高级编程--第七章 XML

1、目标

理解XML该你那及优势

回避那些格式良好的XML文档

了解XML中特殊字符的处理方式

了解解析器概念

了解DOM树节点构造

会使用Dom操作XML数据（添加/保存）

2、XML简介

XML（EXtensible Markup Language）,可扩展标记语言，是一种简单的基于文本的语言，旨在以村文本格式存储和传输数据，他代表可扩展标记语言。

XML 是一种标记语言。
XML 是一种类似于 HTML 的基于标签的语言。
XML 标记不像 HTML 那样预定义。
您可以定义自己的标签，这就是它被称为可扩展语言的原因。
XML 标签被设计成自我描述的。
XML 是用于数据存储和数据传输的 W3C 推荐标准。

特点

XML与操作系统、编程语言的开发平台无关

实现不同系统之间的数据交换

与技术无关 − 作为纯文本，XML 与技术无关。它可以被任何技术用于数据存储和数据传输目的。
人类可读 − XML 使用简单的文本格式。它是人类可读且易于理解的。
可扩展 − 在 XML 中，可以非常轻松地创建和使用自定义标签。
允许验证 − 使用 XSD、DTD 和 XML 结构可以很容易地进行验证。

作用

数据交互

配置应用程序和网站

Ajax基石

缺点

冗余语法 − 通常 XML 文件包含很多重复的术语。
冗长 − 作为一种冗长的语言，XML 文件的大小增加了传输和存储成本。

XML文档结构

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<books>
    <!--图书信息 -->
    <book id="bk101">
        <author>王珊</author>
        <title>.NET高级编程</title>
        <description>包含C#框架和网络编程等</description>
    </book>
    <book id="bk102">
        <author>李明明</author>
        <title>XML基础编程</title>
        <description>包含XML基础概念和基本作用</description>
    </book>
</books>

XML标签

XML文档内容由一系列标签元素组成

<元素名 属性名="属性值">元素内容</元素名>
//空元素
<name> </name>
<name></name>
</name>

属性值用双引号包裹

一个元素可以有多个属性

属性值不能直接包含 <、"、&

不建议使用的字符 '、>

XML编写注意事项

所有XML元素都必须有结束标签

XML标签对大小写敏感

XML必须正确的嵌套

同级标签以缩进对齐

元素名称可以包含字母、数字、或其他的字符

元素名称不能以数字或者标点符号开始

元素名称不能包含空格

指出先民啊XML代码的错误

<title><name>XML编程</title></name>   //标签嵌套错误

XML语法

XML语法由三大部分组成

文档头部声明

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

文档类型声明（非必须）

对文件类型进行说明的语句，在一些其他技术使用xml文件进行操作时会使用到。例如MyBatis的xml映射以及http文件等。

<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
    "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">

文档体

使用 <label-name>message</lable-name> 方式构成的标签语句。

abel-name: 标签名称

message: 标签内容，标签内容可以使其他标签，也可以是单纯的文本字符串。

属性命名空间

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<batchCompany xmlns="http://www.Aptech_edu.ac"
    xmlns:tea="http://www.tea.org">
    <batch-list>
        <batch type="thirdbatch">第三批次</batch>
        <batch tea:type="thirdbatch">第三批茶</batch>
        <batch>午班批次</batch>
    </batch-list>
</batchCompany>

除非带有前缀，否则属性属于所属的元素的命名空间

XML解析器

解析器类型

非验证解析器

检查文档格式是否良好

验证解析器

使用DTD检查文档的有效性

XML命名空间

XML命名空间的作用

解决在复杂、大型XML文件中，出现名称相同，但是含义不同的元素

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<cameras xmlns:canon="http://www.canon"
    xmlns:nikon="http://www.nikon.com">
    <canon:camera prodID="P663" name="Camera傻瓜相机"/>
    <nikon:camera prodID="K29B3" name="Camera超级35毫米相机"/>
</cameras>

解析XML技术

有四种：

内置：DOM（一般针对于小文件）、SAX（大文件，以流式来进行处理）

内置的两种方式并不太行

扩展：JDOM（自己维护，缺乏团队，慢慢没落）、Dom4J（）

DOM
基于XML文档树结构的解析
适用于多次访问的XML文档
特点：比较消耗资源
SAX
基于事件的解析
适用于大数据量的XML文档
特点：占用资源少，内存消耗小
DOM4J
非常优秀的Java XML API
性能优异、功能强大
开放源代码

Dom解析XMl

Dom介绍

文档对象模型（Document Object Model）

Dom吧XMl文档映射成一个倒挂的树

常用接口介绍

DOM解析包：org.w3c.dom

|----------------------|-------------------------------------------|-------------------------|
| 常用接口 | 常用方法 | 说明 |
| Document：表示整个 XML 文档 | NodeList getElementsByTagName(String Tag) | 按文档顺序返回文档中指定标记名称的所有元素集合 |
| Document：表示整个 XML 文档 | Element createElement(String tagName) | 创建指定标记名称的元素 |
| Node:该文档树中的单个节点 | NodeList getChildNodes() | 获取该元素的所有子节点，返回节点集合 |
| Element：XML 文档中的一个元素 | String getTagName() | 获取元素名称 |

访问DOM树节点

显示"收藏信息.XML"文件中收藏的手机品牌和型号

<?xml version="1.0" encoding="GB2312"?>
<PhoneInfo>
    <Brand name="华为">
        <Type name="U8650"/>
        <Type name="HW123"/>
        <Type name="HW321"/>
    </Brand>
    <Brand name="苹果">
        <Type name="iPhone4"/>
    </Brand>
</PhoneInfo>

DOM解析XML文件步骤
  1.创建解析器工厂对象
  2.解析器工厂对象创建解析器对象
  3.解析器对象指定XML文件创建Document对象
  4.以Document对象为起点操作DOM树

package Test;

import org.w3c.dom.Document;
import org.w3c.dom.Element;
import org.w3c.dom.NodeList;
import org.xml.sax.SAXException;
import sun.security.tools.keytool.Main;

import javax.xml.parsers.DocumentBuilder;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;
import javax.xml.parsers.ParserConfigurationException;
import javax.xml.soap.Node;
import javax.xml.soap.SAAJMetaFactory;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.List;

/**
 * @Author: Insight
 * @Description: Dom解析XMl
 * @Date: 2024/9/11 15:50
 * @Version: 1.0
 */

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //创建解析工厂对象
            DocumentBuilderFactory dbf = DocumentBuilderFactory.newInstance();
            //解析器工厂对象创建解析器对象
            DocumentBuilder db = dbf.newDocumentBuilder();
            //解析器对象指定XML文件创建Document对象
            Document d = db.parse("./src/Test/cloth.xml");
            d.getDocumentElement().normalize();
            //以Document对象为起点操作Dom树
            //获取根节点
            Element element = d.getDocumentElement();
            //通过根节点获取子节点
            NodeList nodeList = element.getElementsByTagName("size");
            for (int i = 0;i<nodeList.getLength();i++){
                //获取子节点下的数据
                System.out.println(nodeList.item(i).getTextContent());
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

保存XML文件

package Test02;

import org.w3c.dom.Document;
import org.w3c.dom.Element;

import javax.print.Doc;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilder;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;
import javax.xml.transform.OutputKeys;
import javax.xml.transform.Transformer;
import javax.xml.transform.TransformerConfigurationException;
import javax.xml.transform.TransformerFactory;
import javax.xml.transform.dom.DOMSource;
import javax.xml.transform.stream.StreamResult;
import java.io.File;

/**
 * @Author: Insight
 * @Description: TODO
 * @Date: 2024/9/11 18:52
 * @Version: 1.0
 */

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //创建工厂TransformerFactory
            TransformerFactory tf = TransformerFactory.newInstance();
            //创建Transformer对象
            Transformer t = tf.newTransformer();
            //创建DOMSource对象,需要创建Document对象来创建新的XML文件
            DocumentBuilderFactory dbf = DocumentBuilderFactory.newInstance();
            DocumentBuilder db = dbf.newDocumentBuilder();
            Document d = db.newDocument();

            //创建XML结构
            //创建根节点
            Element rootElement = d.createElement("root");
            //加入树中
            d.appendChild(rootElement);

            //创建子节点
            Element childElement = d.createElement("child");
            //设置属性名和属性值
            childElement.setAttribute("attr","value");
            //设置子节点文本内容
            childElement.appendChild(d.createTextNode("Text Content"));
            //加入根节点树中
            rootElement.appendChild(childElement);

            //将文件添加入DOMsource中
            DOMSource dom = new DOMSource(d);

            //设置输出属性
            //设置是否再XML中添加缩进
            t.setOutputProperty(OutputKeys.INDENT,"yes");
            //指定输出方法
            t.setOutputProperty(OutputKeys.METHOD, "xml");

            //编码格式
            t.setOutputProperty(OutputKeys.ENCODING,"UTF-8");

            //创建StreamResult对象
            StreamResult result = new StreamResult(new File("./src/Test02/output.xml"));

            // 7. 包含保存文件的信息
            // (StreamResult对象已经包含了文件信息)

            // 8. 将XML保存到指定文件中
            t.transform(dom,result);

            System.out.println("已保存文件");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

修改/删除DOM节点

给所有的Brand标签添加id属性
获取Brand标签
调用setAttribute()方法添加属性
删除Brand值为"华为"的标签
getElementsByTagName()方法获取Brand标签列表
获得Brand值为"华为"的标签对象
通过getParentNode()方法获得父节点对象
调用父节点的removeChild()方法删除节点

dom4j解析XML

1. 读取xml文件 SAXReader()

//将xml文件加载到内存中 XML解析器
SAXReader saxReader = new SAXReader();
//document 加载执行xml文档获取Document对象
Document document = saxReader.read(XML路径);

2. 获取XML根节点getRootElement()

Element rootElement = document.getRootElement();

3. 获取当前节点下所有子节点elements()

//获取根节点下所有子节点
List<Element> Elist = rootElement.elements();

4. 根据指定子元素名，获取元素下所有子节点

//获取节点名称为books下所有子节点
List<Element> Elist = rootElement.elements("books");

5. 根据指定子元素名，获取子元素对象，如果重复，则获取第一个

//获取节点名称为books下单个子节点
Element element= rootElement.element("books");

6. 设置元素文本内容setText()

newelement.setText("内容");

7. 获取当前节点文本内容getText()

elenent.getText()

8. 根据指定子元素名，获取元素中的文本

e.elementText("book")

9. 获取当前节点属性attributeValue("属性名")

e.attributeValue("name")

11.创建节点Element对象.addElement("节点名")

Element newelement = rootElement.addElement("span");

12.节点添加，修改属性Element对象.addAttribute("节点属性名"，"属性值")

newelement.addAttribute("type","属性值");

13.新XML添加Documen对象

通过DocumentHelper.creatDocument()创建一个Document对象

Document read = DocumentHelper.createDocument();

14.设置XML编码

通过OutputFormat的静态方法createPrettyPrint()创建OutputFormat对象,并设置编码集

OutputFormat outputFormat=OutputFormat.createPrettyPrint();
outputFormat.setEncoding("UTF-8");

15.写入XML文件

//写入XML文件的位置 以及指定的格式
XMLWriter xmlWriter=new XMLWriter(new FileWriter("cs.xml"),outputFormat);
//开始写入XML文件   写入Document对象
xmlWriter.write(document);
xmlWriter.close();

练习

练习一

需求说明将表中的数据用XML文档表示出来

|----------|----------|----------|
| 学生姓名 | 预计得分 | 实际得分 |
| 王显明 | 75 | 80 |
| 宋佳 | 75 | 88 |

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<students>
    <student>
        <name>王显明</name>
        <prescore>75</prescore>
        <actscore>80</actscore>
    </student>
    <student>
        <name>宋佳</name>
        <prescore>75</prescore>
        <actscore>88</actscore>
    </student>
</students>

练习二

显示"收藏信息.xml"文件中收藏的手机品牌和型号

<?xml version="1.0" encoding="GB2312"?>
<PhoneInfo>
    <Brand name="华为">
        <Type name="U8650"/>
        <Type name="HW123"/>
        <Type name="HW321"/>
    </Brand>
    <Brand name="苹果">
        <Type name="iPhone4"/>
    </Brand>
</PhoneInfo>

Test

package exercise01;

import org.w3c.dom.Document;
import org.w3c.dom.Element;
import org.w3c.dom.Node;
import org.w3c.dom.NodeList;

import javax.xml.parsers.DocumentBuilder;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;
import javax.xml.parsers.ParserConfigurationException;
import java.util.List;

/**
 * @Author: Insight
 * @Description: 使用DOM操作XML
 * @Date: 2024/9/11 17:59
 * @Version: 1.0
 */

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //创建工厂对象
            DocumentBuilderFactory dbf = DocumentBuilderFactory.newInstance();
            //工厂对象创建解析器对象
            DocumentBuilder db = dbf.newDocumentBuilder();
            //创建Document读取XML
            Document d =  db.parse("./src/exercise01/收藏信息.xml");

            //获取根节点
            Element element = d.getDocumentElement();

//            //检查根节点
//            System.out.println(element);

            //根据根节点获取子节点
            NodeList nodeList = element.getElementsByTagName("Brand");
            //根据子节点再获取子节点，并输出信息
            for (int i = 0;i < nodeList.getLength();i++){
                Element el1 = (Element) nodeList.item(i);
                System.out.println("品牌：" + el1.getAttribute("name"));
                for (int j = 0;j < el1.getElementsByTagName("Type").getLength();j++){
                    Element el2 = (Element) el1.getElementsByTagName("Type").item(j);
                    System.out.println("型号：" + el2.getAttribute("name"));
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

练习三

需求说明添加新的Brand：三星给Brand节点添加新的子标签Type：Note4将Brand添加到DOM树中

package exercise03;

import org.w3c.dom.Document;
import org.w3c.dom.Element;
import org.w3c.dom.Node;
import org.w3c.dom.NodeList;

import javax.xml.parsers.DocumentBuilder;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;
import javax.xml.parsers.ParserConfigurationException;
import javax.xml.transform.OutputKeys;
import javax.xml.transform.Transformer;
import javax.xml.transform.TransformerFactory;
import javax.xml.transform.dom.DOMSource;
import javax.xml.transform.stream.StreamResult;
import java.io.File;
import java.util.List;

/**
 * @Author: Insight
 * @Description: 将手机收藏信息保存到文件中
 * @Date: 2024/9/11 19:12
 * @Version: 1.0
 */

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //读取旧的文件
        try {
            DocumentBuilderFactory factory1 = DocumentBuilderFactory.newInstance();
            DocumentBuilder builder1 = factory1.newDocumentBuilder();
            //读取文件
            Document document1 = builder1.parse("./src/exercise03/收藏信息.XML");

            //文件写入
            TransformerFactory factory2 = TransformerFactory.newInstance();
            Transformer transformer = factory2.newTransformer();



            //获取根节点信息
            Element rootElement1 = document1.getDocumentElement();
            System.out.println(rootElement1);
            NodeList brands = document1.getElementsByTagName("Brand");
            for (int i = 0;i < brands.getLength();i++){
                Element brand = (Element) brands.item(i);
                System.out.println(brand.getAttribute("name"));

                NodeList types = brand.getElementsByTagName("Type");
                for (int j = 0;j < types.getLength(); j++){
                    Element type = (Element) types.item(j);
                    System.out.println(type.getAttribute("name"));
                }
            }
            //文件写入
            Document document2 = builder1.newDocument();
            //创建根节点
            Element rootElement2 = document2.createElement("PhoneInfo");
            document2.appendChild(rootElement2);
            //创建手机品牌节点
            for (int i = 0;i < brands.getLength(); i++ ){
                Element childElement = document2.createElement("brand");
                Element brand = (Element) brands.item(i);
                childElement.setAttribute("name",brand.getAttribute("name"));
                rootElement2.appendChild(childElement);

                NodeList types = brand.getElementsByTagName("Type");
                for (int j = 0; j < types.getLength();j++){
                    Element childElement1 = document2.createElement("Type");
                    Element type = (Element) types.item(j);
                    childElement1.setAttribute("name",type.getAttribute("name"));
                    childElement.appendChild(childElement1);

                }
            }

            DOMSource dom = new DOMSource(document2);

            transformer.setOutputProperty(OutputKeys.INDENT,"yes");
            transformer.setOutputProperty(OutputKeys.METHOD,"xml");
            transformer.setOutputProperty(OutputKeys.ENCODING,"UTF-8");

            StreamResult result = new StreamResult(new File("./src/exercise03/output.xml"));

            transformer.transform(dom,result);



        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }


    }
}

练习四