解析库之Beautiful Soup

作者: 马小跳_ | 来源:发表于2018-01-19 16:04 被阅读25次

一、介绍

Beautiful Soup 是一个可以从HTML或XML文件中提取数据的Python库.它能够通过你喜欢的转换器实现惯用的文档导航,查找,修改文档的方式.Beautiful Soup会帮你节省数小时甚至数天的工作时间.你可能在寻找 Beautiful Soup3 的文档,Beautiful Soup 3 目前已经停止开发,官网推荐在现在的项目中使用Beautiful Soup 4, 移植到BS4

#安装 Beautiful Soup
pip install beautifulsoup4

#安装解析器
Beautiful Soup支持Python标准库中的HTML解析器,还支持一些第三方的解析器,其中一个是 lxml .根据操作系统不同,可以选择下列方法来安装lxml:

$ apt-get install Python-lxml

$ easy_install lxml

$ pip install lxml

另一个可供选择的解析器是纯Python实现的 html5lib , html5lib的解析方式与浏览器相同,可以选择下列方法来安装html5lib:

$ apt-get install Python-html5lib

$ easy_install html5lib

$ pip install html5lib

下表列出了主要的解析器,以及它们的优缺点,官网推荐使用lxml作为解析器,因为效率更高. 在Python2.7.3之前的版本和Python3中3.2.2之前的版本,必须安装lxml或html5lib, 因为那些Python版本的标准库中内置的HTML解析方法不够稳定.

解析器	使用方法	优势	劣势
Python标准库	BeautifulSoup(markup, "html.parser")	Python的内置标准库，执行速度适中，执行速度适中	Python 2.7.3 or 3.2.2)前的版本中文档容错能力差
lxml HTML 解析器	BeautifulSoup(markup, "lxml")	速度快，文档容错能力强	需要安装C语言库
lxml XML解析器	`BeautifulSoup(markup, ["lxml", "xml"])`、`BeautifulSoup(markup, "xml")`	速度快，唯一支持XML的解析器	需要安装C语言库
html5lib	BeautifulSoup(markup, "html5lib")	最好的容错性，以浏览器的方式解析文档，生成HTML5格式的文档	速度慢，不依赖外部扩展

中文文档：https://www.crummy.com/software/BeautifulSoup/bs4/doc/index.zh.html

二、基本使用

html_doc = """
<html><head><title>The Dormouse's story</title></head>
<body>
<p class="title"><b>The Dormouse's story</b></p>

<p class="story">Once upon a time there were three little sisters; and their names were
<a href="http://example.com/elsie" class="sister" id="link1">Elsie</a>,
<a href="http://example.com/lacie" class="sister" id="link2">Lacie</a> and
<a href="http://example.com/tillie" class="sister" id="link3">Tillie</a>;
and they lived at the bottom of a well.</p>

<p class="story">...</p>
"""

#基本使用：容错处理,文档的容错能力指的是在html代码不完整的情况下,使用该模块可以识别该错误。使用BeautifulSoup解析上述代码,能够得到一个 BeautifulSoup 的对象,并能按照标准的缩进格式的结构输出
from bs4 import BeautifulSoup
soup=BeautifulSoup(html_doc,'lxml') #具有容错功能
res=soup.prettify() #处理好缩进，结构化显示
print(res)

三、遍历文档树

#遍历文档树：即直接通过标签名字选择，特点是选择速度快，但如果存在多个相同的标签则只返回第一个
#1、用法
#2、获取标签的名称
#3、获取标签的属性
#4、获取标签的内容
#5、嵌套选择
#6、子节点、子孙节点
#7、父节点、祖先节点
#8、兄弟节点

#遍历文档树：即直接通过标签名字选择，特点是选择速度快，但如果存在多个相同的标签则只返回第一个
html_doc = """
<html><head><title>The Dormouse's story</title></head>
<body>
<p id="my p" class="title"><b id="bbb" class="boldest">The Dormouse's story</b></p>

<p class="story">Once upon a time there were three little sisters; and their names were
<a href="http://example.com/elsie" class="sister" id="link1">Elsie</a>,
<a href="http://example.com/lacie" class="sister" id="link2">Lacie</a> and
<a href="http://example.com/tillie" class="sister" id="link3">Tillie</a>;
and they lived at the bottom of a well.</p>

<p class="story">...</p>
"""

#1、用法
from bs4 import BeautifulSoup
soup=BeautifulSoup(html_doc,'lxml')
# soup=BeautifulSoup(open('a.html'),'lxml')

print(soup.p) #存在多个相同的标签则只返回第一个
print(soup.a) #存在多个相同的标签则只返回第一个

#2、获取标签的名称
print(soup.p.name)

#3、获取标签的属性
print(soup.p.attrs)

#4、获取标签的内容
print(soup.p.string) # p下的文本只有一个时，取到，否则为None
print(soup.p.strings) #拿到一个生成器对象, 取到p下所有的文本内容
print(soup.p.text) #取到p下所有的文本内容
for line in soup.stripped_strings: #去掉空白
    print(line)


'''
如果tag包含了多个子节点,tag就无法确定 .string 方法应该调用哪个子节点的内容, .string 的输出结果是 None，如果只有一个子节点那么就输出该子节点的文本，比如下面的这种结构，soup.p.string 返回为None,但soup.p.strings就可以找到所有文本
<p id='list-1'>
    哈哈哈哈
    <a class='sss'>
        <span>
            <h1>aaaa</h1>
        </span>
    </a>
    <b>bbbbb</b>
</p>
'''

#5、嵌套选择
print(soup.head.title.string)
print(soup.body.a.string)


#6、子节点、子孙节点
print(soup.p.contents) #p下所有子节点
print(soup.p.children) #得到一个迭代器,包含p下所有子节点

for i,child in enumerate(soup.p.children):
    print(i,child)

print(soup.p.descendants) #获取子孙节点,p下所有的标签都会选择出来
for i,child in enumerate(soup.p.descendants):
    print(i,child)

#7、父节点、祖先节点
print(soup.a.parent) #获取a标签的父节点
print(soup.a.parents) #找到a标签所有的祖先节点，父亲的父亲，父亲的父亲的父亲...


#8、兄弟节点
print('=====>')
print(soup.a.next_sibling) #下一个兄弟
print(soup.a.previous_sibling) #上一个兄弟

print(list(soup.a.next_siblings)) #下面的兄弟们=>生成器对象
print(soup.a.previous_siblings) #上面的兄弟们=>生成器对象

四、搜索文档树

1、五种过滤器

#搜索文档树：BeautifulSoup定义了很多搜索方法,这里着重介绍2个: find() 和 find_all() .其它方法的参数和用法类似
html_doc = """
<html><head><title>The Dormouse's story</title></head>
<body>
<p id="my p" class="title"><b id="bbb" class="boldest">The Dormouse's story</b>
</p>

<p class="story">Once upon a time there were three little sisters; and their names were
<a href="http://example.com/elsie" class="sister" id="link1">Elsie</a>,
<a href="http://example.com/lacie" class="sister" id="link2">Lacie</a> and
<a href="http://example.com/tillie" class="sister" id="link3">Tillie</a>;
and they lived at the bottom of a well.</p>

<p class="story">...</p>
"""


from bs4 import BeautifulSoup
soup=BeautifulSoup(html_doc,'lxml')

#1、五种过滤器: 字符串、正则表达式、列表、True、方法
#1.1、字符串：即标签名
print(soup.find('a'))
print(soup.find_all('a'))  # 字符串匹配的标签名，完全匹配
print(soup.find_all(attrs={'class': 'sister'}))  # 类名中有sister的所有元素
print(soup.find_all(name='b', text="The Dormouse's story"))  # 文档内容为"The Dormouse's story"的b标签

#1.2、正则表达式
import re
print(soup.find_all(re.compile('^b'))) #找出b开头的标签，结果有body和b标签
print(soup.find_all(name='a', attrs={'id': re.compile('link')}))

#1.3、列表：如果传入列表参数,Beautiful Soup会将与列表中任一元素匹配的内容返回.下面代码找到文档中所有<a>标签和<b>标签:
print(soup.find_all(['a','b']))

#1.4、True：可以匹配任何值,下面代码查找到所有的tag,但是不会返回字符串节点
print(soup.find_all(True))
for tag in soup.find_all(True):
    print(tag.name)

#1.5、方法:如果没有合适过滤器,那么还可以定义一个方法,方法只接受一个元素参数 ,如果这个方法返回 True 表示当前元素匹配并且被找到,如果不是则反回 False
def has_class_but_no_id(tag):
    return tag.has_attr('class') and not tag.has_attr('id')

print(soup.find_all(has_class_but_no_id))

2、find_all( name , attrs , recursive , text , **kwargs )

#2、find_all( name , attrs , recursive , text , **kwargs )
#2.1、name: 搜索name参数的值可以使任一类型的 过滤器 ,字符窜,正则表达式,列表,方法或是 True .
print(soup.find_all(name=re.compile('^t')))

#2.2、keyword: key=value的形式，value可以是过滤器：字符串 , 正则表达式 , 列表, True .
print(soup.find_all(id=re.compile('my')))
print(soup.find_all(href=re.compile('lacie'),id=re.compile('\d'))) #注意类要用class_
print(soup.find_all(id=True)) #查找有id属性的标签

# 有些tag属性在搜索不能使用,比如HTML5中的 data-* 属性:
data_soup = BeautifulSoup('<div data-foo="value">foo!</div>','lxml')
# data_soup.find_all(data-foo="value") #报错：SyntaxError: keyword can't be an expression
# 但是可以通过 find_all() 方法的 attrs 参数定义一个字典参数来搜索包含特殊属性的tag:
print(data_soup.find_all(attrs={"data-foo": "value"}))
# [<div data-foo="value">foo!</div>]

#2.3、按照类名查找，注意关键字是class_，class_=value,value可以是五种选择器之一
print(soup.find_all('a',class_='sister')) #查找类为sister的a标签
print(soup.find_all('a',class_='sister ssss')) #查找类为sister和sss的a标签，顺序错误也匹配不成功
print(soup.find_all(class_=re.compile('^sis'))) #查找类为sister的所有标签

#2.4、attrs
print(soup.find_all('p',attrs={'class':'story'}))

#2.5、text: 值可以是：字符，列表，True，正则
print(soup.find_all(text='Elsie'))
print(soup.find_all('a',text='Elsie'))

#2.6、limit参数:如果文档树很大那么搜索会很慢.如果我们不需要全部结果,可以使用 limit 参数限制返回结果的数量.效果与SQL中的limit关键字类似,当搜索到的结果数量达到 limit 的限制时,就停止搜索返回结果
print(soup.find_all('a',limit=2))

#2.7、recursive:调用tag的 find_all() 方法时,Beautiful Soup会检索当前tag的所有子孙节点,如果只想搜索tag的直接子节点,可以使用参数 recursive=False .
print(soup.html.find_all('a'))
print(soup.html.find_all('a',recursive=False))

'''
像调用 find_all() 一样调用tag
find_all() 几乎是Beautiful Soup中最常用的搜索方法,所以我们定义了它的简写方法. BeautifulSoup 对象和 tag 对象可以被当作一个方法来使用,这个方法的执行结果与调用这个对象的 find_all() 方法相同,下面两行代码是等价的:
soup.find_all("a")
soup("a")
这两行代码也是等价的:
soup.title.find_all(text=True)
soup.title(text=True)
'''

3、find( name , attrs , recursive , text , **kwargs )

#3、find( name , attrs , recursive , text , **kwargs )
find_all() 方法将返回文档中符合条件的所有tag,尽管有时候我们只想得到一个结果.比如文档中只有一个<body>标签,那么使用 find_all() 方法来查找<body>标签就不太合适, 使用 find_all 方法并设置 limit=1 参数不如直接使用 find() 方法.下面两行代码是等价的:

soup.find_all('title', limit=1)
# [<title>The Dormouse's story</title>]
soup.find('title')
# <title>The Dormouse's story</title>

唯一的区别是 find_all() 方法的返回结果是值包含一个元素的列表,而 find() 方法直接返回结果.
find_all() 方法没有找到目标是返回空列表, find() 方法找不到目标时,返回 None .
print(soup.find("nosuchtag"))
# None

soup.head.title 是 tag的名字 方法的简写.这个简写的原理就是多次调用当前tag的 find() 方法:

soup.head.title
# <title>The Dormouse's story</title>
soup.find("head").find("title")
# <title>The Dormouse's story</title>

4、其他方法

#见官网:https://www.crummy.com/software/BeautifulSoup/bs4/doc/index.zh.html#find-parents-find-parent

# find_parents() 和 find_parent()
# find_next_siblings() 和 find_next_sibling()
# find_previous_siblings() 和 find_previous_sibling()
# find_all_next() 和 find_next()
# find_all_previous() 和 find_previous()

5、CSS选择器

Beautiful Soup支持大部分的CSS选择器,在 Tag 或 BeautifulSoup 对象的 .select() 方法中传入字符串参数,即可使用CSS选择器的语法找到tag。

soup.select("title")
# [<title>The Dormouse's story</title>]

soup.select("p nth-of-type(3)")
# [<p class="story">...</p>]

通过tag标签逐层查找:

soup.select("body a")
# [<a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1">Elsie</a>,
#  <a class="sister" href="http://example.com/lacie"  id="link2">Lacie</a>,
#  <a class="sister" href="http://example.com/tillie" id="link3">Tillie</a>]

soup.select("html head title")
# [<title>The Dormouse's story</title>]

找到某个tag标签下的直接子标签：

soup.select("head > title")
# [<title>The Dormouse's story</title>]

soup.select("p > a")
# [<a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1">Elsie</a>,
#  <a class="sister" href="http://example.com/lacie"  id="link2">Lacie</a>,
#  <a class="sister" href="http://example.com/tillie" id="link3">Tillie</a>]

soup.select("p > a:nth-of-type(2)")
# [<a class="sister" href="http://example.com/lacie" id="link2">Lacie</a>]

soup.select("p > #link1")
# [<a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1">Elsie</a>]

soup.select("body > a")
# []

找到兄弟节点标签:

soup.select("#link1 ~ .sister")
# [<a class="sister" href="http://example.com/lacie" id="link2">Lacie</a>,
#  <a class="sister" href="http://example.com/tillie"  id="link3">Tillie</a>]

soup.select("#link1 + .sister")
# [<a class="sister" href="http://example.com/lacie" id="link2">Lacie</a>]

通过CSS的类名查找:

soup.select(".sister")
# [<a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1">Elsie</a>,
#  <a class="sister" href="http://example.com/lacie" id="link2">Lacie</a>,
#  <a class="sister" href="http://example.com/tillie" id="link3">Tillie</a>]

soup.select("[class~=sister]")
# [<a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1">Elsie</a>,
#  <a class="sister" href="http://example.com/lacie" id="link2">Lacie</a>,
#  <a class="sister" href="http://example.com/tillie" id="link3">Tillie</a>]

通过tag的id查找:

soup.select("#link1")
# [<a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1">Elsie</a>]

soup.select("a#link2")
# [<a class="sister" href="http://example.com/lacie" id="link2">Lacie</a>]

通过是否存在某个属性来查找:

soup.select('a[href]')
# [<a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1">Elsie</a>,
#  <a class="sister" href="http://example.com/lacie" id="link2">Lacie</a>,
#  <a class="sister" href="http://example.com/tillie" id="link3">Tillie</a>]

通过属性的值来查找:

soup.select('a[href="http://example.com/elsie"]')
# [<a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1">Elsie</a>]

soup.select('a[href^="http://example.com/"]')
# [<a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1">Elsie</a>,
#  <a class="sister" href="http://example.com/lacie" id="link2">Lacie</a>,
#  <a class="sister" href="http://example.com/tillie" id="link3">Tillie</a>]

soup.select('a[href$="tillie"]')
# [<a class="sister" href="http://example.com/tillie" id="link3">Tillie</a>]

soup.select('a[href*=".com/el"]')
# [<a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1">Elsie</a>]

通过语言设置来查找:

multilingual_markup = """
 <p lang="en">Hello</p>
 <p lang="en-us">Howdy, y'all</p>
 <p lang="en-gb">Pip-pip, old fruit</p>
 <p lang="fr">Bonjour mes amis</p>
"""
multilingual_soup = BeautifulSoup(multilingual_markup)
multilingual_soup.select('p[lang|=en]')
# [<p lang="en">Hello</p>,
#  <p lang="en-us">Howdy, y'all</p>,
#  <p lang="en-gb">Pip-pip, old fruit</p>]

对于熟悉CSS选择器语法的人来说这是个非常方便的方法.Beautiful Soup也支持CSS选择器API,如果你仅仅需要CSS选择器的功能,那么直接使用 lxml 也可以,而且速度更快,支持更多的CSS选择器语法,但Beautiful Soup整合了CSS选择器的语法和自身方便使用API.

五、修改文档树

Beautiful Soup的强项是文档树的搜索,但同时也可以方便的修改文档树。

文档地址：https://www.crummy.com/software/BeautifulSoup/bs4/doc/index.zh.html#id40

六、总结

# 总结:
#1、推荐使用lxml解析库
#2、讲了三种选择器:标签选择器,find与find_all，css选择器
    1、标签选择器筛选功能弱,但是速度快
    2、建议使用find,find_all查询匹配单个结果或者多个结果
    3、如果对css选择器非常熟悉建议使用select
#3、记住常用的获取属性attrs和文本值get_text()的方法

解析库之Beautiful Soup

一、介绍

二、基本使用

三、遍历文档树

四、搜索文档树

五、修改文档树

六、总结

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