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Java文件操作①——XML文件的读取

2016/7/12 15:00:00 gooditblog阅读(136) 评论(6)

一、邂逅XML

文件种类是丰富多彩的,XML作为众多文件类型的一种,经常被用于数据存储和传输。所以XML在现今应用程序中是非常流行的。本文主要讲Java解析和生成XML。用于不同平台、不同设备间的数据共享通信。

XML文件的表现:以“.xml”为文件扩展名的文件;

   存储结构:树形结构;

 

节点名称区分大小写。

1、<book id="1"></book> id为属性, <book><id>1</id></book> id为节点
2、xml文件开头要加上版本信息和编码方式<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

 比如:

❤ 为什么要使用XML?

思考1:不同应用程序之间的通信?

思考2:不同平台间的通信?

思考3:不同平台间的数据共享?

答案就是我们要学习的XML文件。我们可以使用相同的xml把不同的文件联系起来

二、应用 DOM 方式解析 XML

❤ 在Java程序中如何获取XML文件的内容

解析的目的:获取节点名、节点值、属性名、属性值;

四种解析方式:DOM、SAX、DOM4J、JDOM 

DOM、SAX :java 官方方式,不需要下载jar包
DOM4J、JDOM :第三方,需要网上下载jar包

示例:解析XML文件,目标是解析XML文件后,Java程序能够得到xml文件的所有数据

思考:如何在Java程序中保留xml数据的结构?

 

如何保留节点之间的层级关系?

注意常用的节点类型:

 下面介绍DOM方式解析XML:

 功能说明:

代码示例:

 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、创建一个DocumentBuilderFactory的对象
22         DocumentBuilderFactory dbf = DocumentBuilderFactory.newInstance();
23         //2、创建一个DocumentBuilder的对象
24         try {
25             //创建DocumentBuilder对象
26             DocumentBuilder db = dbf.newDocumentBuilder();
27             //3、通过DocumentBuilder对象的parser方法加载books.xml文件到当前项目下
28             /*注意导入Document对象时,要导入org.w3c.dom.Document包下的*/
29             Document document = db.parse("books.xml");//传入文件名可以是相对路径也可以是绝对路径
30             //获取所有book节点的集合
31             NodeList bookList = document.getElementsByTagName("book");
32             //通过nodelist的getLength()方法可以获取bookList的长度
33             System.out.println("一共有" + bookList.getLength() + "本书");
34             //遍历每一个book节点
35             for (int i = 0; i < bookList.getLength(); i++) {
36                 System.out.println("=================下面开始遍历第" + (i + 1) + "本书的内容=================");
37         //❤未知节点属性的个数和属性名时:
38                 //通过 item(i)方法 获取一个book节点,nodelist的索引值从0开始
39                 Node book = bookList.item(i);
40                 //获取book节点的所有属性集合
41                 NamedNodeMap attrs = book.getAttributes();
42                 System.out.println("第 " + (i + 1) + "本书共有" + attrs.getLength() + "个属性");
43                 //遍历book的属性
44                 for (int j = 0; j < attrs.getLength(); j++) {
45                     //通过item(index)方法获取book节点的某一个属性
46                     Node attr = attrs.item(j);
47                     //获取属性名
48                     System.out.print("属性名:" + attr.getNodeName());
49                     //获取属性值
50                     System.out.println("--属性值" + attr.getNodeValue());
51                 }
52           //❤已知book节点有且只有1个id属性:
53              /* 
54               //前提:已经知道book节点有且只能有1个id属性
55               //将book节点进行强制类型转换,转换成Element类型
56               Element book1 = (Element) bookList.item(i);
57               //通过getAttribute("id")方法获取属性值
58               String attrValue = book1.getAttribute("id");
59               System.out.println("id属性的属性值为" + attrValue);
60               */
61                 
62              //解析book节点的子节点
63                 NodeList childNodes = book.getChildNodes();
64               //遍历childNodes获取每个节点的节点名和节点值
65                 System.out.println("第" + (i+1) + "本书共有" + childNodes.getLength() + "个子节点");
66                 for (int k = 0; k < childNodes.getLength(); k++) {
67                   //区分出text类型的node以及element类型的node
68                     if(childNodes.item(k).getNodeType() == Node.ELEMENT_NODE){
69                       //获取了element类型节点的节点名
70                         System.out.print("第" + (k + 1) + "个节点的节点名:" + childNodes.item(k).getNodeName());
71                       //获取了element类型节点的节点值
72                         System.out.println("--节点值是:" + childNodes.item(k).getFirstChild().getNodeValue());
73 //                        System.out.println("--节点值是:" + childNodes.item(k).getTextContent());
74                     }
75                 }
76                 System.out.println("======================结束遍历第" + (i + 1) + "本书的内容=================");
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、应用 SAX 方式解析 XML

SAX是SIMPLE API FOR XML的缩写,与DOM比较而言,SAX是一种轻量型的方法。

Dom解析会将整个xml文件加载到内存中,然后再逐个解析
Sax解析是通过Handler处理类逐个依次解析每个节点

在处理DOM的时候,我们需要读入整个的XML文档,然后在内存中创建DOM树,生成DOM树上的每个NODE对象。当文档比较小的时候,这不会造成什么问题,但是一旦文档大起来,处理DOM就会变得相当费时费力。特别是其对于内存的需求,也将是成倍的增长,以至于在某些应用中使用DOM是一件很不划算的事。这时候,一个较好的替代解决方法就是SAX。 SAX在概念上与DOM完全不同。首先,不同于DOM的文档驱动,它是事件驱动的,也就是说,它并不需要读入整个文档,而文档的读入过程也就是SAX的解析过程。所谓事件驱动,是指一种基于回调(callback)机制的程序运行方法。在XMLReader接受XML文档,在读入XML文档的过程中就进行解析,也就是说读入文档的过程和解析的过程是同时进行的,这和DOM区别很大。

❤ 

代码示例:Book实体类

 1 package com.study.saxtest.entity;
 2 
 3 /**
 4  * 用Book实体类代表XML文件中的"<book>...</book>"中整个元素
 5  * 在遇到<book>标签,证明我们要存储新的book时需要创建Book对象
 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类:

  1 package com.study.saxtest.handler;
  2 
  3 import java.util.ArrayList;
  4 
  5 import org.xml.sax.Attributes;
  6 import org.xml.sax.SAXException;
  7 import org.xml.sax.helpers.DefaultHandler;
  8 
  9 import com.study.saxtest.entity.Book;
 10 
 11 public class SAXParserHandler extends DefaultHandler{
 12     /*注意DefaultHandler是org.xml.sax.helpers包下的*/
 13     
 14     int bookIndex = 0;//设置全局变量,用来记录是第几本书
 15     
 16     String value = null;
 17     Book book = null;
 18     private ArrayList<Book> bookList = new ArrayList<Book>();//保存book对象
 19 
 20     public ArrayList<Book> getBookList() {
 21         return bookList;
 22     }
 23 
 24     /**
 25      * 用来标识解析开始
 26      */
 27     @Override
 28     public void startDocument() throws SAXException {
 29         super.startDocument();
 30         System.out.println("SAX解析开始");
 31 
 32     }
 33     
 34     /**
 35      * 用来标识解析结束
 36      */
 37     @Override
 38     public void endDocument() throws SAXException {
 39         super.endDocument();
 40         System.out.println("SAX解析结束");
 41     }
 42     
 43     /**
 44      * 用来遍历xml文件的开始标签
 45      * 解析xml元素
 46      */
 47     @Override
 48     public void startElement(String uri, String localName, String qName,Attributes attributes) throws SAXException {
 49         //调用DefaultHandler类的startElement方法
 50         super.startElement(uri, localName, qName, attributes);
 51         if (qName.equals("book")) {
 52             bookIndex++;
 53             //创建一个book对象
 54             /*Book*/ book = new Book();
 55             //开始解析book元素的属性
 56             System.out.println("======================开始遍历第"+bookIndex+"本书的内容=================");
 57            /* //❤已知节点的属性名时:比如已知id属性,根据属性名称获取属性值
 58             String value = attributes.getValue("id");
 59             System.out.print("book的属性值是:"+value);*/
 60           //❤未知节点的属性名时,获取属性名和属性值
 61             int num=attributes.getLength();
 62             for(int i=0;i<num;i++){
 63                 System.out.print("book元素的第"+(i+1)+"个属性名是:"+attributes.getQName(i));
 64                 System.out.println("---属性值是:"+attributes.getValue(i));
 65                 if (attributes.getQName(i).equals("id")) {//往book对象中塞值
 66                     book.setId(attributes.getValue(i));
 67                 }
 68             }
 69         }else if (!qName.equals("book") && !qName.equals("bookstore")) {
 70             System.out.print("节点名是:" + qName + "---");//此时qName获取的是节点名(标签)
 71         }
 72     }
 73     
 74     /**
 75      * 用来遍历xml文件的结束标签
 76      */
 77     @Override
 78     public void endElement(String uri, String localName, String qName) throws SAXException {
 79         //调用DefaultHandler类的endElement方法
 80         super.endElement(uri, localName, qName);
 81         //判断是否针对一本书已经遍历结束
 82         if (qName.equals("book")) {
 83             bookList.add(book);//在清空book对象之前先保存
 84             book = null;//把book清空,方便解析下一个book节点
 85             System.out.println("======================结束遍历第"+bookIndex+"本书的内容=================");
 86         }else if (qName.equals("name")) {
 87             book.setName(value);
 88         }
 89         else if (qName.equals("author")) {
 90          book.setAuthor(value);
 91         }
 92         else if (qName.equals("year")) {
 93          book.setYear(value);
 94         }
 95         else if (qName.equals("price")) {
 96          book.setPrice(value);
 97         }
 98         else if (qName.equals("language")) {
 99          book.setLanguage(value);
100         }
101     }
102     
103     /**
104      * 获取文本
105      * 重写charaters()方法时,
106      * String(byte[] bytes,int offset,int length)的构造方法进行数组的传递
107      * 去除解析时多余空格
108      */
109     @Override
110     public void characters(char[] ch, int start, int length)throws SAXException {
111         /**
112          * ch 代表节点中的所有内容,即每次遇到一个标签调用characters方法时,数组ch实际都是整个XML文档的内容
113          * 如何每次去调用characters方法时我们都可以获取不同的节点属性?这时就必须结合start(开始节点)和length(长度)
114          */
115         super.characters(ch, start, length);
116         /*String */value = new String(ch, start, length);//value获取的是文本(开始和结束标签之间的文本)
117 //        System.out.println(value);//输出时会多出两个空格,是因为xml文件中空格与换行字符被看成为一个文本节点
118         if(!value.trim().equals("")){//如果value去掉空格后不是空字符串
119             System.out.println("节点值是:" + value);
120         }
121     }
122     
123     /**
124      * qName获取的是节点名(标签)
125      * value获取的是文本(开始和结束标签之间的文本)
126      * 思考:qName和value分别在两个方法中,如何将这两个方法中的参数整合到一起?
127      * 分析:要在两个方法中用同一个变量,就设置成全局变量,可以赋初值为null。
128      *     可以把characters()方法中的value作成一个全局变量
129      * 
130      * 然后在endElement()方法中对book对象进行塞值。记得要把Book对象设置为全局变量,变量共享
131      */
132 }

测试类: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.获取一个SAXParserFactory的实例对象
21         SAXParserFactory factory = SAXParserFactory.newInstance();
22         //2.通过factory的newSAXParser()方法获取一个SAXParser类的对象。
23         try {
24             SAXParser parser = factory.newSAXParser();
25             //创建SAXParserHandler对象
26             SAXParserHandler handler = new SAXParserHandler();
27             parser.parse("books.xml", handler);
28             System.out.println("~~~~~共有"+handler.getBookList().size()+"本书");
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 }

 运行结果:

SAX解析开始
======================开始遍历第1本书的内容=================
book元素的第1个属性名是:id---属性值是:1
节点名是:name---节点值是:冰与火之歌
节点名是:author---节点值是:乔治马丁
节点名是:year---节点值是:2014
节点名是:price---节点值是:89
======================结束遍历第1本书的内容=================
======================开始遍历第2本书的内容=================
book元素的第1个属性名是:id---属性值是:2
节点名是:name---节点值是:安徒生童话
节点名是:year---节点值是:2004
节点名是:price---节点值是:77
节点名是:language---节点值是:English
======================结束遍历第2本书的内容=================
SAX解析结束
~~~~~共有2本书
1
冰与火之歌
乔治马丁
2014
89
null
----finish----
2
安徒生童话
null
2004
77
English
----finish----
View Code

 四、应用 DOM4J 及 JDOM 方式解析 XML

 # JDOM 方式解析 XML

  JDOM 开始解析前的准备工作:

  JDOM是第三方提供的解析XML方法,需要jdom-2.0.5.jar包

 

 示例代码:

  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         // 进行对books.xml文件的JDOM解析
 27         //❤准备工作
 28         // 1.创建一个SAXBuilder的对象
 29         SAXBuilder saxBuilder = new SAXBuilder();//注意SAXBuilder是org.jdom2.input包下的
 30         InputStream in;
 31         try {
 32             // 2.创建一个输入流,将xml文件加载到输入流中
 33             in=new FileInputStream("books.xml");//如果将xml文件放在src/res包下,此时应该输入“src/res/books.xml”
 34             InputStreamReader isr = new InputStreamReader(in, "UTF-8");//使用包装流InputStreamReader进行读取编码的指定,防止乱码
 35             // 3.通过saxBuilder的build方法,将输入流加载到saxBuilder中
 36             Document document = saxBuilder.build(isr);
 37             // 4.通过document对象获取xml文件的根节点
 38             Element rootElement = document.getRootElement();
 39             // 5.获取根节点下的子节点的List集合
 40             List<Element> bookList = rootElement.getChildren();
 41             //❤ 继续解析,采用for循环对bookList进行遍历
 42             for (Element book : bookList) {
 43                 Book bookEntity = new Book();
 44                 System.out.println("======开始解析第" + (bookList.indexOf(book) + 1) + "书======");//indexOf()返回的是index的位置,是从0开始
 45                 // 解析book的属性集合
 46                 List<Attribute> attrList = book.getAttributes();//适用于未知属性情况下
 47                 /*//知道节点下属性名称时,获取节点值
 48                 book.getAttributeValue("id");*/
 49                 // 遍历attrList(针对不清楚book节点下属性的名字及数量)
 50                 for (Attribute attr : attrList) {
 51                     /**注:JDom中,Attribute的getName和getValue方法获取到的都是实际的名称和值,
 52                      * 不会出现SAX和DOM中的空格和换行的情况*/
 53                     // 获取属性名
 54                     String attrName = attr.getName();
 55                     // 获取属性值
 56                     String attrValue = attr.getValue();
 57                     System.out.println("属性名:" + attrName + "----属性值:" + attrValue);
 58                     if (attrName.equals("id")) {
 59                         bookEntity.setId(attrValue);
 60                        }
 61                 }
 62                 
 63                 //❤对book节点的子节点的节点名以及节点值的遍历
 64                 List<Element> bookChilds = book.getChildren();
 65                 for (Element child : bookChilds) {
 66                     System.out.println("节点名:" + child.getName() + "----节点值:" + 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("======结束解析第" + (bookList.indexOf(book) + 1) + "书======");
 85                 booksList.add(bookEntity);
 86                 bookEntity = null;
 87                 //测试数据
 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:

❤关于 JDOM 使用过程中 JAR 包的引用 :

方式1:通过右击项目-->build path-->add external archives...-->然后选择本地文件的jar包
这种方式并不能将jar包真正导入到项目源码中,当把项目导出放在另外的机器上,这个jar包并不会随着project一同被导出。

如图:

方式2:项目根目录下新建lib文件夹——复制、粘帖jar包——右击jar包选择“build path构建路径”——“add to build path添加至构建路径”即可

如图:

  # 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         // 创建SAXReader的对象reader
21         SAXReader reader = new SAXReader();
22         try {
23             // 通过reader对象的read方法加载books.xml文件,获取docuemnt对象。
24             Document document = reader.read(new File("books.xml"));
25             // 通过document对象获取根节点bookstore
26             Element bookStore = document.getRootElement();
27             // 通过element对象的elementIterator方法获取迭代器
28             Iterator it = bookStore.elementIterator();
29             // 遍历迭代器,获取根节点中的信息(书籍)
30             while (it.hasNext()) {
31              System.out.println("=====开始遍历某一本书=====");
32              Element book = (Element) it.next();
33              // 获取book的属性名以及 属性值
34              List<Attribute> bookAttrs = book.attributes();
35              for (Attribute attr : bookAttrs) {
36               System.out.println("属性名:" + attr.getName() + "--属性值:" + attr.getValue());
37              }
38              //解析子节点的信息
39              Iterator itt = book.elementIterator();
40              while (itt.hasNext()) {
41               Element bookChild = (Element) itt.next();
42               System.out.println("节点名:" + bookChild.getName() + "--节点值:" + bookChild.getStringValue());
43              }
44              System.out.println("=====结束遍历某一本书=====");
45             }
46 
47         } catch (DocumentException e) {
48             e.printStackTrace();
49         }
50     }
51 
52 }

五、四种解析方式比较分析

基础方法:DOM(平台无关的官方解析方式)、SAX(基于事件驱动的解析方式)
扩展方法:JDOM、DOM4J(在基础的方法上扩展出的,只有在java中能够使用的解析方法)

##解析速度的分析 

 

XML四种解析方式性能测试:
SAX>DOM>DOM4J>JDOM

JUnit是Java提供的一种进行单元测试的自动化工具。测试方法可以写在任意类中的任意位置。使用JUnit可以没有main()入口进行测试。
DOM4J在灵活性和对复杂xml的支持上都要强于DOM
DOM4J的应用范围非常的广,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组织提供的一个官方解析方式,在一定程度上是有所应用的。
当XML文件比较大的时候,会发现DOM4J比较好用
1.JUnit:Java提供的单元测试;@Test注解;采用JUnit不需要程序入口main方法
2.性能测试结果:几kB的xml文件;建议使用DOM4J解析
  DOM-33ms
  SAX-6ms
  JDOM-69ms
  DOM4J-45ms
工程右键build path --Add library--JUnit单元测试 --version:JUnit4
  DOM:33,SAX:6
  JDOM:69;DOM4J:45
  DOM 有可能溢出
多使用DOM4J


原文:https://www.cnblogs.com/Qian123/p/5231303.html
分类: Java

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