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Python爬虫---提取数据（2）--beautifulsoup

2016-07-12 16:38 387 查看

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.

文档地址:http://beautifulsoup.readthedocs.io/zh_CN/latest/

安装:

apt-get install Python-bs4

Beautiful Soup 4 通过PyPi发布,所以如果你无法使用系统包管理安装,那么也可以通过 easy_install 或 pip 来安装.包的名字是 beautifulsoup4 ,这个包兼容Python2和Python3.

$ easy_install beautifulsoup4

$ pip install beautifulsoup4

依赖的解析器安装:

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

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.

下面开始使用这个库（这里之讲解简单的用法，具体看文档）

1.创建 Beautiful Soup 对象

首先必须要导入 bs4 库

<python>
#coding:utf-8
from bs4 import BeautifulSoup
import lxml
</python>

实例化Beautifulsoup ,创建对象

一段html代码（可以是抓取的也可以是写入的），也可以从文件里面。

<python>
html='''
一段html代码
'''
soup = BeautifulSoup(html)
soup = BeautifulSoup(open('百度一下，你就知道.html'))
</python>

修改一下:后面添加lxml，表示用lxml解析器

soup = BeautifulSoup(open(‘baidu.html’),”lxml”)

这里加载百度首页文件：

可以尝试输出:

<python>
print soup #普通输出
print soup.prettify() #格式化输出
</python>

格式化输出结果:

<html>
</html>

四大对象种类

Beautiful Soup将复杂HTML文档转换成一个复杂的树形结构,每个节点都是Python对象,所有对象可以归纳为4种: Tag , NavigableString , BeautifulSoup , Comment .

（1）Tag

Tag 是什么？通俗点讲就是 HTML 中的一个个标签，例如:

<title>The Dormouse's story</title>
<a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1">Elsie</a>

上面的 title a 等等 HTML 标签加上里面包括的内容就是 Tag，下面我们来感受一下怎样用 Beautiful Soup 来方便地获取 Tags

下面每一段代码中注释部分即为运行结果

print soup.title
#<title>The Dormouse's story</title>

print soup.head
#<head><title>The Dormouse's story</title></head>

print soup.a
#<a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1"><!-- Elsie --></a>

print soup.p
#<p class="title" name="dromouse"><b>The Dormouse's story</b></p>

我们可以利用 soup加标签名轻松地获取这些标签的内容，是不是感觉比正则表达式方便多了？不过有一点是，它查找的是在所有内容中的第一个符合要求的标签，如果要查询所有的标签，我们在后面进行介绍。

我们可以验证一下这些对象的类型

print type(soup.a)
#<class 'bs4.element.Tag'>

对于 Tag，它有两个重要的属性，是 name 和 attrs，下面我们分别来感受一下:

name

print soup.name
print soup.head.name
#[document]
#head

soup 对象本身比较特殊，它的 name 即为 [document]，对于其他内部标签，输出的值便为标签本身的名称。

attrs

print soup.p.attrs
#{'class': ['title'], 'name': 'dromouse'}

在这里，我们把 p 标签的所有属性打印输出了出来，得到的类型是一个字典。

如果我们想要单独获取某个属性，可以这样，例如我们获取它的 class 叫什么

print soup.p['class']
#['title']

还可以这样，利用get方法，传入属性的名称，二者是等价的

print soup.p.get('class')
#['title']

我们可以对这些属性和内容等等进行修改，例如

soup.p['class']="newClass"
print soup.p
#<p class="newClass" name="dromouse"><b>The Dormouse's story</b></p>

还可以对这个属性进行删除，例如

del soup.p['class']
print soup.p
#<p name="dromouse"><b>The Dormouse's story</b></p>

不过，对于修改删除的操作，不是我们的主要用途，在此不做详细介绍了，如果有需要，请查看前面提供的官方文档

（2）NavigableString

既然我们已经得到了标签的内容，那么问题来了，我们要想获取标签内部的文字怎么办呢？很简单，用 .string 即可，例如

print soup.p.string
#The Dormouse's story

这样我们就轻松获取到了标签里面的内容，想想如果用正则表达式要多麻烦。它的类型是一个 NavigableString，翻译过来叫可以遍历的字符串，不过我们最好还是称它英文名字吧。

print type(soup.p.string)
#<class 'bs4.element.NavigableString'>

来检查一下它的类型

print type(soup.p.string)
#<class 'bs4.element.NavigableString'>

（3）BeautifulSoup

BeautifulSoup 对象表示的是一个文档的全部内容.大部分时候,可以把它当作 Tag 对象，是一个特殊的 Tag，我们可以分别获取它的类型，名称，以及属性来感受一下

print type(soup.name)
#<type 'unicode'>
print soup.name
# [document]
print soup.attrs
#{} 空字典

（4）Comment

Comment 对象是一个特殊类型的 NavigableString 对象，其实输出的内容仍然不包括注释符号，但是如果不好好处理它，可能会对我们的文本处理造成意想不到的麻烦。

我们找一个带注释的标签

print soup.a
print soup.a.string
print type(soup.a.string)

运行结果如下

<a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1"><!-- Elsie --></a>
Elsie
<class 'bs4.element.Comment'>

a 标签里的内容实际上是注释，但是如果我们利用 .string 来输出它的内容，我们发现它已经把注释符号去掉了，所以这可能会给我们带来不必要的麻烦。

另外我们打印输出下它的类型，发现它是一个 Comment 类型，所以，我们在使用前最好做一下判断，判断代码如下

if type(soup.a.string)==bs4.element.Comment:
print soup.a.string

上面的代码中，我们首先判断了它的类型，是否为 Comment 类型，然后再进行其他操作，如打印输出。

6. 遍历文档树

（1）直接子节点

要点：.contents .children 属性

.contents

tag 的 .content 属性可以将tag的子节点以列表的方式输出

print soup.head.contents
#[<title>The Dormouse's story</title>]

输出方式为列表，我们可以用列表索引来获取它的某一个元素

print soup.head.contents[0]
#<title>The Dormouse's story</title>

.children

它返回的不是一个 list，不过我们可以通过遍历获取所有子节点。

我们打印输出 .children 看一下，可以发现它是一个 list 生成器对象

print soup.head.children
#<listiterator object at 0x7f71457f5710>

我们怎样获得里面的内容呢？很简单，遍历一下就好了，代码及结果如下

for child in soup.body.children:
print child

<p class="title" name="dromouse"><b>The Dormouse's story</b></p>

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

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

（2）所有子孙节点

知识点：.descendants 属性

.descendants

.contents 和 .children 属性仅包含tag的直接子节点，.descendants 属性可以对所有tag的子孙节点进行递归循环，和 children类似，我们也需要遍历获取其中的内容。

for child in soup.descendants:
print child

运行结果如下，可以发现，所有的节点都被打印出来了，先生最外层的 HTML标签，其次从 head 标签一个个剥离，以此类推。

<html><head><title>The Dormouse's story</title></head>
<body>
<p class="title" name="dromouse"><b>The Dormouse's story</b></p>
<p class="story">Once upon a time there were three little sisters; and their names were
<a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1"><!-- Elsie --></a>,
<a class="sister" href="http://example.com/lacie" id="link2">Lacie</a> and
<a class="sister" href="http://example.com/tillie" id="link3">Tillie</a>;
and they lived at the bottom of a well.</p>
<p class="story">...</p>
</body></html>
<head><title>The Dormouse's story</title></head>
<title>The Dormouse's story</title>
The Dormouse's story

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

<p class="title" name="dromouse"><b>The Dormouse's story</b></p>
<b>The Dormouse's story</b>
The Dormouse's story

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

<a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1"><!-- Elsie --></a>
Elsie

<a class="sister" href="http://example.com/lacie" id="link2">Lacie</a>
Lacie
and

<a class="sister" href="http://example.com/tillie" id="link3">Tillie</a>
Tillie
;
and they lived at the bottom of a well.

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

（3）节点内容

知识点：.string 属性

如果tag只有一个 NavigableString 类型子节点,那么这个tag可以使用 .string 得到子节点。如果一个tag仅有一个子节点,那么这个tag也可以使用 .string 方法,输出结果与当前唯一子节点的 .string 结果相同。

通俗点说就是：如果一个标签里面没有标签了，那么 .string 就会返回标签里面的内容。如果标签里面只有唯一的一个标签了，那么 .string 也会返回最里面的内容。例如

print soup.head.string
#The Dormouse's story
print soup.title.string
#The Dormouse's story

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

print soup.html.string
# None

（4）多个内容

知识点： .strings .stripped_strings 属性

.strings

获取多个内容，不过需要遍历获取，比如下面的例子

for string in soup.strings:
print(repr(string))
# u"The Dormouse's story"
# u'\n\n'
# u"The Dormouse's story"
# u'\n\n'
# u'Once upon a time there were three little sisters; and their names were\n'
# u'Elsie'
# u',\n'
# u'Lacie'
# u' and\n'
# u'Tillie'
# u';\nand they lived at the bottom of a well.'
# u'\n\n'
# u'...'
# u'\n'

.stripped_strings

输出的字符串中可能包含了很多空格或空行,使用 .stripped_strings 可以去除多余空白内容

for string in soup.stripped_strings:
print(repr(string))
# u"The Dormouse's story"
# u"The Dormouse's story"
# u'Once upon a time there were three little sisters; and their names were'
# u'Elsie'
# u','
# u'Lacie'
# u'and'
# u'Tillie'
# u';\nand they lived at the bottom of a well.'
# u'...'

（5）父节点

知识点： .parent 属性

p = soup.p
print p.parent.name
#body

content = soup.head.title.string
print content.parent.name
#title

（6）全部父节点

知识点：.parents 属性

通过元素的 .parents 属性可以递归得到元素的所有父辈节点，例如

content = soup.head.title.string
for parent in content.parents:
print parent.name

title
head
html
[document]

（7）兄弟节点

知识点：.next_sibling .previous_sibling 属性

兄弟节点可以理解为和本节点处在统一级的节点，.next_sibling 属性获取了该节点的下一个兄弟节点，.previous_sibling 则与之相反，如果节点不存在，则返回 None

注意：实际文档中的tag的 .next_sibling 和 .previous_sibling 属性通常是字符串或空白，因为空白或者换行也可以被视作一个节点，所以得到的结果可能是空白或者换行

print soup.p.next_sibling
#    实际该处为空白
print soup.p.prev_sibling
#None  没有前一个兄弟节点，返回 None
print soup.p.next_sibling.next_sibling
#<p class="story">Once upon a time there were three little sisters; and their names were
#<a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1"><!-- Elsie --></a>,
#<a class="sister" href="http://example.com/lacie" id="link2">Lacie</a> and
#<a class="sister" href="http://example.com/tillie" id="link3">Tillie</a>;
#and they lived at the bottom of a well.</p>
#下一个节点的下一个兄弟节点是我们可以看到的节点

（8）全部兄弟节点

知识点：.next_siblings .previous_siblings 属性

通过 .next_siblings 和 .previous_siblings 属性可以对当前节点的兄弟节点迭代输出

for sibling in soup.a.next_siblings:
print(repr(sibling))
# u',\n'
# <a class="sister" href="http://example.com/lacie" id="link2">Lacie</a>
# u' and\n'
# <a class="sister" href="http://example.com/tillie" id="link3">Tillie</a>
# u'; and they lived at the bottom of a well.'
# None

（9）前后节点

知识点：.next_element .previous_element 属性

与 .next_sibling .previous_sibling 不同，它并不是针对于兄弟节点，而是在所有节点，不分层次

比如 head 节点为

<head><title>The Dormouse's story</title></head>

那么它的下一个节点便是 title，它是不分层次关系的

print soup.head.next_element
#<title>The Dormouse's story</title>

（10）所有前后节点

知识点：.next_elements .previous_elements 属性

通过 .next_elements 和 .previous_elements 的迭代器就可以向前或向后访问文档的解析内容,就好像文档正在被解析一样

for element in last_a_tag.next_elements:
print(repr(element))
# u'Tillie'
# u';\nand they lived at the bottom of a well.'
# u'\n\n'
# <p class="story">...</p>
# u'...'
# u'\n'
# None

7.搜索文档树

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

find_all() 方法搜索当前tag的所有tag子节点,并判断是否符合过滤器的条件

1）name 参数

name 参数可以查找所有名字为 name 的tag,字符串对象会被自动忽略掉

A.传字符串

最简单的过滤器是字符串.在搜索方法中传入一个字符串参数,Beautiful Soup会查找与字符串完整匹配的内容,下面的例子用于查找文档中所有的

标签

soup.find_all(‘b’)

# [[b]The Dormouse’s story][/b]

print soup.find_all('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>]

B.传正则表达式

如果传入正则表达式作为参数,Beautiful Soup会通过正则表达式的 match() 来匹配内容.下面例子中找出所有以b开头的标签,这表示和标签都应该被找到

import re
for tag in soup.find_all(re.compile("^b")):
print(tag.name)
# body
# b

C.传列表

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标签和标签

soup.find_all(["a", "b"])
# [<b>The Dormouse's story</b>,
# <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>]

D.传 True

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

for tag in soup.find_all(True):
print(tag.name)
# html
# head
# title
# body
# p
# b
# p
# a
# a

E.传方法

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 [4] ,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

下面方法校验了当前元素,如果包含 class 属性却不包含 id 属性,那么将返回 True:

def has_class_but_no_id(tag):
return tag.has_attr('class') and not tag.has_attr('id')

将这个方法作为参数传入 find_all() 方法,将得到所有
标签:

soup.find_all(has_class_but_no_id)
# [<p class="title"><b>The Dormouse's story</b></p>,
# <p class="story">Once upon a time there were...</p>,
# <p class="story">...</p>]

2）keyword 参数

注意：如果一个指定名字的参数不是搜索内置的参数名,搜索时会把该参数当作指定名字tag的属性来搜索,如果包含一个名字为 id 的参数,Beautiful Soup会搜索每个tag的”id”属性

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

如果传入 href 参数,Beautiful Soup会搜索每个tag的”href”属性

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

使用多个指定名字的参数可以同时过滤tag的多个属性

soup.find_all(href=re.compile("elsie"), id='link1')
# [<a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1">three</a>]

在这里我们想用 class 过滤，不过 class 是 python 的关键词，这怎么办？加个下划线就可以

soup.find_all("a", 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>]

有些tag属性在搜索不能使用,比如HTML5中的 data-* 属性

soup.find_all("a", 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>]

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

data_soup.find_all(attrs={"data-foo": "value"})
# [<div data-foo="value">foo!</div>]

3）text 参数

通过 text 参数可以搜搜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, True

soup.find_all(text="Elsie")
# [u'Elsie']

soup.find_all(text=["Tillie", "Elsie", "Lacie"])
# [u'Elsie', u'Lacie', u'Tillie']

soup.find_all(text=re.compile("Dormouse"))
[u"The Dormouse's story", u"The Dormouse's story"]

4）limit 参数

find_all() 方法返回全部的搜索结构,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.

文档树中有3个tag符合搜索条件,但结果只返回了2个,因为我们限制了返回数量

soup.find_all("a", limit=2)
# [<a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1">Elsie</a>,
# <a class="sister" href="http://example.com/lacie" id="link2">Lacie</a>]

5）recursive 参数

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 .

一段简单的文档:

复制代码代码如下:

<html>
<head>
<title>
The Dormouse's story
</title>
</head>
...

是否使用 recursive 参数的搜索结果:

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

soup.html.find_all("title", recursive=False)
# []

（2）find( name , attrs , recursive , text , **kwargs )

它与 find_all() 方法唯一的区别是 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

（3）find_parents() find_parent()

find_all() 和 find() 只搜索当前节点的所有子节点,孙子节点等. find_parents() 和 find_parent() 用来搜索当前节点的父辈节点,搜索方法与普通tag的搜索方法相同,搜索文档搜索文档包含的内容

（4）find_next_siblings() find_next_sibling()

这2个方法通过 .next_siblings 属性对当 tag 的所有后面解析的兄弟 tag 节点进行迭代, find_next_siblings() 方法返回所有符合条件的后面的兄弟节点,find_next_sibling() 只返回符合条件的后面的第一个tag节点

（5）find_previous_siblings() find_previous_sibling()

这2个方法通过 .previous_siblings 属性对当前 tag 的前面解析的兄弟 tag 节点进行迭代, find_previous_siblings() 方法返回所有符合条件的前面的兄弟节点, find_previous_sibling() 方法返回第一个符合条件的前面的兄弟节点

（6）find_all_next() find_next()

这2个方法通过 .next_elements 属性对当前 tag 的之后的 tag 和字符串进行迭代, find_all_next() 方法返回所有符合条件的节点, find_next() 方法返回第一个符合条件的节点

（7）find_all_previous() 和 find_previous()

这2个方法通过 .previous_elements 属性对当前节点前面的 tag 和字符串进行迭代, find_all_previous() 方法返回所有符合条件的节点, find_previous()方法返回第一个符合条件的节点

注：以上（2）（3）（4）（5）（6）（7）方法参数用法与 find_all() 完全相同，原理均类似，在此不再赘述。

8.CSS选择器

我们在写 CSS 时，标签名不加任何修饰，类名前加点，id名前加 #，在这里我们也可以利用类似的方法来筛选元素，用到的方法是 soup.select()，返回类型是 list

（1）通过标签名查找

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

print soup.select('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>]

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

（2）通过类名查找

print 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>]

（3）通过 id 名查找

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

（4）组合查找

组合查找即和写 class 文件时，标签名与类名、id名进行的组合原理是一样的，例如查找 p 标签中，id 等于 link1的内容，二者需要用空格分开

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

直接子标签查找

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

（5）属性查找

查找时还可以加入属性元素，属性需要用中括号括起来，注意属性和标签属于同一节点，所以中间不能加空格，否则会无法匹配到。

print soup.select("head > title")
#[<title>The Dormouse's story</title>]
print soup.select('a[href="http://example.com/elsie"]')
#[<a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1"><!-- Elsie --></a>]

同样，属性仍然可以与上述查找方式组合，不在同一节点的空格隔开，同一节点的不加空格

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

好，这就是另一种与 find_all 方法有异曲同工之妙的查找方法

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