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java中四种生成和解析XML文档的方法详解(介绍+优缺点比较+示例)

程序员文章站 2024-03-11 22:41:19
众所周知,现在解析xml的方法越来越多,但主流的方法也就四种,即:dom、sax、jdom和dom4j 下面首先给出这四种方法的jar包下载地址 dom:在现在的jav...

众所周知,现在解析xml的方法越来越多,但主流的方法也就四种,即:dom、sax、jdom和dom4j

下面首先给出这四种方法的jar包下载地址

dom:在现在的java jdk里都自带了,在xml-apis.jar包里

sax:

jdom:

dom4j:

 一、介绍及优缺点分析

1. dom(document object model)

 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。

【优点】

①允许应用程序对数据和结构做出更改。

②访问是双向的,可以在任何时候在树中上下导航,获取和操作任意部分的数据。

【缺点】

①通常需要加载整个xml文档来构造层次结构,消耗资源大。 

2. sax(simple api for xml)

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采用的是事件模型。

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。

【优势】

①不需要等待所有数据都被处理,分析就能立即开始。

②只在读取数据时检查数据,不需要保存在内存中。

③可以在某个条件得到满足时停止解析,不必解析整个文档。

④效率和性能较高,能解析大于系统内存的文档。

【缺点】

①需要应用程序自己负责tag的处理逻辑(例如维护父/子关系等),文档越复杂程序就越复杂。

②单向导航,无法定位文档层次,很难同时访问同一文档的不同部分数据,不支持xpath。

 3. jdom(java-based document object model)

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。

【优点】

①使用具体类而不是接口,简化了dom的api。

②大量使用了java集合类,方便了java开发人员。

【缺点】

①没有较好的灵活性。

②性能较差。

4. dom4j(document object model for java)

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.

【优点】  

①大量使用了java集合类,方便java开发人员,同时提供一些提高性能的替代方法。  

②支持xpath。

③有很好的性能。

【缺点】

①大量使用了接口,api较为复杂。

 二、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,但可移植。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)。

我的看法:如果xml文档较大且不考虑移植性问题建议采用dom4j;如果xml文档较小则建议采用jdom;如果需要及时处理而不需要保存数据则考虑sax。但无论如何,还是那句话:适合自己的才是最好的,如果时间允许,建议大家讲这四种方法都尝试一遍然后选择一种适合自己的即可。

 三、示例

为了节约篇幅,这里暂时不给出这四种建立xml文档的方法与差异,仅给出解析xml文档的代码,如果需要完整工程(建立xml文档+解析xml+测试比较)。

这里以下面的xml内容为例进行解析:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<users>
  <user id="0">
    <name>alexia</name>
    <age>23</age>
    <sex>female</sex>
  </user>
  <user id="1">
    <name>edward</name>
    <age>24</age>
    <sex>male</sex>
  </user>
  <user id="2">
    <name>wjm</name>
    <age>23</age>
    <sex>female</sex>
  </user>
  <user id="3">
    <name>wh</name>
    <age>24</age>
    <sex>male</sex>
  </user>
</users>

首先定义xml文档解析的接口:

/**
 * @author alexia
 *
 * 定义xml文档解析的接口
 */
public interface xmldocument {
  
  /**
   * 解析xml文档
   * 
   * @param filename
   *      文件全路径名称
   */
  public void parserxml(string filename);
}

1. dom示例

package com.xml;

import java.io.filenotfoundexception;
import java.io.fileoutputstream;
import java.io.ioexception;
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 alexia
 * 
 * dom 解析xml文档
 */
public class domdemo implements xmldocument {
  private document document;

  public void parserxml(string filename) {
    try {
      documentbuilderfactory dbf = documentbuilderfactory.newinstance();
      documentbuilder db = dbf.newdocumentbuilder();
      document document = db.parse(filename);
      nodelist users = document.getchildnodes();
      
      for (int i = 0; i < users.getlength(); i++) {
        node user = users.item(i);
        nodelist userinfo = user.getchildnodes();
        
        for (int j = 0; j < userinfo.getlength(); j++) {
          node node = userinfo.item(j);
          nodelist usermeta = node.getchildnodes();
          
          for (int k = 0; k < usermeta.getlength(); k++) {
            if(usermeta.item(k).getnodename() != "#text")
              system.out.println(usermeta.item(k).getnodename()
                  + ":" + usermeta.item(k).gettextcontent());
          }
          
          system.out.println();
        }
      }
      
    } catch (filenotfoundexception e) {
      e.printstacktrace();
    } catch (parserconfigurationexception e) {
      e.printstacktrace();
    } catch (saxexception e) {
      e.printstacktrace();
    } catch (ioexception e) {
      e.printstacktrace();
    }
  }
}

2. sax示例

package com.xml;

import java.io.fileinputstream;
import java.io.filenotfoundexception;
import java.io.fileoutputstream;
import java.io.ioexception;
import java.io.inputstream;
import java.io.outputstream;
import java.io.stringwriter;

import javax.xml.parsers.parserconfigurationexception;
import javax.xml.parsers.saxparser;
import javax.xml.parsers.saxparserfactory;
import javax.xml.transform.outputkeys;
import javax.xml.transform.result;
import javax.xml.transform.transformer;
import javax.xml.transform.transformerconfigurationexception;
import javax.xml.transform.sax.saxtransformerfactory;
import javax.xml.transform.sax.transformerhandler;
import javax.xml.transform.stream.streamresult;

import org.xml.sax.attributes;
import org.xml.sax.saxexception;
import org.xml.sax.helpers.attributesimpl;
import org.xml.sax.helpers.defaulthandler;

/**
 * @author alexia
 * 
 * sax 解析xml文档
 */
public class saxdemo implements xmldocument {

  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("users")) {
      return;
    }
    if (qname.equals("user")) {
      return;
    }
    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.print(attributes.getqname(0) + ":"
            + attributes.getvalue(0));
      }
    }
  }

  public void characters(char[] ch, int start, int length)
      throws saxexception {
    system.out.print(new string(ch, start, length));
  }
}

3. jdom示例

package com.xml;

import java.io.filenotfoundexception;
import java.io.fileoutputstream;
import java.io.ioexception;
import java.util.list;

import org.jdom2.document;
import org.jdom2.element;
import org.jdom2.jdomexception;
import org.jdom2.input.saxbuilder;
import org.jdom2.output.xmloutputter;

/**
 * @author alexia
 * 
 * jdom 解析xml文档
 * 
 */
public class jdomdemo implements xmldocument {

  public void parserxml(string filename) {
    saxbuilder builder = new saxbuilder();

    try {
      document document = builder.build(filename);
      element users = document.getrootelement();
      list userlist = users.getchildren("user");

      for (int i = 0; i < userlist.size(); i++) {
        element user = (element) userlist.get(i);
        list userinfo = user.getchildren();

        for (int j = 0; j < userinfo.size(); j++) {
          system.out.println(((element) userinfo.get(j)).getname()
              + ":" + ((element) userinfo.get(j)).getvalue());

        }
        system.out.println();
      }
    } catch (jdomexception e) {
      e.printstacktrace();
    } catch (ioexception e) {
      e.printstacktrace();
    }

  }
}

4. dom4j示例

package com.xml;

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 alexia
 * 
 * dom4j 解析xml文档
 */
public class dom4jdemo implements xmldocument {

  public void parserxml(string filename) {
    file inputxml = new file(filename);
    saxreader saxreader = new saxreader();

    try {
      document document = saxreader.read(inputxml);
      element users = document.getrootelement();
      for (iterator i = users.elementiterator(); i.hasnext();) {
        element user = (element) i.next();
        for (iterator j = user.elementiterator(); j.hasnext();) {
          element node = (element) j.next();
          system.out.println(node.getname() + ":" + node.gettext());
        }
        system.out.println();
      }
    } catch (documentexception e) {
      system.out.println(e.getmessage());
    }
  }

}

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持。