使用 Python 批量提取 PDF 书签：一款实用工具的实现

在日常学习或工作中，我们经常会遇到需要整理大量 PDF 文件的情况。PDF 文件中的书签（也称为大纲或目录）是快速导航的重要工具，但有时我们需要将这些书签提取出来单独保存以便查看或编辑。本文将介绍一个基于 Python 的工具，它可以批量处理指定目录下的 PDF 文件，提取其中的书签并保存为文本文件。无论你是技术爱好者还是需要处理文档的专业人士，这个工具都能帮到你！

背景与需求

PDF 文件的书签通常嵌套在文档的元数据中，手动复制粘贴既费时又容易出错。如果需要处理多个 PDF 文件，这种重复劳动更是让人头疼。好在 Python 提供了强大的库，比如 PyPDF2，可以帮助我们轻松访问 PDF 的内部结构。通过编写一个自动化脚本，我们可以一次性处理多个文件，提取书签并按层级保存。

这个工具的目标是：

遍历指定目录下的所有 PDF 文件。
提取每个 PDF 的书签（包括嵌套层级）。
将书签保存为格式化的文本文件。
提供友好的交互式界面，支持批量处理。

功能概览

脚本包含以下几个核心功能：

递归提取书签：支持多层嵌套的书签结构。
批量处理：自动扫描目录中的 PDF 文件并逐一处理。
错误处理：对无效文件或缺少书签的情况进行提示。
交互式界面：用户可以输入目录路径并选择是否继续处理。

接下来，我们将深入探讨代码的实现细节。

技术实现

依赖库

脚本依赖以下两个库：

os：用于文件和目录操作。
PyPDF2：用于读取 PDF 文件并提取书签。

安装 PyPDF2 的命令如下：

bash 复制代码

pip install PyPDF2

核心函数解析

extract_bookmarks(outline, level=0, bookmarks_list=None)
- 功能：递归提取 PDF 的书签（outline），支持嵌套结构。
- 逻辑：
  - 如果传入的 outline 为空，直接返回。
  - 遍历每个书签项，检查其类型：
    - 如果是字典（dict），提取标题并记录层级（通过缩进表示）。
    - 如果是列表（list），递归调用自身处理子节点。
    - 对未识别的类型打印调试信息。
- 返回值：包含所有书签的列表，每项前面带有缩进以反映层级。
save_bookmarks_to_file(bookmarks, output_file)
- 功能：将提取的书签保存到指定文本文件中。
- 细节：使用 UTF-8 编码写入，确保支持多语言字符。
process_pdfs_in_directory(input_dir, output_dir)
- 功能：处理指定目录中的所有 PDF 文件。
- 步骤：
  - 检查并创建输出目录。
  - 扫描 .pdf 文件并逐一处理。
  - 使用 PdfReader 读取 PDF，提取 outline。
  - 调用 extract_bookmarks 获取书签列表。
  - 将结果保存为 {文件名}_bookmarks.txt。
main()
- 功能：提供交互式入口。
- 流程：
  - 提示用户输入 PDF 文件目录和输出目录。
  - 调用 process_pdfs_in_directory 处理文件。
  - 支持循环操作，直到用户选择退出。

代码亮点

递归设计 ：extract_bookmarks 使用递归优雅地处理嵌套书签。
健壮性：通过异常捕获和条件检查，避免程序因文件损坏或缺少书签而崩溃。
用户友好：交互式界面让非技术用户也能轻松使用。

使用场景

假设你有一个文件夹，里面存放了多本电子书的 PDF 文件，每本都有详细的书签。你可以使用这个工具：

运行脚本，输入文件夹路径。
脚本自动扫描并生成每个 PDF 的书签文本文件。
你可以将这些书签导入笔记软件，或用于快速检索内容。

例如：

输入目录：D:/Books
输出结果：D:/Books/book1_bookmarks.txt, D:/Books/book2_bookmarks.txt

输出文件可能如下：

- Chapter 1
  - Section 1.1
  - Section 1.2
- Chapter 2

如何运行

确保安装了 Python 和 PyPDF2。
将脚本保存为 pdf_bookmark_extractor.py。
在终端运行：
bash 复制代码
```
python pdf_bookmark_extractor.py
```
按照提示输入目录路径即可。

注意事项

脚本依赖 PDF 文件的书签数据。如果 PDF 未嵌入书签，程序会提示并跳过。
对于复杂或损坏的 PDF 文件，可能会出现提取失败的情况，此时会显示错误信息。

完整代码

以下是完整的 Python 脚本：

python 复制代码

import os
from PyPDF2 import PdfReader

def extract_bookmarks(outline, level=0, bookmarks_list=None):
    """递归提取所有层级的书签内容"""
    if bookmarks_list is None:
        bookmarks_list = []
    
    if not outline:
        return bookmarks_list
    
    for item in outline:
        if isinstance(item, dict):
            title = item.get('/Title', 'Unnamed')
            bookmarks_list.append("  " * level + f"- {title}")
            if '/Kids' in item or 'kids' in item:
                kids = item.get('/Kids', item.get('kids', []))
                extract_bookmarks(kids, level + 1, bookmarks_list)
        elif isinstance(item, list):
            extract_bookmarks(item, level + 1, bookmarks_list)
        else:
            print(f"未识别的书签项类型: {type(item)} - {item}")
    
    return bookmarks_list

def save_bookmarks_to_file(bookmarks, output_file):
    """将书签保存到文件中"""
    with open(output_file, 'w', encoding='utf-8') as f:
        for line in bookmarks:
            f.write(line + "\n")
    print(f"书签已保存到: {output_file}")

def process_pdfs_in_directory(input_dir, output_dir):
    """处理指定目录下的所有 PDF 文件"""
    if not os.path.exists(output_dir):
        os.makedirs(output_dir)
        print(f"已创建输出目录: {output_dir}")

    pdf_files = [f for f in os.listdir(input_dir) if f.lower().endswith('.pdf')]
    
    if not pdf_files:
        print("指定目录中没有找到 PDF 文件！")
        return

    print(f"找到 {len(pdf_files)} 个 PDF 文件，开始处理...")
    
    for pdf_file in pdf_files:
        pdf_path = os.path.join(input_dir, pdf_file)
        print(f"\n正在处理: {pdf_file}")
        
        try:
            pdf = PdfReader(pdf_path)
            outline = pdf.outline
            
            if not outline:
                print(f"{pdf_file} 没有书签，跳过。")
                continue
            
            bookmarks = extract_bookmarks(outline)
            if not bookmarks:
                print(f"{pdf_file} 未提取到任何书签，可能结构复杂。")
                continue
            
            print("提取到的书签：")
            for idx, bookmark in enumerate(bookmarks, 1):
                print(f"{idx}. {bookmark}")
            
            output_filename = os.path.splitext(pdf_file)[0] + "_bookmarks.txt"
            output_path = os.path.join(output_dir, output_filename)
            save_bookmarks_to_file(bookmarks, output_path)
        
        except Exception as e:
            print(f"处理 {pdf_file} 时出错：{e}")

def main():
    """主程序：交互式选择目录并提取所有 PDF 的书签"""
    print("欢迎使用 PDF 书签批量提取工具！")
    
    while True:
        input_dir = input("请输入包含 PDF 文件的目录路径（或输入 'q' 退出）：").strip()
        
        if input_dir.lower() == 'q':
            print("退出程序。")
            break
        
        if not os.path.isdir(input_dir):
            print("目录不存在，请重新输入！")
            continue
        
        output_dir = input("请输入保存书签的输出目录路径（默认与输入目录相同）：").strip()
        if not output_dir:
            output_dir = input_dir
        
        process_pdfs_in_directory(input_dir, output_dir)
        
        continue_choice = input("\n是否继续处理其他目录？(y/n): ").strip().lower()
        if continue_choice != 'y':
            print("退出程序。")
            break

if __name__ == "__main__":
    main()

总结

这款工具展示了 Python 在文件处理和自动化任务中的强大能力。通过几行代码，我们实现了一个实用的小程序，不仅节省时间，还能轻松扩展功能（比如支持其他格式或添加图形界面）。希望这篇文章能激发你对 Python 的兴趣，也欢迎根据自己的需求改进这个脚本！