你所不知道的XML

2020-5-6    前端达人

一、XML：

XML（Extensible Markup Language 可扩展标记语言），XML是一个以文本来描述数据的文档。

1. 示例： 

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<people>
    <person personid="E01">
        <name>Tony</name>
        <address>10 Downing Street, London, UK</address>
        <tel>(061) 98765</tel>
        <fax>(061) 98765</fax>
        <email>tony@everywhere.com</email>
    </person>
    <person personid="E02">
        <name>Bill</name>
        <address>White House, USA</address>
        <tel>(001) 6400 98765</tel>
        <fax>(001) 6400 98765</fax>
        <email>bill@everywhere.com</email>
    </person>
</people>

2. 用途：

（1）充当显示数据（以XML充当显示层）

（2）存储数据（存储层）的功能

（3）以XML描述数据，并在联系服务器与系统的其余部分之间传递。(传输数据的一样格式)

从某种角度讲，XML是数据封装和消息传递技术。

3.解析XML：
3.1 :使用SAX解析XML

3.1.1 什么是SAX:

SAX是Simple API for XML的缩写
SAX 是读取和操作 XML 数据更快速、更轻量的方法。SAX 允许您在读取文档时处理它，从而不必等待整个文档被存储之后才采取操作。它不涉及 DOM 所必需的开销和概念跳跃。 SAX API是一个基于事件的API ，适用于处理数据流，即随着数据的流动而依次处理数据。SAX API 在其解析您的文档时发生一定事件的时候会通知您。在您对其响应时，您不作保存的数据将会被抛弃。

3.1.2 SAX解析XML方式：

SAX API中主要有四种处理事件的接口，它们分别是ContentHandler，DTDHandler， EntityResolver 和 ErrorHandler 。实际上只要继承DefaultHandler 类就可以，DefaultHandler实现了这四个事件处理器接口，然后提供了每个抽象方法的默认实现。
// 创建SAX解析器工厂对象
SAXParserFactory spf = SAXParserFactory.newInstance();
// 使用解析器工厂创建解析器实例
SAXParser saxParser = spf.newSAXParser();
// 创建SAX解析器要使用的事件侦听器对象
PersonHandler handler = 
                         new PersonHandler();
// 开始解析文件
saxParser.parse(
            new File(fileName), handler);


3.2. DOM解析XML:

DOM：Document Object Model（文档对象模型）
DOM的特性：
定义一组 Java 接口，基于对象，与语言和平台无关将 XML 文档表示为树，在内存中解析和存储 XML 文档，允许随机访问文档的不同部分。

DOM解析XML
DOM的优点，由于树在内存中是持久的，因此可以修改后更新。它还可以在任何时候在树中上下导航，API使用起来也较简单。 

DocumentBuilderFactory builder = DocumentBuilderFactory.newInstance();
DocumentBuilder db = builder.newDocumentBuilder();
db.parse("person.xml");
NodeList node_person = doc.getElementsByTagName("person");

 3.3. JDOM解析XML:

JDOM是两位著名的 Java 开发人员兼作者，Brett Mclaughlin 和 Jason Hunter 的创作成果， 2000 年初在类似于Apache协议的许可下，JDOM作为一个开放源代码项目正式开始研发了。

JDOM 简化了与 XML 的交互并且比使用 DOM 实现更快，JDOM 与 DOM 主要有两方面不同。首先，JDOM 仅使用具体类而不使用接口。这在某些方面简化了 API，但是也限制了灵活性。第二，API 大量使用了 Collections 类，简化了那些已经熟悉这些类的 Java 开发者的使用。
 

解析步骤：
（1）SAXBuilder sax = new SAXBuilder();
（2）Document doc = sax.build(….);
（3）Element el = doc.getRootElement();（4）List list = el.getChildren();
（5）遍历内容


3.4. DOM4J解析XML:

dom4j是一个非常非常优秀的Java XML API，具有性能优异、功能强大和极端易用使用的特点，同时它也是一个开放源代码的软件，可以在SourceForge上找到它。在对主流的Java XML API进行的性能、功能和易用性的评测，dom4j无论在那个方面都是非常出色的。如今你可以看到越来越多的Java软件都在使用dom4j来读写XML，特别值得一提的是连Sun的JAXM也在用dom4j。这是必须使用的jar包， Hibernate用它来读写配置文件。
解析步骤：
（1）SAXReader sax = new SAXReader();
（2）Document doc = sax.read(Thread.currentThread().getContextClassLoader()
          .getResourceAsStream("person.xml"));
（3）Element root = doc.getRootElement();
（4）Iterator iterator = root.elementIterator();
（5）遍历迭代器


4.各种解析方法比较:
JDOM 和 DOM 在性能测试时表现不佳，在测试 10M 文档时内存溢出。
SAX表现较好，这要依赖于它特定的解析方式。一个 SAX 检测即将到来的XML流，但并没有载入到内存（当然当XML流被读入时，会有部分文档暂时隐藏在内存中。DOM4J是这场测试的获胜者，目前许多开源项目中大量采用 DOM4J，例如大名鼎鼎的 Hibernate 也用 DOM4J 来读取 XML 配置文件。
xstream 实现XML的转换


5.案例： 

public class Person {
    private String personid;
    private String name;
    private String address;
    private String tel;
    private String fax;
    private String email;

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "personid='" + personid + '\'' +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", address='" + address + '\'' +
                ", tel='" + tel + '\'' +
                ", fax='" + fax + '\'' +
                ", email='" + email + '\'' +
                '}';
    }

    public String getPersonid() {
        return personid;
    }

    public void setPersonid(String personid) {
        this.personid = personid;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getAddress() {
        return address;
    }

    public void setAddress(String address) {
        this.address = address;
    }

    public String getTel() {
        return tel;
    }

    public void setTel(String tel) {
        this.tel = tel;
    }

    public String getFax() {
        return fax;
    }

    public void setFax(String fax) {
        this.fax = fax;
    }

    public String getEmail() {
        return email;
    }

    public void setEmail(String email) {
        this.email = email;
    }
}




<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<people>
    <person personid="E01">
        <name>Tony Blair</name>
        <address>10 Downing Street, London, UK</address>
        <tel>(061) 98765</tel>
        <fax>(061) 98765</fax>
        <email>blair@everywhere.com</email>
    </person>
    <person personid="E02">
        <name>Bill Clinton</name>
        <address>White House, USA</address>
        <tel>(001) 6400 98765</tel>
        <fax>(001) 6400 98765</fax>
        <email>bill@everywhere.com</email>
    </person>
</people>



import org.xml.sax.Attributes;
import org.xml.sax.SAXException;
import org.xml.sax.helpers.DefaultHandler;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * Created by Hu Guanzhong
 * SAX解析的特点：
 * 1、基于事件驱动
 * 2、顺序读取，速度快
 * 3、不能任意读取节点（灵活性差）
 * 4、解析时占用的内存小
 * 5、SAX更适用于在性能要求更高的设备上使用（Android开发中）
 *
 */
public class PersonHandler extends DefaultHandler{
    private List<Person> persons = null;
    private Person p;//当前正在解析的person
    private String tag;//用于记录当前正在解析的标签名

    public List<Person> getPersons() {
        return persons;
    }

    //开始解析文档时调用
    @Override
    public void startDocument() throws SAXException {
        super.startDocument();
        persons = new ArrayList<>();
        System.out.println("开始解析文档...");
    }

    //在XML文档解析结束时调用
    @Override
    public void endDocument() throws SAXException {
        super.endDocument();
        System.out.println("解析文档结束.");
    }

    /**
     * 解析开始元素时调用
     * @param uri 命名空间
     * @param localName 不带前缀的标签名
     * @param qName 带前缀的标签名
     * @param attributes 当前标签的属性集合
     * @throws SAXException
     */
    @Override
    public void startElement(String uri, String localName, String qName, Attributes attributes) throws SAXException {
        super.startElement(uri, localName, qName, attributes);
        if ("person".equals(qName)){
            p = new Person();
            String personid = attributes.getValue("personid");
            p.setPersonid(personid);
        }
        tag = qName;
        System.out.println("startElement--"+qName);
    }

    //解析结束元素时调用
    @Override
    public void endElement(String uri, String localName, String qName) throws SAXException {
        super.endElement(uri, localName, qName);
        if ("person".equals(qName)) {
            persons.add(p);
        }
        tag = null;
        System.out.println("endElement--"+qName);
    }

    //解析文本内容时调用
    @Override
    public void characters(char[] ch, int start, int length) throws SAXException {
        super.characters(ch, start, length);
        if (tag != null) {
            if ("name".equals(tag)) {
                p.setName(new String(ch,start,length));
            }else if("address".equals(tag)){
                p.setAddress(new String(ch,start,length));
            }else if("tel".equals(tag)){
                p.setTel(new String(ch,start,length));
            }else if("fax".equals(tag)){
                p.setFax(new String(ch,start,length));
            }else if("email".equals(tag)){
                p.setEmail(new String(ch,start,length));
            }
            System.out.println(ch);
        }
    }
}




public class XMLDemo {

    /**
     * 使用第三方xstream组件实现XML的解析与生成
     */
    @Test
    public void xStream(){
        Person p = new Person();
        p.setPersonid("1212");
        p.setAddress("北京");
        p.setEmail("vince@163.com");
        p.setFax("6768789798");
        p.setTel("13838389438");
        p.setName("38");

        XStream xStream = new XStream(new Xpp3Driver());
        xStream.alias("person",Person.class);
        xStream.useAttributeFor(Person.class,"personid");
        String xml = xStream.toXML(p);
        System.out.println(xml);

        //解析XML
        Person person = (Person)xStream.fromXML(xml);
        System.out.println(person);
    }

    /**
     * 从XML文件中读取对象
     */
    @Test
    public void xmlDecoder() throws FileNotFoundException {
        BufferedInputStream in = new BufferedInputStream(new FileInputStream("test.xml"));
        XMLDecoder decoder = new XMLDecoder(in);
        Person p = (Person)decoder.readObject();
        System.out.println(p);
    }
    /**
     * 把对象转成XML文件写入
     */
    @Test
    public void xmlEncoder() throws FileNotFoundException {
        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("test.xml"));
        XMLEncoder xmlEncoder = new XMLEncoder(bos);
        Person p = new Person();
        p.setPersonid("1212");
        p.setAddress("北京");
        p.setEmail("vince@163.com");
        p.setFax("6768789798");
        p.setTel("13838389438");
        p.setName("38");
        xmlEncoder.writeObject(p);
        xmlEncoder.close();
    }

    /**
     * DOM4J解析XML
     * 基于树型结构，第三方组件
     * 解析速度快，效率更高，使用的JAVA中的迭代器实现数据读取，在WEB框架中使用较多（Hibernate)
     *
     */
    @Test
    public void dom4jParseXML() throws DocumentException {
        //1 创建DOM4J的解析器对象
        SAXReader reader = new SAXReader();
        InputStream is = Thread.currentThread().getContextClassLoader()
                .getResourceAsStream("com/vince/xml/person.xml");
        org.dom4j.Document doc = reader.read(is);
        org.dom4j.Element rootElement = doc.getRootElement();
        Iterator<org.dom4j.Element> iterator = rootElement.elementIterator();
        ArrayList<Person> persons = new ArrayList<>();
        Person p = null;
        while(iterator.hasNext()){
            p = new Person();
            org.dom4j.Element e = iterator.next();
            p.setPersonid(e.attributeValue("personid"));
            Iterator<org.dom4j.Element> iterator1 = e.elementIterator();
            while(iterator1.hasNext()){
                org.dom4j.Element next = iterator1.next();
                String tag = next.getName();
                if("name".equals(tag)){
                    p.setName(next.getText());
                }else if("address".equals(tag)){
                    p.setAddress(next.getText());
                }else if("tel".equals(tag)){
                    p.setTel(next.getText());
                }else if("fax".equals(tag)){
                    p.setFax(next.getText());
                }else if("email".equals(tag)){
                    p.setEmail(next.getText());
                }
            }
            persons.add(p);
        }
        System.out.println("结果：");
        System.out.println(Arrays.toString(persons.toArray()));
    }

    /**
     * JDOM解析 XML
     * 1、与DOM类似基于树型结构，
     * 2、与DOM的区别：
     * （1）第三方开源的组件
     * （2）实现使用JAVA的Collection接口
     * （3）效率比DOM更快
     */
    @Test
    public void jdomParseXML() throws JDOMException, IOException {
        //创建JDOM解析器
        SAXBuilder builder = new SAXBuilder();
        InputStream is = Thread.currentThread().getContextClassLoader()
                .getResourceAsStream("com/vince/xml/person.xml");
        org.jdom2.Document build = builder.build(is);
        Element rootElement = build.getRootElement();
        List<Person> list = new ArrayList<>();
        Person person = null;
        List<Element> children = rootElement.getChildren();
        for(Element element: children){
            person = new Person();
            String personid = element.getAttributeValue("personid");
            person.setPersonid(personid);
            List<Element> children1 = element.getChildren();
            for (Element e: children1){
                String tag = e.getName();
                if("name".equals(tag)){
                    person.setName(e.getText());
                }else if("address".equals(tag)){
                    person.setAddress(e.getText());
                }else if("tel".equals(tag)){
                    person.setTel(e.getText());
                }else if("fax".equals(tag)){
                    person.setFax(e.getText());
                }else if("email".equals(tag)){
                    person.setEmail(e.getText());
                }
            }
            list.add(person);
        }
        System.out.println("结果：");
        System.out.println(Arrays.toString(list.toArray()));
    }

    /**
     * DOM解析XML
     * 1、基于树型结构，通过解析器一次性把文档加载到内存中，所以会比较占用内存，可以随机访问
     * 更加灵活，更适合在WEB开发中使用
     */
    @Test
    public void domParseXML() throws ParserConfigurationException, IOException, SAXException {
        //1、创建一个DOM解析器工厂对象
        DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
        //2、通过工厂对象创建解析器对象
        DocumentBuilder documentBuilder = factory.newDocumentBuilder();
        //3、解析文档
        InputStream is = Thread.currentThread().getContextClassLoader()
                .getResourceAsStream("com/vince/xml/person.xml");
        //此代码完成后，整个XML文档已经被加载到内存中，以树状形式存储
        Document doc = documentBuilder.parse(is);
        //4、从内存中读取数据

        //获取节点名称为person的所有节点，返回节点集合
        NodeList personNodeList = doc.getElementsByTagName("person");
        ArrayList<Person> persons = new ArrayList<>();
        Person p = null;
        //此循环会迭代两次
        for (int i=0;i<personNodeList.getLength();i++){
            Node personNode = personNodeList.item(i);
            p = new Person();
            //获取节点的属性值
            String personid = personNode.getAttributes().getNamedItem("personid").getNodeValue();
            p.setPersonid(personid);
            //获取当前节点的所有子节点
            NodeList childNodes = personNode.getChildNodes();
            for (int j = 0;j<childNodes.getLength();j++){
                Node item = childNodes.item(j);
                String nodeName = item.getNodeName();
                if ("name".equals(nodeName)) {
                    p.setName(item.getFirstChild().getNodeValue());
                }else if("address".equals(nodeName)){
                    p.setAddress(item.getFirstChild().getNodeValue());
                }else if("tel".equals(nodeName)){
                    p.setTel(item.getFirstChild().getNodeValue());
                }else if("fax".equals(nodeName)){
                    p.setFax(item.getFirstChild().getNodeValue());
                }else if("email".equals(nodeName)){
                    p.setEmail(item.getFirstChild().getNodeValue());
                }
            }
            persons.add(p);
        }
        System.out.println("结果:");
        System.out.println(Arrays.toString(persons.toArray()));
    }

    /**
     * SAX解析的特点：
     * 1、基于事件驱动
     * 2、顺序读取，速度快
     * 3、不能任意读取节点（灵活性差）
     * 4、解析时占用的内存小
     * 5、SAX更适用于在性能要求更高的设备上使用（Android开发中）
     * @throws ParserConfigurationException
     * @throws SAXException
     * @throws IOException
     */
    @Test
    public void saxParseXML() throws ParserConfigurationException, SAXException, IOException {
        //1、创建一个SAX解析器工厂对象
        SAXParserFactory saxParserFactory = SAXParserFactory.newInstance();
        //2、通过工厂对象创建SAX解析器
        SAXParser saxParser = saxParserFactory.newSAXParser();
        //3、创建一个数据处理器（需要我们自己来编写）
        PersonHandler personHandler = new PersonHandler();
        //4、开始解析
        InputStream is = Thread.currentThread().getContextClassLoader()
                .getResourceAsStream("com/vince/xml/person.xml");
        saxParser.parse(is,personHandler);
        List<Person> persons = personHandler.getPersons();
        for (Person p:persons){
            System.out.println(p);
        }
    }
}

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