JAVA XML 解析

简介: XML (eXtensible Markup Language) 意为可扩展标记语言,被多数技术人员用以选择作为数据传输的载体,成为一种通用的数据交换格式,xml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便利。在不同的语言中,解析xml的方式都是一样的,只不过实现的语法不同而已。众所周知,现在解析XML的方法越来越多,但主流的方法也就四种,即:DOM、SAX、JDOM和DOM4J。

JAVA解析XML文件:

XML (eXtensible Markup Language) 意为可扩展标记语言,被多数技术人员用以选择作为数据传输的载体,成为一种通用的数据交换格式,xml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便利。在不同的语言中,解析xml的方式都是一样的,只不过实现的语法不同而已。众所周知,现在解析XML的方法越来越多,但主流的方法也就四种,即:DOM、SAX、JDOM和DOM4J。

1.DOM(JAXP Crimson解析器)

https://www.matools.com/file/manual/jdk_api_1.8_google/org/w3c/dom/package-frame.html

DOM是用与平台和语言无关的方式表示XML文档的官方W3C标准。DOM是以层次结构组织的节点或信息片断的集合。这个层次结构允许开发人员在树中寻找特定信息。分析该结构通常需要加载整个文档和构造层次结构,然后才能做任何工作。由于它是基于信息层次的,因而DOM被认为是基于树或基于对象的。DOM以及广义的基于树的处理具有几个优点。首先,由于树在内存中是持久的,因此可以修改它以便应用程序能对数据和结构作出更改。它还可以在任何时候在树中上下导航,而不是像SAX那样是一次性的处理。DOM使用起来也要简单得多。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!--XML配置文件,存放类信息,id:创建Bean的实例名,class:类的全限定类名-->
<bean id="Person" class="factoryImp.Person"></bean>
public class XMLUtils {
    /**
     * 解析XML文件
     *
     * @param arg
     * @return
     */
    public static Map<String, String> getBeansInfo(String filePath) {
        long lasting = System.currentTimeMillis();
        // 创建一个map集合存放Bean信息:
        HashMap<String, String> beansInfo = new HashMap<>();
        try {
            // 获取XML配置文件:
            File f = new File(filePath);
            // 创建一个工厂实例:
            DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
            // 工厂实例创建一个DocumentBuilder实例:
            DocumentBuilder builder = factory.newDocumentBuilder();
            // 加载编译XML文件:
            Document doc = builder.parse(f);
            // 获取指定节点列表:
            NodeList nl = doc.getElementsByTagName("bean");
            for (int i = 0; i < nl.getLength(); i++) {
                // 获取节点元素:
                Node node = nl.item(i);
                // 判断当前节点是否有属性列表:
                if (node.hasAttributes()) {
                    // 获取指定属性:
                    Attr attrId = (Attr) node.getAttributes().getNamedItem("id");
                    Attr attrClass = (Attr) node.getAttributes().getNamedItem("class");
                    if (attrId != null) {
                        // 获取属性值:
                        String Id = attrId.getValue();
                        String classPath = attrClass.getValue();
                        beansInfo.put(Id, classPath);
                    }
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return beansInfo;
    }
}
public class XMLTest {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
        // 解析XML文件:
        Map<String, String> beansInfo = XMLUtils.getBeansInfo("src/main/resources/Bean.xml");
        // 使用反射创建实例对象:
        for(Map.Entry<String, String> entry : beansInfo.entrySet()){
            String mapKey = entry.getKey();
            String mapValue = entry.getValue();
            System.out.println(mapKey);
            System.out.println(mapValue);
            // 创建实例:
            Class<?> aClass = Class.forName(mapValue);
            Person person = (Person)aClass.getConstructor().newInstance();
            System.out.println(person);
        }
    }
}

2.SAX(Simple API for XML)

http://www.saxproject.org/

SAX处理的优点非常类似于流媒体的优点。分析能够立即开始,而不是等待所有的数据被处理。而且,由于应用程序只是在读取数据时检查数据,因此不需要将数据存储在内存中。这对于大型文档来说是个巨大的优点。事实上,应用程序甚至不必解析整个文档;它可以在某个条件得到满足时停止解析。一般来说,SAX还比它的替代者DOM快许多。
选择DOM还是SAX解析模型是一个非常重要的设计决策。 DOM采用建立树形结构的方式访问XML文档,而SAX采用的事件模型。
DOM解析器把XML文档转化为一个包含其内容的树,并可以对树进行遍历。用DOM解析模型的优点是编程容易,开发人员只需要调用建树的指令,然后利用navigation APIs访问所需的树节点来完成任务。可以很容易的添加和修改树中的元素。然而由于使用DOM解析器的时候需要处理整个XML文档,所以对性能和内存的要求比较高,尤其是遇到很大的XML文件的时候。由于它的遍历能力,DOM解析器常用于XML文档需要频繁的改变的服务中。
SAX解析器采用了基于事件的模型,它在解析XML文档的时候可以触发一系列的事件,当发现给定的tag的时候,它可以激活一个回调方法,告诉该方法制定的标签已经找到。SAX对内存的要求通常会比较低,因为它让开发人员自己来决定所要处理的tag.特别是当开发人员只需要处理文档中所包含的部分数据时,SAX这种扩展能力得到了更好的体现。但用SAX解析器的时候编码工作会比较困难,而且很难同时访问同一个文档中的多处不同数据。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<class>
    <student>
        <firstname>cxx1</firstname>
        <lastname>Bob1</lastname>
        <nickname>stars1</nickname>
        <marks>85</marks>
    </student>
    <student rollno="493">
        <firstname>cxx2</firstname>
        <lastname>Bob2</lastname>
        <nickname>stars2</nickname>
        <marks>85</marks>
    </student>
    <student rollno="593">
        <firstname>cxx3</firstname>
        <lastname>Bob3</lastname>
        <nickname>stars3</nickname>
        <marks>85</marks>
    </student>
</class>
import org.xml.sax.Attributes;
import org.xml.sax.SAXException;
import org.xml.sax.helpers.DefaultHandler;
import javax.xml.parsers.SAXParser;
import javax.xml.parsers.SAXParserFactory;
public class SaxDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1.或去SAXParserFactory实例
        SAXParserFactory factory = SAXParserFactory.newInstance();
        //2.获取SAXparser实例
        SAXParser saxParser = factory.newSAXParser();
        //创建Handel对象
        SAXDemoHandel handel = new SAXDemoHandel();
        saxParser.parse("src/main/resources/demo.xml",handel);
    }
}
class SAXDemoHandel extends DefaultHandler {
    //遍历xml文件开始标签
    @Override
    public void startDocument() throws SAXException {
        super.startDocument();
        System.out.println("sax解析开始");
    }
    //遍历xml文件结束标签
    @Override
    public void endDocument() throws SAXException {
        super.endDocument();
        System.out.println("sax解析结束");
    }
    @Override
    public void startElement(String uri, String localName, String qName, Attributes attributes) throws SAXException {
        super.startElement(uri, localName, qName, attributes);
        if (qName.equals("student")){
            System.out.println("============开始遍历student=============");
            //System.out.println(attributes.getValue("rollno"));
        }
        else if (!qName.equals("student")&&!qName.equals("class")){
            System.out.print("节点名称:"+qName+"----");
        }
    }
    @Override
    public void endElement(String uri, String localName, String qName) throws SAXException {
        super.endElement(uri, localName, qName);
        if (qName.equals("student")){
            System.out.println(qName+"遍历结束");
            System.out.println("============结束遍历student=============");
        }
    }
    @Override
    public void characters(char[] ch, int start, int length) throws SAXException {
        super.characters(ch, start, length);
        String value = new String(ch,start,length).trim();
        if (!value.equals("")) {
            System.out.println(value);
        }
    }
}

3.JDOM:

http://jdom.org/downloads/index.html

JDOM的目的是成为Java特定文档模型,它简化与XML的交互并且比使用DOM实现更快。由于是第一个Java特定模型,JDOM一直得到大力推广和促进。正在考虑通过“Java规范请求JSR-102”将它最终用作“Java标准扩展”。从2000年初就已经开始了JDOM开发。
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。
JDOM文档声明其目的是“使用20%(或更少)的精力解决80%(或更多)Java/XML问题”(根据学习曲线假定为20%)。JDOM对于大多数Java/XML应用程序来说当然是有用的,并且大多数开发者发现API比DOM容易理解得多。JDOM还包括对程序行为的相当广泛检查以防止用户做任何在XML中无意义的事。然而,它仍需要您充分理解XML以便做一些超出基本的工作(或者甚至理解某些情况下的错误)。这也许是比学习DOM或JDOM接口都更有意义的工作。
JDOM自身不包含解析器。它通常使用SAX2解析器来解析和验证输入XML文档(尽管它还可以将以前构造的DOM表示作为输入)。它包含一些转换器以将JDOM表示输出成SAX2事件流、DOM模型或XML文本文档。JDOM是在Apache许可证变体下发布的开放源码。

<dependency>
    <groupId>org.jdom</groupId>
    <artifactId>jdom</artifactId>
    <version>1.1.3</version>
</dependency>
import org.jdom.Attribute;
import org.jdom.Document;
import org.jdom.Element;
import org.jdom.input.SAXBuilder;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;
import java.util.List;
/**
 * JDom解析xml
 * 快速开发XML应用程序。
 * 是一个开源项目
 * JDOM主要用来弥补DOM和SAX在实际应用当中的不足。
 */
public class JDomDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1.创建SAXBuilder对象
        SAXBuilder saxBuilder = new SAXBuilder();
        //2.创建输入流
        InputStream is = new FileInputStream(new File("src/main/resources/demo.xml"));
        //3.将输入流加载到build中
        Document document = saxBuilder.build(is);
        //4.获取根节点
        Element rootElement = document.getRootElement();
        //5.获取子节点
        List<Element> children = rootElement.getChildren();
        for (Element child : children) {
            System.out.println("通过rollno获取属性值:" + child.getAttribute("rollno"));
            List<Attribute> attributes = child.getAttributes();
            //打印属性
            for (Attribute attr : attributes) {
                System.out.println(attr.getName() + ":" + attr.getValue());
            }
            List<Element> childrenList = child.getChildren();
            System.out.println("======获取子节点-start======");
            for (Element o : childrenList) {
                System.out.println("节点名:" + o.getName() + "---" + "节点值:" + o.getValue());
            }
            System.out.println("======获取子节点-end======");
        }
    }
}

4.DOM4J(常用):

https://dom4j.github.io/

DOM4J合并了许多超出基本XML文档表示的功能,包括集成的XPath支持XML Schema支持以及用于大文档或流化文档的基于事件的处理。它还提供了构建文档表示的选项,它通过DOM4J API和标准DOM接口具有并行访问功能。
为支持所有这些功能,DOM4J使用接口和抽象基本类方法。DOM4J大量使用了API中的Collections类,但是在许多情况下,它还提供一些替代方法以允许更好的性能或更直接的编码方法。直接好处是,虽然DOM4J付出了更复杂的API的代价,但是它提供了比JDOM大得多的灵活性。
在添加灵活性、XPath集成和对大文档处理的目标时,DOM4J的目标与JDOM是一样的:针对Java开发者的易用性和直观操作。它还致力于成为比JDOM更完整的解决方案,实现在本质上处理所有Java/XML问题的目标。在完成该目标时,它比JDOM更少强调防止不正确的应用程序行为。
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。

<dependency>
     <groupId>dom4j</groupId>
     <artifactId>dom4j</artifactId>
     <version>2.1.3</version>
</dependency>
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.Iterator;
import java.util.List;
/**
 * Dom4j解析xml
 */
public class Dom4JDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1.创建Reader对象
        SAXReader reader = new SAXReader();
        //2.加载xml
        Document document = reader.read(new File("src/main/resources/demo.xml"));
        //3.获取根节点
        Element rootElement = document.getRootElement();
        Iterator iterator = rootElement.elementIterator();
        while (iterator.hasNext()){
            Element stu = (Element) iterator.next();
            List<Attribute> attributes = stu.attributes();
            System.out.println("======获取属性值======");
            for (Attribute attribute : attributes) {
                System.out.println(attribute.getValue());
            }
            System.out.println("======遍历子节点======");
            Iterator iterator1 = stu.elementIterator();
            while (iterator1.hasNext()){
                Element stuChild = (Element) iterator1.next();
                System.out.println("节点名:"+stuChild.getName()+"---节点值:"+stuChild.getStringValue());
            }
        }
    }
}

DOM4J使用教程:

  1. 导入DOM4J依赖:
<dependency>
  <groupId>org.dom4j</groupId>
  <artifactId>dom4j</artifactId>
  <version>2.1.3</version>
</dependency>
  1. 解析XML文件,获取整个XML文件:
public Document parse(String url) throws DocumentException {
    // 创建一个XML文件阅读器:
    SAXReader reader = new SAXReader();
    // 读取指定URL路径下的XML文件:
    Document document = reader.read(url);
    return document;
}
  1. 使用迭代器获取文档节点:

可以使用多种返回标准 Java 迭代器的方法来导航文档。

public void bar(Document document) throws DocumentException {
    Element root = document.getRootElement();
    // 遍历根节点的所有子节点:
    for (Iterator<Element> it = root.elementIterator(); it.hasNext(); ) {
        Element element = it.next();
        // 获取到元素后相关操作
    }
    // 遍历根节点中指定节点名的所有子节点:
    for (Iterator<Element> it = root.elementIterator("节点元素名"); it.hasNext(); ) {
        Element foo = it.next();
        // 获取到元素后相关操作
    }
    // 遍历根的属性
    for (Iterator<Attribute> it = root.attributeIterator(); it.hasNext(); ) {
        Attribute attribute = it.next();
        // 获取到元素后相关操作
    }
}
  1. 使用 XPath 解析XML文档:

在 <dom4j> 中,XPath 表达式可以在文档或树中的任何节点(例如属性、元素或处理指令)上求值。这允许使用一行代码在整个文档中进行复杂的导航。

public void bar(Document document) {
    List<Node> list = document.selectNodes("//foo/bar");
    Node node = document.selectSingleNode("//foo/bar/author");
    String name = node.valueOf("@name");
}
  1. 使用递归遍历XML文档树:
public void treeWalk(Document document) {
    treeWalk(document.getRootElement());
}
public void treeWalk(Element element) {
    for (int i = 0, size = element.nodeCount(); i < size; i++) {
        Node node = element.node(i);
        if (node instanceof Element) {
            treeWalk((Element) node);
        }
        else {
            // do something…
        }
    }
}

XPATH教程:

http://www.zvon.org/xxl/XPathTutorial/General/examples.html

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