python爬虫学习笔记(九)-数据提取之XPath的使用
1. 介绍
之前 BeautifulSoup 的用法，这个已经是非常强大的库了，不过还有一些比较流行的解析库，例如 lxml，使用的是 Xpath 语法，同样是效率比较高的解析方法。如果大家对 BeautifulSoup 使用不太习惯的话，可以尝试下 Xpath
w3c http://www.w3school.com.cn/xpath/index.asp
2. 安装
pip install lxml
3. XPath语法
XPath 是一门在 XML 文档中查找信息的语言。XPath 可用来在 XML 文档中对元素和属性进行遍历。XPath 是 W3C XSLT 标准的主要元素，并且 XQuery 和 XPointer 都构建于 XPath 表达之上
3.1 节点的关系
- 父（Parent）
- 子（Children）
- 同胞（Sibling）
- 先辈（Ancestor）
- 后代（Descendant）
3.2 选取节点
3.2.1 常用的路径表达式
| 表达式 | 描述 |
|---|---|
| nodename | 选取此节点的所有子节点 |
| / | 从根节点选取 |
| // | 从匹配选择的当前节点选择文档中的节点，而不考虑它们的位置 |
| . | 选取当前节点 |
| .. | 选取当前节点的父节点 |
| @ | 选取属性 |
3.2.2 通配符
XPath 通配符可用来选取未知的 XML 元素。
| 通配符 | 描述 | 举例 | 结果 |
|---|---|---|---|
| * | 匹配任何元素节点 | xpath('div/*') | 获取div下的所有子节点 |
| @* | 匹配任何属性节点 | xpath('div[@*]') | 选取所有带属性的div节点 |
| node() | 匹配任何类型的节点 |
3.2.3 选取若干路径
通过在路径表达式中使用“|”运算符，您可以选取若干个路径
| 表达式 | 结果 |
|---|---|
| xpath('//div` | `//table') |
3.2.4 谓语
谓语被嵌在方括号内，用来查找某个特定的节点或包含某个制定的值的节点
| 表达式 | 结果 |
|---|---|
| xpath('/body/div[1]') | 选取body下的第一个div节点 |
| xpath('/body/div[last()]') | 选取body下最后一个div节点 |
| xpath('/body/div[last()-1]') | 选取body下倒数第二个节点 |
| xpath('/body/div[positon()❤️]') | 选取body下前丙个div节点 |
| xpath('/body/div[@class]') | 选取body下带有class属性的div节点 |
| xpath('/body/div[@class="main"]') | 选取body下class属性为main的div节点 |
| xpath('/body/div[price>35.00]') | 选取body下price元素大于35的div节点 |
3.2.5 XPath 运算符
| 运算符 | 描述 | 实例 | 返回值 |
|---|---|---|---|
| 计算两个节点集 | //book | ||
| + | 加法 | 6 + 4 | 10 |
| – | 减法 | 6 – 4 | 2 |
| * | 乘法 | 6 * 4 | 24 |
| div | 除法 | 8 div 4 | 2 |
| = | 等于 | price=9.80 | 如果 price 是 9.80，则返回 true。如果 price 是 9.90，则返回 false。 |
| != | 不等于 | price!=9.80 | 如果 price 是 9.90，则返回 true。如果 price 是 9.80，则返回 false。 |
| < | 小于 | price<9.80 | 如果 price 是 9.00，则返回 true。如果 price 是 9.90，则返回 false。 |
| <= | 小于或等于 | price<=9.80 | 如果 price 是 9.00，则返回 true。如果 price 是 9.90，则返回 false。 |
| > | 大于 | price>9.80 | 如果 price 是 9.90，则返回 true。如果 price 是 9.80，则返回 false。 |
| >= | 大于或等于 | price>=9.80 | 如果 price 是 9.90，则返回 true。如果 price 是 9.70，则返回 false。 |
| or | 或 | price=9.80 or price=9.70 | 如果 price 是 9.80，则返回 true。如果 price 是 9.50，则返回 false。 |
| and | 与 | price>9.00 and price<9.90 | 如果 price 是 9.80，则返回 true。如果 price 是 8.50，则返回 false。 |
| mod | 计算除法的余数 | 5 mod 2 | 1 |
3.3 使用
3.3.1 小例子
from lxml import etree
text = '''
<div>
<ul>
<li class="item-0"><a href="link1.html">first item</a></li>
<li class="item-1"><a href="link2.html">second item</a></li>
<li class="item-inactive"><a href="link3.html">third item</a></li>
<li class="item-1"><a href="link4.html">fourth item</a></li>
<li class="item-0"><a href="link5.html">fifth item</a>
</ul>
</div>
'''
html = etree.HTML(text)
result = etree.tostring(html)
print(result)
首先我们使用 lxml 的 etree 库，然后利用 etree.HTML 初始化，然后我们将其打印出来。
其中，这里体现了 lxml 的一个非常实用的功能就是自动修正 html 代码，大家应该注意到了，最后一个 li 标签，其实我把尾标签删掉了，是不闭合的。不过，lxml 因为继承了 libxml2 的特性，具有自动修正 HTML 代码的功能。
所以输出结果是这样的
<html><body>
<div>
<ul>
<li class="item-0"><a href="link1.html">first item</a></li>
<li class="item-1"><a href="link2.html">second item</a></li>
<li class="item-inactive"><a href="link3.html">third item</a></li>
<li class="item-1"><a href="link4.html">fourth item</a></li>
<li class="item-0"><a href="link5.html">fifth item</a></li>
</ul>
</div>
</body></html>
不仅补全了 li 标签，还添加了 body，html 标签。
文件读取
除了直接读取字符串，还支持从文件读取内容。比如我们新建一个文件叫做 hello.html，内容为
<div>
<ul>
<li class="item-0"><a href="link1.html">first item</a></li>
<li class="item-1"><a href="link2.html">second item</a></li>
<li class="item-inactive"><a href="link3.html"><span class="bold">third item</span></a></li>
<li class="item-1"><a href="link4.html">fourth item</a></li>
<li class="item-0"><a href="link5.html">fifth item</a></li>
</ul>
</div>
利用 parse 方法来读取文件
from lxml import etree
html = etree.parse('hello.html')
result = etree.tostring(html, pretty_print=True)
print(result)
同样可以得到相同的结果
3.3.2 XPath具体使用
依然以上一段程序为例
- 获取所有的
<li>标签
from lxml import etree
html = etree.parse('hello.html')
print (type(html))
result = html.xpath('//li')
print (result)
print (len(result))
print (type(result))
print (type(result[0]))
运行结果
<type 'lxml.etree._ElementTree'>
[<Element li at 0x1014e0e18>, <Element li at 0x1014e0ef0>, <Element li at 0x1014e0f38>, <Element li at 0x1014e0f80>, <Element li at 0x1014e0fc8>]
<type 'list'>
<type 'lxml.etree._Element'>
可见，etree.parse 的类型是 ElementTree，通过调用 xpath 以后，得到了一个列表，包含了 5 个 <li> 元素，每个元素都是 Element 类型
- 获取
<li>标签的所有 class
result = html.xpath('//li/@class')
print (result)
运行结果
['item-0', 'item-1', 'item-inactive', 'item-1', 'item-0']
- 获取
<li>标签下 href 为 link1.html 的<a>标签
result = html.xpath('//li/a[@href="link1.html"]')
print (result)
运行结果
[<Element a at 0x10ffaae18>]
- 获取
<li>标签下的所有<span>标签
注意: 这么写是不对的
result = html.xpath('//li/span')
#因为 / 是用来获取子元素的，而 <span> 并不是 <li> 的子元素，所以，要用双斜杠
result = html.xpath('//li//span')
print(result)
运行结果
[<Element span at 0x10d698e18>]
- 获取
<li>标签下的所有 class，不包括<li>
result = html.xpath('//li/a//@class')
print (resul)t
#运行结果
['blod']
- 获取最后一个
<li>的<a>的 href
result = html.xpath('//li[last()]/a/@href')
print (result)
运行结果
['link5.html']
- 获取倒数第二个元素的内容
result = html.xpath('//li[last()-1]/a')
print (result[0].text)
运行结果
fourth item
- 获取 class 为 bold 的标签名
result = html.xpath('//*[@class="bold"]')
print (result[0].tag)
运行结果
span
选择XML文件中节点：
- element（元素节点）
- attribute（属性节点）
- text （文本节点）
- concat(元素节点,元素节点)
- comment （注释节点）
- root （根节点）
