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  • 爬虫中BeautifulSoup4解析器

    CSS 选择器:BeautifulSoup4

    和 lxml 一样,Beautiful Soup 也是一个HTML/XML的解析器,主要的功能也是如何解析和提取 HTML/XML 数据。

    lxml 只会局部遍历,而Beautiful Soup 是基于HTML DOM的,会载入整个文档,解析整个DOM树,因此时间和内存开销都会大很多,所以性能要低于lxml。

    BeautifulSoup 用来解析 HTML 比较简单,API非常人性化,支持CSS选择器、Python标准库中的HTML解析器,也支持 lxml 的 XML解析器。

    Beautiful Soup 3 目前已经停止开发,推荐现在的项目使用Beautiful Soup 4。使用 pip 安装即可:pip install beautifulsoup4

    官方文档:http://beautifulsoup.readthedocs.io/zh_CN/v4.4.0

    抓取工具速度使用难度安装难度
    正则 最快 困难 无(内置)
    BeautifulSoup 最简单 简单
    lxml 简单 一般

    示例:

    首先必须要导入 bs4 库

    # beautifulsoup4_test.py
    
    from bs4 import BeautifulSoup
    
    html = """
    <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 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>
    """
    
    #创建 Beautiful Soup 对象
    soup = BeautifulSoup(html)
    
    #打开本地 HTML 文件的方式来创建对象
    #soup = BeautifulSoup(open('index.html'))
    
    #格式化输出 soup 对象的内容
    print soup.prettify()

    运行结果:

    <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>
    • 如果我们在 IPython2 下执行,会看到这样一段警告: 

    • 意思是,如果我们没有显式地指定解析器,所以默认使用这个系统的最佳可用HTML解析器(“lxml”)。如果你在另一个系统中运行这段代码,或者在不同的虚拟环境中,使用不同的解析器造成行为不同。

    • 但是我们可以通过soup = BeautifulSoup(html,“lxml”)方式指定lxml解析器。

    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 通俗点讲就是 HTML 中的一个个标签,例如:

    <head><title>The Dormouse's story</title></head>
    <a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1"><!-- Elsie --></a>
    <p class="title" name="dromouse"><b>The Dormouse's story</b></p>

    上面的 title head a p等等 HTML 标签加上里面包括的内容就是 Tag,那么试着使用 Beautiful Soup 来获取 Tags:

    from bs4 import BeautifulSoup
    
    html = """
    <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 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>
    """
    
    #创建 Beautiful Soup 对象
    soup = BeautifulSoup(html)
    
    
    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>
    
    print type(soup.p)
    # <class 'bs4.element.Tag'>

    可以利用 soup 加标签名轻松地获取这些标签的内容,这些对象的类型是bs4.element.Tag。但是注意,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,后面会进行介绍。

    对于 Tag,它有两个重要的属性,是 name 和 attrs
    print soup.name
    # [document] #soup 对象本身比较特殊,它的 name 即为 [document]
    
    print soup.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 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。
    
    print soup.p['class'] # soup.p.get('class')
    # ['title'] #还可以利用get方法,传入属性的名称,二者是等价的
    
    soup.p['class'] = "newClass"
    print soup.p # 可以对这些属性和内容等等进行修改
    # <p class="newClass" name="dromouse"><b>The Dormouse's story</b></p>
    
    del soup.p['class'] # 还可以对这个属性进行删除
    print soup.p
    # <p name="dromouse"><b>The Dormouse's story</b></p>

    2. NavigableString

    既然已经得到了标签的内容,那么问题来了,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
    
    print type(soup.p.string)
    # In [13]: <class 'bs4.element.NavigableString'>

    3. BeautifulSoup

    BeautifulSoup 对象表示的是一个文档的内容。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 # 文档本身的属性为空
    # {}

    4. Comment

    Comment 对象是一个特殊类型的 NavigableString 对象,其输出的内容不包括注释符号。

    print soup.a
    # <a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1"><!-- Elsie --></a>
    
    print soup.a.string
    # Elsie 
    
    print type(soup.a.string)
    # <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 来输出它的内容时,注释符号已经去掉了。

    遍历文档树

    1. 直接子节点 :.contents .children 属性

    .content

    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>
    
    for child in  soup.body.children:
        print child

    结果:

    <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: .descendants 属性

    .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:

    <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: .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

    搜索文档树

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

    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<b>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<body><b>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<a>标签和<b>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>]

    2)keyword 参数

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

    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

    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"]

    CSS选择器

    这就是另一种与 find_all 方法有异曲同工之妙的查找方法.

    • 写 CSS 时,标签名不加任何修饰,类名前加.,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,则使用 > 分隔

    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('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>]
    
    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>]

    (6) 获取内容

    以上的 select 方法返回的结果都是列表形式,可以遍历形式输出,然后用 get_text() 方法来获取它的内容。

    soup = BeautifulSoup(html, 'lxml')
    print type(soup.select('title'))
    print soup.select('title')[0].get_text()
    
    for title in soup.select('title'):
        print title.get_text()
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