基于UI,Automation的桌面版微信自动化应用
时间：2023-01-17 19:00:07 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
杨恩波，张 祝，付瑞滢，邹海东
(1.贵州省铜仁市气象局，贵州 铜仁 554300；
2.贵州省铜仁市气象防灾减灾中心，贵州 铜仁 554300；
3.贵州省松桃苗族自治县气象局，贵州 松桃 554100)
近年来新媒体技术的应用有效提高了政府部门间协作效率，同时在扩大公共气象服务覆盖面上发挥了重要作用。以微信为例，省、市、县三级气象部门通过加入其他职能部门工作交流群，可及时将服务信息发送到相关部门，对常规服务手段形成了有利补充[1]；
通过关注微信公众号，公众亦可及时有效地获取气象部门的权威预报及服务信息。贵州省气象服务中心在2019年投入运行的微信机器人已实现将预警信号靶向发布至受影响地区的目标群，而常规预报、决策气象服务材料等内容的发送仍依赖于各级气象部门值班服务人员手动操作，面对服务对象较多的现状，这一做法费时费力，且存在漏发的可能，如何提高服务效率是急需解决的问题。
目前针对微信公众号的信息推送技术拥有微信官方的技术支持，但针对普通微信号的自动化技术受限制较多。有开发者利用网页版微信开放协议[2]开发了相关微信自动化工具，但该方法不具备普适性，部分微信账号特别是新申请的账号无法使用网页版微信开放协议；
部分开发者使用其他相关通信协议实现了微信自动化功能，但使用方法未开源，且未获得官方认可，存在一定违规风险。
本文介绍基于UI Automation技术[3-4](以下简称UIA)的桌面版微信软件自动化的应用，实现对桌面版微信程序的控制，从而达到自动转发文字类、文件类(含图片)等信息的目的，减轻服务人员的工作压力并提升工作效率，同时以12379网站为例介绍预警信息的获取及入库等关键步骤执行过程，以FTP方式为例介绍文件类信息的获取及入库过程。
本文所介绍的关键技术为通过UIA实现对桌面版微信程序的控制，从而达到使其自动执行指定操作的目的。UIA是由微软公司开发的界面自动化测试框架，为技术人员提供通过编程控制Windows操作系统绝大多数程序界面元素的方法，从而实现模拟相关操作。该框架主要用于桌面程序编写阶段对界面稳定性进行测试，支持Win32应用程序、.NET Windows窗体应用程序和WPF应用程序。
为减小开发难度，利用Python语言开发，UIA采用封装后的UI Automation模块[3]，界面使用PyQt5构建，使用SQLite轻型数据库实现任务记录及日志记录等功能，数据库读写使用Python自带的sqlite3库。使用Request库实现12379网站预警信息获取[5]，使用FTPlib模块实现文件类信息的获取[6]；
消息发送过程中为提高执行速度借助Pyperclip模块实现对剪贴板的控制[7]。
2.1 主要运行流程
如图1所示，应用的主要运行流程为主进程依据时钟定时连接SQLite数据库，检索是否存在待发消息，如果有则依据消息类型分别通过UIA操控桌面版微信执行不同的信息发送操作，并及时在数据库中将发送完的消息标记为已执行。SQLite数据库中的消息记录由信息采集/入库程序负责，该功能可集成于主程序中，通过多线程的方式开启，也可使用独立程序执行。
图1 应用运行流程Fig.1 The logic diagram of the app
2.2 微信界面元素控制
桌面版微信界面中涉及自动控制的元素主要包含5个：主界面、搜索框、消息输入框、打开文件按钮、发送按钮。使用UI Automation对桌面版微信软件进行解析，经梳理后关键元素相关数据如表1所示。获得相关元素数据后可通过指定程序根据控件的深度及控件名称来查找控件的位置，并进行操作。
表1 微信软件关键元素解析表Tab.1 The Analyzing result of WeChat"s key elements
若要完成查找“铜仁气象微信工作群”，并进入消息编辑界面，方法如下：
import uiautomation as auto
wechatWindow=auto.WindowControl(searchDepth=1,ClassName=′WeChatMainWndForPC′)
TargetName=‘铜仁气象微信工作群’
wechatWindow.SendKeys(′{Ctrl}f′, waitTime=1.0)
search.SendKeys(TargetName, waitTime=1.0)
choice=wechatWindow.TextControl(searchDepth=12, Name=′′)
if choice.Exists(maxSearchSeconds=3):
choice.Click(simulateMove=False)
return True
else:
wechatWindow.SendKeys(′{Esc}′)
return False
若要在消息输入框中输入“天气预报”4个字并发送，方法如下：
import uiautomation as auto
wechatWindow=auto.WindowControl(searchDepth=1,ClassName=′WeChatMainWndForPC′)
msg=“天气预报”
edit=wechatWindow.TextControl(searchDepth=4) # 查找消息输入框
edit.SendKeys(msg)
edit.SendKeys(′{Enter}′)
若要打开指定位置的雨量图并发送，方法如下：
import uiautomation as auto
wechatWindow=auto.WindowControl(searchDepth=1,ClassName=′WeChatMainWndForPC′)
file_path=′D:ain.png′
sendfilebtn=wechatWindow.ButtonControl(searchDepth=14, Name=′发送文件′)
filepathinput=wechatWindow.EditControl(searchDepth=4, Name=′文件名(N):′)
fileopenbtn=wechatWindow.SplitButtonControl(Name=′打开(O)′)
sendfilebtn.Click(simulateMove=False)
filepathinput.SendKeys(′%s′ %file_path)
fileopenbtn.Click(simulateMove=False, waitTime=1.0)
edit.SendKeys(′{Enter}′)
在实际操作过程中可通过Pyperclip模块将消息内容存储在剪贴板中，同时利用发送快捷键(Ctrl+C/V)的方式提升执行速度及效率。
2.3 SQLite数据库表设计
数据库包含2张表，表名分别为Schedule(用于存储消息记录)和Log(用于存储日志)，表结构如表2、表3所示：
表2 Schedule表结构Tab.2 The structure of Schedule Table
表3 Log表结构Tab.3 The structure of Log Table
2.4 12379网站预警信息读取
目前，各级气象台在国家突发事件预警信息发布系统中发布预警信号后，信息将逐级汇总到国家级服务器，同时在12379网站(www.12379.cn)上呈现，通过解析12379网站的alarm_list_all.html文件，将数据返回为json格式，然后逐一检索每一条预警信号，判断是否有指定地点气象台新发布的预警信号，方法如下：
alarmsite=′http://www.12379.cn/data/alarm_list_all.html′
alarmzone=‘铜仁市气象台’
def readalarm():
alarm=msgpara()[′alarmmsg′]
alarmjson=requests.get(alarmsite)
alarmjson.encoding=′utf-8′
alarmjson=json.loads(alarmjson.text)[′alertData′] # 旧的预警信号
i=0
while i if alarmzone in alarmjson[i][′description′]: alarm=(alarmjson[i][′description′]) break else: alarm=msgpara()[′alarmmsg′] i=i+1 return alarm 取得需要入库的预警信号文本内容后将其写入SQLite数据库Schedule表中即可，写入时需指定好需要发布的对象，即表2中target字段。 在应用开发过程中，曾尝试局域网共享及FTP服务器等2种方式获取文件类消息，二者均可实现设计目标。综合考虑网络安全及铜仁市气象台业务环境等因素后，采取了FTP服务器作为唯一途径。具体做法为： ①预报员将需要发布的文档或图片上传到FTP服务器指定目录； ②信息采集程序(主要使用FTPlib模块)定时扫描FTP服务器中指定目录，如果发现其中有文件，则将文件下载至本地，将本地路径(对应表2中content字段)等信息写入SQLite数据库Schedule表中，同时删除FTP服务器中的文件。 ③主程序监测到文件类待发消息并执行完发送流程后，将本地文件删除。 基于本文所介绍方法开发的微信机器人软件已在铜仁市气象局正式投入运行。最新版本在完善文件类消息发送功能后于2021年4月下旬开始运行。截止目前共计向30余个党政工作交流群及公众气象服务群转发各类信息505条。其中文本类消息(含预警信号和1060121短信)209条，文档类消息160条(主要是决策气象服务材料)，图片类消息136条，在历次重大天气过程中第一时间为政府相关部门应对重大天气过程提供了服务信息，同时为部分公众提供日常气象预报作为出行的参考。 本文介绍了基于UI Automation技术的桌面版微信自动化方法，为解决相关自动化需求提供了新的开发思路。该方法可解决因微信账号权限无法使用网页版微信开放协议的难题，同时避免使用第三方微信自动化闭源协议，安全性较高。需要注意的是该方法无法实现消息发送的并发，即需要向目标群或好友逐一发送。尽管执行效率低于基于网页版API的相关工具，但相较于人工发送的方式已经有了很大提高，避免了漏发、误发等问题，同时对微信账号安全无影响。此外，该方法也可用于对值班人员的告警提醒，如在达到特定告警条件时，向值班人员拨打微信语音电话。2.5 FTP方式获取文件类消息
