后台(07)——XML和JUnit

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• 本文原创作者：谷哥的小弟
• 作者博客地址：http://blog.csdn.net/lfdfhl

本文简介

本文主要介绍XML及其常用的解析方式和JUnit单元测试

XML简介

eXtensible Markup Language简称XML，它是一门可扩展标记语言；之所以称其为可扩展语言，是因为XML的标签都是自定义的。与HTML用于数据展示不同，XML主要用于数据的存储，比如Web开发中的众多配置文件都是由XML实现的。除了作用不一样以外，XML较HMTL而言语法也更加严格。

现在，我们来看一个非常简单的XML文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<students>
   <student number="1">
     <name>空空苍井</name>
     <age>23</age>
     <address>东京</address>
   </student>

    <student number="2">
     <name>小泽玛丽</name>
     <age>22</age>
     <address>大阪</address>
   </student>

    <student number="3">
     <name>杉原杏璃</name>
     <age>19</age>
     <address>仙台</address>
   </student>

</students>

在该示例中定义了根标签<students></students>然后在里面放了三个<student></student>标签用于表示每一个学生的信息；其中每个学生又包括了name，age，address

请注意XML的书写规范：

• 将<?xml version=”1.0” encoding=”UTF-8”?>置于XML文档第一行
• XML文档中必须有且仅有有一个根元素
• XML文档中的元素需要正确闭合
• XML文档中的元素需要正确嵌套
• XML文档中的元素名称区分大小写
• XML文档中的属性值必须用引号引起来

XML的约束

我们可以通过XML的约束来限制XML内容的书写，就像在Java中为集合指定了泛型来约束存入集合中的数据一样；我们可在约束文档定义在XML中允许出现的元素名称、属性及元素出现的顺序等等。XML中常用的约束有DTD和Schema，现在分别介绍。

DTD

DTD(Document Type Definition)文档类型定义，请看如下示例：

<!ELEMENT students (student*) >
<!ELEMENT student (name,age,address)>
<!ELEMENT name (#PCDATA)>
<!ELEMENT age (#PCDATA)>
<!ELEMENT address (#PCDATA)>
<!ATTLIST student number ID #REQUIRED>

在此定义一个.dtd文件，在该文件中约束了xml的元素和属性。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE students SYSTEM  "studentDTD.dtd">

<students>
   <student number="number1">
     <name>空空苍井</name>
     <age>23</age>
     <address>东京</address>
   </student>

    <student number="number2">
     <name>小泽玛丽</name>
     <age>22</age>
     <address>大阪</address>
   </student>

    <student number="number3">
     <name>杉原杏璃</name>
     <age>19</age>
     <address>仙台</address>
   </student>

</students>

我们在该XML文件中使用刚才定义的DTD文件，请参见第2行代码。此时，我们假如写了DTD中未声明的标签就会报错；类似地，其他未遵守DTD文件的写法也会报错。其实，利用DTD文件约束XML的方式还是有些呆板，可读性也不强。所以，请看下面的Schema约束。

Schema

Schema也是一种用于定义和描述XML文档结构与内容的模式语言，其出现是为了优化DTD的局限性。请看如下示例：

<?xml version="1.0"?>
<xsd:schema 
    xmlns="http://www.stay4it.com" 
    xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
    targetNamespace="http://www.stay4it.com" 
    elementFormDefault="qualified">

    <xsd:element name="students" type="studentsType" />
    <xsd:complexType name="studentsType">
        <xsd:sequence>
            <xsd:element name="student" type="studentType" minOccurs="0" maxOccurs="unbounded" />
        </xsd:sequence>
    </xsd:complexType>
    <xsd:complexType name="studentType">
        <xsd:sequence>
            <xsd:element name="name" type="xsd:string" />
            <xsd:element name="age" type="ageType" />
            <xsd:element name="gender" type="genderType" />
        </xsd:sequence>
        <xsd:attribute name="number" type="numberType" use="required" />
    </xsd:complexType>
    <xsd:simpleType name="genderType">
        <xsd:restriction base="xsd:string">
            <xsd:enumeration value="male" />
            <xsd:enumeration value="female" />
        </xsd:restriction>
    </xsd:simpleType>
    <xsd:simpleType name="ageType">
        <xsd:restriction base="xsd:integer">
            <xsd:minInclusive value="0" />
            <xsd:maxInclusive value="130" />
        </xsd:restriction>
    </xsd:simpleType>
    <xsd:simpleType name="numberType">
        <xsd:restriction base="xsd:string">
            <xsd:pattern value="stay4it_\d{3}" />
        </xsd:restriction>
    </xsd:simpleType>
</xsd:schema> 

在此定义一个.xsd文件，在该文件中约束了xml的元素和属性。请注意，在该文件中的限制条件非常细致。比如：限制了元素的类型，取值范围，出现次数等。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<students 
    xmlns="http://www.stay4it.com"
    xsi:schemaLocation="http://www.stay4it.com studentSchema.xsd"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance">
   <student number="stay4it_101">
     <name>空空苍井</name>
     <age>23</age>
     <gender>female</gender>
   </student>

    <student number="stay4it_102">
     <name>小泽玛丽</name>
     <age>22</age>
     <gender>female</gender>
   </student>

    <student number="stay4it_103">
     <name>杉原杏璃</name>
     <age>19</age>
     <gender>female</gender>
   </student>

</students>

在该XML文档中采用刚才定义的Schema约束XML的书写。同样地，如果所书写的XML代码违反了该Schema约束那么会报错。

XML文档的解析方式

常用的解析XML文档的方式有DOM解析和SAX解析。

• DOM解析

  将XML文档加载进内存形成一颗DOM树(document对象)并将文档的各个组成部分封装为对象。所以，可以对DOM树进行增删改查。但是DOM树非常占内存，解析速度较慢，故DOM解析不适合较为复杂的XML文件。

  如果说Java是面向对象编程，那么DOM是面向节点编程
  1 、整个XML文档就是一个文档(Document)节点。
  2 、文档中每个元素是也是一个元素(Element)节点
  3 、元素中的文字则是文本(Text)节点。
  4 、元素的属性是属性(Attr)节点。
  5 、标签之间的空格换行也是节点！
  6 、总之，XML文档中的每个成分都是一个节点

  由此可见，XML文档中每一个组成部分都是节点。所以，元素一定是节点，而节点不一定是元素。

• SAX解析
  相比于DOM，SAX是一种速度更快，更有效的方法。SAX基于事件驱动，它逐行读取文档，一边读取一边解析，所以该方式占内存非常小，速度很快。而且在解析过程的任意时刻均可停止解析，但是该方式只能读取XML不能回写。

在开发中常用DOM4J和XPATH解析XML文件，先对其分别介绍。

利用DOM4J解析XML

请看如下示例：

package cn.xml;

import java.util.List;

import org.dom4j.Attribute;
import org.dom4j.Document;
import org.dom4j.DocumentException;
import org.dom4j.Element;
import org.dom4j.Node;
import org.dom4j.io.SAXReader;
import org.junit.Test;

/**
 * 本文作者：谷哥的小弟
 * 博客地址：http://blog.csdn.net/lfdfhl
 */
public class TestDOM4J {
    @Test
    public void testDOM4J01() throws DocumentException{
         SAXReader reader = new SAXReader();
         Document document = reader.read("src/student.xml");
         Element rootElement = document.getRootElement();

         List<Element> elementList = rootElement.elements();
         int elementSize=elementList.size();
         int nodeCount=rootElement.nodeCount();

         System.out.println("根节点一共有"+elementSize+"个子元素");
         System.out.println("根节点一共有"+nodeCount+"个子节点");
    }

    @Test 
    public void testDOM4J02() throws DocumentException{
        SAXReader reader = new SAXReader();
         Document document = reader.read("src/student.xml");
         Element rootElement = document.getRootElement();
         analyzeElement(rootElement);
    }

    private void analyzeElement(Element element) {
        int nodeCount=element.nodeCount();
        for (int i = 0; i < nodeCount; i++) {
            Node node = element.node(i);
            if(node instanceof Element){
                Element elem=(Element) node;
                String elementName=elem.getName();
                List<Attribute> attrivuteList=elem.attributes();
                int attributeSize=attrivuteList.size();
                System.out.println(elementName+"有属性"+attributeSize+"个");
                for(int j=0;j<attributeSize;j++){
                    Attribute attribute=attrivuteList.get(j);
                    String attributeName=attribute.getName();
                    String attributeText=attribute.getText();
                    System.out.println(elementName+"有属性:"+attributeName+",其值为:"+attributeText);
                }
                analyzeElement(elem);
                System.out.println(elementName+"是元素Element");
            }else{
                String nodeText=node.getText();
                System.out.println(nodeText+"文本是节点Node");
            }
            System.out.println("-------------------");
        }
    }
}

在该示例中展示了利用DOM4J加载XML，并解析出XML中的元素和节点且获取出元素的名称，节点的文本，属性的值等等内容。在此，务必注意区分元素和节点；请切记：标签之间的空格换行也是一个节点！！！！至于，DOM4J的其他API在此不在依次举出。

当你看完这个例子，如果还不了解元素和节点的区别，请您参照w3school的教程

利用XPATH解析XML

XPATH的全称是Xml Path Language；专门用于查询XML中的数据。怎么查询呢？嗯哼，其实从它的全名可以就能看出点端倪了：该方式和路径是相关联的。

请看如下示例：

package cn.xml;

import java.util.List;
import org.dom4j.Document;
import org.dom4j.Node;
import org.dom4j.io.SAXReader;
import org.junit.Test;

/**
 * 本文作者：谷哥的小弟
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 */
public class TestXPATH {    

    @Test
    public void testXPATH1() throws Exception{
        SAXReader read = new SAXReader();
        Document document = read.read("src/student.xml");
        Node node = document.selectSingleNode("/students/student[1]/name");
        String text=node.getText();
        System.out.println(text);
    }

    @Test
    public void TESTXPATH2() throws Exception{
        SAXReader read = new SAXReader();
        Document document = read.read("src/student.xml");
        List<Node> nodeList = document.selectNodes("//*");
        for (int i = 0; i < nodeList.size(); i++) {
            Node node = nodeList.get(i);
            String name=node.getName();
            String text=node.getText();
            System.out.println(name+"\t"+text);
        }
    }

}

现对该示例解析如下：

• 查询单个学生的名字，请参见代码第19行
  在student.xml中一共有三个学生，在此获取第一个学生的名字
• 获取student.xml中所有的节点，请参见代码第28行
• 关于XPATH的更多规则请您参见XPathTutorial

JUnit单元测试

为测试方便，可用JUnit进行测试。比如写一个方法，将待测试的代码置于方法体内即可。在使用过程中，请注意：

• 1、测试方法的返回值为void

• 2、测试方法无输入参数

• 3、测试方法需是public的

• 4、利用Assert测试结果是否正确

示例如下：

package cn.com;

import junit.framework.Assert;
import org.junit.Test;
/**
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 */
public class TestJUnit {
    @Test
    public void test1(){
        int c=1+2;
        Assert.assertEquals(3, c);
    }

    @Test
    public void test2(){
        int c=1+2;
        Assert.assertEquals(4, c);
    }

}

最后，贴出项目结构图，如下所示：