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大家好，今天为大家分享一个有趣的 Python 库 - xmltodict。
Github地址：https://github.com/martinblech/xmltodict
xmltodict是一个轻量级且功能强大的Python第三方库，其设计理念是让XML数据处理变得如同操作JSON一样直观简单。该库基于高性能的Expat解析器构建，能够快速将XML文档转换为Python字典结构，也支持将字典数据逆向转换为XML格式。xmltodict最大的优势在于其简洁的API设计和出色的性能表现，特别适合处理复杂的XML数据转换任务。
安装
1、安装方法
xmltodict可以通过多种方式进行安装，最常用的方法是使用pip包管理器：
pip install xmltodict对于Python 3环境，推荐使用：
pip3 install xmltodict在系统级别安装可使用各操作系统的包管理器：
# Ubuntu/Debian系统
sudo apt-get install python3-xmltodict
# Fedora系统
sudo dnf install python-xmltodict
# openSUSE系统
sudo zypper in python3-xmltodict
# 使用conda安装
conda install anaconda::xmltodict2、验证安装
安装完成后，可以通过以下命令验证xmltodict是否正确安装：
import xmltodict
print("xmltodict安装成功!")
# 快速测试基本功能
test_xml = "<root><item>test</item></root>"
result = xmltodict.parse(test_xml)
print(result) # 应输出: {'root': {'item': 'test'}}特性
- JSON风格的XML处理：将XML数据转换为类似JSON的Python字典结构，操作直观简便
- 双向转换支持：提供parse()和unparse()方法，支持XML到字典以及字典到XML的双向转换
- 高性能解析器：基于Expat解析器构建，处理速度快，内存占用低
- 流式处理模式：支持大型XML文件的流式解析，适合处理GB级别的XML数据
- 属性和文本处理：智能处理XML属性和文本内容，使用@前缀标识属性，#text标识文本内容
- 命名空间支持：提供完整的XML命名空间处理能力，支持命名空间展开和折叠
基本功能
1、XML到字典的转换
下面的代码示例展示了xmltodict最核心的功能：将XML文档解析为Python字典。这个功能特别适用于需要处理API响应数据、配置文件或任何结构化XML内容的场景。
import xmltodict
import json
# 复杂XML示例
xml_data = """
<bookstore>
<book id="1" category="fiction">
<title lang="en">Great Gatsby</title>
<author>F. Scott Fitzgerald</author>
<price currency="USD">10.99</price>
</book>
<book id="2" category="science">
<title lang="en">Brief History of Time</title>
<author>Stephen Hawking</author>
<price currency="USD">15.99</price>
</book>
</bookstore>
"""
# 解析XML为字典
parsed_data = xmltodict.parse(xml_data)
# 美化输出查看结构
print(json.dumps(parsed_data, indent=2, ensure_ascii=False))
# 访问特定数据
books = parsed_data['bookstore']['book']
for book in books:
print(f"书名: {book['title']['#text']}")
print(f"作者: {book['author']}")
print(f"价格: {book['price']['#text']} {book['price']['@currency']}")运行结果：
{
"bookstore": {
"book": [
{
"@id": "1",
"@category": "fiction",
"title": {
"@lang": "en",
"#text": "Great Gatsby"
},
"author": "F. Scott Fitzgerald",
"price": {
"@currency": "USD",
"#text": "10.99"
}
},
{
"@id": "2",
"@category": "science",
"title": {
"@lang": "en",
"#text": "Brief History of Time"
},
"author": "Stephen Hawking",
"price": {
"@currency": "USD",
"#text": "15.99"
}
}
]
}
}
书名: Great Gatsby
作者: F. Scott Fitzgerald
价格: 10.99 USD
书名: Brief History of Time
作者: Stephen Hawking
价格: 15.99 USD2、字典到XML的转换
以下代码演示了如何将Python字典数据转换回XML格式。xmltodict的unparse方法支持美化输出，能够生成格式整齐、易于阅读的XML文档。
import xmltodict
# 构建字典数据
user_data = {
'user': {
'@id': '12345',
'profile': {
'name': '张三',
'email': 'zhangsan@example.com',
'preferences': {
'language': 'zh-CN',
'theme': 'dark',
'notifications': {
'@enabled': 'true',
'#text': 'email'
}
}
},
'settings': {
'privacy': 'public',
'location': {
'@visible': 'false',
'#text': 'Beijing'
}
}
}
}
# 转换为XML格式
xml_output = xmltodict.unparse(user_data, pretty=True)
print("生成的XML:")
print(xml_output)
# 保存到文件
with open('user_config.xml', 'w', encoding='utf-8') as f:
f.write(xml_output)运行结果：
生成的XML:
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<user id="12345">
<profile>
<name>张三</name>
<email>zhangsan@example.com</email>
<preferences>
<language>zh-CN</language>
<theme>dark</theme>
<notifications enabled="true">email</notifications>
</preferences>
</profile>
<settings>
<privacy>public</privacy>
<location visible="false">Beijing</location>
</settings>
</user>高级功能
1、命名空间处理
xmltodict提供了强大的XML命名空间处理能力，允许开发者灵活控制命名空间的展开和折叠：
import json
import xmltodict
# 包含命名空间的XML
namespaced_xml = """
<root xmlns="http://defaultns.com/"
xmlns:books="http://books.com/"
xmlns:authors="http://authors.com/">
<title>Library Catalog</title>
<books:book>
<books:title>Python Programming</books:title>
<authors:author>John Doe</authors:author>
</books:book>
</root>
"""
# 启用命名空间处理
parsed_with_ns = xmltodict.parse(
namespaced_xml,
process_namespaces=True
)
print("启用命名空间处理的结果:")
print(json.dumps(parsed_with_ns, indent=2))
# 自定义命名空间映射
namespace_map = {
'http://defaultns.com/': None, # 跳过默认命名空间
'http://books.com/': 'bk', # 简化books命名空间
'http://authors.com/': 'auth' # 简化authors命名空间
}
parsed_custom_ns = xmltodict.parse(
namespaced_xml,
process_namespaces=True,
namespaces=namespace_map
)
print("\n自定义命名空间映射结果:")
print(json.dumps(parsed_custom_ns, indent=2))运行结果：
启用命名空间处理的结果:
{
"http://defaultns.com/:root": {
"http://defaultns.com/:title": "Library Catalog",
"http://books.com/:book": {
"http://books.com/:title": "Python Programming",
"http://authors.com/:author": "John Doe"
}
}
}
自定义命名空间映射结果:
{
"root": {
"title": "Library Catalog",
"bk:book": {
"bk:title": "Python Programming",
"auth:author": "John Doe"
}
}
}2、流式处理大文件
对于大型XML文件，xmltodict提供了流式处理模式，能够显著降低内存使用量：
import xml.etree.ElementTree as ET
from io import BytesIO
def process_large_xml_stream():
"""演示流式处理大型XML文件"""
# 模拟大型XML数据
large_xml = """
<catalog>
<products>
<product id="1">
<name>Laptop</name>
<price>999.99</price>
</product>
<product id="2">
<name>Mouse</name>
<price>29.99</price>
</product>
<product id="3">
<name>Keyboard</name>
<price>79.99</price>
</product>
</products>
</catalog>
"""
# 将字符串转换为字节流
xml_bytes = large_xml.encode('utf-8')
xml_stream = BytesIO(xml_bytes)
# 使用iterparse进行流式解析
context = ET.iterparse(xml_stream, events=('start', 'end'))
for event, elem in context:
if event == 'end' and elem.tag == 'product':
# 处理产品数据
product_id = elem.get('id')
name = elem.find('name').text
price = elem.find('price').text
print(f"处理产品 ID: {product_id}")
print(f"产品名称: {name}")
print(f"产品价格: {price}")
print("-" * 30)
# 清除已处理的元素以节省内存
elem.clear()
# 显式关闭流（虽然不是必须的，但这是好习惯）
xml_stream.close()
if __name__ == "__main__":
process_large_xml_stream()运行结果：
处理产品 ID: 1
产品名称: Laptop
产品价格: 999.99
------------------------------
处理产品 ID: 2
产品名称: Mouse
产品价格: 29.99
------------------------------
处理产品 ID: 3
产品名称: Keyboard
产品价格: 79.99
------------------------------实际应用场景
1、Web服务数据转换
在现代Web开发中，经常需要处理来自不同系统的XML数据并转换为JSON格式以便前端使用。xmltodict能够简化这个转换过程，特别适用于企业级系统集成和API数据格式转换场景。
import xmltodict
import json
from flask import Flask, request, jsonify
from functools import wraps
app = Flask(__name__)
class XMLDataProcessor:
"""XML数据处理服务"""
def __init__(self):
self.supported_formats = ['json', 'dict']
def process_soap_response(self, soap_xml):
"""处理SOAP响应数据"""
try:
# 添加默认命名空间处理
parsed_data = xmltodict.parse(
soap_xml,
process_namespaces=True,
namespaces={
'http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/': 'soap',
None: 'ns' # 处理无命名空间的元素
}
)
# 更健壮的SOAP结构提取
envelope = parsed_data.get('soap:Envelope', parsed_data.get('Envelope', {}))
body = envelope.get('soap:Body', envelope.get('Body', {}))
# 移除SOAP包装，只保留业务数据
business_data = next(
(value for key, value in body.items()
if not key.startswith(('soap:', '@'))),
{}
)
return {
'success': True,
'data': business_data,
'metadata': {
'soap_version': '1.1',
'processed_at': datetime.datetime.now().isoformat()
}
}
except Exception as e:
return {
'success': False,
'error': f"SOAP处理失败: {str(e)}",
'data': None
}
def convert_payment_notification(self, payment_xml):
"""转换支付通知XML"""
try:
payment_dict = xmltodict.parse(
payment_xml,
force_cdata=True, # 处理可能包含特殊字符的字段
attr_prefix=''
)
# 更安全的字段提取
payment = payment_dict.get('payment', {})
# 标准化支付数据格式
standardized = {
'transaction': {
'id': payment.get('id'),
'amount': self._safe_float(payment.get('amount')),
'currency': payment.get('currency', 'CNY'),
'status': payment.get('status'),
'timestamp': payment.get('timestamp'),
},
'merchant': payment.get('merchant', {}),
'raw_data': payment # 保留原始数据
}
return {
'success': True,
'data': standardized
}
except Exception as e:
return {
'success': False,
'error': f"支付通知处理失败: {str(e)}",
'data': None
}
def _safe_float(self, value):
"""安全转换为float"""
try:
return float(value) if value else 0.0
except (ValueError, TypeError):
return 0.0
def validate_xml_content(f):
"""XML内容验证装饰器"""
@wraps(f)
def decorated_function(*args, **kwargs):
if not request.data:
return jsonify({
'success': False,
'error': '未提供XML内容',
'data': None
}), 400
try:
request.get_data().decode('utf-8')
except UnicodeDecodeError:
return jsonify({
'success': False,
'error': '无效的XML编码(仅支持UTF-8)',
'data': None
}), 400
return f(*args, **kwargs)
return decorated_function
@app.route('/convert/soap', methods=['POST'])
@validate_xml_content
def convert_soap():
"""SOAP XML转换API端点"""
xml_content = request.data.decode('utf-8')
processor = XMLDataProcessor()
result = processor.process_soap_response(xml_content)
return jsonify(result)
@app.route('/convert/payment', methods=['POST'])
@validate_xml_content
def convert_payment():
"""支付通知XML转换端点"""
xml_content = request.data.decode('utf-8')
processor = XMLDataProcessor()
result = processor.convert_payment_notification(xml_content)
return jsonify(result)
if __name__ == '__main__':
app.run(host='0.0.0.0', port=5000, debug=True)2、配置文件管理系统
在企业应用中，经常需要管理复杂的XML配置文件。xmltodict可以轻松实现配置文件的读取、修改和保存操作。
import xmltodict
import json
import os
import threading
from datetime import datetime
from typing import Dict, Any, Optional, Union
class ConfigurationManager:
"""XML配置文件管理器"""
def __init__(self, config_path: str):
self.config_path = config_path
self.config_data: Dict[str, Any] = {}
self.backup_dir = 'config_backups'
self.lock = threading.Lock()
self._ensure_backup_dir()
def _ensure_backup_dir(self) -> None:
"""确保备份目录存在"""
with self.lock:
if not os.path.exists(self.backup_dir):
os.makedirs(self.backup_dir, exist_ok=True)
def _validate_config_structure(self) -> bool:
"""验证配置数据结构有效性"""
return isinstance(self.config_data, dict)
def load_configuration(self) -> Dict[str, Any]:
"""加载XML配置文件"""
try:
with self.lock, open(self.config_path, 'r', encoding='utf-8') as file:
xml_content = file.read()
if not xml_content.strip():
raise ValueError("配置文件为空")
self.config_data = xmltodict.parse(xml_content)
if not self._validate_config_structure():
raise ValueError("无效的配置文件结构")
return self.config_data
except FileNotFoundError:
print(f"[ERROR] 配置文件未找到: {self.config_path}")
return {}
except Exception as e:
print(f"[ERROR] 配置文件加载失败: {str(e)}")
return {}
def backup_configuration(self) -> str:
"""备份当前配置"""
timestamp = datetime.now().strftime('%Y%m%d_%H%M%S')
backup_filename = f"config_backup_{timestamp}.xml"
backup_path = os.path.join(self.backup_dir, backup_filename)
try:
with self.lock:
if not os.path.exists(self.config_path):
raise FileNotFoundError("原始配置文件不存在")
with open(self.config_path, 'r', encoding='utf-8') as source, \
open(backup_path, 'w', encoding='utf-8') as backup:
backup.write(source.read())
print(f"[INFO] 配置已备份到: {backup_path}")
return backup_path
except Exception as e:
print(f"[ERROR] 备份失败: {str(e)}")
return ""
def update_database_config(self, host: str, port: int,
username: str, password: str,
database: str) -> bool:
"""更新数据库配置"""
try:
with self.lock:
if 'application' not in self.config_data:
self.config_data['application'] = {}
self.config_data['application']['database'] = {
'@type': 'mysql',
'connection': {
'host': host,
'port': str(port),
'username': username,
'password': password,
'database': database,
'pool': {
'@size': '10',
'@timeout': '30'
}
}
}
return True
except Exception as e:
print(f"[ERROR] 更新数据库配置失败: {str(e)}")
return False
def update_logging_config(self, level: str, log_file: str,
max_size: str = '100MB') -> bool:
"""更新日志配置"""
try:
with self.lock:
if 'application' not in self.config_data:
self.config_data['application'] = {}
self.config_data['application']['logging'] = {
'@enabled': 'true',
'level': level,
'file': {
'@path': log_file,
'@maxSize': max_size,
'@backup': 'true'
},
'format': '%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s'
}
return True
except Exception as e:
print(f"[ERROR] 更新日志配置失败: {str(e)}")
return False
def save_configuration(self) -> bool:
"""保存配置到文件"""
try:
with self.lock:
# 先备份当前配置
self.backup_configuration()
# 验证配置数据
if not self._validate_config_structure():
raise ValueError("无效的配置数据结构")
# 生成新的XML内容
xml_content = xmltodict.unparse(
self.config_data,
pretty=True,
encoding='utf-8'
)
# 创建临时文件
temp_path = f"{self.config_path}.tmp"
with open(temp_path, 'w', encoding='utf-8') as file:
file.write(xml_content)
# 原子性替换原文件
os.replace(temp_path, self.config_path)
print(f"[INFO] 配置已保存到: {self.config_path}")
return True
except Exception as e:
print(f"[ERROR] 配置保存失败: {str(e)}")
if os.path.exists(temp_path):
os.remove(temp_path)
return False
def get_config_summary(self) -> Dict[str, Any]:
"""获取配置摘要"""
summary = {
'database_configured': False,
'logging_configured': False,
'total_sections': 0,
'last_modified': None,
'backup_count': 0,
'config_size': 0
}
try:
with self.lock:
# 文件信息
if os.path.exists(self.config_path):
stat = os.stat(self.config_path)
summary['last_modified'] = datetime.fromtimestamp(
stat.st_mtime
).isoformat()
summary['config_size'] = stat.st_size
# 备份文件计数
if os.path.exists(self.backup_dir):
summary['backup_count'] = len([
f for f in os.listdir(self.backup_dir)
if f.endswith('.xml')
])
# 配置内容
if self.config_data and 'application' in self.config_data:
app_config = self.config_data['application']
summary.update({
'database_configured': 'database' in app_config,
'logging_configured': 'logging' in app_config,
'total_sections': len(app_config)
})
return summary
except Exception as e:
print(f"[ERROR] 获取配置摘要失败: {str(e)}")
return summary
def cleanup_backups(self, max_backups: int = 5) -> bool:
"""清理旧的备份文件"""
try:
with self.lock:
if not os.path.exists(self.backup_dir):
return True
backups = sorted([
os.path.join(self.backup_dir, f)
for f in os.listdir(self.backup_dir)
if f.endswith('.xml')
], key=os.path.getmtime, reverse=True)
for old_backup in backups[max_backups:]:
os.remove(old_backup)
print(f"[INFO] 已删除旧备份: {old_backup}")
return True
except Exception as e:
print(f"[ERROR] 清理备份失败: {str(e)}")
return False
# 使用示例
if __name__ == '__main__':
# 创建配置管理器
config_manager = ConfigurationManager('app_config.xml')
# 加载现有配置
config_data = config_manager.load_configuration()
print("当前配置:", json.dumps(config_data, indent=2, ensure_ascii=False))
# 更新数据库配置
success = config_manager.update_database_config(
host='localhost',
port=3306,
username='app_user',
password='secure_password',
database='production_db'
)
print(f"数据库配置更新{'成功' if success else '失败'}")
# 更新日志配置
success = config_manager.update_logging_config(
level='DEBUG',
log_file='/var/log/application.log',
max_size='500MB'
)
print(f"日志配置更新{'成功' if success else '失败'}")
# 保存配置
success = config_manager.save_configuration()
print(f"配置保存{'成功' if success else '失败'}")
# 显示配置摘要
summary = config_manager.get_config_summary()
print("\n配置摘要:")
print(json.dumps(summary, indent=2, ensure_ascii=False))
# 清理备份
config_manager.cleanup_backups(max_backups=3)https://archive.biliimg.com/bfs/archive/87ab28155935de0788f38b1f2d69e26024bc39db.jpg总结
Python xmltodict库作为一个专业的XML处理工具，成功地将复杂的XML操作简化为直观的字典操作，极大地提升了Python开发者处理XML数据的效率和体验。该库基于高性能的Expat解析器构建，不仅保证了处理速度，还通过流式处理模式有效解决了大文件处理的内存问题。其双向转换能力、完整的命名空间支持和灵活的配置选项，使其在Web服务集成、配置文件管理、数据格式转换等多种应用场景中都能发挥重要作用。
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- 标签列表
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- xml (46)
- css animation (57)
- array_slice (60)
- htmlspecialchars (54)
- position: absolute (54)
- datediff函数 (47)
- array_pop (49)
- jsmap (52)
- toggleclass (43)
- console.time (63)
- .sql (41)
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- js json.parse (59)
- html复选框 (60)
- css 透明 (44)
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- css nth-child (48)
- min-height (40)
- xml schema (44)
- css 最后一个元素 (46)
- location.origin (44)
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- html tr (40)
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