java對於xml檔案的四種解析方式
阿新 • • 發佈：2018-11-08
概述
XML是一種通用的資料交換格式,它的平臺無關性、語言無關性、系統無關性、給資料整合與互動帶來了極大的方便。XML在不同的語言環境中解析方式都是一樣的,只不過實現的語法不同而已。
XML的解析方式分為四種：1、DOM解析；2、SAX解析；3、JDOM解析；4、DOM4J解析。其中前兩種屬於基礎方法，是官方提供的平臺無關的解析方式；後兩種屬於擴充套件方法，它們是在基礎的方法上擴展出來的，只適用於java平臺。同時第四種方式是目前比較常用的方式。
針對以下XML檔案，會對四種方式進行詳細描述：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <bookstore> <book id="1"> <name>冰與火之歌</name> <author>喬治馬丁</author> <year>2014</year> <price>89</price> </book> <book id="2"> <name>安徒生童話</name> <year>2004</year> <price>77</price> <language>English</language> </book> </bookstore>
一、DOM解析
DOM的全稱是Document Object Model，也即文件物件模型。在應用程式中，基於DOM的XML分析器將一個XML文件轉換成一個物件模型的集合（通常稱DOM樹），應用程式正是通過對這個物件模型的操作，來實現對XML文件資料的操作。通過DOM介面，應用程式可以在任何時候訪問XML文件中的任何一部分資料，因此，這種利用DOM介面的機制也被稱作隨機訪問機制。
DOM介面提供了一種通過分層物件模型來訪問XML文件資訊的方式，這些分層物件模型依據XML的文件結構形成了一棵節點樹。無論XML文件中所描述的是什麼型別的資訊，即便是製表資料、專案列表或一個文件，利用DOM所生成的模型都是節點樹的形式。也就是說，DOM強制使用樹模型來訪問XML文件中的資訊。由於XML本質上就是一種分層結構，所以這種描述方法是相當有效的。
DOM樹所提供的隨機訪問方式給應用程式的開發帶來了很大的靈活性，它可以任意地控制整個XML文件中的內容。然而，由於DOM分析器把整個XML文件轉化成DOM樹放在了記憶體中，因此，當文件比較大或者結構比較複雜時，對記憶體的需求就比較高。而且，對於結構複雜的樹的遍歷也是一項耗時的操作。所以，DOM分析器對機器效能的要求比較高，實現效率不十分理想。不過，由於DOM分析器所採用的樹結構的思想與XML文件的結構相吻合，同時鑑於隨機訪問所帶來的方便，因此，DOM分析器還是有很廣泛的使用價值的。
優點
- 形成了樹結構，有助於更好的理解、掌握，且程式碼容易編寫。
- 解析過程中，樹結構儲存在記憶體中，方便修改。
缺點
- 由於檔案是一次性讀取，所以對記憶體的耗費比較大。
- 如果XML檔案比較大，容易影響解析效能且可能會造成記憶體溢位。
程式碼解析
public class DOMTest {
public static void main(String[] args) {
//建立一個DocumentBuilderFactory的物件
DocumentBuilderFactory dbf = DocumentBuilderFactory.newInstance();
//建立一個DocumentBuilder的物件
try {
//建立DocumentBuilder物件
DocumentBuilder db = dbf.newDocumentBuilder();
//通過DocumentBuilder物件的parser方法載入books.xml檔案到當前專案下
Document document = db.parse("books.xml");
//獲取所有book節點的集合
NodeList bookList = document.getElementsByTagName("book");
//通過nodelist的getLength()方法可以獲取bookList的長度
System.out.println("一共有" + bookList.getLength() + "本書");
//遍歷每一個book節點
for (int i = 0; i < bookList.getLength(); i++) {
System.out.println("=================下面開始遍歷第" + (i + 1) + "本書的內容=================");
//通過 item(i)方法 獲取一個book節點，nodelist的索引值從0開始
Node book = bookList.item(i);
//獲取book節點的所有屬性集合
NamedNodeMap attrs = book.getAttributes();
System.out.println("第 " + (i + 1) + "本書共有" + attrs.getLength() + "個屬性");
//遍歷book的屬性
for (int j = 0; j < attrs.getLength(); j++) {
//通過item(index)方法獲取book節點的某一個屬性
Node attr = attrs.item(j);
//獲取屬性名
System.out.print("屬性名：" + attr.getNodeName());
//獲取屬性值
System.out.println("--屬性值" + attr.getNodeValue());
}
//解析book節點的子節點
NodeList childNodes = book.getChildNodes();
//遍歷childNodes獲取每個節點的節點名和節點值
System.out.println("第" + (i+1) + "本書共有" +
childNodes.getLength() + "個子節點");
for (int k = 0; k < childNodes.getLength(); k++) {
//區分出text型別的node以及element型別的node
if (childNodes.item(k).getNodeType() == Node.ELEMENT_NODE) {
//獲取了element型別節點的節點名
System.out.print("第" + (k + 1) + "個節點的節點名："
+ childNodes.item(k).getNodeName());
//獲取了element型別節點的節點值
System.out.println("--節點值是：" + childNodes.item(k).getFirstChild().getNodeValue());
//System.out.println("--節點值是：" + childNodes.item(k).getTextContent());
}
}
System.out.println("======================結束遍歷第" + (i + 1) + "本書的內容=================");
}
} catch (ParserConfigurationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (SAXException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
二、SAX解析
SAX的全稱是Simple APIs for XML，也即XML簡單應用程式介面。與DOM不同，SAX提供的訪問模式是一種順序模式，這是一種快速讀寫XML資料的方式。當使用SAX分析器對XML文件進行分析時，會觸發一系列事件，並激活相應的事件處理函式，應用程式通過這些事件處理函式實現對XML文件的訪問，因而SAX介面也被稱作事件驅動介面。
優點：
- 採用事件驅動模式，對記憶體耗費比較小。
- 適用於只處理XML檔案中的資料時。
缺點：
- 編碼比較麻煩。
- 很難同時訪問XML檔案中的多處不同資料。
程式碼解析
public class SAXTest {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
//建立一個SAXParserFactory物件
SAXParserFactory factory = SAXParserFactory.newInstance();
//建立一個SAXParser物件
try {
SAXParser parser = factory.newSAXParser();
//建立一個SAXParseHandler物件
SAXParserHandler handler = new SAXParserHandler();
parser.parse("books.xml", handler);
System.out.println("~！~！~！共有" + handler.getBookList().size()
+ "本書");
for (Book 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) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (SAXException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
public class SAXParserHandler extends DefaultHandler {
String value = null;
Book book = null;
private ArrayList<Book> bookList = new ArrayList<Book>();
public ArrayList<Book> getBookList() {
return bookList;
}
int bookIndex = 0;
/**
* 用來標識解析開始
*/
@Override
public void startDocument() throws SAXException {
// TODO Auto-generated method stub
super.startDocument();
System.out.println("SAX解析開始");
}
/**
* 用來標識解析結束
*/
@Override
public void endDocument() throws SAXException {
// TODO Auto-generated method stub
super.endDocument();
System.out.println("SAX解析結束");
}
/**
* 解析xml元素
*/
@Override
public void startElement(String uri, String localName, String qName,
Attributes attributes) throws SAXException {
//呼叫DefaultHandler類的startElement方法
super.startElement(uri, localName, qName, attributes);
if (qName.equals("book")) {
bookIndex++;
//建立一個book物件
book = new Book();
//開始解析book元素的屬性
System.out.println("======================開始遍歷某一本書的內容=================");
//不知道book元素下屬性的名稱以及個數，如何獲取屬性名以及屬性值
int num = attributes.getLength();
for(int i = 0; i < num; i++){
System.out.print("book元素的第" + (i + 1) + "個屬性名是："
+ attributes.getQName(i));
System.out.println("---屬性值是：" + 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("節點名是：" + qName + "---");
}
}
@Override
public void endElement(String uri, String localName, String qName)
throws SAXException {
//呼叫DefaultHandler類的endElement方法
super.endElement(uri, localName, qName);
//判斷是否針對一本書已經遍歷結束
if (qName.equals("book")) {
bookList.add(book);
book = null;
System.out.println("======================結束遍歷某一本書的內容=================");
}
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);
}
}
@Override
public void characters(char[] ch, int start, int length)
throws SAXException {
// TODO Auto-generated method stub
super.characters(ch, start, length);
value = new String(ch, start, length);
if (!value.trim().equals("")) {
System.out.println("節點值是：" + value);
}
}
}
三、JDOM解析
特徵：
- 僅使用具體類，而不使用介面。
- API大量使用了Collections類。
解析程式碼
public class JDOMTest {
private static ArrayList<Book> booksList = new ArrayList<Book>();
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
// 進行對books.xml檔案的JDOM解析
// 準備工作
// 1.建立一個SAXBuilder的物件
SAXBuilder saxBuilder = new SAXBuilder();
InputStream in;
try {
// 2.建立一個輸入流，將xml檔案載入到輸入流中
in = new FileInputStream("src/res/books.xml");
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(in, "UTF-8");
// 3.通過saxBuilder的build方法，將輸入流載入到saxBuilder中
Document document = saxBuilder.build(isr);
// 4.通過document物件獲取xml檔案的根節點
Element rootElement = document.getRootElement();
// 5.獲取根節點下的子節點的List集合
List<Element> bookList = rootElement.getChildren();
// 繼續進行解析
for (Element book : bookList) {
Book bookEntity = new Book();
System.out.println("======開始解析第" + (bookList.indexOf(book) + 1)
+ "書======");
// 解析book的屬性集合
List<Attribute> attrList = book.getAttributes();
// //知道節點下屬性名稱時，獲取節點值
// book.getAttributeValue("id");
// 遍歷attrList(針對不清楚book節點下屬性的名字及數量)
for (Attribute attr : attrList) {
// 獲取屬性名
String attrName = attr.getName();
// 獲取屬性值
String attrValue = attr.getValue();
System.out.println("屬性名：" + attrName + "----屬性值："
+ attrValue);
if (attrName.equals("id")) {
bookEntity.setId(attrValue);
}
}
// 對book節點的子節點的節點名以及節點值的遍歷
List<Element> bookChilds = book.getChildren();
for (Element child : bookChilds) {
System.out.println("節點名：" + child.getName() + "----節點值："
+ 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("======結束解析第" + (bookList.indexOf(book) + 1)
+ "書======");
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(重點)
特徵：
- JDOM的一種智慧分支，它合併了許多超出基本XML文件表示的功能。
- 它使用介面和抽象基本類方法。
- 具有效能優異、靈活性好、功能強大和極端易用的特點。
- 是一個開放原始碼的檔案
下載連結：https://dom4j.github.io/
解析程式碼
public class DOM4JTest {
private static ArrayList<Book> bookList = new ArrayList<Book>();
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
// 解析books.xml檔案
// 建立SAXReader的物件reader
SAXReader reader = new SAXReader();
try {
// 通過reader物件的read方法載入books.xml檔案,獲取docuemnt物件。
Document document = reader.read(new File("src/res/books.xml"));
// 通過document物件獲取根節點bookstore
Element bookStore = document.getRootElement();
// 通過element物件的elementIterator方法獲取迭代器
Iterator it = bookStore.elementIterator();
// 遍歷迭代器，獲取根節點中的資訊（書籍）
while (it.hasNext()) {
System.out.println("=====開始遍歷某一本書=====");
Element book = (Element) it.next();
// 獲取book的屬性名以及 屬性值
List<Attribute> bookAttrs = book.attributes();
for (Attribute attr : bookAttrs) {
System.out.println("屬性名：" + attr.getName() + "--屬性值："
+ attr.getValue());
}
Iterator itt = book.elementIterator();
while (itt.hasNext()) {
Element bookChild = (Element) itt.next();
System.out.println("節點名：" + bookChild.getName() + "--節點值：" + bookChild.getStringValue());
}
System.out.println("=====結束遍歷某一本書=====");
}
} catch (DocumentException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
總結
DOM4J效能最好，連Sun的JAXM也在用DOM4J。目前許多開源專案中大量採用DOM4J，例如大名鼎鼎的Hibernate也用DOM4J來讀取XML配置檔案。如果不考慮可移植性，那就採用DOM4J。
JDOM和DOM在效能測試時表現不佳，在測試10M文件時記憶體溢位。在小文件情況下還值得考慮使用DOM和JDOM。雖然JDOM的開發者已經說明他們期望在正式發行版前專注效能問題，但是從效能觀點來看，它確實沒有值得推薦之處。另外，DOM仍是一個非常好的選擇。DOM實現廣泛應用於多種程式語言。它還是許多其它與XML相關的標準的基礎，因為它正式獲得W3C推薦（與基於非標準的Java模型相對），所以在某些型別的專案中可能也需要它（如在JavaScript中使用DOM）。
SAX表現較好，這要依賴於它特定的解析方式－事件驅動。一個SAX檢測即將到來的XML流，但並沒有載入到記憶體（當然當XML流被讀入時，會有部分文件暫時隱藏在記憶體中）。