Java 解析 XML のサンプルコードの概要
【はじめに】
現在、JavaでXMLを解析する技術は数多くありますが、主にDOM、SAX、JDOM、DOM4jの使い方と利点を以下の記事で紹介します。 XML ドキュメント解析テクノロジの欠点とパフォーマンス テスト。
1. [基礎知識 - リテラシー]
sax と dom は XML 文書を解析するための 2 つのメソッド (具体的な実装はなく、インターフェースのみ) であるため、これらだけでは XML 文書を解析できません。 は、sax インターフェイスと dom インターフェイスをさらにカプセル化し、DomcumentBuilderFactory/DomcumentBuilder および SAXParserFactory/SAXParser を提供します (デフォルトでは xerces インタープリターが使用されます)。
2. [DOM、SAX、JDOM、DOM4j の簡単な紹介]1. [DOM (ドキュメント オブジェクト モデル) ] by
W3C 提供されるインターフェース、 XML ドキュメント全体をメモリに読み込み、各ノード (Node) を操作するための DOM ツリーを構築します。 サンプルコード: <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<university name="pku">
<college name="c1">
<class name="class1">
<student name="stu1" sex='male' age="21" />
<student name="stu2" sex='female' age="20" />
<student name="stu3" sex='female' age="20" />
</class>
<class name="class2">
<student name="stu4" sex='male' age="19" />
<student name="stu5" sex='female' age="20" />
<student name="stu6" sex='female' age="21" />
</class>
</college>
<college name="c2">
<class name="class3">
<student name="stu7" sex='male' age="20" />
</class>
</college>
<college name="c3">
</college>
</university>
package test.xml;
import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilder;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;
import javax.xml.parsers.ParserConfigurationException;
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.w3c.dom.Text;
import org.xml.sax.SAXException;
/**
* dom读写xml
* @author whwang
*/
public class TestDom {
public static void main(String[] args) {
read();
//write();
}
public static void read() {
DocumentBuilderFactory dbf = DocumentBuilderFactory.newInstance();
try {
DocumentBuilder builder = dbf.newDocumentBuilder();
InputStream in = TestDom.class.getClassLoader().getResourceAsStream("test.xml");
Document doc = builder.parse(in);
// root <university>
Element root = doc.getDocumentElement();
if (root == null) return;
System.err.println(root.getAttribute("name"));
// all college node
NodeList collegeNodes = root.getChildNodes();
if (collegeNodes == null) return;
for(int i = 0; i < collegeNodes.getLength(); i++) {
Node college = collegeNodes.item(i);
if (college != null && college.getNodeType() == Node.ELEMENT_NODE) {
System.err.println("\t" + college.getAttributes().getNamedItem("name").getNodeValue());
// all class node
NodeList classNodes = college.getChildNodes();
if (classNodes == null) continue;
for (int j = 0; j < classNodes.getLength(); j++) {
Node clazz = classNodes.item(j);
if (clazz != null && clazz.getNodeType() == Node.ELEMENT_NODE) {
System.err.println("\t\t" + clazz.getAttributes().getNamedItem("name").getNodeValue());
// all student node
NodeList studentNodes = clazz.getChildNodes();
if (studentNodes == null) continue;
for (int k = 0; k < studentNodes.getLength(); k++) {
Node student = studentNodes.item(k);
if (student != null && student.getNodeType() == Node.ELEMENT_NODE) {
System.err.print("\t\t\t" + student.getAttributes().getNamedItem("name").getNodeValue());
System.err.print(" " + student.getAttributes().getNamedItem("sex").getNodeValue());
System.err.println(" " + student.getAttributes().getNamedItem("age").getNodeValue());
}
}
}
}
}
}
} catch (ParserConfigurationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (SAXException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void write() {
DocumentBuilderFactory dbf = DocumentBuilderFactory.newInstance();
try {
DocumentBuilder builder = dbf.newDocumentBuilder();
InputStream in = TestDom.class.getClassLoader().getResourceAsStream("test.xml");
Document doc = builder.parse(in);
// root <university>
Element root = doc.getDocumentElement();
if (root == null) return;
// 修改属性
root.setAttribute("name", "tsu");
NodeList collegeNodes = root.getChildNodes();
if (collegeNodes != null) {
for (int i = 0; i <collegeNodes.getLength() - 1; i++) {
// 删除节点
Node college = collegeNodes.item(i);
if (college.getNodeType() == Node.ELEMENT_NODE) {
String collegeName = college.getAttributes().getNamedItem("name").getNodeValue();
if ("c1".equals(collegeName) || "c2".equals(collegeName)) {
root.removeChild(college);
} else if ("c3".equals(collegeName)) {
Element newChild = doc.createElement("class");
newChild.setAttribute("name", "c4");
college.appendChild(newChild);
}
}
}
}
// 新增节点
Element addCollege = doc.createElement("college");
addCollege.setAttribute("name", "c5");
root.appendChild(addCollege);
Text text = doc.createTextNode("text");
addCollege.appendChild(text);
// 将修改后的文档保存到文件
TransformerFactory transFactory = TransformerFactory.newInstance();
Transformer transFormer = transFactory.newTransformer();
DOMSource domSource = new DOMSource(doc);
File file = new File("src/dom-modify.xml");
if (file.exists()) {
file.delete();
}
file.createNewFile();
FileOutputStream out = new FileOutputStream(file);
StreamResult xmlResult = new StreamResult(out);
transFormer.transform(domSource, xmlResult);
System.out.println(file.getAbsolutePath());
} catch (ParserConfigurationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (SAXException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (TransformerConfigurationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (TransformerException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
2. [SAX (Simple API for XML)]SAX は、
event 駆動型 API (Observermode) に基づいています。ユーザーは興味のあるイベントを登録するだけで十分です。 SAX は、EntityResolver、DTDHandler、ContentHandler、および ErrorHandler インターフェイスを提供します。これらは、それぞれ、AWT と同様に、エンティティ解析イベント、DTD 処理イベント、テキスト処理イベント、およびエラー処理イベントを監視するために使用されます。インターフェースのデフォルトのクラスは DefaultHandler です (ここでのデフォルトの実装は実際には空のメソッドです)。通常、必要なのは DefaultHandler を継承し、必要なイベントを書き換えるだけです。 サンプルコード:
package test.xml; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import javax.xml.parsers.ParserConfigurationException; import javax.xml.parsers.SAXParser; import javax.xml.parsers.SAXParserFactory; import org.xml.sax.Attributes; import org.xml.sax.InputSource; import org.xml.sax.Locator; import org.xml.sax.SAXException; import org.xml.sax.SAXParseException; import org.xml.sax.helpers.DefaultHandler; /** * * @author whwang */ public class TestSAX { public static void main(String[] args) { read(); write(); } public static void read() { try { SAXParserFactory factory = SAXParserFactory.newInstance(); SAXParser parser = factory.newSAXParser(); InputStream in = TestSAX.class.getClassLoader().getResourceAsStream("test.xml"); parser.parse(in, new MyHandler()); } catch (ParserConfigurationException e) { e.printStackTrace(); } catch (SAXException e) { e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } public static void write() { System.err.println("纯SAX对于写操作无能为力"); } } // 重写对自己感兴趣的事件处理方法 class MyHandler extends DefaultHandler { @Override public InputSource resolveEntity(String publicId, String systemId) throws IOException, SAXException { return super.resolveEntity(publicId, systemId); } @Override public void notationDecl(String name, String publicId, String systemId) throws SAXException { super.notationDecl(name, publicId, systemId); } @Override public void unparsedEntityDecl(String name, String publicId, String systemId, String notationName) throws SAXException { super.unparsedEntityDecl(name, publicId, systemId, notationName); } @Override public void setDocumentLocator(Locator locator) { super.setDocumentLocator(locator); } @Override public void startDocument() throws SAXException { System.err.println("开始解析文档"); } @Override public void endDocument() throws SAXException { System.err.println("解析结束"); } @Override public void startPrefixMapping(String prefix, String uri) throws SAXException { super.startPrefixMapping(prefix, uri); } @Override public void endPrefixMapping(String prefix) throws SAXException { super.endPrefixMapping(prefix); } @Override public void startElement(String uri, String localName, String qName, Attributes attributes) throws SAXException { System.err.print("Element: " + qName + ", attr: "); print(attributes); } @Override public void endElement(String uri, String localName, String qName) throws SAXException { super.endElement(uri, localName, qName); } @Override public void characters(char[] ch, int start, int length) throws SAXException { super.characters(ch, start, length); } @Override public void ignorableWhitespace(char[] ch, int start, int length) throws SAXException { super.ignorableWhitespace(ch, start, length); } @Override public void processingInstruction(String target, String data) throws SAXException { super.processingInstruction(target, data); } @Override public void skippedEntity(String name) throws SAXException { super.skippedEntity(name); } @Override public void warning(SAXParseException e) throws SAXException { super.warning(e); } @Override public void error(SAXParseException e) throws SAXException { super.error(e); } @Override public void fatalError(SAXParseException e) throws SAXException { super.fatalError(e); } private void print(Attributes attrs) { if (attrs == null) return; System.err.print("["); for (int i = 0; i < attrs.getLength(); i++) { System.err.print(attrs.getQName(i) + " = " + attrs.getValue(i)); if (i != attrs.getLength() - 1) { System.err.print(", "); } } System.err.println("]"); } }
3. [JDOM]
JDOMは、XMLを処理する純粋なJAVA APIです。具象クラスを使用します。インターフェイスは使用されません。 JDOM 自体にはパーサーは含まれていません。通常、SAX2 パーサーを使用して入力 XML ドキュメントを解析および検証します (ただし、以前に構築された DOM 表現を入力として受け取ることもできます)。 JDOM 表現を SAX2 イベント ストリーム、DOM モデル 、または XML テキスト ドキュメント
に出力するためのコンバーターが含まれています サンプル コード:
package test.xml; import java.io.File; import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.util.List; import org.jdom.Attribute; import org.jdom.Document; import org.jdom.Element; import org.jdom.JDOMException; import org.jdom.input.SAXBuilder; import org.jdom.output.XMLOutputter; /** * JDom读写xml * @author whwang */ public class TestJDom { public static void main(String[] args) { //read(); write(); } public static void read() { try { boolean validate = false; SAXBuilder builder = new SAXBuilder(validate); InputStream in = TestJDom.class.getClassLoader().getResourceAsStream("test.xml"); Document doc = builder.build(in); // 获取根节点 <university> Element root = doc.getRootElement(); readNode(root, ""); } catch (JDOMException e) { e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } @SuppressWarnings("unchecked") public static void readNode(Element root, String prefix) { if (root == null) return; // 获取属性 List<Attribute> attrs = root.getAttributes(); if (attrs != null && attrs.size() > 0) { System.err.print(prefix); for (Attribute attr : attrs) { System.err.print(attr.getValue() + " "); } System.err.println(); } // 获取他的子节点 List<Element> childNodes = root.getChildren(); prefix += "\t"; for (Element e : childNodes) { readNode(e, prefix); } } public static void write() { boolean validate = false; try { SAXBuilder builder = new SAXBuilder(validate); InputStream in = TestJDom.class.getClassLoader().getResourceAsStream("test.xml"); Document doc = builder.build(in); // 获取根节点 <university> Element root = doc.getRootElement(); // 修改属性 root.setAttribute("name", "tsu"); // 删除 boolean isRemoved = root.removeChildren("college"); System.err.println(isRemoved); // 新增 Element newCollege = new Element("college"); newCollege.setAttribute("name", "new_college"); Element newClass = new Element("class"); newClass.setAttribute("name", "ccccc"); newCollege.addContent(newClass); root.addContent(newCollege); XMLOutputter out = new XMLOutputter(); File file = new File("src/jdom-modify.xml"); if (file.exists()) { file.delete(); } file.createNewFile(); FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file); out.output(doc, fos); } catch (JDOMException e) { e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }
4、[DOM4j]
dom4j は現在 XML 解析で使用されています(Hibernate と Sun の JAXM も XML の解析に dom4j を使用します) 統合された XPath サポート、XML スキーマ サポート、および大規模なドキュメントまたはストリームのサポートなど、基本的な XML ドキュメント表現を超える多くの機能が組み込まれています。最適化されたドキュメントの数
サンプルコード:
package test.xml; import java.io.File; import java.io.FileWriter; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.util.List; import org.dom4j.Attribute; import org.dom4j.Document; import org.dom4j.DocumentException; import org.dom4j.DocumentHelper; import org.dom4j.Element; import org.dom4j.ProcessingInstruction; import org.dom4j.VisitorSupport; import org.dom4j.io.SAXReader; import org.dom4j.io.XMLWriter; /** * Dom4j读写xml * @author whwang */ public class TestDom4j { public static void main(String[] args) { read1(); //read2(); //write(); } public static void read1() { try { SAXReader reader = new SAXReader(); InputStream in = TestDom4j.class.getClassLoader().getResourceAsStream("test.xml"); Document doc = reader.read(in); Element root = doc.getRootElement(); readNode(root, ""); } catch (DocumentException e) { e.printStackTrace(); } } @SuppressWarnings("unchecked") public static void readNode(Element root, String prefix) { if (root == null) return; // 获取属性 List<Attribute> attrs = root.attributes(); if (attrs != null && attrs.size() > 0) { System.err.print(prefix); for (Attribute attr : attrs) { System.err.print(attr.getValue() + " "); } System.err.println(); } // 获取他的子节点 List<Element> childNodes = root.elements(); prefix += "\t"; for (Element e : childNodes) { readNode(e, prefix); } } public static void read2() { try { SAXReader reader = new SAXReader(); InputStream in = TestDom4j.class.getClassLoader().getResourceAsStream("test.xml"); Document doc = reader.read(in); doc.accept(new MyVistor()); } catch (DocumentException e) { e.printStackTrace(); } } public static void write() { try { // 创建一个xml文档 Document doc = DocumentHelper.createDocument(); Element university = doc.addElement("university"); university.addAttribute("name", "tsu"); // 注释 university.addComment("这个是根节点"); Element college = university.addElement("college"); college.addAttribute("name", "cccccc"); college.setText("text"); File file = new File("src/dom4j-modify.xml"); if (file.exists()) { file.delete(); } file.createNewFile(); XMLWriter out = new XMLWriter(new FileWriter(file)); out.write(doc); out.flush(); out.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } class MyVistor extends VisitorSupport { public void visit(Attribute node) { System.out.println("Attibute: " + node.getName() + "=" + node.getValue()); } public void visit(Element node) { if (node.isTextOnly()) { System.out.println("Element: " + node.getName() + "=" + node.getText()); } else { System.out.println(node.getName()); } } @Override public void visit(ProcessingInstruction node) { System.out.println("PI:" + node.getTarget() + " " + node.getText()); } }
三、【性能测试】
环境:AMD4400+ 2.0+GHz主频 JDK6.0
运行参数:-Xms400m -Xmx400m
xml文件大小:10.7M
结果:
DOM: >581297ms
SAX: 8829ms
JDOM: 581297ms
DOM4j: 5309ms
时间包括IO的,只是进行了简单的测试,仅供参考!!!!
四、【对比】
1、【DOM】
DOM是基于树的结构,通常需要加载整文档和构造DOM树,然后才能开始工作。
优点:
a、由于整棵树在内存中,因此可以对xml文档随机访问
b、可以对xml文档进行修改操作
c、较sax,dom使用也更简单。
缺点:
a、整个文档必须一次性解析完
a、由于整个文档都需要载入内存,对于大文档成本高
2、【SAX】
SAX类似流媒体,它基于事件驱动的,因此无需将整个文档载入内存,使用者只需要监听自己感兴趣的事件即可。
优点:
a、无需将整个xml文档载入内存,因此消耗内存少
b、可以注册多个ContentHandler
缺点:
a、不能随机的访问xml中的节点
b、不能修改文档
3、【JDOM】
JDOM是纯Java的处理XML的API,其API中大量使用Collections类,
优点:
a、DOM方式的优点
b、具有SAX的Java规则
缺点
a、DOM方式的缺点
4、【DOM4J】
这4中xml解析方式中,最优秀的一个,集易用和性能于一身。
五、【小插曲XPath】
XPath 是一门在 XML 文档中查找信息的语言, 可用来在 XML 文档中对元素和属性进行遍历。XPath 是 W3C XSLT 标准的主要元素,并且 XQuery 和 XPointer 同时被构建于 XPath 表达之上。因此,对 XPath 的理解是很多高级 XML 应用的基础。
XPath非常类似对数据库操作的SQL语言,或者说JQuery,它可以方便开发者抓起文档中需要的东西。(dom4j也支持xpath)
示例代码:
package test.xml; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import javax.xml.parsers.DocumentBuilder; import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory; import javax.xml.parsers.ParserConfigurationException; import javax.xml.xpath.XPath; import javax.xml.xpath.XPathConstants; import javax.xml.xpath.XPathExpression; import javax.xml.xpath.XPathExpressionException; import javax.xml.xpath.XPathFactory; import org.w3c.dom.Document; import org.w3c.dom.NodeList; import org.xml.sax.SAXException; public class TestXPath { public static void main(String[] args) { read(); } public static void read() { try { DocumentBuilderFactory dbf = DocumentBuilderFactory.newInstance(); DocumentBuilder builder = dbf.newDocumentBuilder(); InputStream in = TestXPath.class.getClassLoader().getResourceAsStream("test.xml"); Document doc = builder.parse(in); XPathFactory factory = XPathFactory.newInstance(); XPath xpath = factory.newXPath(); // 选取所有class元素的name属性 // XPath语法介绍: http://w3school.com.cn/xpath/ XPathExpression expr = xpath.compile("//class/@name"); NodeList nodes = (NodeList) expr.evaluate(doc, XPathConstants.NODESET); for (int i = 0; i < nodes.getLength(); i++) { System.out.println("name = " + nodes.item(i).getNodeValue()); } } catch (XPathExpressionException e) { e.printStackTrace(); } catch (ParserConfigurationException e) { e.printStackTrace(); } catch (SAXException e) { e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }
六、【补充】
注意4种解析方法对TextNode(文本节点)的处理:
1、在使用DOM时,调用node.getChildNodes()获取该节点的子节点,文本节点也会被当作一个Node来返回,如:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <university name="pku"> <college name="c1"> <class name="class1"> <student name="stu1" sex='male' age="21" /> <student name="stu2" sex='female' age="20" /> <student name="stu3" sex='female' age="20" /> </class> </college> </university>
package test.xml; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.util.Arrays; import javax.xml.parsers.DocumentBuilder; import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory; import javax.xml.parsers.ParserConfigurationException; 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; /** * dom读写xml * @author whwang */ public class TestDom2 { public static void main(String[] args) { read(); } public static void read() { DocumentBuilderFactory dbf = DocumentBuilderFactory.newInstance(); try { DocumentBuilder builder = dbf.newDocumentBuilder(); InputStream in = TestDom2.class.getClassLoader().getResourceAsStream("test.xml"); Document doc = builder.parse(in); // root <university> Element root = doc.getDocumentElement(); if (root == null) return; // System.err.println(root.getAttribute("name")); // all college node NodeList collegeNodes = root.getChildNodes(); if (collegeNodes == null) return; System.err.println("university子节点数:" + collegeNodes.getLength()); System.err.println("子节点如下:"); for(int i = 0; i < collegeNodes.getLength(); i++) { Node college = collegeNodes.item(i); if (college == null) continue; if (college.getNodeType() == Node.ELEMENT_NODE) { System.err.println("\t元素节点:" + college.getNodeName()); } else if (college.getNodeType() == Node.TEXT_NODE) { System.err.println("\t文本节点:" + Arrays.toString(college.getTextContent().getBytes())); } } } catch (ParserConfigurationException e) { e.printStackTrace(); } catch (FileNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (SAXException e) { e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }
输出的结果是:
university子节点数:3 子节点如下: 文本节点:[10, 9] 元素节点:college 文本节点:[10]
其中\n的ASCII码为10,\t的ASCII码为9。结果让人大吃一惊,university的子节点数不是1,也不是2,而是3,这3个子节点都是谁呢?为了看得更清楚点,把xml文档改为:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <university name="pku">11 <college name="c1"> <class name="class1"> <student name="stu1" sex='male' age="21" /> <student name="stu2" sex='female' age="20" /> <student name="stu3" sex='female' age="20" /> </class> </college>22 </university>
还是上面的程序,输出结果为:
university子节点数:3 子节点如下: 文本节点:[49, 49, 10, 9] 元素节点:college 文本节点:[50, 50, 10]
其中数字1的ASCII码为49,数字2的ASCII码为50。
2、使用SAX来解析同DOM,当你重写它的public void characters(char[] ch, int start, int length)方法时,你就能看到。
3、JDOM,调用node.getChildren()只返回子节点,不包括TextNode节点(不管该节点是否有Text信息)。如果要获取该节点的Text信息,可以调用node.getText()方法,该方法返回节点的Text信息,也包括\n\t等特殊字符。
4、DOM4j同JDOM
以上がJava 解析 XML のサンプルコードの概要の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。

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