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XML解析——Java中XML的四种解析方式
XML是一种通用的数据交换格式,它的平台无关性、语言无关性、系统无关性、给数据集成与交互带来了极大的方便。XML在不同的语言环境中解析方式都是一样的,只不过实现的语法不同而已。
XML的解析方式分为四种：1、DOM解析；2、SAX解析；3、JDOM解析；4、DOM4J解析。其中前两种属于基础方法，是官方提供的平台无关的解析方式；后两种属于扩展方法，它们是在基础的方法上扩展出来的，只适用于java平台。
针对以下XML文件，会对四种方式进行详细描述：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<bookstore>
<book id="1">
<name>冰与火之歌</name>
<author>乔治马丁</author>
<year>2014</year>
<price>89</price>
</book>
<book id="2">
<name>安徒生童话</name>
<year>2004</year>
<price>77</price>
<language>English</language>
</book>
</bookstore>
一、DOM解析
DOM的全称是Document Object Model，也即文档对象模型。在应用程序中，基于DOM的XML分析器将一个XML文档转换成一个对象模型的集合（通常称DOM树），应用程序正是通过对这个对象模型的操作，来实现对XML文档数据的操作。通过DOM接口，应用程序可以在任何时候访问XML文档中的任何一部分数据，因此，这种利用DOM接口的机制也被称作随机访问机制。
DOM接口提供了一种通过分层对象模型来访问XML文档信息的方式，这些分层对象模型依据XML的文档结构形成了一棵节点树。无论XML文档中所描述的是什么类型的信息，即便是制表数据、项目列表或一个文档，利用DOM所生成的模型都是节点树的形式。也就是说，DOM强制使用树模型来访问XML文档中的信息。由于XML本质上就是一种分层结构，所以这种描述方法是相当有效的。
DOM树所提供的随机访问方式给应用程序的开发带来了很大的灵活性，它可以任意地控制整个XML文档中的内容。然而，由于DOM分析器把整个XML文档转化成DOM树放在了内存中，因此，当文档比较大或者结构比较复杂时，对内存的需求就比较高。而且，对于结构复杂的树的遍历也是一项耗时的操作。所以，DOM分析器对机器性能的要求比较高，实现效率不十分理想。不过，由于DOM分析器所采用的树结构的思想与XML文档的结构相吻合，同时鉴于随机访问所带来的方便，因此，DOM分析器还是有很广泛的使用价值的。
优点：
1、形成了树结构，有助于更好的理解、掌握，且代码容易编写。
2、解析过程中，树结构保存在内存中，方便修改。
缺点：
1、由于文件是一次性读取，所以对内存的耗费比较大。
2、如果XML文件比较大，容易影响解析性能且可能会造成内存溢出。
package api.xml;
import org.xml.sax.SAXException;
import org.w3c.dom.Document;
import org.w3c.dom.NamedNodeMap;
import org.w3c.dom.Node;
import org.w3c.dom.NodeList;
import java.io.IOException;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilder;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;
import javax.xml.parsers.ParserConfigurationException;
public class DOMTest {
public static void main(String[] args) {
try {
//创建一个DocumentBuilderFactory的对象
DocumentBuilderFactory dbf = DocumentBuilderFactory.newInstance();
//创建DocumentBuilder对象
DocumentBuilder db = dbf.newDocumentBuilder();
//通过DocumentBuilder对象的parser方法加载books.xml文件到当前项目下
Document document = db.parse("resources/xml/books.xml");
//获取所有book节点的集合
NodeList bookList = document.getElementsByTagName("book");
//通过nodelist的getLength()方法可以获取bookList的长度
System.out.println("一共有" + bookList.getLength() + "本书");
//遍历每一个book节点
for (int i = 0; i < bookList.getLength(); i++) {
System.out.println("=================下面开始遍历第" + (i + 1) + "本书的内容=================");
//通过 item(i)方法 获取一个book节点，nodelist的索引值从0开始
Node book = bookList.item(i);
//获取book节点的所有属性集合
NamedNodeMap attrs = book.getAttributes();
System.out.println("第 " + (i + 1) + "本书共有" + attrs.getLength() + "个属性");
//遍历book的属性
for (int j = 0; j < attrs.getLength(); j++) {
//通过item(index)方法获取book节点的某一个属性
Node attr = attrs.item(j);
//获取属性名
System.out.print("属性名：" + attr.getNodeName());
//获取属性值
System.out.println("--属性值" + attr.getNodeValue());
}
// 解析book节点的子节点
NodeList childNodes = book.getChildNodes();
// 遍历childNodes获取每个节点的节点名和节点值
System.out.println("第" + (i+1) + "本书共有" + childNodes.getLength() + "个子节点");
for (int k = 0; k < childNodes.getLength(); k++) {
// 区分出text类型的node以及element类型的node
if (childNodes.item(k).getNodeType() == Node.ELEMENT_NODE) {
// 获取了element类型节点的节点名
System.out.print("第" + (k + 1) + "个节点的节点名：" + childNodes.item(k).getNodeName());
// 获取了element类型节点的节点值
System.out.println("--节点值是：" + childNodes.item(k).getFirstChild().getNodeValue());
// System.out.println("--节点值是：" + childNodes.item(k).getTextContent());
}
}
System.out.println("======================结束遍历第" + (i + 1) + "本书的内容=================");
}
} catch (ParserConfigurationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (SAXException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
二、SAX解析
SAX的全称是Simple APIs for XML，也即XML简单应用程序接口。与DOM不同，SAX提供的访问模式是一种顺序模式，这是一种快速读写XML数据的方式。当使用SAX分析器对XML文档进行分析时，会触发一系列事件，并激活相应的事件处理函数，应用程序通过这些事件处理函数实现对XML文档的访问，因而SAX接口也被称作事件驱动接口。
优点：
1、采用事件驱动模式，对内存耗费比较小。
2、适用于只处理XML文件中的数据时。
缺点：
1、编码比较麻烦。
2、很难同时访问XML文件中的多处不同数据。
package api.xml;
import org.xml.sax.Attributes;
import org.xml.sax.SAXException;
import org.xml.sax.helpers.DefaultHandler;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import javax.xml.parsers.ParserConfigurationException;
import javax.xml.parsers.SAXParser;
import javax.xml.parsers.SAXParserFactory;
public class SAXTest {
public static void main(String[] args) {
SAXParserFactory factory = SAXParserFactory.newInstance();
try {
SAXParser parser = factory.newSAXParser();
SAXParserHandler handler = new SAXParserHandler();
parser.parse("resources/xml/books.xml", handler);
System.out.println("一共有" + handler.getBookList().size() + "本书");
for (MyBook book : handler.getBookList()) {
System.out.println(book.getId());
System.out.println(book.getName());
System.out.println(book.getAuthor());
System.out.println(book.getYear());
System.out.println(book.getPrice());
System.out.println(book.getLanguage());
System.out.println("----finish----");
}
} catch (ParserConfigurationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (SAXException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
class SAXParserHandler extends DefaultHandler {
String value = null;
MyBook book = null;
private ArrayList<MyBook> bookList = new ArrayList<>();
public ArrayList<MyBook> getBookList() {
return bookList;
}
int bookIndex = 0;
/**
* 用来标识解析开始
*/
@Override
public void startDocument() throws SAXException {
super.startDocument();
System.out.println("SAX解析开始");
}
/**
* 用来标识解析结束
*/
@Override
public void endDocument() throws SAXException {
super.endDocument();
System.out.println("SAX解析结束");
}
/**
* 解析xml元素
*/
@Override
public void startElement(String uri, String localName, String qName, Attributes attributes) throws SAXException {
//调用DefaultHandler类的startElement方法
super.startElement(uri, localName, qName, attributes);
if (qName.equals("book")) {
bookIndex++;
//创建一个book对象
book = new MyBook();
//开始解析book元素的属性
System.out.println("======================开始遍历某一本书的内容=================");
//不知道book元素下属性的名称以及个数，如何获取属性名以及属性值
int num = attributes.getLength();
for (int i = 0; i < num; i++) {
System.out.print("book元素的第" + (i + 1) + "个属性名是：" + attributes.getQName(i));
System.out.println("---属性值是：" + attributes.getValue(i));
if (attributes.getQName(i).equals("id")) {
book.setId(attributes.getValue(i));
}
}
} else if (!qName.equals("name") && !qName.equals("bookstore")) {
System.out.print("节点名是：" + qName + "---");
}
}
@Override
public void characters(char[] ch, int start, int length) throws SAXException {
super.characters(ch, start, length);
value = new String(ch, start, length);
if (!value.trim().equals("")) {
System.out.println("节点值是：" + value);
}
}
@Override
public void endElement(String uri, String localName, String qName) throws SAXException {
//调用DefaultHandler类的endElement方法
super.endElement(uri, localName, qName);
//判断是否针对一本书已经遍历结束
if (qName.equals("book")) {
bookList.add(book);
book = null;
System.out.println("======================结束遍历某一本书的内容=================");
} else if (qName.equals("name")) {
book.setName(value);
} else if (qName.equals("author")) {
book.setAuthor(value);
} else if (qName.equals("year")) {
book.setYear(value);
} else if (qName.equals("price")) {
book.setPrice(value);
} else if (qName.equals("language")) {
book.setLanguage(value);
}
}
}
class MyBook {
private String name;
private String author;
private String year;
private String price;
private String id;
private String language;
MyBook() {
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getAuthor() {
return author;
}
public void setAuthor(String author) {
this.author = author;
}
public String getYear() {
return year;
}
public void setYear(String year) {
this.year = year;
}
public String getPrice() {
return price;
}
public void setPrice(String price) {
this.price = price;
}
public String getId() {
return id;
}
public void setId(String id) {
this.id = id;
}
public String getLanguage() {
return language;
}
public void setLanguage(String language) {
this.language = language;
}
}
三、JDOM解析
特征：
1、仅使用具体类，而不使用接口。
2、API大量使用了Collections类。
package api.xml;
import org.jdom.Attribute;
import org.jdom.Document;
import org.jdom.Element;
import org.jdom.JDOMException;
import org.jdom.input.SAXBuilder;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class JDOMTest {
private static ArrayList<MyBook> booksList = new ArrayList<>();
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
// 进行对books.xml文件的JDOM解析
// 准备工作
// 1.创建一个SAXBuilder的对象
SAXBuilder saxBuilder = new SAXBuilder();
InputStream in;
try {
// 2.创建一个输入流，将xml文件加载到输入流中
in = new FileInputStream("resources/xml/books.xml");
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(in, "UTF-8");
// 3.通过saxBuilder的build方法，将输入流加载到saxBuilder中
Document document = saxBuilder.build(isr);
// 4.通过document对象获取xml文件的根节点
Element rootElement = document.getRootElement();
// 5.获取根节点下的子节点的List集合
List<Element> bookList = rootElement.getChildren();
// 继续进行解析
for (Element book : bookList) {
MyBook bookEntity = new MyBook();
System.out.println("======开始解析第" + (bookList.indexOf(book) + 1) + "本书======");
// 解析book的属性集合
List<Attribute> attrList = book.getAttributes();
// //知道节点下属性名称时，获取节点值
// book.getAttributeValue("id");
// 遍历attrList(针对不清楚book节点下属性的名字及数量)
for (Attribute attr : attrList) {
// 获取属性名
String attrName = attr.getName();
// 获取属性值
String attrValue = attr.getValue();
System.out.println("属性名：" + attrName + "----属性值：" + attrValue);
if (attrName.equals("id")) {
bookEntity.setId(attrValue);
}
}
// 对book节点的子节点的节点名以及节点值的遍历
List<Element> bookChilds = book.getChildren();
for (Element child : bookChilds) {
System.out.println("节点名：" + child.getName() + "----节点值："
+ child.getValue());
if (child.getName().equals("name")) {
bookEntity.setName(child.getValue());
}
else if (child.getName().equals("author")) {
bookEntity.setAuthor(child.getValue());
}
else if (child.getName().equals("year")) {
bookEntity.setYear(child.getValue());
}
else if (child.getName().equals("price")) {
bookEntity.setPrice(child.getValue());
}
else if (child.getName().equals("language")) {
bookEntity.setLanguage(child.getValue());
}
}
System.out.println("======结束解析第" + (bookList.indexOf(book) + 1)
+ "书======");
booksList.add(bookEntity);
bookEntity = null;
System.out.println(booksList.size());
System.out.println(booksList.get(0).getId());
System.out.println(booksList.get(0).getName());
}
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (JDOMException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
四、DOM4J解析
特征：
1、JDOM的一种智能分支，它合并了许多超出基本XML文档表示的功能。
2、它使用接口和抽象基本类方法。
3、具有性能优异、灵活性好、功能强大和极端易用的特点。
4、是一个开放源码的文件
package api.xml;
import org.dom4j.Attribute;
import org.dom4j.Document;
import org.dom4j.DocumentException;
import org.dom4j.Element;
import org.dom4j.io.SAXReader;
import java.io.File;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
public class DOM4JTest {
private static ArrayList<MyBook> bookList = new ArrayList<>();
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
// 解析books.xml文件
// 创建SAXReader的对象reader
SAXReader reader = new SAXReader();
try {
// 通过reader对象的read方法加载books.xml文件,获取docuemnt对象。
Document document = reader.read(new File("resources/xml/books.xml"));
// 通过document对象获取根节点bookstore
Element bookStore = document.getRootElement();
// 通过element对象的elementIterator方法获取迭代器
Iterator it = bookStore.elementIterator();
// 遍历迭代器，获取根节点中的信息（书籍）
while (it.hasNext()) {
System.out.println("=====开始遍历某一本书=====");
Element book = (Element) it.next();
// 获取book的属性名以及 属性值
List<Attribute> bookAttrs = book.attributes();
for (Attribute attr : bookAttrs) {
System.out.println("属性名：" + attr.getName() + "--属性值："
+ attr.getValue());
}
Iterator itt = book.elementIterator();
while (itt.hasNext()) {
Element bookChild = (Element) itt.next();
System.out.println("节点名：" + bookChild.getName() + "--节点值：" + bookChild.getStringValue());
}
System.out.println("=====结束遍历某一本书=====");
}
} catch (DocumentException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
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