python爬虫工程师 成长之路六(一) 非结构化数据之XPath


XPath 介绍


XPath(XML Path Language)是XML路径语言用来,定位XML中某部分的位置


XPath 节点


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。


常见概念

  • 基本值(或原子值,Atomic value):无父或无子的节点
  • 项目(Item):基本值或节点

节点关系

  • 父(Parent):假如节点a下一层是节点b,则节点a就叫节点b的父

    #节点a是节点b的父,节点b是节点c的父
    #节点a不是节点c的父
    <a>
    	<b>
    		<c></c>
    	</b>
    </a>
    
  • 子(Children):假如节点a的下一层是节点b,则节点b就叫节点a的子

    #节点c是节点b的子,节点b是节点a的子
    #节点c不是节点a的子
    <a>
    	<b>
    		<c></c>
    	</b>
    </a>
    
  • 同胞(Sibling):父相同的节点

    #节点b、c是同胞
    <a>
    	<b></b>
    	<c></c>
    </a>
    
  • 先辈(Ancestor):节点的父、父的父…

    #节点a是节点b、c的先辈,节点b是节点c的先辈
    <a>
    	<b>
    		<c></c>
    	</b>
    </a>
    
  • 后代(Descendant):节点的子、子的子…

    #节点c是节点a、b的后代,节点b是节点a的后代
    <a>
    	<b>
    		<c></c>
    	</b>
    </a>
    

XPath 语法


XPath使用路径表达式来选取XML文档,节点是通过路径(Path)或步(steps)来选取的


路径表达式


讲解概念会使用到的XML文档

<?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>

常用路径表达式及其含义

表达式 含义 例子
nodename 选取此节点的所有子节点 bookstore,选取bookstore的所有子节点,bookstore/book,选取属于 bookstore 的子元素的所有 book 元素
/ 从根节点选取 /bookstore,选取根元素 bookstore。注:路径起始于正斜杠( / ),则此路径代表到某元素的绝对路径
// 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 //book,选取所有 book 子元素,而不管它们在文档中的位置
. 选取当前节点
选取当前节点的父节点
@ 选取属性 //@lang,选取名为 lang 的所有属性。

谓语


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。谓语在方括号中使用。


谓语常见的用法及含义

表达式 含义
/bookstore/book[1] 选取bookstore 子元素里的第一个book元素
/bookstore/book[last()] 选取属于 bookstore 子元素里的最后一个book 元素。
/bookstore/book[last()-1] 选取属于 bookstore 子元素里的倒数第二个 book 元素。
/bookstore/book[position()< 3] 选取属于 bookstore 元素的子元素的最前面的两个 book 元素。
//title[@lang] 选取所有拥有名为 lang 的属性的 title 元素。
/bookstore/book[price>35.00] 选取 bookstore 元素中的 price 元素的值大于 35.00的所有 book 元素。

通配符


XPath通配符可以用于匹配未知XML元素

通配符 含义 例子
* 匹配任何元素节点。 /bookstore/* 选取 bookstore 元素的所有子元素。
@* 匹配任何属性节点。 //title[@*] 选取所有有属性的 title 元素。
node() 匹配任何类型的节点。

选取若干路径


在路径表达式中使用"|"运算符,可以选取若干路径

表达式 含义
//book/title | //book/price 选取 book 元素的子元素 title 和 price 。
//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 轴


轴可定义相对于当前节点的节点集。


常见轴名称及含义

表达式 含义
ancestor 选取当前节点的所有先辈。
ancestor-or-self 选取当前节点的所有先辈以及当前节点本身。
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。
descendant-or-self 选取当前节点的所有后代元素以及当前节点本身。
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

位置路径分为两种:

  • 绝对路径:起始于"/",如/step/step/step…
  • 相对路径:step/step/step…

每个步step都是根据当前节点集之中的节点来进行计算


步(step)


步包括:

  • 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):识别轴内部的节点
  • 谓语(predecate):提炼所选的节点集

步语法
轴名称::节点测试[谓语]


常见步及其意义

含义
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 运算符


XPath 表达式可返回节点集、字符串、逻辑值以及数字。


常见运算符

运算符 含义 例子
| 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,返回10
- 减法 6 - 4,返回2
* 乘法 6 * 4,返回24
div 除法 8 div 4,返回2
= 等于 price=9.80,如果 price 是 9.80,则返回 true,否则返回 false。
!= 不等于 price!=9.80,如果 price 是 9.80,则返回 false,否则返回 true。
< 小于 price<9.80,如果 price小于9.80,则返回 true,否则返回 false。
<= 小于或等于 price<=9.80 ,如果 price小于等于9.80,则返回 true,否则返回 false。
> 大于 price>9.80,如果 price大于9.80,则返回 true,否则返回 false。
>= 大于或等于 price>=9.80,如果 price大于等于9.80,则返回 true,否则返回 false。
or price=9.80 or price=9.70,如果 price 是 9.80或9.70,则返回 true,否则返回 false。
and price>9.00 and price<9.90 如果 price 大于9.00小于9.90,则返回 true,否则返回 false。
mod 计算除法的余数 5 mod 2,返回1

本文参考XPath教程

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