四種解析XML文檔的方法詳解(介紹+優缺點比較+示例)

(此文章完全屬於轉載)



衆所周知,現在解析XML的方法越來越多,但主流的方法也就四種,即:DOM、SAX、JDOM和DOM4J

下面首先給出這四種方法的jar包下載地址

DOM:在現在的Java JDK裏都自帶了,在xml-apis.jar包裏

SAX:http://sourceforge.net/projects/sax/

JDOM:http://jdom.org/downloads/index.html

DOM4J:http://sourceforge.net/projects/dom4j/

 

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文檔的官方W3C標準。DOM是以層次結構組織的節點或信息片斷的集合。這個層次結構允許開發人員在樹中尋找特定信息。分析該結構通常需要加載整個文檔和構造層次結構,然後才能做任何工作。由於它是基於信息層次的,因而DOM被認爲是基於樹或基於對象的。

【優點】
      ①允許應用程序對數據和結構做出更改。
      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數據。
【缺點】
      ①通常需要加載整個XML文檔來構造層次結構,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,而不是等待所有的數據被處理。而且,由於應用程序只是在讀取數據時檢查數據,因此不需要將數據存儲在內存中。這對於大型文檔來說是個巨大的優點。事實上,應用程序甚至不必解析整個文檔;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? 對於需要自己編寫代碼來處理XML文檔的開發人員來說, 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文檔,而SAX採用的是事件模型。

     DOM解析器把XML文檔轉化爲一個包含其內容的樹,並可以對樹進行遍歷。用DOM解析模型的優點是編程容易,開發人員只需要調用建樹的指令,然後利用navigation APIs訪問所需的樹節點來完成任務。可以很容易的添加和修改樹中的元素。然而由於使用DOM解析器的時候需要處理整個XML文檔,所以對性能和內存的要求比較高,尤其是遇到很大的XML文件的時候。由於它的遍歷能力,DOM解析器常用於XML文檔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文檔的時候可以觸發一系列的事件,當發現給定的tag的時候,它可以激活一個回調方法,告訴該方法制定的標籤已經找到。SAX對內存的要求通常會比較低,因爲它讓開發人員自己來決定所要處理的tag.特別是當開發人員只需要處理文檔中所包含的部分數據時,SAX這種擴展能力得到了更好的體現。但用SAX解析器的時候編碼工作會比較困難,而且很難同時訪問同一個文檔中的多處不同數據。

【優勢】
     ①不需要等待所有數據都被處理,分析就能立即開始。
     ②只在讀取數據時檢查數據,不需要保存在內存中。
     ③可以在某個條件得到滿足時停止解析,不必解析整個文檔。
     ④效率和性能較高,能解析大於系統內存的文檔。

【缺點】
     ①需要應用程序自己負責TAG的處理邏輯(例如維護父/子關係等),文檔越複雜程序就越複雜。
     ②單向導航,無法定位文檔層次,很難同時訪問同一文檔的不同部分數據,不支持XPath
  

 3. JDOM(Java-based Document Object Model)

     JDOM的目的是成爲Java特定文檔模型,它簡化與XML的交互並且比使用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標準擴展。從2000年初就已經開始了JDOM開發。

     JDOMDOM主要有兩方面不同。首先,JDOM僅使用具體類而不使用接口。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文檔聲明其目的是使用20%(或更少)的精力解決80%(或更多)Java/XML問題(根據學習曲線假定爲20%)。JDOM對於大多數Java/XML應用程序來說當然是有用的,並且大多數開發者發現APIDOM容易理解得多。JDOM還包括對程序行爲的相當廣泛檢查以防止用戶做任何在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DOMJDOM接口都更有意義的工作。

     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文檔(儘管它還可以將以前構造的DOM表示作爲輸入)。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文本文檔。JDOM是在Apache許可證變體下發布的開放源碼。

【優點】
     ①使用具體類而不是接口,簡化了DOMAPI
     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性能較差。

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的一種智能分支。它合併了許多超出基本XML文檔表示的功能,包括集成的XPath支持、XML Schema支持以及用於大文檔或流化文檔的基於事件的處理。它還提供了構建文檔表示的選項,它通過DOM4J API和標準DOM接口具有並行訪問功能。從2000下半年開始,它就一直處於開發之中。

      爲支持所有這些功能,DOM4J使用接口和抽象基本類方法。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性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。

      在添加靈活性、XPath集成和對大文檔處理的目標時,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。它還致力於成爲比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序行爲。

      DOM4J是一個非常非常優秀的Java XML API,具有性能優異、功能強大和極端易用使用的特點,同時它也是一個開放源代碼的軟件。如今你可以看到越來越多的Java軟件都在使用DOM4J來讀寫XML,特別值得一提的是連SunJAXM也在用DOM4J.

【優點】
     ①大量使用了Java集合類,方便Java開發人員,同時提供一些提高性能的替代方法。
     ②支持XPath
     ③有很好的性能。

【缺點】
     ①大量使用了接口,API較爲複雜。

 

二、比較

     1.DOM4J性能最好,連SunJAXM也在用DOM4J。目前許多開源項目中大量採用DOM4J,例如大名鼎鼎的Hibernate也用DOM4J來讀取XML配置文件。如果不考慮可移植性,那就採用DOM4J.

     2.JDOMDOM在性能測試時表現不佳,在測試10M文檔時內存溢出,但可移植。在小文檔情況下還值得考慮使用DOMJDOM.雖然JDOM的開發者已經說明他們期望在正式發行版前專注性能問題,但是從性能觀點來看,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編程語言。它還是許多其它與XML相關的標準的基礎,因爲它正式獲得W3C推薦(與基於非標準的Java模型相對),所以在某些類型的項目中可能也需要它(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,但並沒有載入到內存(當然當XML流被讀入時,會有部分文檔暫時隱藏在內存中)。

     我的看法:如果XML文檔較大且不考慮移植性問題建議採用DOM4J;如果XML文檔較小則建議採用JDOM;如果需要及時處理而不需要保存數據則考慮SAX。但無論如何,還是那句話:適合自己的纔是最好的,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

爲了節約篇幅,這裏暫時不給出這四種建立XML文檔的方法與差異,僅給出解析XML文檔的代碼,如果需要完整工程(建立XML文檔+解析XML+測試比較),可去我的CSDN下載。

這裏以下面的XML內容爲例進行解析:

 


<?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文檔解析的接口:


 1 /**
 2  * @author Alexia
 3  *
 4  * 定義XML文檔解析的接口
 5  */
 6 public interface XmlDocument {
 7     
 8     /**
 9      * 解析XML文檔
10      * 
11      * @param fileName
12      *            文件全路徑名稱
13      */
14     public void parserXml(String fileName);
15 }

 

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;

/**
 * @author Alexia
 * 
 * DOM 解析XML文檔
 */
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;

/**
 * @author Alexia
 * 
 * SAX 解析XML文檔
 */
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("文檔開始打印了");
    }

    public void endDocument() throws SAXException {
        // System.out.println("文檔打印結束了");
    }

    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;

/**
 * @author Alexia
 * 
 * JDOM 解析XML文檔
 * 
 */
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

複製代碼
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;

/**
 * @author Alexia
 * 
 * Dom4j 解析XML文檔
 */
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());
        }
    }

}
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