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Python如何使用Beautiful Soup(BS4)函式庫解析HTML和XML

王林

May 13, 2023 pm 09:55 PM

pythonxmlhtml

一、Beautiful Soup概述：

Beautiful Soup支援從HTML或XML檔案中擷取資料的Python函式庫；

它支援Python標準函式庫中的HTML解析器，也支援一些第三方的解析器lxml。

Beautiful Soup會自動將輸入文件轉換為Unicode編碼，輸出文件轉換為utf-8編碼。

安裝：

pip install beautifulsoup4

可選擇安裝解析器

pip install lxml
pip install html5lib

##pip install html5lib

##二、BeautifulSoup4簡單使用

假設有這樣一個Html，具體內容如下：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <meta content="text/html;charset=utf-8" http-equiv="content-type" />
    <meta content="IE=Edge" http-equiv="X-UA-Compatible" />
    <meta content="always" name="referrer" />
    <link href="https://ss1.bdstatic.com/5eN1bjq8AAUYm2zgoY3K/r/www/cache/bdorz/baidu.min.css" rel="external nofollow"  rel="stylesheet" type="text/css" />
    <title>百度一下，你就知道 </title>
</head>
<body link="#0000cc">
  <div id="wrapper">
    <div id="head">
        <div class="head_wrapper">
          <div id="u1">
            <a class="mnav" href="http://news.baidu.com" rel="external nofollow"  name="tj_trnews">新闻 </a>
            <a class="mnav" href="https://www.hao123.com" rel="external nofollow"  name="tj_trhao123">hao123 </a>
            <a class="mnav" href="http://map.baidu.com" rel="external nofollow"  name="tj_trmap">地图 </a>
            <a class="mnav" href="http://v.baidu.com" rel="external nofollow"  name="tj_trvideo">视频 </a>
            <a class="mnav" href="http://tieba.baidu.com" rel="external nofollow"  rel="external nofollow"  name="tj_trtieba">贴吧 </a>
            <a class="bri" href="//www.baidu.com/more/" rel="external nofollow"  name="tj_briicon" >更多产品 </a>
          </div>
        </div>
    </div>
  </div>
</body>
</html>

創建beautifulsoup4物件：

from bs4 import BeautifulSoup

file = open(&#39;./aa.html&#39;, &#39;rb&#39;)
html = file.read()
bs = BeautifulSoup(html, "html.parser")  # 缩进格式

print(bs.prettify())  # 格式化html结构
print(bs.title)  # 
print(bs.title.name)  # 获取title标签的名称 :title
print(bs.title.string)  # 获取title标签的文本内容 :   百度一下，你就知道
print(bs.head)  # 获取head标签的所有内容 :
print(bs.div)  # 获取第一个div标签中的所有内容   :
print(bs.div["id"])  # 获取第一个div标签的id的值      :    wrapper
print(bs.a)  # 获取第一个a标签中的所有内容    :       <a href="http://news.baidu.com/" rel="external nofollow"   target="_blank">新闻 </a>
print(bs.find_all("a"))  # 获取所有的a标签中的所有内容     :   [....]
print(bs.find(id="u1"))  # 获取id="u1"的所有内容 :
for item in bs.find_all("a"):  # 获取所有的a标签，并遍历打印a标签中的href的值    :
    print(item.get("href"))
for item in bs.find_all("a"):  # 获取所有的a标签，并遍历打印a标签的文本值:
    print(item.get_text())

三、BeautifulSoup4四大物件種類

BeautifulSoup4將複雜HTML文件轉換成一個複雜的樹狀結構,每個節點都是Python物件,所有物件可以歸納為4種:Tag 、NavigableString 、BeautifulSoup 、Comment、

1、Tag：標籤Tag通俗點講就是HTML中的一個個標籤，例如：

print(bs.title) # 获取title标签的所有内容
print(bs.head) # 获取head标签的所有内容
print(bs.a) # 获取第一个a标签的所有内容
print(type(bs.a))# 类型

我們可以利用soup 加標籤名輕鬆地取得這些標籤的內容，這些物件的類型是bs4.element.Tag。但是注意，它查找的是在所有內容中的第一個符合要求的標籤。

對於Tag，它有

兩個重要的屬性，是 name 和attrs：

print(bs.name) # [document] #bs 对象本身比较特殊，它的 name 即为 [document]
print(bs.head.name) # head #对于其他内部标签，输出的值便为标签本身的名称
print(bs.a.attrs) # 在这里，我们把 a 标签的所有属性打印输出了出来，得到的类型是一个字典。
print(bs.a[&#39;class&#39;]) ##还可以利用get方法，传入属性的名称，二者是等价的，等价 bs.a.get(&#39;class&#39;)

bs.a[&#39;class&#39;] = "newClass"# 可以对这些属性和内容等等进行修改
print(bs.a) 

del bs.a[&#39;class&#39;] # 还可以对这个属性进行删除
print(bs.a)

2、NavigableString：標籤內部的文字

#既然我們已經得到了標籤的內容，那麼問題來了，我們要想取得標籤內部的文字怎麼辦呢？很簡單，用 .string 即可，例如：

print(bs.title.string)  # 百度一下，你就知道 
print(type(bs.title.string))  #

3、BeautifulSoup：文件的內容

BeautifulSoup物件表示的是一個文件的內容。大部分時候，可以把它當作Tag 對象，是一個特殊的Tag，我們可以分別取得它的類型，名稱，以及屬性，例如：

print(type(bs.name))  # 
print(bs.name)  # [document]
print(bs.attrs)  # {}

Comment 物件是一個特殊類型的NavigableString 對象，其輸出的內容不包括註解符號。
```
print(bs.a)
# 此时不能出现空格和换行符，a标签如下：
# 
print(bs.a.string) # 新闻
print(type(bs.a.string)) #
```
四、遍歷文檔樹所用屬性

#.contents：

取得Tag的所有子節點，回傳一個list

print(bs.head.contents)     # tag的.contents属性可以将tag的子节点以列表的方式输出:[...]
print(bs.head.contents[1])  # 用列表索引来获取它的某一个元素:

children：
取得Tag的所有子節點，回傳一個生成器
```
for child in bs.body.children:
    print(child)
```
.descendants：取得Tag的所有子孫節點
#.parent：取得Tag的父節點
.parents：遞歸得到父輩元素的所有節點，傳回一個生成器
.previous_sibling：取得目前Tag的上一個節點，屬性通常是字串或空白，真實結果是當前標籤與上一個標籤之間的頓號和換行符
##.next_sibling：取得目前Tag的下一個節點，屬性通常是字串或空白，真是結果是目前標籤與下一個標籤之間的頓號與換行符
.previous_siblings：取得目前Tag的上面所有的兄弟節點，傳回一個生成器
.next_siblings：取得目前Tag的下面所有的兄弟節點，傳回一個生成器
.previous_element：取得解析過程中上一個被解析的物件(字串或tag)，可能與previous_sibling相同，但通常是不一樣的
.next_element：取得解析過程中下一個被解析的物件(字串或tag)，可能與next_sibling相同，但通常是不一樣的
.previous_elements：傳回一個生成器，可以向前存取文件的解析內容
.next_elements：傳回一個生成器，可以向後存取文件的解析內容
.strings：如果Tag包含多個字串，即在子孫節點中有內容，可以用此獲取，而後進行遍歷
#.stripped_strings：與strings用法一致，只不過可以去除掉那些多餘的空白內容

.has_attr：

判斷Tag是否包含屬性

五、搜尋文檔樹

1、find_all()：過濾器

find_all(name, attrs, recursive, text, **kwargs)：

find_all過濾器可以用在tag的name中，節點的屬性等。

（1）name參數：

字串過濾

：會尋找與字串完全匹配的內容

a_list = bs.find_all("a")
print(a_list)

正規表示式過濾：

如果傳入的是正規表示式，那麼BeautifulSoup4會透過search()來匹配內容

import re 

t_list = bs.find_all(re.compile("a")) 
for item in t_list: 
   print(item)

列表

：如果傳入一個列表，BeautifulSoup4將會與列表中的任一元素匹配到的節點回傳###

t_list = bs.find_all(["meta","link"])
for item in t_list:
    print(item)

#######方法###：傳入一個方法，根據方法來匹配###

def name_is_exists(tag): 
    return tag.has_attr("name") 
t_list = bs.find_all(name_is_exists) 
for item in t_list: 
    print(item)

（2）kwargs参数：

t_list = bs.find_all(id="head")  # 查询id=head的Tag
t_list = bs.find_all(href=re.compile(http://news.baidu.com))  # 查询href属性包含ss1.bdstatic.com的Tag
t_list = bs.find_all(class_=True) # 查询所有包含class的Tag(注意：class在Python中属于关键字，所以加_以示区别)
for item in t_list: 
    print(item)

（3）attrs参数：

并不是所有的属性都可以使用上面这种方式进行搜索，比如HTML的data-*属性：

t_list = bs.find_all(data-foo="value")

如果执行这段代码，将会报错。我们可以使用attrs参数，定义一个字典来搜索包含特殊属性的tag：

t_list = bs.find_all(attrs={"data-foo":"value"})
for item in t_list:
    print(item)

（4）text参数：

通过text参数可以搜索文档中的字符串内容，与name参数的可选值一样，text参数接受字符串，正则表达式，列表

t_list = bs.find_all(text="hao123") 
t_list = bs.find_all(text=["hao123", "地图", "贴吧"]) 
t_list = bs.find_all(text=re.compile("\d"))

当我们搜索text中的一些特殊属性时，同样也可以传入一个方法来达到我们的目的：

def length_is_two(text):
    return text and len(text) == 2
t_list = bs.find_all(text=length_is_two)

（5）limit参数：

可以传入一个limit参数来限制返回的数量，当搜索出的数据量为5，而设置了limit=2时，此时只会返回前2个数据

t_list = bs.find_all("a",limit=2)

find_all除了上面一些常规的写法，还可以对其进行一些简写：

# 下面两者是相等的
t_list = bs.find_all("a") 
t_list = bs("a") 

# 下面两者是相等的
t_list = bs.a.find_all(text="新闻") 
t_list = bs.a(text="新闻")

2、find()

find()将返回符合条件的第一个Tag，有时我们只需要或一个Tag时，我们就可以用到find()方法了。当然了，也可以使用find_all()方法，传入一个limit=1，然后再取出第一个值也是可以的，不过未免繁琐。

t_list = bs.find_all("title",limit=1) # 返回只有一个结果的列表
t = bs.find("title") # 返回唯一值
t = bs.find("abc") # 如果没有找到，则返回None

从结果可以看出find_all，尽管传入了limit=1，但是返回值仍然为一个列表，当我们只需要取一个值时，远不如find方法方便。但是如果未搜索到值时，将返回一个None。

在上面介绍BeautifulSoup4的时候，我们知道可以通过bs.div来获取第一个div标签，如果我们需要获取第一个div下的第一个div，我们可以这样：

t = bs.div.div
# 等价于
t = bs.find("div").find("div")

六、CSS选择器：select()方法

BeautifulSoup支持部分的CSS选择器，在Tag获取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:

print(bs.select(&#39;title&#39;))  # 1、通过标签名查找               
print(bs.select(&#39;a&#39;))                                
print(bs.select(&#39;.mnav&#39;))  # 2、通过类名查找                
print(bs.select(&#39;#u1&#39;))  # 3、通过id查找                  
print(bs.select(&#39;div .bri&#39;))  # 4、组合查找               
print(bs.select(&#39;a[class="bri"]&#39;))  # 5、属性查找         
print(bs.select(&#39;a[href="http://tieba.baidu.com" rel="external nofollow"  rel="external nofollow" ]&#39;)) 
print(bs.select("head > title"))  # 6、直接子标签查找        
print(bs.select(".mnav ~ .bri"))  # 7、兄弟节点标签查找       
print(bs.select(&#39;title&#39;)[0].get_text())  # 8、获取内容

七、综合实例：

from bs4 import BeautifulSoup
import requests,re
req_obj = requests.get(&#39;https://www.baidu.com&#39;)
soup = BeautifulSoup(req_obj.text,&#39;lxml&#39;)

&#39;&#39;&#39;标签查找&#39;&#39;&#39;
print(soup.title)              #只是查找出第一个
print(soup.find(&#39;title&#39;))      #效果和上面一样
print(soup.find_all(&#39;div&#39;))    #查出所有的div标签

&#39;&#39;&#39;获取标签里的属性&#39;&#39;&#39;
tag = soup.div
print(tag[&#39;class&#39;])   #多属性的话，会返回一个列表
print(tag[&#39;id&#39;])      #查找标签的id属性
print(tag.attrs)      #查找标签所有的属性，返回一个字典（属性名：属性值）

&#39;&#39;&#39;标签包的字符串&#39;&#39;&#39;
tag = soup.title
print(tag.string)                 #获取标签里的字符串
tag.string.replace_with("哈哈")    #字符串不能直接编辑，可以替换

&#39;&#39;&#39;子节点的操作&#39;&#39;&#39;
tag = soup.head
print(tag.title)     #获取head标签后再获取它包含的子标签

&#39;&#39;&#39;contents 和 .children&#39;&#39;&#39;
tag = soup.body
print(tag.contents)        #将标签的子节点以列表返回
print([child for child in tag.children])      #输出和上面一样


&#39;&#39;&#39;descendants&#39;&#39;&#39;
tag = soup.body
[print(child_tag) for child_tag in tag.descendants]    #获取所有子节点和子子节点

&#39;&#39;&#39;strings和.stripped_strings&#39;&#39;&#39;
tag = soup.body
[print(str) for str in tag.strings]             #输出所有所有文本内容
[print(str) for str in tag.stripped_strings]    #输出所有所有文本内容，去除空格或空行

&#39;&#39;&#39;.parent和.parents&#39;&#39;&#39;
tag = soup.title
print(tag.parent)   　　　　　　　　　　　　　 #输出便签的父标签
[print(parent) for parent in tag.parents]  #输出所有的父标签

&#39;&#39;&#39;.next_siblings 和 .previous_siblings
    查出所有的兄弟节点
&#39;&#39;&#39;

&#39;&#39;&#39;.next_element 和 .previous_element
    下一个兄弟节点
&#39;&#39;&#39;

&#39;&#39;&#39;find_all的keyword 参数&#39;&#39;&#39;
soup.find_all(id=&#39;link2&#39;)                   #查找所有包含 id 属性的标签
soup.find_all(href=re.compile("elsie"))     #href 参数,Beautiful Soup会搜索每个标签的href属性:
soup.find_all(id=True)                       #找出所有的有id属性的标签
soup.find_all(href=re.compile("elsie"), id=&#39;link1&#39;)         #也可以组合查找
soup.find_all(attrs={"属性名": "属性值"})  #也可以通过字典的方式查找

八、BeautifulSoup 和lxml（Xpath）对比

# test.py
# -*- coding: utf-8 -*-
import requests
from bs4 import BeautifulSoup, SoupStrainer
import traceback
import json
from lxml import etree
import re
import time

def getHtmlText(url):
    try:
        r = requests.get(url, headers=headers)
        r.raise_for_status()
        if r.encoding == &#39;ISO-8859-1&#39;:
            r.encoding = r.apparent_encoding
        return r.text
    except:
        traceback.print_exc()

# ----------使用BeautifulSoup解析------------------------
def parseWithBeautifulSoup(html_text):
    soup = BeautifulSoup(html_text, &#39;lxml&#39;) 
    content = []
    for mulu in soup.find_all(class_=&#39;mulu&#39;): # 先找到所有的 div class=mulu 标记
        # 找到div_h3 标记
        h3 = mulu.find(&#39;h3&#39;)
        if h3 != None:
            h3_title = h3.string # 获取标题
            lst = []
            for a in mulu.select(&#39;div.box a&#39;):
                href = a.get(&#39;href&#39;) # 找到 href 属性
                box_title = a.get(&#39;title&#39;)  # 找到 title 属性
                pattern = re.compile(r&#39;\s*\[(.*)\]\s+(.*)&#39;) # (re) 匹配括号内的表达式，也表示一个组
                match = pattern.search(box_title)
                if match != None:
                    date = match.group(1)
                    real_title = match.group(2)
                    lst.append({&#39;href&#39;:href,&#39;title&#39;:real_title,&#39;date&#39;:date})
            content.append({&#39;title&#39;:h3_title,&#39;content&#39;:lst})
    with open(&#39;dmbj_bs.json&#39;, &#39;w&#39;) as fp:
        json.dump(content, fp=fp, indent=4)

# ----------使用Xpath解析------------------------
def parseWithXpath(html_text):
    html = etree.HTML(html_text)
    content = []
    for div_mulu in html.xpath(&#39;.//*[@class="mulu"]&#39;)： # 先找到所有的 div class=mulu 标记
        # 找到所有的 div_h3 标记
        div_h3 = div_mulu.xpath(&#39;./div[@class="mulu-title"]/center/h3/text()&#39;)
        if len(div_h3) > 0:
            h3_title = div_h3[0] # 获取标题
            a_s = div_mulu.xpath(&#39;./div[@class="box"]/ul/li/a&#39;)
            lst = []
            for a in a_s:
                href = a.xpath(&#39;./@href&#39;)[0] # 找到 href 属性
                box_title = a.xpath(&#39;./@title&#39;)[0] # 找到 title 属性
                pattern = re.compile(r&#39;\s*\[(.*)\]\s+(.*)&#39;) # (re) 匹配括号内的表达式，也表示一个组
                match = pattern.search(box_title)
                if match != None:
                    date = match.group(1)
                    real_title = match.group(2)
                    lst.append({&#39;href&#39;:href,&#39;title&#39;:real_title,&#39;date&#39;:date})
            content.append({&#39;title&#39;:h3_title,&#39;content&#39;:lst})
    with open(&#39;dmbj_xp.json&#39;, &#39;w&#39;) as fp:
        json.dump(content, fp=fp, indent=4)

def main():
    html_text = getHtmlText(&#39;http://www.seputu.com&#39;)
    print(len(html_text))
    start = time.clock()
    parseWithBeautifulSoup(html_text)
    print(&#39;BSoup cost:&#39;, time.clock()-start)
    start = time.clock()
    parseWithXpath(html_text)
    print(&#39;Xpath cost:&#39;, time.clock()-start)

if __name__ == &#39;__main__&#39;:
    user_agent = &#39;Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/66.0.3359.117 Safari/537.36&#39;
    headers={&#39;User-Agent&#39;: user_agent}
    main()

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