1. 程式人生 > >使用minidom來處理XML的示例(Python 學習)(轉載)

使用minidom來處理XML的示例(Python 學習)(轉載)

 http://blog.csdn.net/zhangj1012003_2007/archive/2010/04/23/5514807.aspx

 http://blog.csdn.net/zhangj1012003_2007/archive/2010/04/22/5514929.aspx

 http://blog.csdn.net/zhangj1012003_2007/archive/2010/04/22/5514935.aspx

一.XML的讀取.

在 NewEdit 中有程式碼片段的功能,程式碼片段分為片段的分類和片段的內容。在預設情況下都是用XML格式儲存的。下面我講述一下,如何使用minidom來讀取和儲存XML檔案。

下面是片段分類的一個示例檔案--catalog.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<catalog>
    <maxid>4</maxid>
    <item id="1">
        <caption>Python</caption>
        <item id="4">
            <caption>測試</caption>
        </item>
    </item>
    <item id="2">
        <caption>Zope</caption>
    </item>
</catalog>

分類是樹狀結構,顯示出來可能為:

先簡單介紹一下XML的知識,如果你已經知道了可以跳過去。

1. XML文件的編碼

此XML文件的編碼為utf-8,因此你看到的“測試”其實是UTF-8編碼。在XML文件的處理中都是使用UTF-8編碼進行的,因此,如果你不寫明encoding的話,都是認為檔案是UTF-8編碼的。在Python中,好象只支援幾種編碼,象我們常用的GB2312碼就不支援,因此建議大家在處理XML時使用UTF-8編碼。

2. XML文件的結構

XML文件有XML頭資訊和XML資訊體。頭資訊如:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

它表明了此XML文件所用的版本,編碼方式。有些複雜的還有一些文件型別的定義(DOCTYPE),用於定義此XML文件所用的DTD或Schema和一些實體的定義。這裡並沒有用到,而且我也不是專家,就不再細說了。

XML資訊體是由樹狀元素組成。每個XML文件都有一個文件元素,也就是樹的根元素,所有其它的元素和內容都包含在根元素中。

3. DOM

DOM是Document Object Model的簡稱,它是以物件樹來表示一個XML文件的方法,使用它的好處就是你可以非常靈活的在物件中進行遍歷。

4. 元素和結點

元素就是標記,它是成對出現的。XML文件就是由元素組成的,但元素與元素之間可以有文字,元素的內容也是文字。在minidom中有許多的結點,元素也屬於結點的一種,它不是葉子結點,即它存在子結點;還存在一些葉子結點,如文字結點,它下面不再有子結點。

象catalog.xml中,文件元素是catalog,它下面有兩種元素:maxid和item。maxid用來表示當前最大的item的id值。每一個item都有一個id屬性,id屬性是唯一的,在 NewEdit 中用來生成每個分類所對應的程式碼片段的XML文件名,因此不能重複,而且它是一個遞增的值。item元素有一個caption子元素,用來表示此分類項的名稱,它還可以包含item元素。這樣,就定義了一個樹狀XML結構,下面讓我們看一看如果把它們讀出來。


一、得到dom物件

>>> import xml.dom.minidom
>>> dom = xml.dom.minidom.parse('d:/catalog.xml')

這樣我們得到了一個dom物件,它的第一個元素應該是catalog。

二、得到文件元素物件

>>> root = dom.documentElement

這樣我們得到了根元素(catalog)。

三、結點屬性

每一個結點都有它的nodeName,nodeValue,nodeType屬性。nodeName為結點名字。

>>> root.nodeName
u'catalog'

nodeValue是結點的值,只對文字結點有效。nodeType是結點的型別,現在有以下幾種:

'ATTRIBUTE_NODE'
'CDATA_SECTION_NODE'
'COMMENT_NODE'
'DOCUMENT_FRAGMENT_NODE'
'DOCUMENT_NODE'
'DOCUMENT_TYPE_NODE'
'ELEMENT_NODE'
'ENTITY_NODE'
'ENTITY_REFERENCE_NODE'
'NOTATION_NODE'
'PROCESSING_INSTRUCTION_NODE'
'TEXT_NODE'

這些結點通過名字很好理解。catalog是ELEMENT_NODE型別。

>>> root.nodeType
1
>>> root.ELEMENT_NODE
1

四、子元素、子結點的訪問

訪問子元素、子結點的方法很多,對於知道元素名字的子元素,可以使用getElementsByTagName方法,如讀取maxid子元素:

>>> root.getElementsByTagName('maxid')
[<DOM Element: maxid at 0xb6d0a8>]

這樣返回一個列表,由於我們的例子中maxid只有一項,因此列表也只有一項。

如果想得到某個元素下的所有子結點(包括元素),可以使用childNodes屬性:

>>> root.childNodes
[<DOM Text node "\n    ">, <DOM Element: maxid at 0xb6d0a8>, <DOM Text node "\n    ">, <DOM Element: item at 0xb6d918>, <DOM Text node "\n    ">, <DOM Element: item at 0xb6de40>, <DOM Text node "\n    ">, <DOM Element: item at 0xb6dfa8>, <DOM Text node "\n">]

可以看出所有兩個標記間的內容都被視為文字結點。象每行後面的回車,都被看到文字結點。從上面的結果我們可以看出每個結點的型別,本例中有文字結點和元素結點;結點的名字(元素結點);結點的值(文字結點)。每個結點都是一個物件,不同的結點物件有不同的屬性和方法,更詳細的要參見文件。由於本例比較簡單,只涉及文字結點和元素結點。

getElementsByTagName可以搜尋當前元素的所有子元素,包括所有層次的子元素。childNodes只儲存了當前元素的第一層子結點。

這樣我們可以遍歷childNodes來訪問每一個結點,判斷它的nodeType來得到不同的內容。如,打印出所有元素的名字:

>>> for node in root.childNodes:
    if node.nodeType == node.ELEMENT_NODE:
        print node.nodeName
        
maxid
item
item

對於文字結點,想得到它的文字內容可以使用: .data屬性。

對於簡單的元素,如:<caption>Python</caption>,我們可以編寫這樣一個函式來得到它的內容(這裡為Python)。

def getTagText(root, tag):
    node = root.getElementsByTagName(tag)[0]
    rc = ""
    for node in node.childNodes:
        if node.nodeType in ( node.TEXT_NODE, node.CDATA_SECTION_NODE):
            rc = rc + node.data
    return rc

這個函式只處理找到的第一個符合的子元素。它會將符合的第一個子元素中的所有文字結點拼在一起。當nodeType為文字類結點時,node.data為文字的內容。如果我們考查一下元素caption,我們可能看到:

[<DOM Text node "Python">]

說明caption元素只有一個文字結點。

如果一個元素有屬性,那麼可以使用getAttribute方法,如:

>>> itemlist = root.getElementsByTagName('item')
>>> item = itemlist[0]
>>> item.getAttribute('id')
u'1'

這樣就得到了第一個item元素的屬性值。

下面讓我們簡單地小結一下如何使用minidom來讀取XML中的資訊

1. 匯入xml.dom.minidom模組,生成dom物件
2. 得到文件物件(根物件)
3. 通過getElementsByTagName()方法和childNodes屬性(還有其它一些方法和屬性)找到要處理的元素
4. 取得元素下文字結點的內容


二.寫入.

下面我來演示一下如何從無到有生成象catalog.xml一樣的XML檔案。

一、生成dom物件

>>> import xml.dom.minidom
>>> impl = xml.dom.minidom.getDOMImplementation()
>>> dom = impl.createDocument(None, 'catalog', None)

這樣就生成了一個空的dom物件。其中catalog為文件元素名,即根元素名。

二、顯示生成的XML內容

每一個dom結點物件(包括dom物件本身)都有輸出XML內容的方法,如:toxml(), toprettyxml()

toxml()輸出緊湊格式的XML文字,如:

<catalog><item>test</item><item>test</item></catalog>

toprettyxml()輸出美化後的XML文字,如:

<catalog>
    <item>
        test
    </item>
    <item>
        test
    </item>
</catalog>

可以看出,它是將每個結點後面都加入了回車符,並且自動處理縮近。但對於每一個元素,如果元素只有文字內容,則我希望元素的tag與文字是在一起的,如:

<item>test</item>

而不想是分開的格式,但minidom本身是不支援這樣的處理。關於如何實現形如:

<catalog>
    <item>test</item>
    <item>test</item>
</catalog>

這樣的XML格式,後面我們再說。

三、生成各種結點物件

dom物件擁有各種生成結點的方法,下面列出文字結點,CDATA結點和元素結點的生成過程。

1. 文字結點的生成

>>> text=dom.createTextNode('test')
test

要注意的是,在生成結點時,minidom並不對文字字元進行檢查,象文字中如果出現了'<','&'之類的字元,應該轉換為相應的實體符號'&lt;','&amp;'才可以,這裡沒有做這個處理。

2. CDATA結點的生成

>>> data = dom.createCDATASection('aaaaaa\nbbbbbb')
>>> data.toxml()
'<![CDATA[aaaaaa\nbbbbbb]]>'

CDATA是用於包括大塊文字,同時可以不用轉換'<','&'字元的標記,它是用<![CDATA[文字]]>來包括的。但文字中不可以有"]]>"這樣的串存在。生成結點時minidom不作這些檢查,只有當你輸出時才有可能發現有錯。

3. 元素結點的生成

>>> item = dom.createElement('caption')
>>> item.toxml()
'<caption/>'

對於象元素這樣的結點,生成的元素結點其實是一個空元素,即不包含任何文字,如果要包含文字或其它的元素,我們需要使用appendChild()或insertBefore()之類的方法將子結點加就到元素結點中。如將上面生成的text結點加入到caption元素結點中:

>>> item.appendChild(text)
<DOM Text node "test">
>>> item.toxml()
'<caption>test</caption>'

使用元素物件的setAttribute()方法可以向元素中加入屬性,如:

>>> item.setAttribute('id', 'idvalue')
>>> item.toxml()
'<caption id="idvalue">test</caption>'

四、生成dom物件樹

我們有了dom物件,又知道了如何生成各種結點,包括葉子結點(不包含其它結點的結點,如文字結點)和非葉子結點(包含其它結點的結點,如元素結點)的生成,然後就需要利用結點物件本身的appendChild()或insertBefore()方法將各個結點根據在樹中的位置連起來,串成一棵樹。最後要串到文件結點上,即根結點上。如一個完整的示例為:

>>> import xml.dom.minidom
>>> impl = xml.dom.minidom.getDOMImplementation()
>>> dom = impl.createDocument(None, 'catalog', None)
>>> root = dom.documentElement
>>> item = dom.createElement('item')
>>> text = dom.createTextNode('test')
>>> item.appendChild(text)
<DOM Text node "test">
>>> root.appendChild(item)
<DOM Element: item at 0xb9cf80>
>>> print root.toxml()
<catalog><item>test</item></catalog>

五、簡單生成元素結點的函式

下面是我寫的一個小函式,用於簡單的生成類似於:

<caption>test</caption>

或形如:

<item><![CDATA[test]]></item>

的元素結點

1       def makeEasyTag(dom, tagname, value, type='text'):
2           tag = dom.createElement(tagname)
3           if value.find(']]>') > -1:
4               type = 'text'
5           if type == 'text':
6               value = value.replace('&', '&amp;')
7               value = value.replace('<', '&lt;')
8               text = dom.createTextNode(value)
9           elif type == 'cdata':
10              text = dom.createCDATASection(value)
11          tag.appendChild(text)
12          return tag

引數說明:

  • dom為dom物件
  • tagname為要生成元素的名字,如'item'
  • value為其文字內容,可以為多行
  • type為文字結點的格式,'text'為一般Text結點,'cdata'為CDATA結點

函式處理說明:

  • 首先建立元素結點
  • 查詢文字內容是否有']]>',如果找到,則此文字結點只可以是Text結點
  • 如果結點型別為'text',則對文字內容中的'<'替換為'&lt;','&'替換為'&amp;',再生成文字結點
  • 如果結點型別為'cdata',則生成CDATA結點
  • 將生成的文字結點追加到元素結點上

因此這個小函式可以自動地處理字元轉化及避免CDATA結點中出現']]>'串。

上面生成'item'結點的語句可以改為:

>>> item = makeEasyTag(dom, 'item', 'test')
>>> item.toxml()
'<item>test</item>'

六、寫入到XML檔案中

dom物件樹已經生成好了,我們可以呼叫dom的writexml()方法來將內容寫入檔案中。writexml()方法語法格式為:

writexml(writer, indent, addindent, newl, encoding)

  • writer是檔案物件
  • indent是每個tag前填充的字元,如:'  ',則表示每個tag前有兩個空格
  • addindent是每個子結點的縮近字元
  • newl是每個tag後填充的字元,如:'\n',則表示每個tag後面有一個回車
  • encoding是生成的XML資訊頭中的encoding屬性值,在輸出時minidom並不真正進行編碼的處理,如果你儲存的文字內容中有漢字,則需要自已進行編碼轉換。

writexml方法是除了writer引數必須要有外,其餘可以省略。下面給出一個文字內容有漢字的示例:

1       >>> import xml.dom.minidom
2       >>> impl = xml.dom.minidom.getDOMImplementation()
3       >>> dom = impl.createDocument(None, 'catalog', None)
4       >>> root = dom.documentElement
5       >>> text = unicode('漢字示例', 'cp936')
6       >>> item = makeEasyTag(dom, 'item', text)
7       >>> root.appendChild(item)
8       <DOM Element: item at 0xb9ceb8>
9       >>> root.toxml()
10      u'<catalog><item>\u6c49\u5b57\u793a\u4f8b</item></catalog>'
11      >>> f=file('d:/test.xml', 'w')
12      >>> import codecs
13      >>> writer = codecs.lookup('utf-8')[3](f)
14      >>> dom.writexml(writer, encoding='utf-8')
15      >>> writer.close()

5行 因為XML處理時內部使用Unicode編碼,因此象漢字首先要轉成Unicode,如果你不做這一步minicode並不檢查,並且儲存時可能不會出錯。但讀取時可能會出錯。
12-13行 生成UTF-8編碼的寫入流物件,這樣在儲存時會自動將Unicode轉換成UTF-8編碼。

這樣寫XML檔案就完成了。

三.美化.

對於dom物件的writexml()方法,雖然可以控制一些格式上的輸出,但結果並不讓人滿意。比如我想實現:

<catalog>
    <item>test</item>
    <item>test</item>
</catalog>

而不是:

<catalog>
    <item>
        test
    </item>
    <item>
        test
    </item>
</catalog>

如果是象下面的輸出結果我無法區分原來文字中是否帶有空白,而上一種結果則不存在這一問題。好在我在wxPython自帶的XML資源編輯器(xred)發現了美化的程式碼。程式碼如下:

1       def Indent(dom, node, indent = 0):
2           # Copy child list because it will change soon
3           children = node.childNodes[:]
4           # Main node doesn't need to be indented
5           if indent:
6               text = dom.createTextNode('\n' + '\t' * indent)
7               node.parentNode.insertBefore(text, node)
8           if children:
9               # Append newline after last child, except for text nodes
10              if children[-1].nodeType == node.ELEMENT_NODE:
11                  text = dom.createTextNode('\n' + '\t' * indent)
12                  node.appendChild(text)
13              # Indent children which are elements
14              for n in children:
15                  if n.nodeType == node.ELEMENT_NODE:
16                      Indent(dom, n, indent + 1)

引數說明:

dom為dom物件
node為要處理的元素結點
indent指明縮近的層數

函式說明:

Indent是一個遞迴函式,當一個結點有子元素時進行遞迴處理。主要是解決子元素的換行和縮近的處理。這裡縮近是寫死的,每一級縮近使用一個製表符。如果你願意可以改為你想要的內容。就是把函式中的'\t'換替一下。或乾脆寫成一個全域性變數,或引數以後改起來可能要容易的多。不過在 NewEdit 中,這樣的處理足夠了,就沒有做這些工作。

Indent基本的想法就是遞迴遍歷所有子結點,在所有需要加入回車和縮近的地方插入相應的文字結點。這樣再使用writexml()輸出時就是縮近好了的。具體程式不再細說,直接用就行了。

但這裡要注意的是:

Indent()要修改原dom物件,因此在呼叫它之前最好先複製一個臨時dom物件,使用完畢後再清除這個臨時dom物件即可。下面是詳細的呼叫過程:

1       domcopy = dom.cloneNode(True)
2       Indent(domcopy, domcopy.documentElement)
3       f = file(xmlfile, 'wb')
4       writer = codecs.lookup('utf-8')[3](f)
5       domcopy.writexml(writer, encoding = 'utf-8')
6       domcopy.unlink()

1行 克隆一個dom物件
2行 進行縮近處理
3-4行 進行UTF-8編碼處理
5行 生成XML檔案
6行 清除dom物件的內容

經過這番處理之後,你的XML文件應該好看多了。