Python xmltodict模块

1. 简介

在Python中，处理XML文件是一项非常常见的任务。XML（可扩展标记语言）是一种用于存储和传输数据的标记语言，其设计的目标是传输数据并存储数据。Python中有许多可以处理XML的模块，其中xmltodict是其中之一。

xmltodict是一个简单的模块，它允许您将XML数据转换为Python的字典对象，以便更轻松地处理和操作数据。它提供了一种简单而直观的方法来处理XML，避免了使用传统的DOM或SAX解析器的复杂性。

在本文中，我们将详细介绍xmltodict模块，并演示如何使用它来解析和处理XML数据。

2. 安装

使用pip工具可以轻松安装xmltodict模块。打开终端或命令提示符，并运行以下命令：

pip install xmltodict

安装完成后，您可以导入xmltodict模块，并开始使用它。

3. XML到字典的转换

使用xmltodict模块，您可以将XML数据转换为等效的Python字典对象。这使得处理和操纵XML数据变得非常简单。

以下是一个示例XML文件data.xml的内容：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<bookstore>
  <book category="children">
    <title lang="en">Harry Potter</title>
    <author>J.K. Rowling</author>
  </book>
  <book category="cooking">
    <title lang="en">Cookbook</title>
    <author>John Doe</author>
  </book>
</bookstore>

下面是一个使用xmltodict将XML数据转换为字典的示例代码：

import xmltodict

with open('data.xml', 'r') as f:
    xml_data = f.read()

data_dict = xmltodict.parse(xml_data)
print(data_dict)

运行此代码，输出将会是一个Python字典对象，如下所示：

{
    'bookstore': {
        'book': [
            {
                '@category': 'children',
                'title': {
                    '@lang': 'en',
                    '#text': 'Harry Potter'
                },
                'author': 'J.K. Rowling'
            },
            {
                '@category': 'cooking',
                'title': {
                    '@lang': 'en',
                    '#text': 'Cookbook'
                },
                'author': 'John Doe'
            }
        ]
    }
}

如上所示，XML中的标签名成为了字典的键，而标签的属性成为了字典的键值对。标签中的文本内容则以”#text”键存储。如果存在多个相同标签，它们将被转换为一个列表。

4. 字典到XML的转换

除了将XML转换为字典外，xmltodict模块还提供了将字典转换回XML文件的功能。这对于在处理和操作数据后，需要将其写回到XML文件中非常有用。

以下是一个将字典转换回等效XML文件的示例代码：

import xmltodict

data_dict = {
    'bookstore': {
        'book': [
            {
                '@category': 'children',
                'title': {
                    '@lang': 'en',
                    '#text': 'Harry Potter'
                },
                'author': 'J.K. Rowling'
            },
            {
                '@category': 'cooking',
                'title': {
                    '@lang': 'en',
                    '#text': 'Cookbook'
                },
                'author': 'John Doe'
            }
        ]
    }
}

xml_data = xmltodict.unparse(data_dict, pretty=True)

with open('new_data.xml', 'w') as f:
    f.write(xml_data)

print("XML file has been created successfully.")

上面的代码将字典data_dict转换为一个等效的XML字符串，并将其写入new_data.xml文件中。如果您打开该文件，您将看到以下内容：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<bookstore>
  <book category="children">
    <title lang="en">Harry Potter</title>
    <author>J.K. Rowling</author>
  </book>
  <book category="cooking">
    <title lang="en">Cookbook</title>
    <author>John Doe</author>
  </book>
</bookstore>

如上所示，字典的键被转换为XML中的标签名，字典的值则成为标签的内容。字典中的键值对顺序，将保持在生成的XML中。

5. 高级用法

除了基本的XML到字典和字典到XML的转换外，xmltodict模块还提供了一些高级用法，以便更灵活地处理和操作XML数据。

5.1. 强制使用列表

在处理XML文件时，有时会遇到XML中的某个元素只有一个实例时，xmltodict会将其转换为一个字典而非列表。如果您希望始终将其转换为列表，可以使用force_list参数。

以下是一个示例代码：

import xmltodict

xml_data = '''
<book>
  <title lang="en">Harry Potter</title>
  <author>J.K. Rowling</author>
  <category>fantasy</category>
</book>
'''

data_dict = xmltodict.parse(xml_data, force_list=('book', 'title', 'author'))
print(data_dict)

运行上述代码，会将book、title和author强制转换为列表，即使它们只有一个实例。输出如下所示：

{
    'book': [
        {
            'title': [
                {
                    '@lang': 'en',
                    '#text': 'Harry Potter'
                }
            ],
            'author': [
                'J.K. Rowling'
            ],
            'category': [
                'fantasy'
            ]
        }
    ]
}

5.2. 自定义属性名

默认情况下，xmltodict会使用’@’前缀作为属性名的标志。如果您希望使用其他标志作为属性名的标志，可以使用attr_prefix参数。

以下是一个示例代码：

import xmltodict

xml_data = '''
<book>
  <title lang="en">Harry Potter</title>
  <author>J.K. Rowling</author>
  <category>fantasy</category>
</book>
'''

data_dict = xmltodict.parse(xml_data, attr_prefix='&')
print(data_dict)

运行上述代码，会将’@’替换为’&’，输出如下所示：

{
    'book': {
        '&category': 'fantasy',
        'title': {
            '&lang': 'en',
            '#text': 'Harry Potter'
        },
        'author': 'J.K. Rowling'
    }
}

5.3. 自定义文本键名

默认情况下，xmltodict会使用’#text’作为元素文本键的标志。如果您希望使用其他标志作为元素文本键的标志，可以使用text_key参数。

以下是一个示例代码：

import xmltodict

xml_data = '''
<book>
  <title lang="en">Harry Potter</title>
  <author>J.K. Rowling</author>
  <category>fantasy</category>
</book>
'''

data_dict = xmltodict.parse(xml_data, text_key='text')
print(data_dict)

运行上述代码，会将’#text’替换为’text’，输出如下所示：

{
    'book': {
        'category': 'fantasy',
        'title': {
            '@lang': 'en',
            'text': 'Harry Potter'
        },
        'author': 'J.K. Rowling'
    }
}