lxml模块学习

一、简介

lxml是python的一个解析库，支持HTML和XML的解析，支持XPath解析方式，而且解析效率非常高。

XPath的选择功能十分强大，它提供了非常简明的路径选择表达式，另外，它还提供了超过100个内建函数，用于字符串、数值、时间的匹配以及节点、序列的处理等，几乎所有我们想要定位的节点，都可以用XPath来选择。

二、运用

xpath 的思想是通过路径表达去寻找节点。节点包括元素，属性，和内容。

表达式	描述
nodename	选取此节点的所有子节点
/	从当前节点选取直接子节点
//	从当前节点选取子孙节点
.	选取当前节点
..	选取当前节点的父节点
@	选取属性
*	通配符，选择所有元素节点与元素名
@*	选取所有属性
[@attrib]	选取具有给定属性的所有元素
[@attrib='value']	选取给定属性具有给定值的所有元素
[tag]	选取所有具有指定元素的直接子节点

1、lxml 读取文本解析节点

from lxml import etree

text='''
<div>
    <ul>
         <li class="item-0"><a href="link1.html">第一个</a></li>
         <li class="item-1"><a href="link2.html">second item</a></li>
         <li class="item-0"><a href="link5.html">a属性</a>
     </ul>
 </div>
'''
html=etree.HTML(text) #初始化生成一个XPath解析对象
result=etree.tostring(html,encoding='utf-8')   #解析对象输出代码
print(type(html))
print(type(result))
print(result.decode('utf-8'))

#etree会修复HTML文本节点
<class 'lxml.etree._Element'>
<class 'bytes'>
<html><body><div>
    <ul>
         <li class="item-0"><a href="link1.html">第一个</a></li>
         <li class="item-1"><a href="link2.html">second item</a></li>
         <li class="item-0"><a href="link5.html">a属性</a>
     </li></ul>
 </div>
</body></html>

2、lxml 读取HTML文件进行解析

from lxml import etree

html=etree.parse('test.html',etree.HTMLParser()) #指定解析器HTMLParser会根据文件修复HTML文件中缺失的如声明信息
result=etree.tostring(html)   #解析成字节
#result=etree.tostringlist(html) #解析成列表
print(type(html))
print(type(result))
print(result)

#输出
<class 'lxml.etree._ElementTree'>
<class 'bytes'>
b'<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/REC-html40/loose.dtd">
<html><body><div>&#13;
    <ul>&#13;
         <li class="item-0"><a href="link1.html">first item</a></li>

         <li class="item-1"><a href="link2.html">second item</a></li>

         <li class="item-inactive"><a href="link3.html">third item</a></li>

         <li class="item-1"><a href="link4.html">fourth item</a></li>

         <li class="item-0"><a href="link5.html">fifth item</a>&#13;
     </li></ul>&#13;
 </div>&#13;
</body></html>'

3、xpath运用

（1）获取所有节点

from lxml import etree

html=etree.parse('test',etree.HTMLParser())
result=html.xpath('//*')  #//代表获取子孙节点，*代表获取所有

print(type(html))
print(type(result))
print(result)

#
<class 'lxml.etree._ElementTree'>
<class 'list'>
[<Element html at 0x754b210048>, <Element body at 0x754b210108>, <Element div at 0x754b210148>, <Element ul at 0x754b210188>, <Element li at 0x754b2101c8>, <Element a at 0x754b210248>, <Element li at 0x754b210288>, <Element a at 0x754b2102c8>, <Element li at 0x754b210308>, <Element a at 0x754b210208>, <Element li at 0x754b210348>, <Element a at 0x754b210388>, <Element li at 0x754b2103c8>, <Element a at 0x754b210408>]

（2）获取父节点

from lxml import etree
from lxml.etree import HTMLParser
text='''
<div>
    <ul>
         <li class="item-0"><a href="link1.html">第一个</a></li>
         <li class="item-1"><a href="link2.html">second item</a></li>
     </ul>
 </div>
'''

html=etree.HTML(text,etree.HTMLParser())
result=html.xpath('//a[@href="link2.html"]/../@class')
result1=html.xpath('//a[@href="link2.html"]/parent::*/@class')
print(result)
print(result1)


#
['item-1']
['item-1']

（3）属性匹配

from lxml import etree
from lxml.etree import HTMLParser
text='''
<div>
    <ul>
         <li class="item-0"><a href="link1.html">第一个</a></li>
         <li class="item-1"><a href="link2.html">second item</a></li>
     </ul>
 </div>
'''

html=etree.HTML(text,etree.HTMLParser())
result=html.xpath('//li[@class="item-1"]')
print(result)

（4）文本获取

from lxml import etree

text='''
<div>
    <ul>
         <li class="item-0"><a href="link1.html">第一个</a></li>
         <li class="item-1"><a href="link2.html">second item</a></li>
     </ul>
 </div>
'''

html=etree.HTML(text,etree.HTMLParser())
result=html.xpath('//li[@class="item-1"]/a/text()') #获取a节点下的内容
result1=html.xpath('//li[@class="item-1"]//text()') #获取li下所有子孙节点的内容

print(result)
print(result1)

（5）属性多值匹配

from lxml import etree

text1='''
<div>
    <ul>
         <li class="aaa item-0"><a href="link1.html">第一个</a></li>
         <li class="bbb item-1"><a href="link2.html">second item</a></li>
     </ul>
 </div>
'''

html=etree.HTML(text1,etree.HTMLParser())
result=html.xpath('//li[@class="aaa"]/a/text()')
result1=html.xpath('//li[contains(@class,"aaa")]/a/text()')

print(result)
print(result1)

#通过第一种方法没有取到值，通过contains（）就能精确匹配到节点了
[]
['第一个']

（6）多属性匹配

from lxml import etree

text1='''
<div>
    <ul>
         <li class="aaa" name="item"><a href="link1.html">第一个</a></li>
         <li class="aaa" name="fore"><a href="link2.html">second item</a></li>
     </ul>
 </div>
'''

html=etree.HTML(text1,etree.HTMLParser())
result=html.xpath('//li[@class="aaa" and @name="fore"]/a/text()')
result1=html.xpath('//li[contains(@class,"aaa") and @name="fore"]/a/text()')


print(result)
print(result1)


#
['second item']
['second item']

（7）运算符

运算符	描述	实例	返回值
or	或	age=10 or age=20	如果age等于10或者等于20则返回true反正返回false
and	与	age>19 and age<21	如果age等于20则返回true，否则返回false
mod	取余	5 mod 2	1
\|	取两个节点的集合	//book \| //cd	返回所有拥有book和cd元素的节点集合
+	加	5+4	9
-	减	5-4	1
*	乘	5*4	20
div	除法	6 div 3	2
=	等于	age=10	true
!=	不等于	age!=10	true
<	小于	age<10	true
<=	小于或等于	age<=10	true
>	大于	age>10	true
>=	大于或等于	age>=10	true

（8）按序选择

from lxml import etree

text1='''
<div>
    <ul>
         <li class="aaa" name="item"><a href="link1.html">第一个</a></li>
         <li class="aaa" name="item"><a href="link1.html">第二个</a></li>
         <li class="aaa" name="item"><a href="link1.html">第三个</a></li>
         <li class="aaa" name="item"><a href="link1.html">第四个</a></li> 
     </ul>
 </div>
'''

html=etree.HTML(text1,etree.HTMLParser())

result=html.xpath('//li[contains(@class,"aaa")]/a/text()') #获取所有li节点下a节点的内容
result1=html.xpath('//li[1][contains(@class,"aaa")]/a/text()') #获取第一个
result2=html.xpath('//li[last()][contains(@class,"aaa")]/a/text()') #获取最后一个
result3=html.xpath('//li[position()>2 and position()<4][contains(@class,"aaa")]/a/text()') #获取第一个
result4=html.xpath('//li[last()-2][contains(@class,"aaa")]/a/text()') #获取倒数第三个


print(result)
print(result1)
print(result2)
print(result3)
print(result4)


#
['第一个', '第二个', '第三个', '第四个']
['第一个']
['第四个']
['第三个']
['第二个']

（9）节点轴选择

from lxml import etree

text1='''
<div>
    <ul>
         <li class="aaa" name="item"><a href="link1.html">第一个</a></li>
         <li class="aaa" name="item"><a href="link1.html">第二个</a></li>
         <li class="aaa" name="item"><a href="link1.html">第三个</a></li>
         <li class="aaa" name="item"><a href="link1.html">第四个</a></li> 
     </ul>
 </div>
'''

html=etree.HTML(text1,etree.HTMLParser())
result=html.xpath('//li[1]/ancestor::*')  #获取所有祖先节点
result1=html.xpath('//li[1]/ancestor::div')  #获取div祖先节点
result2=html.xpath('//li[1]/attribute::*')  #获取所有属性值
result3=html.xpath('//li[1]/child::*')  #获取所有直接子节点
result4=html.xpath('//li[1]/descendant::a')  #获取所有子孙节点的a节点
result5=html.xpath('//li[1]/following::*')  #获取当前子节之后的所有节点
result6=html.xpath('//li[1]/following-sibling::*')  #获取当前节点的所有同级节点


#
[<Element html at 0x3ca6b960c8>, <Element body at 0x3ca6b96088>, <Element div at 0x3ca6b96188>, <Element ul at 0x3ca6b961c8>]
[<Element div at 0x3ca6b96188>]
['aaa', 'item']
[<Element a at 0x3ca6b96248>]
[<Element a at 0x3ca6b96248>]
[<Element li at 0x3ca6b96308>, <Element a at 0x3ca6b96348>, <Element li at 0x3ca6b96388>, <Element a at 0x3ca6b963c8>, <Element li at 0x3ca6b96408>, <Element a at 0x3ca6b96488>]
[<Element li at 0x3ca6b96308>, <Element li at 0x3ca6b96388>, <Element li at 0x3ca6b96408>]

（10）自定义函数

from lxml import etree

#定义函数
def ends_with(context,s1,s2):
    return s1[0].endswith(s2)
if __name__ == '__main__':
    doc='''
        <div>
            <ul class='ul items'>
                 <li class="item-0 active"><a href="link1.html">first item</a></li>
                 <li class="item-1"><a href="link2.html">second item</a></li>
                 <li class="item-inactive"><a href="link3.html">third item</a></li>
                 <li class="item-1"><a href="link4.html">fourth item</a></li>
                 <li class="item-0"><a href="link5.html">fifth item</a> # 注意，此处缺少一个 </li> 闭合标签
             </ul>
         </div>
        '''
    html = etree.XML(doc)
    ns = etree.FunctionNamespace(None)  
    ns['ends-with'] = ends_with #将ends_with方法注册到方法命名空间中
    print(html.xpath("//li[ends-with(@class,'active')]"))
    print(html.xpath("//li[ends-with(@class,'active')]/a/text()"))

形参s1会传入xpath中的第一个参数@class，但这里注意@class是个列表
形参s2会传入xpath中的第二个参数'active'，'active'是个字符串

4、xpath支持的内建函数

number last() 谓语中返回在兄弟元素中排在最末尾的
number position() 谓语中,返回该元素在兄弟中的排名
number count(node-set) 返回子节点的个数 ,node-set代表子节点的表达式
node-set id("foo") 返回唯一id为foo的元素。尝试了多次，未尝试出来，这里的唯一id是基于xml的，有下面这样一句话。所以确实没测试出来

string local-name(node-set?)
string name(node-set?)
string namespace-uri(node-set?)
string concat(string, string, string*)
boolean starts-with(string, string)
boolean contains(string, string)
string substring-before(string, string)
string substring-after(string, string)
string substring(string, number, number?)
number string-length(string?)
string normalize-space(string?)
number sum(node-set)
number floor(number)
number ceiling(number)
number round(number)

5、xpath使用工具

chome生成xpath表达式

经常使用chome的小伙伴的都应该知道这个功能，在 审查 状态下(快捷键ctrl+shift+i，F12)，定位到元素(快捷键ctrl+shift+c) ，在Elements选项卡中，右键元素 Copy->Copy xpath，就能得到该元素的xpath了

6、xpath插件

为chome装上XPath Helper就可以很轻松的检验自己的xpath是否正确了。安装插件需要kxsw（使用lanternFQ，或者Astar VPN），安装好插件后，在chrome右上角点插件的图标，调出插件的黑色界面，编辑好xpath表达式，表达式选中的元素被标记为黄色