Python3 XML 解析


什么是 XML?

XML 指可扩展标记语言(e X tensible M arkup L anguage),标准通用标记语言的子集,是一种用于标记电子文件使其具有结构性的标记语言。 你可以通过本站学习 XML 教程

XML 被设计用来传输和存储数据。

XML 是一套定义语义标记的规则,这些标记将文档分成许多部件并对这些部件加以标识。

它也是元标记语言,即定义了用于定义其他与特定领域有关的、语义的、结构化的标记语言的句法语言。


Python 对 XML 的解析

常见的 XML 编程接口有 DOM 和 SAX,这两种接口处理 XML 文件的方式不同,当然使用场合也不同。

Python 有三种方法解析 XML:ElementTree、SAX 以及 DOM。

1. ElementTree

xml.etree.ElementTree 是 Python 标准库中用于处理 XML 的模块,它提供了简单而高效的 API,用于解析和生成 XML 文档。

2.SAX (simple API for XML )

Python 标准库包含 SAX 解析器,SAX 用事件驱动模型,通过在解析 XML 的过程中触发一个个的事件并调用用户定义的回调函数来处理 XML 文件。

3.DOM(Document Object Model)

将 XML 数据在内存中解析成一个树,通过对树的操作来操作 XML。

本章节使用到的 XML 实例文件 movies.xml 内容如下:

实例

<collection shelf = "New Arrivals" >
<movie title = "Enemy Behind" >
    <type > War, Thriller </type >
    <format > DVD </format >
    <year > 2003 </year >
    <rating > PG </rating >
    <stars > 10 </stars >
    <description > Talk about a US-Japan war </description >
</movie >
<movie title = "Transformers" >
    <type > Anime, Science Fiction </type >
    <format > DVD </format >
    <year > 1989 </year >
    <rating > R </rating >
    <stars > 8 </stars >
    <description > A schientific fiction </description >
</movie >
    <movie title = "Trigun" >
    <type > Anime, Action </type >
    <format > DVD </format >
    <episodes > 4 </episodes >
    <rating > PG </rating >
    <stars > 10 </stars >
    <description > Vash the Stampede! </description >
</movie >
<movie title = "Ishtar" >
    <type > Comedy </type >
    <format > VHS </format >
    <rating > PG </rating >
    <stars > 2 </stars >
    <description > Viewable boredom </description >
</movie >
</collection >

Python 使用 ElementTree 解析 xml

xml.etree.ElementTree 是 Python 标准库中用于处理 XML 的模块。

以下是 xml.etree.ElementTree 模块的一些关键概念和用法:

ElementTree 和 Element 对象:

  • ElementTree : ElementTree 类是 XML 文档的树形表示。它包含一个或多个 Element 对象,代表整个 XML 文档。
  • Element : Element 对象是 XML 文档中元素的表示。每个元素都有一个标签、一组属性和零个或多个子元素。

解析 XML

fromstring() 方法 : 使用 fromstring() 方法可以将包含XML数据的字符串转换为 Element 对象:

实例

import xml . etree . ElementTree as ET

xml_string = '<root><element>Some data</element></root>'
root = ET. fromstring ( xml_string )

parse() 方法 : 如果XML数据存储在文件中,可以使用 parse() 方法来解析整个 XML 文档:

									tree = ET.parse('example.xml')
root = tree.getroot()
								

遍历 XML 树

find() 方法 : 使用 find() 方法可以查找具有指定标签的第一个子元素:

									title_element = root.find('title')
								

findall() 方法 : 使用 findall() 方法可以查找具有指定标签的所有子元素:

									book_elements = root.findall('book')
								

访问元素的属性和文本内容

attrib 属性: 通过 attrib 属性可以访问元素的属性:

									price = book_element.attrib['price']
								

text 属性: 通过 text 属性可以访问元素的文本内容:

									title_text = title_element.text
								

创建 XML

Element() 构造函数 : 使用 Element() 构造函数可以创建新的元素:

									new_element = ET.Element('new_element')
								

SubElement() 函数 : 使用 SubElement() 函数可以创建具有指定标签的子元素:

									new_sub_element = ET.SubElement(root, 'new_sub_element')
								

修改 XML

修改元素的属性和文本内容: 直接修改元素的 attrib 和 text 属性。

删除元素: 使用 remove() 方法可以删除元素:

									root.remove(title_element)
								

简单读取 XML 内容:

实例

import xml . etree . ElementTree as ET

# 定义一个 XML 字符串
xml_string = '''
<bookstore>
    <book>
        <title>Introduction to Python</title>
        <author>John Doe</author>
        <price>29.99</price>
    </book>
    <book>
        <title>Data Science with Python</title>
        <author>Jane Smith</author>
        <price>39.95</price>
    </book>
</bookstore>
'''


# 使用 ElementTree 解析 XML 字符串
root = ET. fromstring ( xml_string )

# 遍历 XML 树
for book in root. findall ( 'book' ) :
    title = book. find ( 'title' ) . text
    author = book. find ( 'author' ) . text
    price = book. find ( 'price' ) . text
    print ( f 'Title: {title}, Author: {author}, Price: {price}' )

以上代码执行输出结果为:

									Title: Introduction to Python, Author: John Doe, Price: 29.99
Title: Data Science with Python, Author: Jane Smith, Price: 39.95
								

以下我们将创建一个包含书籍信息的XML文档,然后使用该模块进行解析和操作:

实例

import xml . etree . ElementTree as ET

# 创建一个XML文档
root = ET. Element ( 'bookstore' )

# 添加第一本书
book1 = ET. SubElement ( root , 'book' )
title1 = ET. SubElement ( book1 , 'title' )
title1. text = 'Introduction to Python'
author1 = ET. SubElement ( book1 , 'author' )
author1. text = 'John Doe'
price1 = ET. SubElement ( book1 , 'price' )
price1. text = '29.99'

# 添加第二本书
book2 = ET. SubElement ( root , 'book' )
title2 = ET. SubElement ( book2 , 'title' )
title2. text = 'Data Science with Python'
author2 = ET. SubElement ( book2 , 'author' )
author2. text = 'Jane Smith'
price2 = ET. SubElement ( book2 , 'price' )
price2. text = '39.95'

# 将XML文档保存到文件
tree = ET. ElementTree ( root )
tree. write ( 'books.xml' )

# 从文件中解析XML文档
parsed_tree = ET. parse ( 'books.xml' )
parsed_root = parsed_tree. getroot ( )

# 遍历XML树并打印书籍信息
for book in parsed_root. findall ( 'book' ) :
    title = book. find ( 'title' ) . text
    author = book. find ( 'author' ) . text
    price = book. find ( 'price' ) . text
    print ( f 'Title: {title}, Author: {author}, Price: {price}' )

以上实例我们首先创建一个XML文档,其中包含两本书的信息,然后,我们将这个文档保存到文件 books.xml 中,接着,我们使用 ET.parse() 方法解析文件中的XML文档,并遍历文档树,提取并打印每本书的标题、作者和价格信息。


Python 使用 SAX 解析 xml

SAX 是一种基于事件驱动的API。

利用 SAX 解析 XML 文档牵涉到两个部分: 解析器 事件处理器

解析器负责读取 XML 文档,并向事件处理器发送事件,如元素开始跟元素结束事件。

而事件处理器则负责对事件作出响应,对传递的 XML 数据进行处理。

<>
  • 1、对大型文件进行处理;
  • 2、只需要文件的部分内容,或者只需从文件中得到特定信息。
  • 3、想建立自己的对象模型的时候。

在 Python 中使用 sax 方式处理 xml 要先引入 xml.sax 中的 parse 函数,还有 xml.sax.handler 中的 ContentHandler。

ContentHandler 类方法介绍

characters(content) 方法

调用时机:

从行开始,遇到标签之前,存在字符,content 的值为这些字符串。

从一个标签,遇到下一个标签之前, 存在字符,content 的值为这些字符串。

从一个标签,遇到行结束符之前,存在字符,content 的值为这些字符串。

标签可以是开始标签,也可以是结束标签。

startDocument() 方法

文档启动的时候调用。

endDocument() 方法

解析器到达文档结尾时调用。

startElement(name, attrs) 方法

遇到XML开始标签时调用,name 是标签的名字,attrs 是标签的属性值字典。

endElement(name) 方法

遇到XML结束标签时调用。


make_parser 方法

以下方法创建一个新的解析器对象并返回。

									xml.sax.make_parser( [parser_list] )
								

参数说明:

  • parser_list - 可选参数,解析器列表

parser 方法

以下方法创建一个 SAX 解析器并解析xml文档:

									xml.sax.parse( xmlfile, contenthandler[, errorhandler])
								

参数说明:

  • xmlfile - xml文件名
  • contenthandler - 必须是一个 ContentHandler 的对象
  • errorhandler - 如果指定该参数,errorhandler 必须是一个 SAX ErrorHandler 对象

parseString 方法

parseString 方法创建一个 XML 解析器并解析 xml 字符串:

									xml.sax.parseString(xmlstring, contenthandler[, errorhandler])
								

参数说明:

  • xmlstring - xml字符串
  • contenthandler - 必须是一个 ContentHandler 的对象
  • errorhandler - 如果指定该参数,errorhandler 必须是一个 SAX ErrorHandler对象

Python 解析XML实例

实例

#!/usr/bin/python3

import xml . sax

class MovieHandler ( xml . sax . ContentHandler ) :
    def __init__ ( self ) :
      self . CurrentData = ""
      self . type = ""
      self . format = ""
      self . year = ""
      self . rating = ""
      self . stars = ""
      self . description = ""

    # 元素开始调用
    def startElement ( self , tag , attributes ) :
      self . CurrentData = tag
      if tag == "movie" :
          print ( "*****Movie*****" )
         title = attributes [ "title" ]
          print ( "Title:" , title )

    # 元素结束调用
    def endElement ( self , tag ) :
      if self . CurrentData == "type" :
          print ( "Type:" , self . type )
      elif self . CurrentData == "format" :
          print ( "Format:" , self . format )
      elif self . CurrentData == "year" :
          print ( "Year:" , self . year )
      elif self . CurrentData == "rating" :
          print ( "Rating:" , self . rating )
      elif self . CurrentData == "stars" :
          print ( "Stars:" , self . stars )
      elif self . CurrentData == "description" :
          print ( "Description:" , self . description )
      self . CurrentData = ""

    # 读取字符时调用
    def characters ( self , content ) :
      if self . CurrentData == "type" :
          self . type = content
      elif self . CurrentData == "format" :
          self . format = content
      elif self . CurrentData == "year" :
          self . year = content
      elif self . CurrentData == "rating" :
          self . rating = content
      elif self . CurrentData == "stars" :
          self . stars = content
      elif self . CurrentData == "description" :
          self . description = content
 
if ( __name__ == "__main__" ) :
   
    # 创建一个 XMLReader
    parser = xml . sax . make_parser ( )
    # 关闭命名空间
    parser . setFeature ( xml . sax . handler . feature_namespaces , )

    # 重写 ContextHandler
   Handler = MovieHandler ( )
    parser . setContentHandler ( Handler )
   
    parser . parse ( "movies.xml" )

以上代码执行结果如下:

									*****Movie*****
Title: Enemy Behind
Type: War, Thriller
Format: DVD
Year: 2003
Rating: PG
Stars: 10
Description: Talk about a US-Japan war
*****Movie*****
Title: Transformers
Type: Anime, Science Fiction
Format: DVD
Year: 1989
Rating: R
Stars: 8
Description: A schientific fiction
*****Movie*****
Title: Trigun
Type: Anime, Action
Format: DVD
Rating: PG
Stars: 10
Description: Vash the Stampede!
*****Movie*****
Title: Ishtar
Type: Comedy
Format: VHS
Rating: PG
Stars: 2
Description: Viewable boredom
								

完整的 SAX API 文档请查阅 Python SAX APIs


使用xml.dom解析xml

文件对象模型(Document Object Model,简称DOM),是W3C组织推荐的处理可扩展置标语言的标准编程接口。

一个 DOM 的解析器在解析一个 XML 文档时,一次性读取整个文档,把文档中所有元素保存在内存中的一个树结构里,之后你可以利用DOM 提供的不同的函数来读取或修改文档的内容和结构,也可以把修改过的内容写入xml文件。

Python 中用 xml.dom.minidom 来解析 xml 文件,实例如下:

实例

#!/usr/bin/python3

from xml . dom . minidom import parse
import xml . dom . minidom

# 使用minidom解析器打开 XML 文档
DOMTree = xml . dom . minidom . parse ( "movies.xml" )
collection = DOMTree. documentElement
if collection. hasAttribute ( "shelf" ) :
    print ( "Root element : %s" % collection. getAttribute ( "shelf" ) )

# 在集合中获取所有电影
movies = collection. getElementsByTagName ( "movie" )

# 打印每部电影的详细信息
for movie in movies:
    print ( "*****Movie*****" )
    if movie. hasAttribute ( "title" ) :
      print ( "Title: %s" % movie. getAttribute ( "title" ) )

    type = movie. getElementsByTagName ( 'type' ) [ ]
    print ( "Type: %s" % type . childNodes [ ] . data )
   format = movie. getElementsByTagName ( 'format' ) [ ]
    print ( "Format: %s" % format. childNodes [ ] . data )
   rating = movie. getElementsByTagName ( 'rating' ) [ ]
    print ( "Rating: %s" % rating. childNodes [ ] . data )
   description = movie. getElementsByTagName ( 'description' ) [ ]
    print ( "Description: %s" % description. childNodes [ ] . data )

以上程序执行结果如下:

									Root element : New Arrivals
*****Movie*****
Title: Enemy Behind
Type: War, Thriller
Format: DVD
Rating: PG
Description: Talk about a US-Japan war
*****Movie*****
Title: Transformers
Type: Anime, Science Fiction
Format: DVD
Rating: R
Description: A schientific fiction
*****Movie*****
Title: Trigun
Type: Anime, Action
Format: DVD
Rating: PG
Description: Vash the Stampede!
*****Movie*****
Title: Ishtar
Type: Comedy
Format: VHS
Rating: PG
Description: Viewable boredom
								

完整的 DOM API 文档请查阅 Python DOM APIs