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Java文件操作①——XML文件的讀取
一、邂逅XML
文件種類是豐富多彩的，XML作爲衆多文件類型的一種，經常被用於數據存儲和傳輸。所以XML在現今應用程序中是非常流行的。本文主要講Java解析和生成XML。用於不同平臺、不同設備間的數據共享通信。
XML文件的表現：以“.xml”爲文件擴展名的文件；
存儲結構：樹形結構；
節點名稱區分大小寫。
1、<book id="1"></book> id爲屬性， <book><id>1</id></book> id爲節點
2、xml文件開頭要加上版本信息和編碼方式<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
比如：
❤ 爲什麼要使用XML？
思考1：不同應用程序之間的通信？
思考2：不同平臺間的通信？
思考3：不同平臺間的數據共享？
答案就是我們要學習的XML文件。我們可以使用相同的xml把不同的文件聯繫起來
二、應用 DOM 方式解析 XML
❤ 在Java程序中如何獲取XML文件的內容
解析的目的：獲取節點名、節點值、屬性名、屬性值；
四種解析方式：DOM、SAX、DOM4J、JDOM
DOM、SAX ：java 官方方式，不需要下載jar包
DOM4J、JDOM ：第三方，需要網上下載jar包
示例：解析XML文件，目標是解析XML文件後，Java程序能夠得到xml文件的所有數據
思考：如何在Java程序中保留xml數據的結構？
如何保留節點之間的層級關係？
注意常用的節點類型：
下面介紹DOM方式解析XML：
功能說明：
代碼示例：
1 package com.study.domtest; 2 3 import java.io.IOException; 4 5 import javax.xml.parsers.DocumentBuilder; 6 import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory; 7 import javax.xml.parsers.ParserConfigurationException; 8 9 import org.w3c.dom.Document; 10 import org.w3c.dom.NamedNodeMap; 11 import org.w3c.dom.Node; 12 import org.w3c.dom.NodeList; 13 import org.xml.sax.SAXException; 14 15 /** 16 * DOM方式解析xml 17 */ 18 public class DOMTest { 19 20 public static void main(String[] args) { 21 //1、創建一個DocumentBuilderFactory的對象 22 DocumentBuilderFactory dbf = DocumentBuilderFactory.newInstance(); 23 //2、創建一個DocumentBuilder的對象 24 try { 25 //創建DocumentBuilder對象 26 DocumentBuilder db = dbf.newDocumentBuilder(); 27 //3、通過DocumentBuilder對象的parser方法加載books.xml文件到當前項目下 28 /*注意導入Document對象時，要導入org.w3c.dom.Document包下的*/ 29 Document document = db.parse("books.xml");//傳入文件名可以是相對路徑也可以是絕對路徑 30 //獲取所有book節點的集合 31 NodeList bookList = document.getElementsByTagName("book"); 32 //通過nodelist的getLength()方法可以獲取bookList的長度 33 System.out.println("一共有" + bookList.getLength() + "本書"); 34 //遍歷每一個book節點 35 for (int i = 0; i < bookList.getLength(); i++) { 36 System.out.println("=================下面開始遍歷第" + (i + 1) + "本書的內容================="); 37 //❤未知節點屬性的個數和屬性名時: 38 //通過 item(i)方法 獲取一個book節點，nodelist的索引值從0開始 39 Node book = bookList.item(i); 40 //獲取book節點的所有屬性集合 41 NamedNodeMap attrs = book.getAttributes(); 42 System.out.println("第 " + (i + 1) + "本書共有" + attrs.getLength() + "個屬性"); 43 //遍歷book的屬性 44 for (int j = 0; j < attrs.getLength(); j++) { 45 //通過item(index)方法獲取book節點的某一個屬性 46 Node attr = attrs.item(j); 47 //獲取屬性名 48 System.out.print("屬性名：" + attr.getNodeName()); 49 //獲取屬性值 50 System.out.println("--屬性值" + attr.getNodeValue()); 51 } 52 //❤已知book節點有且只有1個id屬性: 53 /* 54 //前提：已經知道book節點有且只能有1個id屬性 55 //將book節點進行強制類型轉換，轉換成Element類型 56 Element book1 = (Element) bookList.item(i); 57 //通過getAttribute("id")方法獲取屬性值 58 String attrValue = book1.getAttribute("id"); 59 System.out.println("id屬性的屬性值爲" + attrValue); 60 */ 61 62 //解析book節點的子節點 63 NodeList childNodes = book.getChildNodes(); 64 //遍歷childNodes獲取每個節點的節點名和節點值 65 System.out.println("第" + (i+1) + "本書共有" + childNodes.getLength() + "個子節點"); 66 for (int k = 0; k < childNodes.getLength(); k++) { 67 //區分出text類型的node以及element類型的node 68 if(childNodes.item(k).getNodeType() == Node.ELEMENT_NODE){ 69 //獲取了element類型節點的節點名 70 System.out.print("第" + (k + 1) + "個節點的節點名：" + childNodes.item(k).getNodeName()); 71 //獲取了element類型節點的節點值 72 System.out.println("--節點值是：" + childNodes.item(k).getFirstChild().getNodeValue()); 73 // System.out.println("--節點值是：" + childNodes.item(k).getTextContent()); 74 } 75 } 76 System.out.println("======================結束遍歷第" + (i + 1) + "本書的內容================="); 77 } 78 79 } catch (ParserConfigurationException e) { 80 e.printStackTrace(); 81 } catch (SAXException e) { 82 e.printStackTrace(); 83 } catch (IOException e) { 84 e.printStackTrace(); 85 } 86 } 87 88 }
三、應用 SAX 方式解析 XML
SAX是SIMPLE API FOR XML的縮寫，與DOM比較而言，SAX是一種輕量型的方法。
Dom解析會將整個xml文件加載到內存中，然後再逐個解析
Sax解析是通過Handler處理類逐個依次解析每個節點
在處理DOM的時候，我們需要讀入整個的XML文檔，然後在內存中創建DOM樹，生成DOM樹上的每個NODE對象。當文檔比較小的時候，這不會造成什麼問題，但是一旦文檔大起來，處理DOM就會變得相當費時費力。特別是其對於內存的需求，也將是成倍的增長，以至於在某些應用中使用DOM是一件很不划算的事。這時候，一個較好的替代解決方法就是SAX。 SAX在概念上與DOM完全不同。首先，不同於DOM的文檔驅動，它是事件驅動的，也就是說，它並不需要讀入整個文檔，而文檔的讀入過程也就是SAX的解析過程。所謂事件驅動，是指一種基於回調（callback）機制的程序運行方法。在XMLReader接受XML文檔，在讀入XML文檔的過程中就進行解析，也就是說讀入文檔的過程和解析的過程是同時進行的，這和DOM區別很大。
❤
代碼示例：Book實體類
1 package com.study.saxtest.entity; 2 3 /** 4 * 用Book實體類代表XML文件中的"<book>...</book>"中整個元素 5 * 在遇到<book>標籤，證明我們要存儲新的book時需要創建Book對象 6 */ 7 public class Book { 8 private String id; 9 private String name; 10 private String author; 11 private String year; 12 private String price; 13 private String language; 14 public String getId() { 15 return id; 16 } 17 public void setId(String id) { 18 this.id = id; 19 } 20 public String getName() { 21 return name; 22 } 23 public void setName(String name) { 24 this.name = name; 25 } 26 public String getAuthor() { 27 return author; 28 } 29 public void setAuthor(String author) { 30 this.author = author; 31 } 32 public String getYear() { 33 return year; 34 } 35 public void setYear(String year) { 36 this.year = year; 37 } 38 public String getPrice() { 39 return price; 40 } 41 public void setPrice(String price) { 42 this.price = price; 43 } 44 public String getLanguage() { 45 return language; 46 } 47 public void setLanguage(String language) { 48 this.language = language; 49 } 50 }
SAXParserHandler類：
按 Ctrl+C 複製代碼
按 Ctrl+C 複製代碼
測試類：SAXTest
1 package com.study.saxtest.test; 2 3 import java.io.IOException; 4 5 import javax.xml.parsers.ParserConfigurationException; 6 import javax.xml.parsers.SAXParser; 7 import javax.xml.parsers.SAXParserFactory; 8 9 import org.xml.sax.SAXException; 10 11 import com.study.saxtest.entity.Book; 12 import com.study.saxtest.handler.SAXParserHandler; 13 14 /** 15 * sax方式解析XML 16 */ 17 public class SAXTest { 18 19 public static void main(String[] args) { 20 //1.獲取一個SAXParserFactory的實例對象 21 SAXParserFactory factory = SAXParserFactory.newInstance(); 22 //2.通過factory的newSAXParser()方法獲取一個SAXParser類的對象。 23 try { 24 SAXParser parser = factory.newSAXParser(); 25 //創建SAXParserHandler對象 26 SAXParserHandler handler = new SAXParserHandler(); 27 parser.parse("books.xml", handler); 28 System.out.println("~~~~~共有"+handler.getBookList().size()+"本書"); 29 for (Book book : handler.getBookList()) { 30 System.out.println(book.getId()); 31 System.out.println(book.getName()); 32 System.out.println(book.getAuthor()); 33 System.out.println(book.getYear()); 34 System.out.println(book.getPrice()); 35 System.out.println(book.getLanguage()); 36 System.out.println("----finish----"); 37 } 38 } catch (ParserConfigurationException e) { 39 e.printStackTrace(); 40 } catch (SAXException e) { 41 e.printStackTrace(); 42 } catch (IOException e) { 43 e.printStackTrace(); 44 } 45 } 46 47 }
運行結果：
SAX解析開始 ======================開始遍歷第1本書的內容================= book元素的第1個屬性名是：id---屬性值是：1 節點名是：name---節點值是：冰與火之歌 節點名是：author---節點值是：喬治馬丁 節點名是：year---節點值是：2014 節點名是：price---節點值是：89 ======================結束遍歷第1本書的內容================= ======================開始遍歷第2本書的內容================= book元素的第1個屬性名是：id---屬性值是：2 節點名是：name---節點值是：安徒生童話 節點名是：year---節點值是：2004 節點名是：price---節點值是：77 節點名是：language---節點值是：English ======================結束遍歷第2本書的內容================= SAX解析結束 ~~~~~共有2本書 1 冰與火之歌 喬治馬丁 2014 89 null ----finish---- 2 安徒生童話 null 2004 77 English ----finish----
四、應用 DOM4J 及 JDOM 方式解析 XML
# JDOM 方式解析 XML
JDOM 開始解析前的準備工作：
JDOM是第三方提供的解析XML方法，需要jdom-2.0.5.jar包
示例代碼：
1 package com.study.jdomtest1.test; 2 3 import java.io.FileInputStream; 4 import java.io.FileNotFoundException; 5 import java.io.IOException; 6 import java.io.InputStream; 7 import java.io.InputStreamReader; 8 import java.util.ArrayList; 9 import java.util.List; 10 11 import org.jdom2.Attribute; 12 import org.jdom2.Document; 13 import org.jdom2.Element; 14 import org.jdom2.JDOMException; 15 import org.jdom2.input.SAXBuilder; 16 17 import com.study.jdomtest1.entity.Book; 18 19 /** 20 * JDOM 解析XML 21 */ 22 public class JDOMTest { 23 private static ArrayList<Book> booksList = new ArrayList<Book>(); 24 25 public static void main(String[] args) { 26 // 進行對books.xml文件的JDOM解析 27 //❤準備工作 28 // 1.創建一個SAXBuilder的對象 29 SAXBuilder saxBuilder = new SAXBuilder();//注意SAXBuilder是org.jdom2.input包下的 30 InputStream in; 31 try { 32 // 2.創建一個輸入流，將xml文件加載到輸入流中 33 in=new FileInputStream("books.xml");//如果將xml文件放在src/res包下，此時應該輸入“src/res/books.xml” 34 InputStreamReader isr = new InputStreamReader(in, "UTF-8");//使用包裝流InputStreamReader進行讀取編碼的指定，防止亂碼 35 // 3.通過saxBuilder的build方法，將輸入流加載到saxBuilder中 36 Document document = saxBuilder.build(isr); 37 // 4.通過document對象獲取xml文件的根節點 38 Element rootElement = document.getRootElement(); 39 // 5.獲取根節點下的子節點的List集合 40 List<Element> bookList = rootElement.getChildren(); 41 //❤ 繼續解析，採用for循環對bookList進行遍歷 42 for (Element book : bookList) { 43 Book bookEntity = new Book(); 44 System.out.println("======開始解析第" + (bookList.indexOf(book) + 1) + "書======");//indexOf()返回的是index的位置，是從0開始 45 // 解析book的屬性集合 46 List<Attribute> attrList = book.getAttributes();//適用於未知屬性情況下 47 /*//知道節點下屬性名稱時，獲取節點值 48 book.getAttributeValue("id");*/ 49 // 遍歷attrList(針對不清楚book節點下屬性的名字及數量) 50 for (Attribute attr : attrList) { 51 /**注：JDom中，Attribute的getName和getValue方法獲取到的都是實際的名稱和值， 52 * 不會出現SAX和DOM中的空格和換行的情況*/ 53 // 獲取屬性名 54 String attrName = attr.getName(); 55 // 獲取屬性值 56 String attrValue = attr.getValue(); 57 System.out.println("屬性名：" + attrName + "----屬性值：" + attrValue); 58 if (attrName.equals("id")) { 59 bookEntity.setId(attrValue); 60 } 61 } 62 63 //❤對book節點的子節點的節點名以及節點值的遍歷 64 List<Element> bookChilds = book.getChildren(); 65 for (Element child : bookChilds) { 66 System.out.println("節點名：" + child.getName() + "----節點值：" + child.getValue()); 67 if (child.getName().equals("name")) { 68 bookEntity.setName(child.getValue()); 69 } 70 else if (child.getName().equals("author")) { 71 bookEntity.setAuthor(child.getValue()); 72 } 73 else if (child.getName().equals("year")) { 74 bookEntity.setYear(child.getValue()); 75 } 76 else if (child.getName().equals("price")) { 77 bookEntity.setPrice(child.getValue()); 78 } 79 else if (child.getName().equals("language")) { 80 bookEntity.setLanguage(child.getValue()); 81 } 82 83 } 84 System.out.println("======結束解析第" + (bookList.indexOf(book) + 1) + "書======"); 85 booksList.add(bookEntity); 86 bookEntity = null; 87 //測試數據 88 System.out.println(booksList.size()); 89 System.out.println(booksList.get(0).getId()); 90 System.out.println(booksList.get(0).getName()); 91 92 } 93 } catch (FileNotFoundException e) { 94 e.printStackTrace(); 95 } catch (JDOMException e) { 96 e.printStackTrace(); 97 } catch (IOException e) { 98 e.printStackTrace(); 99 } 100 } 101 102 }
注意：
❤關於 JDOM 使用過程中 JAR 包的引用 ：
方式1：通過右擊項目-->build path-->add external archives...-->然後選擇本地文件的jar包
這種方式並不能將jar包真正導入到項目源碼中，當把項目導出放在另外的機器上，這個jar包並不會隨着project一同被導出。
如圖：
方式2：項目根目錄下新建lib文件夾——複製、粘帖jar包——右擊jar包選擇“build path構建路徑”——“add to build path添加至構建路徑”即可
如圖：
# DOM4J 方式解析 XML
DOM4J 是第三方提供的解析XML方法，需要dom4j-1.6.1.jar包
示例：
1 package com.study.dom4jtest; 2 3 import java.io.File; 4 import java.util.Iterator; 5 import java.util.List; 6 7 import org.dom4j.Attribute; 8 import org.dom4j.Document; 9 import org.dom4j.DocumentException; 10 import org.dom4j.Element; 11 import org.dom4j.io.SAXReader; 12 13 /** 14 * DOM4J 方式解析XML 15 */ 16 public class DOM4JTest { 17 18 public static void main(String[] args) { 19 // 解析books.xml文件 20 // 創建SAXReader的對象reader 21 SAXReader reader = new SAXReader(); 22 try { 23 // 通過reader對象的read方法加載books.xml文件,獲取docuemnt對象。 24 Document document = reader.read(new File("books.xml")); 25 // 通過document對象獲取根節點bookstore 26 Element bookStore = document.getRootElement(); 27 // 通過element對象的elementIterator方法獲取迭代器 28 Iterator it = bookStore.elementIterator(); 29 // 遍歷迭代器，獲取根節點中的信息（書籍） 30 while (it.hasNext()) { 31 System.out.println("=====開始遍歷某一本書====="); 32 Element book = (Element) it.next(); 33 // 獲取book的屬性名以及 屬性值 34 List<Attribute> bookAttrs = book.attributes(); 35 for (Attribute attr : bookAttrs) { 36 System.out.println("屬性名：" + attr.getName() + "--屬性值：" + attr.getValue()); 37 } 38 //解析子節點的信息 39 Iterator itt = book.elementIterator(); 40 while (itt.hasNext()) { 41 Element bookChild = (Element) itt.next(); 42 System.out.println("節點名：" + bookChild.getName() + "--節點值：" + bookChild.getStringValue()); 43 } 44 System.out.println("=====結束遍歷某一本書====="); 45 } 46 47 } catch (DocumentException e) { 48 e.printStackTrace(); 49 } 50 } 51 52 }
五、四種解析方式比較分析
基礎方法：DOM（平臺無關的官方解析方式）、SAX（基於事件驅動的解析方式）
擴展方法：JDOM、DOM4J（在基礎的方法上擴展出的，只有在java中能夠使用的解析方法）
##解析速度的分析
XML四種解析方式性能測試：
SAX>DOM>DOM4J>JDOM
JUnit是Java提供的一種進行單元測試的自動化工具。測試方法可以寫在任意類中的任意位置。使用JUnit可以沒有main()入口進行測試。
DOM4J在靈活性和對複雜xml的支持上都要強於DOM
DOM4J的應用範圍非常的廣，例如在三大框架的Hibernate中是使用DOM4J的方式解析文件的。
DOM是w3c組織提供的一個官方解析方式，在一定程度上是有所應用的。
當XML文件比較大的時候，會發現DOM4J比較好用
1.JUnit：Java提供的單元測試；@Test註解；採用JUnit不需要程序入口main方法
2.性能測試結果：幾kB的xml文件；建議使用DOM4J解析
DOM-33ms
SAX-6ms
JDOM-69ms
DOM4J-45ms
工程右鍵build path --Add library--JUnit單元測試 --version:JUnit4
DOM:33,SAX:6
JDOM:69;DOM4J:45
DOM 有可能溢出
多使用DOM4J