狭义上讲,爬虫只负责抓取,也就是下载网页。而实际上,爬虫还要负责从下载的网页中提取我们想要的数据,即对非结构化的数据(网页)进行解析提取出结构化的数据(有用数据)。比如,我们要抓取了一个新闻页面的网页(html)下来,但我们想要的是这个网页中关于新闻的结构化数据:新闻的标题、新闻的发布时间、新闻的正文等。


所以说,网页下载下来只是第一步,还有重要的一步就是数据提取。不同的爬虫想要的数据不一样,提取的数据也就不一样,但提取方法都是类似的。

最简单的提取数据的方法,就是使用正则表达式,此种方法简单,提取的逻辑也不能复杂,不然写出的正则表达式就晦涩难懂,甚至不能提取复杂的数据结构。

经过多年的使用经验,选择了lxml和xpath来解析网页提取结构化数据。顺便说一下 BeautifulSoup,它也是一个很棒的解析HTML的工具,可以使用多个解析器,比如Python标准库的parser,但是速度比较慢,也可以使用lxml作为解析器,但是它的使用方法、API跟lxml不太一样。使用下来,还是lxml的API更舒服。

lxml 对C语言库 libxml2和 libxslt进行绑定,提供了Pythonic的API,它有一些主要特点:

支持标准的XML支持(损坏)的HTML非常快的解析速度Pythonic的API更易于使用使用Python的unicode字符串内存安全(没有段错误)不需要手动管理内存

总结为一句话就是,C语言的速度和Python的简易相结合的神器。

lxml有两大部分,分别支持XML和HTML的解析:

lxml.etree 解析XMLlxml.html 解析html

lxml.etree可以用来解析RSS feed,它就是一个XML格式的文档。然而爬虫抓取的绝大部分都是html网页,所以,我们这里主要讲述lxml.html解析网页的方法。

lxml.html 从html字符串生成文档树结构

我们下载得到的网页就是一串html字符串,如何把它输入给lxml.html模块,从而生成html文档的树结构呢?
该模块提供了几种不同的方法:

parse(filename_url_or_file):
输入的是一个文件名、URL或文件对象(有read()方法)。document_fromstring(string):
输入的是一个html的字符串,创建一个HTML文档树结构,它的根节点就是, 和 子节点。fragment_fromstring(string, create_parent=False):
返回输入字符串的HTML片段。这个片段壁纸只含有一个element(元素),也就是单一节点,除非给出了create_parent 参数,否则会报错。fragments_fromstring(string):
返回包含输入字符串中所有片段的列表。fromstring(string):
返回值依据输入字符串而定,如果输入看起来像是一个文档,则返回document_fromstring(string),如果是一个单一片段,则返回fragment_fromstring(string)

下面我们通过具体示例来说明上面几个方法的不同。

document_fromstring 的使用方法

In[1]:importlxml.htmlaslhIn[2]:z=lh.document_fromstring('<span>abc</span><span>xyz</span>')#可以看到,它自动加了根节点<html>In[3]:zOut[3]:<Elementhtmlat0x7fc410667b88>In[4]:z.tagOut[4]:'html'#还加了<body>节点In[5]:z.getchildren()Out[5]:[<Elementbodyat0x7fc4101a3ae8>]#把字符串的两个节点放在了<body>里面In[6]:z.getchildren()[0].getchildren()Out[6]:[<Elementspanat0x7fc410092bd8>,<Elementspanat0x7fc410667c28>]fragment_fromstring 的使用

In[11]:z=lh.fragment_fromstring(‘<div>abc</div><div>xyz</div>’)---------------------------------------------------------------------------ParserErrorTraceback(mostrecentcalllast)<ipython-input-11-a11f9a0f71d1>in<module>()---->1z=lh.fragment_fromstring(‘<div>abc</div><div>xyz</div>’)~/.virtualenvs/py3.6/lib/python3.6/site-packages/lxml/html/__init__.pyinfragment_fromstring(html,create_parent,base_url,parser,**kw)850raiseetree.ParserError(851“Multipleelementsfound(%s)”-->852%‘,‘.join([_element_name(e)foreinelements]))853el=elements[0]854ifel.tailandel.tail.strip():ParserError:Multipleelementsfound(div,div)#可以看到,输入是两个节点(element)时就会报错#如果加上create_parent参数,就没问题了In[12]:z=lh.fragment_fromstring('<div>abc</div><div>xyz</div>',create_parent='p')In[13]:z.tagOut[13]:'p'In[14]:z.getchildren()Out[14]:[<Elementdivat0x7fc40a41a818>,<Elementdivat0x7fc40a41aea8>]fragments_fromstring 的使用

#输入字符串含有一个节点,则返回包含这一个节点的列表In[17]:lh.fragments_fromstring('<div>abc</div>')Out[17]:[<Elementdivat0x7fc40a124ea8>]#输入字符串含有多个节点,则返回包含这多个节点的列表In[18]:lh.fragments_fromstring('<div>abc</div><div>xyz</div>')Out[18]:[<Elementdivat0x7fc40a124b88>,<Elementdivat0x7fc40a124f98>]fromstring 的使用

In[27]:z=lh.fromstring('<div>abc</div><div>xyz</div>')In[28]:zOut[28]:<Elementdivat0x7fc40a0eb368>In[29]:z.getchildren()Out[29]:[<Elementdivat0x7fc410135548>,<Elementdivat0x7fc40a0eb2c8>]In[30]:type(z)Out[30]:lxml.html.HtmlElement

这里,fromstring输入的如果是多个节点,它会给加一个父节点并返回。但是像html网页都是从节点开始的,我们使用fromstring() 和 document_fromstring() 都可以得到完整的网页结构。

从上面代码中我们可以看到,那几个函数返回的都是HtmlElement对象,也就是说,我们已经学会了如何从html字符串得到HtmlElement的对象,下一节我们将学习如何操作HtmlElement对象,从中提取我们感兴趣的数据。