2018-11-22

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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	慢	最简单	简单
lxml	快	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>

如果我们在执行时，看到这样一段警告：

屏幕快照 2018-05-06 下午2.05.50.png

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'>

我们可以利用 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>

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

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)

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>和<b>标签都应该被找到

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

结果：

# 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"])

结果：

[<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')

结果：

# [<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"]

2. 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())

2018-11-22

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