Java解析XML技術—項目開發實戰介紹
一、 概述:
以Java項目開發實戰的角度對XML解析技術進行分析,從優缺點、實戰場景、執行效率和案例分析等方面逐步展開說明。
二、 XML基本知識及特點:
XML現在已經成為一種通用的數據交換格式,它的平臺無關性,語言無關性,系統無關性,給數據集成與交互帶來了極大的方便。對XML本身的語法知識與技術細節,可參閱相關的技術文獻或W3C官方網站文檔。主要的內容包括:DOM(Document Object Model),DTD(Document Type Definition),SAX(Simple API for XML),XSD(Xml Schema Definition),XSLT(Extensible Stylesheet Language Transformations)。
三、 項目中的應用場景:
1、 Library實體模型配置:
典型場景就是IBM公司基於WebSphere開發業務流程管理(Java Business Process Management);
2、 解析自定義XML配置文件:
各種頁面元素或數據查詢、顯示的配置,例如菜單樹(Tree)、列表(Grid)、下拉框(ComboBox)等等;
3、 廠商接口數據交互:
即廠商接口交互時傳遞的報文數據或附件下載信息;
4、 複雜圖形展示時本地緩存XML配置:
大中型的複雜圖形展示時,針對於底圖、圖例、顯示風格、緩存存儲方式等等方面的相關配置。(不包括實際數據的緩存,實際數據一般使用JSON方式進行緩存)
四、 技術特徵:
1、 解析方式:
XML在不同的語言裡解析方式都是一樣的,只不過實現的語法不同而已。基本的解析方式有兩種,一種叫SAX,另一種叫DOM。SAX是基於事件流的解析,DOM是基於XML文檔樹結構的解析。
Java解析XML主要有四種方法。DOM、SAX、JDOM、DOM4J。
2、 數據封裝類型:
a) 模型化封裝:
將XML的屬性封裝到自定義對象裡面,後續只對自定義對象進行操作。一般針對於各種頁面元素的相關配置,特點是一次讀入多次使用,或者是可以提取出用於刻畫元素和數據的一組客觀規律。該自定義對象具備一定的元數據(MetaData)特徵。
b) 結構化封裝:
封裝在JDK提供的集合對象裡面,常用的有List和Map。一般常用廠商接口的數據傳遞,特點是格式固定且數據內容不固定,接口傳遞參數數量不固定等等。
3、 實現方式:
a) javax.xml.parsers:最原始的處理方法,出自標準的JDK API,使用org.w3c.dom.Document進行處理。除此之外shack-all.jar,xml-apis.jar,xmlParserAPIs.jar也可以提供與此類似的處理方式;
b) DOM4J:使用dom4j.jar中的org.dom4j.Document進行處理;
c) JDOM:使用jdom.jar中的org.jdom.Document進行處理;
d) XMLDOM;
五、 詳細說明:
1、 性能比較:
10k 100k 1000k 10000k
DOM解析 265 9172 691719 不支持,內存溢出
SAX解析 110 344 3234 32578
JDOM 125 704 27984 不支持,內存溢出
DOM4J 109 297 2281 20938
��
2、 DOM解析方式分析:
a) 解析過程:
DOM是用與平臺和語言無關的方式表示XML文檔的官方W3C標準。DOM是以層次結構組織的節點或信息片斷的集合。這個層次結構允許開發人員在樹中尋找特定信息。分析該結構通常需要加載整個文檔和構造層次結構,然後才能做任何工作。由於它是基於信息層次的,因而DOM被認為是基於樹或基於對象的。DOM以及廣義的基於樹的處理具有幾個優點。首先,由於樹在內存中是持久的,因此可以修改它以便應用程序能對數據和結構作出更改。它還可以在任何時候在樹中上下導航,而不是像SAX那樣是一次性的處理。DOM使用起來也要簡單得多。
另一方面,對於特別大的文檔,解析和加載整個文檔可能很慢且很耗資源,因此使用其他手段來處理這樣的數據會更好。
b) 優點:
由於整棵樹在內存中,因此可以對xml文檔隨機訪問;
可以對XML文檔進行修改操作;
較SAX,DOM使用也更簡單;
c) 缺點:
整個文檔必須一次性解析完;
由於整個文檔都需要載入內存,對於大文檔成本高;
d) 實例代碼:
DOM
3、 SAX解析方式分析:
a) 解析過程:
DOM採用建立樹形結構的方式訪問XML文檔,而SAX採用的事件模型。
DOM解析器把XML文檔轉化為一個包含其內容的樹,並可以對樹進行遍歷。用DOM解析模型的優點是編程容易,開發人員只需要調用建樹的指令,然後利用navigation APIs訪問所需的樹節點來完成任務。可以很容易的添加和修改樹中的元素。然而由於使用DOM解析器的時候需要處理整個XML文檔,所以對性能和內存的要求比較高,尤其是遇到很大的XML文件的時候。由於它的遍歷能力,DOM解析器常用於XML文檔需要頻繁的改變的服務中。
SAX解析器採用了基於事件的模型,它在解析XML文檔的時候可以觸發一系列的事件,當發現給定的tag的時候,它可以激活一個回調方法,告訴該方法制定的標籤已經找到。SAX對內存的要求通常會比較低,因為它讓開發人員自己來決定所要處理的tag。特別是當開發人員只需要處理文檔中所包含的部分數據時,SAX這種擴展能力得到了更好的體現。但用SAX解析器的時候編碼工作會比較困難,而且很難同時訪問同一個文檔中的多處不同數據。
b) 優點:
無需將整個xml文檔載入內存,因此消耗內存少;
可以註冊多個ContentHandler;
c) 缺點:
不能隨機的訪問xml中的節點(XPath);
不能修改文檔;
d) 使用場合:
Applet;
只需XML文檔的少量內容,很少回頭訪問;
機器內存少;
e) 示例代碼:
SAX
4、 JDOM解析方式分析:
a) 說明:
JDOM與DOM主要有兩方面不同。首先JDOM僅使用具體類而不使用接口。這在某些方面簡化了API,但是也限制了靈活性。第二API大量使用了Collections類,簡化了那些已經熟悉這些類的Java開發者的使用。
JDOM文檔聲明其目的是“使用20%(或更少)的精力解決80%(或更多)Java/XML 問題”(根據學習曲線假定為20%)。JDOM 對於大多數 Java/XML應用程序來說當然是有用的,並且大多數開發者發現API比 DOM容易理解得多。JDOM還包括對程序行為的相當廣泛檢查以防止用戶做任何在XML中無意義的事。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況下的錯誤)。這也許是比學習DOM或JDOM接口都更有意義的工作。
JDOM自身不包含解析器。它通常使用SAX2解析器來解析和驗證輸入XML文檔(儘管它還可以將以前構造的DOM表示作為輸入)。它包含一些轉換器以將JDOM表示輸出成SAX2事件流、DOM模型或XML文本文檔。JDOM是在Apache許可證變體下發布的開放源碼。
b) 特點:
JDOM是純Java的處理XML的API,其API中大量使用Collections類;
在底層,JDOM還是使用SAX(最常用)、DOM、Xanan文檔;
c) 優點:
2-8原則,極大減少了代碼量;
DOM方式的優點;
具有SAX的Java規則;
d) 缺點:
DOM方式的缺點;
e) 使用場合:
要實現的功能簡單,如解析、創建等;
f) 示例代碼:
JDOM
5、 DOM4J解析方式分析:
a) 說明:
為支持所有這些功能,DOM4J使用接口和抽象基本類方法。DOM4J大量使用了API中的Collections類,但是在許多情況下,它還提供一些替代方法以允許更好的性能或更直接的編碼方法。直接好處是,雖然DOM4J付出了更復雜的API的代價,但是它提供了比 JDOM 大得多的靈活性。
在添加靈活性、XPath集成和對大文檔處理的目標時,DOM4J的目標與JDOM是一樣的:針對Java開發者的易用性和直觀操作。它還致力於成為比JDOM更完整的解決方案,實現在本質上處理所有Java/XML問題的目標。在完成該目標時,它比JDOM更少強調防止不正確的應用程序行為。
DOM4J是一個非常非常優秀的Java XML API,具有性能優異、功能強大和極端易用使用的特點,同時它也是一個開放源代碼的軟件。如今你可以看到越來越多的Java軟件都在使用DOM4J來讀寫XML,特別值得一提的是連Sun的JAXM也在用DOM4J。
b) 優點:
具有性能優異、功能強大和極端易用使用的特點,同時它也是一個開放源代碼的軟件;
c) 使用場景:
目前許多開源項目中大量採用DOM4J,例如大名鼎鼎的Hibernate也用DOM4J來讀取XML配置文件。特別值得一提的是連Sun的JAXM也在用DOM4J件;
d) 示例代碼:
DOM4J
六、 案例分析講解:
1、 解析自定義XML配置文件:
a) XML配置文件:
自定義XML
b) Java代碼:
自定義XML解析
2、 解析移動通信運營商和其他廠商報文:
a) 報文格式:
移動通信運營商:
opDetail
其他廠商報文:
XmlData
b) 功能實現主體邏輯:
定義一個接口,用以隔離兩組報文的解析類。兩個解析類分別實現該接口,在實例化對象時,使用接口定義對象,然後使用Spring控制注入對象。兩個解析類都是基於DOM4J進行XML解析的.
接口情況:
IParser
IOpDetailParser
IXmlDataParser
opDetail解析類:
OpDetailParser
XmlData解析類:
XmlDataParser