Python 3 教程第36篇（XML 解析）
Python3 XML 解析
什么是 XML？
XML 指可扩展标记语言（eXtensible Markup Language），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。
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, 0)
# 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')[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)
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