项目实战--XML文档解析工具

一、XML概述

XML (eXtensible Markup Language)指可扩展标记语言，标准通用标记语言的子集，可以标记数据、定义数据类型，可以允许自定义标记语言进行数据承载，通常被用来传输和存储数据，定义也简单，遵循核心DTD（文档类型定义）语法约束。

以如下方式开头，用来表述文档的一些信息：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="yes" ?>
1

例如：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="yes"?>
<site>
  <name>CSDN博客网站</name>
  <url>https://blog.csdn.net/</url>
  <desc>技术学习网站</desc>
</site>
1
2
3
4
5
6

其中<site>、<name>、<url>、<desc>表示标签名称，内容表示标签对应的值。

XML 具有平台无关性、语言无关性、系统无关性等特点，因而成为系统之间一种通用的便利的数据交换格式，不同的编程语言，解析 XML 的逻辑基本相似，只不过实现的语法稍有不同。而对于Java 程序解析 XML 文件，主流有四种方式：

DOM 解析
SAX 解析
JDOM 解析
DOM4J  解析
1
2
3
4

二、实现案列

2.1 XML示例文件

下面以如下 XML 文件为例，分别介绍每种方式的解析实现。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<class>
    <student id="1">
        <name>张三</name>
        <gender>男</gender>
        <age>26</age>
    </student>
    <student id="2">
        <name>里斯</name>
        <gender>男</gender>
        <age>36</age>
    </student>
 <student id="3">
        <name>王五</name>
        <gender>女</gender>
        <age>24</age>
    </student>
</class>
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

2.2 DOM 解析

作为 Java 中最早支持的一种 XML 解析方式，可以不用依赖任何第三方包，通过 JDK 提供的 w3c 包里面的 api，即可实现快速解析，代码编程简单。
DOM 解析 XML 文档的时候，会在内存中加载整个文档来构造层次结构。
优点：

1.能快速遍历 XML 中任意节点数据，同时允许应用程序对数据和结构做出更改
2.可以在任何时候在树中上下导航，获取和操作任意部分的数据
1
2

缺点：

加载数据量比较小的 XML 文档问题不大，加载大的 XML 文档，内存消耗会很大，有内存溢出的风险
1

实现：

import org.w3c.dom.*;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilder;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;
import java.io.InputStream;

public class DomDemo {
    
    public static void main(String[] args) {
        // 1.获取xml文件流
        InputStream inputStream = DomDemo.class.getClassLoader().getResourceAsStream("demo.xml");
        // 2.创建DocumentBuilderFactory对象
        DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
        // 3.创建DocumentBuilder对象
        try {
            DocumentBuilder builder = factory.newDocumentBuilder();
            Document d = builder.parse(inputStream);
            NodeList stdList = d.getElementsByTagName("student");
            for (int i = 0; i <stdList.getLength() ; i++) {
                Node std = stdList.item(i);
                // 遍历标签属性
                NamedNodeMap attrs = std.getAttributes();
                for(int j=0; j< attrs.getLength(); j++){
                    Node attr = attrs.item(j);
                    System.out.println(attr.getNodeName()+"："+attr.getNodeValue());
                }
                // 遍历标签子节点
                NodeList childNodes = std.getChildNodes();
                for (int k = 0; k <childNodes.getLength() ; k++) {
                    if (childNodes.item(k).getNodeType()== Node.ELEMENT_NODE) {
                        System.out.println(childNodes.item(k).getNodeName() + "：" + childNodes.item(k).getTextContent());
                    }
                }
                System.out.println("==============");
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39

结果：

id：1
name：张三
gender：男
age：26
==============
id：2
name：里斯
gender：男
age：36
==============
id：3
name：王五
gender：女
age：24
==============
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

2.3 SAX 解析

是 JDK 提供的另一种 XML 解析方式，相比于 DOM，SAX 每次解析只在内存中加载 XML 文件的一小部分，即使针对较大的 XML 文件，它也不需要占用太多的内存，也不会存在内存溢出的问题。
优点：

1.采用事件驱动模式一段一段的来解析数据，占用内存小
2.只在读取数据时检查数据，不需要保存在内存中
3.效率和性能较高，能解析大于系统内存的文档
1
2
3

缺点：

1.与 DOM 解析器相比，使用 SAX 解析器读取 XML 文件时，解析逻辑比较复杂
2.同时无法定位文档层次，很难同时访问同一文档的不同部分数据，不支持 XPath
1
2

实现：

import javax.xml.parsers.SAXParser;
import javax.xml.parsers.SAXParserFactory;
import java.io.InputStream;
import java.util.List;
import java.util.Map;

public class SAXDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1.获取xml文件流
        InputStream inputStream = SAXDemo.class.getClassLoader().getResourceAsStream("demo.xml");
        // 2.获取SAXParserFactory实例
        SAXParserFactory factory = SAXParserFactory.newInstance();
        // 3.获取SAXparser实例
        SAXParser saxParser = factory.newSAXParser();
        // 4.创建Handel对象
        SAXDemoHandel handel = new SAXDemoHandel();
        // 5.解析XML文件
        saxParser.parse(inputStream, handel);
        // 6.获取读取结果
        List<Map<String, String>> students = handel.getStudents();
        for (Map<String, String> student : students) {
            System.out.println(student.toString());
        }
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25

import org.xml.sax.Attributes;
import org.xml.sax.SAXException;
import org.xml.sax.helpers.DefaultHandler;

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;

public class SAXDemoHandel extends DefaultHandler {

    private String value;

    private Map<String, String> student;

    private List<Map<String, String>> students = new ArrayList<>();

    public List<Map<String, String>> getStudents() {
        return students;
    }

    /**
     * xml 解析开始
     * @throws SAXException
     */
    @Override
    public void startDocument() throws SAXException {
        super.startDocument();
        System.out.println("xml 解析开始");
    }

    /**
     * xml 解析结束
     * @throws SAXException
     */
    @Override
    public void endDocument() throws SAXException {
        super.endDocument();
        System.out.println("xml 解析结束");
    }

    /**
     * 解析 XML 元素开始
     * @param uri
     * @param localName
     * @param qName
     * @param attributes
     * @throws SAXException
     */
    @Override
    public void startElement(String uri, String localName, String qName, Attributes attributes) throws SAXException {
        super.startElement(uri, localName, qName, attributes);
        System.out.println("开始遍历节点：" +  qName);

        if (qName.equals("student")){
            student = new HashMap<>();
            for(int i=0; i<attributes.getLength();i++){
                student.put(attributes.getQName(i), attributes.getValue(i));
            }
        }
    }

    /**
     * 解析 XML 元素结束
     * @param uri
     * @param localName
     * @param qName
     * @throws SAXException
     */
    @Override
    public void endElement(String uri, String localName, String qName) throws SAXException {
        super.endElement(uri, localName, qName);
        System.out.println("节点遍历结束：" +  qName);

        if(qName.equals("student")){
            students.add(student);
            student = null;
        } else if(qName.equals("name") || qName.equals("gender") || qName.equals("age")){
            student.put(qName, value);
        }
    }

    @Override
    public void characters(char[] ch, int start, int length) throws SAXException {
        super.characters(ch, start, length);

        // 获取节点值数组
        value = new String(ch,start,length).trim();
        if (!value.equals("")) {
            System.out.println(value);
        }
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93

结果：

{gender=男, name=张三, id=1}
{gender=男, name=里斯, id=2}
{gender=女, name=王五, id=3}
1
2
3

2.4 JDOM 解析

JDOM 是 Java 生态中非常优秀的 XML 解析库，相当于是 DOM 及 SAX 的结合版，同时在设计上弥补 DOM 及 SAX 在实际应用当中的不足之处。
优点：

1.基于树的模型处理 XML 文件，数据会加载在内存中
2.没有向下兼容的限制，因此比 DOM 简单
3.速度快，缺陷少
4.具有 SAX 的解析特征
5.API 比 DOM 更容易理解
1
2
3
4
5

缺点：

1.不能处理大于内存的 XML 文档
2.不支持与 DOM 中相应遍历包
1
2

实现：

<!--jdom -->
<dependency>
    <groupId>org.jdom</groupId>
    <artifactId>jdom</artifactId>
    <version>1.1.3</version>
</dependency>
1
2
3
4
5
6

import org.jdom.Attribute;
import org.jdom.Document;
import org.jdom.Element;
import org.jdom.input.SAXBuilder;
import java.io.InputStream;
import java.util.List;


public class JdomDemo {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1.获取xml文件流
        InputStream inputStream = JdomDemo.class.getClassLoader().getResourceAsStream("demo.xml");
        // 2.创建SAXBuilder对象
        SAXBuilder saxBuilder = new SAXBuilder();
        // 3.将输入流加载到build中
        Document document = saxBuilder.build(inputStream);
        // 4.获取根节点
        Element rootElement = document.getRootElement();
        // 5.获取子节点
        List<Element> children = rootElement.getChildren();
        for (Element child : children) {
            List<Attribute> attributes = child.getAttributes();
            // 遍历标签属性
            for (Attribute attr : attributes) {
                System.out.println(attr.getName()+":"+attr.getValue());
            }
            // 遍历标签子节点
            List<Element> childrenList = child.getChildren();
            for (Element  o: childrenList) {
                System.out.println(o.getName() + "：" + o.getValue());
            }
            System.out.println("==============");
        }
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36

结果：

id:1
name：张三
gender：男
age：26
==============
id:2
name：里斯
gender：男
age：36
==============
id:3
name：王五
gender：女
age：24
==============
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

2.5 DOM4J 解析

DOM4J 是 JDOM 的升级产品。
优点：

1.性能优异，功能强大，极端易使用
2.开发简便，同时也提供了一些提高性能的代替方法
3.支持 XPath
1
2
3

缺点：

内存占用较大:dom4j将整个XML文档加载到内存中进行解析和操作
1

实现：

<!-- dom4j -->
 <dependency>
     <groupId>dom4j</groupId>
     <artifactId>dom4j</artifactId>
     <version>1.6.1</version>
</dependency>
1
2
3
4
5
6

public class Dom4jDemo {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1.获取xml文件流
        InputStream inputStream = Dom4jDemo.class.getClassLoader().getResourceAsStream("demo.xml");
        // 2.创建Reader对象 进行流模式解析，减少内存的使用。
        SAXReader reader = new SAXReader();
        // 使用 SAXReader 的 setFeature 方法启用 DOM4J 的低内存占用模式。
        // 3.加载xml
        Document document = reader.read(inputStream);
        // 4.获取根节点
        Element rootElement = document.getRootElement();
        // 5.遍历元素
        Iterator iterator = rootElement.elementIterator();
        while (iterator.hasNext()){
            Element stu = (Element) iterator.next();
            // 遍历标签属性
            List<Attribute> attributes = stu.attributes();
            for (Attribute attribute : attributes) {
                System.out.println(attribute.getName() + "：" + attribute.getValue());
            }

            // 遍历标签子节点
            Iterator iterator1 = stu.elementIterator();
            while (iterator1.hasNext()){
                Element stuChild = (Element) iterator1.next();
                System.out.println(stuChild.getName()+"："+stuChild.getStringValue());
            }
            System.out.println("==============");
        }
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32

结果：

id：1
name：张三
gender：男
age：26
==============
id：2
name：里斯
gender：男
age：36
==============
id：3
name：王五
gender：女
age：24
==============
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

三、小结

目前许多开源项目中大量采用 DOM4J，例如 Hibernate 框架中就用到 DOM4J 来读取 XML 配置文件，以及 Sun 的 JAXM 也在用 DOM4J。
对于需要使用 XML 解析工具，如果项目中没有什么包袱，首选 DOM4J。