学习笔记3：XML与JSON

配套工具包含：
fastjson-1.2.70.jar、gson-2.8.6.jar、dom4j-1.6.1.jar、jaxen-1.1-beta-7.jar、xstream-1.3.1.jar。
（网上都能下载，有需要的话私聊）

1. XML介绍：

1.1 简介

可扩展标记语言（eXtensible Markup Language）。 特性: - 1. xml具有平台无关性（系统无关性，语言无关性）, 是一门独立的标记语言（不依赖任何东西，也可以描述事物）. - 2. xml具有自我描述性

1.2 为什么学习XML？

1）网络数据传输 (用的少)2）数据存储 (用的少)3）配置文件 (主要用途)

1.3 XML文件

.XML文件是保存XML数据的一种方式 XML数据也可以以其他的方式存在（如在内存中构建XML数据）。 不要将XML语言狭隘的理解成XML文件。（也可以是Java对象中一个属性）

2 XML语法

注：在记事本中编写XML文档，若里面含有中文字符，直接双击浏览器打开，可能会产生乱码。可以选择将其粘贴到IDEA中，IDEA会对其进行编码检验。这样做的原因可能是：记事本和IDEA中编码格式不同。

2.1 XML文档声明

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

2.2 标记 ( 元素 / 标签 / 节点)

XML文档,由一个个的标记组成. 语法:    开始标记(开放标记): <标记名称>     结束标记(闭合标记): </标记名称>     标记名称: 自定义名称，必须遵循以下命名规则：         1.名称可以含字母、数字以及其他的字符         2.名称不能以数字或者标点符号开始         3.名称不能以字符 “xml”（或者 XML、Xml）开始         4.名称不能包含空格，不能包含冒号（:）         5.名称区分大小写 标记内容: 开始标记与结束标记之间 ,是标记的内容. 例如 ,我们通过标记, 描述一个人名: <name>小明</name>

2.3 一个XML文档中, 必须有且且仅允许有一个根标记

//正例<names>     <name>张三</name>     <name>李四</name> </names> //反例<name>李四</name> <name>麻子</name>

2.4 标记可以嵌套, 但是不允许交叉

//正例<person>     <name>李四</name>     <age>18</age> </person>//反例<person>     <name>李四<age>    </name> 18</age> </person>

2.5 标记的层级称呼 (子标记, 父标记 , 兄弟标记, 后代标记 ,祖先标记)

<persons>     <person>         <name>李四</name>         <length>180cm</length>     </person>     <person>         <name>李四</name>         <length>200cm</length>     </person> </persons>

name是person的子标记.也是person的后代标记
name是persons的后代标记
name是length的兄弟标记.
person是name的父标记.
persons是name的祖先标记.

2.6 标记名称允许重复

2.7 标记除了开始和结束 , 还有属性

标记中的属性, 在标记开始时 描述, 由属性名和属性值 组成. 格式: - 在开始标记中, 描述属性.   - 可以包含0-n个属性, 每一个属性是一个键值对!   - 属性名不允许重复 , 键与值之间使用等号连接,多个属性之间使用空格分割.   - 属性值 必须被引号引住.

案例

<persons>     <person id="10001" groupid="1">         <name>李四</name>         <age>18</age>     </person>     <person id="10002" groupid="1">         <name>李四</name>         <age>20</age>     </person> </persons>

2.8 注释

注释不能写在文档文档声明前 注释不能嵌套注释 格式: - 注释开始: <!--   - 注释结束: -->

3 语法进阶CDATA （了解）

CDATACDATA 是不应该由 XML 解析器解析的文本数据。 像 "<" 和 "&" 字符在 XML 元素中都是非法的。 - "<" 会产生错误，因为解析器会把该字符解释为新元素的开始。   - "&" 会产生错误，因为解析器会把该字符解释为字符实体的开始某些文本，比如 JavaScript 代码，包含大量 "<" 或 "&" 字符。为了避免错误，可以将脚本代 码定义为 CDATA。 CDATA 部分中的所有内容都会被解析器忽略。 CDATA 部分由 "<![CDATA[" 开始，由 "]]>" 结束：比如：<![CDATA[<<<>>>]]>

4 解析XML的方式

4.1 Java解析XML（掌握）

面试题问：Java中有几种XML解析方式 ? 分别是什么 ? 有什么样的优缺点 ?

四种。

1）SAX解析

介绍

解析方式是事件驱动机制 !

SAX解析器,逐行读取 XML文件解析 , 每当解析到一个标签的开始/结束/内容/属性时,触发事件.

我们可以编写程序在这些事件发生时, 进行相应的处理.

优点:

分析能够立即开始，而不是等待所有的数据被处理；

逐行加载,节省内存.有助于解析大于系统内存的文档；

有时不必解析整个文档,它可以在某个条件得到满足时停止解析；

缺点:

单向解析，无法定位文档层次，无法同时访问同一文档的不同部分数据(因为逐行解析, 当解析第n行是, 第n-1行已经被释放了,无法在进行操作了).

无法得知事件发生时元素的层次，只能自己维护节点的父/子关系.

只读解析方式, 无法修改XML文档的内容.

2）DOM解析

介绍

是用与平台和语言无关的方式表示XML文档的官方W3C标准，分析该结构通常需要加载整个文档和内存中建立文档树模型.程序员可以通过操作文档树, 来完成数据的获取修改删除等.

优点:

文档在内存中加载, 允许对数据和结构做出更改.
访问是双向的，可以在任何时候在树中双向解析数据。

缺点:

文档全部加载在内存中 , 消耗资源大. （文档普遍较小，可以忽略不记，所以大部分用DOM解析）

3）JDOM解析

介绍

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。
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%）

优点:

使用具体类而不是接口，简化了DOM的API。
大量使用了Java集合类，方便了Java开发人员。

缺点:

没有较好的灵活性。

性能不是那么优异。

4）DOM4J解析(重点掌握)

介绍

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（DOM树类似于文件目录的包含关系）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；

DOM4J是一个非常优秀的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。

目前许多开源项目中大量采用DOM4J ,例如:Hibernate.

5 XML解析

5.1 DOM4J解析XML（掌握）

步骤:1. 引入jar文件 dom4j.jar 2. 创建一个指向XML文件的输入流；FileInputStream fis = new FileInputStream("xml文件的地址"); 3. 创建一个XML读取工具对象；SAXReader sr = new SAXReader(); 4. 使用读取工具对象, 读取XML文档的输入流 , 并得到文档对象；Document doc = sr.read(fis); 5. 通过文档对象, 获取XML文档中的根元素对象；Element root = doc.getRootElement();

5.2 文档对象 Document

指的是加载到内存的 整个XML文档. 常用方法: 1. 通过文档对象, 获取XML文档中的根元素对象 ；Element root = doc.getRootElement(); 2. 添加根节点 ；（由于一个文档只能有一个根节点，故此方法只用于操作空文档）Element root = doc.addElement("根节点名称");

5.3 元素对象 Element

指的是XML文档中的单个节点. 常用方法: 1. 获取节点名称String getName(); 2. 获取节点内容String getText(); 3. 设置节点内容String setText(); 4. 根据子节点的名称 , 获取匹配名称的第一个子节点对象.Element element(String 子节点名称); 5. 获取所有的子节点对象List<Element> elements(); 6. 获取节点的属性值String attributeValue(String 属性名称); 7. 获取子节点的内容String elementText(String 子节点名称); 8. 添加子节点Element addElement(String 子节点名称);

5.4 解析本地文件案例:

//1. 获取文件的输入流 FileInputStream fis = new FileInputStream("C:\\code\\35\\code1\\day03_XML\\src\\books.xml"); //2. 创建XML读取工具对象 SAXReader sr = new SAXReader(); //3. 通过读取工具, 读取XML文档的输入流 , 并得到文档对象 Document doc = sr.read(fis); //4. 通过文档对象 , 获取文档的根节点对象 Element root = doc.getRootElement(); //5. 通过根节点, 获取所有子节点 List<Element> es = root.elements(); //6. 循环遍历三个book for (Element e : es) { //1. 获取id属性值 String id = e.attributeValue("id"); //2. 获取子节点name , 并获取它的内容 String name = e.element("name").getText(); //3. 获取子节点info , 并获取它的内容 String info = e.element("info").getText();System.out.println("id=" id ",name=" name ",info=" info);}

5.5 解析网络文件案例:

String phone = "18516955565"; //1. 获取到XML资源的输入流 URL url = new URL("http://apis.juhe.cn/mobile/get? phone=" phone "&dtype=xml&key=9f3923e8f87f1ea50ed4ec8c39cc9253"); URLConnection conn = url.openConnection(); InputStream is = conn.getInputStream(); //2. 创建一个XML读取对象 SAXReader sr = new SAXReader(); //3. 通过读取对象 读取XML数据，并返回文档对象 Document doc = sr.read(is); //4. 获取根节点 Element root = doc.getRootElement(); //5. 解析内容 String code = root.elementText("resultcode"); if("200".equals(code)){ Element result = root.element("result"); String province = result.elementText("province");String city = result.elementText("city"); if(province.equals(city)){ System.out.println("手机号码归属地为：" city); }else{System.out.println("手机号码归属地为：" province " " city); } }else{System.out.println("请输入正确的手机号码"); }

具体效果图就不运行了

6 DOM4J - XPATH解析XML

6.1 路径表达式

通过路径快速的查找一个或一组元素 路径表达式:/ : 从根节点开始查找  // : 从发起查找的节点位置 查找后代节点 （常用） . : 查找当前节点 .. : 查找父节点 @ : 选择属性. * 属性使用方式: [@属性名='值'] [@属性名>'值'] [@属性名<'值'] [@属性名!='值'] 举例books: 路径： //book[@id='1']//name books    book id=1         name        info     book id=2        name         info

6.2 使用步骤

通过Node类的两个方法, 来完成查找: (Node是 Document 与 Element 的父接口) 方法1.//根据路径表达式, 查找匹配的单个节点 Element e = selectSingleNode("路径表达式"); 方法2.List<Element> es = selectNodes("路径表达式");

1）本地解析

//案例public class Demo {    public static void main(String[] args) throws IOException, DocumentException {        // 1，获取输入流        FileInputStream fis = new FileInputStream("D://Demo1.xml");        // 2，创建XML读取对象        SAXReader sr = new SAXReader();        // 3，读取并得到文档对象        Document doc = sr.read(fis);        // 4，通过文档对象 XPATH查找所有name节点        List<Node> data = doc.selectNodes("//name");        for(Node e : data) {            System.out.println(e.getName());            System.out.println(e.getText());        }        fis.close();    }

1）网络解析

public class Demo {    public static void main(String[] args) throws IOException, DocumentException {        String phone = "18856266666";               // 非本人号码        // 1，获取到XML资源的输入流        URL url = new URL("http://apis.juhe.cn/mobile/get? phone="   phone   "&dtype=xml&key=9f3923e8f87f1ea50ed4ec8c39cc9253");        URLConnection conn = url.openConnection();  // 打开链接        InputStream is = conn.getInputStream();     // 获得输入流        // 2，创建XML读取对象        SAXReader sr = new SAXReader();        // 3，通过读取对象，读取XML数据，并返回文档对象        Document doc = sr.read(is);        // 4，运营商        Node node = doc.selectSingleNode("//company");        System.out.println("运营商："   node.getText());         is.close();    }}

7 Java生成XML （熟悉）

步骤:1. 通过文档帮助器 (DocumentHelper) , 创建空的文档对象 Document doc = DocumentHelper.createDocument(); 2. 通过文档对象, 向其中添加根节点 Element root = doc.addElement("根节点名称"); 3. 通过根节点对象root , 丰富我们的子节点 Element e = root.addElement("元素名称"); 4. 创建一个文件输出流 ,用于存储XML文件 FileOutputStream fos = new FileOutputStream("要存储的位置"); 5. 将文件输出流, 转换为XML文档输出流 XMLWriter xw = new XMLWriter(fos); 6. 写出文档xw.write(doc); 7. 释放资源xw.close();

//案例public static void main(String[] args) throws IOException, DocumentException {        // 1，通过文档帮助器，创建一个文档对象        Document doc = DocumentHelper.createDocument();        // 2，给文档添加一个节点        Element books = doc.addElement("books");        // 3，通过根节点丰富子节点        for(int i = 0; i < 100; i  ) {            Element book = books.addElement("book");            Element name = book.addElement("name");            name.setText("第"   i   "个种苹果的小姑娘");            Element info = book.addElement("info");            info.setText("第"   i   "个种苹果的故事");            book.addAttribute("id", 100   i   "");        }        // 4，创建一个文档输出流        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("books.xml");// 工程所在目录创建文件        // 5，将输出流转换为XML输出流        XMLWriter xw = new XMLWriter(fos);        // 6，写出文档        xw.write(doc);        // 7，释放资源        fos.close();        System.out.println("执行完毕");    }

8 XStream 的使用（了解）

一般情况下，不会通过上述方式，直接从空白文档生成一个XML文件。而是将一个对象转换为XML文件进行传输。这样使用上述方法显得较为复杂，故引入了XStream。

使用步骤:1. 创建XStream 对象；XStream x = new XStream(); 2.修改类生成的节点名称 (默认节点名称为 包名.类名)；x.alias("节点名称",类名.class); 3. 传入对象 , 生成XML字符串String xml字符串 = x.toXML(对象);

//案例public class Demo {    public static void main(String[] args) throws IOException, DocumentException {        Person person = new Person("张三", 18);         // XStream的使用        // 1，创建XStream对象        XStream xs = new XStream();        // 2，修改某个类型生成的节点（可选，默认为包名 类名）        xs.alias("Person", Person.class);        // 3，传入对象，开始生成        String xml = xs.toXML(person);        System.out.println(xml);    }    // 创建一个类 用于测试    static class Person {        private String name;        private int age;         /**         * 构造方法         */        public Person() {        }         public Person(String name, int age) {            this.name = name;            this.age = age;        }         /**         * getter and setter         * @return         */        public String getName() {            return name;        }         public void setName(String name) {            this.name = name;        }         public int getAge() {            return age;        }         public void setAge(int age) {            this.age = age;        }         /**         * 重写equals和HashCode         * @param o         * @return         */        @Override        public boolean equals(Object o) {            if (this == o) return true;            if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;            Person person = (Person) o;            return age == person.age &&                    Objects.equals(name, person.name);        }         @Override        public int hashCode() {            return Objects.hash(name, age);        }         /**         * 重写toString         * @return         */        @Override        public String toString() {            return "Person{"                      "name='"   name   '\''                      ", age="   age                      '}';        }    }

9 JSON介绍

JSON: JavaScript Object Notation JS对象简谱 , 是一种轻量级的数据交换格式；
相比于XML：解析更简单，数据传输更快

9.1 对象格式

一本书书名简介Javaclass Book{     private String name;     private String info;    get/set... }Book b = new Book(); b.setName(“金苹果”); b.setInfo(“种苹果”); JSvar b = new Object(); b.name = "金苹果"; b.info = "种苹果";XML<book>    <name>金苹果</name>     <info>种苹果</info> </book>JSON{     "name":"金苹果",     "info":"种苹果" }一个对象, 由一个大括号表示. 括号中 描述对象的属性 . 通过键值对来描述对象的属性 (可以理解为, 大括号中, 包含的是一个个的键值对.) 格式:键与值之间使用冒号连接, 多个键值对之间使用逗号分隔. 键值对的键应使用引号引住 (通常Java解析时, 键不使用引号会报错. 而JS能正确解 析.) 键值对的值, 可以是JS中的任意类型的数据

9.2 数组格式

在JSON格式中可以与对象互相嵌套 [元素1,元素2...]对象中可以套数组，数组中可以套对象

//案例{     "name":"小杰老师",     "age":18,     "pengyou":["张三","李四","王二","麻子",{                 "name":"野马老师",                 "info":"像匹野马一样狂奔在技术钻研的道路上"                 }],     "heihei":{         "name":"大长刀",         "length":"40m"     } }

10 JSON解析

做什么?

将Java中的对象快速的转换为 JSON格式的字符串.

将JSON格式的字符串, 转换为Java的对象

目前Java中没有集成的JSON解析工具，所以常用的解析工具需要自己导入，比如谷歌的Gson，阿里的FastJson。相应的jar包可以在GitHub中下载最新的版本。（记得时常关注最新版本）

10.1 Gson

1）将对象转换为JSON字符串

步骤: 1. 引入JAR包 2. 在需要转换JSON字符串的位置编写如下代码即可: String json = new Gson().toJSON(要转换的对象); 案例:Book b = BookDao.find(); String json = new Gson().toJson(b); System.out.println(json);

2）将JSON字符串转换为对象

步骤：1. 引入JAR包 2. 在需要转换Java对象的位置, 编写如下代码: 对象 = new Gson().fromJson(JSON字符串,对象类型.class); 案例:String json = "{\"id\":1,\"name\":\"金苹果\",\"author\":\"小明 \",\"info\":\"嘿嘿嘿嘿嘿嘿\",\"price\":198.0}"; Book book = new Gson().fromJson(json, Book.class); System.out.println(book);

10.2 FastJson