在Java中对XML的简单应用

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XML 数据传输格式



1 XML 概述



1.1 什么是 XML

  • XML 指可扩展标记语言(EXtensible Markup Language)。
  • XML 是一种很像HTML的标记语言。
  • XML 的设计宗旨是传输数据,而不是显示数据。
  • XML 标签没有被预定义。您需要自行定义标签。
  • XML 被设计为具有自我描述性。
  • XML 是 W3C 的推荐标准



1.2 XML 与 HTML 的主要差异

  • XML 不是 HTML 的替代。
  • XML 和 HTML 为不同的目的而设计:
  • XML 被设计为传输和存储数据,其焦点是数据的内容。
  • HTML 被设计用来显示数据,其焦点是数据的外观。
  • HTML 旨在显示信息,而 XML 旨在传输信息。

**注意:**XML 不会做任何事情。XML 被设计用来结构化、存储以及传输信息。



1.3 XML 不是对 HTML 的替代


XML 是对 HTML 的补充。

XML 不会替代 HTML,理解这一点很重要。在大多数 web 应用程序中,XML 用于传输数据,而 HTML 用于格式化并显示数据。

对 XML 最好的描述是:

XML 是独立于软件和硬件的信息传输工具。



2 XML 语法



2.1 基本语法


  1. XML 文档的后缀名必须为

    .xml


  2. XML 第一行必须定义为文档声明


    <?xml version='1.0' ?>


  3. XML 文档有且仅有一个根元素

    XML 文档必须有一个元素是所有其他元素的

    父元素

    。该元素称为

    根元素

    <root>
      <child>
        <subchild>.....</subchild>
      </child>
    </root>
    

  4. XML 的属性值须加引号

    在 XML 中,XML 的属性值须加引号。请研究下面的两个 XML 文档。第一个是错误的,第二个是正确的:

    <!-- 这是错误的 -->
    <note date=08/08/2008>
    <to>George</to>
    <from>John</from>
    </note> 
    
    <!-- 这是正确的 -->
    <note date="08/08/2008">
    <to>George</to>
    <from>John</from>
    </note> 
    

  5. 所有 XML 元素都须有关闭标签

    在 XML 中,省略关闭标签是非法的。所有元素都

    必须

    有关闭标签:

    <p>This is a paragraph</p>
    <p>This is another paragraph</p>  
    

    **注意:**XML 声明没有关闭标签。这不是错误。声明不属于XML本身的组成部分。它不是 XML 元素,也不需要关闭标签。


  6. XML 标签对大小写敏感

    XML 元素使用 XML 标签进行定义。

    XML 标签对大小写敏感。在 XML 中,标签

    <Letter>

    与标签

    <letter>

    是不同的。

    必须使用相同的大小写来编写打开标签和关闭标签:

    <Message>这是错误的。</message>
    
    <message>这是正确的。</message> 
    

  7. XML 必须正确地嵌套

    在 XML 中,所有元素都

    必须

    彼此正确地嵌套:

    <b><i>This text is bold and italic</i></b>
    

    在上例中,正确嵌套的意思是:由于

    <i>

    元素是在

    <b>

    元素内打开的,那么它必须在

    <b>

    元素内关闭。


  8. XML 会保留空格

    在 XML 中,文档中的空格不会被删节。



2.2 快速入门

<?xml version='1.0' ?>
<users>
    <user id='1'>
        <name>zhangsan</name>
        <age>23</age>
        <gender>male</gender>
        <br/>
    </user>

    <user id='2'>
        <name>lisi</name>
        <age>24</age>
        <gender>female</gender>
    </user>
</users>



2.3 组成部分



2.3.1 文档声明


格式


<?xml 属性列表 ?>



属性

  • version

    :版本号

    必须添加

  • encoding

    :编码方式 告知解析引擎当前文档使用的字符集,默认值:ISO-8859-1

  • standalone

    :是否独立

    • 取值:

      • yes: 不依赖其他文件
      • no: 依赖其他文件


2.3.2 指令(了解):结合CSS
<?xml-stylesheet type="text/css" href="a.css" ?>


2.3.3 元素


XML 命名规则

XML 元素必须遵循以下命名规则:

  • 名称可以含字母、数字以及其他的字符
  • 名称不能以数字或者标点符号开始
  • 名称不能以字符 “xml”(或者 XML、Xml)开始
  • 名称不能包含空格

可使用任何名称,没有保留的字词。



2.3.4 属性


注意:

id属性值唯一





XML 元素 vs. 属性

请看这些例子:

<person sex="female">
  <firstname>Anna</firstname>
  <lastname>Smith</lastname>
</person> 

<person>
  <sex>female</sex>
  <firstname>Anna</firstname>
  <lastname>Smith</lastname>
</person>

在第一个例子中,sex 是一个属性。在第二个例子中,sex 则是一个子元素。两个例子均可提供相同的信息。

没有什么规矩可以告诉我们什么时候该使用属性,而什么时候该使用子元素。我的经验是在 HTML 中,属性用起来很便利,但是在 XML 中,应该尽量避免使用属性。如果信息感觉起来很像数据,那么请使用子元素吧。



2.3.5 文本



CDATA 区段(CDATA section)

术语 CDATA 指的是不应由 XML 解析器进行解析的文本数据(Unparsed Character Data)。

在 XML 元素中,“<” 和 “&” 是非法的。

“<” 会产生错误,因为解析器会把该字符解释为新元素的开始。

“&” 也会产生错误,因为解析器会把该字符解释为字符实体的开始。

某些文本,比如 JavaScript 代码,包含大量 “<” 或 “&” 字符。为了避免错误,可以将脚本代码定义为 CDATA。

CDATA 部分中的所有内容都会被解析器忽略(

原样展示

)。

CDATA 部分由

<![CDATA[

开始,由

]]>

结束:

<![CDATA[
    function matchwo(a,b) {
        if (a < b && a < 0) then {
         	return 1;
        }
        else {
        	return 0;
        }
    }
]]>

在上面的例子中,解析器会忽略 CDATA 部分中的所有内容。


关于 CDATA 部分的注释:

  • CDATA 部分不能包含字符串

    ]]>

    。也不允许嵌套的 CDATA 部分。

  • 标记 CDATA 部分结尾的

    ]]>

    不能包含空格或折行。



2.4 XML 约束

约束简单来说就是规定 XML 文档的书写规则

对约束的图解:

请添加图片描述

作为框架的使用者(程序员) 要求:

  1. 能够在 XML 中引入约束文档
  2. 能够简单的读懂约束文档


2.4.1 XML DTD (简单)

文档类型定义(DTD)可定义合法的XML文档构建模块。它使用一系列合法的元素来定义文档的结构。

DTD 可被成行地声明于 XML 文档中,也可作为一个外部引用。



DTD 的引入


内部DTD

:将约束规则定义在XML文档中


外部DTD

:将约束的规则定义在外部的DTD文件中

- 本地:`<!DOCTYPE 根标签名 SYSTEM "dtd文件的位置">`
- 网络:`<!DOCTYPE 根标签名 PUBLIC "dtd文件名字" "dtd文件的位置URL">`


2.4.2 XML Schema (复杂)


Schema 的引入
  1. 填写xml文档的根元素
  2. 引入xsi前缀

    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  3. 引入xsd文件命名空间

    xsi:schemaLocation="http://www.itcast.cn/xml student.xsd"
  4. 为每一个xsd约束声明一个前缀,作为标识

    xmlns="http://www.itcast.cn/xml"
<students   xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
				xmlns="http://www.itcast.cn/xml"
				xsi:schemaLocation="http://www.itcast.cn/xml  student.xsd">



3 XML 解析



3.1 什么是 解析 XML



3.1.1 操作 XML 文档


3.1.2 解析 XML 的方式


DOM

: 将标记语言文档一次性加载进内存,在内存中形成一颗DOM树。

  • 优点:操作方便,可以对文档进行CRUD的所有操作
  • 缺点:占内存


SAX

: 逐行读取,基于事件驱动的。

  • 优点:不占内存
  • 缺点:只能读取,不能增删改


注意

:DOM一般用于服务器端,SAX一般用于移动端



3.2 XML 常见的解析器


JAXP

: sun公司提供的解析器,支持dom和sax两种方式。


DOM4j

: DOM4j是一个开源的,基于Java的库来解析XML文档,它具有高度的灵活性,高性能和内存效率的API。


Jsoup

: Jsoup 是一款Java 的HTML解析器,可直接解析某个URL地址、HTML文本内容。它提供了一套非常省力的API,可通过DOM,CSS以及类似于jQuery的操作方法来取出和操作数据。


PULL

: Android操作系统内置的解析器,sax方式的。



3.3 Jsoup



3.3.1 快速入门


步骤

  1. 导入jar包 : jsoup-版本号.jar,JsoupXpath-版本号.jar
  2. 获取Document对象
  3. 获取对应的标签Element对象
  4. 获取数据

示例代码:

 public static void main(String[] args) throws IOException {
        //获取Document对象,根据xml文档获取
        //获取student.xml的path路径
        String path = JsoupDemo01.class.getClassLoader().getResource("student.xml").getPath();
        //解析xml文档,加载文档进内存,获取dom树   --->document
        Document document = Jsoup.parse(new File(path), "utf-8");
        //获取元素对象
        Elements elements = document.getElementsByTag("name");
        //获取第一个name的element对象
        Element element = elements.get(0);
        //获取文本内容
        String name = element.text();
        System.out.println(name);
 }


3.3.2 对象的使用


3.3.2.1 Jsoup

Jsoup: 工具类,可以解析html或xml文档,返回Document


parse() 用法

parse() 解析html或xml文档,返回Document

  • parse(File in, String charsetName):解析xml或html文件的。
  • parse(String html):解析xml或html字符串
  • parse(URL url, int timeoutMillis):通过网络路径获取指定的html或xml的文档对象

示例代码:

public static void main(String[] args) throws IOException {
        //获取student.xml的path路径
        String path = JsoupDemo02.class.getClassLoader().getResource("student.xml").getPath();
        
    	//解析xml文档,加载文档进内存,获取dom树   --->document
       	/*Document document = Jsoup.parse(new File(path), "utf-8");
        System.out.println(document);*/
 
        //parse(String html):解析html字符串
        String str = "<?xml version=\"1.0\" encoding=\"UTF-8\" ?>\n" +
                " <students>\n" +
                " \t<student number=\"heima_0001\">\n" +
                " \t\t<name>tom</name>\n" +
                " \t\t<age>16</age>\n" +
                " \t\t<sex>male</sex>\n" +
                " \t</student>\n" +
                "\t<student number=\"heima_0002\">\n" +
                "\t\t<name>claier</name>\n" +
                "\t\t<age>18</age>\n" +
                "\t\t<sex>female</sex>\n" +
                "\t</student>\n" +
                "\t\t \n" +
                " </students>";
        /*Document document = Jsoup.parse(str);
        System.out.println(document);*/
 
        //parse(URL url,int timeoutMillis),通过网络路径获取指定的HTML的文档对象
        URL url = new URL("https://baike.baidu.com/item/jsoup/9012509?fr=aladdin");//代表网络中的一个资源网络
        Document document = Jsoup.parse(url, 10000);
    	System.out.println(document);
}


3.3.2.2 Document

Document:文档对象。代表内存中的dom树


获取Element对象

  • getElementById(String id):根据id属性值获取唯一的element对象
  • getElementsByTag(String tagName):根据标签名称获取元素对象集合
  • getElementsByAttribute(String key):根据属性名称获取元素对象集合
  • getElementsByAttributeValue(String key, String value):根据对应的属性名和属性值获取元素对象集合

示例代码:

public static void main(String[] args) throws IOException { 
        //获取student.xml的path路径
        String path = JsoupDemo03.class.getClassLoader().getResource("student.xml").getPath();
    
        //获取document对象
        Document document = Jsoup.parse(new File(path), "utf-8");
 
        //获取元素对象 
        //1.获取所有的student对象
        Elements elements = document.getElementsByTag("student");
//        System.out.println(elements);
 
        //2.获取属性名为id的元素对象们
        Elements elements1 = document.getElementsByAttribute("id");
//        System.out.println(elements1);
 
        //3.获取number属相值为heima_0001的元素对象
        Elements elements2 = document.getElementsByAttributeValue("number", "heima_0001");
//        System.out.println(elements2);
 
        //4.获取id属性值的元素
        Element element = document.getElementById("1");
        System.out.println(element);
}


3.3.2.3 Element

Element: 元素对象


  1. 获取子元素对象

    • getElementById(String id): 根据id属性值获取唯一的element对象
    • getElementsByTag(String tagName): 根据标签名称获取元素对象集合
    • getElementsByAttribute(String key): 根据属性名称获取元素对象集合
    • getElementsByAttributeValue(String key, String value): 根据对应的属性名和属性值获取元素对象集合

  2. 获取属性值

    • String attr(String key):根据属性名称获取属性值

  3. 获取文本内容

    • String text(): 获取文本内容

    • String html(): 获取标签体的所有内容(包括字标签的字符串内容)

示例代码:

public static void main(String[] args) throws IOException { 
        //获取student.xml的path路径
        String path = JsoupDemo04.class.getClassLoader().getResource("student.xml").getPath();
                                                   
        //获取document对象
        Document document = Jsoup.parse(new File(path), "utf-8");
 
        //获取元素对象 
        //通过Document对象获取name标签,它是获取所有的name标签,本案例可以获取到两个
        Elements elements = document.getElementsByTag("name");
        System.out.println(elements.size());
 
        //通过Element对象或去子标签对象
        Element element_student = document.getElementsByTag("student").get(0);
        Elements ele_stu_name = element_student.getElementsByTag("name");
        System.out.println(ele_stu_name);
        System.out.println(ele_stu_name.size());
 
        //获取student对象的属性值
        String number = element_student.attr("number");
        System.out.println(number); 
        System.out.println("--------------");
 
        //获取文本内容 
        //获取所有子标签的纯文本内容
        String text = ele_stu_name.text();
    	System.out.println(text);
    
        //获取标签体的所有内容(包括子标签的标签和文本内容)
        String html = ele_stu_name.html();        
        System.out.println(html);
}


3.3.2.4 Elements

Elements: 元素Element对象的集合。

可以当作

ArrayList<Element>

来使用



3.3.2.5 Node

Node: Element 和 Document 的父类



3.4 快捷查询方式



3.4.1 Selector 选择器


使用方法



Elements select(String cssQuery)


语法

:参考

Selector

类中定义的语法

示例代码:

public static void main(String[] args) throws IOException { 
        //获取student.xml的path路径
        String path = JsoupDemo05.class.getClassLoader().getResource("student.xml").getPath();
    
        //获取document对象
        Document document = Jsoup.parse(new File(path), "utf-8");
 
        //获取元素对象
        //获取name标签
        Elements elements = document.select("name");
        System.out.println(elements); 
        System.out.println("-------------");
 
        //查询id为1的元素
        Elements elements1 = document.select("#1");
        System.out.println(elements1); 
        System.out.println("-------------");
 
        //获取student标签且number属性值为heima_0001的age子标签
        //获取student标签且number属性值为heima_0001
        Elements elements2 = document.select("student[number='heima_0001']");
        System.out.println(elements2);
        System.out.println("-------------");
    
        //获取student标签且number属性值为heima_0001的age子标签
        Elements elements3 = document.select("student[number='heima_0001'] age");
        System.out.println(elements3);
}


3.4.2 XPath 选择器

XPath 即为XML路径语言,它是一种用来确定XML(标准通用标记语言的子集)文档中某部分位置的语言


注意

  • 使用 Jsoup 的 Xpath 需要额外导入jar包
  • 查询 W3Cshool 参考手册,使用 xpath 的语法完成查询

示例代码:

public static void main(String[] args) throws IOException, XpathSyntaxErrorException { 
        //获取student.xml的path路径
        String path = JsoupDemo06.class.getClassLoader().getResource("student.xml").getPath();
    
        //获取document对象
        Document document = Jsoup.parse(new File(path), "utf-8");
 
        //根据document对象创建JXDocument
        JXDocument jxDocument = new JXDocument(document);
    
        //结合xpath语法查询
        //查询所有的student标签
        List<JXNode> jxNodes = jxDocument.selN("//student");
        for (JXNode jxNode : jxNodes) {
            System.out.println(jxNode);
        } 
        System.out.println("----------");
 
        //查询所有student标签下的name标签
        List<JXNode> jxNodes1 = jxDocument.selN("//student/name");
        for (JXNode jxNode : jxNodes1) {
            System.out.println(jxNode);
        } 
        System.out.println("-----------");
 
        //查询student标签下带有id属性的name标签
        List<JXNode> jxNodes2 = jxDocument.selN("//student/name[@id]");
        for (JXNode jxNode : jxNodes2) {
            System.out.println(jxNode);
        } 
        System.out.println("-------------");
 
        //查询student标签下带有id属性的name标签并且id属性值为1
        List<JXNode> jxNodes3 = jxDocument.selN("//student/name[@id='1']");
        for (JXNode jxNode : jxNodes3) {
            System.out.println(jxNode);
        }
        System.out.println("-------------");
 
 }



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