java学习--基础知识进阶第十四天--xml文件的概述与应用场景、xml文件的组成部分&如何编写xml、xml的两种解析方式的原理、Dom4J开源工具的使用

今日内容介绍

u xml文件的概述与应用场景

u xml文件的组成部分&如何编写xml

u xml的两种解析方式的原理

u Dom4J开源工具的使用

第1章 xml的概述与如何编写xml文件

1.1 xml语言的概述

1.1.1 xml介绍

xml语言是具有结构性的标记语言, 可以灵活的存储一对多的数据关系。不能显示数据

举例:

以上这种数据, 如果通过我们学习的集合来存储的话, 需要通过多个集合的嵌套使用.

那么很显然, 数据存储的过程就非常麻烦, 但是我们今天所学习的xml文件就可以很简单的存储这种一对多的数据

至于怎样存储, 我们稍后会详细讲解, 目前需要掌握的是关于xml的使用场景

用来存储一对多的数据

另外, xml还有一些其他的应用方面:

之前学习过properties配置文件, 通过这种配置文件, 可以使代码的编写更加灵活.

但是这种配置文件也只能存储一个键值对的映射关系, 如果需要存储多个呢?

没错, 可以使用xml , 所以xml的另一方面应用就展示出来了

用来当做配置文件存储数据

1.1.2 问题: xml文件是用来做什么的?

核心思想：

答：存储数据

延伸问题： xml是怎样存储数据的？

答：以标签的形式存储

例: <name>Jack</name>

1.2 xml的文档声明

1.2.1 Xml文件的组成部分

文档声明

元素

元素的属性

注释

CDATA区

特殊字符

处理指令(PI:Processing Instruction)：了解

绿色标注的内容：不作为掌握，了解即可

1.2.2 文档声明

什么是文档声明?

在编写XML文档时，需要先使用文档声明来声明XML文档。且必须出现在文档的第一行

这就好比我们在写java文件的时候需要声明class一样, 就是个硬性的规定.

如何编写文档声明?

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

xml表示标签的名字

version表示当前文件的版本号

encoding表示当前编码, 需要跟文件的编码产生对应关系

ps: standalone表示标记此文档是否独立

了解即可

1.3 xml的元素

1.3.1 什么是元素? 元素该如何编写?

1: xml中的元素其实就是一个个的标签
    2: 标签分为两种

            a: 包含标签体
                理解: 简括号全部成对儿出现, 所有的数据都用一对儿简括号存储
                例:
                    <student>
                        <name>zhangsan</name>
                        <age>18</age>
                    </student>

            b: 不包含标签体
                理解: 只有最外层的一个简括号,括号用/标识结束, 内部的数据都用属性（name，age）来编写
例:
                    <student
                        name="zhangsan"
                        age="18"
                    />

                 两种方式都需要掌握, 但是第二种编写起来会更加方便

1.3.2 标签(元素的书写规范)

严格区分大小写；<p><P>
只能以字母或下划线开头；abc _abc

不能以xml(或XML、Xml等)开头----W3C保留日后使用；

名称字符之间不能有空格或制表符；

名称字符之间不能使用冒号 : (有特殊用途)

1.3.3 元素中属性的注意事项

           一个元素可以有多个属性，每个属性都有它自己的名称和取值。
            属性值一定要用引号(单引号或双引号)引起来。
            属性名称的命名规范与元素的命名规范相同
            元素中的属性是不允许重复的
            在XML技术中，标签属性所代表的信息也可以被改成用子元素的形式来描述
                例如：

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

//改后的表达形式

<name>zhangsan</name>

</student>

</students>

1.4 xml的注释

1.4.1 格式编写

格式:

<!—被注释的内容 -- >

1.4.2 注意事项

注意: 注释不能嵌套定义

1.5 xml的其他组成部分

1.5.1 引入CDATA区

为什么要使用CDATA区域?

如果我们在标签中写入的内容, 想要带有标签的标记符号的话, 就需要对这段内容进行转义

就好比java中的打印语句, 想要打印出”这个字符就必须用/进行转义.

标签也是一样, 想要将<itheima>当做内容存储的话, 就需要对他进行转义.

如何转义?

注意:

这种转移可以达到效果, 但是如果操作的数据过多, 编写起来会非常痛苦, 所以, 可以使用CDATA区来解决此问题

1.5.2 实例代码

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

<!--

如果有一个包含标签体的标签，

他的标签体是一个普通文本，不是子标签，

而普通文本中包含了一个标签，那这样可以吗？

-->

<students>//标签，

<student>//标签体

<name>zhangsan</name>//子标签

<url>//普通文本

<![CDATA[

<itheima>www.itheima.com</itheima>//子标签

<itcast>www.itcast.cn</itcast>

]]>

</url>

</student>

<student>//标签体

<name>zhangsan</name>//子标签

<url>//普通文本

<itheima>www.itheima.com</itheima>//子标签

</url>

</student>

</students>

1.6 DTD的入门案例

1.6.1 为什么要有约束 (DTD)?

XML都是用户自定义的标签，若出现小小的错误，软件程序将不能正确地获取文件中的内容而报错。(如：Tomcat)

XML技术中，可以编写一个文档来约束一个XML的书写规范，这个文档称之为约束

1.6.2 如何使用DTD约束文件?

1. 编写DTD文件//注意空格，空格错误也会报错

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

<!ELEMENT 书架(书+)> //ELEMENT 元素

<!ELEMENT 书 (书名,作者,售价)>

<!ELEMENT 书名 (#PCDATA)>

<!ELEMENT 作者 (#PCDATA)>

<!ELEMENT 售价 (#PCDATA)>

2. 在xml文件中引入DTD文件

<!DOCTYPE 书架 SYSTEM "book.dtd">

引入了写好的DTD文件后, 格式就必须跟DTD文件保持一致

1.7 DTD的细节

1.7.1 语法细节

在DTD文档中使用ELEMENT关键字来声明一个XML元素。

• 语法：<!ELEMENT 元素名称使用规则>

使用规则：

• (#PCDATA):指示元素的主体内容只能是普通的文本.(Parsed Character Data)

• EMPTY：用于指示元素的主体为空。比如<br/>中间不能加属性值

• ANY:用于指示元素的主体内容为任意类型。

• (子元素)：指示元素中包含的子元素

• 定义子元素及描述它们的关系:

– 如果子元素用逗号分开，说明必须按照声明顺序去编写XML文档。

• 如: <!ELEMENT FILE (TITLE,AUTHOR,EMAIL)

– 如果子元素用"|"分开，说明任选其一。

• 如:<!ELEMENT FILE (TITLE|AUTHOR|EMAIL)

– 用+、*、？来表示元素出现的次数

• 如果元素后面没有+*?:表示必须且只能出现一次

• +：表示至少出现一次，一次或多次

• *：表示可有可无，零次、一次或多次

• ?：表示可以有也可以无，有的话只能有一次。零次或一次

1.7.2 定义属性

• 在DTD文档中使用ATTLIST关键字来为一个元素声明属性。

• 语法：

<!ATTLIST 元素名

属性名1 属性值类型设置说明

属性名2 属性值类型设置说明

…

• 属性值类型：

– CDATA：表示属性的取值为普通的文本字符串

– ENUMERATED (DTD没有此关键字)：表示枚举，只能从枚举列表中任选其一，如(鸡肉|牛肉|猪肉|鱼肉)

– ID:表示属性的取值不能重复

• 设置说明

– #REQUIRED：表示该属性必须出现

– #IMPLIED：表示该属性可有可无

– #FIXED:表示属性的取值为一个固定值。语法：#FIXED "固定值"

直接值：表示属性的取值为该默认值

1.7.3 实例代码1

<?xml version = "1.0" encoding="GB2312" standalone="yes"?>

<!ATTLIST 商品

类别 CDATA #REQUIRED

颜色 CDATA #IMPLIED

<商品类别="服装"颜色="黄色" />

1.7.4 实例代码2

<?xml version = "1.0" encoding="GB2312" standalone="yes"?>

<!DOCTYPE 购物篮 [

<!ELEMENT 购物篮 (肉+)>

<!ELEMENT 肉 EMPTY>

<!ATTLIST 肉品种 ( 鸡肉 | 牛肉 | 猪肉 | 鱼肉 ) "鸡肉">

<购物篮>

<肉品种="鱼肉"/>

<肉品种="牛肉"/>

<肉/>

</购物篮>

1.8 Schema的概述

1.8.1 概述

Schema约束自身就是一个XML文件，但它的扩展名通常为.xsd

一个XML的Schema文档通常称之为模式文档(约束文档)，遵循这个文档书写的xml文件称之为实例文档。

XML Schema对名称空间支持得非常好

理解:

名称空间: 相当于package

约束文档: 编写好的Person类

实例文档: 通过Person类创建对象

1.9 Schema入门案例

1.9.1 实例代码

约束文档:

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

<xs:schema xmlns:xs='http://www.w3.org/2001/XMLSchema'

//标准的名称空间

targetNamespace='http://www.itheima.com'

//将该schema文档绑定到http://www.itheima.com名称空间

<xs:element name='书架' >

<xs:complexType>

<xs:sequence maxOccurs='unbounded' >

<xs:element name='书' >

<xs:complexType>

<xs:sequence>

<xs:element name='书名' type='xs:string' />

<xs:element name='作者' type='xs:string' />

<xs:element name='售价' type='xs:string' />

</xs:sequence>

</xs:complexType>

</xs:element>

</xs:sequence>

</xs:complexType>

</xs:element>

</xs:schema>

实例文档:

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

<itheima:书架 xmlns:itheima="http://www.itheima.com"

xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

xsi:schemaLocation="http://www.itheima.com book.xsd">

<itheima:书>

<itheima:书名>JavaScript网页开发</itheima:书名>

<itheima:作者>张孝祥</itheima:作者>

<itheima:售价>28.00元</itheima:售价>

</itheima:书>

</itheima:书架>

名称空间:

<itheima:书架 xmlns:itheima="http://www.itheima.com"

xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

xsi:schemaLocation="http://www.itheima.com book.xsd">

1.9.2 使用默认名称空间

• 基本格式：

xmlns="URI"

• 举例：

<书架 xmlns="http://www.it315.org/xmlbook/schema"

xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

xsi:schemaLocation="http://www.it315.org/xmlbook/schema book.xsd">

<书>

<书名>JavaScript网页开发</书名>

<作者>张孝祥</作者>

<售价>28.00元</售价>

</书>

<书架>

第2章解析xml文件

2.1 XML解析的两种方式

DOM方式和SAX方式
DOM：Document Object Model，文档对象模型。这种方式是W3C推荐的处理XML的一种方式。
2.1.1 SAX：Simple API for XML。这种方式不是官方标准，属于开源社区XML-DEV，几乎所有的XML解析器都支持它。

XML解析开发包
JAXP：是SUN公司推出的解析标准实现。
Dom4J：是开源组织推出的解析开发包。(牛，大家都在用，包括SUN公司的一些技术的实现都在用。)
Dom for java four
Log4j

2.1.2 总结:

DOM: 将整棵树一口气全部加载到内存当中, 我们可以非常方便的操作任意的标签和属性.

但是, 如果整棵树特别大的时候, 会出现内存溢出的问题

节点: 标签、属性、文本、甚至是换行都称之为节点

SAX: 一个节点一个节点的进行解析(暂不掌握)

2.2 Dom4J的方法概述

* Dom4J的常用方法：

* Document

* Element getRootElement() :获取根元素对象（根标签）

* Element

* List elements() ：获取所有的子元素

* List elements(String name)：根据指定的元素名称来获取相应的所有的子元素

* Element element(String name)：根据指定的元素名称来获取子元素对象,如果元素名称重复，则获取第一个元素

* String elementText(String name) ：根据指定的子元素名称，来获取子元素中的文本

* String getText() ：获取当前元素对象的文本

* void setText(String text)：设置当前元素对象的文本

* String attributeValue(String name)：根据指定的属性名称获取其对应的值

* public Element addAttribute(String name,String value)：根据指定的属性名称和值进行添加或者修改BeanUtils的常用方法

2.3 Dom4J的案例 (获取).

2.3.1 功能分析

//1、得到某个具体的节点内容:打印"郑州"

//2、遍历所有元素节点:打印他们的元素名称。

Ps: 因为不知道有多少个元素节点, 所以需要递归.

2.3.2 案例代码

private static void method2() throws Exception {

//2、遍历所有元素节点:打印他们的元素名称。

//获取根元素

Document document = Dom4JUtils.getDocument();

Element rootElement = document.getRootElement();

treeWalk(rootElement);

}

public static void treeWalk(Element element) {

//输出元素的名称

System.out.println(element.getName());

//获取指定元素的所有子元素

List<Element> es = element.elements();

for (Element e : es) {

treeWalk(e);

}

private static void method() throws Exception {

//1、得到某个具体的节点内容:打印"郑州"

Document document = Dom4JUtils.getDocument();

//获取根元素

Element rootElement = document.getRootElement();

//获取根元素下的所有子元素

List<Element> elements = rootElement.elements();

//根据索引获取第一个City元素

Element cityElement = elements.get(0);

//根据子元素的名称来获取子元素的文本

String text = cityElement.elementText("Name");

System.out.println(text);

}

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

<State Code="37" Name="河南"

description="郑州" GDP="99999亿">

<City>

</City>

</State>

2.4 Dom4J的案例(删除和修改)

2.4.1 功能分析

//3、修改某个元素节点的主体内容:信阳-->安阳

//6、删除指定元素节点:删除元素开封

注意: 调用方法完毕, 仅仅是在内存中进行了修改, 需要用到OutputFormat和XMLWirter两个类配合使用

将数据写入到文件

2.4.2 实例代码

public static void write2XML(Document document) throws IOException {

OutputFormat format = OutputFormat.createPrettyPrint();

//format.setEncoding("UTF-8");//默认的编码就是UTF-8

XMLWriter writer = new XMLWriter( new FileOutputStream("src/com/itheima_04/city.xml"), format );

writer.write( document );

}

private static void method3() throws Exception, IOException {

//3、修改某个元素节点的主体内容:信阳-->安阳

Document document = Dom4JUtils.getDocument();

//获取根元素

Element rootElement = document.getRootElement();

//获取根元素下的所有子元素

List<Element> es = rootElement.elements();

//根据索引可以获取指定的元素

Element cityElement = es.get(3);

//修改文本

cityElement.setText("安阳");

Dom4JUtils.write2XML(document);

}

private static void method4() throws Exception, IOException {

//6、删除指定元素节点:删除元素开封

Document document = Dom4JUtils.getDocument();

//获取根元素

Element rootElement = document.getRootElement();

//获取根元素下的所有子元素

List<Element> es = rootElement.elements();

Element cityElement = es.get(1);

//无法自杀，找他爹

Element parentElement = cityElement.getParent();

parentElement.remove(cityElement);

//写回文件

Dom4JUtils.write2XML(document);

}

2.5 Dom4J的案例(添加)

2.5.1 功能分析

//4、向指定元素节点中增加子元素节:添加一个新城市<City>南阳</City>

//5、向指定元素节点上增加同级元素节点:在洛阳前面，添加一个<City>三门峡</City>

2.5.2 案例代码

private static void method5() throws Exception, IOException {

//4、向指定元素节点中增加子元素节:添加一个新城市<City>南阳</City>

Document document = Dom4JUtils.getDocument();

//获取根元素

Element rootElement = document.getRootElement();

//添加元素

Element cityElement = rootElement.addElement("City");

//设置文本

cityElement.setText("南阳");

//写回文件

Dom4JUtils.write2XML(document);

}

private static void method6() throws Exception, IOException {

//5、向指定元素节点上增加同级元素节点:在洛阳前面，添加一个<City>三门峡</City>

//创建一个新的元素对象

Element cityElement = DocumentHelper.createElement("City");

//设置文本

cityElement.setText("三门峡");

Document document = Dom4JUtils.getDocument();

//获取根元素

Element rootElement = document.getRootElement();

//获取根元素下所有的子元素

List<Element> es = rootElement.elements();

//将新的元素添加到子元素列表中

es.add(1, cityElement);

//写会文件

Dom4JUtils.write2XML(document);

}

2.6 Dom4J的案例（属性获取和添加）

2.6.1 功能分析

//7、操作XML文件属性:打印State的Name

//8、添加属性：State： GDP="99999亿"

2.6.2 案例代码

private static void method7() throws Exception {

//7、操作XML文件属性:打印State的Name

Document document = Dom4JUtils.getDocument();

//获取根元素

Element rootElement = document.getRootElement();

//根据属性名称获取值

String value = rootElement.attributeValue("Name");

System.out.println(value);

}

public static void main(String[] args) throws Exception {

//7、操作XML文件属性:打印State的Name

//8、添加属性：State： GDP="99999亿"

Document document = Dom4JUtils.getDocument();

//获取根元素

Element rootElement = document.getRootElement();

//添加新的属性和对应的值

rootElement.addAttribute("GDP", "99999亿");

//写回文件

Dom4JUtils.write2XML(document);

}