Java-XML与JSON概述

本文介绍了XML的特性和语法格式,包括文档声明、标记、属性和注释。讲解了Java中DOM4J解析XML的两种方式及其案例,以及如何使用DOM4J和XPath进行XML查找。此外,还阐述了JSON作为数据交换格式的特点,并展示了Java生成XML的实例。最后,提到了Java与JSON转换的工具GSON和FastJson及其使用步骤。


简介:
XML:可扩展标记语言(eXtensible Markup Language)。

特性:

  1. xml具有平台无关性, 是一门独立的标记语言.
  2. xml具有自我描述性

学习意义:

  1. 网络数据传输.
  2. 数据存储
  3. 配置文件

XML文件:
.XML文件是保存XML数据的一种方式 XML数据也可以以其他的方式存在(如在内存中构建XML数据)。 不要将XML语言狭隘的理解成XML文件

JSON:
JavaScript Object Notation JS对象简谱 , 是一种轻量级的数据交换格式

XML语法格式

1.XML文档声明(必须放在第一行)

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

2.标记 ,也叫做元素/标签/节点 由开始标记和结束标记组成
xml文档是由一个个的标记组成,

      例如		<标记名称> 标记内容 </标记名称>

标记名称:是自定义名称,必须遵守以下命名规则:

       a.名称可以包含字母,数字以及其他字符 			
       b.名称不能以数字或者标点符号开始
       c.名称不能以 "xml" 开始(不论是否大小写) 			
       d.名称不能包含空格和冒号 			
       e.名称区分大小写
标记内容:开始标记和结束标记之间的内容
   例如 ,我们通过标记, 描述一个人名: 
        <name>张三</name>
    一个xml文档中必须有且既有一个根标记,例如:
   <Books>			
        <book>
            <name>汤姆索亚历险记</name>
            <price> 199.00 </price>
        </book>
        <book>
            <name>钢铁是怎样炼成的</name>
             <price> 299.00 </price>
        </book>
   </Books>
在这个例中中,<Books></Books>就是根标记

标记可以嵌套,但是不允许交叉;

 例如:
 <name>钢铁是怎样炼成的<price>
 </name>299</price>
 是错误的 	

标记层称呼:子标记、父标记、兄弟标记、后代标记、祖先标记;

           <persons> 
               <person>
                   <name>李四</name> 
                   <length>180cm</length> 
               </person>
              <person>
                   <name>李四</name> 
                   <length>200cm</length> 
              </person> 
           </persons>
    name是person的子标记.也是person的后代标记 
    name是persons的后代标记.
    name是length的兄弟标记. 
    person是name的父标记.
    persons是name的祖先标记.

标记名称允许重复
标记除了开始和结束,还可以有属性;
标记中的属性, 在标记开始时 描述, 由属性名和属性值 组成.

        格式:
        在开始标记中, 描述属性. 
        可以包含0-n个属性, 每一个属性是一个键值对! 
        属性名不允许重复 。
        键与值之间使用等号连接, 多个属性之间使用空格分割. 
        属性值 必须被引号引住.

例如下例中的 id 和groupId;

     属性可以有多个,每一个属性是键值对;
     属性名不可重复;属性值必须用引号引住。 		
     <Books> 			
        <book  id="1001" groupId="1">
  		     <name>汤姆索亚历险记</name>
              <price> 199.00 </price> 			
        </book> 		
      </Books>

注释

    注释不能写在文档文档声明前 
    注释不能嵌套注释 
        格式:
           注释开始: <!-- 
           注释结束: -->

案列:

      描述一组图书books, 至少包含3本书 
                 图书book包含
                  图书名称name
                   图书简介info , 
                   以及属性id
               <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
                <books> 
                
                </books>

解析XML

java中主要有四种XML解析方式:

 分别是:
     1、SAX解析
         解析方式是事件驱动机制 ! 
         SAX解析器, 逐行读取XML文件解析 , 
         每当解析到一个标签的开始/结束/内容/属性时,触 发事件.
         我们可以编写程序在这些事件发生时, 进行相应的处理  
         
     2、DOM解析
         是用与平台和语言无关的方式表示XML文档的官方W3C标准,
         分析该结构通常需要加载整个 文档和内存中建立文档树模型
         程序员可以通过操作文档树, 来完成数据的获取 修改 删除等.
         
     3、JDOM解析
         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。
          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%)
          
     4、 DOM4J解析 
         它是JDOM的一种智能分支,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
          DOM4J是一个非常优秀的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。 目前许多开源项目中大量采用DOM4J , 例如:Hibernate

DOM4J解析XML (重点)

步骤:

1. 引入jar文件 dom4j.jar
2. 创建一个指向XML文件的输入流 
   FileInputStream fis = newFileInputStream("xml文件的地址"); 
3. 创建一个XML读取工具对象 
   SAXReader sr = new SAXReader();
4. 使用读取工具对象, 读取XML文档的输入流 , 并得到文档对象
   Document doc =sr.read(fis); 
5. 通过文档对象, 获取XML文档中的根元素对象
   Element root = doc.getRootElement();

文档对象Document

指的是加载到内存的 整个XML文档. 
    常用方法: 
       1. 通过文档对象, 获取XML文档中的根元素对象 
          Element root = doc.getRootElement();
       2. 添加根节点 
          Element root = doc.addElement("根节点名称");

元素对象

指的是XML文档中的单个节点.
    常用方法:
     1. 获取节点名称 
            String getName(); 
     2. 获取节点内容 
            String getText(); 
     3. 设置节点内容 
            String setText(); 
     4. 根据子节点的名称 , 获取匹配名称的第一个子节点对象. 
            Element element(String 子节点名称);
     5. 获取所有的子节点对象
            List<Element> elements(); 
     6. 获取节点的属性值 
            String attributeValue(String 属性名称); 
     7. 获取子节点的内容 
            String elementText(String 子节点名称); 
     8. 添加子节点 
            Element addElement(String 子节点名称);  
     9. 添加属性
        void addAttribute(String 属性名,String 属性值);

解析本地案例:

public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) throws IOException, DocumentException {
        //1、     获取输入流
        FileInputStream fis = new FileInputStream("h://Demo1.xml");
        //2、     创建Xml读取对象
        SAXReader sx = new SAXReader();
        //3、     读取并得到文档对象
        Document doc = sx.read(fis);
        //4、     通过文档获取根元素
        Element root = doc.getRootElement();
        //5、     开始解析元素
        System.out.println(root.getName());
       /* //        获取内容
        //      获取Book里的内容
        Element book = root.element("book");

        //        获取name里的内容
        Element name = book.element("name");
        System.out.println(name.getText());*/
        //循环操作,循环之前获取元素
        List<Element> es = root.elements();

        for (int i=0;i<es.size();i++){
            Element book = es.get(i);
            System.out.println(book.attributeValue("id"));
            System.out.println(book.elementText("name"));
            System.out.println(book.elementText("info"));
            System.out.println("------------------------------");

        }

        fis.close();


    }
}

运行效果如图:
在这里插入图片描述

解析网络文件案例:查询号码归属地

public class Demo2 {
    public static void main(String[] args) throws IOException, DocumentException {
        String phone = "17390253869";
        //1.    获取到XML资源的输入流
        URL url = new URL("http://apis.juhe.cn/mobile/get?phone="+phone+
                "&dtype=xml&key=9f3923e8f87f1ea50ed4ec8c39cc9253");
        URLConnection conn = url.openConnection();
        InputStream is = conn.getInputStream();
        //2.    创建一个XML读取对象
        SAXReader sr = new SAXReader();
        //3.    通过读取对象 读取XML数据,并返回文档对象
        Document doc = sr.read(is);
        //4.    获取根节点
        Element root = doc.getRootElement();
        //5.    解析内容
        String code = root.elementText("resultcode");
        if("200".equals(code)){
            Element result = root.element("result");
            String province = result.elementText("province");
            String city = result.elementText("city");
            String company = result.elementText("company");
            if(province.equals(city)&&company.equals(company)){
                System.out.println("手机号码归属地为:"+city);
                System.out.println("运营商为:"+company);
            }else{
                System.out.println("手机号码归属地为:"+province+" "+city);
                System.out.println("运营商:"+company);
            }
        }else{
            System.out.println("请输入正确的手机号码");
        }


    }
}

运行效果如下:
在这里插入图片描述

DOM4J - XPATH解析XML
路劲表达式

通过路径快速的查找一个或一组元素
路径表达式:

   1. / :     从根节点开始查找 
   2. // :    从发起查找的节点位置 查找后代节点 *** 
   3. . :     查找当前节点 
   4. .. :    查找父节点 
   5. @ :     选择属性. * 
               属性使用方式:
                [@属性名='值']
                [@属性名>'值']
                [@属性名<'值'] 
                [@属性名!='值']
   books:     路径: //book[@id='1']//name 
   books
   book id=1
        name 
        info 
   book id=2
        name 
        info

使用步骤:

  通过Node类的两个方法, 来完成查找:
      (Node是 Document 与 Element 的父接口)
     方法1.//根据路径表达式, 查找匹配的单个节点 
         Element e = selectSingleNode("路径表达式"); 
     方法2.
         List<Element> es = selectNodes("路径表达式");

案列:

public class Demo4 {
    public static void main(String[] args) throws IOException, DocumentException {
        String phone = "18313935565";
        //1.    获取到XML资源的输入流
        URL url = new URL("http://apis.juhe.cn/mobile/get?phone="+phone+"&dtype=xml&key=9f3923e8f87f1ea50ed4ec8c39cc9253");
        URLConnection conn = url.openConnection();
        InputStream is = conn.getInputStream();
        //2.    创建一个XML读取对象
        SAXReader sr = new SAXReader();
        //3.    通过读取对象 读取XML数据,并返回文档对象
        Document doc = sr.read(is);

        Node node = doc.selectSingleNode("//company");
        System.out.println("运营商:"+node.getText());
        is.close();

    }
}

运行效果如图:
在这里插入图片描述

Java生成XML

步骤:
1. 通过文档帮助器 (DocumentHelper) , 创建空的文档对象
      Document doc =DocumentHelper.createDocument(); 
2. 通过文档对象, 向其中添加根节点 
      Element root =doc.addElement("根节点名称"); 
3. 通过根节点对象root , 丰富我们的子节点 
      Element e = root.addElement("元素名称"); 
4. 创建一个文件输出流 ,用于存储XML文件 
      FileOutputStream fos = new FileOutputStream("要存储的位置");
5. 将文件输出流, 转换为XML文档输出流
      XMLWriter xw = new XMLWriter(fos); 
6. 写出文档
      xw.write(doc); 
7. 释放资源
      xw.close();
      System.out.println("代码执行完毕");

案例:

public class Demo5 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.    通过文档帮助器,创建一个文档对象
        Document doc = DocumentHelper.createDocument();
        //2.    给文档添加第一个节点(根节点)
        Element books = doc.addElement("books");
        //3.    通过根节点, 丰富子节点
        for(int i=0;i<100;i++){
            Element book = books.addElement("book");
            Element name = book.addElement("name");
            name.setText(i+"三国演义");
            Element info = book.addElement("info");
            info.setText(i+"东汉末年三国争霸的故事...");
            book.addAttribute("id",100+i+"");
        }
        //4.    创建一个文件输出流
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("h://books.xml");
        //5.    将输出流转换为XML输出流
        XMLWriter xw = new XMLWriter(fos);
        //6.    写出文档
        xw.write(doc);
        //7.    释放资源
        xw.close();
        System.out.println("执行完毕");
    }
}

运行效果如下:
在这里插入图片描述

@TOC

JSON

对象格式:

   一本书
       书名
       简介
   java
       clas Book{
               private String name;
               private String info;
               get/set方法.....
               }
               Book b = new Book(); 
               b.setName(“金苹果”); 
               b.setInfo(“种苹果”);
                ... 
  js: 
    var b = new Object();
    b.name = "金苹果"; 
    b.info = "种苹果";
  XML:
     <book>
         <name>金苹果</name>
         <info>种苹果</info>
     </book> 
  JSON:
     { 
         "name":"金苹果", 
         "info":"种苹果" 
     }
     
     一个对象, 由一个大括号表示. 
        括号中 描述对象的属性 . 通过键值对来描述对象的属性 
        (可以理解为, 大括号中, 包含的是一个个的键值对.) 
             格式:
                键与值之间使用冒号连接, 多个键值对之间使用逗号分隔. 
                键值对的键 应使用引号引住 (通常Java解析时, 键不使用引号会报错. 而JS能正确解 析.) 
                键值对的值, 可以是JS中的任意类型的数据

数组格式:
在JSON格式中可以与对象互相嵌套 [元素1,元素2…]

java与JSON

做什么?

将Java中的对象 快速的转换为 JSON格式的字符串.
将JSON格式的字符串, 转换为Java的对象.

GSON

  • 将对象转换为JSON字符串
转换JSON的步骤:
    1. 引入JAR包 
    2. 在需要转换JSON字符串的位置编写如下代码即可: 
         String json = new Gson().toJSON(要转换的对象); 
         
案例:
       Book b = BookDao.find();
       String json = new Gson().toJson(b); 
       System.out.println(json);
  • 将JSON对象转换成对象

步骤:

1. 引入JAR包 
2. 在需要转换Java对象的位置, 编写如下代码:
    类型 对象名=JSON.parseObject(JSON字符串, 类型.class); 
 或 List<类型> list=JSON.parseArray(JSON字符串,类型.class); 
案例:
  String json = "{\"id\":1,\"name\":\"金苹果\",\"author\":\"李伟杰 
  \",\"info\":\"嘿嘿嘿嘿嘿嘿\",\"price\":198.0}";
  Book book =  JSON.parseObject(json, Book.class); 
  System.out.println(book);

FastJson

  • 将对象转换为JSON字符串
转换JSON字符串的步骤: 
         1. 引入JAR包 
         2. 在需要转换JSON字符串的位置编写如下代码即可: 
         Stringjson=JSON.toJSONString(要转换的对象); 
案例:
     Book b = BookDao.find(); 
     Stringjson=JSON.toJSONString(b);
     System.out.println(json);
  • 将JSON对象转换成对象

步骤:

1. 引入JAR包
2. 在需要转换Java对象的位置, 编写如下代码: 
   类型 对象名=JSON.parseObject(JSON字符串, 类型.class);
   或 List<类型> list=JSON.parseArray(JSON字符串,类型.class);
   
 案例:
 String json = "{\"id\":1,\"name\":\"金苹果\",\"author\":\"张三
  \",\"info\":\"嘿嘿嘿嘿嘿嘿\",\"price\":198.0}"; 
  Book book =JSON.parseObject(json, Book.class); 
  System.out.println(book);
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