Python 爬虫之BeautifulSoup4模块使用方法

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Beautiful Soup 是一个可以从HTML或XML文件中提取数据的Python库.我们通常把BeautifulSoup4简称bs4.
BeautifulSoup4的官方中文文档

bs4模块的安装

pip install beautifulsoup4
或者:
easy_install beautifulsoup4

BeautifulSoup对象

1.创建对象

将一段文档传入BeautifulSoup 的构造方法,就能得到一个文档的对象, 可以传入一段字符串或一个文件句柄.

from bs4 import BeautifulSoup                  #导入BeautifulSoup库

soup = BeautifulSoup(open("index.html"))     #根据本地文件创建对象
soup = BeautifulSoup("<html>data</html>")      #根据传入的一段字符串创建对象
print(soup.prettify())           #格式化输出

2.对象种类

2.1 Tag
Tag 对象与XML或HTML原生文档中的tag相同:

soup = BeautifulSoup('<b class="boldest">Extremely bold</b>')
tag = soup.b
type(tag)
# <class 'bs4.element.Tag'>

每个tag都有自己的名字,通过 .name 来获取:

tag.name = "blockquote"
tag
# <blockquote class="boldest">Extremely bold</blockquote>

一个tag可能有很多个属性. tag <b class="boldest"> 有一个 “class” 的属性,值为 “boldest”。tag的属性的操作方法与字典相同:

tag['class']
# u'boldest'
tag.attrs
# {u'class': u'boldest'}

tag的属性可以被添加,删除或修改.

tag['class'] = 'verybold'
tag['id'] = 1
tag
# <blockquote class="verybold" id="1">Extremely bold</blockquote>

del tag['class']
del tag['id']
tag
# <blockquote>Extremely bold</blockquote>

tag['class']
# KeyError: 'class'
print(tag.get('class'))
# None

2.2 NavigableString(可以遍历的字符串)
字符串常被包含在tag内.Beautiful Soup用 NavigableString 类来包装tag中的字符串:

tag.string
结果: u'Extremely bold'
type(tag.string)
结果: <class 'bs4.element.NavigableString'>

tag中包含的字符串不能编辑,但是可以被替换成其它的字符串,用 replace_with() 方法:

tag.string.replace_with("No longer bold")
tag
结果: <blockquote>No longer bold</blockquote>

2.3 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,它支持 遍历文档树 和 搜索文档树 中描述的大部分的方法.

soup.name
结果: u'[document]'
print(soup.attrs)
结果: {} 空字典

2.4 注释及特殊字符串(Comment)
Tag , NavigableString , BeautifulSoup 几乎覆盖了html和xml中的所有内容,但是还有一些特殊对象.容易让人担心的内容是文档的注释部分,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。

markup = "<b><!--Hey, buddy. Want to buy a used parser?--></b>"
soup = BeautifulSoup(markup)
comment = soup.b.string
type(comment)
结果: <class 'bs4.element.Comment'>
print(comment)
结果: Hey, buddy. Want to buy a used parser?

markup2 = <a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1"><!-- Elsie --></a>
soup = BeautifulSoup(markup2)
comment2 = soup.b.string
print(comment2)
结果: Elsie
type(comment2)
结果: <class 'bs4.element.Comment'>

上述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)

遍历文档树

文档实例如下:

html_doc = """
<html><head><title>The Dormouse's story</title></head>

<p class="title"><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>
"""

from bs4 import BeautifulSoup
soup = BeautifulSoup(html_doc)

一个Tag可能包含多个字符串或其它的Tag,这些都是这个Tag的子节点.Beautiful Soup提供了许多操作和遍历子节点的属性.
注意: Beautiful Soup中字符串节点不支持这些属性,因为字符串没有子节点

操作文档树最简单的方法就是告诉它你想获取的tag的name.如果想获取 <head> 标签,只要用 soup.head :

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

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

这是个获取tag的小窍门,可以在文档树的tag中多次调用这个方法.下面的代码可以获取<body>标签中的第一个<b>标签:

soup.body.b
# <b>The Dormouse's story</b>

通过点取属性的方式只能获得当前名字的第一个tag:

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

如果想要得到所有的<a>标签,或是通过名字得到比一个tag更多的内容的时候,就需要用到 Searching the tree 中描述的方法,比如: find_all()

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>]

tag 的 .content 属性可以将tag的子节点以列表的方式输出

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

head_tag.contents
[<title>The Dormouse's story</title>]

title_tag = head_tag.contents[0]
title_tag
# <title>The Dormouse's story</title>
title_tag.contents
# [u'The Dormouse's story']

我们可以用列表索引来获取它的某一个元素:

len(soup.contents)
# 1
soup.contents[0].name
# u'html'

通过tag的 .children 生成器,可以对tag的子节点进行循环:

for child in title_tag.children:
    print(child)
    # The Dormouse's story

.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 head_tag.descendants:
    print(child)
    # <title>The Dormouse's story</title>
    # The Dormouse's story

上面的例子中, <head>标签只有一个子节点,但是有2个子孙节点:<head>节点和<head>的子节点, BeautifulSoup 有一个直接子节点(<html>节点),却有很多子孙节点:

len(list(soup.children))
# 1
len(list(soup.descendants))
# 25
title_tag.string
# u'The Dormouse's story'

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:

head_tag.contents
# [<title>The Dormouse's story</title>]

head_tag.string
# u'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
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'

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'...'

全部是空格的行会被忽略掉,段首和段末的空白会被删除

.parent
通过 .parent 属性来获取某个元素的父节点.在示例文档中,<head>标签是<title>标签的父节点:

title_tag = soup.title
title_tag
# <title>The Dormouse's story</title>
title_tag.parent
# <head><title>The Dormouse's story</title></head>

文档title的字符串也有父节点:<title>标签

title_tag.string.parent
# <title>The Dormouse's story</title>

文档的顶层节点比如<html>的父节点是 BeautifulSoup 对象:

html_tag = soup.html
type(html_tag.parent)
# <class 'bs4.BeautifulSoup'>

BeautifulSoup 对象的 .parent 是None:

print(soup.parent)
# None

.parents
通过元素的 .parents 属性可以递归得到元素的所有父辈节点,下面的例子使用了 .parents 方法遍历了<a>标签到根节点的所有节点.

link = soup.a
link
# <a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1">Elsie</a>
for parent in link.parents:
    if parent is None:
        print(parent)
    else:
        print(parent.name)
# p
# body
# html
# [document]
# None

.next_sibling 和 .previous_sibling
在文档树中,使用 .next_sibling 和 .previous_sibling 属性来查询兄弟节点:

sibling_soup.b.next_sibling
# <c>text2</c>

sibling_soup.c.previous_sibling
# <b>text1</b>

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

标签有 .next_sibling 属性,但是没有 .previous_sibling 属性,因为标签在同级节点中是第一个.同理,<c>标签有 .previous_sibling 属性,却没有 .next_sibling 属性:

print(sibling_soup.b.previous_sibling)
# None
print(sibling_soup.c.next_sibling)
# None

例子中的字符串“text1”和“text2”不是兄弟节点,因为它们的父节点不同:

sibling_soup.b.string
# u'text1'

print(sibling_soup.b.string.next_sibling)
# None

.next_siblings 和 .previous_siblings
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

for sibling in soup.find(id="link3").previous_siblings:
    print(repr(sibling))
    # ' and\n'
    # <a class="sister" href="http://example.com/lacie" id="link2">Lacie</a>
    # u',\n'
    # <a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1">Elsie</a>
    # u'Once upon a time there were three little sisters; and their names were\n'
    # None

.next_element 和 .previous_element
.next_element 属性指向解析过程中下一个被解析的对象(字符串或tag),结果可能与 .next_sibling 相同,但通常是不一样的.
文档中最后一个<a>标签,它的 .next_sibling 结果是一个字符串,因为当前的解析过程 [2] 因为当前的解析过程因为遇到了<a>标签而中断了:

last_a_tag = soup.find("a", id="link3")
last_a_tag
# <a class="sister" href="http://example.com/tillie" id="link3">Tillie</a>

last_a_tag.next_sibling
# '; and they lived at the bottom of a well.'

但这个<a>标签的 .next_element 属性结果是在<a>标签被解析之后的解析内容,不是<a>标签后的句子部分,应该是字符串”Tillie”:

last_a_tag.next_element
# u'Tillie'

这是因为在原始文档中,字符串“Tillie” 在分号前出现,解析器先进入<a>标签,然后是字符串“Tillie”,然后关闭标签,然后是分号和剩余部分.分号与<a>标签在同一层级,但是字符串“Tillie”会被先解析.

.previous_element 属性刚好与 .next_element 相反,它指向当前被解析的对象的前一个解析对象:

last_a_tag.previous_element
# u' and\n'
last_a_tag.previous_element.next_element
# <a class="sister" href="http://example.com/tillie" id="link3">Tillie</a>

.next_elements 和 .previous_elements
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

搜索文档树

find() 和 find_all()

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

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

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.
例1:找出所有以b开头的标签,这表示<body>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

例2:找出所有名字中包含”t”的标签:

for tag in soup.find_all(re.compile("t")):
    print(tag.name)
# html
# title

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.
例:下面代码找到文档中所有<a>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>]

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<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>]

返回结果中只有<p>标签没有<a>标签,因<a>标签还定义了”id”,没有返回<html>和<head>,因为<html>和<head>中没有定义”class”属性.

find_parents() 和 find_parent()

find_parents( name , attrs , recursive , text , **kwargs )
find_parent( name , attrs , recursive , text , **kwargs )

find_next_siblings() 和 find_next_sibling()

find_next_siblings( name , attrs , recursive , text , **kwargs )
find_next_sibling( name , attrs , recursive , text , **kwargs )

find_previous_siblings() 和 find_previous_sibling()

find_previous_siblings( name , attrs , recursive , text , **kwargs )
find_previous_sibling( name , attrs , recursive , text , **kwargs )

find_all_next() 和 find_next()

find_all_next( name , attrs , recursive , text , **kwargs )
find_next( name , attrs , recursive , text , **kwargs )

find_all_previous() 和 find_previous()

find_all_previous( name , attrs , recursive , text , **kwargs )
find_previous( name , attrs , recursive , text , **kwargs )

文章参考官方文档:https://www.crummy.com/software/BeautifulSoup/bs4/doc.zh/#parents

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