搜索文档树 - AI教程网

搜索文档树¶

Beautiful Soup定义了很多搜索方法,这里着重介绍2个: find() 和 find_all() .其它方法的参数和用法类似,请读者举一反三.

再以“爱丽丝”文档作为例子:

html_doc = """
<html><head><title>The Dormouse's story</title></head>
<body>
<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, 'html.parser')

使用 find_all() 类似的方法可以查找到想要查找的文档内容

过滤器¶

介绍 find_all() 方法前,先介绍一下过滤器的类型 [3] ,这些过滤器贯穿整个搜索的API.过滤器可以被用在tag的name中,节点的属性中,字符串中或他们的混合中.

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标签:

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

如果传入字节码参数,Beautiful Soup会当作UTF-8编码,可以传入一段Unicode 编码来避免Beautiful Soup解析编码出错

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

下面代码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

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>]

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
# a
# p

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

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>]

返回结果中只有标签没有<a>标签,因为<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.

通过一个方法来过滤一类标签属性的时候, 这个方法的参数是要被过滤的属性的值, 而不是这个标签.
下面的例子是找出 href 属性不符合指定正则的 a 标签.

def not_lacie(href):
        return href and not re.compile("lacie").search(href)
soup.find_all(href=not_lacie)
# [<a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1">Elsie</a>,
#  <a class="sister" href="http://example.com/tillie" id="link3">Tillie</a>]

标签过滤方法可以使用复杂方法. 下面的例子可以过滤出前后都有文字的标签.

from bs4 import NavigableString
def surrounded_by_strings(tag):
    return (isinstance(tag.next_element, NavigableString)
            and isinstance(tag.previous_element, NavigableString))

for tag in soup.find_all(surrounded_by_strings):
    print tag.name
# p
# a
# a
# a
# p

现在来了解一下搜索方法的细节

find_all()¶

find_all( name , attrs , recursive , string , **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.这里有几个例子:

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

soup.find_all("p", "title")
# [<p class="title"><b>The Dormouse's story</b></p>]

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>]

soup.find_all(id="link2")
# [<a class="sister" href="http://example.com/lacie" id="link2">Lacie</a>]

import re
soup.find(string=re.compile("sisters"))
# u'Once upon a time there were three little sisters; and their names were\n'

有几个方法很相似,还有几个方法是新的,参数中的 string 和 id 是什么含义? 为什么 find_all("p", "title") 返回的是CSS Class为”title”的标签? 我们来仔细看一下 find_all() 的参数

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.

简单的用法如下:

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

重申: 搜索 name 参数的值可以使任一类型的过滤器 ,字符窜,正则表达式,列表,方法或是 True .

keyword 参数¶

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.

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:

soup.find_all(href=re.compile("elsie"))
# [<a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1">Elsie</a>]

搜索指定名字的属性时可以使用的参数值包括字符串 , 正则表达式 , 列表, True .

下面的例子在文档树中查找所有包含 id 属性的tag,无论 id 的值是什么:

soup.find_all(id=True)
# [<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>]

使用多个指定名字的参数可以同时过滤tag的多个属性:

soup.find_all(href=re.compile("elsie"), id='link1')
# [<a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1">three</a>]

有些tag属性在搜索不能使用,比如HTML5中的 data-* 属性:

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:

data_soup.find_all(attrs={"data-foo": "value"})
# [<div data-foo="value">foo!</div>]

按CSS搜索¶

按照CSS类名搜索tag的功能非常实用,但标识CSS类名的关键字 class 在Python中是保留字,使用 class 做参数会导致语法错误.从Beautiful Soup的4.1.1版本开始,可以通过 class_ 参数搜索有指定CSS类名的tag:

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>]

class_ 参数同样接受不同类型的 过滤器 ,字符串,正则表达式,方法或 True :

soup.find_all(class_=re.compile("itl"))
# [<p class="title"><b>The Dormouse's story</b></p>]

def has_six_characters(css_class):
    return css_class is not None and len(css_class) == 6

soup.find_all(class_=has_six_characters)
# [<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 class 属性是多值属性 .按照CSS类名搜索tag时,可以分别搜索tag中的每个CSS类名:

css_soup = BeautifulSoup('<p class="body strikeout"></p>')
css_soup.find_all("p", class_="strikeout")
# [<p class="body strikeout"></p>]

css_soup.find_all("p", class_="body")
# [<p class="body strikeout"></p>]

搜索 class 属性时也可以通过CSS值完全匹配:

css_soup.find_all("p", class_="body strikeout")
# [<p class="body strikeout"></p>]

完全匹配 class 的值时,如果CSS类名的顺序与实际不符,将搜索不到结果:

soup.find_all("a", attrs={"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>]

`string` 参数¶

通过 string 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, string 参数接受字符串 , 正则表达式 , 列表, True . 看例子:

soup.find_all(string="Elsie")
# [u'Elsie']

soup.find_all(string=["Tillie", "Elsie", "Lacie"])
# [u'Elsie', u'Lacie', u'Tillie']

soup.find_all(string=re.compile("Dormouse"))
[u"The Dormouse's story", u"The Dormouse's story"]

def is_the_only_string_within_a_tag(s):
    ""Return True if this string is the only child of its parent tag.""
    return (s == s.parent.string)

soup.find_all(string=is_the_only_string_within_a_tag)
# [u"The Dormouse's story", u"The Dormouse's story", u'Elsie', u'Lacie', u'Tillie', u'...']

虽然 string 参数用于搜索字符串,还可以与其它参数混合使用来过滤tag.Beautiful Soup会找到 .string 方法与 string 参数值相符的tag.下面代码用来搜索内容里面包含“Elsie”的<a>标签:

soup.find_all("a", string="Elsie")
# [<a href="http://example.com/elsie" class="sister" id="link1">Elsie</a>]

`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:

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>]

`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:

<html>
 <head>
  <title>
   The Dormouse's story
  </title>
 </head>
...

是否使用 recursive 参数的搜索结果:

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

soup.html.find_all("title", recursive=False)
# []

这是文档片段

<html>
        <head>
        <title>
        The Dormouse's story
    </title>
        </head>
        ...

<title>标签在 <html> 标签下, 但并不是直接子节点, <head> 标签才是直接子节点.
在允许查询所有后代节点时 Beautiful Soup 能够查找到 <title> 标签.
但是使用了 recursive=False 参数之后,只能查找直接子节点,这样就查不到 <title> 标签了.

Beautiful Soup 提供了多种DOM树搜索方法. 这些方法都使用了类似的参数定义.
比如这些方法: find_all(): name, attrs, text, limit.
但是只有 find_all() 和 find() 支持 recursive 参数.

像调用 find_all() 一样调用tag¶

find_all() 几乎是Beautiful Soup中最常用的搜索方法,所以我们定义了它的简写方法. BeautifulSoup 对象和 tag 对象可以被当作一个方法来使用,这个方法的执行结果与调用这个对象的 find_all() 方法相同,下面两行代码是等价的:

soup.find_all("a")
soup("a")

这两行代码也是等价的:

soup.title.find_all(string=True)
soup.title(string=True)

find()¶

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

find_all() 方法将返回文档中符合条件的所有tag,尽管有时候我们只想得到一个结果.比如文档中只有一个<body>标签,那么使用 find_all() 方法来查找<body>标签就不太合适, 使用 find_all 方法并设置 limit=1 参数不如直接使用 find() 方法.下面两行代码是等价的:

soup.find_all('title', limit=1)
# [<title>The Dormouse's story</title>]

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

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.

find_all() 方法没有找到目标是返回空列表, find() 方法找不到目标时,返回 None .

print(soup.find("nosuchtag"))
# None

soup.head.title 是 tag的名字方法的简写.这个简写的原理就是多次调用当前tag的 find() 方法:

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

soup.find("head").find("title")
# <title>The Dormouse's story</title>

find_parents() 和 find_parent()¶

find_parents( name , attrs , recursive , string , **kwargs )

find_parent( name , attrs , recursive , string , **kwargs )

我们已经用了很大篇幅来介绍 find_all() 和 find() 方法,Beautiful Soup中还有10个用于搜索的API.它们中的五个用的是与 find_all() 相同的搜索参数,另外5个与 find() 方法的搜索参数类似.区别仅是它们搜索文档的不同部分.

记住: 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. 我们从一个文档中的一个叶子节点开始:

a_string = soup.find(string="Lacie")
a_string
# u'Lacie'

a_string.find_parents("a")
# [<a class="sister" href="http://example.com/lacie" id="link2">Lacie</a>]

a_string.find_parent("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
#  <a class="sister" href="http://example.com/tillie" id="link3">Tillie</a>;
#  and they lived at the bottom of a well.</p>

a_string.find_parents("p", class="title")
# []

文档中的一个<a>标签是是当前叶子节点的直接父节点,所以可以被找到.还有一个标签,是目标叶子节点的间接父辈节点,所以也可以被找到.包含class值为”title”的标签不是不是目标叶子节点的父辈节点,所以通过 find_parents() 方法搜索不到.

find_parent() 和 find_parents() 方法会让人联想到 .parent 和 .parents 属性.它们之间的联系非常紧密.搜索父辈节点的方法实际上就是对 .parents 属性的迭代搜索.

find_next_siblings() 合 find_next_sibling()¶

find_next_siblings( name , attrs , recursive , string , **kwargs )

find_next_sibling( name , attrs , recursive , string , **kwargs )

这2个方法通过 .next_siblings 属性对当tag的所有后面解析 [5] 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.

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

first_link.find_next_siblings("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>]

first_story_paragraph = soup.find("p", "story")
first_story_paragraph.find_next_sibling("p")
# <p class="story">...</p>

find_previous_siblings() 和 find_previous_sibling()¶

find_previous_siblings( name , attrs , recursive , string , **kwargs )

find_previous_sibling( name , attrs , recursive , string , **kwargs )

这2个方法通过 .previous_siblings 属性对当前tag的前面解析 [5] 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:

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

last_link.find_previous_siblings("a")
# [<a class="sister" href="http://example.com/lacie" id="link2">Lacie</a>,
#  <a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1">Elsie</a>]

first_story_paragraph = soup.find("p", "story")
first_story_paragraph.find_previous_sibling("p")
# <p class="title"><b>The Dormouse's story</b></p>

find_all_next() 和 find_next()¶

find_all_next( name , attrs , recursive , string , **kwargs )

find_next( name , attrs , recursive , string , **kwargs )

这2个方法通过 .next_elements 属性对当前tag的之后的 [5] 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:

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

first_link.find_all_next(string=True)
# [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']

first_link.find_next("p")
# <p class="story">...</p>

第一个例子中,字符串 “Elsie”也被显示出来,尽管它被包含在我们开始查找的<a>标签的里面.第二个例子中,最后一个标签也被显示出来,尽管它与我们开始查找位置的<a>标签不属于同一部分.例子中,搜索的重点是要匹配过滤器的条件,并且在文档中出现的顺序而不是开始查找的元素的位置.

find_all_previous() 和 find_previous()¶

find_all_previous( name , attrs , recursive , string , **kwargs )

find_previous( name , attrs , recursive , string , **kwargs )

这2个方法通过 .previous_elements 属性对当前节点前面 [5] 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.

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

first_link.find_all_previous("p")
# [<p class="story">Once upon a time there were three little sisters; ...</p>,
#  <p class="title"><b>The Dormouse's story</b></p>]

first_link.find_previous("title")
# <title>The Dormouse's story</title>

find_all_previous("p") 返回了文档中的第一段(class=”title”的那段),但还返回了第二段,标签包含了我们开始查找的<a>标签.不要惊讶,这段代码的功能是查找所有出现在指定<a>标签之前的标签,因为这个标签包含了开始的<a>标签,所以标签一定是在<a>之前出现的.

CSS选择器¶

Beautiful Soup支持大部分的CSS选择器 http://www.w3.org/TR/CSS2/selector.html [6] ,
在 Tag 或 BeautifulSoup 对象的 .select() 方法中传入字符串参数,
即可使用CSS选择器的语法找到tag:

soup.select("title")
# [<title>The Dormouse's story</title>]

soup.select("p nth-of-type(3)")
# [<p class="story">...</p>]

通过tag标签逐层查找:

soup.select("body 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>]

soup.select("html head title")
# [<title>The Dormouse's story</title>]

找到某个tag标签下的直接子标签 [6] :

soup.select("head > title")
# [<title>The Dormouse's story</title>]

soup.select("p > 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>]

soup.select("p > a:nth-of-type(2)")
# [<a class="sister" href="http://example.com/lacie" id="link2">Lacie</a>]

soup.select("p > #link1")
# [<a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1">Elsie</a>]

soup.select("body > a")
# []

找到兄弟节点标签:

soup.select("#link1 ~ .sister")
# [<a class="sister" href="http://example.com/lacie" id="link2">Lacie</a>,
#  <a class="sister" href="http://example.com/tillie"  id="link3">Tillie</a>]

soup.select("#link1 + .sister")
# [<a class="sister" href="http://example.com/lacie" id="link2">Lacie</a>]

通过CSS的类名查找:

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>]

soup.select("[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>]

通过tag的id查找:

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

soup.select("a#link2")
# [<a class="sister" href="http://example.com/lacie" id="link2">Lacie</a>]

同时用多种CSS选择器查询元素:

soup.select("#link1,#link2")
# [<a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1">Elsie</a>,
#  <a class="sister" href="http://example.com/lacie" id="link2">Lacie</a>]

通过是否存在某个属性来查找:

soup.select('a[href]')
# [<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>]

通过属性的值来查找:

soup.select('a[href="http://example.com/elsie"]')
# [<a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1">Elsie</a>]

soup.select('a[href^="http://example.com/"]')
# [<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>]

soup.select('a[href$="tillie"]')
# [<a class="sister" href="http://example.com/tillie" id="link3">Tillie</a>]

soup.select('a[href*=".com/el"]')
# [<a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1">Elsie</a>]

通过语言设置来查找:

multilingual_markup = """
 <p lang="en">Hello</p>
 <p lang="en-us">Howdy, y'all</p>
 <p lang="en-gb">Pip-pip, old fruit</p>
 <p lang="fr">Bonjour mes amis</p>
"""
multilingual_soup = BeautifulSoup(multilingual_markup)
multilingual_soup.select('p[lang|=en]')
# [<p lang="en">Hello</p>,
#  <p lang="en-us">Howdy, y'all</p>,
#  <p lang="en-gb">Pip-pip, old fruit</p>]

返回查找到的元素的第一个

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

对于熟悉CSS选择器语法的人来说这是个非常方便的方法.Beautiful Soup也支持CSS选择器API,
如果你仅仅需要CSS选择器的功能,那么直接使用 lxml 也可以,
而且速度更快,支持更多的CSS选择器语法,但Beautiful Soup整合了CSS选择器的语法和自身方便使用API.

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