Python 自动化与 Web 应用开发详细教案
Python 自动化与 Web 应用开发详细教案
一、课程总览
课程定位
面向 Python 零基础学习者，通过实战案例掌握 Streamlit Web 应用开发与 DrissionPage 网页自动化技术，侧重 "做中学"，避免抽象理论。
学习收获
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- 独立运行并修改两个实战项目
- 理解 Python 与 Web 交互的基本逻辑
- 掌握基础代码调试与问题解决能力
课时分配
总时长：8 小时（4 次课，每次 2 小时）
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- 第 1 课：环境搭建 + 81.py 基础框架
- 第 2 课：81.py 功能模块深入
- 第 3 课：85.py 自动化脚本详解
- 第 4 课：综合练习与扩展应用
二、环境准备
1. Python 安装步骤
Windows 系统
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- 访问官网（Download Python | Python.org）下载 3.8+ 版本
- 安装时勾选 "Add Python to PATH"（重点提示，建议配截图）
- 验证：Win+R 输入 cmd，执行 python --version 显示版本号
Mac 系统
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- 推荐使用 Homebrew：brew install python3
- 验证：终端输入 python3 --version
常见问题
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- 安装后提示 "不是内部命令"：重新安装并勾选 PATH
- 版本过低：卸载旧版本后安装新版本
2. 第三方库安装
bash
# 基础库安装（复制粘贴到终端）
pip install streamlit streamlit-option-menu pyaudio
pip install DrissionPage
# 国内加速命令（重点推荐）
pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple streamlit
安装失败解决
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- 升级 pip：python -m pip install --upgrade pip
- PyAudio 安装报错：
- Windows：下载对应版本 whl 文件（https://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/#pyaudio）
- Mac：先执行 brew install portaudio
验证安装
终端输入 streamlit --version，显示版本号即为成功
3. 项目文件准备
- 创建项目文件夹（例如 python_web_automation）
- 文件夹结构：
plaintext
项目文件夹/
├─ 81.py # Streamlit 应用（课堂提供）
├─ 85.py # 自动化脚本（课堂提供）
├─ 1.mp3 # 测试音频文件（需提前准备）
└─ uploaded/ # 图片上传保存目录（自动生成）
- 文件获取方式：
- 课程资料包下载
- 复制课堂提供的代码片段保存为对应文件
三、81.py 代码详解
1. 启动方式
bash
# 终端中进入项目文件夹后执行
streamlit run 81.py
- 成功启动后，浏览器会自动打开 http://localhost:8501
- 关闭应用：终端中按 Ctrl+C
2. 代码结构总览
python
运行
# -*- coding: GBK -*- # 中文编码声明（防止中文乱码）import streamlit as st # 导入Streamlit库from streamlit_option_menu import option_menu # 导入侧边栏菜单组件
# 侧边栏菜单设置with st.sidebar:
a = option_menu("菜单标题", ["功能1", "功能2",...]) # 选择的菜单项存入变量a
# 根据选择的菜单项执行对应功能if a == "功能1":
# 功能1代码块elif a == "功能2":
# 功能2代码块...
3. 侧边栏菜单模块
python
运行
# -*- coding: GBK -*-import streamlit as stfrom streamlit_option_menu import option_menu
# 创建侧边栏菜单with st.sidebar: # with语句：创建侧边栏区域
a = option_menu(
"子豪网站", # 菜单标题
["播放歌曲", "聊天神器", "上传图片", "网络电台"], # 菜单项列表
icons=["eye", "apple"], # 图标（可选，数量可少于菜单项）
)
- 重点解析：
- with st.sidebar：固定语法，用于创建侧边栏区域
- 变量 a 会保存用户当前选择的菜单项（如 "播放歌曲"）
- 后续代码通过判断 a 的值来显示不同功能
4. 播放歌曲模块
python
运行
if a == "播放歌曲": # 当用户选择"播放歌曲"时执行
st.audio("1.mp3") # 播放当前目录下的1.mp3文件
- 操作步骤：
- 在项目文件夹中放入名为 1.mp3 的音频文件
- 选择 "播放歌曲" 菜单，页面会显示音频播放器
- 常见问题：
- 提示文件不存在：检查 1.mp3 是否在项目文件夹中
- 无法播放：确认文件是 MP3 格式（其他格式可能不支持）
5. 聊天神器模块
python
运行
if a == "聊天神器": # 当用户选择"聊天神器"时执行
st.header("DeepSeek") # 显示标题
st.info("输入内容后按回车键发送") # 显示提示信息
with st.container(): # 创建一个内容容器
# 定义处理输入的函数
def handle_input():
# 检查输入内容是否不为空
if st.session_state.user_input.strip() != "":
# 显示用户输入的内容
st.text(st.session_state.user_input)
# 清空输入框
st.session_state.user_input = ""
# 创建文本输入框
st.text_input(
"请输入内容", # 标签（被隐藏）
placeholder="在这里输入...", # 输入框提示文字
key="user_input", # 绑定到session_state的变量名
on_change=handle_input, # 输入变化时触发的函数（回车时）
label_visibility="collapsed" # 隐藏标签
)
# 创建发送按钮
if st.button("发送", use_container_width=True):
handle_input() # 点击按钮时执行处理函数
- 重点解析：
- st.session_state：Streamlit 用于保存状态的变量（类似记忆功能），确保页面刷新时数据不丢失
- on_change=handle_input：输入框内容变化时（如按回车）自动执行 handle_input 函数
- st.button：创建按钮，点击时触发后续代码
6. 上传图片模块
python
运行
if a == "上传图片": # 当用户选择"上传图片"时执行
import os # 导入文件操作库
st.title("喜欢的图片") # 显示标题
# 创建文件上传器，限制只能上传jpg/png/jpeg格式
f = st.file_uploader("选择图片", ["jpg", "png", "jpeg"])
st.button("按钮") # 一个示例按钮（无实际功能）
# 当点击"保存到本地"按钮时
if st.button("保存到本地"):
d = "uploaded" # 保存目录名
# 创建目录（如果不存在）
os.makedirs(d, exist_ok=True)
# 拼接保存路径（目录+文件名）
p = os.path.join(d, f.name)
# 保存图片到本地
with open(p, "wb") as fp:
fp.write(f.getbuffer()) # 将上传的文件内容写入本地文件
# 显示成功信息和图片
st.success(f"已保存至 {p}")
st.image(f) # 显示上传的图片
- 重点解析：
- os.makedirs(d, exist_ok=True)：创建文件夹，exist_ok=True 表示如果文件夹已存在也不报错
- with open(...)：文件操作的安全方式，自动处理文件关闭
- f.getbuffer()：获取上传文件的内容，用于写入本地文件
7. 网络电台模块
（因您提到 "网络收音机不用提及"，此处省略该模块详细解析，实际教学中可根据需求选择是否讲解）
四、85.py 代码详解
1. 启动方式
bash
# 终端中进入项目文件夹后执行
python 85.py
- 成功运行后，会在项目文件夹中生成 output.txt 文件
- 若首次运行，会自动下载 Chromium 浏览器（约 100MB，耐心等待）
2. 代码逐行解析
python
运行
from DrissionPage import * # 导入DrissionPage库的所有功能
co = ChromiumOptions() # 创建浏览器配置对象
co.headless(True) # 设置无头模式（不显示浏览器窗口）
page = ChromiumPage(co) # 根据配置创建浏览器页面对象
page.get('https://baidu.com') # 让浏览器访问百度首页
a = page.title # 获取当前页面的标题
# 创建并打开output.txt文件，写入页面标题
f = open("output.txt", "w", encoding="utf-8") # encoding="utf-8"确保中文正常写入
f.write(a) # 将标题写入文件
- 重点解析：
- co.headless(True)：无头模式适合后台运行，调试时可改为 False 查看浏览器操作过程
- page.get(url)：模拟浏览器访问指定网址
- page.title：获取网页标题（如百度首页标题为 "百度一下，你就知道"）
- encoding="utf-8"：处理中文时必须添加，否则可能出现乱码
五、常见问题与解决方法
1. 运行 81.py 时的错误
| 错误提示 | 可能原因 | 解决方法 |
| ModuleNotFoundError: No module named 'streamlit' | 未安装 streamlit 库 | 执行 pip install streamlit |
| FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: '1.mp3' | 缺少 1.mp3 文件 | 在项目文件夹中放入该文件 |
| 侧边栏菜单不显示 | streamlit-option-menu 未安装 | 执行 pip install streamlit-option-menu |
2. 运行 85.py 时的错误
| 错误提示 | 可能原因 | 解决方法 |
| ModuleNotFoundError: No module named 'DrissionPage' | 未安装该库 | 执行 pip install DrissionPage |
| 下载 Chromium 缓慢 | 网络问题 | 配置国内镜像源或手动下载后指定路径 |
| 中文乱码 in output.txt | 未指定编码 | 确保文件操作时添加 encoding="utf-8" |
六、课堂练习设计
基础练习
- 修改 81.py 的侧边栏标题为自己的名字
- 给 85.py 增加一行代码，让它访问 "https://baidu.com"后再访问"https://bing.com"
进阶练习
- 在 81.py 的 "聊天神器" 中添加一个 "清空历史" 按钮
- 让 85.py 保存百度首页的标题和网址到 output.txt（格式：标题 + 换行 + 网址）
七、教学提示
- 每个模块讲解后，让学生立即动手操作，观察代码运行效果
- 对于抽象概念（如 session_state），用生活例子类比（如 "记事本" 记录内容）
- 准备好备用代码文件，避免学生因操作错误导致无法继续
- 强调代码缩进的重要性（Python 用缩进来区分代码块）
- 鼓励学生修改代码中的文字、路径等简单部分，培养成就感