Python爬虫利器二之Beautiful Soup的用法
如果一个正则匹配稍有差池,那可能程序就处在永久的循环之中,没关系,我们还有一个更强大的工具,叫Beautiful Soup,有了它我们可以很方便地提取出HTML或XML标签中的内容。
1. Beautiful Soup的简介
简单来说,Beautiful Soup是python的一个库,最主要的功能是从网页抓取数据。
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,Beautiful Soup就不能自动识别编码方式了。然后,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。
2. Beautiful Soup 安装
Beautiful Soup 3 目前已经停止开发,推荐使用Beautiful Soup 4,不过它已经被移植到BS4了,也就是说导入时我们需要 import bs4 。据说 BS4 对 Python3 的支持不够好,不过我用的是 Python2.7.7,如果有小伙伴用的是 Python3 版本,可以考虑下载 BS3 版本。
可以利用 pip 或者 easy_install 来安装
easy_install beautifulsoup4pip install beautifulsoup4
如果想安装最新的版本,请直接下载安装包来手动安装,也是十分方便的方法。在这里我安装的是 Beautiful Soup 4.3.2
Beautiful Soup 3.2.1Beautiful Soup 4.3.2
下载完成之后解压
运行下面的命令即可完成安装
sudo python setup.py install
然后需要安装 lxml
1 |
easy_install lxml |
1 |
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:
1 |
easy_install html5lib |
1 |
pip install html5lib |
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,如果我们不安装它,则 Python 会使用 Python默认的解析器,lxml 解析器更加强大,速度更快,推荐安装。
解析器 | 使用方法 | 优势 | 劣势 |
---|---|---|---|
Python标准库 | BeautifulSoup(markup, “html.parser”) |
|
|
lxml HTML 解析器 | BeautifulSoup(markup, “lxml”) |
|
|
lxml XML 解析器 |
BeautifulSoup(markup, [“lxml”, “xml”]) BeautifulSoup(markup, “xml”) |
|
|
html5lib | BeautifulSoup(markup, “html5lib”) |
|
|
3. 开启Beautiful Soup 之旅
在这里先分享官方文档链接,不过内容是有些多,也不够条理,在此本文章做一下整理方便大家参考。
官方文档
4. 创建 Beautiful Soup 对象
from bs4 import BeautifulSouphtml = """
<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>
"""soup = BeautifulSoup(html)
#另外,我们还可以用本地 HTML 文件来创建对象,例如
#soup = BeautifulSoup(open('index.html'))#格式化输出
print soup.prettify()
<html><head><title>The Dormouse's story</title>
.............
5. 四大对象种类
Beautiful Soup将HTML文档转换成一个树形结构,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 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>
用 soup加标签名轻松地获取这些标签的内容,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。
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.a)
#<class 'bs4.element.Tag'>
Tag,它有两个重要的属性,name 和 attrs,
#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
print soup.name
print soup.head.name
#[document]
#headprint soup.p.attrs
#{'class': ['title'], 'name': 'dromouse'}#某个属性,可以这样
print soup.p['class']
#['title']
#还可以这样,利用get方法,二者是等价的
print soup.p.get('class')
#['title']
可以对这些属性和内容等等进行修改、删除,例如
soup.p['class']="newClass"
print soup.p
#<p class="newClass" name="dromouse"><b>The Dormouse's story</b></p>del soup.p['class']
print soup.p
#<p name="dromouse"><b>The Dormouse's story</b></p>
对于修改、删除,比较少用
(2)NavigableString(可以遍历的字符串)
#获取标签内的文字,用 .string
print soup.p.string
#The Dormouse's storyprint type(soup.p.string)
#<class 'bs4.element.NavigableString'>
(3)BeautifulSoup
BeautifulSoup 对象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
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
print soup.a
print soup.a.string
print type(soup.a.string)#<a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1"><!-- Elsie --></a>
# Elsie
#<class 'bs4.element.Comment'>
所以,我们在使用前最好做一下判断
if type(soup.a.string)==bs4.element.Comment:print soup.a.string
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>]#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,是一个 list 生成器对象,不过我们可以通过遍历获取所有子节点。
print soup.head.children
#<listiterator object at 0x7f71457f5710>#获得里面的内容
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
(2)所有子孙节点
.descendants 属性对tag的所有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>,
先生最外层的 HTML标签,其次从 head 标签一个个剥离,以此类推。
(3)节点内容
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。
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,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
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 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
#bodycontent = soup.head.title.string
print content.parent.name
#title
(6)全部父节点
通过.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.nametitle
head
html
[document]
(7)兄弟节点
.next_sibling 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
.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
.next_element .previous_element,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
1 |
<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
1 2 |
print soup.head.next_element #<title>The Dormouse's story</title> |
(10)所有前后节点
.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 )
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
name 参数可以查找所有名字为 name 的tag
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.
import re
for tag in soup.find_all(re.compile("^b")):print(tag.name)
# body
# b
C.传列表
传入列表,与列表中任一元素匹配的内容返回.
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
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<p>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
1 2 |
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
1 2 |
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
1 2 |
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
1 2 3 4 |
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
1 2 3 |
data_soup = BeautifulSoup('<div data-foo="value">foo!</div>') data_soup.find_all(data-foo="value") # SyntaxError: keyword can't be an expression |
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
1 2 |
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
1 2 3 4 5 6 7 8 |
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
1 2 3 |
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:
1 2 3 4 5 6 7 |
<html> <head> <title> The Dormouse's story </title> </head> ... |
是否使用 recursive 参数的搜索结果:
1 2 3 4 5 |
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
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>]
(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
查找 a 标签中,id 等于 link1的内容,二者需要用空格分开
print soup.select('a #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
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>]
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>]
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()
总结
本篇内容比较多,把 Beautiful Soup 的方法进行了大部分整理和总结,不过这还不算完全,仍然有 Beautiful Soup 的修改、删除功能,不过这些功能用得比较少
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