Python爬虫从入门到精通——解析库Beautiful Soup的使用

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解析库使用篇：
解析库re的使用：正则表达式
解析库XPath的使用
解析库Beautiful Soup的使用
解析库pyquery的使用

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在《解析库re的使用：正则表达式》中介绍了正则表达式的相关用法，但是一旦正则表达式写的有问题，得到的可能就不是我们想要的结果了。而且对于一个网页来说，都有一定的特殊结构和层级关系，而且很多节点都有id或class来作区分，所以我们也可以借助它们的结构和属性来提取。本文就来介绍一个强大的解析工具Beautiful Soup，它借助网页的结构和属性等特性来解析网页。有了它，我们不用再去写一些复杂的正则表达式，只需要简单的几条语句，就可以完成网页中某个元素的提取。

简介

简单来说，Beautiful Soup就是Python的一个HTML或XML的解析库，可以用它来方便地从网页中提取数据。Beautiful Soup提供一些简单的、Python式的函数来处理导航、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。所以说，利用它可以省去很多烦琐的提取工作，提高了解析效率。

解析器

Beautiful Soup在解析时实际上依赖解析器，它除了支持Python标准库中的HTML解析器外，还支持一些第三方解析器（比如lxml）。

通过以上对比可以看出，lxml解析器有解析HTML和XML的功能，而且速度快，容错能力强，所以推荐使用它。如果使用lxml，那么在初始化Beautiful Soup时，可以把第二个参数改为lxml即可：

from bs4 import BeautifulSoup
soup = BeautifulSoup('', 'lxml')

基本用法

下面首先用实例来看看Beautiful Soup的基本用法：

from bs4 import BeautifulSoup

html = '''


The Dormouse's story
Once upon a time there were three little sisters; and their names were
,
Lacie and
Tillie;
and they lived at the bottom of a well.
...
'''

soup = BeautifulSoup(html, 'lxml')
print(soup.prettify())
print(soup.title.string)

运行结果如下：

 
  
 
 
  

   
    The Dormouse's story
   
  
  

   Once upon a time there were three little sisters; and their names were
   
    
   
   ,
   
    Lacie
   
   and
   
    Tillie
   
   ;
and they lived at the bottom of a well.
  
  

   ...
  
 

The Dormouse's story

这里首先声明变量html，它是一个HTML字符串。但是需要注意的是，它并不是一个完整的HTML字符串，因为body和html节点都没有闭合。接着，我们将它当作第一个参数传给BeautifulSoup对象，该对象的第二个参数为解析器的类型（这里使用lxml），此时就完成了BeaufulSoup对象的初始化。然后，将这个对象赋值给soup变量。接下来，就可以调用soup的各个方法和属性解析这串HTML代码了。

首先，调用prettify()方法。这个方法可以把要解析的字符串以标准的缩进格式输出。这里需要注意的是，输出结果里面包含body和html节点，也就是说对于不标准的HTML字符串BeautifulSoup，可以自动更正格式。这一步不是由prettify()方法做的，而是在初始化BeautifulSoup时就完成了。然后调用soup.title.string，这实际上是输出HTML中title节点的文本内容。所以，soup.title可以选出HTML中的title节点，再调用string属性就可以得到里面的文本了，所以我们可以通过简单调用几个属性完成文本提取。

节点选择器

直接调用节点的名称就可以选择节点元素，再调用string属性就可以得到节点内的文本了，这种选择方式速度非常快。如果单个节点结构层次非常清晰，可以选用这种方式来解析。

选择元素

下面再用一个例子详细说明选择元素的方法：

from bs4 import BeautifulSoup

html = '''


The Dormouse's story
Once upon a time there were three little sisters; and their names were
,
Lacie and
Tillie;
and they lived at the bottom of a well.
...
'''

soup = BeautifulSoup(html, 'lxml')
print(soup.title.string)
print(soup.head)
print(soup.p)

运行结果如下：

The Dormouse's story

The Dormouse's story

这里依然选用刚才的HTML代码，首先打印输出title节点的选择结果，输出结果正是title节点加里面的文字内容。接下来，我们又尝试选择了head节点，结果也是节点加其内部的所有内容。最后，选择了p节点。不过这次情况比较特殊，我们发现结果是第一个p节点的内容，后面的几个p节点并没有选到。也就是说，当有多个节点时，这种选择方式只会选择到第一个匹配的节点，其他的后面节点都会忽略。

提取信息

上面演示了调用string属性来获取文本的值，下面我们来统一梳理一下信息的提取方式。

获取名称

可以利用name属性获取节点的名称。这里还是以上面的文本为例，选取title节点，然后调用name属性就可以得到节点名称：

print(soup.title.name)

获取属性

每个节点可能有多个属性，比如id和class等，选择这个节点元素后，可以调用attrs获取所有属性：

print(soup.p.attrs)
print(soup.p.attrs['name'])

运行结果如下：

{'class': ['title'], 'name': 'dromouse'}
dromouse

可以看到，attrs的返回结果是字典形式，它把选择的节点的所有属性和属性值组合成一个字典。接下来，如果要获取name属性，就相当于从字典中获取某个键值，只需要用中括号加属性名就可以了。比如，要获取name属性，就可以通过attrs['name']来得到。其实这样有点烦琐，还有一种更简单的获取方式：可以不用写attrs，直接在节点元素后面加中括号，传入属性名就可以获取属性值了。

print(soup.p['name'])
print(soup.p['class'])

运行结果如下：

dromouse
['title']

这里需要注意的是，有的返回结果是字符串，有的返回结果是字符串组成的列表。比如，name属性的值是唯一的，返回的结果就是单个字符串。而对于class，一个节点元素可能有多个class，所以返回的是列表。在实际处理过程中，我们要注意判断类型。

获取内容

可以利用string属性获取节点元素包含的文本内容，比如要获取第一个p节点的文本：

print(soup.p.string)

运行结果如下：

The Dormouse's story

再次注意一下，这里选择到的p节点是第一个p节点，获取的文本也是第一个p节点里面的文本。

嵌套选择

在上面的例子中，我们知道每一个返回结果都是bs4.element.Tag类型，它同样可以继续调用节点进行下一步的选择。比如，我们获取了head节点元素，我们可以继续调用head来选取其内部的head节点元素：

print(soup.head)
print(soup.head.title)

运行结果如下：

关联选择

在做选择的时候，有时候不能做到一步就选到想要的节点元素，需要先选中某一个节点元素，然后以它为基准再选择它的子节点、父节点、兄弟节点等。

子节点和子孙节点

选取节点元素之后，如果想要获取它的直接子节点，可以调用contents属性。
from bs4 import BeautifulSoup

html = '''

    
        
    
    
        

            Once upon a time there were three little sisters; and their names were
            
                Elsie
            
            Lacie 
            and
            Tillie
            and they lived at the bottom of a well.
        
        
...
'''

soup = BeautifulSoup(html, 'lxml')
print(soup.p.contents)

运行结果如下：

['\n            Once upon a time there were three little sisters; and their names were\n            ', 
Elsie
, '\n', Lacie, ' \n            and\n            ', Tillie, '\n            and they lived at the bottom of a well.\n        ']

可以看到，返回结果是列表形式。p节点里既包含文本，又包含节点，最后会将它们以列表形式统一返回。需要注意的是，列表中的每个元素都是p节点的直接子节点。比如第一个a节点里面包含一层span节点，这相当于孙子节点了，但是返回结果并没有单独把span节点选出来。所以说，contents属性得到的结果是直接子节点的列表。同样，我们可以调用children属性得到相应的结果：

for i, child in enumerate(soup.p.children):
    print(str(i) + ':' + str(child))

运行结果如下：

0:
            Once upon a time there were three little sisters; and their names were
            
1:
Elsie

2:

3:Lacie
4: 
            and
            
5:Tillie
6:
            and they lived at the bottom of a well.

还是同样的HTML文本，这里调用了children属性来选择，返回结果是生成器类型。接下来，我们用for循环输出相应的内容。如果要得到所有的子孙节点的话，可以调用descendants属性：

for i, child in enumerate(soup.p.descendants):
    print(str(i) + ':' + str(child))

运行结果：

0:
            Once upon a time there were three little sisters; and their names were
            
1:
Elsie

2:

3:Elsie
4:Elsie
5:

6:

7:Lacie
8:Lacie
9: 
            and
            
10:Tillie
11:Tillie
12:
            and they lived at the bottom of a well.

此时返回结果还是生成器。遍历输出一下可以看到，这次的输出结果就包含了span节点。descendants会递归查询所有子节点，得到所有的子孙节点。

父节点和祖先节点

如果要获取某个节点元素的父节点，可以调用parent属性：

from bs4 import BeautifulSoup

html = '''

    
        
    
    
        

            Once upon a time there were three little sisters; and their names were
            
                Elsie
            
        
        
...
'''

soup = BeautifulSoup(html, 'lxml')
print(soup.a.parent)

运行结果：

            Once upon a time there were three little sisters; and their names were
            
Elsie

这里我们选择的是第一个a节点的父节点元素。很明显，它的父节点是p节点，输出结果便是p节点及其内部的内容。需要注意的是，这里输出的仅仅是a节点的直接父节点，而没有再向外寻找父节点的祖先节点。如果想获取所有的祖先节点，可以调用parents属性。

兄弟节点

如果要获取兄弟节点，与祖先节点、子孙节点类似，我们可以使用next_sibling、previous_sibling等属性。

方法选择器

前面所讲的选择方法都是通过属性来选择的，这种方法非常快，但是如果进行比较复杂的选择的话，它就比较烦琐，不够灵活了。而Beautiful Soup还为我们提供了一些查询方法，比如find_all()和find()等，调用它们，然后传入相应的参数，就可以灵活查询了。

find_all()

顾名思义，就是查询所有符合条件的元素。给它传入一些属性或文本，就可以得到符合条件的元素，它的功能十分强大。

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

(1) name

我们可以根据节点名来查询元素：

from bs4 import BeautifulSoup

html = '''

    

        
Hello
    
    

        

            
Foo
            
Bar
            
Jay
        
        

            
Foo
            
Bar
        
    

'''

soup = BeautifulSoup(html, 'lxml')
print(soup.find_all(name='ul'))

运行结果：

[

Foo
Bar
Jay
, 

Foo
Bar
]

这里我们调用了find_all()方法，传入name参数，其参数值为ul。也就是说，我们想要查询所有ul节点，返回结果是列表类型，长度为2，每个元素依然都是bs4.element.Tag类型。
因为都是Tag类型，所以依然可以进行嵌套查询。还是同样的文本，这里查询出所有ul节点后，再继续查询其内部的li节点：

for ul in soup.find_all(name='ul'):
    print(ul.find_all(name='li'))

运行结果：

[
Foo
, 
Bar
, 
Jay
]
[
Foo
, 
Bar
]

返回结果是列表类型，列表中的每个元素依然还是Tag类型。接下来，就可以继续遍历每个li，获取它的文本了。

for ul in soup.find_all(name='ul'):
    for li in ul.find_all(name='li'):
        print(li.string)

(2) attrs

除了根据节点名查询，我们也可以传入一些属性来查询：

print(soup.find_all(attrs={'id':'list-1'}))

运行结果：

[

Foo
Bar
Jay

这里查询的时候传入的是attrs参数，参数的类型是字典类型。比如，要查询id为list-1的节点，可以传入attrs={'id': 'list-1'}的查询条件，得到的结果是列表形式，包含的内容就是符合id为list-1的所有节点。

对于一些常用的属性，比如id和class等，我们可以不用attrs来传递。比如，要查询id为list-1的节点，可以直接传入id这个参数。还是上面的文本，我们换一种方式来查询：

print(soup.find_all(id='list-1'))

这里直接传入id='list-1'，就可以查询id为list-1的节点元素了。而对于class来说，由于class在Python里是一个关键字，所以后面需要加一个下划线，即class_='element'，返回的结果依然还是Tag组成的列表。

(3) text

text参数可用来匹配节点的文本，传入的形式可以是字符串，可以是正则表达式对象：

import re
from bs4 import BeautifulSoup

html='''

    

        Hello, this is a link
        Hello, this is a link, too
    

'''

soup = BeautifulSoup(html, 'lxml')
print(soup.find_all(text=re.compile('.*is.*link.*')))

运行结果如下：

['Hello, this is a link', 'Hello, this is a link, too']

这里有两个a节点，其内部包含文本信息。这里在find_all()方法中传入text参数，该参数为正则表达式对象，结果返回所有匹配正则表达式的节点文本组成的列表。

find()

除了find_all()方法，还有find()方法，只不过后者返回的是单个元素，也就是第一个匹配的元素，而前者返回的是所有匹配的元素组成的列表。

from bs4 import BeautifulSoup

html='''

    

        
Hello
    
    

        

            
Foo
            
Bar
            
Jay
        
        

            
Foo
            
Bar
        
    

'''

soup = BeautifulSoup(html, 'lxml')
print(soup.find(name='ul'))
print(type(soup.find(name='ul')))
print(soup.find(class_='list'))

运行结果如下：

Foo
Bar
Jay



Foo
Bar
Jay

这里的返回结果不再是列表形式，而是第一个匹配的节点元素，类型依然是Tag类型。另外，还有许多查询方法，其用法与前面介绍的find_all()、find()方法完全相同，只不过查询范围不同，这里简单说明一下。

• find_parents()和find_parent()：前者返回所有祖先节点，后者返回直接父节点。
• find_next_siblings()和find_next_sibling()：前者返回后面所有的兄弟节点，后者返回后面第一个兄弟节点。
• find_previous_siblings()和find_previous_sibling()：前者返回前面所有的兄弟节点，后者返回前面第一个兄弟节点。
• find_all_next()和find_next()：前者返回节点后所有符合条件的节点，后者返回第一个符合条件的节点。
• find_all_previous()和find_previous()：前者返回节点后所有符合条件的节点，后者返回第一个符合条件的节点。

CSS选择器

Beautiful Soup还提供了另外一种选择器，那就是CSS选择器。如果对Web开发熟悉的话，那么对CSS选择器肯定也不陌生。。使用CSS选择器时，只需要调用select()方法，传入相应的CSS选择器即可：

from bs4 import BeautifulSoup

html='''

    

        
Hello
    
    

        

            
Foo
            
Bar
            
Jay
        
        

            
Foo
            
Bar
        
    

'''

soup = BeautifulSoup(html, 'lxml')
print(soup.select('.panel .panel-heading'))
print(soup.select('ul li'))
print(soup.select('#list-2 .element'))
print(type(soup.select('ul')[0]))

运行结果：

[

Hello
]
[
Foo
, 
Bar
, 
Jay
, 
Foo
, 
Bar
]
[
Foo
, 
Bar
]

这里我们用了3次CSS选择器，返回的结果均是符合CSS选择器的节点组成的列表。例如，select('ul li')则是选择所有ul节点下面的所有li节点，结果便是所有的li节点组成的列表。最后一句打印输出了列表中元素的类型。可以看到，类型依然是Tag类型。

嵌套选择

select()方法同样支持嵌套选择。例如，先选择所有ul节点，再遍历每个ul节点，选择其li节点：

for ul in soup.select('ul'):
    print(ul.select('li'))

获取属性

我们知道节点类型是Tag类型，所以获取属性还可以用原来的方法。仍然是上面的HTML文本，这里尝试获取每个ul节点的id属性：

for ul in soup.select('ul'):
    print(ul['id'])
    print(ul.attrs['id']

获取文本

要获取文本，当然也可以用前面所讲的string属性。此外，还有一个方法，那就是get_text()：

for li in soup.select('li'):
    print('Get Text:', li.get_text())
    print('String:', li.string)

可以看到，二者的效果完全一致：

Get Text: Foo
String: Foo
Get Text: Bar
String: Bar
Get Text: Jay
String: Jay
Get Text: Foo
String: Foo
Get Text: Bar
String: Bar

到此，Beautiful Soup的用法基本就介绍完了，最后做一下简单的总结。

• 推荐使用lxml解析库，必要时使用html.parser。
• 节点选择筛选功能弱但是速度快。
• 建议使用find()或者find_all()查询匹配单个结果或者多个结果。
• 如果对CSS选择器熟悉的话，可以使用select()方法选择。