python爬蟲工程師 成長之路六(一) 非結構化數據之XPath


XPath 介紹


XPath(XML Path Language)是XML路徑語言用來,定位XML中某部分的位置


XPath 節點


在 XPath 中,有七種類型的節點:元素、屬性、文本、命名空間、處理指令、註釋以及文檔(根)節點。XML 文檔是被作爲節點樹來對待的。樹的根被稱爲文檔節點或者根節點。


常見概念

  • 基本值(或原子值,Atomic value):無父或無子的節點
  • 項目(Item):基本值或節點

節點關係

  • 父(Parent):假如節點a下一層是節點b,則節點a就叫節點b的父

    #節點a是節點b的父,節點b是節點c的父
    #節點a不是節點c的父
    <a>
    	<b>
    		<c></c>
    	</b>
    </a>
    
  • 子(Children):假如節點a的下一層是節點b,則節點b就叫節點a的子

    #節點c是節點b的子,節點b是節點a的子
    #節點c不是節點a的子
    <a>
    	<b>
    		<c></c>
    	</b>
    </a>
    
  • 同胞(Sibling):父相同的節點

    #節點b、c是同胞
    <a>
    	<b></b>
    	<c></c>
    </a>
    
  • 先輩(Ancestor):節點的父、父的父…

    #節點a是節點b、c的先輩,節點b是節點c的先輩
    <a>
    	<b>
    		<c></c>
    	</b>
    </a>
    
  • 後代(Descendant):節點的子、子的子…

    #節點c是節點a、b的後代,節點b是節點a的後代
    <a>
    	<b>
    		<c></c>
    	</b>
    </a>
    

XPath 語法


XPath使用路徑表達式來選取XML文檔,節點是通過路徑(Path)或步(steps)來選取的


路徑表達式


講解概念會使用到的XML文檔

<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?>

<bookstore>

<book>
  <title lang="eng">Harry Potter</title>
  <price>29.99</price>
</book>

<book>
  <title lang="eng">Learning XML</title>
  <price>39.95</price>
</book>

</bookstore>

常用路徑表達式及其含義

表達式 含義 例子
nodename 選取此節點的所有子節點 bookstore,選取bookstore的所有子節點,bookstore/book,選取屬於 bookstore 的子元素的所有 book 元素
/ 從根節點選取 /bookstore,選取根元素 bookstore。注:路徑起始於正斜槓( / ),則此路徑代表到某元素的絕對路徑
// 從匹配選擇的當前節點選擇文檔中的節點,而不考慮它們的位置 //book,選取所有 book 子元素,而不管它們在文檔中的位置
. 選取當前節點
選取當前節點的父節點
@ 選取屬性 //@lang,選取名爲 lang 的所有屬性。

謂語


謂語用來查找某個特定的節點或者包含某個指定的值的節點。謂語在方括號中使用。


謂語常見的用法及含義

表達式 含義
/bookstore/book[1] 選取bookstore 子元素裏的第一個book元素
/bookstore/book[last()] 選取屬於 bookstore 子元素裏的最後一個book 元素。
/bookstore/book[last()-1] 選取屬於 bookstore 子元素裏的倒數第二個 book 元素。
/bookstore/book[position()< 3] 選取屬於 bookstore 元素的子元素的最前面的兩個 book 元素。
//title[@lang] 選取所有擁有名爲 lang 的屬性的 title 元素。
/bookstore/book[price>35.00] 選取 bookstore 元素中的 price 元素的值大於 35.00的所有 book 元素。

通配符


XPath通配符可以用於匹配未知XML元素

通配符 含義 例子
* 匹配任何元素節點。 /bookstore/* 選取 bookstore 元素的所有子元素。
@* 匹配任何屬性節點。 //title[@*] 選取所有有屬性的 title 元素。
node() 匹配任何類型的節點。

選取若干路徑


在路徑表達式中使用"|"運算符,可以選取若干路徑

表達式 含義
//book/title | //book/price 選取 book 元素的子元素 title 和 price 。
//title | //price 選取文檔中的所有 title 和 price 元素。
/bookstore/book/title | //price 選取屬於 bookstore 元素的 book 元素的所有 title 元素,以及文檔中所有的 price 元素。

XPath 軸


軸可定義相對於當前節點的節點集。


常見軸名稱及含義

表達式 含義
ancestor 選取當前節點的所有先輩。
ancestor-or-self 選取當前節點的所有先輩以及當前節點本身。
attribute 選取當前節點的所有屬性。
child 選取當前節點的所有子元素。
descendant 選取當前節點的所有後代元素。
descendant-or-self 選取當前節點的所有後代元素以及當前節點本身。
following 選取文檔中當前節點的結束標籤之後的所有節點。
namespace 選取當前節點的所有命名空間節點。
parent 選取當前節點的父節點。
preceding 選取文檔中當前節點的開始標籤之前的所有節點。
preceding-sibling 選取當前節點之前的所有同級節點。
self 選取當前節點。

位置路徑表達式

位置路徑分爲兩種:

  • 絕對路徑:起始於"/",如/step/step/step…
  • 相對路徑:step/step/step…

每個步step都是根據當前節點集之中的節點來進行計算


步(step)


步包括:

  • 軸(axis):定義所選節點與當前節點之間的樹關係
  • 節點測試(node-test):識別軸內部的節點
  • 謂語(predecate):提煉所選的節點集

步語法
軸名稱::節點測試[謂語]


常見步及其意義

含義
child::book 選取所有屬於當前節點的子元素的 book 節點。
attribute::lang 選取當前節點的 lang 屬性。
child:: * 選取當前節點的所有子元素。
attribute:: * 選取當前節點的所有屬性。
child::text() 選取當前節點的所有文本子節點。
child::node() 選取當前節點的所有子節點。
descendant::book 選取當前節點的所有 book 後代。
ancestor::book 選擇當前節點的所有 book 先輩。
ancestor-or-self::book 選取當前節點的所有 book 先輩以及當前節點(如果此節點是 book 節點)
child:: */child::price 選取當前節點的所有 price 孫節點。

XPath 運算符


XPath 表達式可返回節點集、字符串、邏輯值以及數字。


常見運算符

運算符 含義 例子
| 計算兩個節點集 //book | //cd,返回所有擁有 book 和 cd 元素的節點集
+ 加法 6 + 4,返回10
- 減法 6 - 4,返回2
* 乘法 6 * 4,返回24
div 除法 8 div 4,返回2
= 等於 price=9.80,如果 price 是 9.80,則返回 true,否則返回 false。
!= 不等於 price!=9.80,如果 price 是 9.80,則返回 false,否則返回 true。
< 小於 price<9.80,如果 price小於9.80,則返回 true,否則返回 false。
<= 小於或等於 price<=9.80 ,如果 price小於等於9.80,則返回 true,否則返回 false。
> 大於 price>9.80,如果 price大於9.80,則返回 true,否則返回 false。
>= 大於或等於 price>=9.80,如果 price大於等於9.80,則返回 true,否則返回 false。
or price=9.80 or price=9.70,如果 price 是 9.80或9.70,則返回 true,否則返回 false。
and price>9.00 and price<9.90 如果 price 大於9.00小於9.90,則返回 true,否則返回 false。
mod 計算除法的餘數 5 mod 2,返回1

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