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Java中XML的四種解析方式

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。

  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>

1. 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();
        }        
    }
}

2. 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 bookList = new ArrayList();
public ArrayList 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);
    }
}

}

3. JDOM解析

    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();
        }
    }
}

4. DOM4J解析

    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();
        }
    }
}

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)。