【Android Developers Training】 81. 解析XML数据

注：本文翻译自Google官方的Android Developers Training文档，译者技术一般，由于喜爱安卓而产生了翻译的念头，纯属个人兴趣爱好。

原文链接：http://developer.android.com/training/basics/network-ops/xml.html

可扩展标记语言（XML）是一种将文档编码为机器可阅读的形式的规则集合。XML是一种在互联网中分享数据的比较流行的格式。那些频繁更新内容的网站（如新的站点或者博客），经常会提供一个XML源，这样外部程序就可以与内容变更保持同步。上传及解析XML数据对于需要联网的应用来说是一个很平常的任务。这节课将讲解如何解析XML文档并使用它们的数据。

一）. 选择一个解析器

我们推荐使用XmlPullParser，它是一个在Android上解析XML的一种比较有效及稳定的方法。历史中Android有两种实现该接口的方法：

每一种选择都是可以的。不过这里我们使用第二个例子。 

二）. 分析源

解析源的第一步是决定哪些字段是你感兴趣的。解析器会提取这些你感兴趣的字段数据并把其余的忽略。

下面是在应用中被解析的源的一段摘录。每一个到StackOverflow.com的推送都会在源中显示为一个entry标签，并包含若干entry子标签：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> 
<feed xmlns="http://www.w3.org/2005/Atom" xmlns:creativeCommons="http://backend.userland.com/creativeCommonsRssModule" ...">     
<title type="text">newest questions tagged android - Stack Overflow</title>
...
    <entry>
    ...
    </entry>
    <entry>
        <id>http://stackoverflow.com/q/9439999</id>
        <re:rank scheme="http://stackoverflow.com">0</re:rank>
        <title type="text">Where is my data file?</title>
        <category scheme="http://stackoverflow.com/feeds/tag?tagnames=android&sort=newest/tags" term="android"/>
        <category scheme="http://stackoverflow.com/feeds/tag?tagnames=android&sort=newest/tags" term="file"/>
        <author>
            <name>cliff2310</name>
            <uri>http://stackoverflow.com/users/1128925</uri>
        </author>
        <link rel="alternate" href="http://stackoverflow.com/questions/9439999/where-is-my-data-file" />
        <published>2012-02-25T00:30:54Z</published>
        <updated>2012-02-25T00:30:54Z</updated>
        <summary type="html">
            <p>I have an Application that requires a data file...</p>

        </summary>
    </entry>
    <entry>
    ...
    </entry>
...
</feed>

应用会提取会提取entry标签及其子标签：title，link和summary子标签的数据。

三）. 初始化解析器

下一步是初始化解析器，并启动解析的步骤。在下面的代码片段中，一个不处理命名空间的解析器被初始化，并使用InputStream作为参数。通过调用nextTag()开始解析的步骤，并激活readFeed()方法，该方法提取并处理应用感兴趣的数据：

public class StackOverflowXmlParser {
    // We don't use namespaces
    private static final String ns = null;
   
    public List parse(InputStream in) throws XmlPullParserException, IOException {
        try {
            XmlPullParser parser = Xml.newPullParser();
            parser.setFeature(XmlPullParser.FEATURE_PROCESS_NAMESPACES, false);
            parser.setInput(in, null);
            parser.nextTag();
            return readFeed(parser);
        } finally {
            in.close();
        }
    }
 ... 
}

四）. 阅读源

readFeed()方法执行一些工作来处理源。它寻找entry标签作为开始递归处理的起始点。如果一个标签不是entry标签，那么就忽略它。一点整个源都被递归处理完了，readFeed()方法返回一个包含它从源中提取的字段的List（包含子数据成员）。该List被解析器返回。

private List readFeed(XmlPullParser parser) throws XmlPullParserException, IOException {
    List entries = new ArrayList();

    parser.require(XmlPullParser.START_TAG, ns, "feed");
    while (parser.next() != XmlPullParser.END_TAG) {
        if (parser.getEventType() != XmlPullParser.START_TAG) {
            continue;
        }
        String name = parser.getName();
        // Starts by looking for the entry tag
        if (name.equals("entry")) {
            entries.add(readEntry(parser));
        } else {
            skip(parser);
        }
    }  
    return entries;
}

五）. 解析XML

解析一个XML源的步骤如下：

  1. 如第二节中所述，在你的应用中标识出你希望包含的标签。该例子中提取的数据为entry标签及其子标签：title，link和summary子标签的数据。
  2. 创建下列方法：
    • 为每个你感兴趣的标签创建“read”方法。例如，readEntry()，readTitle()等。解析器从输入流中读取标签。当它遇到了名为entry，title，link或summary时，它会为标签调用相应的方法。否则就略过该标签。
    • 为每个不同类型标签提取数据并将解析器推进到下一个标签的方法。例如：
      • 对于title和summary标签，解析器调用readText()。该方法提取通过调用parser.getText()，从这些标签中提取数据。
      • 对于link标签，解析器首先确定该link是否是自己感兴趣的，如果是的话就调用parser.getAttributeValue()来提取它的值。
      • 对于entry标签，解析器会调用readEntry()。该方法解析entry中的子标签，并返回一个Entry对象，其中包含了数据成员：title，link和summary。
    • 一个用以辅助的方法skip()。更多信息可以阅读：Skip Tags You Don't Care About。

下列代码片段展示了如何解析上述标签：

public static class Entry {
    public final String title;
    public final String link;
    public final String summary;

    private Entry(String title, String summary, String link) {
        this.title = title;
        this.summary = summary;
        this.link = link;
    }
}
  
// Parses the contents of an entry. If it encounters a title, summary, or link tag, hands them off
// to their respective "read" methods for processing. Otherwise, skips the tag.
private Entry readEntry(XmlPullParser parser) throws XmlPullParserException, IOException {
    parser.require(XmlPullParser.START_TAG, ns, "entry");
    String title = null;
    String summary = null;
    String link = null;
    while (parser.next() != XmlPullParser.END_TAG) {
        if (parser.getEventType() != XmlPullParser.START_TAG) {
            continue;
        }
        String name = parser.getName();
        if (name.equals("title")) {
            title = readTitle(parser);
        } else if (name.equals("summary")) {
            summary = readSummary(parser);
        } else if (name.equals("link")) {
            link = readLink(parser);
        } else {
            skip(parser);
        }
    }
    return new Entry(title, summary, link);
}

// Processes title tags in the feed.
private String readTitle(XmlPullParser parser) throws IOException, XmlPullParserException {
    parser.require(XmlPullParser.START_TAG, ns, "title");
    String title = readText(parser);
    parser.require(XmlPullParser.END_TAG, ns, "title");
    return title;
}
  
// Processes link tags in the feed.
private String readLink(XmlPullParser parser) throws IOException, XmlPullParserException {
    String link = "";
    parser.require(XmlPullParser.START_TAG, ns, "link");
    String tag = parser.getName();
    String relType = parser.getAttributeValue(null, "rel");  
    if (tag.equals("link")) {
        if (relType.equals("alternate")){
            link = parser.getAttributeValue(null, "href");
            parser.nextTag();
        } 
    }
    parser.require(XmlPullParser.END_TAG, ns, "link");
    return link;
}

// Processes summary tags in the feed.
private String readSummary(XmlPullParser parser) throws IOException, XmlPullParserException {
    parser.require(XmlPullParser.START_TAG, ns, "summary");
    String summary = readText(parser);
    parser.require(XmlPullParser.END_TAG, ns, "summary");
    return summary;
}

// For the tags title and summary, extracts their text values.
private String readText(XmlPullParser parser) throws IOException, XmlPullParserException {
    String result = "";
    if (parser.next() == XmlPullParser.TEXT) {
        result = parser.getText();
        parser.nextTag();
    }
    return result;
}
  ...
}

六）. 跳过你不关注的标签

上面所描述的解析XML步骤中，其中有一步是解析器跳过我们不关注的标签。下面是skip()方法的代码：

private void skip(XmlPullParser parser) throws XmlPullParserException, IOException {
    if (parser.getEventType() != XmlPullParser.START_TAG) {
        throw new IllegalStateException();
    }
    int depth = 1;
    while (depth != 0) {
        switch (parser.next()) {
        case XmlPullParser.END_TAG:
            depth--;
            break;
        case XmlPullParser.START_TAG:
            depth++;
            break;
        }
    }
 }

它为何这样就能实现跳过的功能呢：

  • 如果当前遇到的不是START_TAG，那么抛出一个异常。
  • 它接收START_TAG，以及之后遇到的内容，并匹配END_TAG。
  • 为了确保它在正确的END_TAG停止，而不是在START_TAG之后遇到的第一个标签，它会一直向子标签深度搜索。

因此如果当前标签含有子标签，那么depth的值不会变成0，直到解析器处理了所有在原始的START_TAG和与它匹配的END_TAG之间的所有标签。例如，考虑该解析器如何略过<author>标签，该标签含有两个子标签<name>和<uri>：

  • 第一次while循环，解析器在<author>之后遇到了START_TAG：<name>，此时depth的值增加到2。
  • 第二次while循环，解析器遇到了END_TAG：</name>。此时depth的值减少到1。
  • 第三次while循环，解析器遇到了START_TAG：<uri>。此时depth的值增加到2。
  • 第四次while循环，解析器遇到了END_TAG：</uri>。此时depth的值减少到1。
  • 最后一次while循环，解析器遇到了END_TAG：</author>。此时depth的值减少到0，表明<author>已经被成功忽略了。

七）. 处理XML数据

样例代码中，使用了AsyncTask获取并解析XML源。这样该过程就不会再UI主线程中执行。当处理执行完毕，应用会更新主Activity（NetworkActivity）的UI。

在下面摘录的代码片段中，loadPage()方法进行了如下的处理：

用XML源的URL初始化一个String变量。

在用户的设置及网络连接允许的情况下，调用new DownloadXmlTask().execute(url)。这将初始化一个新的DownloadXmlTask对象（AsyncTask的子类）并运行它的execute()方法，它会下载并解析源并将结果以String的形式返回，显示在UI上。 

public class NetworkActivity extends Activity {
    public static final String WIFI = "Wi-Fi";
    public static final String ANY = "Any";
    private static final String URL = "http://stackoverflow.com/feeds/tag?tagnames=android&sort=newest";
   
    // Whether there is a Wi-Fi connection.
    private static boolean wifiConnected = false; 
    // Whether there is a mobile connection.
    private static boolean mobileConnected = false;
    // Whether the display should be refreshed.
    public static boolean refreshDisplay = true; 
    public static String sPref = null;

    ...
      
    // Uses AsyncTask to download the XML feed from stackoverflow.com.
    public void loadPage() {  
      
        if((sPref.equals(ANY)) && (wifiConnected || mobileConnected)) {
            new DownloadXmlTask().execute(URL);
        }
        else if ((sPref.equals(WIFI)) && (wifiConnected)) {
            new DownloadXmlTask().execute(URL);
        } else {
            // show error
        }  
    }

AsyncTask的子类：DownloadXmlTask如下所示，它实现了下列AsyncTask的方法：

doInBackground()执行loadXmlFromNetwork()，它将源的URL作为参数传入。loadXmlFromNetwork()方法获取并处理源。当它结束以后，它会返回String作为结果。

onPostExecute()接收结果String并将它显示在UI上。

// Implementation of AsyncTask used to download XML feed from stackoverflow.com.
private class DownloadXmlTask extends AsyncTask<String, Void, String> {
    @Override
    protected String doInBackground(String... urls) {
        try {
            return loadXmlFromNetwork(urls[0]);
        } catch (IOException e) {
            return getResources().getString(R.string.connection_error);
        } catch (XmlPullParserException e) {
            return getResources().getString(R.string.xml_error);
        }
    }

    @Override
    protected void onPostExecute(String result) {  
        setContentView(R.layout.main);
        // Displays the HTML string in the UI via a WebView
        WebView myWebView = (WebView) findViewById(R.id.webview);
        myWebView.loadData(result, "text/html", null);
    }
}

下面是方法：loadXmlFromNetwork()，它被DownloadXmlTask调用，它执行下列任务：

  • 初始化一个StackOverflowXmlParser，它也创建一个装载entry对象的List（entries），以及title，url，和summary，来存储从XML源中相应字段里提取出的数据。
  • 调用downloadUrl()，它获取源并以InputStream的形式返回
  • 使用StackOverflowXmlParser来解析InputStream。StackOverflowXmlParser会用源中的数据填充entries这个List。
  • 处理List，并将源数据和HTML标记向结合。
  • 返回HTML字符串，由AsyncTask的onPostExecute()方法将它显示在主Activity UI上的。
// Uploads XML from stackoverflow.com, parses it, and combines it with
// HTML markup. Returns HTML string.
private String loadXmlFromNetwork(String urlString) throws XmlPullParserException, IOException {
    InputStream stream = null;
    // Instantiate the parser
    StackOverflowXmlParser stackOverflowXmlParser = new StackOverflowXmlParser();
    List<Entry> entries = null;
    String title = null;
    String url = null;
    String summary = null;
    Calendar rightNow = Calendar.getInstance(); 
    DateFormat formatter = new SimpleDateFormat("MMM dd h:mmaa");
        
    // Checks whether the user set the preference to include summary text
    SharedPreferences sharedPrefs = PreferenceManager.getDefaultSharedPreferences(this);
    boolean pref = sharedPrefs.getBoolean("summaryPref", false);
        
    StringBuilder htmlString = new StringBuilder();
    htmlString.append("<h3>" + getResources().getString(R.string.page_title) + "</h3>");
    htmlString.append("<em>" + getResources().getString(R.string.updated) + " " + 
            formatter.format(rightNow.getTime()) + "</em>");
        
    try {
        stream = downloadUrl(urlString);        
        entries = stackOverflowXmlParser.parse(stream);
    // Makes sure that the InputStream is closed after the app is
    // finished using it.
    } finally {
        if (stream != null) {
            stream.close();
        } 
     }
    
    // StackOverflowXmlParser returns a List (called "entries") of Entry objects.
    // Each Entry object represents a single post in the XML feed.
    // This section processes the entries list to combine each entry with HTML markup.
    // Each entry is displayed in the UI as a link that optionally includes
    // a text summary.
    for (Entry entry : entries) {       
        htmlString.append("<p><a href='");
        htmlString.append(entry.link);
        htmlString.append("'>" + entry.title + "</a></p>");
        // If the user set the preference to include summary text,
        // adds it to the display.
        if (pref) {
            htmlString.append(entry.summary);
        }
    }
    return htmlString.toString();
}

// Given a string representation of a URL, sets up a connection and gets
// an input stream.
private InputStream downloadUrl(String urlString) throws IOException {
    URL url = new URL(urlString);
    HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();
    conn.setReadTimeout(10000 /* milliseconds */);
    conn.setConnectTimeout(15000 /* milliseconds */);
    conn.setRequestMethod("GET");
    conn.setDoInput(true);
    // Starts the query
    conn.connect();
    return conn.getInputStream();
}
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