XML的介紹使用
一、什麼是XML?
XML,Extensible Markup Language,擴充套件性標識語言。檔案的字尾名為:.xml。就像HTML的作用是顯示資料,XML的作用是傳輸和儲存資料。
據說,java是一門專業操作XML的語言。作用:為了便於不同應用、不同平臺之間的資料共享和通訊。
具體點的作用為:
(1)可作為一種簡單的資料庫,儲存並檢索資料;
(2)傳輸約定格式的檔案;
(3)做軟體的配置檔案。【配置檔案:儲存軟體設定的檔案】
二、XML與HTML、JSON的比較
1.XML的哥哥——HTML
出生:
XML並不是代替HTML,XML的出生是為了完善HTML的缺陷和侷限性。
2.XML的閨蜜——JSON
先來說說“哥哥”和“閨蜜”的區別:哥哥是指一個媽生的;閨蜜是非親的。
JSON,Javascript Object Notation,js物件表示法。作用也是儲存和交換文字資訊。
兩者比較:JSON比XML更小,更快,更易解析,so,也更受歡迎。
兩者作用範圍:JSON適用於簡單的傳值,XML適用於更廣闊的範圍。
(1)XML的資料結構——樹形結構
(2)json的資料結構
{"key":"value"}
三、XML的dtd約束和Schema約束
一個有效的XML文件必然是結構正規的,結構正規的XML文件不一定是有效的,即有效的是格式正規的一個子集。
注意:約束由框架提供,我們用來規範我們的xml檔案,一般不需我們寫約束。。。
四、xml的三種理論解析
1 SAX
SAX(Simple API for XML)
使用流式處理的方式,它並不記錄所讀內容的相關資訊。
它是一種以事件為驅動的XML API,解析速度快,佔用記憶體少。使用回撥函式來實現。
缺點是不能倒退。
2 DOM
DOM(Document Object Model)
它是一次性全部將內容載入在記憶體中,生成一個樹狀結構,它沒有涉及回撥和複雜的狀態管理。
缺點是載入大文件時效率低下。
3 PULL
Pull 內置於 Android 系統中。也是官方解析佈局檔案所使用的方式。
Pull 與 SAX 有點類似,都提供了類似的事件,如開始元素和結束元素。
不同的是,SAX 的事件驅動是回撥相應方法,需要提供回撥的方法,而後在 SAX 內部自動呼叫相應的方法。
而Pull解析器並沒有強制要求提供觸發的方法。因為他觸發的事件不是一個方法,而是一個數字。它使用方便,效率高。
接!
三者比較:
SAX、DOM、Pull 的比較:
記憶體佔用:SAX、Pull比DOM要好;
程式設計方式:SAX 採用事件驅動,在相應事件觸發的時候,會呼叫使用者編好的方法,也即每解析一類 XML,就要編寫一個新的適合該類XML的處理類。DOM 是 W3C 的規範,Pull 簡潔。
訪問與修改:SAX 採用流式解析,DOM 隨機訪問。
訪問方式:SAX,Pull 解析的方式是同步的,DOM 逐字逐句。
五、四種解析方法使用
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。
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>XML
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:
1、形成了樹結構,有助於更好的理解、掌握,且程式碼容易編寫。
2、解析過程中,樹結構儲存在記憶體中,方便修改。
缺點:
1、由於檔案是一次性讀取,所以對記憶體的耗費比較大。
2、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。
以下是解析程式碼:
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(); } } }DOM
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:
1、採用事件驅動模式,對記憶體耗費比較小。
2、適用於只處理XML檔案中的資料時。
缺點:
1、編碼比較麻煩。
2、很難同時訪問XML檔案中的多處不同資料。
以下是解析程式碼:
public class SAXTest { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { //錕斤拷取一錕斤拷SAXParserFactory錕斤拷實錕斤拷 SAXParserFactory factory = SAXParserFactory.newInstance(); //通錕斤拷factory錕斤拷取SAXParser實錕斤拷 try { SAXParser parser = factory.newSAXParser(); //錕斤拷錕斤拷SAXParserHandler錕斤拷錕斤拷 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); } } }Sax
三、JDOM解析(不常用,僅作了解)
特徵:
1、僅使用具體類,而不使用介面。
2、API大量使用了Collections類。
以下是解析程式碼:
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(); } } }JDOM
四、DOM4J解析(常用)
特徵:
1、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。
2、它使用介面和抽象基本類方法。
3、具有效能優異、靈活性好、功能強大和極端易用的特點。
4、是一個開放原始碼的檔案
以下是解析程式碼:
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(); } } }DOM4J
Final:比較總結
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)。