Beautiful Soup是强大的解析工具,它借助网页的结构和属性等特性来解析网页。有了它,我们不用再去写一些复杂的正则表达式,只需要简单的几条语句,就可以完成网页中某个元素的提取。
简介
简单来说,Beautiful Soup就是Python的一个HTML或XML的解析库,可以用它来方便地从网页中提取数据。官方解释如下:
Beautiful Soup提供一些简单的、Python式的函数来处理导航、搜索、修改分析树等功能。它是一个工具箱,通过解析文档为用户提供需要抓取的数据,因为简单,所以不需要多少代码就可以写出一个完整的应用程序。
Beautiful Soup自动将输入文档转换为Unicode编码,输出文档转换为UTF-8编码。你不需要考虑编码方式,除非文档没有指定一个编码方式,这时你仅仅需要说明一下原始编码方式就可以了。
Beautiful Soup已成为和lxml、html6lib一样出色的Python解释器,为用户灵活地提供不同的解析策略或强劲的速度。
解析器
Beautiful Soup在解析时实际上依赖解析器,它除了支持Python标准库中的HTML解析器外,还支持一些第三方解析器(比如lxml).下表列出了Beautiful Soup支持的解析器。
解析器 | 使用方法 | 优势 | 劣势 |
---|---|---|---|
Python标准库 | BeautifulSoup(markup, "html.parser") |
Python的内置标准库、执行速度适中、文档容错能力强 | Python 2.7.3及Python 3.2.2之前的版本文档容错能力查 |
lxml HTML解析器 | BeautifulSoup(markup, "lxml") |
速度快、文档容错能力强 | 需要安装C语言库 |
lxml XML解析器 | BeautifulSoup(markup, "xml") |
速度快、唯一支持XML的解析器 | 需要安装C语言库 |
html5lib | BeautifulSoup(markup, "html5lib") |
最好的容错性、以浏览器的方式解析文档、生成HTML5格式的文档 | 速度慢、不依赖外部扩展 |
通过以上对比可以看出,lxml解析器有解析HTML和XML的功能,而且速度快,容错能力强,所以推荐使用它。
如果使用lxml
,那么在初始化Beautiful Soup时,可以把第二个参数改为lxml
即可:
基本用法
下面首先用实例来看看Beautiful Soup的基本用法:
运行结果如下:
这里首先声明变量html,它是一个HTML字符串。但是需要注意的是,它并不是一个完整的HTML字符串,因为body
和html
节点都没有闭合。接着,我们将它当作第一个参数传给BeautifulSoup
对象,该对象的第二个参数为解析器的类型(这里使用lxml),此时就完成了BeautifulSoup对象的初始化。然后,将这个对象赋值给soup
变量。
接下来,就可以调用soup的各个方法和属性解析这串HTML代码了。
首先,调用prettify()
方法。这个方法可以把要解析的字符串以标准的缩进格式输出。这里需要注意的是,输出结果里面包含body和html节点,也就是说对于不标准的HTML字符串BeautifulSoup,可以自动更正格式。这一步不是由prettify()
方法做的,而是在初始化BeautifulSoup时就完成了。
然后调用soup.title.string
,这实际上是输出HTML中title
节点的文本内容。所以,soup.title
可以选出HTML中的title
节点,再调用string
属性就可以得到里面的文本了。
节点选择器
直接调用节点的名称就可以选择节点元素,再调用string
属性就可以得到节点内的文本了,这种选择方式速度非常快。如果单个节点结构层次非常清晰,可以选用这种方式来解析。
选择元素
下面再用一个例子详细说明选择元素的方法:
运行结果如下:
这里依然选用刚才的HTML代码,首先打印输出title
节点的选择结果,输出结果正是title
节点加里面的文字内容。接下来,输出它的类型,是bs4.element.Tag
类型,这是Beautiful Soup中一个重要的数据结构。经过选择器选择后,选择结果都是这种Tag
类型。Tag
具有一些属性,比如string属性,调用该属性,可以得到节点的文本内容,所以接下来的输出结果正是节点的文本内容。
接下来,我们又尝试选择了head
节点,结果也是节点加其内部的所有内容。最后,选择了p
节点。不过这次情况比较特殊,我们发现结果是第一个p
节点的内容,后面的几个p
节点并没有选到。也就是说,当有多个节点时,这种选择方式只会选择到第一个匹配的节点,其他的后面节点都会忽略。
提取信息
上面演示了调用string
属性来获取文本的值,那么如何获取节点属性的值呢?如何获取节点名呢?下面我们来统一梳理一下信息的提取方式。
获取名称
可以利用name
属性获取节点的名称。这里还是以上面的文本为例,选取title
节点,然后调用name
属性就可以得到节点名称:
运行结果如下:
获取属性
每个节点可能有多个属性,比如id
和class
等,选择这个节点元素后,可以调用attrs
获取所有属性:
运行结果如下:
可以看到,attrs
的返回结果是字典形式,它把选择的节点的所有属性和属性值组合成一个字典。接下来,如果要获取name
属性,就相当于从字典中获取某个键值,只需要用中括号加属性名就可以了。比如,要获取name
属性,就可以通过attrs['name']
来得到。
其实这样有点烦琐,还有一种更简单的获取方式:可以不用写attrs
,直接在节点元素后面加中括号,传入属性名就可以获取属性值了。样例如下:
运行结果如下:
这里需要注意的是,有的返回结果是字符串,有的返回结果是字符串组成的列表。比如,name
属性的值是唯一的,返回的结果就是单个字符串。而对于class
,一个节点元素可能有多个class
,所以返回的是列表。在实际处理过程中,我们要注意判断类型。
获取内容
可以利用string
属性获取节点元素包含的文本内容,比如要获取第一个p
节点的文本:
运行结果如下:
再次注意一下,这里选择到的p
节点是第一个p
节点,获取的文本也是第一个p
节点里面的文本。
嵌套选择
在上面的例子中,我们知道每一个返回结果都是bs4.element.Tag
类型,它同样可以继续调用节点进行下一步的选择。比如,我们获取了head
节点元素,我们可以继续调用head
来选取其内部的head
节点元素:
运行结果如下:
第一行结果是调用head
之后再次调用title
而选择的title
节点元素。然后打印输出了它的类型,可以看到,它仍然是bs4.element.Tag
类型。也就是说,我们在Tag
类型的基础上再次选择得到的依然还是Tag
类型,每次返回的结果都相同,所以这样就可以做嵌套选择了。
最后,输出它的string
属性,也就是节点里的文本内容。
关联选择
在做选择的时候,有时候不能做到一步就选到想要的节点元素,需要先选中某一个节点元素,然后以它为基准再选择它的子节点、父节点、兄弟节点等,这里就来介绍如何选择这些节点元素。
子节点和子孙节点
选取节点元素之后,如果想要获取它的直接子节点,可以调用contents
属性,示例如下:
运行结果如下:
可以看到,返回结果是列表形式。p
节点里既包含文本,又包含节点,最后会将它们以列表形式统一返回。
需要注意的是,列表中的每个元素都是p
节点的直接子节点。比如第一个a
节点里面包含一层span
节点,这相当于孙子节点了,但是返回结果并没有单独把span
节点选出来。所以说,contents
属性得到的结果是直接子节点的列表。
同样,我们可以调用children
属性得到相应的结果:
运行结果如下:
还是同样的HTML文本,这里调用了children
属性来选择,返回结果是生成器类型。接下来,我们用for循环输出相应的内容。
如果要得到所有的子孙节点的话,可以调用descendants
属性:
运行结果如下:
此时返回结果还是生成器。遍历输出一下可以看到,这次的输出结果就包含了span
节点。descendants
会递归查询所有子节点,得到所有的子孙节点。
父节点和祖先节点
如果要获取某个节点元素的父节点,可以调用parent
属性:
运行结果如下:
这里我们选择的是第一个a
节点的父节点元素。很明显,它的父节点是p
节点,输出结果便是p
节点及其内部的内容。
需要注意的是,这里输出的仅仅是a
节点的直接父节点,而没有再向外寻找父节点的祖先节点。如果想获取所有的祖先节点,可以调用parents
属性:
运行结果如下:
可以发现,返回结果是生成器类型。这里用列表输出了它的索引和内容,而列表中的元素就是a
节点的祖先节点。
兄弟节点
上面说明了子节点和父节点的获取方式,如果要获取同级的节点(也就是兄弟节点),应该怎么办呢?示例如下:
运行结果如下:
可以看到,这里调用了4个属性,其中next_sibling
和previous_sibling
分别获取节点的下一个和上一个兄弟元素,next_siblings
和previous_siblings
则分别返回所有前面和后面的兄弟节点的生成器。
提取信息
前面讲解了关联元素节点的选择方法,如果想要获取它们的一些信息,比如文本、属性等,也用同样的方法,示例如下:
运行结果如下:
如果返回结果是单个节点,那么可以直接调用string
、attrs
等属性获得其文本和属性;如果返回结果是多个节点的生成器,则可以转为列表后取出某个元素,然后再调用string
、attrs
等属性获取其对应节点的文本和属性。
方法选择器
前面所讲的选择方法都是通过属性来选择的,这种方法非常快,但是如果进行比较复杂的选择的话,它就比较烦琐,不够灵活了。幸好,Beautiful Soup还为我们提供了一些查询方法,比如find_all()
和find()
等,调用它们,然后传入相应的参数,就可以灵活查询了。
find_all()
find_all
,顾名思义,就是查询所有符合条件的元素。给它传入一些属性或文本,就可以得到符合条件的元素,它的功能十分强大。
它的API如下:
name
我们可以根据节点名来查询元素,示例如下:
运行结果如下:
这里我们调用了find_all()
方法,传入name
参数,其参数值为ul
。也就是说,我们想要查询所有ul
节点,返回结果是列表类型,长度为2,每个元素依然都是bs4.element.Tag
类型。
因为都是Tag
类型,所以依然可以进行嵌套查询。还是同样的文本,这里查询出所有ul
节点后,再继续查询其内部的li
节点:
运行结果如下:
返回结果是列表类型,列表中的每个元素依然还是Tag
类型。
接下来,就可以遍历每个li
,获取它的文本了:
运行结果如下:
attrs
除了根据节点名查询,我们也可以传入一些属性来查询,示例如下:
运行结果如下:
这里查询的时候传入的是attrs
参数,参数的类型是字典类型。比如,要查询id
为list-1
的节点,可以传入attrs={'id': 'list-1'}
的查询条件,得到的结果是列表形式,包含的内容就是符合id
为list-1
的所有节点。在上面的例子中,符合条件的元素个数是1,所以结果是长度为1的列表。
对于一些常用的属性,比如id
和class
等,我们可以不用attrs
来传递。比如,要查询id
为list-1
的节点,可以直接传入id
这个参数。还是上面的文本,我们换一种方式来查询:
运行结果如下:
这里直接传入id='list-1'
,就可以查询id
为list-1
的节点元素了。而对于class
来说,由于class
在Python
里是一个关键字,所以后面需要加一个下划线,即class_='element'
,返回的结果依然还是Tag
组成的列表。
text
text
参数可用来匹配节点的文本,传入的形式可以是字符串,可以是正则表达式对象,示例如下:
运行结果如下:
这里有两个a
节点,其内部包含文本信息。这里在find_all()
方法中传入text
参数,该参数为正则表达式对象,结果返回所有匹配正则表达式的节点文本组成的列表。
find()
除了find_all()
方法,还有find()
方法,只不过后者返回的是单个元素,也就是第一个匹配的元素,而前者返回的是所有匹配的元素组成的列表。示例如下:
运行结果如下:
这里的返回结果不再是列表形式,而是第一个匹配的节点元素,类型依然是Tag
类型。
另外,还有许多查询方法,其用法与前面介绍的find_all()
、find()
方法完全相同,只不过查询范围不同,这里简单说明一下。
find_parents()
和find_parent()
:前者返回所有祖先节点,后者返回直接父节点。find_next_siblings()
和find_next_sibling()
:前者返回后面所有的兄弟节点,后者返回后面第一个兄弟节点。find_previous_siblings()
和find_previous_sibling()
:前者返回前面所有的兄弟节点,后者返回前面第一个兄弟节点。find_all_next()
和find_next()
:前者返回节点后所有符合条件的节点,后者返回第一个符合条件的节点。find_all_previous()
和find_previous()
:前者返回节点后所有符合条件的节点,后者返回第一个符合条件的节点。
CSS选择器
Beautiful Soup还提供了另外一种选择器,那就是CSS选择器。
使用CSS选择器时,只需要调用select()
方法,传入相应的CSS选择器即可,示例如下:
运行结果如下:
这里我们用了3次CSS选择器,返回的结果均是符合CSS选择器的节点组成的列表。例如,select('ul li')
则是选择所有ul节点下面的所有li
节点,结果便是所有的li
节点组成的列表。
最后一句打印输出了列表中元素的类型。可以看到,类型依然是Tag
类型。
嵌套选择
select()
方法同样支持嵌套选择。例如,先选择所有ul
节点,再遍历每个ul
节点,选择其li
节点,样例如下:
运行结果如下:
可以看到,这里正常输出了所有ul
节点下所有li
节点组成的列表。
获取属性
我们知道节点类型是Tag
类型,所以获取属性还可以用原来的方法。仍然是上面的HTML文本,这里尝试获取每个ul
节点的id属性:
运行结果如下:
可以看到,直接传入中括号和属性名,以及通过attrs
属性获取属性值,都可以成功。
获取文本
要获取文本,当然也可以用前面所讲的string
属性。此外,还有一个方法,那就是get_text()
,示例如下:
运行结果如下:
可以看到,二者的效果完全一致。
到此,Beautiful Soup的用法基本就介绍完了,最后做一下简单的总结。
- 推荐使用lxml解析库,必要时使用
html.parser
。 - 节点选择筛选功能弱但是速度快。
- 建议使用
find()
或者find_all()
查询匹配单个结果或者多个结果。 - 如果对CSS选择器熟悉的话,可以使用
select()
方法选择。