Python爬虫之XPath语法
xpath ，全称 XML Path Language ，即 XML 路径语言，它是一门在 XML 文档中查找信息的语言。
xpath 的选择功能十分强大，它提供了非常简洁明了的路径选择表达式，几乎所有我们想要定位的节点都可以用 xpath 来选择。
什么是 XPath?
- XPath 使用路径表达式在 XML 文档中进行导航
- XPath 包含一个标准函数库
- XPath 是 XSLT 中的主要元素
- XPath 是一个 W3C 标准
XPath 路径表达式
XPath 使用路径表达式来选取 XML 文档中的节点或者节点集。这些路径表达式和我们在常规的电脑文件系统中看到的表达式非常相似。
XPath 标准函数
XPath 含有超过 100 个内建的函数。这些函数用于字符串值、数值、日期和时间比较、节点和 QName 处理、序列处理、逻辑值等等。
在 XPath 中，有七种类型的节点：元素、属性、文本、命名空间、处理指令、注释以及文档节点（或称为根节点）。
XPath 术语
节点（Node）
在 XPath 中，有七种类型的节点：元素、属性、文本、命名空间、处理指令、注释以及文档（根）节点。XML 文档是被作为节点树来对待的。树的根被称为文档节点或者根节点。
请看下面这个 XML 文档：
Harry Potter J K. Rowling 2005 29.99
上面的XML文档中的节点例子：
（文档节点） J K. Rowling （元素节点） （属性节点）
基本值（或称原子值，Atomic value）
基本值是无父或无子的节点。
基本值的例子：
J K. Rowling "en"
项目（Item）
项目是基本值或者节点。
节点关系
父（Parent）
每个元素以及属性都有一个父。
在下面的例子中，book 元素是 title、author、year 以及 price 元素的父：
Harry Potter J K. Rowling 2005 29.99
子（Children）
元素节点可有零个、一个或多个子。
在下面的例子中，title、author、year 以及 price 元素都是 book 元素的子：
Harry Potter J K. Rowling 2005 29.99
同胞（Sibling）
拥有相同的父的节点
在下面的例子中，title、author、year 以及 price 元素都是同胞：
Harry Potter J K. Rowling 2005 29.99
先辈（Ancestor）
某节点的父、父的父，等等。
在下面的例子中，title 元素的先辈是 book 元素和 bookstore 元素：
Harry Potter J K. Rowling 2005 29.99
后代（Descendant）
某个节点的子，子的子，等等。
在下面的例子中，bookstore 的后代是 book、title、author、year 以及 price 元素：
Harry Potter J K. Rowling 2005 29.99
节点关系
在 XPath 中，有七种类型的节点：元素、属性、文本、命名空间、处理指令、注释以及文档节点（或称为根节点）
再举个栗子
第一个：父（Parent）
每个元素以及属性都有一个父
url 元素是 loc 、 lastmod 、 changefreq 以及 priority 元素的父
第二个：子（Children）
元素节点可有零个、一个或多个子
loc 、 lastmod 、 changefreq 以及 priority 元素都是 url 元素的子
第三个：同胞（Sibling）
拥有相同的父的节点
loc 、 lastmod 、 changefreq 以及 priority 元素都是 url 元素的同胞
第四个：先辈（Ancestor）
某节点的父、父的父，等等
loc 元素的先辈是 url 元素和 urlset 元素
第五个：后代（Descendant）
某个节点的子，子的子，等等
urlset 的后代是 url 、 loc 、 lastmod 、 changefreq 以及 priority 元素
如果你分不清楚，就按照子元素从上到下的去找元素节点
XPath 使用路径表达式来选取 XML 文档中的节点或节点集。节点是通过沿着路径 (path) 或者步 (steps) 来选取的。
XML 实例文档
我们将在下面的例子中使用这个 XML 文档。
Harry Potter 29.99 Learning XML 39.95
选取节点
XPath 使用路径表达式在 XML 文档中选取节点。节点是通过沿着路径或者 step 来选取的。
下面列出了最有用的路径表达式：
| 表达式 | 描述 |
|---|---|
| nodename | 选取此节点的所有子节点。 |
| / | 从根节点选取。 |
| // | 从匹配选择的当前节点选择文档中的节点，而不考虑它们的位置。 |
| . | 选取当前节点。 |
| .. | 选取当前节点的父节点。 |
| @ | 选取属性。 |
实例
在下面的表格中，我们已列出了一些路径表达式以及表达式的结果：
| 路径表达式 | 结果 |
|---|---|
| bookstore | 选取 bookstore 元素的所有子节点。 |
| /bookstore | 选取根元素 bookstore。 注释：假如路径起始于正斜杠( / )，则此路径始终代表到某元素的绝对路径！ |
| bookstore/book | 选取属于 bookstore 的子元素的所有 book 元素。 |
| //book | 选取所有 book 子元素，而不管它们在文档中的位置。 |
| bookstore//book | 选择属于 bookstore 元素的后代的所有 book 元素，而不管它们位于 bookstore 之下的什么位置。 |
| //@lang | 选取名为 lang 的所有属性。 |
谓语（Predicates）
谓语用来查找某个特定的节点或者包含某个指定的值的节点。
谓语被嵌在方括号中。
实例
在下面的表格中，我们列出了带有谓语的一些路径表达式，以及表达式的结果：
| 路径表达式 | 结果 |
|---|---|
| /bookstore/book[1] | 选取属于 bookstore 子元素的第一个 book 元素。 |
| /bookstore/book[last()] | 选取属于 bookstore 子元素的最后一个 book 元素。 |
| /bookstore/book[last()-1] | 选取属于 bookstore 子元素的倒数第二个 book 元素。 |
| /bookstore/book[position()<3] | 选取最前面的两个属于 bookstore 元素的子元素的 book 元素。 |
| //title[@lang] | 选取所有拥有名为 lang 的属性的 title 元素。 |
| //title[@lang='eng'] | 选取所有 title 元素，且这些元素拥有值为 eng 的 lang 属性。 |
| /bookstore/book[price>35.00] | 选取 bookstore 元素的所有 book 元素，且其中的 price 元素的值须大于 35.00。 |
| /bookstore/book[price>35.00]/title | 选取 bookstore 元素中的 book 元素的所有 title 元素，且其中的 price 元素的值须大于 35.00。 |
选取未知节点
XPath 通配符可用来选取未知的 XML 元素。
| 通配符 | 描述 |
|---|---|
| * | 匹配任何元素节点。 |
| @* | 匹配任何属性节点。 |
| node() | 匹配任何类型的节点。 |
实例
在下面的表格中，我们列出了一些路径表达式，以及这些表达式的结果：
| 路径表达式 | 结果 |
|---|---|
| /bookstore/* | 选取 bookstore 元素的所有子元素。 |
| //* | 选取文档中的所有元素。 |
| //title[@*] | 选取所有带有属性的 title 元素。 |
选取若干路径
通过在路径表达式中使用“|”运算符，您可以选取若干个路径。
实例
在下面的表格中，我们列出了一些路径表达式，以及这些表达式的结果：
| 路径表达式 | 结果 |
|---|---|
| //book/title | //book/price | 选取 book 元素的所有 title 和 price 元素。 |
| //title | //price | 选取文档中的所有 title 和 price 元素。 |
| /bookstore/book/title | //price | 选取属于 bookstore 元素的 book 元素的所有 title 元素，以及文档中所有的 price 元素。 |
XML 实例文档
我们将在下面的例子中使用此 XML 文档：
Harry Potter 29.99 Learning XML 39.95
XPath 轴
轴可定义相对于当前节点的节点集。
| 轴名称 | 结果 |
|---|---|
| ancestor | 选取当前节点的所有先辈（父、祖父等）。 |
| ancestor-or-self | 选取当前节点的所有先辈（父、祖父等）以及当前节点本身。 |
| attribute | 选取当前节点的所有属性。 |
| child | 选取当前节点的所有子元素。 |
| descendant | 选取当前节点的所有后代元素（子、孙等）。 |
| descendant-or-self | 选取当前节点的所有后代元素（子、孙等）以及当前节点本身。 |
| following | 选取文档中当前节点的结束标签之后的所有节点。 |
| namespace | 选取当前节点的所有命名空间节点。 |
| parent | 选取当前节点的父节点。 |
| preceding | 选取文档中当前节点的开始标签之前的所有节点。 |
| preceding-sibling | 选取当前节点之前的所有同级节点。 |
| self | 选取当前节点。 |
位置路径表达式
位置路径可以是绝对的，也可以是相对的。
绝对路径起始于正斜杠( / )，而相对路径不会这样。在两种情况中，位置路径均包括一个或多个步，每个步均被斜杠分割：
绝对位置路径：
/step/step/...
相对位置路径：
step/step/...
每个步均根据当前节点集之中的节点来进行计算。
步（step）包括：
- 轴（axis）
- 定义所选节点与当前节点之间的树关系
- 节点测试（node-test）
- 识别某个轴内部的节点
- 零个或者更多谓语（predicate）
- 更深入地提炼所选的节点集
步的语法：
轴名称::节点测试[谓语]
实例
| 例子 | 结果 |
|---|---|
| child::book | 选取所有属于当前节点的子元素的 book 节点。 |
| attribute::lang | 选取当前节点的 lang 属性。 |
| child::* | 选取当前节点的所有子元素。 |
| attribute::* | 选取当前节点的所有属性。 |
| child::text() | 选取当前节点的所有文本子节点。 |
| child::node() | 选取当前节点的所有子节点。 |
| descendant::book | 选取当前节点的所有 book 后代。 |
| ancestor::book | 选择当前节点的所有 book 先辈。 |
| ancestor-or-self::book | 选取当前节点的所有 book 先辈以及当前节点（如果此节点是 book 节点） |
| child::*/child::price | 选取当前节点的所有 price 孙节点。 |
XPath 表达式可返回节点集、字符串、逻辑值以及数字。
XPath 运算符
下面列出了可用在 XPath 表达式中的运算符：
| 运算符 | 描述 | 实例 | 返回值 |
|---|---|---|---|
| | | 计算两个节点集 | //book | //cd | 返回所有拥有 book 和 cd 元素的节点集 |
| + | 加法 | 6 + 4 | 10 |
| - | 减法 | 6 - 4 | 2 |
| * | 乘法 | 6 * 4 | 24 |
| div | 除法 | 8 div 4 | 2 |
| = | 等于 | price=9.80 | 如果 price 是 9.80，则返回 true。 如果 price 是 9.90，则返回 false。 |
| != | 不等于 | price!=9.80 | 如果 price 是 9.90，则返回 true。 如果 price 是 9.80，则返回 false。 |
| < | 小于 | price<9.80 | 如果 price 是 9.00，则返回 true。 如果 price 是 9.90，则返回 false。 |
| <= | 小于或等于 | price<=9.80 | 如果 price 是 9.00，则返回 true。 如果 price 是 9.90，则返回 false。 |
| > | 大于 | price>9.80 | 如果 price 是 9.90，则返回 true。 如果 price 是 9.80，则返回 false。 |
| >= | 大于或等于 | price>=9.80 | 如果 price 是 9.90，则返回 true。 如果 price 是 9.70，则返回 false。 |
| or | 或 | price=9.80 or price=9.70 | 如果 price 是 9.80，则返回 true。 如果 price 是 9.50，则返回 false。 |
| and | 与 | price>9.00 and price<9.90 | 如果 price 是 9.80，则返回 true。 如果 price 是 8.50，则返回 false。 |
| mod | 计算除法的余数 | 5 mod 2 | 1 |
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