一起來分析Python怎麼操作XML文件

本篇文章為大家帶來了關於python的相關知識，其中主要介紹了Python怎麼操作XML檔案的相關問題，包括了XML基礎概述，Python解析XML檔、寫入XML文件、更新XML文件等內容，以下一起來看一下，希望對大家有幫助。

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#一、XML基礎概述

1、XML是什麼？

XML（Extensible Markup Language）：即可擴展標記語言，xml是網路資料傳輸的重要工具，它可以跨越網路任何的平台，不受程式語言和的限制，可以說它是擁有網路最高等級通行證的資料攜帶者。 xml是目前處理結構化文件資訊中相當給力的技術，xml有 助於在伺服器之間穿梭結構化數據，這使得開發人員更加得心應手的控制數據的儲存和傳輸。

Xml用於標記電子檔案使其具有結構性的標記語言，可以用來標記資料、定義資料類型，是-種允許使用者對自己的標記語言進行定義的源語 言。 Xml是標準通用標記語言(SGML) 的子集，非常適合Web傳輸。 XML提供統-的方法來描述和交換獨立於應用程式或供應商的結構化資料。

2、XML的特性及作用

特點：

• xm|與程式語言的開發平台都無關
• 實現不同系統之間的資料互動。

作用：

• 配置應用程式和網站;

• 資料互動;

• Ajax基石。

3、XML檔案格式

• 宣告
• #根元素
• 子元素
• #屬性
• 命名空間
• 限定名

與HTML類似，XML是另一種將資料儲存在標記之間的標記語言。它是人類可讀和可擴展的；也就是說，我們可以自由地定義自己的標記。 XML中的屬性、元素和標記與HTML中的類似。 XML檔案可以有聲明，也可以沒有聲明。但是，如果它有一個聲明,那麼它必須是XML檔案的第一行。如：

<?xml  version="1.0” encoding=&#39; "UTF-8" standalone=" no”?>

這個聲明語句有三個部分：版本、編碼和獨立性。版本說明正在使用的XML標準的版本; Encoding 表示在此文件中使用的字元編碼類型; Standalone 告訴解析器是否要外部資訊來解釋XML檔案的內容。

XML檔案可以表示為稱為: XML 樹。這個XML樹從根元素(父元素)開始。這個根元素進一步分支到子元素。 XML檔案的每個元素都是XML樹中的一個節點。那些沒有子節點的元素是葉節點。下圖清楚地區分了原始XML檔與XML檔的樹表示：

#二、Python解析XML檔

新建一個1.xml檔：

<collection>
	<class>
	   <code>2022001</code>
	   <number>10</number>
	   <teacher>小白</teacher>
	</class>
	<class>
	   <code>2022002</code>
	   <number>20</number>
	   <teacher>小红</teacher>
	</class>
	<class>
	   <code>2022003</code>
	   <number>30</number>
	   <teacher>小黑</teacher>
	</class></collection>

1、ElementTree 方式

ElementTree模組提供了一個輕量級、Pythonic的API，同時還有一個高效的C語言實現，即xml.etree.cElementTree。與DOM相比，ET的速度更快，API使用更直接、方便。與SAX相比，ET.iterparse函數同樣提供了按需解析的功能，不會一次在記憶體中讀入整個文件。 ET的效能與SAX模組大致相仿，但它的API更加高層次，使用者使用起來更加便利。

Element物件方法：

###Element.getiterator(tag=None)

類別方法	說明
#Element.iter(tag=None)	遍歷該Element所有後代，也可以指定tag進行遍歷尋找。
Element.iterfind(path, namespaces=None)	根據tag或path找出所有的後代。
Element.itertext()	#遍歷所有後代並傳回text值。
Element.findall(path)	#尋找目前元素下tag或path能夠匹配的直系節點
Element.findtext(path, default=None, namespaces=None)	尋找第一個符合子元素，並傳回其text值。匹配對象可以為tag或path。
Element.find(path)	找出目前元素下tag或path能夠匹配的首個直系節點。
Element.text	取得目前元素的text值。
Element.get(key, default=None)	取得元素指定key對應的屬性值，如果沒有該屬性，則傳回default值。
Element.keys()	返回元素屬性名稱清單
Element .items()	返回(name,value)列表
Element.getchildren()

##Element.getiterator(self, tag=None)方法名稱#Element.tag節點名稱（tag）(str)

#屬性方法：
說明

######Element.attrib#########屬性（attributes）(dict)### ############Element.text#########文字（text）(str)###############Element.tail# ########附加文字（tail） (str)################Element[:]#########子節點清單(list) ############

1）接下来，我们加载这个文档，并进行解析：

>>> import xml.etree.ElementTree as ET>>> tree = ET.ElementTree(file='1.xml')

2） 然后，我们获取根元素（root element）：

>>> tree.getroot()<element></element>

3）根元素（root）是一个Element对象。我们看看根元素都有哪些属性：

>>> root = tree.getroot()>>> root.tag, root.attrib('collection', {'shelf': 'New Arrivals'})

4）根元素也具备遍历其直接子元素的接口：

>>> for child_of_root in root:...     print(child_of_root.tag, child_of_root.attrib)...class {'className': '1班'}class {'className': '2班'}class {'className': '3班'}

5）通过索引值来访问特定的子元素：

>>> root[0].tag, root[0].text('class', '\n\t   ')

6） 查找需要的元素

从上面的示例中，可以明显发现我们能够通过简单的递归方法（对每一个元素，递归式访问其所有子元素）获取树中的所有元素。但是，由于这是十分常见的工作，ET提供了一些简便的实现方法。

Element对象有一个iter方法，可以对某个元素对象之下所有的子元素进行深度优先遍历（DFS）。ElementTree对象同样也有这个方法。下面是查找XML文档中所有元素的最简单方法：

>>> for elem in tree.iter():...     print(elem.tag, elem.attrib)...collection {'shelf': 'New Arrivals'}class {'className': '1班'}code {}number {}teacher {}class {'className': '2班'}code {}number {}teacher {}class {'className': '3班'}code {}number {}teacher {}

7）对树进行任意遍历——遍历所有元素，iter方法可以接受tag名称，然后遍历所有具备所提供tag的元素：

>>> for elem in tree.iter(tag='teacher'):...     print(elem.tag, elem.text)...teacher 小白
teacher 小红
teacher 小黑

8）支持通过XPath查找元素

>>> for elem in tree.iterfind('class/teacher'):...     print(elem.tag, elem.text)...teacher 小白
teacher 小红
teacher 小黑

9）查找所有具备某个name属性的className元素：

>>> for elem in tree.iterfind('class[@className="1班"]'):...     print(elem.tag, elem.attrib)...class {'className': '1班'}

10）完整解析代码

import xml.etree.ElementTree as ET

tree = ET.ElementTree(file='1.xml')print(type(tree))root = tree.getroot()  # root是根元素print(type(root))print(root.tag)for index, child in enumerate(root):
    print("第%s个%s元素，属性：%s" % (index, child.tag, child.attrib))
    for i, child_child in enumerate(child):
        print("标签：%s，内容：%s" % (child_child.tag, child_child.text))

输出结果：

<class><class>collection
第0个class元素，属性：{'className': '1班'}标签：code，内容：2022001标签：number，内容：10标签：teacher，内容：小白
第1个class元素，属性：{'className': '2班'}标签：code，内容：2022002标签：number，内容：20标签：teacher，内容：小红
第2个class元素，属性：{'className': '3班'}标签：code，内容：2022003标签：number，内容：30标签：teacher，内容：小黑</class></class>

2、DOM 方式

DOM (Document Object Model)将XML文档作为一棵树状结构进行分析，获取节点的内容以及相关属性，或是新增、删除和修改节点的内容。XML解析器在加载XML文件以后，DQM模式将XML文件的元素视为一个树状结构的节点，一次性读入内存。

解析代码：

from xml.dom.minidom import parse# 读取文件dom = parse('1.xml')# 获取文档元素对象elem = dom.documentElement# 获取 classclass_list_obj = elem.getElementsByTagName('class')print(class_list_obj)print(type(class_list_obj))for class_element in class_list_obj:
    # 获取标签中内容
    code = class_element.getElementsByTagName('code')[0].childNodes[0].nodeValue
    number = class_element.getElementsByTagName('number')[0].childNodes[0].nodeValue
    teacher = class_element.getElementsByTagName('teacher')[0].childNodes[0].nodeValue    print('code:', code, ', number:', number, ', teacher:', teacher)

输出结果：

[<dom>, <dom>, <dom>]<class>code: 2022001 , number: 10 , teacher: 小白
code: 2022002 , number: 20 , teacher: 小红
code: 2022003 , number: 30 , teacher: 小黑</class></dom></dom></dom>

三、Python写入XML文件

doc.writexml()：生成xml文档，将创建的存在于内存中的xml文档写入本地硬盘中，这时才能看到新建的xml文档

语法格式：writexml(file,indent=’’,addindent=’’,newl=’’,endocing=None)

参数说明：

• file：要保存为的文件对象名
• indent：根节点的缩进方式
• allindent：子节点的缩进方式
• newl：针对新行，指明换行方式
• encoding：保存文件的编码方式

案例代码：

import xml.dom.minidom
# 1、在内存中创建一个空的文档doc = xml.dom.minidom.Document()
# 2、创建根元素root = doc.createElement('collection ')# print('添加的xml标签为：',root.tagName)
# 3、设置根元素的属性root.setAttribute('type', 'New Arrivals')
# 4、将根节点添加到文档对象中doc.appendChild(root)
# 5、创建子元素book = doc.createElement('book')
# 6、添加注释book.appendChild(doc.createComment('这是一条注释'))
# 7、设置子元素的属性book.setAttribute('语言', 'java')
# 8、子元素中嵌套子元素，并添加文本节点name = doc.createElement('name')name.appendChild(doc.createTextNode('java基础'))price = doc.createElement('价格')price.appendChild(doc.createTextNode('99元'))number = doc.createElement('number')number.appendChild(doc.createTextNode('剩余100本'))# 9、将子元素添加到boot节点中book.appendChild(name)book.appendChild(price)book.appendChild(number)# 10、将book节点添加到root根元素中root.appendChild(book)# 创建子元素book = doc.createElement('book')# 设置子元素的属性book.setAttribute('语言', 'python')# 子元素中嵌套子元素，并添加文本节点name = doc.createElement('name')name.appendChild(doc.createTextNode('python基础'))price = doc.createElement('价格')price.appendChild(doc.createTextNode('50元'))number = doc.createElement('number')number.appendChild(doc.createTextNode('剩余20本'))#  将子元素添加到boot节点中book.appendChild(name)book.appendChild(price)book.appendChild(number)# 将book节点添加到root根元素中root.appendChild(book)print(root.toxml())fp = open('./书籍.xml', 'w', encoding='utf-8')  # 需要指定utf-8的文件编码格式，不然notepad中显示十六进制doc.writexml(fp, indent='', addindent='\t', newl='\n', encoding='utf-8')fp.close()

生成书籍.xml文件：

四、Python更新XML文件

向xml中插入新的子元素

案例代码：

import xml.dom.minidomfrom xml.dom.minidom import parse# 对book.xml新增一个子元素english，并删除math元素xml_file = './书籍.xml'# 拿到根节点domTree = parse(xml_file)rootNode = domTree.documentElement# rootNode.removeChild(rootNode.getElementsByTagName('book')[0])# print(rootNode.toxml())# 在内存中创建一个空的文档doc = xml.dom.minidom.Document()book = doc.createElement('book')book.setAttribute('语言', 'c++')# 子元素中嵌套子元素，并添加文本节点name = doc.createElement('name')name.appendChild(doc.createTextNode('c++基础'))price = doc.createElement('价格')price.appendChild(doc.createTextNode('200元'))number = doc.createElement('number')number.appendChild(doc.createTextNode('剩余300本'))#  将子元素添加到boot节点中book.appendChild(name)book.appendChild(price)book.appendChild(number)math_book = rootNode.getElementsByTagName('book')[0]# insertBefore方法  父节点.insertBefore(新节点，父节点中的子节点)rootNode.insertBefore(book, math_book)# appendChild将新产生的子元素在最后插入rootNode.appendChild(book)print(rootNode.toxml())with open(xml_file, 'w', encoding='utf-8') as fh:
    domTree.writexml(fh, indent='', addindent='\t', newl='', encoding='utf-8')

输出结果：添加了新节点

五、XML文件和JSON文件互转

记录工作中常用的一个小技巧

cmd控制台安装第三方模块：

pip install xmltodict

1、XML文件转为JSON文件

新建一个1.xml文件：

<note>
	<to>tom</to>
	<from>mary</from>
	<msg>love</msg></note>

转换代码实现：

import jsonimport xmltodictdef xml_to_json(xml_str):
    """parse是的xml解析器，参数需要

    :param xml_str: xml字符串
    :return: json字符串
    """
    xml_parse = xmltodict.parse(xml_str)
    # json库dumps()是将dict转化成json格式,loads()是将json转化成dict格式。
    # dumps()方法的ident=1,格式化json
    json_str = json.dumps(xml_parse, indent=1)
    return json_str


XML_PATH = './1.xml'  # xml文件的路径with open(XML_PATH, 'r') as f:
    xmlfile = f.read()
    with open(XML_PATH[:-3] + 'json', 'w') as newfile:
        newfile.write(xml_to_json(xmlfile))

输出结果（生成json文件）：

2、JSON文件转换为XML文件

新建test.json文件：

{
  "student": {
    "course": {
      "name": "math",
      "score": "90"
    },
    "info": {
      "sex": "male",
      "name": "name"
    },
    "stid": "10213"
  }}

转换代码实现：

import xmltodictimport jsondef json_to_xml(python_dict):
    """xmltodict库的unparse()json转xml

    :param python_dict: python的字典对象
    :return: xml字符串
    """
    xml_str = xmltodict.unparse(python_dict)
    return xml_str


JSON_PATH = './test.json'  # json文件的路径with open(JSON_PATH, 'r') as f:
    jsonfile = f.read()
    python_dict = json.loads(jsonfile)  # 将json字符串转换为python字典对象
    with open(JSON_PATH[:-4] + 'xml', 'w') as newfile:
        newfile.write(json_to_xml(python_dict))

输出结果（生成xml文件）：

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