python如何读写xml

开头段落：
Python读写XML的主要方法包括使用ElementTree、lxml、minidom等库。ElementTree是Python标准库的一部分，提供了简单易用的接口，非常适合处理小型到中型的XML数据。使用ElementTree可以轻松地解析XML文件、创建新的XML结构、修改现有的XML内容以及将XML数据写入文件中。下面将详细介绍如何使用ElementTree库进行XML文件的读写操作。

ElementTree库是Python标准库中的一部分，它提供了对XML数据进行解析和操作的简便方法。ElementTree使用树结构来表示XML文档，并提供了对这个树结构进行遍历、修改和生成的功能。通过ElementTree，我们可以很方便地加载XML文件，获取和修改其中的元素及其属性，然后将修改后的数据保存回XML文件中。

正文：

一、ElementTree库的基础概念

ElementTree库是Python标准库的一部分，专门用于处理XML数据。它提供了对XML文档进行解析、修改和生成的功能。ElementTree使用树结构来表示XML文档，其中每个节点可以是一个元素、属性或文本。通过对树结构的操作，我们可以轻松地访问和修改XML文档中的数据。

XML树结构

XML文档可以看作是一棵树，其中每个元素都是树的一个节点。树的根节点是文档的顶层元素，其他节点则是子元素。每个元素可以有属性和文本内容。ElementTree库通过这种树结构来表示XML文档，并提供了对树进行遍历和修改的接口。

ElementTree模块

ElementTree模块是用于解析和操作XML数据的核心部分。通过它，我们可以加载XML文件，将其解析为ElementTree对象，然后对这个对象进行各种操作。ElementTree模块中有两个主要的类：Element和ElementTree。Element表示XML文档中的一个元素，ElementTree表示整个XML文档。

二、使用ElementTree解析XML文件

使用ElementTree解析XML文件是处理XML数据的第一步。ElementTree可以将XML文件解析为树结构，从而方便地访问其中的元素和属性。解析XML文件时，我们通常使用ElementTree的parse方法。

解析XML文件

解析XML文件的第一步是导入ElementTree模块，然后使用parse方法加载XML文件。parse方法将XML文件解析为ElementTree对象，我们可以通过这个对象访问XML文档中的各个元素。

import xml.etree.ElementTree as ET  
解析XML文件  
tree = ET.parse('example.xml')  
root = tree.getroot()

在上面的代码中，我们首先导入了ElementTree模块，然后使用parse方法加载名为'example.xml'的XML文件。parse方法返回一个ElementTree对象，我们通过getroot方法获取XML文档的根元素。

遍历XML元素

一旦我们将XML文件解析为ElementTree对象，就可以开始遍历XML文档中的元素。我们可以使用Element对象的迭代方法来遍历子元素。

for child in root:  
    print(child.tag, child.attrib)

在这个例子中，我们遍历了根元素的所有子元素，并打印每个子元素的标签和属性。child.tag返回元素的标签名，child.attrib返回元素的属性字典。

三、使用ElementTree修改XML数据

修改XML数据是使用ElementTree库的一个重要功能。我们可以通过Element对象的接口修改元素的属性和文本内容，并可以添加或删除元素。

修改元素属性

要修改元素的属性，我们可以直接访问元素的attrib字典，并对其进行更新。

for child in root:  
    child.set('new_attribute', 'value')

在这个例子中，我们为每个子元素添加了一个名为'new_attribute'的新属性，并将其值设置为'value'。

修改元素文本

元素的文本内容存储在Element对象的text属性中。我们可以直接修改text属性来更改元素的文本内容。

for child in root: child.text = 'New text content'

在这个例子中，我们将每个子元素的文本内容修改为'New text content'。

四、使用ElementTree创建新的XML文档

创建新的XML文档是ElementTree库的另一个重要功能。我们可以使用Element和ElementTree类来构建新的XML树，并将其写入文件。

创建元素

要创建新的XML元素，我们可以使用Element类。Element类的构造函数接受标签名和可选的属性字典作为参数。

new_element = ET.Element('new_element', {'attribute': 'value'})

在这个例子中，我们创建了一个名为'new_element'的新元素，并为其设置了一个属性。

构建XML树

一旦我们创建了新的元素，就可以使用ElementTree类来构建XML树。我们可以将根元素传递给ElementTree的构造函数，创建一个新的ElementTree对象。

new_tree = ET.ElementTree(new_element)

在这个例子中，我们创建了一个新的ElementTree对象，并将之前创建的元素作为根元素。

五、使用ElementTree写入XML文件

将XML数据写入文件是使用ElementTree库的最后一步。我们可以使用ElementTree对象的write方法将XML树写入文件。

将XML树写入文件

要将XML树写入文件，我们可以调用ElementTree对象的write方法，并传递文件名作为参数。

new_tree.write('new_example.xml')

在这个例子中，我们将XML树写入名为'new_example.xml'的文件中。

设置写入选项

write方法还接受一些可选参数，用于控制写入行为。例如，我们可以通过encoding参数指定XML文件的编码，通过xml_declaration参数指定是否写入XML声明。

new_tree.write('new_example.xml', encoding='utf-8', xml_declaration=True)

在这个例子中，我们将XML文件的编码设置为'utf-8'，并指定写入XML声明。

六、使用lxml库处理XML

lxml是另一个强大的XML处理库，它提供了与ElementTree类似的接口，但具有更高的性能和更多的功能。lxml支持XPath、XSLT等高级特性，非常适合处理复杂的XML文档。

安装lxml库

lxml库不是Python标准库的一部分，因此需要通过pip安装。

pip install lxml

使用lxml解析XML文件

使用lxml解析XML文件的方式与ElementTree非常相似。我们可以使用lxml的etree模块加载XML文件，并将其解析为ElementTree对象。

from lxml import etree  
tree = etree.parse('example.xml')  
root = tree.getroot()

使用XPath查找元素

lxml支持XPath查询，可以用来查找XML文档中的元素。XPath是一种用于在XML文档中查找信息的语言，具有强大的表达能力。

results = root.xpath('//element_tag')  
for element in results:  
    print(element.tag, element.attrib)

在这个例子中，我们使用XPath查找所有标签名为'element_tag'的元素，并打印其标签和属性。

七、使用minidom库处理XML

minidom是Python标准库中的另一个XML处理模块，它提供了对XML数据进行解析和生成的功能。minidom使用DOM（文档对象模型）来表示XML文档，适合用于处理较小的XML数据。

使用minidom解析XML文件

要使用minidom解析XML文件，我们需要导入xml.dom.minidom模块，并使用parse方法加载XML文件。

from xml.dom import minidom  
doc = minidom.parse('example.xml')

访问和修改元素

minidom通过DOM接口来访问和修改XML文档中的元素。我们可以使用getElementsByTagName方法查找元素，并通过setAttribute和appendChild方法修改元素的属性和子元素。

elements = doc.getElementsByTagName('element_tag')  
for element in elements:  
    element.setAttribute('new_attribute', 'value')  
    new_child = doc.createElement('new_child')  
    element.appendChild(new_child)

将XML文档写入文件

要将修改后的XML文档写入文件，我们可以使用minidom的toxml方法生成XML字符串，并将其写入文件。

with open('new_example.xml', 'w') as file:  
    file.write(doc.toxml())

八、总结

Python提供了多种库和工具来处理XML数据，包括ElementTree、lxml和minidom。ElementTree是Python标准库的一部分，提供了简单易用的接口，适合处理小型到中型的XML数据。lxml是一个功能强大的库，支持XPath、XSLT等高级特性，适合处理复杂的XML文档。minidom使用DOM接口，适合用于处理较小的XML数据。根据具体需求选择合适的库，可以高效地完成XML数据的读写和操作。