详解Java解析XML的四种方法

本文深入探讨了XML解析的各种技术,包括DOM、SAX、JDOM和DOM4J等,对比了它们之间的优缺点,并提供了每种技术的Java代码示例。

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1.详解

1)DOM(JAXP Crimson解析器)
DOM是用与平台和语言无关的方式表示XML文档的官方W3C标准。DOM是以层次结构组织的节点或信息片断的集合。这个层次结构允许开发人员在树中寻找 特定信息。分析该结构通常需要加载整个文档和构造层次结构,然后才能做任何工作。由于它是基于信息层次的,因而DOM被认为是基于树或基于对象的。DOM 以及广义的基于树的处理具有几个优点。首先,由于树在内存中是持久的,因此可以修改它以便应用程序能对数据和结构作出更改。它还可以在任何时候在树中上下 导航,而不是像SAX那样是一次性的处理。DOM使用起来也要简单得多。

2)SAX

SAX处理的优点非常类似于流媒体的优点。分析能够立即开始,而不是等待所有的数据被处理。而且,由于应用程序只是在读取数据时检查数据,因此不需要将数 据存储在内存中。这对于大型文档来说是个巨大的优点。事实上,应用程序甚至不必解析整个文档;它可以在某个条件得到满足时停止解析。一般来说,SAX还比 它的替代者DOM快许多。

选择DOM还是选择SAX? 对于需要自己编写代码来处理XML文档的开发人员来说, 选择DOM还是SAX解析模型是一个非常重要的设计决策。 DOM采用建立树形结构的方式访问XML文档,而SAX采用的事件模型。

DOM解析器把XML文档转化为一个包含其内容的树,并可以对树进行遍历。用DOM解析模型的优点是编程容易,开发人员只需要调用建树的指令,然后利用 navigation APIs访问所需的树节点来完成任务。可以很容易的添加和修改树中的元素。然而由于使用DOM解析器的时候需要处理整个XML文档,所以对性能和内存的要 求比较高,尤其是遇到很大的XML文件的时候。由于它的遍历能力,DOM解析器常用于XML文档需要频繁的改变的服务中。

SAX解析器采用了基于事件的模型,它在解析XML文档的时候可以触发一系列的事件,当发现给定的tag的时候,它可以激活一个回调方法,告诉该方法制定 的标签已经找到。SAX对内存的要求通常会比较低,因为它让开发人员自己来决定所要处理的tag.特别是当开发人员只需要处理文档中所包含的部分数据 时,SAX这种扩展能力得到了更好的体现。但用SAX解析器的时候编码工作会比较困难,而且很难同时访问同一个文档中的多处不同数据。

3)JDOM http://www.jdom.org

JDOM的目的是成为Java特定文档模型,它简化与XML的交互并且比使用DOM实现更快。由于是第一个Java特定模型,JDOM一直得到大力推广和 促进。正在考虑通过“Java规范请求JSR-102”将它最终用作“Java标准扩展”。从2000年初就已经开始了JDOM开发。

JDOM与DOM主要有两方面不同。首先,JDOM仅使用具体类而不使用接口。这在某些方面简化了API,但是也限制了灵活性。第二,API大量使用了Collections类,简化了那些已经熟悉这些类的Java开发者的使用。

JDOM文档声明其目的是“使用20%(或更少)的精力解决80%(或更多)Java/XML问题”(根据学习曲线假定为20%)。JDOM对于大多数 Java/XML应用程序来说当然是有用的,并且大多数开发者发现API比DOM容易理解得多。JDOM还包括对程序行为的相当广泛检查以防止用户做任何 在XML中无意义的事。然而,它仍需要您充分理解XML以便做一些超出基本的工作(或者甚至理解某些情况下的错误)。这也许是比学习DOM或JDOM接口 都更有意义的工作。

JDOM自身不包含解析器。它通常使用SAX2解析器来解析和验证输入XML文档(尽管它还可以将以前构造的DOM表示作为输入)。它包含一些转换器以将 JDOM表示输出成SAX2事件流、DOM模型或XML文本文档。JDOM是在Apache许可证变体下发布的开放源码。

4)DOM4J http://dom4j.sourceforge.net

虽然DOM4J代表了完全独立的开发结果,但最初,它是JDOM的一种智能分支。它合并了许多超出基本XML文档表示的功能,包括集成的XPath支持、 XML Schema支持以及用于大文档或流化文档的基于事件的处理。它还提供了构建文档表示的选项,它通过DOM4J API和标准DOM接口具有并行访问功能。从2000下半年开始,它就一直处于开发之中。

为支持所有这些功能,DOM4J使用接口和抽象基本类方法。DOM4J大量使用了API中的Collections类,但是在许多情况下,它还提供一些替 代方法以允许更好的性能或更直接的编码方法。直接好处是,虽然DOM4J付出了更复杂的API的代价,但是它提供了比JDOM大得多的灵活性。

在添加灵活性、XPath集成和对大文档处理的目标时,DOM4J的目标与JDOM是一样的:针对Java开发者的易用性和直观操作。它还致力于成为比 JDOM更完整的解决方案,实现在本质上处理所有Java/XML问题的目标。在完成该目标时,它比JDOM更少强调防止不正确的应用程序行为。

DOM4J是一个非常非常优秀的Java XML API,具有性能优异、功能强大和极端易用使用的特点,同时它也是一个开放源代码的软件。如今你可以看到越来越多的Java软件都在使用DOM4J来读写 XML,特别值得一提的是连Sun的JAXM也在用DOM4J.

2。比较

1)DOM4J性能最好,连Sun的JAXM也在用DOM4J.目前许多开源项目中大量采用DOM4J,例如大名鼎鼎的Hibernate也用DOM4J来读取XML配置文件。如果不考虑可移植性,那就采用DOM4J.

2)JDOM和DOM在性能测试时表现不佳,在测试10M文档时内存溢出。在小文档情况下还值得考虑使用DOM和JDOM.虽然JDOM的开发者已经说明 他们期望在正式发行版前专注性能问题,但是从性能观点来看,它确实没有值得推荐之处。另外,DOM仍是一个非常好的选择。DOM实现广泛应用于多种编程语 言。它还是许多其它与XML相关的标准的基础,因为它正式获得W3C推荐(与基于非标准的Java模型相对),所以在某些类型的项目中可能也需要它(如在 javascript中使用DOM)。

3)SAX表现较好,这要依赖于它特定的解析方式-事件驱动。一个SAX检测即将到来的XML流,但并没有载入到内存(当然当XML流被读入时,会有部分文档暂时隐藏在内存中)。

运行时如果有错误可能原因
1.错误现象: Caused by: org.xml.sax.SAXParseException: Content is not allowed in prolog.
解决办法:xml文件换行问题,编写xml文件时不要换行就可以了.
2.dom4j
错误现象: org.dom4j.DocumentException: Error on line 1 of document : Content is not allowed in prolog.

解决方法:dom4j的jar包使用dom4j1.6就可以了.


1.DOM生成和解析XML文档

为 XML 文档的已解析版本定义了一组接口。解析器读入整个文档,然后构建一个驻留内存的树结构,然后代码就可以使用 DOM 接口来操作这个树结构。优点:整个文档树在内存中,便于操作;支持删除、修改、重新排列等多种功能;缺点:将整个文档调入内存(包括无用的节点),浪费时间和空间;使用场合:一旦解析了文档还需多次访问这些数据;硬件资源充足(内存、CPU)。 

package com.alisoft.facepay.framework.bean; 
import java.io.FileInputStream; 
import java.io.FileNotFoundException; 
import java.io.FileOutputStream; 
import java.io.IOException; 
import java.io.InputStream; 
import java.io.PrintWriter; 
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.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.xml.sax.SAXException; 
/** 
* 
* @author hongliang.dinghl 
* DOM生成与解析XML文档 
*/ 
public class DomDemo implements XmlDocument { 
private Document document; 
private String fileName; 
public void init() { 
try { 
DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory 
.newInstance(); 
DocumentBuilder builder = factory.newDocumentBuilder(); 
this.document = builder.newDocument(); 
} catch (ParserConfigurationException e) { 
System.out.println(e.getMessage()); 
} 
} 
public void createXml(String fileName) { 
Element root = this.document.createElement("employees"); 
this.document.appendChild(root); 
Element employee = this.document.createElement("employee"); 
Element name = this.document.createElement("name"); 
name.appendChild(this.document.createTextNode("丁宏亮")); 
employee.appendChild(name); 
Element sex = this.document.createElement("sex"); 
sex.appendChild(this.document.createTextNode("m")); 
employee.appendChild(sex); 
Element age = this.document.createElement("age"); 
age.appendChild(this.document.createTextNode("30")); 
employee.appendChild(age); 
root.appendChild(employee); 
TransformerFactory tf = TransformerFactory.newInstance(); 
try { 
Transformer transformer = tf.newTransformer(); 
DOMSource source = new DOMSource(document); 
transformer.setOutputProperty(OutputKeys.ENCODING, "gb2312"); 
transformer.setOutputProperty(OutputKeys.INDENT, "yes"); 
PrintWriter pw = new PrintWriter(new FileOutputStream(fileName)); 
StreamResult result = new StreamResult(pw); 
transformer.transform(source, result); 
System.out.println("生成XML文件成功!"); 
} catch (TransformerConfigurationException e) { 
System.out.println(e.getMessage()); 
} catch (IllegalArgumentException e) { 
System.out.println(e.getMessage()); 
} catch (FileNotFoundException e) { 
System.out.println(e.getMessage()); 
} catch (TransformerException e) { 
System.out.println(e.getMessage()); 
} 
} 
public void parserXml(String fileName) { 
try { 
DocumentBuilderFactory dbf = DocumentBuilderFactory.newInstance(); 
DocumentBuilder db = dbf.newDocumentBuilder(); 
Document document = db.parse(fileName); 
NodeList employees = document.getChildNodes(); 
for (int i = 0; i < employees.getLength(); i++) { 
Node employee = employees.item(i); 
NodeList employeeInfo = employee.getChildNodes(); 
for (int j = 0; j < employeeInfo.getLength(); j++) { 
Node node = employeeInfo.item(j); 
NodeList employeeMeta = node.getChildNodes(); 
for (int k = 0; k < employeeMeta.getLength(); k++) { 
System.out.println(employeeMeta.item(k).getNodeName() 
+ ":" + employeeMeta.item(k).getTextContent()); 
} 
} 
} 
System.out.println("解析完毕"); 
} catch (FileNotFoundException e) { 
System.out.println(e.getMessage()); 
} catch (ParserConfigurationException e) { 
System.out.println(e.getMessage()); 
} catch (SAXException e) { 
System.out.println(e.getMessage()); 
} catch (IOException e) { 
System.out.println(e.getMessage()); 
} 
} 
} 

2.SAX生成和解析XML文档

为解决DOM的问题,出现了SAX。SAX ,事件驱动。当解析器发现元素开始、元素结束、文本、文档的开始或结束等时,发送事件,程序员编写响应这些事件的代码,保存数据。优点:不用事先调入整个文档,占用资源少;SAX解析器代码比DOM解析器代码小,适于Applet,下载。缺点:不是持久的;事件过后,若没保存数据,那么数据就丢了;无状态性;从事件中只能得到文本,但不知该文本属于哪个元素;使用场合:Applet;只需XML文档的少量内容,很少回头访问;机器内存少;

Java代码

package com.alisoft.facepay.framework.bean;   
import java.io.FileInputStream;   
import java.io.FileNotFoundException;   
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.SAXException;   
import org.xml.sax.helpers.DefaultHandler;   
/**  
*   
* @author hongliang.dinghl  
* SAX文档解析  
*/  
public class SaxDemo implements XmlDocument {   

public void createXml(String fileName) {   
System.out.println("<<"+filename+">>");   
}   

public void parserXml(String fileName) {   
SAXParserFactory saxfac = SAXParserFactory.newInstance();   

try {   

SAXParser saxparser = saxfac.newSAXParser();   

InputStream is = new FileInputStream(fileName);   

saxparser.parse(is, new MySAXHandler());   

} catch (ParserConfigurationException e) {   

e.printStackTrace();   

} catch (SAXException e) {   

e.printStackTrace();   

} catch (FileNotFoundException e) {   

e.printStackTrace();   

} catch (IOException e) {   

e.printStackTrace();   

}   

}   

}   

class MySAXHandler extends DefaultHandler {   

boolean hasAttribute = false;   

Attributes attributes = null;   

public void startDocument() throws SAXException {   

System.out.println("文档开始打印了");   

}   

public void endDocument() throws SAXException {   

System.out.println("文档打印结束了");   

}   

public void startElement(String uri, String localName, String qName,   

Attributes attributes) throws SAXException {   

if (qName.equals("employees")) {   

return;   

}   

if (qName.equals("employee")) {   

System.out.println(qName);   

}   

if (attributes.getLength() > 0) {   

this.attributes = attributes;   

this.hasAttribute = true;   

}   

}   

public void endElement(String uri, String localName, String qName)   

throws SAXException {   

if (hasAttribute && (attributes != null)) {   

for (int i = 0; i < attributes.getLength(); i++) {   

System.out.println(attributes.getQName(0)   
+ attributes.getValue(0));   

}   

}   

}   

public void characters(char[] ch, int start, int length)   

throws SAXException {   

System.out.println(new String(ch, start, length));   

}   

}  
package com.alisoft.facepay.framework.bean; 
import java.io.FileInputStream; 
import java.io.FileNotFoundException; 
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.SAXException; 
import org.xml.sax.helpers.DefaultHandler; 
/** 
* 
* @author hongliang.dinghl 
* SAX文档解析 
*/ 
public class SaxDemo implements XmlDocument { 
public void createXml(String fileName) { 
System.out.println("<<"+filename+">>"); 
} 
public void parserXml(String fileName) { 
SAXParserFactory saxfac = SAXParserFactory.newInstance(); 
try { 
SAXParser saxparser = saxfac.newSAXParser(); 
InputStream is = new FileInputStream(fileName); 
saxparser.parse(is, new MySAXHandler()); 
} catch (ParserConfigurationException e) { 
e.printStackTrace(); 
} catch (SAXException e) { 
e.printStackTrace(); 
} catch (FileNotFoundException e) { 
e.printStackTrace(); 
} catch (IOException e) { 
e.printStackTrace(); 
} 
} 
} 
class MySAXHandler extends DefaultHandler { 
boolean hasAttribute = false; 
Attributes attributes = null; 
public void startDocument() throws SAXException { 
System.out.println("文档开始打印了"); 
} 
public void endDocument() throws SAXException { 
System.out.println("文档打印结束了"); 
} 
public void startElement(String uri, String localName, String qName, 
Attributes attributes) throws SAXException { 
if (qName.equals("employees")) { 
return; 
} 
if (qName.equals("employee")) { 
System.out.println(qName); 
} 
if (attributes.getLength() > 0) { 
this.attributes = attributes; 
this.hasAttribute = true; 
} 
} 
public void endElement(String uri, String localName, String qName) 
throws SAXException { 
if (hasAttribute && (attributes != null)) { 
for (int i = 0; i < attributes.getLength(); i++) { 
System.out.println(attributes.getQName(0) 
+ attributes.getValue(0)); 
} 
} 
} 
public void characters(char[] ch, int start, int length) 
throws SAXException { 
System.out.println(new String(ch, start, length)); 
} 
} 

3.DOM4J生成和解析XML文档

DOM4J 是一个非常非常优秀的Java XML API,具有性能优异、功能强大和极端易用使用的特点,同时它也是一个开放源代码的软件。如今你可以看到越来越多的 Java 软件都在使用 DOM4J 来读写 XML,特别值得一提的是连 Sun 的 JAXM 也在用 DOM4J。

Java代码

package com.alisoft.facepay.framework.bean;   
import java.io.File;   
import java.io.FileWriter;   
import java.io.IOException;   
import java.io.Writer;   
import java.util.Iterator;   

import org.dom4j.Document;   
import org.dom4j.DocumentException;   
import org.dom4j.DocumentHelper;   
import org.dom4j.Element;   
import org.dom4j.io.SAXReader;   
import org.dom4j.io.XMLWriter;   
/**  
*   
* @author hongliang.dinghl  
* Dom4j 生成XML文档与解析XML文档  
*/  
public class Dom4jDemo implements XmlDocument {   

public void createXml(String fileName) {   
Document document = DocumentHelper.createDocument();   
Element employees=document.addElement("employees");   
Element employee=employees.addElement("employee");   
Element name= employee.addElement("name");   
name.setText("ddvip");   
Element sex=employee.addElement("sex");   
sex.setText("m");   
Element age=employee.addElement("age");   
age.setText("29");   
try {   
Writer fileWriter=new FileWriter(fileName);   
XMLWriter xmlWriter=new XMLWriter(fileWriter);   
xmlWriter.write(document);   
xmlWriter.close();   
} catch (IOException e) {   

System.out.println(e.getMessage());   
}   


}   


public void parserXml(String fileName) {   
File inputXml=new File(fileName);   
SAXReader saxReader = new SAXReader();   
try {   
Document document = saxReader.read(inputXml);   
Element employees=document.getRootElement();   
for(Iterator i = employees.elementIterator(); i.hasNext();){   
Element employee = (Element) i.next();   
for(Iterator j = employee.elementIterator(); j.hasNext();){   
Element node=(Element) j.next();   
System.out.println(node.getName()+":"+node.getText());   
}   

}   
} catch (DocumentException e) {   
System.out.println(e.getMessage());   
}   
System.out.println("dom4j parserXml");   
}   
}   

4.JDOM生成和解析XML  

为减少DOM、SAX的编码量,出现了JDOM;优点:20-80原则,极大减少了代码量。使用场合:要实现的功能简单,如解析、创建等,但在底层,JDOM还是使用SAX(最常用)、DOM、Xanan文档。

  
package com.alisoft.facepay.framework.bean;   

import java.io.FileNotFoundException;   
import java.io.FileOutputStream;   
import java.io.IOException;   
import java.util.List;   

import org.jdom.Document;   
import org.jdom.Element;   
import org.jdom.JDOMException;   
import org.jdom.input.SAXBuilder;   
import org.jdom.output.XMLOutputter;   
/**  
*   
* @author hongliang.dinghl  
* JDOM 生成与解析XML文档  
*   
*/  
public class JDomDemo implements XmlDocument {   

public void createXml(String fileName) {   
Document document;   
Element  root;   
root=new Element("employees");   
document=new Document(root);   
Element employee=new Element("employee");   
root.addContent(employee);   
Element name=new Element("name");   
name.setText("ddvip");   
employee.addContent(name);   
Element sex=new Element("sex");   
sex.setText("m");   
employee.addContent(sex);   
Element age=new Element("age");   
age.setText("23");   
employee.addContent(age);   
XMLOutputter XMLOut = new XMLOutputter();   
try {   
XMLOut.output(document, new FileOutputStream(fileName));   
} catch (FileNotFoundException e) {   
e.printStackTrace();   
} catch (IOException e) {   
e.printStackTrace();   
}   

}   

public void parserXml(String fileName) {   
SAXBuilder builder=new SAXBuilder(false);    
try {   
Document document=builder.build(fileName);   
Element employees=document.getRootElement();    
List employeeList=employees.getChildren("employee");   
for(int i=0;iElement employee=(Element)employeeList.get(i);   
List employeeInfo=employee.getChildren();   
for(int j=0;jSystem.out.println(((Element)employeeInfo.get(j)).getName()+":"+((Element)employeeInfo.get(j)).getValue());   

}   
}   
} catch (JDOMException e) {   

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

e.printStackTrace();   
}    

}   
}   
  


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