15. XML解析

news2024/11/17 17:29:26

1. 什么是 XML？

XML 指可扩展标记语言（EXtensible Markup Language）。
a. XML 是一种很像HTML的标记语言。
b. XML 的设计宗旨是传输数据，而不是显示数据。
c. XML 标签没有被预定义。您需要自行定义标签。
d. XML 被设计为具有自我描述性。
e. XML 是 W3C 的推荐标准。

2. XML 和 HTML 之间的差异

XML 不是 HTML 的替代。
a. XML 和 HTML 为不同的目的而设计：
b. XML 被设计用来传输和存储数据，其焦点是数据的内容。
c. HTML 被设计用来显示数据，其焦点是数据的外观。
d. HTML 旨在显示信息，而 XML 旨在传输信息。

3. 通过 XML 可以自定义标签

<note>
<to>Tove</to>
<from>Jani</from>
<heading>Reminder</heading>
<body>Don't forget me this weekend!</body>
</note>

上面实例中的标签没有在任何 XML 标准中定义过（比如 <to> 和 <from>）。这些标签是由 XML 文档的创作者发明的。
这是因为 XML 语言没有预定义的标签。HTML 中使用的标签都是预定义的。HTML 文档只能使用在 HTML 标准中定义过的标签（如 <p>、<h1> 等等）。XML 允许创作者定义自己的标签和自己的文档结构。

4. python中对XML的解析

XML比JSON复杂，在Web中应用也不如以前多了，不过仍有很多地方在用，所以，有必要了解如何操作XML。
python有三种方法解析XML，SAX，DOM，以及 ElementTree。
本篇中使用到的XML实例文件如下：movies.xml。

# movies.xml
<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>

5. 使用 SAX方式 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: 解析器和事件处理器。
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。
事件处理器：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。

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 => 遇到XML开始标签时调用, tag是标签的名字, attributes是标签的属性字典值
    def startElement(self, tag, attributes):
        self.CurrentData = tag
        if tag == "movie":
            print('')
            print("Title:", attributes["title"])

    # 元素结束调用 => 遇到XML结束标签时调用
    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, 0)
    # 重写 ContextHandler
    parser.setContentHandler(MovieHandler())
    # 解析xml文档
    parser.parse("movies.xml")

在这里插入图片描述

6. 使用 DOM方式 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。
DOM会把整个XML读入内存，解析为树，因此占用内存大，解析慢，优点是可以任意遍历树的节点。
在 python 中使用 DOM 方式处理 xml 则要通过 xml.dom.minidom 来解析 xml 文件。

import xml.dom.minidom

if __name__ == "__main__":
    # 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(整个movie节点项)
    movies = collection.getElementsByTagName("movie")

    # 打印每部电影的详细信息
    for movie in movies:
        print('')
        if movie.hasAttribute("title"):
            print("Title: %s" % movie.getAttribute("title"))
        type = movie.getElementsByTagName('type')[0]
        print("Type: %s" % type.childNodes[0].data)
        format = movie.getElementsByTagName('format')[0]
        print("Format: %s" % format.childNodes[0].data)
        rating = movie.getElementsByTagName('rating')[0]
        print("Rating: %s" % rating.childNodes[0].data)
        description = movie.getElementsByTagName('description')[0]
        print("Description: %s" % description.childNodes[0].data)

在这里插入图片描述

7. 使用 ElementTree方式 解析xml

xml.etree.ElementTree（简称ET）模块提供了一个轻量级、Pythonic的API，同时还有一个高效的C语言实现，即xml.etree.cElementTree。与DOM相比，ET的速度更快，API使用更直接、方便。与SAX相比，ET.iterparse函数同样提供了按需解析的功能，不会一次性在内存中读入整个文档。ET的性能与SAX模块大致相仿，但是它的API更加高层次，用户使用起来更加便捷。

Element类型是一种灵活的容器对象，用于在内存中存储结构化数据。
[注意] xml.etree.ElementTree模块在应对恶意结构数据时显得并不安全。
每个element对象都具有以下属性：
　　1. tag：string对象，表示数据代表的种类。
　　2. attrib：dictionary对象，表示附有的属性。
　　3. text：string对象，表示element的内容。
　　4. tail：string对象，表示element闭合之后的尾迹。
<tag attrib1=1>text</tag>tail
  1     2        3         4

import xml.etree.ElementTree as ET

tree = ET.parse('movies.xml')
root = tree.getroot()
# print(root.tag, ',', root.attrib)  # 打印根元素标签及属性

# child就是movie结点
# children是moive结点的项item
for Node in root.findall("movie"):
    print('')
    for item in Node:
        print(item.tag, '：', item.text)

在这里插入图片描述

8. 写在最后

更多详细API及demo请参考官网网站：
https://docs.python.org/3.9/library/markup.html#structured-markup-processing-tools

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