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stax 解析xml

2018年05月21日 ⁄ 综合 ⁄ 共 32789字 ⁄ 字号 评论关闭
作者:臧圩人(zangweiren)
网址:http://zangweiren.iteye.com

Java 6.0对XML支持的新特性有许多方面。比如StAX、针对XML-Web服务的Java架构(JAX-WS)2.0、针对XML绑定的API(JAXB)2.0、XML数字签名API,甚至还支持SQL:2003 'XML'数据类型。在这一篇文章中我们将要介绍的是StAX技术,因为它在我们的开发中将被使用地更加频繁。

StAX是Streaming API for XML的缩写,是一种针对XML的流式拉分析API。关于对XML进行分析(或解析)的技术,大家一定都不陌生了。在Java 6.0之前,就已经有四种:

  1. DOM:Document Object Model
  2. SAX:Simple API for XML
  3. JDOM:Java-based Document Object Model
  4. DOM4J:Document Object Model for Java

关于它们的解析原理,以及性能和优缺点,我会在本文的结尾做一个简要的介绍。这篇文章中,我们主要说说StAX这种新的解析方式。

首先我们来搞清楚两个概念:推分析拉分析

在程序中访问和操作XML文件一般有两种模型:DOM(文档对象模型)和流模型。它们的优缺点如下:

引用
DOM优点:允许编辑和更新XML文档,可以随机访问文档中的数据,可以使用XPath(XML Path Language,是一种从XML文档中搜索节点的查询语言)查询。
DOM缺点:需要一次性加载整个文档到内存中,对于大型文档,会造成性能问题。
引用
流模型优点:对XML文件的访问采用流的概念,在任何时候内存中只有当前节点,解决了DOM的性能问题。
流模型缺点:是只读的,并且只能向前,不能在文档中执行向后导航操作。

关于什么是DOM,文章结尾处会有介绍。这里我们简单说一下流:它是一个连续的字节序列,可以理解为不停地从源头向目标搬运着字节的特殊对象。

让我们回到主题。流模型每次迭代XML文档中的一个节点,适合于处理较大的文档,所耗内存空间小。它有两种变体--“推”模型和“拉”模型。

引用
推模型:就是我们常说的SAX,它是一种靠事件驱动的模型。当它每发现一个节点就引发一个事件,而我们需要编写这些事件的处理程序。这样的做法很麻烦,且不灵活。
引用
拉模型:在遍历文档时,会把感兴趣的部分从读取器中拉出,不需要引发事件,允许我们选择性地处理节点。这大大提高了灵活性,以及整体效率。

到此,我们就弄明白了“推分析”和“拉分析”的概念:

引用
基于流模型中推模型的分析方式称为推分析;基于流模型中拉模型的分析方式就称为拉分析。

StAX就是一种拉分析式的XML解析技术。它也支持对XML文件的生成操作,但是这篇文章里我们只介绍有关解析的知识。

从一开始,JAXP(Java API for XML Processing)就提供了两种方法来处理XML:DOM和SAX。StAX是一种面向流的新方法,最终版本于2004年3月发布,并成为JAXP 1.4(包含在Java 6.0中)的一部分。StAX的实现使用了JWSDP(Java Web Services Development Pack)1.6,并结合了SJSXP(Sun Java System XML Streaming Parser,位于javax.xml.stream.*包中)。

JWSDP是用来开发Web Services、Web应用程序以及Java应用(主要是XML处理)的开发包。它包含的Java API有:

  • JAXP:Java API for XML Processing
  • JAXB:Java Architecture for XML Binding
  • JAX-RPC:Java API for XML-based Remote Procedure Calls
  • JAX-WS:Java API for XML Web Services
  • SAAJ:SOAP with Attachments API for Java
  • JAXR:Java API for XML Registries
  • Web Services Registry

JWSDP的早期版本中还包括:

  • Java Servlet
  • JSP:JavaServer Pages
  • JSF:JavaServer Faces

现在,JWSDP已经被GlassFish所替代。

StAX包括两套处理XML的API,分别提供了不同程度的抽象。它们是:基于指针的API和基于迭代器的API。

我们先来了解基于指针的API。它把XML作为一个标记(或事件)流来处理,应用程序可以检查解析器的状态,获得解析的上一个标记的信息,然后再处理下一个标记,依次类推。

在开始API探索之前,我们首先创建一个名为users.xml的XML文档用于测试,它的内容如下:

Xml代码
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 收藏代码
  1. <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>  
  2. <company>  
  3.     <depart title="Develop Group">  
  4.         <user name="Tom" age="28" gender="male" >Manager</user>  
  5.         <user name="Lily" age="26" gender="female" />  
  6.     </depart>  
  7.     <depart title="Test Group">  
  8.         <user name="Frank" age="32" gender="male" >Team Leader</user>  
  9.         <user name="Bob" age="45" gender="male" />  
  10.         <user name="Kate" age="25" gender="female" />  
  11.     </depart>  
  12. </company>  

可以让我们使用基于指针的API的接口是javax.xml.stream.XMLStreamReader(很遗憾,你不能直接实例化它),要得到它的实例,我们需要借助于javax.xml.stream.XMLInputFactory类。根据JAXP的传统风格,这里使用了抽象工厂(Abstract Factory)模式。如果你对这个模式很熟悉的话,就能够在脑海中想象出我们将要编写的代码的大致框架了。

首先,获得一个XMLInputFactory的实例。方法是:

Java代码
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 收藏代码
  1. XMLInputFactory factory = XMLInputFactory.newInstance();  

或者:

Java代码
复制代码
 收藏代码
  1. XMLInputFactory factory = XMLInputFactory.newFactory();  

这两个方法是等价的,它们都是创建了一个新的实例,甚至实例的类型都是完全一致的。因为它们的内部实现都是:

Java代码
复制代码
 收藏代码
  1. {  
  2.     return (XMLInputFactory) FactoryFinder.find("javax.xml.stream.XMLInputFactory""com.sun.xml.internal.stream.XMLInputFactoryImpl");  
  3. }  

接下来我们就可以创建XMLStreamReader实例了。我们有这样一组方法可以选择:

Java代码
复制代码
 收藏代码
  1. XMLStreamReader createXMLStreamReader(java.io.Reader reader) throws XMLStreamException;  
  2.   
  3. XMLStreamReader createXMLStreamReader(javax.xml.tranform.Source source) throws XMLStreamException;  
  4.       
  5. XMLStreamReader createXMLStreamReader(java.io.InputStream stream) throws XMLStreamException;  
  6.   
  7. XMLStreamReader createXMLStreamReader(java.io.InputStream stream, String encoding) throws XMLStreamException;  
  8.   
  9. XMLStreamReader createXMLStreamReader(String systemId, java.io.InputStream stream) throws XMLStreamException;  
  10.   
  11. XMLStreamReader createXMLStreamReader(String systemId, java.io.Reader reader) throws XMLStreamException;  

这些方法都会根据给定的流创建一个XMLStreamReader实例,大家可以依据流的类型、是否需要指定解析XML的编码或者systemId来选择相应的方法。

在这里,我们对systemId稍作说明,并简单解释一下它与publicId的区别。

systemId和publicId是XML文档里DOCTYPE元素中经常出现的两个属性。它们都是对外部资源的引用,用以指明引用资源的地址。systemId是直接引用资源,publicId是间接定位外部资源。具体一点说是这样:

引用
systemId:外部资源(大多是DTD文件)的URI。比如本地文件file:///user/dtd/users.dtd或者网络某个地址的文件http://www.w3.org/dtd/users.dtd。
引用
publicId:相当于一个名字,这个名字代表了一个外部资源。比如,我们规定"W3C HTML 4.0.1"这个字符串对应"http://www.w3.org/dtd/users.dtd"这个资源。那么,publicId="W3C HTML 4.0.1"和systemId="http://www.w3.org/dtd/users.dtd"的作用就是一样的。

好了,我们接着用以上列出的第一个接口来创建一个XMLStreamReader实例:

Java代码
复制代码
 收藏代码
  1. try {  
  2.     XMLStreamReader reader = factory.createXMLStreamReader(new FileReader("users.xml"));  
  3. catch (FileNotFoundException e) {  
  4.     e.printStackTrace();  
  5. catch (XMLStreamException e) {  
  6.     e.printStackTrace();  
  7. }  

要遍历XML文档,需要用到XMLStreamReader的下面几个方法:

Java代码
复制代码
 收藏代码
  1. int getEventType();  
  2.   
  3. boolean hasNext() throws XMLStreamException;  
  4.   
  5. int next() throws XMLStreamException;  

getEventType()方法返回XMLStreamConstants接口中定义的一个标记常量,表示当前指针所指向标记(或事件)的类型。根据当前事件类型的不同,应用程序可以做出不同的处理。标记常量的类型和含义如下:

  1. START_DOCUMENT:文档的开始
  2. END_DOCUMENT:文档的结尾
  3. START_ELEMENT:元素的开始
  4. END_ELEMENT:元素的结尾
  5. PROCESSING_INSTRUCTION:处理指令
  6. CHARACTERS:字符(文本或空格)
  7. COMMENT:注释
  8. SPACE:可忽略的空格
  9. ENTITY_REFERENCE:实体的引用
  10. ATTRIBUTE:元素的属性
  11. DTD:DTD
  12. CDATA:CDATA块
  13. NAMESPACE:命名空间的声明
  14. NOTATION_DECLARATION:标记的声明
  15. ENTITY_DECLARATION:实体的声明

next()方法将指针移动到下一个标记,它同时返回这个标记(或事件)的类型。此时若接着调用getEventType()方法则返回相同的值。

hasNext()用于判断是否还有下一个标记。只有当它返回true时才可以调用next()以及其它移动指针的方法。

看了上面几个方法的介绍,大家就会发现使用XMLStreamReader遍历XML文档是非常容易的,因为它的用法和每个人都熟悉的Java迭代器(Iterator)是一样的。下面我们就用已经掌握的这几个方法对上文中给出的XML文档做一个测试。希望你还记得它的内容,如果忘记了,请翻回去重新浏览一下。

我们的测试代码如下:

Java代码
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 收藏代码
  1. /** 
  2.  * 列出所有用户 
  3.  *  
  4.  * @author zangweiren 2010-4-17 
  5.  *  
  6.  */  
  7. public class ListUsers {  
  8.     // 获得解析器  
  9.     public static XMLStreamReader getStreamReader() {  
  10.         String xmlFile = ListUsers.class.getResource("/").getFile()  
  11.                 + "users.xml";  
  12.         XMLInputFactory factory = XMLInputFactory.newFactory();  
  13.         try {  
  14.             XMLStreamReader reader = factory  
  15.                     .createXMLStreamReader(new FileReader(xmlFile));  
  16.             return reader;  
  17.         } catch (FileNotFoundException e) {  
  18.             e.printStackTrace();  
  19.         } catch (XMLStreamException e) {  
  20.             e.printStackTrace();  
  21.         }  
  22.         return null;  
  23.     }  
  24.   
  25.     // 列出所有用户名称  
  26.     public static void listNames() {  
  27.         XMLStreamReader reader = ListUsers.getStreamReader();  
  28.         // 遍历XML文档  
  29.         try {  
  30.             while (reader.hasNext()) {  
  31.                 int event = reader.next();  
  32.                 // 如果是元素的开始  
  33.                 if (event == XMLStreamConstants.START_ELEMENT) {  
  34.                     // 列出所有用户名称  
  35.                     if ("user".equalsIgnoreCase(reader.getLocalName())) {  
  36.                         System.out.println("Name:"  
  37.                                 + reader.getAttributeValue(null"name"));  
  38.                     }  
  39.                 }  
  40.             }  
  41.             reader.close();  
  42.         } catch (XMLStreamException e) {  
  43.             e.printStackTrace();  
  44.         }  
  45.     }  
  46.   
  47.     public static void main(String[] args) {  
  48.         ListUsers.listNames();  
  49.     }  
  50. }  

运行结果:

引用
Name:Tom
Name:Lily
Name:Frank
Name:Bob
Name:Kate

在上面的示例代码中,我们用到了XMLStreamReader的两个新方法:

Java代码
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 收藏代码
  1. String getLocalName();  
  2.   
  3. String getAttributeValue(String namespaceURI, String localName);  

与此相关的还有一个方法:

Java代码
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 收藏代码
  1. QName getName();  

这三个方法牵扯到XML的namespace(命名空间)、localName(本地名称)、QName(Qualified Name,限定名称)三个概念,我们顺便解释一下:

命名空间是为了支持相同名称不同含义的XML标签而产生的,它可以这么定义:

Xml代码
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 收藏代码
  1. <com:company xmlns:com="http://www.zangweiren.com/company">  
  2.     <!-- here is other tags -->  
  3. </com:company>  

其中,com是命名空间的前缀,company是命名空间的标签,http://www.zangweiren.com/company是命名空间的标识,相同的标识被认为是同一个命名空间。标识又叫URI,是唯一的,有URL(统一资源定位器)和URN(统一资源名称)两种。前缀是命名空间的简写,目的是为了使用方便。命名空间被声明后就可以被使用:

Xml代码
复制代码
 收藏代码
  1. <com:company xmlns:com="http://www.zangweiren.com/company">  
  2.     <com:depart name="Develop Group" />  
  3. </com:company>  

在上例的<com:depart />标签中,前缀com是命名空间,depart是localName,这两个合起来就是QName。

在明白了这三个XML基本概念之后,也就明白了getLocalName()和getAttributeValue(String namespaceURI, String localName)方法的含义。

现在,我们已经学会了使用XMLStreamReader遍历XML文档,并对特定标签进行解析了。

我们再来看看下面两个方法:

Java代码
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 收藏代码
  1. String getElementText() throws XMLStreamException;  
  2.   
  3. int nextTag() throws XMLStreamException;  

getElementText()方法返回元素的开始标签(START_ELEMENT)和关闭标签(END_ELEMENT)之间的所有文本内容,若遇到嵌套的元素就会抛出异常。

nextTag()方法将跳过所有空白、注释或处理指令,直到遇到START_ELEMENT或END_ELEMENT。它在解析只含元素内容的XML文档时很有用。否则,在发现标记之前遇到非空白文本(不包括注释和处理指令),就会抛出异常。

比如我们修改上一个测试程序,增加一个新方法:

Java代码
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 收藏代码
  1. // 列出所有用户的名称和年龄  
  2. public static void listNamesAndAges() {  
  3.     XMLStreamReader reader = ListUsers.getStreamReader();  
  4.     try {  
  5.         while (reader.hasNext()) {  
  6.             // 跳过所有空白、注释或处理指令,到下一个START_ELEMENT  
  7.             int event = reader.nextTag();  
  8.             if (event == XMLStreamConstants.START_ELEMENT) {  
  9.                 if ("user".equalsIgnoreCase(reader.getLocalName())) {  
  10.                     System.out.println("Name:"  
  11.                             + reader.getAttributeValue(null"name")  
  12.                             + ";Age:"  
  13.                             + reader.getAttributeValue(null"age"));  
  14.                 }  
  15.             }  
  16.         }  
  17.         reader.close();  
  18.     } catch (XMLStreamException e) {  
  19.         e.printStackTrace();  
  20.     }  
  21. }  

然后把它添加到主方法中:

Java代码
复制代码
 收藏代码
  1. public static void main(String[] args) {  
  2.         ListUsers.listNames();  
  3.         ListUsers.listNamesAndAges();  
  4.     }  

运行它试试看,在解析到<user name="Tom" age="28" gender="male" >Manager</user>的时候会报错,因此你会得到一个类似这样的错误信息:

javax.xml.stream.XMLStreamException: ParseError at [row,col]:[4,53]
Message: found: CHARACTERS, expected START_ELEMENT or END_ELEMENT

对于基于指针的XMLStreamReader来说,虽然API文档说的是“事件”,但是我们把它看成“标记”更易于理解,而且不会与另一套基于事件的API相混淆。

XMLStreamReader的某些方法,无论当前标记(或事件)是什么类型的,都可以被调用。它们的定义和作用如下:

  • String getVersion();//获得XML文档中的版本信息
  • String getEncoding();//获得XML文档中的指定编码
  • javax.xml.namespace.NamespaceContext getNamespaceContext();//获得当前有效的命名空间上下文,包含前缀、URI等信息
  • String getNamespaceURI();//获得当前有效的命名空间的URI
  • javax.xml.stream.Location getLocation();//获得当前标记的位置信息,包含行号、列号等
  • boolean hasName();//判断当前标记是否有名称,比如元素或属性
  • boolean hasText();//判断当前标记是否有文本,比如注释、字符或CDATA
  • boolean isStartElement();//判断当前标记是否是标签开始
  • boolean isEndElement();//判断当前标记是否是标签结尾
  • boolean isCharacters();//判断当前标记是否是字符
  • boolean isWhiteSpace();//判断当前标记是否是空白

对于以上方法都很容易理解和记忆,我们不再编写代码展示它们的效果。

让我们看看有关属性操作方法。还是首先熟悉一下它们的定义:

Java代码
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 收藏代码
  1. int getAttributeCount();  
  2.   
  3. String getAttributeLocalName(int index);  
  4.   
  5. QName getAttributeName(int index);  
  6.   
  7. String getAttributeNamespace(int index);  
  8.   
  9. String getAttributePrefix(int index);  
  10.   
  11. String getAttributeType(int index);  
  12.   
  13. String getAttributeValue(int index);  
  14.   
  15. String getAttributeValue(String namespaceURI, String localName);  

这些方法都十分容易理解,基本上看方法的名称和参数就知道它的用途了。而且最后一个方法在上面的示例中我们已经用过了。让我们再用一个简单的示例程序进一步加深对这些方法的认识。

Java代码
复制代码
 收藏代码
  1. // 列出所有用户的名称和年龄  
  2. public static void listNamesAndAges() {  
  3.     XMLStreamReader reader = ListUsers.getStreamReader();  
  4.     try {  
  5.         while (reader.hasNext()) {  
  6.             // 跳过所有空白、注释或处理指令,到下一个START_ELEMENT  
  7.             int event = reader.nextTag();  
  8.             if (event == XMLStreamConstants.START_ELEMENT) {  
  9.                 if ("user".equalsIgnoreCase(reader.getLocalName())) {  
  10.                     System.out.println("Name:"  
  11.                             + reader.getAttributeValue(null"name")  
  12.                             + ";Age:"  
  13.                             + reader.getAttributeValue(null"age"));  
  14.                 }  
  15.             }  
  16.         }  
  17.         reader.close();  
  18.     } catch (XMLStreamException e) {  
  19.         e.printStackTrace();  
  20.     }  
  21. }  

把它加入到主方法中:

Java代码
复制代码
 收藏代码
  1. public static void main(String[] args) {  
  2.         ListUsers.listNames();  
  3.         // ListUsers.listNamesAndAges();  
  4.         ListUsers.listAllAttrs();  
  5.     }  

运行结果:

引用
1.name=Tom;age=28;gender=male;
2.name=Lily;age=26;gender=female;
3.name=Frank;age=32;gender=male;
4.name=Bob;age=45;gender=male;
5.name=Kate;age=25;gender=female;

相信你看到这里,已经可以顺利地使用XMLStreamReader来完成XML文档的解析了。

上面我们介绍了基于指针的StAX API。这种方式尽管效率高,但是没有提供XML结构的抽象,因此是一种低层API。

较为高级的基于迭代器的API允许应用程序把XML作为一系列事件对象来处理,每个对象和应用程序交换XML结构的一部分。应用程序只需要确定解析事件的类型,将其转换成对应的具体类型,然后利用其方法获得属于该事件对象的信息。

StAX中基于迭代器的API是一种面向对象的方式,这也是它与基于指针的API的最大区别。它通过将事件转变为对象,让应用程序可以用面向对象的方式处理它们,这有利于模块化和不同组件之间的代码重用。

事件迭代器API的主要接口是javax.xml.stream.XMLEventReader和javax.xml.stream.events.XMLEvent。XMLEventReader和XMLStreamReader相比要简单的多,这是因为关于解析事件的所有信息都封装在了事件对象(XMLEvent)中。

创建XMLEvent对象前同样需要一个XMLInputFactory实例。它有如下这些创建XMLEvent实例的方法:

Java代码
复制代码
 收藏代码
  1. XMLEventReader createXMLEventReader(java.io.InputStream stream) throws XMLStreamException;  
  2.       
  3. XMLEventReader createXMLEventReader(java.io.InputStream stream, String encoding) throws XMLStreamException;  
  4.       
  5. XMLEventReader createXMLEventReader(java.io.Reader reader) throws XMLStreamException;  
  6.       
  7. XMLEventReader createXMLEventReader(String systemId, java.io.InputStream stream) throws XMLStreamException;  
  8.       
  9. XMLEventReader createXMLEventReader(String systemId, java.io.Reader reader) throws XMLStreamException;  
  10.       
  11. XMLEventReader createXMLEventReader(Source source) throws XMLStreamException;  
  12.       
  13. XMLEventReader createXMLEventReader(XMLStreamReader reader) throws XMLStreamException;  

最后一个方法不同与其它的,它是将一个XMLStreamReader对象转换成一个XMLEventReader对象。值得注意的是,XMLInputFactory没有提供将XMLEventreader对象转换成XMLStreamreader对象的方法。我想,在我们的开发过程中,应该不会出现这种需要将高层API转换成低层API来使用的情况。

XMLEventReader接口扩展了java.util.Iterator接口,它定义了以下几个方法:

Java代码
复制代码
 收藏代码
  1. String getElementText() throws XMLStreamException;  
  2.   
  3. boolean hasNext();  
  4.   
  5. XMLEvent nextEvent() throws XMLStreamException;  
  6.   
  7. XMLEvent nextTag() throws XMLStreamException;  
  8.   
  9. XMLEvent peek() throws XMLStreamException;  

其中,getElementText()、hasNext()、nextTag()三个方法的含义及用法类似于XMLStreamReader,而nextEvent()方法类似于XMLStreamReader的next()方法。所以,这里只对peed()方法做一下说明。

调用peek()方法,你将得到下一个事件对象。它与nextEvent()方法的不同是,当你连续两次或两次以上调用它时,你得到的都是同一个事件对象。

我们再看看XMLEvent接口中定义的方法。这些方法大体可以分为三种类别。第一类是用于事件类型判断的:

  • boolean isAttribute();//判断该事件对象是否是元素的属性
  • boolean isCharacters();//判断该事件对象是否是字符
  • boolean isStartDocument();//判断该事件对象是否是文档开始
  • boolean isEndDocument();//判断该事件对象是否是文档结尾
  • boolean isStartElement();//判断该事件对象是否是元素开始
  • boolean isEndElement();//判断该事件对象是否是元素结尾
  • boolean isEntityReference();//判断该事件对象是否是实体的引用
  • boolean isNamespace();//判断该事件对象是否是命名空间
  • boolean isProcessingInstruction();//判断该事件对象是否是处理指令

第二类是将XMLEvent转换为具体的子类对象的:

  • Characters asCharacters();//转换为字符事件对象
  • StartElement asStartElement();//转换为标签开始事件对象
  • EndElement asEndElement();//转换为标签结尾事件对象

第三类是获取事件对象通用信息的:

  • javax.xml.stream.Location getLocation();//获得事件对象的位置信息,类似于XMLStreamReader的getLocation()方法
  • int getEventType();//获得事件对象的类型,类似于XMLStreamReader的getEventType()方法

其中,getEventType()方法的返回值也是XMLStreamConstants中定义的常量,其类型和含义与XMLStreamReader的getEventType()方法的返回值完全相同。

下面让我们用一段示例代码来熟悉基于迭代器的StAX API的使用方法,进而引出XMLEvent接口的子接口类型。我们仍然使用users.xml作为测试文件:

Java代码
复制代码
 收藏代码
  1. // 列出所有信息  
  2.     @SuppressWarnings("unchecked")  
  3.     public static void listAllByXMLEventReader() {  
  4.         String xmlFile = ListUsers.class.getResource("/").getFile()  
  5.                 + "users.xml";  
  6.         XMLInputFactory factory = XMLInputFactory.newInstance();  
  7.         try {  
  8.             // 创建基于迭代器的事件读取器对象  
  9.             XMLEventReader reader = factory  
  10.                     .createXMLEventReader(new FileReader(xmlFile));  
  11.             // 遍历XML文档  
  12.             while (reader.hasNext()) {  
  13.                 XMLEvent event = reader.nextEvent();  
  14.                 // 如果事件对象是元素的开始  
  15.                 if (event.isStartElement()) {  
  16.                     // 转换成开始元素事件对象  
  17.                     StartElement start = event.asStartElement();  
  18.                     // 打印元素标签的本地名称  
  19.                     System.out.print(start.getName().getLocalPart());  
  20.                     // 取得所有属性  
  21.                     Iterator attrs = start.getAttributes();  
  22.                     while (attrs.hasNext()) {  
  23.                         // 打印所有属性信息  
  24.                         Attribute attr = (Attribute) attrs.next();  
  25.                         System.out.print(":" + attr.getName().getLocalPart()  
  26.                                 + "=" + attr.getValue());  
  27.                     }  
  28.                     System.out.println();  
  29.                 }  
  30.             }  
  31.             reader.close();  
  32.         } catch (FileNotFoundException e) {  
  33.             e.printStackTrace();  
  34.         } catch (XMLStreamException e) {  
  35.             e.printStackTrace();  
  36.         }  
  37.     }  

把它加到主程序中:

Java代码
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 收藏代码
  1. public static void main(String[] args) {  
  2.         ListUsers.listNames();  
  3.         // ListUsers.listNamesAndAges();  
  4.         ListUsers.listAllAttrs();  
  5.         ListUsers.listAllByXMLEventReader();  
  6.     }  

运行后得到如下结果:

引用
company
depart:title=Develop Group
user:age=28:name=Tom:gender=male
user:age=26:name=Lily:gender=female
depart:title=Test Group
user:age=32:name=Frank:gender=male
user:age=45:name=Bob:gender=male
user:age=25:name=Kate:gender=female

这个例子中,我们利用基于迭代器的StAX API打印出了所有元素的本地名称以及它们的全部属性信息。大家可以看到,它的用法与基于指针的StAX API的用法十分相似。但是由于使用了面向对象的思想,更加容易理解。

我们用到了两个新的接口:StartElement和Attribute。它们都是XMLEvent接口的子接口,且都在javax.xml.stream.events.*包中。它们是更具体的事件对象类型。实际上在javax.xml.stream.events中,除了XMLEvent接口自身外,其余接口都是它的子接口。它们的名称和代表的具体事件对象类型如下:

  1. Attribute:元素的属性
  2. Characters:字符
  3. Comment:注释
  4. DTD:DTD
  5. StartDocument:文档的开始
  6. EndDocument:文档的结束
  7. StartElement:元素的开始
  8. EndElement:元素的结束
  9. EntityDeclaration:实体声明
  10. EntityReference:实体的引用
  11. Namespace:命名空间声明
  12. NotationDeclaration:标记的声明
  13. ProcessingInstruction:处理指令

你可能觉得这些类看着很眼熟,因为它们在XMLStreamReader的getEventType()方法的返回值,也就是XMLStreamConstants中定义的常量中,都能找到一一的对应。唯独缺少了SAPCE(可忽略的空白)和CDATA(CDATA块)。也就是说,在基于指针的StAX API中定义事件类型,在基于迭代器的StAX API中都是以对象的形式提供给应用程序的,这就是为什么说后者是一种更具有面向对象思想的高层API的原因。

这些事件对象接口不仅代表了一种事件类型,还包含对应事件对象的信息。至于它们所具有的方法大多是获取事件对象信息的访问器,其含义及具体用法,都很容易理解和使用,因此不再详细介绍。

大家可能注意到,XMLEvent只提供了三个asXXX()形式的方法将它转换到具体的子类型,如果你想要处理的事件对象类型在这三种类型之外,直接使用强制类型转换就可以了。

现在我们掌握了StAX的基于指针的拉分析API和基于迭代器的拉分析API的基本应用。我们再来看一种稍微高级的用法,它可以帮助我们更好地完成XML文档的解析工作。

XMLInputFactory还有两个创建流读取器的方法:

Java代码
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  1. XMLStreamReader createFilteredReader(XMLStreamReader reader, StreamFilter filter) throws XMLStreamException;  
  2.       
  3. XMLEventReader createFilteredReader(XMLEventReader reader, EventFilter filter) throws XMLStreamException;  

它们分别为XMLStreamReader和XMLEventReader增加一个过滤器,过滤掉不需要解析的内容,只留下应用程序关心的信息用于解析。虽然我们可以在应用程序中做同样的过滤工作,就像之前示例程序中所写的那样,但是把过滤工作交给过滤器的好处是,让应用程序可以更加专注于解析工作,并且对于通用的过滤(比如注释),将它放到过滤器中可以实现过滤逻辑部分代码的重用。这符合软件设计原则。

如果你编写过文件过滤器java.io.FileFilter的话,那么编写StreamFilter和EventFilter就更加容易。我们先来看看这两个接口的定义:

Java代码
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  1. public interface StreamFilter {  
  2.   public boolean accept(XMLStreamReader reader);  
  3. }  
  4.   
  5. public interface EventFilter {  
  6.   public boolean accept(XMLEvent event);  
  7. }  

我们就以StreamFilter为例来演示过滤器的用法。为此,我们使用users.xml为测试文档编写一段新的程序:

Java代码
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  1. /** 
  2.  * StreamFilter示例程序 
  3.  *  
  4.  * @author zangweiren 2010-4-19 
  5.  *  
  6.  */  
  7. public class TestStreamFilter implements StreamFilter {  
  8.   
  9.     public static void main(String[] args) {  
  10.         TestStreamFilter t = new TestStreamFilter();  
  11.         t.listUsers();  
  12.     }  
  13.   
  14.     @Override  
  15.     public boolean accept(XMLStreamReader reader) {  
  16.         try {  
  17.             while (reader.hasNext()) {  
  18.                 int event = reader.next();  
  19.                 // 只接受元素的开始  
  20.                 if (event == XMLStreamConstants.START_ELEMENT) {  
  21.                     // 只保留user元素  
  22.                     if ("user".equalsIgnoreCase(reader.getLocalName())) {  
  23.                         return true;  
  24.                     }  
  25.                 }  
  26.                 if (event == XMLStreamConstants.END_DOCUMENT) {  
  27.                     return true;  
  28.                 }  
  29.             }  
  30.         } catch (XMLStreamException e) {  
  31.             e.printStackTrace();  
  32.         }  
  33.         return false;  
  34.     }  
  35.   
  36.     public XMLStreamReader getFilteredReader() {  
  37.         String xmlFile = TestStreamFilter.class.getResource("/").getFile()  
  38.                 + "users.xml";  
  39.         XMLInputFactory factory = XMLInputFactory.newFactory();  
  40.         XMLStreamReader reader;  
  41.         try {  
  42.             reader = factory.createXMLStreamReader(new FileReader(xmlFile));  
  43.             // 创建带有过滤器的读取器实例  
  44.             XMLStreamReader freader = factory  
  45.                     .createFilteredReader(reader, this);  
  46.             return freader;  
  47.         } catch (FileNotFoundException e) {  
  48.             e.printStackTrace();  
  49.         } catch (XMLStreamException e) {  
  50.             e.printStackTrace();  
  51.         }  
  52.         return null;  
  53.     }  
  54.   
  55.     public void listUsers() {  
  56.         XMLStreamReader reader = getFilteredReader();  
  57.         try {  
  58.             // 列出所有用户的名称  
  59.             while (reader.hasNext()) {  
  60.                 // 过滤工作已交由过滤器完成,这里不需要再做  
  61.                 System.out.println("Name="  
  62.                         + reader.getAttributeValue(null"name"));  
  63.   
  64.                 if (reader.getEventType() != XMLStreamConstants.END_DOCUMENT) {  
  65.                     reader.next();  
  66.                 }  
  67.             }  
  68.             reader.close();  
  69.         } catch (XMLStreamException e) {  
  70.             e.printStackTrace();  
  71.         }  
  72.     }  
  73.   
  74. }  

测试结果:

引用
Name=Tom
Name=Lily
Name=Frank
Name=Bob
Name=Kate

大家可能已经发现,这里有一个与之前处理不同的地方,就是我们先打印了用户的信息,再调用next()方法;这与java.util.Iterator的先调用next()方法,再获取对象信息不同。而之前我们一直采用的是与Iterator一样的处理代码。这里,就有一个问题需要说明。

对于XMLStreamReader的next()方法来说,第一次被调用的时候返回的是第二个标记(或事件)。要获得第一个标记,就需要在调用next()方法之前调用getEventType()方法。这是需要注意的地方。我们以上的代码之所以采用Java迭代器一样的处理方式,是因为第一个标记总是START_DOCUMENT,而我们不需要对它进行操作,因此就采用了一种熟悉的编码方式,方便大家理解。XMLEventReader的nextEvent()方法就不存在这样的问题。

EventFilter的用法与StreamFilter相同,不再举例说明。

StAX还为我们提供了另外一种隔离标记或事件对象过滤逻辑的方法,那就是StreamReaderDelegate和EventReaderDelegate这两个类,它们都位于javax.xml.stream.util.*包中。StAX API中大部分都是接口,这两个是确确实实的类。它们都做了同样的工作,就是分别包装了XMLStreamReader和XMLEventReader,并把所有的方法都委托(Delegate)给它们处理,既没有增加任何的方法或逻辑,也没有改变或删除任何方法,因此这里使用的是策略(Strategy)模式。我们可以采用装饰(Decorator)模式,给StreamReaderDelegate或EventReaderDelegate增加新的功能。请看下面的例子:

Java代码
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  1. /** 
  2.  * 测试StreamReaderDelegate 
  3.  *  
  4.  * @author zangweiren 2010-4-19 
  5.  *  
  6.  */  
  7. public class TestStreamDelegate {  
  8.   
  9.     public static void main(String[] args) {  
  10.         TestStreamDelegate t = new TestStreamDelegate();  
  11.         t.listUsers();  
  12.     }  
  13.   
  14.     public XMLStreamReader getDelegateReader() {  
  15.         String xmlFile = TestStreamFilter.class.getResource("/").getFile()  
  16.                 + "users.xml";  
  17.         XMLInputFactory factory = XMLInputFactory.newFactory();  
  18.         XMLStreamReader reader;  
  19.         try {  
  20.             reader = new StreamReaderDelegate(factory  
  21.                     .createXMLStreamReader(new FileReader(xmlFile))) {  
  22.                 // 重写(Override)next()方法,增加过滤逻辑  
  23.                 @Override  
  24.                 public int next() throws XMLStreamException {  
  25.                     while (true) {  
  26.                         int event = super.next();  
  27.                         // 保留用户元素的开始  
  28.                         if (event == XMLStreamConstants.START_ELEMENT  
  29.                                 && "user".equalsIgnoreCase(getLocalName())) {  
  30.                             return event;  
  31.                         } else if (event == XMLStreamConstants.END_DOCUMENT) {  
  32.                             return event;  
  33.                         } else {  
  34.                             continue;  
  35.                         }  
  36.                     }  
  37.                 }  
  38.             };  
  39.             return reader;  
  40.         } catch (FileNotFoundException e) {  
  41.             e.printStackTrace();  
  42.         } catch (XMLStreamException e) {  
  43.             e.printStackTrace();  
  44.         }  
  45.         return null;  
  46.     }  
  47.   
  48.     public void listUsers() {  
  49.         XMLStreamReader reader = this.getDelegateReader();  
  50.         try {  
  51.             while (reader.hasNext()) {  
  52.                 reader.next();  
  53.                 if (reader.getEventType() != XMLStreamConstants.END_DOCUMENT) {  
  54.                     // 列出用户的名称和年龄  
  55.                     System.out.println("Name="  
  56.                             + reader.getAttributeValue(null"name") + ";age="  
  57.                             + reader.getAttributeValue(null"age"));  
  58.                 }  
  59.             }  
  60.             reader.close();  
  61.         } catch (XMLStreamException e) {  
  62.             e.printStackTrace();  
  63.         }  
  64.     }  
  65.   
  66. }  

测试结果:

引用
Name=Tom;age=28
Name=Lily;age=26
Name=Frank;age=32
Name=Bob;age=45
Name=Kate;age=25

EventReaderDelegate的用法与StreamReaderDelegate相同。

现在我们介绍完了StAX的两种解析XML文档的方式,大家也可能对它的使用有了自己的认识。我们最后总结一下:XMLStreamReader和XMLEventReader都允许应用程序迭代底层的XML流,区别在于它们如何对外提供解析后的XML信息片段。前者像个指针,指在刚刚解析过的XML标记的后面,并提供获得关于该标记更多信息的方法。因为不用创建新的对象,所以更节约内存。后者具有更多的面向对象特征,就是个标准的Java迭代器,解析器的当前状态反映在事件对象中,应用程序在处理事件对象的时候不需要访问解析器/读取器。

关于各种XML解析技术的优劣

除了我们刚刚介绍过的StAX这种Java 6.0新支持的XML文档解析技术之外,还有四种广为应用的解析方式,我们将对它们做一个简要介绍,并比较五种技术的优缺点以及性能表现,以供大家在开发中选择何种解析技术做参考。

 

           

      

     量子统计

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