四種XML解析方式詳解
一、介紹及優缺點分析
1. DOM(Document Object Model)
DOM是用與平臺和語言無關的方式表示XML文件的官方W3C標準。DOM是以層次結構組織的節點或資訊片斷的集合。這個層次結構允許開發人員在樹中尋找特定資訊。分析該結構通常需要載入整個文件和構造層次結構,然後才能做任何工作。由於它是基於資訊層次的,因而DOM被認為是基於樹或基於物件的。
【優點】
①允許應用程式對資料和結構做出更改。
②訪問是雙向的,可以在任何時候在樹中上下導航,獲取和操作任意部分的資料。
【缺點】
①通常需要載入整個XML文件來構造層次結構,消耗資源大。
2. SAX(Simple API for XML)
SAX處理的優點非常類似於流媒體的優點。分析能夠立即開始,而不是等待所有的資料被處理。而且,由於應用程式只是在讀取資料時檢查資料,因此不需要將資料儲存在記憶體中。這對於大型文件來說是個巨大的優點。事實上,應用程式甚至不必解析整個文件;它可以在某個條件得到滿足時停止解析。一般來說,SAX還比它的替代者DOM快許多。
選擇DOM還是選擇SAX? 對於需要自己編寫程式碼來處理XML文件的開發人員來說,選擇DOM還是SAX解析模型是一個非常重要的設計決策。DOM採用建立樹形結構的方式訪問XML文件,而SAX採用的是事件模型
DOM解析器把XML文件轉化為一個包含其內容的樹,並可以對樹進行遍歷。用DOM解析模型的優點是程式設計容易,開發人員只需要呼叫建樹的指令,然後利用navigation APIs訪問所需的樹節點來完成任務。可以很容易的新增和修改樹中的元素。然而由於使用DOM解析器的時候需要處理整個XML文件,所以對效能和記憶體的要求比較高,尤其是遇到很大的XML檔案的時候。由於它的遍歷能力,DOM解析器常用於XML文件需要頻繁的改變的服務中。
SAX解析器採用了基於事件的模型,它在解析XML文件的時候可以觸發一系列的事件,當發現給定的tag的時候,它可以啟用一個回撥方法,告訴該方法制定的標籤已經找到。
【優勢】
①不需要等待所有資料都被處理,分析就能立即開始。
②只在讀取資料時檢查資料,不需要儲存在記憶體中。
③可以在某個條件得到滿足時停止解析,不必解析整個文件。
④效率和效能較高,能解析大於系統記憶體的文件。
【缺點】
①需要應用程式自己負責TAG的處理邏輯(例如維護父/子關係等),文件越複雜程式就越複雜。
②單向導航,無法定位文件層次,很難同時訪問同一文件的不同部分資料,不支援XPath。
3. JDOM(Java-based Document Object Model)
JDOM的目的是成為Java特定文件模型,它簡化與XML的互動並且比使用DOM實現更快。由於是第一個Java特定模型,JDOM一直得到大力推廣和促進。正在考慮通過“Java規範請求JSR-102”將它最終用作“Java標準擴充套件”。從2000年初就已經開始了JDOM開發。
JDOM與DOM主要有兩方面不同。首先,JDOM僅使用具體類而不使用介面。這在某些方面簡化了API,但是也限制了靈活性。第二,API大量使用了Collections類,簡化了那些已經熟悉這些類的Java開發者的使用。
JDOM文件宣告其目的是“使用20%(或更少)的精力解決80%(或更多)Java/XML問題”(根據學習曲線假定為20%)。JDOM對於大多數Java/XML應用程式來說當然是有用的,並且大多數開發者發現API比DOM容易理解得多。JDOM還包括對程式行為的相當廣泛檢查以防止使用者做任何在XML中無意義的事。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況下的錯誤)。這也許是比學習DOM或JDOM介面都更有意義的工作。
JDOM自身不包含解析器。它通常使用SAX2解析器來解析和驗證輸入XML文件(儘管它還可以將以前構造的DOM表示作為輸入)。它包含一些轉換器以將JDOM表示輸出成SAX2事件流、DOM模型或XML文字文件。JDOM是在Apache許可證變體下發布的開放原始碼。
【優點】
①使用具體類而不是介面,簡化了DOM的API。
②大量使用了Java集合類,方便了Java開發人員。
【缺點】
①沒有較好的靈活性。
②效能較差。
4. DOM4J(Document Object Model for Java)
雖然DOM4J代表了完全獨立的開發結果,但最初,它是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,包括整合的XPath支援、XML Schema支援以及用於大文件或流化文件的基於事件的處理。它還提供了構建文件表示的選項,它通過DOM4J API和標準DOM介面具有並行訪問功能。從2000下半年開始,它就一直處於開發之中。
為支援所有這些功能,DOM4J使用介面和抽象基本類方法。DOM4J大量使用了API中的Collections類,但是在許多情況下,它還提供一些替代方法以允許更好的效能或更直接的編碼方法。直接好處是,雖然DOM4J付出了更復雜的API的代價,但是它提供了比JDOM大得多的靈活性。
在新增靈活性、XPath整合和對大文件處理的目標時,DOM4J的目標與JDOM是一樣的:針對Java開發者的易用性和直觀操作。它還致力於成為比JDOM更完整的解決方案,實現在本質上處理所有Java/XML問題的目標。在完成該目標時,它比JDOM更少強調防止不正確的應用程式行為。
DOM4J是一個非常非常優秀的Java XML API,具有效能優異、功能強大和極端易用使用的特點,同時它也是一個開放原始碼的軟體。如今你可以看到越來越多的Java軟體都在使用DOM4J來讀寫XML,特別值得一提的是連Sun的JAXM也在用DOM4J.
【優點】
①大量使用了Java集合類,方便Java開發人員,同時提供一些提高效能的替代方法。
②支援XPath。
③有很好的效能。
【缺點】
①大量使用了介面,API較為複雜。
二、比較
1. 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.
2. 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,但可移植。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)。
3. 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)。
我的看法:如果XML文件較大且不考慮移植性問題建議採用DOM4J;如果XML文件較小則建議採用JDOM;如果需要及時處理而不需要儲存資料則考慮SAX。但無論如何,還是那句話:適合自己的才是最好的,如果時間允許,建議大家講這四種方法都嘗試一遍然後選擇一種適合自己的即可。
三、示例
為了節約篇幅,這裡暫時不給出這四種建立XML文件的方法與差異,僅給出解析XML文件的程式碼,如果需要完整工程(建立XML文件+解析XML+測試比較)。
這裡以下面的XML內容為例進行解析:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<users>
<user id="0">
<name>Alexia</name>
<age>23</age>
<sex>Female</sex>
</user>
<user id="1">
<name>Edward</name>
<age>24</age>
<sex>Male</sex>
</user>
<user id="2">
<name>wjm</name>
<age>23</age>
<sex>Female</sex>
</user>
<user id="3">
<name>wh</name>
<age>24</age>
<sex>Male</sex>
</user>
</users>
首先定義XML文件解析的介面:
/**
* @author Alexia
*
* 定義XML文件解析的介面
*/
public interface XmlDocument {
/**
* 解析XML文件
*
* @param fileName
* 檔案全路徑名稱
*/
public void parserXml(String fileName);
}
1. DOM示例
package com.xml;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilder;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;
import javax.xml.parsers.ParserConfigurationException;
import javax.xml.transform.OutputKeys;
import javax.xml.transform.Transformer;
import javax.xml.transform.TransformerConfigurationException;
import javax.xml.transform.TransformerException;
import javax.xml.transform.TransformerFactory;
import javax.xml.transform.dom.DOMSource;
import javax.xml.transform.stream.StreamResult;
import org.w3c.dom.Document;
import org.w3c.dom.Element;
import org.w3c.dom.Node;
import org.w3c.dom.NodeList;
import org.xml.sax.SAXException;
/**
*
* DOM 解析XML文件
*/
public class DomDemo implements XmlDocument {
private Document document;
public void parserXml(String fileName) {
try {
DocumentBuilderFactory dbf = DocumentBuilderFactory.newInstance();
DocumentBuilder db = dbf.newDocumentBuilder();
Document document = db.parse(fileName);
NodeList users = document.getChildNodes();
for (int i = 0; i < users.getLength(); i++) {
Node user = users.item(i);
NodeList userInfo = user.getChildNodes();
for (int j = 0; j < userInfo.getLength(); j++) {
Node node = userInfo.item(j);
NodeList userMeta = node.getChildNodes();
for (int k = 0; k < userMeta.getLength(); k++) {
if(userMeta.item(k).getNodeName() != "#text")
System.out.println(userMeta.item(k).getNodeName()
+ ":" + userMeta.item(k).getTextContent());
}
System.out.println();
}
}
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ParserConfigurationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (SAXException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
2. SAX示例
package com.xml;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.io.StringWriter;
import javax.xml.parsers.ParserConfigurationException;
import javax.xml.parsers.SAXParser;
import javax.xml.parsers.SAXParserFactory;
import javax.xml.transform.OutputKeys;
import javax.xml.transform.Result;
import javax.xml.transform.Transformer;
import javax.xml.transform.TransformerConfigurationException;
import javax.xml.transform.sax.SAXTransformerFactory;
import javax.xml.transform.sax.TransformerHandler;
import javax.xml.transform.stream.StreamResult;
import org.xml.sax.Attributes;
import org.xml.sax.SAXException;
import org.xml.sax.helpers.AttributesImpl;
import org.xml.sax.helpers.DefaultHandler;
/**
*
* SAX 解析XML文件
*/
public class SaxDemo implements XmlDocument {
public void parserXml(String fileName) {
SAXParserFactory saxfac = SAXParserFactory.newInstance();
try {
SAXParser saxparser = saxfac.newSAXParser();
InputStream is = new FileInputStream(fileName);
saxparser.parse(is, new MySAXHandler());
} catch (ParserConfigurationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (SAXException e) {
e.printStackTrace();
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
class MySAXHandler extends DefaultHandler {
boolean hasAttribute = false;
Attributes attributes = null;
public void startDocument() throws SAXException {
// System.out.println("文件開始列印了");
}
public void endDocument() throws SAXException {
// System.out.println("文件列印結束了");
}
public void startElement(String uri, String localName, String qName,
Attributes attributes) throws SAXException {
if (qName.equals("users")) {
return;
}
if (qName.equals("user")) {
return;
}
if (attributes.getLength() > 0) {
this.attributes = attributes;
this.hasAttribute = true;
}
}
public void endElement(String uri, String localName, String qName)
throws SAXException {
if (hasAttribute && (attributes != null)) {
for (int i = 0; i < attributes.getLength(); i++) {
System.out.print(attributes.getQName(0) + ":"
+ attributes.getValue(0));
}
}
}
public void characters(char[] ch, int start, int length)
throws SAXException {
System.out.print(new String(ch, start, length));
}
}
3. JDOM示例
package com.xml;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.List;
import org.jdom2.Document;
import org.jdom2.Element;
import org.jdom2.JDOMException;
import org.jdom2.input.SAXBuilder;
import org.jdom2.output.XMLOutputter;
/**
*
* JDOM 解析XML文件
*
*/
public class JDomDemo implements XmlDocument {
public void parserXml(String fileName) {
SAXBuilder builder = new SAXBuilder();
try {
Document document = builder.build(fileName);
Element users = document.getRootElement();
List userList = users.getChildren("user");
for (int i = 0; i < userList.size(); i++) {
Element user = (Element) userList.get(i);
List userInfo = user.getChildren();
for (int j = 0; j < userInfo.size(); j++) {
System.out.println(((Element) userInfo.get(j)).getName()
+ ":" + ((Element) userInfo.get(j)).getValue());
}
System.out.println();
}
} catch (JDOMException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
4. DOM4J示例
package com.xml;
import java.io.File;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.Writer;
import java.util.Iterator;
import org.dom4j.Document;
import org.dom4j.DocumentException;
import org.dom4j.DocumentHelper;
import org.dom4j.Element;
import org.dom4j.io.SAXReader;
import org.dom4j.io.XMLWriter;
/**
*
* Dom4j 解析XML文件
*/
public class Dom4jDemo implements XmlDocument {
public void parserXml(String fileName) {
File inputXml = new File(fileName);
SAXReader saxReader = new SAXReader();
try {
Document document = saxReader.read(inputXml);
Element users = document.getRootElement();
for (Iterator i = users.elementIterator(); i.hasNext();) {
Element user = (Element) i.next();
for (Iterator j = user.elementIterator(); j.hasNext();) {
Element node = (Element) j.next();
System.out.println(node.getName() + ":" + node.getText());
}
System.out.println();
}
} catch (DocumentException e) {
System.out.println(e.getMessage());
}
}
}
參考: