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深入XPath的详解以及Java示例代码分析

程序员文章站 2023-12-14 15:11:04
复制代码 代码如下:import java.io.ioexception;import javax.xml.parsers.*;import javax.xml.xpath...
复制代码 代码如下:

import java.io.ioexception;
import javax.xml.parsers.*;
import javax.xml.xpath.*;
import org.w3c.dom.*;
import org.xml.sax.saxexception;
public class xpathtest {
 public static void main(string[] args) throws parserconfigurationexception,
   saxexception, ioexception, xpathexpressionexception {
  documentbuilderfactory factory = documentbuilderfactory.newinstance();
  factory.setnamespaceaware(false);
  documentbuilder builder = factory.newdocumentbuilder();
  document doc = builder.parse("c:/users/administrator/desktop/test.xml");
  system.out.println(doc.getchildnodes().getlength());
  xpathfactory xfactory = xpathfactory.newinstance();
  xpath xpath = xfactory.newxpath();
  xpathexpression expr = xpath
    .compile("//name/text()");
  object result = expr.evaluate(doc, xpathconstants.nodeset);
  nodelist nodes = (nodelist) result;
  system.out.println(nodes.getlength());
  for (int i = 0; i < nodes.getlength(); i++) {
   system.out.println(nodes.item(i).getnodevalue());
  }
 }
}

一、结点类型
xpath中有七种结点类型:元素、属性、文本、命名空间、处理指令、注释以及文档节点(或成为根节点)。 文档的根节点即是文档结点;对应属性有属性结点,元素有元素结点。
二、常用路径表达式
表达式 描述
nodename      选取此节点的所有子节点
/             从根节点选取
//  从匹配选择的当前节点选择文档中的节点,而不考虑它们的位置
.   选取当前节点
..    选取当前节点的父节点
@     选取属性
例如有文档:
复制代码 代码如下:

<?xml version="1.0" encoding="iso-8859-1"?> 
<bookstore> 
<book> 
  <title lang="eng">harry potter</title> 
  <price>29.99</price> 
</book> 
<book> 
  <title lang="eng">learning xml</title> 
  <price>39.95</price> 
</book> 
</bookstore> 

则:
路径表达式 结果
bookstore 选取 bookstore 元素的所有子节点
/bookstore 选取根元素 bookstore 注释:假如路径起始于正斜杠( / ),则此路径始终代表到某元素的绝对路径!
bookstore/book 选取所有属于 bookstore 的子元素的 book 元素。
//book 选取所有 book 子元素,而不管它们在文档中的位置。
bookstore//book 选择所有属于 bookstore 元素的后代的 book 元素,而不管它们位于 bookstore 之下的什么位置。
//@lang 选取所有名为 lang 的属性。
三、限定语
用来查找某个特定的节点或者包含某个指定的值的节点。以方括号括起。
例如:
路径表达式 结果
/bookstore/book[1] 选取属于 bookstore 子元素的第一个 book 元素。
/bookstore/book[last()] 选取属于 bookstore 子元素的最后一个 book 元素。
/bookstore/book[last()-1] 选取属于 bookstore 子元素的倒数第二个 book 元素。
/bookstore/book[position()<3] 选取最前面的两个属于 bookstore 元素的子元素的 book 元素。
//title[@lang] 选取所有拥有名为 lang 的属性的 title 元素。
//title[@lang='eng'] 选取所有 title 元素,且这些元素拥有值为 eng 的 lang 属性。
/bookstore/book[price>35.00] 选取所有 bookstore 元素的 book 元素,且其中的 price 元素的值须大于 35.00。
/bookstore/book[price>35.00]/title 选取所有 bookstore 元素中的 book 元素的 title 元素,且其中的 price 元素的值须大于 35.00。
四、通配符
通配符 描述
* 匹配任何元素节点
@* 匹配任何属性节点
node() 匹配任何类型的节点
|          选取若干路径 
例如:
路径表达式 结果
/bookstore/* 选取 bookstore 元素的所有子节点
//* 选取文档中的所有元素
//title[@*] 选取所有带有属性的 title 元素。
//book/title | //book/price 选取所有 book 元素的 tilte 和 price 元素。
//title | //price 选取所有文档中的 title 和 price 元素。
/bookstore/book/title | //price 选取所有属于 bookstore 元素的 book 元素的 title 元素,以及文档中所有的 price 元素。

五、函数
名称 结果
ancestor 选取当前节点的所有先辈(父、祖父等)
ancestor-or-self 选取当前节点的所有先辈(父、祖父等)以及当前节点本身
attribute 选取当前节点的所有属性
child 选取当前节点的所有子元素。
descendant 选取当前节点的所有后代元素(子、孙等)。
descendant-or-self 选取当前节点的所有后代元素(子、孙等)以及当前节点本身。
following 选取文档中当前节点的结束标签之后的所有节点。
namespace 选取当前节点的所有命名空间节点
parent 选取当前节点的父节点。
preceding 选取文档中当前节点的开始标签之前的所有节点。
preceding-sibling 选取当前节点之前的所有同级节点。
self 选取当前节点。
路径表达式可以是绝对路径,也可以是相对路径。例如:
绝对位置路径:
/step/step/...相对位置路径:
step/step/...其中的每一步又可以是一个表达式,包括:
轴(函数)(axis)
定义所选节点与当前节点之间的树关系
节点测试(node-test)
识别某个轴内部的节点
零个或者更多谓语(predicate)
更深入地提炼所选的节点集
例如: 例子 结果
child::book 选取所有属于当前节点的子元素的 book 节点
attribute::lang 选取当前节点的 lang 属性
child::* 选取当前节点的所有子元素
attribute::* 选取当前节点的所有属性
child::text() 选取当前节点的所有文本子节点
child::node() 选取当前节点的所有子节点
descendant::book 选取当前节点的所有 book 后代
ancestor::book 选择当前节点的所有 book 先辈
ancestor-or-self::book 选取当前节点的所有book先辈以及当前节点(假如此节点是book节点的话)
child::*/child::price 选取当前节点的所有 price 孙。
六、运算符
运算符 描述 实例 返回值
| 计算两个节点集 //book | //cd 返回所有带有 book 和 ck 元素的节点集
+ 加法 6 + 4 10
- 减法 6 - 4 2
* 乘法 6 * 4 24
div 除法 8 div 4 2
= 等于 price=9.80 如果 price 是9.80,则返回 true。 如果 price 是9.90,则返回 fasle。
!= 不等于 price!=9.80 如果 price 是 9.90,则返回 true。 如果 price 是 9.98,则返回 fasle。
< 小于 price<9.80 如果price是9.00,则返回true 如果price是9.98,则返回fasle
<= 小于或等于 price<=9.80 如果 price 是9.00,则返回 true。 如果 price 是9.90,则返回 fasle。
> 大于 price>9.80 如果 price 是 9.90,则返回 true。 如果 price 是 9.80,则返回 fasle。
>= 大于或等于 price>=9.80 如果 price 是 9.90,则返回 true。 如果 price 是 9.70,则返回 fasle。
or 或 price=9.80 or price=9.70 如果 price 是 9.80,则返回 true。 如果 price 是 9.50,则返回 fasle。
and 与 price>9.00 and price<9.90 如果 price 是 9.80,则返回 true。 如果 price 是 8.50,则返回 fasle。
mod 计算除法的余数 5 mod 2 1

七、在java中使用xpath
在java1.5中推出了一个javax.xml.xpath包专门用来在java中使用xpath表达式来读取xml。1. 数据类型
在学习之前首先需要注意的是:xpath的数据并不与java有一一对应关系,xpath1.0只声明了四种数据类型:
•node-set
•number
•boolean
•string

对应到java就是:
•number 映射为 java.lang.double
•string 映射为 java.lang.string
•boolean 映射为 java.lang.boolean
•node-set 映射为 org.w3c.dom.nodelist

因此,在使用java的xpathapi时,需要注意返回类型:
java代码
复制代码 代码如下:

public object evaluate(object item, qname returntype)throws xpathexpressionexception;   

public string evaluate(object item)throws xpathexpressionexception;   

public object evaluate(inputsource source, qname returntype)throws xpathexpressionexception;   

public string evaluate(inputsource source)throws xpathexpressionexception;

复制代码 代码如下:

public object evaluate(object item, qname returntype)throws xpathexpressionexception; 

public string evaluate(object item)throws xpathexpressionexception; 

public object evaluate(inputsource source, qname returntype)throws xpathexpressionexception; 

public string evaluate(inputsource source)throws xpathexpressionexception; 

不指定返回类型时,缺省返回类型为string。指定返回类型时,需要把返回值由object类型强制转换成对应的返回类型。 
 api的使用
类似于dom,要得到一个xpath对象,可以如下使用: java代码
复制代码 代码如下:

xpathfactory factory = xpathfactory.newinstance();   
xpath xpath = factory.newxpath();   
xpathexpression expression = xpath.compile("/bookstore//book/title/text()");

复制代码 代码如下:

<strong><strong>        xpathfactory factory = xpathfactory.newinstance(); 
        xpath xpath = factory.newxpath(); 
        xpathexpression expression = xpath.compile("/bookstore//book/title/text()");</strong></strong> 

还是以之前的xml文档为例。要得到这个表达式的结果,我们先要得到一个输入对象,例如一个document:
复制代码 代码如下:

documentbuilderfactory builderfactory = documentbuilderfactory.newinstance();   
documentbuilder documentbuilder = builderfactory.newdocumentbuilder();   
document document = documentbuilder.parse(new file("books.xml"));   
nodelist list = (nodelist) expression.evaluate(document,xpathconstants.nodeset);   

复制代码 代码如下:

<strong><strong>        documentbuilderfactory builderfactory = documentbuilderfactory.newinstance(); 
        documentbuilder documentbuilder = builderfactory.newdocumentbuilder(); 
        document document = documentbuilder.parse(new file("books.xml")); 
        nodelist list = (nodelist) expression.evaluate(document,xpathconstants.nodeset);</strong></strong> 

这里可以看出,在使用xpath的时候,我们好像需要很清楚的知道返回结果是什么。否则就不能得到意想的结果。
最后,我们得到一个title的list值:
复制代码 代码如下:

for(int i = 0;i<list.getlength();i++){                system.out.println(list.item(i).getnodevalue());   


复制代码 代码如下:

<strong><strong>        for(int i = 0;i</strong></strong> 

复制代码 代码如下:

everyday italian 
harry potter 
xquery kick start 
learning xml 

复制代码 代码如下:

<strong><strong>everyday italian 
harry potter 
xquery kick start 
learning xml</strong></strong> 

八、处理命令空间一般一个规范xml都会有命名空间的定义,例如:
复制代码 代码如下:

<strong><strong> 

           
            hello 

</strong></strong> 

复制代码 代码如下:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>   
<tg:bookstore xmlns:tg="http://www.tibco.com/cdc/liugang"   
           xmlns:ns="http://www.tibco.com/cdc/liugang/ns">   
          <ns:book>   
            <tg:title>hello</tg:title>   
          </ns:book>   
</tg:bookstore> 

xpath中定义了与节点名和命名空间有关的三个函数:
•local-name()
•namespace-uri()
•name()
例如要查找所有在当前文档中定义的,元素的local名为book的结点,则如下:
复制代码 代码如下:

xpathfactory xpathfactory = xpathfactory.newinstance();   
xpath xpath = xpathfactory.newxpath();   
xpathexpression compile = xpath.compile("//*[local-name()='book']");   
nodelist list = (nodelist) compile.evaluate(document,xpathconstants.nodeset);   

复制代码 代码如下:

<strong><strong>        xpathfactory xpathfactory = xpathfactory.newinstance(); 
        xpath xpath = xpathfactory.newxpath(); 
        xpathexpression compile = xpath.compile("//*[local-name()='book']"); 
        nodelist list = (nodelist) compile.evaluate(document,xpathconstants.nodeset);</strong></strong>

如果元素定义了命名空间,则使用xpath查找时也必须指定在同一个命名空间中,即便元素使用的是缺省的命名空间,刚查找也需要定义缺省的命名空间。 例如文档:
复制代码 代码如下:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>   
<bookstore xmlns="http://www.tibco.com/cdc/liugang" xmlns:tg="http://www.tibco.com/cdc/liugang/tg"   
           xmlns:ns="http://www.tibco.com/cdc/liugang/ns">   
          <ns:book>   
            <tg:title>hello</tg:title>   
          </ns:book>   
          <computer>   
               <id>elsioieldslke-1233</id>   
          </computer>   
</bookstore> 

复制代码 代码如下:

<strong><strong> 

           
            hello 

           
               elsioieldslke-1233 

</strong></strong> 

定义了三个命名空间:缺省的;xmlns:tg;xmlns:ns。 要使用命名空间,我们需要设置xpath的命名空间上下文:namespacecontext。这是一个接口类型,我们需要自定义去实现它。例如对应于上文档的三个命名空间,可以如下实现:
复制代码 代码如下:

class customnamespacecontext implements namespacecontext{   

        public string getnamespaceuri(string prefix) {   
            if(prefix.equals("ns")){   
                return "http://www.tibco.com/cdc/liugang/ns";   
            }else if(prefix.equals("tg")){   
                return "http://www.tibco.com/cdc/liugang/tg";   
            }else if(prefix.equals("df")){   
                return "http://www.tibco.com/cdc/liugang";   
            }   
            return xmlconstants.null_ns_uri;   
        }   

        public string getprefix(string namespaceuri) {   
            return null;   
        }   

        public iterator getprefixes(string namespaceuri) {   
            return null;   
        }   

    }   

复制代码 代码如下:

<strong><strong>class customnamespacecontext implements namespacecontext{ 

        public string getnamespaceuri(string prefix) { 
            if(prefix.equals("ns")){ 
                return "http://www.tibco.com/cdc/liugang/ns"; 
            }else if(prefix.equals("tg")){ 
                return "http://www.tibco.com/cdc/liugang/tg"; 
            }else if(prefix.equals("df")){ 
                return "http://www.tibco.com/cdc/liugang"; 
            } 
            return xmlconstants.null_ns_uri; 
        } 

        public string getprefix(string namespaceuri) { 
            return null; 
        } 

        public iterator getprefixes(string namespaceuri) { 
            return null; 
        } 

    }</strong></strong> 

方法名都非常直观。这里只实现第一个方法。 这样,如果要查找命名空间是缺省,元素名为computer的所有元素,可以如下实现:
复制代码 代码如下:

xpathfactory xpathfactory = xpathfactory.newinstance();   
xpath xpath = xpathfactory.newxpath();   
xpath.setnamespacecontext(new customnamespacecontext());   
xpathexpression compile = xpath.compile("//df:computer");   
nodelist list = (nodelist) compile.evaluate(document,xpathconstants.nodeset);   
for(int i = 0;i 
    node item = list.item(i);   
    system.out.println(item.getnodename()+"  "+item.getnodevalue());   
}   

复制代码 代码如下:

<strong><strong>        xpathfactory xpathfactory = xpathfactory.newinstance(); 
        xpath xpath = xpathfactory.newxpath(); 
        xpath.setnamespacecontext(new customnamespacecontext()); 
        xpathexpression compile = xpath.compile("//df:computer"); 
        nodelist list = (nodelist) compile.evaluate(document,xpathconstants.nodeset); 
        for(int i = 0;i</strong></strong> 

九、其他
除此之外,在java中,还可以定义扩展的函数解释器和变量解释器,看xpath的方法:
复制代码 代码如下:

    /** 
     * 
establish a variable resolver.

     *  
     * 
a nullpointerexception is thrown if resolver is null.

     *  
     * @param resolver variable resolver. 
     *  
     *  @throws nullpointerexception if resolver is null. 
     */   
    public void setxpathvariableresolver(xpathvariableresolver resolver);   

   
    /** 
       * 
establish a function resolver.

       *  
       * 
a nullpointerexception is thrown if resolver is null.

       *  
       * @param resolver xpath function resolver. 
       *  
       * @throws nullpointerexception if resolver is null. 
       */   
    public void setxpathfunctionresolver(xpathfunctionresolver resolver);  

复制代码 代码如下:

<strong><strong>    /**
     * establish a variable resolver.
     * 
     * a <code>nullpointerexception</code> is thrown if <code>resolver</code> is <code>null</code>.
     * 
     * @param resolver variable resolver.
     * 
     *  @throws nullpointerexception if <code>resolver</code> is <code>null</code>.
     */ 
    public void setxpathvariableresolver(xpathvariableresolver resolver); 

 
    /**
       * establish a function resolver.
       * 
       * a <code>nullpointerexception</code> is thrown if <code>resolver</code> is <code>null</code>.
       * 
       * @param resolver xpath function resolver.
       * 
       * @throws nullpointerexception if <code>resolver</code> is <code>null</code>.
       */ 
    public void setxpathfunctionresolver(xpathfunctionresolver resolver);</strong></strong> 

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