非结构化数据与结构化数据提取----XPath与lxml类库

什么是XML

  • XML 指可扩展标记语言(EXtensible Markup Language)
  • XML 是一种标记语言,很类似 HTML
  • XML 的设计宗旨是传输数据,而非显示数据
  • XML 的标签需要我们自行定义。
  • XML 被设计为具有自我描述性。
  • XML 是 W3C 的推荐标准

W3School官方文档:http://www.w3school.com.cn/xml/index.asp

XML 和 HTML 的区别

数据格式 描述 设计目标
XML Extensible Markup Language (可扩展标记语言) 被设计为传输和存储数据,其焦点是数据的内容。
HTML HyperText Markup Language (超文本标记语言) 显示数据以及如何更好显示数据。
HTML DOM Document Object Model for HTML (文档对象模型) 通过 HTML DOM,可以访问所有的 HTML 元素,连同它们所包含的文本和属性。可以对其中的内容进行修改和删除,同时也可以创建新的元素。
XML文档示例
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<bookstore> 

  <book category="cooking">
    <title lang="en">Everyday Italian</title>
    <author>Giada De Laurentiis</author>
    <year>2005</year>
    <price>30.00</price>
  </book>  

  <book category="children">
    <title lang="en">Harry Potter</title>
    <author>J K. Rowling</author>
    <year>2005</year>
    <price>29.99</price>
  </book>  

  <book category="web">
    <title lang="en">XQuery Kick Start</title>
    <author>James McGovern</author>
    <author>Per Bothner</author>
    <author>Kurt Cagle</author>
    <author>James Linn</author>
    <author>Vaidyanathan Nagarajan</author>
    <year>2003</year>
    <price>49.99</price>
  </book> 

  <book category="web" cover="paperback">
    <title lang="en">Learning XML</title>
    <author>Erik T. Ray</author>
    <year>2003</year>
    <price>39.95</price>
  </book> 

</bookstore>
HTML DOM 模型示例

HTML DOM 定义了访问和操作 HTML 文档的标准方法,以树结构方式表达 HTML 文档。


XML的节点关系

1. 父(Parent)

每个元素以及属性都有一个父。

下面是一个简单的XML例子中,book 元素是 title、author、year 以及 price 元素的父:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<book>
  <title>Harry Potter</title>
  <author>J K. Rowling</author>
  <year>2005</year>
  <price>29.99</price>
</book>

2. 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:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<book>
  <title>Harry Potter</title>
  <author>J K. Rowling</author>
  <year>2005</year>
  <price>29.99</price>
</book>

3. 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:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<book>
  <title>Harry Potter</title>
  <author>J K. Rowling</author>
  <year>2005</year>
  <price>29.99</price>
</book>

4. 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:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<bookstore>

<book>
  <title>Harry Potter</title>
  <author>J K. Rowling</author>
  <year>2005</year>
  <price>29.99</price>
</book>

</bookstore>

5. 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:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<bookstore>

<book>
  <title>Harry Potter</title>
  <author>J K. Rowling</author>
  <year>2005</year>
  <price>29.99</price>
</book>

</bookstore>

什么是XPath?

XPath (XML Path Language) 是一门在 XML 文档中查找信息的语言,可用来在 XML 文档中对元素和属性进行遍历。

W3School官方文档:http://www.w3school.com.cn/xpath/index.asp

XPath 开发工具

  1. 开源的XPath表达式编辑工具:XMLQuire(XML格式文件可用)
  2. Chrome插件 XPath Helper
  3. Firefox插件 XPath Checker

选取节点

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。

下面列出了最常用的路径表达式:

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。

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,被嵌在方括号中。

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。

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。

XPath的运算符

下面列出了可用在 XPath 表达式中的运算符:

这些就是XPath的语法内容,在运用到Python抓取时要先转换为xml。

lxml库

lxml 是 一个HTML/XML的解析器,主要的功能是如何解析和提取 HTML/XML 数据。

lxml和正则一样,也是用 C 实现的,是一款高性能的 Python HTML/XML 解析器,我们可以利用之前学习的XPath语法,来快速的定位特定元素以及节点信息。

lxml python 官方文档:http://lxml.de/index.html

需要安装C语言库,可使用 pip 安装:pip install lxml (或通过wheel方式安装)

初步使用

我们利用它来解析 HTML 代码,简单示例:

# lxml_test.py

# 使用 lxml 的 etree 库
from lxml import etree 

text = ‘‘‘
<div>
    <ul>
         <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> # 注意,此处缺少一个 </li> 闭合标签
     </ul>
 </div>
‘‘‘

#利用etree.HTML,将字符串解析为HTML文档
html = etree.HTML(text) 

# 按字符串序列化HTML文档
result = etree.tostring(html) 

print(result)

输出结果:

<html><body>
<div>
    <ul>
         <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></li>
</ul>
 </div>
</body></html>

lxml 可以自动修正 html 代码,例子里不仅补全了 li 标签,还添加了 body,html 标签。

文件读取:

除了直接读取字符串,lxml还支持从文件里读取内容。我们新建一个hello.html文件:

<!-- hello.html -->

<div>
    <ul>
         <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"><span class="bold">third item</span></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></li>
     </ul>
 </div>

再利用 etree.parse() 方法来读取文件。

# lxml_parse.py

from lxml import etree

# 读取外部文件 hello.html
html = etree.parse(‘./hello.html‘)
result = etree.tostring(html, pretty_print=True)

print(result)

输出结果与之前相同:

<html><body>
<div>
    <ul>
         <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></li>
</ul>
 </div>
</body></html>

XPath实例测试

1. 获取所有的 <li> 标签

# xpath_li.py

from lxml import etree

html = etree.parse(‘hello.html‘)
print type(html)  # 显示etree.parse() 返回类型

result = html.xpath(‘//li‘)

print result  # 打印<li>标签的元素集合
print len(result)
print type(result)
print type(result[0])

输出结果:

<type ‘lxml.etree._ElementTree‘>
[<Element li at 0x1014e0e18>, <Element li at 0x1014e0ef0>, <Element li at 0x1014e0f38>, <Element li at 0x1014e0f80>, <Element li at 0x1014e0fc8>]
5
<type ‘list‘>
<type ‘lxml.etree._Element‘>

2. 继续获取<li> 标签的所有 class属性

# xpath_li.py

from lxml import etree

html = etree.parse(‘hello.html‘)
result = html.xpath(‘//li/@class‘)

print result

运行结果

[‘item-0‘, ‘item-1‘, ‘item-inactive‘, ‘item-1‘, ‘item-0‘]

3. 继续获取<li>标签下hre 为 link1.html 的 <a> 标签

# xpath_li.py

from lxml import etree

html = etree.parse(‘hello.html‘)
result = html.xpath(‘//li/a[@href="link1.html"]‘)

print result

运行结果

[<Element a at 0x10ffaae18>]

4. 获取<li> 标签下的所有 <span> 标签

# xpath_li.py

from lxml import etree

html = etree.parse(‘hello.html‘)

#result = html.xpath(‘//li/span‘)
#注意这么写是不对的:
#因为 / 是用来获取子元素的,而 <span> 并不是 <li> 的子元素,所以,要用双斜杠

result = html.xpath(‘//li//span‘)

print result

运行结果

[<Element span at 0x10d698e18>]

5. 获取 <li> 标签下的<a>标签里的所有 class

# xpath_li.py

from lxml import etree

html = etree.parse(‘hello.html‘)
result = html.xpath(‘//li/a//@class‘)

print result

运行结果

[‘blod‘]

6. 获取最后一个 <li> 的 <a> 的 href

# xpath_li.py

from lxml import etree

html = etree.parse(‘hello.html‘)

result = html.xpath(‘//li[last()]/a/@href‘)
# 谓语 [last()] 可以找到最后一个元素

print result

运行结果

[‘link5.html‘]

7. 获取倒数第二个元素的内容

# xpath_li.py

from lxml import etree

html = etree.parse(‘hello.html‘)
result = html.xpath(‘//li[last()-1]/a‘)

# text 方法可以获取元素内容
print result[0].text

运行结果

fourth item

8. 获取 class 值为 bold 的标签名

# xpath_li.py

from lxml import etree

html = etree.parse(‘hello.html‘)

result = html.xpath(‘//*[@class="bold"]‘)

# tag方法可以获取标签名
print result[0].tag

运行结果

span

原文地址:https://www.cnblogs.com/joshuazc/p/9782154.html

时间: 2024-08-02 06:23:59

非结构化数据与结构化数据提取----XPath与lxml类库的相关文章

结构化、半结构化和非结构化数据

在实际应用中,我们会遇到各式各样的数据库如nosql非关系数据库(memcached,redis.mangodb).RDBMS关系数据库(oracle,mysql等),另一些其他的数据库如hbase,在这些数据库中.又会出现结构化数据.非结构化数据.半结构化数据,以下列出各种数据类型: 结构化数据: 可以用数据或统一的结构加以表示,我们称之为结构化数据,如数字.符号.传统的关系数据模型.行数据,存储于数据库,可用二维表结构表示. 半结构化数据: 所谓半结构化数据.就是介于全然结构化数据(如关系型

[转]结构化、半结构化和非结构化数据

在实际应用中,我们会遇到各式各样的数据库如nosql非关系数据库(memcached,redis,mangodb),RDBMS关系数据库(oracle,mysql等),还有一些其它的数据库如hbase,在这些数据库中,又会出现结构化数据,非结构化数据,半结构化数据,下面列出各种数据类型: 结构化数据: 能够用数据或统一的结构加以表示,我们称之为结构化数据,如数字.符号.传统的关系数据模型.行数据,存储于数据库,可用二维表结构表示.   半结构化数据: 所谓半结构化数据,就是介于完全结构化数据(如

结构化、半结构化、非结构化数据

结构化数据.非结构化数据以及半结构化数据是对存储形式的一种数据类型分析 结构化数据.非结构化数据以及半结构化数据对比 类别 结构化数据 半结构化数据 非结构化数据 数据特征 数据结构字段含义确定,清晰 具有一定结构,但语义不够确定:自描述,数据结构和内容混杂在一起 杂乱无章的数据,很难按照一个概念去进行抽取,无规律性 典型例子 数据库中的表结构 邮件.HTML.报表.资源库 视频.音频.图片.图像.文档.文本等 数据模型 二维表 树.图 无 存储方案 高速存储应用需求.数据备份需求.数据共享需求

结构化,半结构化,非结构化数据总结

前言: Hive可以将结构化的数据文件映射为一张数据库表,并提供类SQL查询功能.在学习Hive之前 我们先了解下结构化数据,半结构化数据以及非结构化数据的区别. 1.结构化数据 结构化的数据是指可以使用关系型数据库表示和存储,表现为二维形式的数据.一般特点是:数据以行为单位,一行数据表示一个实体的信息,每一行数据的属性是相同的.举一个例子: id name age gender 1 lyh 12 male 2 liangyh 13 female 3 liang 18 male 所以,结构化的数

SQL Server :理解数据页结构

我们都很清楚SQL Server用8KB 的页来存储数据,并且在SQL Server里磁盘 I/O 操作在页级执行.也就是说,SQL Server 读取或写入所有数据页.页有不同的类型,像数据页,GAM,SGAM等.在这文章里,让我们一起来理解下数据页结构. SQL Server把数据记录存在数据页(Data Page)里.数据记录是堆表里.聚集索引里叶子节点的行. 数据页由3个部分组成.页头(标头),数据区(数据行和可用空间)及行偏移数组. 在我们讨论在SQL Server里,数据页内部结构具

HTML5学习笔记(三):语义化和新增结构元素

在HTML5之前,使用机器来阅读一个网页是非常困难的,我们使用不同样式的div来标记不同的内容,所以实际上机器无法得知页面的哪个部分是正文,哪个部分是标题,那么在HTML5里,针对这个问题就引入了语义化的概念,同时提供了新的标签来指定对应的内容类型. 语义化的好处 语义化的html只用来搭建网页的结构,去掉css后,网页结构不会变: 屏幕阅读器(如果访客有视障)会完全根据你的标记来“读”你的网页: 搜索引擎的爬虫也依赖于标记来确定上下文和各个关键字的权重: 你的页面是否对爬虫容易理解非常重要,因

结构体内包含位段,其数据内存分布

 struct  _PACKER_DATA {          unsigned char  IsDLL     :1;              // 是否为DLL          unsigned char  Config    :3;              // 设置          unsigned char  OldOEP   :4;             // 程序入口点          int           nSize                   ;  

数据与结构与压缩与传输

10101010,这一信息数据能够表示多少意思呢?数学会告诉你,它能够表达的信息量的上下限.严格地,数学能够精确的预测,但是数学不会确切地告诉你人使用它所表达的意义,这对于数学自然是爱莫能助的.从理论上来讨论这些自然是泛泛的没什么意义,但是,针对于人的信息传播,一番讨论未必也是毫无意义的.信息传播,主要地有速度和安全及准确性方面的考量.准确性就不谈了,这里就速度及安全方面的考量浅谈一下自己的想法. 在一个对应系统里的信息交流,主要是传送指令意义的信息.交流系统中,不仅有一一对应的性质,同时还具有

【转】Informix数据表结构分析资料整理之约束查询代码

原文地址:http://blog.csdn.net/xqf222/article/details/6271219 本文主要整理了Informix数据库相关系统表数据,已分析整个Informix数据表结构,同时方便代码自动生成.提示一:systables 存放Informix数据库中所有数据表相关数据 提示二:sysconstraints 存放Informix数据库中所有约束相关数据 --获取所有用户表的主键约束名称select a.tabname,b.constrname,b.* from sy