python beautifulsoup4 模塊詳情

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一、BeautifulSoup4 基礎知識補充

BeautifulSoup4 是一款 python 解析庫，主要用於解析 HTML 和 XML，在爬蟲知識體系中解析 HTML 會比較多一些，

該庫安裝命令如下：

pip install beautifulsoup4

BeautifulSoup 在解析數據時，需依賴第三方解析器，常用解析器與優勢如下所示：

  • python 標準庫 html.parser：python 內置標準庫，容錯能力強；
  • lxml 解析器：速度快，容錯能力強；
  • html5lib：容錯性最強，解析方式與瀏覽器一致。

接下來用一段自定義的 HTML 代碼來演示 beautifulsoup4 庫的基本使用，測試代碼如下：

<html>
  <head>
    <title>測試bs4模塊腳本</title>
  </head>
  <body>
    <h1>橡皮擦的爬蟲課</h1>
    <p>用一段自定義的 HTML 代碼來演示</p>
  </body>
</html>

使用 BeautifulSoup 對其進行簡單的操作，包含實例化 BS 對象，輸出頁面標簽等內容。

from bs4 import BeautifulSoup
text_str = """<html>
	<head>
		<title>測試bs4模塊腳本</title>
	</head>
	<body>
		<h1>橡皮擦的爬蟲課</h1>
		<p>用1段自定義的 HTML 代碼來演示</p>
		<p>用2段自定義的 HTML 代碼來演示</p>
	</body>
</html>
"""
# 實例化 Beautiful Soup 對象
soup = BeautifulSoup(text_str, "html.parser")
# 上述是將字符串格式化為 Beautiful Soup 對象，你可以從一個文件進行格式化
# soup = BeautifulSoup(open('test.html'))
print(soup)
# 輸入網頁標題 title 標簽
print(soup.title)
# 輸入網頁 head 標簽
print(soup.head)

# 測試輸入段落標簽 p
print(soup.p) # 默認獲取第一個

我們可以通過 BeautifulSoup 對象，直接調用網頁標簽，這裡存在一個問題，通過 BS 對象調用標簽隻能獲取排在第一位置上的標簽，如上述代碼中，隻獲取到瞭一個 p 標簽，如果想要獲取更多內容，請繼續閱讀。

學習到這裡，我們需要瞭解 BeautifulSoup 中的 4 個內置對象：

  • BeautifulSoup：基本對象，整個 HTML 對象，一般當做 Tag 對象看即可；
  • Tag：標簽對象，標簽就是網頁中的各個節點，例如 title，head，p；
  • NavigableString：標簽內部字符串；
  • Comment：註釋對象，爬蟲裡面使用場景不多。

下述代碼為你演示這幾種對象出現的場景，註意代碼中的相關註釋：

from bs4 import BeautifulSoup
text_str = """<html>
	<head>
		<title>測試bs4模塊腳本</title>
	</head>
	<body>
		<h1>橡皮擦的爬蟲課</h1>
		<p>用1段自定義的 HTML 代碼來演示</p>
		<p>用2段自定義的 HTML 代碼來演示</p>
	</body>
</html>
"""
# 實例化 Beautiful Soup 對象
soup = BeautifulSoup(text_str, "html.parser")
# 上述是將字符串格式化為 Beautiful Soup 對象，你可以從一個文件進行格式化
# soup = BeautifulSoup(open('test.html'))
print(soup)
print(type(soup))  # <class 'bs4.BeautifulSoup'>
# 輸入網頁標題 title 標簽
print(soup.title)
print(type(soup.title)) # <class 'bs4.element.Tag'>
print(type(soup.title.string)) # <class 'bs4.element.NavigableString'>
# 輸入網頁 head 標簽
print(soup.head)

對於 Tag 對象，有兩個重要的屬性，是 name 和 attrs

from bs4 import BeautifulSoup
text_str = """<html>
	<head>
		<title>測試bs4模塊腳本</title>
	</head>
	<body>
		<h1>橡皮擦的爬蟲課</h1>
		<p>用1段自定義的 HTML 代碼來演示</p>
		<p>用2段自定義的 HTML 代碼來演示</p>
		<a href="http://www.csdn.net" rel="external nofollow"  rel="external nofollow" >CSDN 網站</a>
	</body>
</html>
"""
# 實例化 Beautiful Soup 對象
soup = BeautifulSoup(text_str, "html.parser")
print(soup.name) # [document]
print(soup.title.name) # 獲取標簽名 title
print(soup.html.body.a) # 可以通過標簽層級獲取下層標簽
print(soup.body.a) # html 作為一個特殊的根標簽，可以省略
print(soup.p.a) # 無法獲取到 a 標簽
print(soup.a.attrs) # 獲取屬性

上述代碼演示瞭獲取 name 屬性和 attrs 屬性的用法，其中 attrs 屬性得到的是一個字典，可以通過鍵獲取對應的值。

獲取標簽的屬性值，在 BeautifulSoup 中，還可以使用如下方法：

print(soup.a["href"])
print(soup.a.get("href"))

獲取 NavigableString 對象 獲取瞭網頁標簽之後，就要獲取標簽內文本瞭，通過下述代碼進行。

print(soup.a.string)

除此之外，你還可以使用 text 屬性和 get_text() 方法獲取標簽內容。

print(soup.a.string)
print(soup.a.text)
print(soup.a.get_text())

還可以獲取標簽內所有文本，使用 strings 和 stripped_strings 即可。

print(list(soup.body.strings)) # 獲取到空格或者換行
print(list(soup.body.stripped_strings)) # 去除空格或者換行

擴展標簽/節點選擇器之遍歷文檔樹

直接子節點

標簽（Tag）對象的直接子元素，可以使用 contents 和 children 屬性獲取。

from bs4 import BeautifulSoup
text_str = """<html>
	<head>
		<title>測試bs4模塊腳本</title>
	</head>
	<body>
		<div id="content">
			<h1>橡皮擦的爬蟲課<span>最棒</span></h1>
            <p>用1段自定義的 HTML 代碼來演示</p>
            <p>用2段自定義的 HTML 代碼來演示</p>
            <a href="http://www.csdn.net" rel="external nofollow"  rel="external nofollow" >CSDN 網站</a>
		</div>
        <ul class="nav">
            <li>首頁</li>
            <li>博客</li>
            <li>專欄課程</li>
        </ul>

	</body>
</html>
"""
# 實例化 Beautiful Soup 對象
soup = BeautifulSoup(text_str, "html.parser")
# contents 屬性獲取節點的直接子節點，以列表的形式返回內容
print(soup.div.contents) # 返回列表
# children 屬性獲取的也是節點的直接子節點，以生成器的類型返回
print(soup.div.children) # 返回 <list_iterator object at 0x00000111EE9B6340>

請註意以上兩個屬性獲取的都是直接子節點，例如 h1 標簽內的後代標簽 span ，不會單獨獲取到。

如果希望將所有的標簽都獲取到，使用 descendants 屬性，它返回的是一個生成器，所有標簽包括標簽內的文本都會單獨獲取。

print(list(soup.div.descendants))

其它節點的獲取（瞭解即可，即查即用）

  • parent 和 parents：直接父節點和所有父節點；
  • next_sibling，next_siblings，previous_sibling，previous_siblings：分別表示下一個兄弟節點、下面所有兄弟節點、上一個兄弟節點、上面所有兄弟節點，由於換行符也是一個節點，所有在使用這幾個屬性時，要註意一下換行符；
  • next_element，next_elements，previous_element，previous_elements：這幾個屬性分別表示上一個節點或者下一個節點，註意它們不分層次，而是針對所有節點，例如上述代碼中 div 節點的下一個節點是 h1，而 div 節點的兄弟節點是 ul。

文檔樹搜索相關函數

第一個要學習的函數就是 find_all() 函數，原型如下所示：

find_all(name,attrs,recursive,text,limit=None,**kwargs)
  • name：該參數為 tag 標簽的名字，例如 find_all('p') 是查找所有的 p 標簽，可接受標簽名字符串、正則表達式與列表；
  • attrs：傳入的屬性，該參數可以字典的形式傳入，例如 attrs={'class': 'nav'}，返回的結果是 tag 類型的列表；

上述兩個參數的用法示例如下：

print(soup.find_all('li')) # 獲取所有的 li
print(soup.find_all(attrs={'class': 'nav'})) # 傳入 attrs 屬性
print(soup.find_all(re.compile("p"))) # 傳遞正則，實測效果不理想
print(soup.find_all(['a','p'])) # 傳遞列表
  • recursive：調用 find_all () 方法時，BeautifulSoup 會檢索當前 tag 的所有子孫節點，如果隻想搜索 tag 的直接子節點，可以使用參數 recursive=False，測試代碼如下：
print(soup.body.div.find_all(['a','p'],recursive=False)) # 傳遞列表
  • text：可以檢索文檔中的文本字符串內容，與 name 參數的可選值一樣，text 參數接受標簽名字符串、正則表達式、 列表；
print(soup.find_all(text='首頁')) # ['首頁']
print(soup.find_all(text=re.compile("^首"))) # ['首頁']
print(soup.find_all(text=["首頁",re.compile('課')])) # ['橡皮擦的爬蟲課', '首頁', '專欄課程']
  • limit：可以用來限制返回結果的數量；
  • kwargs：如果一個指定名字的參數不是搜索內置的參數名，搜索時會把該參數當作 tag 的屬性來搜索。這裡要按 class 屬性搜索，因為 class 是 python 的保留字，需要寫作 class_，按 class_ 查找時，隻要一個 CSS 類名滿足即可，如需多個 CSS 名稱，填寫順序需要與標簽一致。
print(soup.find_all(class_ = 'nav'))
print(soup.find_all(class_ = 'nav li'))

還需要註意網頁節點中，有些屬性在搜索中不能作為kwargs參數使用，比如html5 中的 data-*屬性，需要通過attrs參數進行匹配。

與 find_all()方法用戶基本一致的其它方法清單如下：

  • find()：函數原型find( name , attrs , recursive , text , **kwargs )，返回一個匹配元素；
  • find_parents()，find_parent()：函數原型 find_parent(self, name=None, attrs={}, **kwargs)，返回當前節點的父級節點；
  • find_next_siblings()，find_next_sibling()：函數原型 find_next_sibling(self, name=None, attrs={}, text=None, **kwargs)，返回當前節點的下一兄弟節點；
  • find_previous_siblings()，find_previous_sibling()：同上，返回當前的節點的上一兄弟節點；
  • find_all_next()，find_next()，find_all_previous () ，find_previous ()：函數原型 find_all_next(self, name=None, attrs={}, text=None, limit=None, **kwargs)，檢索當前節點的後代節點。

CSS 選擇器 該小節的知識點與pyquery有點撞車，核心使用select()方法即可實現，返回數據是列表元組。

  • 通過標簽名查找，soup.select("title")；
  • 通過類名查找，soup.select(".nav")；
  • 通過 id 名查找，soup.select("#content")；
  • 通過組合查找，soup.select("div#content")；
  • 通過屬性查找，soup.select("div[id='content'")，soup.select("a[href]")；

在通過屬性查找時，還有一些技巧可以使用，例如：

  • ^=：可以獲取以 XX 開頭的節點：
print(soup.select('ul[class^="na"]'))
  • *=：獲取屬性包含指定字符的節點：
print(soup.select('ul[class*="li"]'))

二、爬蟲案例

BeautifulSoup 的基礎知識掌握之後，在進行爬蟲案例的編寫，就非常簡單瞭，本次要采集的目標網站 ，該目標網站有大量的藝術二維碼，可以供設計大哥做參考。

下述應用到瞭 BeautifulSoup 模塊的標簽檢索與屬性檢索，完整代碼如下：

from bs4 import BeautifulSoup
import requests
import logging
logging.basicConfig(level=logging.NOTSET)
def get_html(url, headers) -> None:
    try:
        res = requests.get(url=url, headers=headers, timeout=3)
    except Exception as e:
        logging.debug("采集異常", e)

    if res is not None:
        html_str = res.text
        soup = BeautifulSoup(html_str, "html.parser")
        imgs = soup.find_all(attrs={'class': 'lazy'})
        print("獲取到的數據量是", len(imgs))
        datas = []
        for item in imgs:
            name = item.get('alt')
            src = item["src"]
            logging.info(f"{name},{src}")
            # 獲取拼接數據
            datas.append((name, src))
        save(datas, headers)
def save(datas, headers) -> None:
    if datas is not None:
        for item in datas:
            try:
                # 抓取圖片
                res = requests.get(url=item[1], headers=headers, timeout=5)
            except Exception as e:
                logging.debug(e)

            if res is not None:
                img_data = res.content
                with open("./imgs/{}.jpg".format(item[0]), "wb+") as f:
                    f.write(img_data)
    else:
        return None
if __name__ == '__main__':
    headers = {
        "User-Agent": "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/93.0.4577.82 Safari/537.36"
    }
    url_format = "http://www.9thws.com/#p{}"
    urls = [url_format.format(i) for i in range(1, 2)]
    get_html(urls[0], headers)

本次代碼測試輸出采用的 logging 模塊實現，效果如下圖所示。 測試僅采集瞭 1 頁數據，如需擴大采集范圍，隻需要修改 main 函數內頁碼規則即可。 ==代碼編寫過程中，發現數據請求是類型是 POST，數據返回格式是 JSON，所以本案例僅作為 BeautifulSoup 的上手案例吧== 

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