XPath的except运算符如何求差集?

畫卷琴夢
发布: 2025-08-16 22:47:01
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except运算符用于求两个节点集的差集,返回第一个节点集中不在第二个节点集中的节点,语法为“节点集A except 节点集B”,适用于XPath 2.0及以上版本;在XPath 1.0中可通过[not()]谓词实现类似效果,如//p[not(@id='p2')];与union(并集)和intersect(交集)共同构成XPath集合操作体系,广泛应用于网页抓取中的内容清洗与干扰元素排除。

xpath的except运算符如何求差集?

XPath中的

except
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运算符,简单来说,就是用来找出两个节点集之间独有的部分,也就是我们常说的“差集”。它会返回第一个节点集中存在,但第二个节点集中不存在的所有节点。

当我第一次接触到

except
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这个操作符时,脑子里浮现的其实是数据库里SQL的
except
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。它们的核心理念是相通的:从一个集合里剔除另一个集合的成员。在XPath里,这尤其有用,比如你想选定页面上所有链接,但又不包括那些指向外部网站的。或者,你可能想抓取所有段落,但要排除掉那些包含特定广告类的。

它的基本语法是:

节点集A except 节点集B
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。 这会返回一个全新的节点集,其中包含了所有属于
节点集A
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,但却不属于
节点集B
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的节点。

举个例子,假设我们有这样的HTML结构:

<div>
  <p id="p1">这是一个段落。</p>
  <span id="s1">这是一个span。</span>
  <p id="p2">这是另一个段落。</p>
  <a id="a1" href="internal.html">内部链接</a>
  <a id="a2" href="external.com">外部链接</a>
</div>
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如果我们想选择所有

p
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元素,但排除掉
id
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p2
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的那个,可以这样写:
//p except //p[@id='p2']
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这个表达式会返回
<p id="p1">这是一个段落。</p>
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再来一个更复杂的场景,比如我们想获取所有的

div
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子元素,但又不想包含那些有
class="header"
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div
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。 假设HTML是:

<body>
  <div class="main">
    <div class="header">Header 1</div>
    <div>Content 1</div>
    <div class="header">Header 2</div>
    <div>Content 2</div>
  </div>
</body>
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XPath可以写成:

//div[@class='main']/* except //div[@class='header']
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这里,
//div[@class='main']/*
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会选出所有
main
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div
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下的直接子元素(包括header和普通div)。
except //div[@class='header']
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则把所有
header
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类的
div
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从结果中剔除。最终得到的就是
<div>Content 1</div>
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<div>Content 2</div>
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有一点需要注意,

except
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操作符是XPath 2.0及以上版本才支持的。如果你在使用XPath 1.0的环境,比如一些老旧的XML解析库,或者某些浏览器内置的XPath引擎,你可能就无法直接使用它了。这时候,我们通常需要借助其他方法,比如结合
[not()]
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谓词或者在编程语言层面进行过滤。这多少有点麻烦,但也不是没有办法。

XPath 1.0环境下如何实现差集操作?

这确实是个现实问题。我之前就遇到过,在一些遗留系统里,虽然XPath 2.0已经普及很久了,但它们的底层解析器依然停留在1.0版本。这时候

except
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就用不上了,你得换个思路。

最常见的替代方案是利用谓词(predicates)中的

not()
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函数。它的逻辑是“选择所有满足条件A的节点,并且这些节点不满足条件B”。 语法通常是:
节点集A[not(条件B)]
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举个例子,还是刚才那个需求:选择所有

p
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元素,但排除掉
id
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p2
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的。 在XPath 1.0中,你可以这样写:
//p[not(@id='p2')]
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这会非常精准地选出所有
p
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元素中,那些
id
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属性不等于
p2
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的。结果和
//p except //p[@id='p2']
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是完全一样的。

再看那个剔除

header
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div
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的例子: HTML:

<body>
  <div class="main">
    <div class="header">Header 1</div>
    <div>Content 1</div>
    <div class="header">Header 2</div>
    <div>Content 2</div>
  </div>
</body>
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XPath 1.0的写法可以是:

//div[@class='main']/*[not(@class='header')]
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这个表达式会先选择
class
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main
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div
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下的所有直接子元素,然后通过
[not(@class='header')]
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过滤掉那些
class
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header
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的。逻辑清晰,效果一致。

这种方式虽然不如

except
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直观,因为它把“排除”的逻辑融入到了过滤条件里,但它在XPath 1.0时代是标准做法,而且效率通常也不错。理解了
not()
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的用法,基本就能解决大部分差集需求了。当然,如果逻辑变得非常复杂,比如要从A中排除B和C,那
not()
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的嵌套或者组合可能会变得有点冗长,这时候
except
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的简洁性就体现出来了。

except
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union
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intersect
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等集合操作符的区别与联系

当我们谈论

except
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的时候,很难不联想到XPath里的其他集合操作符,比如
union
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(联合)和
intersect
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(交集)。它们都是处理节点集的利器,但各自的侧重点和应用场景大相径庭。

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union
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,顾名思义,就是把两个节点集的内容合并起来。它的语法是
节点集A | 节点集B
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。这个操作符会返回所有在
节点集A
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中或者在
节点集B
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中的节点,并且会自动去重。比如说,你想选出页面上所有的
h1
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h2
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标题,你就可以写
//h1 | //h2
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。它就像是SQL里的
union
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或者数学里的并集。

intersect
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(交集)则刚好相反,它会找出两个节点集共同拥有的节点。语法是
节点集A intersect 节点集B
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。比如,你想找到所有同时具有
class="active"
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class="selected"
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div
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元素,你可能会先选出所有
class="active"
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div
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,再选出所有
class="selected"
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div
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,然后用
intersect
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找出它们的交集。在实际应用中,
intersect
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用的频率可能不如
except
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union
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高,但它在需要精确匹配多个条件的场景下非常有用。

except
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,我们已经详细讨论过了,它求的是差集,即从第一个集合中移除第二个集合共有的部分。

这三个操作符,

union
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intersect
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except
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,共同构成了XPath 2.0强大的集合运算能力。它们让我们可以像操作数学集合一样来处理XML/HTML文档中的节点,极大地提高了XPath表达式的表达力和灵活性。我个人觉得,理解并熟练运用这些集合操作符,是掌握高级XPath技巧的关键一步。它们让原本需要多步筛选或者复杂逻辑才能实现的需求,变得一行代码就能搞定,效率提升是显而易见的。有时候,我甚至会把它们想象成数据处理管道中的不同阀门,各自完成特定的过滤或合并任务。

except
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操作符在实际网页抓取中的应用案例

理论知识学得再好,最终还是要落到实际应用上。

except
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操作符在网页抓取(Web Scraping)领域简直是神器般的存在,它能帮我们高效地剔除那些不想要的、干扰数据。

一个非常典型的场景是内容清洗。 想象一下,你正在抓取一个新闻网站的文章内容。通常,文章主体会被放在一个特定的

div
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或者
article
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标签里。但在这个主体内容里,可能混杂着各种广告、推荐阅读、版权声明或者社交分享按钮,这些都不是你真正关心的文章文本。

假设文章内容在

<div id="article-body">
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里,而其中有一些广告块是
<div class="ad-block">
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,或者图片说明是
<figcaption>
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。 如果你直接抓取
//div[@id='article-body']//text()
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,你可能会把广告文案和图片说明也抓进来。 这时候,
except
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就能派上用场了:
//div[@id='article-body']//*[not(self::script or self::style)] except //div[@class='ad-block'] except //figcaption
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这个表达式的思路是:

  1. 先选出
    article-body
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    下所有非脚本非样式的元素(
    //*[not(self::script or self::style)]
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    ,这是为了避免抓取JS代码或CSS样式)。
  2. 从中剔除所有
    ad-block
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    类的
    div
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  3. 再剔除所有
    figcaption
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    元素。 这样,剩下的就是相对纯净的文章内容了。当然,你可能还需要进一步处理文本,比如去除多余的空格和换行符。

另一个例子是导航菜单的排除。 你可能想抓取页面上所有的链接,但是导航菜单里的链接往往是重复的或者功能性的,你只想要正文或者侧边栏里的链接。 假设导航菜单在

<nav>
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标签里:
//a except //nav//a
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这会选中页面上所有
<a>
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标签,然后排除掉所有在
<nav>
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标签内部的
<a>
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标签。是不是很简洁?

有时候,网站会有一些通用的模板元素,比如页脚(footer)或者侧边栏(sidebar),它们包含一些你不想重复抓取的信息。如果这些元素有明确的标识(ID或Class),你就可以用

except
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把它们从你的目标节点集中剔除。 例如,抓取所有
div
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但排除页脚和侧边栏:
//div except //footer//div except //aside//div
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这些应用场景都体现了

except
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的强大之处:它提供了一种声明式的方式来定义“不想要什么”,而不是“只想要什么”,这在面对复杂或不规则的HTML结构时,往往能带来意想不到的便利和效率。它让我能更专注于核心数据的提取,而不是纠结于如何绕过那些干扰元素。

以上就是XPath的except运算符如何求差集?的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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