Python-XML模块_python standalone="no

0 前言

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XML即可扩展标记语言，XML是互联网数据传输的重要工具，它可以跨越互联网任何的平台，不受编程语言和操作系统的限制，可以说它是一个拥有互联网最高级别通行证的数据携带者。

1 XML语法

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<root xmlns='http:autosar.org/schema/r4.0'>
    <part id="01" name="选项一">
        <name>我是徐茅山</name>
        <age>今年20岁</age>
        <sex>男</sex>
    </part>
    <part id="02" name="选项二">
        <name>我是李逍遥</name>
        <age>今年22岁</age>
        <sex>男</sex>
    </part>
</root>
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1.1 文档申明

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" standalone="yes" ?>
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XML声明放在XML文档的第一行
version –文档符合XML1.0规范，我们学习1.0
encoding –文档字符编码，比如”gb2312”或者”utf-8”
standalone –文档定义是否独立使用。standalone=”no”为默认值。yes代表是独立使用，而no代表不是独立使用

1.2 元素和节点 element

<part id="01" name="选项一">
    <name>我是徐茅山</name>
    <age>今年20岁</age>
    <sex>男</sex>
</part>
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1. 元素包含标签tag，属性attrib（非必须）和文本text（最内侧元素才有）三要素

2. 元素可以嵌套元素，每个XML文档必须有且只有一个根元素

3. 标签分为开始标签和结束标签，标签必须遵守以下规范

区分大小写，
不能以数字或下划线”_”开头
不能包含空格，不能包含冒号

4. 一个元素可以有多个属性，它的基本格式为：

<标签 属性名1="属性值1" 属性名2="属性值2">
1

属性值用双引号""或单引号''分隔
等号两边不能有空格
属性值不能包括<,>,&，如果一定要包含，也要使用实体字符

5. 文本中出现的所有空格和换行，XML解析程序都会当做文本内容进行处理

6. 具体的元素称为节点，元素是节点的类，节点是元素的实例。同一元素的节点具有相同的标签

1.3 命名空间

在 XML 中，当两个不同的文档使用相同的元素名时，就会发生命名冲突，而XML 命名空间提供避免元素命名冲突的方法。
XML命名空间被放置于元素的root标签之中，并有两种命名方式：

1. 默认的命名空间

<root xmlns="namespaceURI">
  <part>
  </part>
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其中，root是根节点，xmlns是固定术语（xml name space），"http:autosar.org/schema/r4.0"是唯一的namespaceURI

定义了默认的命名空间后，xml所有节点标签的全民都要加上前缀，比如part节点实际节点名称为：{http:autosar.org/schema/r4.0}part，为了书写方便，通常在python中这样定义：

xmlns = "{http:autosar.org/schema/r4.0}"
node = xmlns+"part"
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运行
运行

2. 显式的命名空间

<?xml version='1.0' encoding='UTF-8'?>
<nvd xmlns:vuln="http://bulabula" xmlns:cvss="http://abulaabula" xmlns="http://alulalula">
  <entry id="CVE-2011-0001">
     <vuln:cvss>
      <cvss:base_metrics>
        <cvss:score>5.0</cvss:score>
      </cvss:base_metrics>
    </vuln:cvss>
  </entry>
<nvd>
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其中默认的命名空间为xmls，另外声明了两个命名空间xmlns:vuln和xmlns:cvss。
cvss:score节点被显式声明为cvss命名空间，需要这样访问：

cvss = “{http://abulabula}”
node.find(cvss + 'score')
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1.4 实体字符

XML有5个预定义的实体字符，用于文本非格式语句

1.5 CDATA节

1. 如果要传递的内容包含大量的<,>,&或者“等一些特殊的不合法的字符，就要用到CDATA节，于把整段文本解释为纯字符数据而不是标记。CDATA节中可以输入任意字符（除]]>外），但是不能嵌套

<![CDATA[文本]]>
1

1.6 注释

<!--这是一个注释-->
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1.7 处理指令

1. 我们也可以使用css样式表来修饰XML文件

---

2 XML模块（内置库）

本文主要学习的 xml.etree.ElementTree 是python的XML处理模块，它提供了一个轻量级的对象模型。在使用 ET 模块时，需要import xml.etree.ElementTree的操作。ElementTree表示整个XML元素层级，而Element表示元素层级中的一个元素或者一个节点。

import xml.etree.ElementTree as ET
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运行
运行

2.1 方法列表

2.2 新建XML文件

import xml.etree.ElementTree as ET

root = ET.Element('root')       # 创建根节点

class1 = ET.SubElement(root, 'class')  # root节点下创建clss元素的class1节点

student1 = ET.SubElement(class1, 'student')
student1.set('id', '101')
student1.set('name', '徐茅山')       # set方法在原有属性后加上新属性，或者修改同名属性
age1 = ET.SubElement(student1, 'age')
age1.text = '22岁'
sex1 = ET.SubElement(student1, 'sex')
sex1.text = '男'

student2 = ET.SubElement(class1, 'student')
student2.attrib = {'id': '102', 'name': '朱小越'}  # attrib会完全替换原有属性
age2 = ET.SubElement(student2, 'age')
age2.text = '21岁'
sex2 = ET.SubElement(student2, 'sex')
sex2.text = '女'

class2 = ET.SubElement(root, 'class')

student3 = ET.SubElement(class2, 'student')
student3.attrib = {'id': '202', 'name': '李逍遥'}
age3 = ET.SubElement(student3, 'age')
age3.text = '20岁'
sex3 = ET.SubElement(student3, 'sex')
sex3.text = '男'

tree = ET.ElementTree(root)      # 以root为根节点创建层级关系
tree.write('simple.xml', encoding="utf-8", xml_declaration=True)  # 写入文件声明
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运行
运行

用浏览器打开simple.xml文件

2.3 查找XML文件

2.3.1 按路径定位一个节点 getroot find

getroot()返回根节点

find()根据一个当前节点和层级路径，往下寻找指定元素的第一个节点

import xml.etree.ElementTree as ET

tree = ET.parse('simple.xml')

root = tree.getroot()                   # 查找根节点
print(root.tag)                         # 结果：root

elem1 = root.find('class')              # 绝对路径不包括root,只能搜索到第一个符合条件的节点
print(elem1.tag)                        # 结果：class
print(elem1.attrib)                     # 结果：{}
print(elem1.text)                       # 结果： None
elem2 = root.find('class/student')      # 绝对路径用/分割,只能搜索到第一个符合条件的节点
print(elem2.tag)                        # 结果：student
print(elem2.attrib)                     # 结果：{'id': '101', 'name': '徐茅山'}
print(elem2.text)                       # 结果：None
elem3 = elem1.find('student/age')       # 绝对路径不包括elem1,只能搜索到第一个符合条件的节点
print(elem3.tag)                        # 结果：age
print(elem3.attrib)                     # 结果：{}
print(elem3.text)                       # 结果：22岁
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2.3.2 按路径遍历节点 findall

findall()根据一个当前节点和层级路径，往下寻找指定元素的所有节点，返回列表

import xml.etree.ElementTree as ET

tree = ET.parse('simple.xml')
root = tree.getroot()
elem1 = root.findall('class')         # 返回2个class节点的列表
elem2 = elem1[0].findall('student')   # 列表可以切片
for e in elem2:                       # 列表可以遍历
    print(e.attrib)
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运行
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程序结果：

{'id': '101', 'name': '徐茅山'}
{'id': '102', 'name': '朱小越'}
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运行
运行

2.3.3 按范围遍历节点 iter

iter()在当前节点下搜索指定元素的所有节点，无需层级路径，返回一个迭代器

import xml.etree.ElementTree as ET

tree = ET.parse('simple.xml')
root = tree.getroot()
elem1 = root.iter('age')
for e in elem1:
    print(e.text)
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运行
运行

程序结果：

22岁
21岁
20岁
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2.3.4 打印节点 tostring

tostring()将节点转化成字符串格式输出

import xml.etree.ElementTree as ET

tree = ET.parse('simple.xml')
root = tree.getroot()
elem1 = root.findall('class/student')
for e in elem1:
    print(ET.tostring(e, encoding="unicode"))
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运行
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程序结果：

<student id="101" name="徐茅山"><age>22岁</age><sex>男</sex></student>
<student id="102" name="朱小越"><age>21岁</age><sex>女</sex></student>
<student id="202" name="李逍遥"><age>20岁</age><sex>男</sex></student>
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2.4 修改和删除XML数据

1. 修改节点标签、属性和文本可直接用节点的tag，attrib，text属性，添加节点的属性用set()

2. 删除节点用clear()

3. 配合遍历可批量修改

import xml.etree.ElementTree as ET

tree = ET.parse('simple.xml')
root = tree.getroot()
elem1 = root.findall('class')
for e in elem1:
    e.tag = 'grade'    # 将class元素改名为grade元素

tree.write('simple.xml')
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3 findall()方法对XPath的支持

xml.etree.ElementTree中的findall()方法支持部分XPath语法

3.1 创建相对xpath

① 支持.作为当前节点tag，/作为下一级子节点tag分隔符。

root.findall("./country/neighbor")
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---

② 所有实际tag，如果有定义namespace，都必须带有对应的namespace，不可省略

root.findall("./{namespace}country/{namespace}cneighbor")
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---

③ 支持*表示任意节点tag，进行模糊匹配

root.findall("./*/neighbor")
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④ 支持//表示任意间隔级子节点分隔符

root.findall(".//neighbor")
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---

⑤ 支持..表示父节点（官方文档说支持，实测不支持，存疑）

root.findall("../country")
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3.2 xpath的附加条件

① 支持[@attrib]表示筛选带有特定属性的节点，[@attrib!='value']表示筛选属性为特定值的节点，[@attrib!='value']表示筛选属性不为特定值的节点

root.findall(".//year[@name='Singapore']")
root.findall("./*[@name='Singapore']/year")
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② 支持[.='text']表示筛选具有对应text内容的节点
[.!='text']表示筛选不具有对应text内容的节点

root.findall(".//year[.='2011']")
root.findall("./*[.='2011']/year")
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③ 支持[tag]表示筛选具有对应tag子节点（必须是紧挨着下一级）的节点
[tag='text']表示筛选具有对应tag和text内容子节点（必须是紧挨着下一级）的节点
[tag!='text']表示筛选具有对应tag，但是不具有对应text内容子节点（必须是紧挨着下一级）的节点

root.findall("./country[year='2011']")
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---

3.3 按list定位子节点

① XPath支持将节点视为自身所有子节点的list，可以直接使用下标返回对应的子节点

node = root[0][1]
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