前面介绍了正则表达式的相关用法，但是一旦正则表达式写的有问题，得到的可能就不是我们想要的结果了。而且对于一个网页来说，都有一定的特殊结构和层级关系，而且很多节点都有id或class来作区分，所以借助它们的结构和属性来提取不也可以吗？
这一节中，我们就来介绍一个强大的解析工具Beautiful Soup，它借助网页的结构和属性等特性来解析网页。有了它，我们不用再去写一些复杂的正则表达式，只需要简单的几条语句，就可以完成网页中某个元素的提取。
废话不多说，接下来就来感受一下Beautiful Soup的强大之处吧。
1. 简介
简单来说，Beautiful Soup就是Python的一个HTML或XML的解析库，可以用它来方便地从网页中提取数据。官方解释如下：
Beautiful Soup提供一些简单的、Python式的函数来处理导航、搜索、修改分析树等功能。它是一个工具箱，通过解析文档为用户提供需要抓取的数据，因为简单，所以不需要多少代码就可以写出一个完整的应用程序。
Beautiful Soup自动将输入文档转换为Unicode编码，输出文档转换为UTF-8编码。你不需要考虑编码方式，除非文档没有指定一个编码方式，这时你仅仅需要说明一下原始编码方式就可以了。
Beautiful Soup已成为和lxml、html6lib一样出色的Python解释器，为用户灵活地提供不同的解析策略或强劲的速度。
所以说，利用它可以省去很多烦琐的提取工作，提高了解析效率。
2. 准备工作
在开始之前，请确保已经正确安装好了Beautiful Soup和lxml，如果没有安装，可以参考第1章的内容。
3. 解析器
Beautiful Soup在解析时实际上依赖解析器，它除了支持Python标准库中的HTML解析器外，还支持一些第三方解析器（比如lxml）。表4-3列出了Beautiful Soup支持的解析器。
表4-3 Beautiful Soup支持的解析器
解析器
使用方法
优势
劣势
Python标准库
BeautifulSoup(markup, "html.parser")
Python的内置标准库、执行速度适中、文档容错能力强
Python 2.7.3及Python 3.2.2之前的版本文档容错能力差
lxml HTML解析器
BeautifulSoup(markup, "lxml")
速度快、文档容错能力强
需要安装C语言库
lxml XML解析器
BeautifulSoup(markup, "xml")
速度快、唯一支持XML的解析器
需要安装C语言库
html5lib
BeautifulSoup(markup, "html5lib")
最好的容错性、以浏览器的方式解析文档、生成HTML5格式的文档
速度慢、不依赖外部扩展
通过以上对比可以看出，lxml解析器有解析HTML和XML的功能，而且速度快，容错能力强，所以推荐使用它。
如果使用lxml，那么在初始化Beautiful Soup时，可以把第二个参数改为lxml即可：
1 |
from bs4 import BeautifulSoup |
在后面，Beautiful Soup的用法实例也统一用这个解析器来演示。
4. 基本用法
下面首先用实例来看看Beautiful Soup的基本用法：
1 |
html = """ |
运行结果如下：
1 |
<html> |
这里首先声明变量html，它是一个HTML字符串。但是需要注意的是，它并不是一个完整的HTML字符串，因为body和html节点都没有闭合。接着，我们将它当作第一个参数传给BeautifulSoup对象，该对象的第二个参数为解析器的类型（这里使用lxml），此时就完成了BeaufulSoup对象的初始化。然后，将这个对象赋值给soup变量。
接下来，就可以调用soup的各个方法和属性解析这串HTML代码了。
首先，调用prettify()方法。这个方法可以把要解析的字符串以标准的缩进格式输出。这里需要注意的是，输出结果里面包含body和html节点，也就是说对于不标准的HTML字符串BeautifulSoup，可以自动更正格式。这一步不是由prettify()方法做的，而是在初始化BeautifulSoup时就完成了。
然后调用soup.title.string，这实际上是输出HTML中title节点的文本内容。所以，soup.title可以选出HTML中的title节点，再调用string属性就可以得到里面的文本了，所以我们可以通过简单调用几个属性完成文本提取，这是不是非常方便？
5. 节点选择器
直接调用节点的名称就可以选择节点元素，再调用string属性就可以得到节点内的文本了，这种选择方式速度非常快。如果单个节点结构层次非常清晰，可以选用这种方式来解析。
选择元素
下面再用一个例子详细说明选择元素的方法：
1 |
html = """ |
运行结果如下：
1 |
<title>The Dormouse's story</title> |
这里依然选用刚才的HTML代码，首先打印输出title节点的选择结果，输出结果正是title节点加里面的文字内容。接下来，输出它的类型，是bs4.element.Tag类型，这是Beautiful Soup中一个重要的数据结构。经过选择器选择后，选择结果都是这种Tag类型。Tag具有一些属性，比如string属性，调用该属性，可以得到节点的文本内容，所以接下来的输出结果正是节点的文本内容。
接下来，我们又尝试选择了head节点，结果也是节点加其内部的所有内容。最后，选择了p节点。不过这次情况比较特殊，我们发现结果是第一个p节点的内容，后面的几个p节点并没有选到。也就是说，当有多个节点时，这种选择方式只会选择到第一个匹配的节点，其他的后面节点都会忽略。
提取信息
上面演示了调用string属性来获取文本的值，那么如何获取节点属性的值呢？如何获取节点名呢？下面我们来统一梳理一下信息的提取方式。
(1)获取名称
可以利用name属性获取节点的名称。这里还是以上面的文本为例，选取title节点，然后调用name属性就可以得到节点名称：
1 |
print(soup.title.name) |
运行结果如下：
1 |
title |
(2)获取属性
每个节点可能有多个属性，比如id和class等，选择这个节点元素后，可以调用attrs获取所有属性：
1 |
print(soup.p.attrs) |
运行结果如下：
1 |
{'class': ['title'], 'name': 'dromouse'} |
可以看到，attrs的返回结果是字典形式，它把选择的节点的所有属性和属性值组合成一个字典。接下来，如果要获取name属性，就相当于从字典中获取某个键值，只需要用中括号加属性名就可以了。比如，要获取name属性，就可以通过attrs['name']来得到。
其实这样有点烦琐，还有一种更简单的获取方式：可以不用写attrs，直接在节点元素后面加中括号，传入属性名就可以获取属性值了。样例如下：
1 |
print(soup.p['name']) |
运行结果如下：
1 |
dromouse |
这里需要注意的是，有的返回结果是字符串，有的返回结果是字符串组成的列表。比如，name属性的值是唯一的，返回的结果就是单个字符串。而对于class，一个节点元素可能有多个class，所以返回的是列表。在实际处理过程中，我们要注意判断类型。
(3)获取内容
可以利用string属性获取节点元素包含的文本内容，比如要获取第一个p节点的文本：
1 |
print(soup.p.string) |
运行结果如下：
1 |
The Dormouse's story |
再次注意一下，这里选择到的p节点是第一个p节点，获取的文本也是第一个p节点里面的文本。
嵌套选择
在上面的例子中，我们知道每一个返回结果都是bs4.element.Tag类型，它同样可以继续调用节点进行下一步的选择。比如，我们获取了head节点元素，我们可以继续调用head来选取其内部的head节点元素：
1 |
html = """ |
运行结果如下：
1 |
<title>The Dormouse's story</title> |
第一行结果是调用head之后再次调用title而选择的title节点元素。然后打印输出了它的类型，可以看到，它仍然是bs4.element.Tag类型。也就是说，我们在Tag类型的基础上再次选择得到的依然还是Tag类型，每次返回的结果都相同，所以这样就可以做嵌套选择了。
最后，输出它的string属性，也就是节点里的文本内容。
关联选择
在做选择的时候，有时候不能做到一步就选到想要的节点元素，需要先选中某一个节点元素，然后以它为基准再选择它的子节点、父节点、兄弟节点等，这里就来介绍如何选择这些节点元素。
(1)子节点和子孙节点
选取节点元素之后，如果想要获取它的直接子节点，可以调用contents属性，示例如下：
1 |
html = """ |
运行结果如下：
1 |
['\n Once upon a time there were three little sisters; and their names were\n ', <a class="sister" href="http://example.com/elsie" id="link1"> |
可以看到，返回结果是列表形式。p节点里既包含文本，又包含节点，最后会将它们以列表形式统一返回。
需要注意的是，列表中的每个元素都是p节点的直接子节点。比如第一个a节点里面包含一层span节点，这相当于孙子节点了，但是返回结果并没有单独把span节点选出来。所以说，contents属性得到的结果是直接子节点的列表。
同样，我们可以调用children属性得到相应的结果：
1 |
from bs4 import BeautifulSoup |
运行结果如下：
1 |
<list_iterator object at 0x1064f7dd8> |
还是同样的HTML文本，这里调用了children属性来选择，返回结果是生成器类型。接下来，我们用for循环输出相应的内容。
如果要得到所有的子孙节点的话，可以调用descendants属性：
1 |
from bs4 import BeautifulSoup |
运行结果如下：
1 |
<generator object descendants at 0x10650e678> |
此时返回结果还是生成器。遍历输出一下可以看到，这次的输出结果就包含了span节点。descendants会递归查询所有子节点，得到所有的子孙节点。
(2)父节点和祖先节点
如果要获取某个节点元素的父节点，可以调用parent属性：
1 |
html = """ |
运行结果如下：
1 |
<p class="story"> |
这里我们选择的是第一个a节点的父节点元素。很明显，它的父节点是p节点，输出结果便是p节点及其内部的内容。
需要注意的是，这里输出的仅仅是a节点的直接父节点，而没有再向外寻找父节点的祖先节点。如果想获取所有的祖先节点，可以调用parents属性：
1 |
html = """ |
运行结果如下：
1 |
<class 'generator'> |
可以发现，返回结果是生成器类型。这里用列表输出了它的索引和内容，而列表中的元素就是a节点的祖先节点。
(3)兄弟节点
上面说明了子节点和父节点的获取方式，如果要获取同级的节点（也就是兄弟节点），应该怎么办呢？示例如下：
1 |
html = """ |
运行结果如下：
1 |
Next Sibling |
可以看到，这里调用了4个属性，其中next_sibling和previous_sibling分别获取节点的下一个和上一个兄弟元素，next_siblings和previous_siblings则分别返回所有前面和后面的兄弟节点的生成器。
(4)提取信息
前面讲解了关联元素节点的选择方法，如果想要获取它们的一些信息，比如文本、属性等，也用同样的方法，示例如下：
1 |
html = """ |
运行结果如下：
1 |
Next Sibling: |
如果返回结果是单个节点，那么可以直接调用string、attrs等属性获得其文本和属性；如果返回结果是多个节点的生成器，则可以转为列表后取出某个元素，然后再调用string、attrs等属性获取其对应节点的文本和属性。
6. 方法选择器
前面所讲的选择方法都是通过属性来选择的，这种方法非常快，但是如果进行比较复杂的选择的话，它就比较烦琐，不够灵活了。幸好，Beautiful Soup还为我们提供了一些查询方法，比如find_all()和find()等，调用它们，然后传入相应的参数，就可以灵活查询了。
find_all()
find_all，顾名思义，就是查询所有符合条件的元素。给它传入一些属性或文本，就可以得到符合条件的元素，它的功能十分强大。
它的API如下：
1 |
find_all(name , attrs , recursive , text , **kwargs) |
(1)name
我们可以根据节点名来查询元素，示例如下：
1 |
html=''' |
运行结果如下：
1 |
[<ul class="list" id="list-1"> |
这里我们调用了find_all()方法，传入name参数，其参数值为ul。也就是说，我们想要查询所有ul节点，返回结果是列表类型，长度为2，每个元素依然都是bs4.element.Tag类型。
因为都是Tag类型，所以依然可以进行嵌套查询。还是同样的文本，这里查询出所有ul节点后，再继续查询其内部的li节点：
1 |
for ul in soup.find_all(name='ul'): |
运行结果如下：
1 |
[<li class="element">Foo</li>, <li class="element">Bar</li>, <li class="element">Jay</li>] |
返回结果是列表类型，列表中的每个元素依然还是Tag类型。
接下来，就可以遍历每个li，获取它的文本了：
1 |
for ul in soup.find_all(name='ul'): |
运行结果如下：
1 |
[<li class="element">Foo</li>, <li class="element">Bar</li>, <li class="element">Jay</li>] |
(2)attrs
除了根据节点名查询，我们也可以传入一些属性来查询，示例如下：
1 |
html=''' |
运行结果如下：
1 |
[<ul class="list" id="list-1" name="elements"> |
这里查询的时候传入的是attrs参数，参数的类型是字典类型。比如，要查询id为list-1的节点，可以传入attrs={'id': 'list-1'}的查询条件，得到的结果是列表形式，包含的内容就是符合id为list-1的所有节点。在上面的例子中，符合条件的元素个数是1，所以结果是长度为1的列表。
对于一些常用的属性，比如id和class等，我们可以不用attrs来传递。比如，要查询id为list-1的节点，可以直接传入id这个参数。还是上面的文本，我们换一种方式来查询：
1 |
from bs4 import BeautifulSoup |
运行结果如下：
1 |
[<ul class="list" id="list-1"> |
这里直接传入id='list-1'，就可以查询id为list-1的节点元素了。而对于class来说，由于class在Python里是一个关键字，所以后面需要加一个下划线，即class_='element'，返回的结果依然还是Tag组成的列表。
(3)text
text参数可用来匹配节点的文本，传入的形式可以是字符串，可以是正则表达式对象，示例如下：
1 |
import re |
运行结果如下：
1 |
['Hello, this is a link', 'Hello, this is a link, too'] |
这里有两个a节点，其内部包含文本信息。这里在find_all()方法中传入text参数，该参数为正则表达式对象，结果返回所有匹配正则表达式的节点文本组成的列表。
find()
除了find_all()方法，还有find()方法，只不过后者返回的是单个元素，也就是第一个匹配的元素，而前者返回的是所有匹配的元素组成的列表。示例如下：
1 |
html=''' |
运行结果如下：
1 |
<ul class="list" id="list-1"> |
这里的返回结果不再是列表形式，而是第一个匹配的节点元素，类型依然是Tag类型。
另外，还有许多查询方法，其用法与前面介绍的find_all()、find()方法完全相同，只不过查询范围不同，这里简单说明一下。
find_parents()和find_parent()：前者返回所有祖先节点，后者返回直接父节点。find_next_siblings()和find_next_sibling()：前者返回后面所有的兄弟节点，后者返回后面第一个兄弟节点。find_previous_siblings()和find_previous_sibling()：前者返回前面所有的兄弟节点，后者返回前面第一个兄弟节点。find_all_next()和find_next()：前者返回节点后所有符合条件的节点，后者返回第一个符合条件的节点。find_all_previous()和find_previous()：前者返回节点后所有符合条件的节点，后者返回第一个符合条件的节点。
7. CSS选择器
Beautiful Soup还提供了另外一种选择器，那就是CSS选择器。如果对Web开发熟悉的话，那么对CSS选择器肯定也不陌生。如果不熟悉的话，可以参考http://www.w3school.com.cn/cssref/css_selectors.asp了解。
使用CSS选择器时，只需要调用select()方法，传入相应的CSS选择器即可，示例如下：
1 |
html=''' |
运行结果如下：
1 |
|
这里我们用了3次CSS选择器，返回的结果均是符合CSS选择器的节点组成的列表。例如，select('ul li')则是选择所有ul节点下面的所有li节点，结果便是所有的li节点组成的列表。
最后一句打印输出了列表中元素的类型。可以看到，类型依然是Tag类型。
嵌套选择
select()方法同样支持嵌套选择。例如，先选择所有ul节点，再遍历每个ul节点，选择其li节点，样例如下：
1 |
from bs4 import BeautifulSoup |
运行结果如下：
1 |
[<li class="element">Foo</li>, <li class="element">Bar</li>, <li class="element">Jay</li>] |
可以看到，这里正常输出了所有ul节点下所有li节点组成的列表。
获取属性
我们知道节点类型是Tag类型，所以获取属性还可以用原来的方法。仍然是上面的HTML文本，这里尝试获取每个ul节点的id属性：
1 |
from bs4 import BeautifulSoup |
运行结果如下：
1 |
list-1 |
可以看到，直接传入中括号和属性名，以及通过attrs属性获取属性值，都可以成功。
获取文本
要获取文本，当然也可以用前面所讲的string属性。此外，还有一个方法，那就是get_text()，示例如下：
1 |
from bs4 import BeautifulSoup |
运行结果如下：
1 |
Get Text: Foo |
可以看到，二者的效果完全一致。
到此，Beautiful Soup的用法基本就介绍完了，最后做一下简单的总结。
- 推荐使用lxml解析库，必要时使用html.parser。
- 节点选择筛选功能弱但是速度快。
- 建议使用
find()或者find_all()查询匹配单个结果或者多个结果。 - 如果对CSS选择器熟悉的话，可以使用
select()方法选择。
