• XML解析——Java中XML的四种解析方式


    XML是一种通用的数据交换格式,它的平台无关性、语言无关性、系统无关性、给数据集成与交互带来了极大的方便。XML在不同的语言环境中解析方式都是一样的,只不过实现的语法不同而已。

    XML的解析方式分为四种:1、DOM解析;2、SAX解析;3、JDOM解析;4、DOM4J解析。其中前两种属于基础方法,是官方提供的平台无关的解析方式;后两种属于扩展方法,它们是在基础的方法上扩展出来的,只适用于java平台。

    针对以下XML文件,会对四种方式进行详细描述:

    复制代码
     1 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
     2 <bookstore>
     3     <book id="1">
     4         <name>冰与火之歌</name>
     5         <author>乔治马丁</author>
     6         <year>2014</year>
     7         <price>89</price>
     8     </book>
     9     <book id="2">
    10         <name>安徒生童话</name>
    11         <year>2004</year>
    12         <price>77</price>
    13         <language>English</language>
    14     </book>    
    15 </bookstore>
    复制代码

    一、DOM解析

      DOM的全称是Document Object Model,也即文档对象模型。在应用程序中,基于DOM的XML分析器将一个XML文档转换成一个对象模型的集合(通常称DOM树),应用程序正是通过对这个对象模型的操作,来实现对XML文档数据的操作。通过DOM接口,应用程序可以在任何时候访问XML文档中的任何一部分数据,因此,这种利用DOM接口的机制也被称作随机访问机制。

      DOM接口提供了一种通过分层对象模型来访问XML文档信息的方式,这些分层对象模型依据XML的文档结构形成了一棵节点树。无论XML文档中所描述的是什么类型的信息,即便是制表数据、项目列表或一个文档,利用DOM所生成的模型都是节点树的形式。也就是说,DOM强制使用树模型来访问XML文档中的信息。由于XML本质上就是一种分层结构,所以这种描述方法是相当有效的。

      DOM树所提供的随机访问方式给应用程序的开发带来了很大的灵活性,它可以任意地控制整个XML文档中的内容。然而,由于DOM分析器把整个XML文档转化成DOM树放在了内存中,因此,当文档比较大或者结构比较复杂时,对内存的需求就比较高。而且,对于结构复杂的树的遍历也是一项耗时的操作。所以,DOM分析器对机器性能的要求比较高,实现效率不十分理想。不过,由于DOM分析器所采用的树结构的思想与XML文档的结构相吻合,同时鉴于随机访问所带来的方便,因此,DOM分析器还是有很广泛的使用价值的。

        优点:

          1、形成了树结构,有助于更好的理解、掌握,且代码容易编写。

          2、解析过程中,树结构保存在内存中,方便修改。

        缺点:

          1、由于文件是一次性读取,所以对内存的耗费比较大。

          2、如果XML文件比较大,容易影响解析性能且可能会造成内存溢出。

      以下是解析代码:

    复制代码
     1 public class DOMTest {
     2     public static void main(String[] args) {
     3         //创建一个DocumentBuilderFactory的对象
     4         DocumentBuilderFactory dbf = DocumentBuilderFactory.newInstance();
     5         //创建一个DocumentBuilder的对象
     6         try {
     7             //创建DocumentBuilder对象
     8             DocumentBuilder db = dbf.newDocumentBuilder();
     9             //通过DocumentBuilder对象的parser方法加载books.xml文件到当前项目下
    10             Document document = db.parse("books.xml");
    11             //获取所有book节点的集合
    12             NodeList bookList = document.getElementsByTagName("book");
    13             //通过nodelist的getLength()方法可以获取bookList的长度
    14             System.out.println("一共有" + bookList.getLength() + "本书");
    15             //遍历每一个book节点
    16             for (int i = 0; i < bookList.getLength(); i++) {
    17                 System.out.println("=================下面开始遍历第" + (i + 1) + "本书的内容=================");
    18                 //通过 item(i)方法 获取一个book节点,nodelist的索引值从0开始
    19                 Node book = bookList.item(i);
    20                 //获取book节点的所有属性集合
    21                 NamedNodeMap attrs = book.getAttributes();
    22                 System.out.println("第 " + (i + 1) + "本书共有" + attrs.getLength() + "个属性");
    23                 //遍历book的属性
    24                 for (int j = 0; j < attrs.getLength(); j++) {
    25                     //通过item(index)方法获取book节点的某一个属性
    26                     Node attr = attrs.item(j);
    27                     //获取属性名
    28                     System.out.print("属性名:" + attr.getNodeName());
    29                     //获取属性值
    30                     System.out.println("--属性值" + attr.getNodeValue());
    31                 }
    32                 //解析book节点的子节点
    33                 NodeList childNodes = book.getChildNodes();
    34                 //遍历childNodes获取每个节点的节点名和节点值
    35                 System.out.println("第" + (i+1) + "本书共有" + 
    36                 childNodes.getLength() + "个子节点");
    37                 for (int k = 0; k < childNodes.getLength(); k++) {
    38                     //区分出text类型的node以及element类型的node
    39                     if (childNodes.item(k).getNodeType() == Node.ELEMENT_NODE) {
    40                         //获取了element类型节点的节点名
    41                         System.out.print("第" + (k + 1) + "个节点的节点名:" 
    42                         + childNodes.item(k).getNodeName());
    43                         //获取了element类型节点的节点值
    44                         System.out.println("--节点值是:" + childNodes.item(k).getFirstChild().getNodeValue());
    45                         //System.out.println("--节点值是:" + childNodes.item(k).getTextContent());
    46                     }
    47                 }
    48                 System.out.println("======================结束遍历第" + (i + 1) + "本书的内容=================");
    49             }
    50         } catch (ParserConfigurationException e) {
    51             e.printStackTrace();
    52         } catch (SAXException e) {
    53             e.printStackTrace();
    54         } catch (IOException e) {
    55             e.printStackTrace();
    56         }        
    57     }
    58 }
    复制代码

    二、SAX解析

      SAX的全称是Simple APIs for XML,也即XML简单应用程序接口。与DOM不同,SAX提供的访问模式是一种顺序模式,这是一种快速读写XML数据的方式。当使用SAX分析器对XML文档进行分析时,会触发一系列事件,并激活相应的事件处理函数,应用程序通过这些事件处理函数实现对XML文档的访问,因而SAX接口也被称作事件驱动接口。

        优点:

          1、采用事件驱动模式,对内存耗费比较小。

          2、适用于只处理XML文件中的数据时。

        缺点:

          1、编码比较麻烦。

          2、很难同时访问XML文件中的多处不同数据。

      以下是解析代码:

    复制代码
      1 public class SAXTest {
      2     /**
      3      * @param args
      4      */
      5     public static void main(String[] args) {
      6         //锟斤拷取一锟斤拷SAXParserFactory锟斤拷实锟斤拷
      7         SAXParserFactory factory = SAXParserFactory.newInstance();
      8         //通锟斤拷factory锟斤拷取SAXParser实锟斤拷
      9         try {
     10             SAXParser parser = factory.newSAXParser();
     11             //锟斤拷锟斤拷SAXParserHandler锟斤拷锟斤拷
     12             SAXParserHandler handler = new SAXParserHandler();
     13             parser.parse("books.xml", handler);
     14             System.out.println("~!~!~!共有" + handler.getBookList().size()
     15                     + "本书");
     16             for (Book book : handler.getBookList()) {
     17                 System.out.println(book.getId());
     18                 System.out.println(book.getName());
     19                 System.out.println(book.getAuthor());
     20                 System.out.println(book.getYear());
     21                 System.out.println(book.getPrice());
     22                 System.out.println(book.getLanguage());
     23                 System.out.println("----finish----");
     24             }
     25         } catch (ParserConfigurationException e) {
     26             // TODO Auto-generated catch block
     27             e.printStackTrace();
     28         } catch (SAXException e) {
     29             // TODO Auto-generated catch block
     30             e.printStackTrace();
     31         } catch (IOException e) {
     32             // TODO Auto-generated catch block
     33             e.printStackTrace();
     34         }
     35     }
     36 }
     37 
     38 public class SAXParserHandler extends DefaultHandler {
     39     String value = null;
     40     Book book = null;
     41     private ArrayList<Book> bookList = new ArrayList<Book>();
     42     public ArrayList<Book> getBookList() {
     43         return bookList;
     44     }
     45 
     46     int bookIndex = 0;
     47     /**
     48      * 用来标识解析开始
     49      */
     50     @Override
     51     public void startDocument() throws SAXException {
     52         // TODO Auto-generated method stub
     53         super.startDocument();
     54         System.out.println("SAX解析开始");
     55     }
     56     
     57     /**
     58      * 用来标识解析结束
     59      */
     60     @Override
     61     public void endDocument() throws SAXException {
     62         // TODO Auto-generated method stub
     63         super.endDocument();
     64         System.out.println("SAX解析结束");
     65     }
     66     
     67     /**
     68      * 解析xml元素
     69      */
     70     @Override
     71     public void startElement(String uri, String localName, String qName,
     72             Attributes attributes) throws SAXException {
     73         //调用DefaultHandler类的startElement方法
     74         super.startElement(uri, localName, qName, attributes);
     75         if (qName.equals("book")) {
     76             bookIndex++;
     77             //创建一个book对象
     78             book = new Book();
     79             //开始解析book元素的属性
     80             System.out.println("======================开始遍历某一本书的内容=================");
     81             //不知道book元素下属性的名称以及个数,如何获取属性名以及属性值
     82             int num = attributes.getLength();
     83             for(int i = 0; i < num; i++){
     84                 System.out.print("book元素的第" + (i + 1) +  "个属性名是:"
     85                         + attributes.getQName(i));
     86                 System.out.println("---属性值是:" + attributes.getValue(i));
     87                 if (attributes.getQName(i).equals("id")) {
     88                     book.setId(attributes.getValue(i));
     89                 }
     90             }
     91         }
     92         else if (!qName.equals("name") && !qName.equals("bookstore")) {
     93             System.out.print("节点名是:" + qName + "---");
     94         }
     95     }
     96     
     97     @Override
     98     public void endElement(String uri, String localName, String qName)
     99             throws SAXException {
    100         //调用DefaultHandler类的endElement方法
    101         super.endElement(uri, localName, qName);
    102         //判断是否针对一本书已经遍历结束
    103         if (qName.equals("book")) {
    104             bookList.add(book);
    105             book = null;
    106             System.out.println("======================结束遍历某一本书的内容=================");
    107         }
    108         else if (qName.equals("name")) {
    109             book.setName(value);
    110         }
    111         else if (qName.equals("author")) {
    112             book.setAuthor(value);
    113         }
    114         else if (qName.equals("year")) {
    115             book.setYear(value);
    116         }
    117         else if (qName.equals("price")) {
    118             book.setPrice(value);
    119         }
    120         else if (qName.equals("language")) {
    121             book.setLanguage(value);
    122         }
    123     }
    124     
    125     @Override
    126     public void characters(char[] ch, int start, int length)
    127             throws SAXException {
    128         // TODO Auto-generated method stub
    129         super.characters(ch, start, length);
    130         value = new String(ch, start, length);
    131         if (!value.trim().equals("")) {
    132             System.out.println("节点值是:" + value);
    133         }
    134     }
    135 }
    复制代码

    三、JDOM解析

        特征:

          1、仅使用具体类,而不使用接口。

          2、API大量使用了Collections类。

      以下是解析代码:

    复制代码
     1 public class JDOMTest {
     2     private static ArrayList<Book> booksList = new ArrayList<Book>();
     3     /**
     4      * @param args
     5      */
     6     public static void main(String[] args) {
     7         // 进行对books.xml文件的JDOM解析
     8         // 准备工作
     9         // 1.创建一个SAXBuilder的对象
    10         SAXBuilder saxBuilder = new SAXBuilder();
    11         InputStream in;
    12         try {
    13             // 2.创建一个输入流,将xml文件加载到输入流中
    14             in = new FileInputStream("src/res/books.xml");
    15             InputStreamReader isr = new InputStreamReader(in, "UTF-8");
    16             // 3.通过saxBuilder的build方法,将输入流加载到saxBuilder中
    17             Document document = saxBuilder.build(isr);
    18             // 4.通过document对象获取xml文件的根节点
    19             Element rootElement = document.getRootElement();
    20             // 5.获取根节点下的子节点的List集合
    21             List<Element> bookList = rootElement.getChildren();
    22             // 继续进行解析
    23             for (Element book : bookList) {
    24                 Book bookEntity = new Book();
    25                 System.out.println("======开始解析第" + (bookList.indexOf(book) + 1)
    26                         + "书======");
    27                 // 解析book的属性集合
    28                 List<Attribute> attrList = book.getAttributes();
    29                 // //知道节点下属性名称时,获取节点值
    30                 // book.getAttributeValue("id");
    31                 // 遍历attrList(针对不清楚book节点下属性的名字及数量)
    32                 for (Attribute attr : attrList) {
    33                     // 获取属性名
    34                     String attrName = attr.getName();
    35                     // 获取属性值
    36                     String attrValue = attr.getValue();
    37                     System.out.println("属性名:" + attrName + "----属性值:"
    38                             + attrValue);
    39                     if (attrName.equals("id")) {
    40                         bookEntity.setId(attrValue);
    41                     }
    42                 }
    43                 // 对book节点的子节点的节点名以及节点值的遍历
    44                 List<Element> bookChilds = book.getChildren();
    45                 for (Element child : bookChilds) {
    46                     System.out.println("节点名:" + child.getName() + "----节点值:"
    47                             + child.getValue());
    48                     if (child.getName().equals("name")) {
    49                         bookEntity.setName(child.getValue());
    50                     }
    51                     else if (child.getName().equals("author")) {
    52                         bookEntity.setAuthor(child.getValue());
    53                     }
    54                     else if (child.getName().equals("year")) {
    55                         bookEntity.setYear(child.getValue());
    56                     }
    57                     else if (child.getName().equals("price")) {
    58                         bookEntity.setPrice(child.getValue());
    59                     }
    60                     else if (child.getName().equals("language")) {
    61                         bookEntity.setLanguage(child.getValue());
    62                     }
    63                 }
    64                 System.out.println("======结束解析第" + (bookList.indexOf(book) + 1)
    65                         + "书======");
    66                 booksList.add(bookEntity);
    67                 bookEntity = null;
    68                 System.out.println(booksList.size());
    69                 System.out.println(booksList.get(0).getId());
    70                 System.out.println(booksList.get(0).getName());
    71                 
    72             }
    73         } catch (FileNotFoundException e) {
    74             e.printStackTrace();
    75         } catch (JDOMException e) {
    76             e.printStackTrace();
    77         } catch (IOException e) {
    78             e.printStackTrace();
    79         }
    80     }
    81 }
    复制代码

    4、DOM4J解析

         特征:

          1、JDOM的一种智能分支,它合并了许多超出基本XML文档表示的功能。

          2、它使用接口和抽象基本类方法。

          3、具有性能优异、灵活性好、功能强大和极端易用的特点。

          4、是一个开放源码的文件

      以下是解析代码:

    复制代码
     1 public class DOM4JTest {
     2     private static ArrayList<Book> bookList = new ArrayList<Book>();
     3     /**
     4      * @param args
     5      */
     6     public static void main(String[] args) {
     7         // 解析books.xml文件
     8         // 创建SAXReader的对象reader
     9         SAXReader reader = new SAXReader();
    10         try {
    11             // 通过reader对象的read方法加载books.xml文件,获取docuemnt对象。
    12             Document document = reader.read(new File("src/res/books.xml"));
    13             // 通过document对象获取根节点bookstore
    14             Element bookStore = document.getRootElement();
    15             // 通过element对象的elementIterator方法获取迭代器
    16             Iterator it = bookStore.elementIterator();
    17             // 遍历迭代器,获取根节点中的信息(书籍)
    18             while (it.hasNext()) {
    19                 System.out.println("=====开始遍历某一本书=====");
    20                 Element book = (Element) it.next();
    21                 // 获取book的属性名以及 属性值
    22                 List<Attribute> bookAttrs = book.attributes();
    23                 for (Attribute attr : bookAttrs) {
    24                     System.out.println("属性名:" + attr.getName() + "--属性值:"
    25                             + attr.getValue());
    26                 }
    27                 Iterator itt = book.elementIterator();
    28                 while (itt.hasNext()) {
    29                     Element bookChild = (Element) itt.next();
    30                     System.out.println("节点名:" + bookChild.getName() + "--节点值:" + bookChild.getStringValue());
    31                 }
    32                 System.out.println("=====结束遍历某一本书=====");
    33             }
    34         } catch (DocumentException e) {
    35             // TODO Auto-generated catch block
    36             e.printStackTrace();
    37         }
    38     }
    39 }
    复制代码

    Final:比较总结

      DOM4J性能最好,连Sun的JAXM也在用DOM4J。目前许多开源项目中大量采用DOM4J,例如大名鼎鼎的Hibernate也用DOM4J来读取XML配置文件。如果不考虑可移植性,那就采用DOM4J。
          JDOM和DOM在性能测试时表现不佳,在测试10M文档时内存溢出。在小文档情况下还值得考虑使用DOM和JDOM。虽然JDOM的开发者已经说明他们期望在正式发行版前专注性能问题,但是从性能观点来看,它确实没有值得推荐之处。另外,DOM仍是一个非常好的选择。DOM实现广泛应用于多种编程语言。它还是许多其它与XML相关的标准的基础,因为它正式获得W3C推荐(与基于非标准的Java模型相对),所以在某些类型的项目中可能也需要它(如在JavaScript中使用DOM)。
          SAX表现较好,这要依赖于它特定的解析方式-事件驱动。一个SAX检测即将到来的XML流,但并没有载入到内存(当然当XML流被读入时,会有部分文档暂时隐藏在内存中)。

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