python爬虫(7)--Beautiful Soup的用法

1.Beautiful Soup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提供一些简单的、python式的函数用来处理导航、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,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,为用户灵活地提供不同的解析策略或强劲的速度。

2.Beautiful Soup安装

可以利用 pip 或者 easy_install 来安装(进入python安装目录,进入Scripts文件夹,运行cmd)

easy_install beautifulsoup4
pip install beautifulsoup4

然后需要安装 lxml

easy_install lxml
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:

easy_install html5lib
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。

python爬虫(7)--Beautiful Soup的用法

3.创建 Beautiful Soup 对象

首先必须要导入 bs4 库,创建 beautifulsoup 对象,还可以用本地 HTML 文件来创建对象,下面我们来打印一下 soup 对象的内容,格式化输出

from bs4 import BeautifulSoup

soup = BeautifulSoup(open('test.html'), "html5lib")
print soup.prettify()

4. 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 是什么?通俗点讲就是 HTML 中的一个个标签。HTML 标签加上里面包括的内容就是 Tag,下面来感受一下怎样用 Beautiful Soup 来方便地获取 Tags。

# -*- coding: utf-8 -*-
from bs4 import BeautifulSoup

encoding = "utf-8"
soup = BeautifulSoup(open('test.html'), "html5lib", from_encoding=encoding)
print soup.prettify()
print soup.a.encode('gbk')
print soup.title.encode('gbk')

可以利用 soup加标签名轻松地获取这些标签的内容,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,在后面进行介绍。

对于 Tag,它有两个重要的属性,是 name 和 attrs

name

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.a.name
[document]
a

attrs

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.attrs

如果我们想要单独获取某个属性,可以这样

print soup.p['class']

还可以这样,利用get方法,传入属性的名称,二者是等价的

print soup.p.get('class')

可以对这些属性和内容等等进行修改

soup.p['class'] = "newClass"
print soup.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.title.string

这样我们就轻松获取到了标签里面的内容,它的类型是一个 NavigableString,翻译过来叫 可以遍历的字符串

(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,是一个特殊的 Tag。

(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,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

5. 遍历文档树

(1)直接子节点

.contents

tag 的 .content 属性可以将tag的子节点以列表的方式输出

print soup.a.contents
#[<img src="images/cd/images/dl.png"/>]

输出方式为列表,可以用列表索引来获取它的某一个元素

print soup.a.contents[0]
#<img src="images/cd/images/dl.png"/>

.children

它返回的不是一个 list,不过可以通过遍历获取所有子节点,它是一个 list 生成器对象。

for child in soup.body.children:
    print child.encode('gbk')

(2)所有子孙节点

.descendants

.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,也需要遍历获取其中的内容。

for child in soup.descendants:
    print child.encode('gbk')

(3)节点内容

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。

print soup.title.string
print soup.head.string
#中南财经政法大学统一身份认证
#None

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

(4)多个内容

.strings

 获取多个内容,不过需要遍历获取

for string in soup.strings:
    print string

.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 可以去除多余空白内容

for string in soup.stripped_strings:
    print string

(5)父节点

p = soup.p
print p.parent.name

(6)全部父节点

通过元素的 .parents 属性可以递归得到元素的所有父辈节点

p = soup.p
for parent in p.parents:
    print parent.name

(7)兄弟节点

兄弟节点可以理解为和本节点处在统一级的节点,.next_sibling 属性获取了该节点的下一个兄弟节点,.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.a.next_sibling.encode('gbk')
print soup.a.prev_sibling.encode('gbk')
#<span class="f-font"><a href="http://authserver.zuel.edu.cn/authserver/getBackPasswordMainPage.do">忘记密码?</a></span>
#None

(8)全部兄弟节点

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 sibling

(9)前后节点

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

print soup.a.next_element

(10)所有前后节点

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 soup.a.next_elements:
    print element

6.搜索文档树

(1)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

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<a>标签

for i in soup.find_all('a'):
    print i

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t开头的标签,这表示<title>,<tbody>,<table>,<tr>,<td>标签都应该被找到

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

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<title>标签

print soup.find_all(["a", "title"])

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

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  ,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 abc(tag):
    return tag.has_attr('a') and not tag.has_attr('p')
print soup.find_all(abc)

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

print soup.find_all(id="sending")

如果传入 href 参数,Beautiful Soup会搜索每个tag的”href”属性

print soup.find_all(href=re.compile('login'))

使用多个指定名字的参数可以同时过滤tag的多个属性

print soup.find_all(type=re.compile('text'), id='username')

用 class 过滤,要加个下划线

print soup.find_all("div", class_='form_list_user')

有些tag属性在搜索不能使用,比如HTML5中的 data-* 属性,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

data_soup = BeautifulSoup('<div data-info="value">nice!</div>', "lxml")
print data_soup.find_all(attrs={'data-info': 'value'})

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

for i in soup.find_all(text="用户名:"):
    print i.encode('gbk')
#用户名:

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.

for i in soup.find_all('a',limit=2):
    print i.encode('gbk')

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 .

for i in soup.find_all('div',class_= "form_list_user", recursive=False):
    print i.encode('gbk')

(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

(2)(3)(4)(5)(6)(7)方法参数用法与 find_all() 完全相同,原理均类似

7.CSS选择器

我们在写 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")

(2)通过类名查找

print soup.select(".form_list_user")

(3)通过 id 名查找

print soup.select("#username")

(4)组合查找

组合查找和写 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 div 标签中,class等于logo的内容,二者需要用空格分开

print soup.select("div .logo")

直接子标签查找

print soup.select("head > 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("div[class='logo']")

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。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。

for div in soup.select("div .form_list_user"):
    print div.get_text()