XML学习笔记(2)--dom4j操作XML

1. 介绍(四种方式的比较这部分转载自：http://www.blogjava.net/xcp/archive/2010/02/12/312617.html)

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)。

3. 四种xml操作方式的基本使用方法

xml文件：

 <?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
 <Result>
    <VALUE>
        <NO DATE="2005">A1</NO>
        <ADDR>GZ</ADDR>
    </VALUE>
    <VALUE>
        <NO DATE="2004">A2</NO>
        <ADDR>XG</ADDR>
   </VALUE>
 </Result>

1）DOM

 import java.io.*;
 import java.util.*;
 import org.w3c.dom.*;
 import javax.xml.parsers.*;

 public class MyXMLReader{
 　public static void main(String arge[]){

 　　long lasting =System.currentTimeMillis();
 　　try{
 　　　File f=new File("data_10k.xml");
 　　　DocumentBuilderFactory factory=DocumentBuilderFactory.newInstance();
 　　　DocumentBuilder builder=factory.newDocumentBuilder();
 　　　Document doc = builder.parse(f);
 　　　NodeList nl = doc.getElementsByTagName("VALUE");
 　　　for (int i=0;i＜nl.getLength();i++){
 　　　　System.out.print("车牌号码:" + doc.getElementsByTagName("NO").item(i).getFirstChild().getNodeValue());
 　　　　System.out.println("车主地址:" + doc.getElementsByTagName("ADDR").item(i).getFirstChild().getNodeValue());
 　 　}
 　　}catch(Exception e){
 　　　e.printStackTrace();
 }

2）SAX

 import org.xml.sax.*;
 import org.xml.sax.helpers.*;
 import javax.xml.parsers.*;

 public class MyXMLReader extends DefaultHandler {

 　java.util.Stack tags = new java.util.Stack();
 　public MyXMLReader() {
 　　super();
    }

 　public static void main(String args[]) {
 　　long lasting = System.currentTimeMillis();
 　　try {
 　　　SAXParserFactory sf = SAXParserFactory.newInstance();
 　　　SAXParser sp = sf.newSAXParser();
 　　　MyXMLReader reader = new MyXMLReader();
 　　　sp.parse(new InputSource("data_10k.xml"), reader);
 　　} catch (Exception e) {
 　　　e.printStackTrace();
 　　}

 　　System.out.println("运行时间：" + (System.currentTimeMillis() - lasting) + "毫秒");}
 　　public void characters(char ch[], int start, int length) throws SAXException {
 　　String tag = (String) tags.peek();
 　　if (tag.equals("NO")) {
 　　　System.out.print("车牌号码：" + new String(ch, start, length));
     }
     if (tag.equals("ADDR")) {
 　　System.out.println("地址:" + new String(ch, start, length));
     }
    }

 　　public void startElement(String uri,String localName,String qName,Attributes attrs) {
 　　tags.push(qName);}
 } 

3）JDOM

 import java.io.*;
 import java.util.*;
 import org.jdom.*;
 import org.jdom.input.*;

 public class MyXMLReader {

 　public static void main(String arge[]) {
 　　long lasting = System.currentTimeMillis();
 　　try {
 　　　SAXBuilder builder = new SAXBuilder();
 　　　Document doc = builder.build(new File("data_10k.xml"));
 　　　Element foo = doc.getRootElement();
 　　　List allChildren = foo.getChildren();
 　　　for(int i=0;i＜allChildren.size();i++) {
 　　　　System.out.print("车牌号码:" + ((Element)allChildren.get(i)).getChild("NO").getText());
 　　　　System.out.println("车主地址:" + ((Element)allChildren.get(i)).getChild("ADDR").getText());
 　　　}
 　　} catch (Exception e) {
 　　　e.printStackTrace();
 }

 }

4）DOM4J

 import java.io.*;
 import java.util.*;
 import org.dom4j.*;
 import org.dom4j.io.*;

 public class MyXMLReader {

 　public static void main(String arge[]) {
 　　long lasting = System.currentTimeMillis();
 　　try {
 　　　File f = new File("data_10k.xml");
 　　　SAXReader reader = new SAXReader();
 　　　Document doc = reader.read(f);
 　　　Element root = doc.getRootElement();
 　　　Element foo;
 　　　for (Iterator i = root.elementIterator("VALUE"); i.hasNext();) {
 　　　　foo = (Element) i.next();
 　　　　System.out.print("车牌号码:" + foo.elementText("NO"));
 　　　　System.out.println("车主地址:" + foo.elementText("ADDR"));
 　　　}
 　　} catch (Exception e) {
 　　　e.printStackTrace();
     }
 }

下面就dom4j这种形式来进行练习如何使用它.我们先准备一个XML文件:Usr.hbm.xml(学习步骤参考：http://xhy0422.iteye.com/blog/50235)

用到的两个jar包：dom4j.jar和jaxen-1.1-beta-6.jar

 <hibernate-mapping>
     <class name="com.bjsxt.User" tabel="t_user">
         <property name="username"></property>
         <property name="password"></property>
     </class>
 </hibernate-mapping>

读取并解析XML文档方式(1):

读写XML文档主要依赖于org.dom4j.io包，其中提供DOMReader和SAXReader两类不同方式，而调用方式是一样的。这就是依靠接口的好处。

自己定义的打印方法p():

 public static void p(Object o) {
         System.out.println(o);
     }

读取xml文件：

 SAXReader reader = new SAXReader();
         Document document = reader.read(new File("User.hbm.xml"));

取得Root节点：

 Element rootElement = document.getRootElement();
         p(rootElement.getName());

遍历XML树：

 for (Iterator i = rootElement.elementIterator(); i.hasNext();) {
             Element element = (Element) i.next();
             System.out.println(element.getName());
             for (Iterator j = element.attributeIterator(); j.hasNext();) {
                 Attribute attribute = (Attribute) j.next();
                 p(attribute.getName() + ":" + attribute.getValue());
             }
         }

读取并解析XML文档方式(2):dom4j+XPATH(根据表达式获取节点)

读取xml文件：

 SAXReader reader = new SAXReader();
         Document document = reader.read(new File("User.hbm.xml"));

XPATh支持：DOM4J对XPath有良好的支持，如访问一个节点，可直接用XPath选择。

 List<Node> list = document.selectNodes("//hibernate-mapping/class/property");
         for(Node n: list){
             System.out.println(n.getName());
             p(n.valueOf("@name"));
         }

n.valueOf("@name")：结点b中属性名为name的值

dom4j创建XML的方式

一般创建XML是写文件前的工作，这就像StringBuffer一样容易。

第一步：Document document = DocumentHelper.createDocument();

第二步：

 //创建root结点
            Element root = document.addElement("hibernate-mapping");

第三步：

 //因为add方法返回的是Element对象，因此可以链式操作
            Element classElement =
                    //class有两个属性：name和table,property也有两个属性name+username
                root.addElement("class")
                       .addAttribute("name","com.bjsxt.User")
                       .addAttribute("table", "t_user")
                       .addElement("property");
            classElement.addElement("property").addAttribute("name", "username");

第四步:生成的xml文件的输出：输出到指定的文件夹中

 FileWriter out = new FileWriter("User1.hbm.xml");
            document.write(out);
            out.flush();
            out.close();

如果想美化输出或缩减格式，可以用XMLWriter类

  OutputFormat format = OutputFormat.createPrettyPrint();
            XMLWriter writer = new XMLWriter(
                    new FileWriter("User1.hbm.xml"),format
                );
            //輸出漂亮的格式
            writer.write( document );
               writer.close();

最终生成的xml文件如下：

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

 <hibernate-mapping>
   <class name="com.bjsxt.User" table="t_user">
     <property>
       <property name="username"/>
     </property>
   </class>
 </hibernate-mapping>

上述所有操作的完整代码：

 package com.bjsxt.dom4j;

 import java.io.File;
 import java.io.FileWriter;
 import java.util.Iterator;
 import java.util.List;

 import org.dom4j.Attribute;
 import org.dom4j.Document;
 import org.dom4j.DocumentHelper;
 import org.dom4j.Element;
 import org.dom4j.Node;
 import org.dom4j.io.OutputFormat;
 import org.dom4j.io.SAXReader;
 import org.dom4j.io.XMLWriter;

 public class DOM4JTest {
     public static void main(String[] args) throws Exception {
         //dom4j的使用
         //读取并解析XML文档：
         SAXReader reader = new SAXReader();
         Document document = reader.read(new File("User.hbm.xml"));
         //取得Root节点
         Element rootElement = document.getRootElement();
         p(rootElement.getName());
         // 遍历XML树
         for (Iterator i = rootElement.elementIterator(); i.hasNext();) {
             Element element = (Element) i.next();
             System.out.println(element.getName());
             for (Iterator j = element.attributeIterator(); j.hasNext();) {
                 Attribute attribute = (Attribute) j.next();
                 p(attribute.getName() + ":" + attribute.getValue());
             }
         }
         //dom4j+xpath的使用(根据表达式获取节点)
         List<Node> list = document.selectNodes("//hibernate-mapping/class/property");
         for(Node n: list){
             System.out.println(n.getName());
             p(n.valueOf("@name"));
         }
         createDocument();
     }

     public static void p(Object o) {
         System.out.println(o);
     }
     //dom4j创建XML
     public static Document createDocument() throws Exception{
            Document document = DocumentHelper.createDocument();
            //创建root结点
            Element root = document.addElement("hibernate-mapping");
            //因为add方法返回的是Element对象，因此可以链式操作
            Element classElement =
                    //class有两个属性：name和table,property也有两个属性name+username
                root.addElement("class")
                       .addAttribute("name","com.bjsxt.User")
                       .addAttribute("table", "t_user")
                       .addElement("property");
            classElement.addElement("property").addAttribute("name", "username");
 /*           FileWriter out = new FileWriter("User1.hbm.xml");
            document.write(out);
            out.flush();
            out.close();*/
            //XMLWriter类美化輸出格式
            OutputFormat format = OutputFormat.createPrettyPrint();
            XMLWriter writer = new XMLWriter(
                    new FileWriter("User1.hbm.xml"),format
                );
            //輸出漂亮的格式
                writer.write( document );
                writer.close();
            return document;
         }
 }

用这种方式创建xml不太常用，多用freemaker来生成xml,等学习了freemaker的知识以后，再来总结其具体操作，后期博客会持续更新.

最后添加一个了解性的知识点：JavaDB
JavaDB(内容来自：https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-jse65/)

新安装了 JDK 6 的程序员们也许会发现，除了传统的 bin、jre 等目录，JDK 6 新增了一个名为 db 的目录。这便是 Java 6 的新成员：Java DB。这是一个纯 Java 实现、开源的数据库管理系统（DBMS），源于 Apache 软件基金会（ASF）名下的项目 Derby。它只有 2MB 大小，对比动辄上 G 的数据库来说可谓袖珍。但这并不妨碍 Derby 功能齐备，支持几乎大部分的数据库应用所需要的特性。更难能可贵的是，依托于 ASF 强大的社区力量，Derby 得到了包括 IBM 和 Sun 等大公司以及全世界优秀程序员们的支持。这也难怪 Sun 公司会选择其 10.2.2 版本纳入到 JDK 6 中，作为内嵌的数据库。这就好像为 JDK 注入了一股全新的活力：Java 程序员不再需要耗费大量精力安装和配置数据库，就能进行安全、易用、标准、并且免费的数据库编程.

既然有了内嵌（embedded）的数据库，就让我们从一个简单的范例（代码在 清单 1 中列出）开始，试着使用它吧。这个程序做了大多数数据库应用都可能会做的操作：在 DBMS 中创建了一个名为 helloDB 的数据库；创建了一张数据表，取名为 hellotable；向表内插入了两条数据；然后，查询数据并将结果打印在控制台上；最后，删除表和数据库，释放资源。

具体代码实现：(需要有JDBC的基础才能够看明白)

 package com.bjsxt.dom4j;

 import java.sql.Connection;
 import java.sql.DriverManager;
 import java.sql.ResultSet;
 import java.sql.SQLException;
 import java.sql.Statement;
 import java.util.Properties;

 public class JavaDBTest {

     /**
      * @param args
      */
             public static void main(String[] args) {
                 try { // load the driver
                     Class.forName("org.apache.derby.jdbc.EmbeddedDriver").newInstance();
                     System.out.println("Load the embedded driver");
                     Connection conn = null;
                     Properties props = new Properties();
                     props.put("user", "user1"); props.put("password", "user1");
                    //create and connect the database named helloDB
                     conn=DriverManager.getConnection("jdbc:derby:helloDB;create=true", props);
                     System.out.println("create and connect to helloDB");
                     conn.setAutoCommit(false);

                     // create a table and insert two records
                     Statement s = conn.createStatement();
                     s.execute("create table hellotable(name varchar(40), score int)");
                     System.out.println("Created table hellotable");
                     s.execute("insert into hellotable values('Ruth Cao', 86)");
                     s.execute("insert into hellotable values ('Flora Shi', 92)");
                     // list the two records
                     ResultSet rs = s.executeQuery(
                         "SELECT name, score FROM hellotable ORDER BY score");
                     System.out.println("name\t\tscore");
                     while(rs.next()) {
                         StringBuilder builder = new StringBuilder(rs.getString(1));
                         builder.append("\t");
                         builder.append(rs.getInt(2));
                         System.out.println(builder.toString());
                     }
                    // delete the table
                     s.execute("drop table hellotable");
                     System.out.println("Dropped table hellotable");

                     rs.close();
                     s.close();
                     System.out.println("Closed result set and statement");
                     conn.commit();
                     conn.close();
                     System.out.println("Committed transaction and closed connection");

                     try { // perform a clean shutdown
                         DriverManager.getConnection("jdbc:derby:;shutdown=true");
                     } catch (SQLException se) {
                         System.out.println("Database shut down normally");
                     }
                 } catch (Throwable e) {
                     e.printStackTrace();
                 }
                 System.out.println("SimpleApp finished");
             }
 }

程序的运行结果：程序中用到的jar包：derby.jar(可以再你的jdk目录下的db文件夹中的lib目录下找到)

Load the embedded driver
create and connect to helloDB
Created table hellotable
name        score
Ruth Cao    86
Flora Shi    92
Dropped table hellotable
Closed result set and statement
Committed transaction and closed connection
Database shut down normally
SimpleApp finished

 总结：

本文主要讨论了用dom4j解析XML的基础问题，包括建立XML文档，添加、修改、删除节点，以及格式化（美化）输出和中文问题。可作为dom4j的入门资料。