后台(07)——XML和JUnit

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本文原创作者：谷哥的小弟
作者博客地址：http://blog.csdn.net/lfdfhl

本文简介

本文主要介绍XML及其常用的解析方式和JUnit单元测试

XML简介

eXtensible Markup Language简称XML，它是一门可扩展标记语言；之所以称其为可扩展语言，是因为XML的标签都是自定义的。与HTML用于数据展示不同，XML主要用于数据的存储，比如Web开发中的众多配置文件都是由XML实现的。除了作用不一样以外，XML较HMTL而言语法也更加严格。

现在，我们来看一个非常简单的XML文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<students><student number="1"><name>空空苍井</name><age>23</age><address>东京</address></student><student number="2"><name>小泽玛丽</name><age>22</age><address>大阪</address></student><student number="3"><name>杉原杏璃</name><age>19</age><address>仙台</address></student></students>

在该示例中定义了根标签<students></students>然后在里面放了三个<student></student>标签用于表示每一个学生的信息；其中每个学生又包括了name，age，address

请注意XML的书写规范：

将<?xml version=”1.0” encoding=”UTF-8”?>置于XML文档第一行
XML文档中必须有且仅有有一个根元素
XML文档中的元素需要正确闭合
XML文档中的元素需要正确嵌套
XML文档中的元素名称区分大小写
XML文档中的属性值必须用引号引起来

XML的约束

我们可以通过XML的约束来限制XML内容的书写，就像在Java中为集合指定了泛型来约束存入集合中的数据一样；我们可在约束文档定义在XML中允许出现的元素名称、属性及元素出现的顺序等等。XML中常用的约束有DTD和Schema，现在分别介绍。

DTD

DTD(Document Type Definition)文档类型定义，请看如下示例：

<!ELEMENT students (student*) >
<!ELEMENT student (name,age,address)>
<!ELEMENT name (#PCDATA)>
<!ELEMENT age (#PCDATA)>
<!ELEMENT address (#PCDATA)>
<!ATTLIST student number ID #REQUIRED>

在此定义一个.dtd文件，在该文件中约束了xml的元素和属性。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE students SYSTEM  "studentDTD.dtd"><students><student number="number1"><name>空空苍井</name><age>23</age><address>东京</address></student><student number="number2"><name>小泽玛丽</name><age>22</age><address>大阪</address></student><student number="number3"><name>杉原杏璃</name><age>19</age><address>仙台</address></student></students>

我们在该XML文件中使用刚才定义的DTD文件，请参见第2行代码。此时，我们假如写了DTD中未声明的标签就会报错；类似地，其他未遵守DTD文件的写法也会报错。其实，利用DTD文件约束XML的方式还是有些呆板，可读性也不强。所以，请看下面的Schema约束。

Schema

Schema也是一种用于定义和描述XML文档结构与内容的模式语言，其出现是为了优化DTD的局限性。请看如下示例：

<?xml version="1.0"?>
<xsd:schema xmlns="http://www.stay4it.com" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"targetNamespace="http://www.stay4it.com" elementFormDefault="qualified"><xsd:element name="students" type="studentsType" /><xsd:complexType name="studentsType"><xsd:sequence><xsd:element name="student" type="studentType" minOccurs="0" maxOccurs="unbounded" /></xsd:sequence></xsd:complexType><xsd:complexType name="studentType"><xsd:sequence><xsd:element name="name" type="xsd:string" /><xsd:element name="age" type="ageType" /><xsd:element name="gender" type="genderType" /></xsd:sequence><xsd:attribute name="number" type="numberType" use="required" /></xsd:complexType><xsd:simpleType name="genderType"><xsd:restriction base="xsd:string"><xsd:enumeration value="male" /><xsd:enumeration value="female" /></xsd:restriction></xsd:simpleType><xsd:simpleType name="ageType"><xsd:restriction base="xsd:integer"><xsd:minInclusive value="0" /><xsd:maxInclusive value="130" /></xsd:restriction></xsd:simpleType><xsd:simpleType name="numberType"><xsd:restriction base="xsd:string"><xsd:pattern value="stay4it_\d{3}" /></xsd:restriction></xsd:simpleType>
</xsd:schema>

在此定义一个.xsd文件，在该文件中约束了xml的元素和属性。请注意，在该文件中的限制条件非常细致。比如：限制了元素的类型，取值范围，出现次数等。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><students xmlns="http://www.stay4it.com"xsi:schemaLocation="http://www.stay4it.com studentSchema.xsd"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"><student number="stay4it_101"><name>空空苍井</name><age>23</age><gender>female</gender></student><student number="stay4it_102"><name>小泽玛丽</name><age>22</age><gender>female</gender></student><student number="stay4it_103"><name>杉原杏璃</name><age>19</age><gender>female</gender></student></students>

在该XML文档中采用刚才定义的Schema约束XML的书写。同样地，如果所书写的XML代码违反了该Schema约束那么会报错。

XML文档的解析方式

常用的解析XML文档的方式有DOM解析和SAX解析。

DOM解析

将XML文档加载进内存形成一颗DOM树(document对象)并将文档的各个组成部分封装为对象。所以，可以对DOM树进行增删改查。但是DOM树非常占内存，解析速度较慢，故DOM解析不适合较为复杂的XML文件。

如果说Java是面向对象编程，那么DOM是面向节点编程
1 、整个XML文档就是一个文档(Document)节点。
2 、文档中每个元素是也是一个元素(Element)节点
3 、元素中的文字则是文本(Text)节点。
4 、元素的属性是属性(Attr)节点。
5 、标签之间的空格换行也是节点！
6 、总之，XML文档中的每个成分都是一个节点

由此可见，XML文档中每一个组成部分都是节点。所以，元素一定是节点，而节点不一定是元素。
SAX解析
相比于DOM，SAX是一种速度更快，更有效的方法。SAX基于事件驱动，它逐行读取文档，一边读取一边解析，所以该方式占内存非常小，速度很快。而且在解析过程的任意时刻均可停止解析，但是该方式只能读取XML不能回写。

在开发中常用DOM4J和XPATH解析XML文件，先对其分别介绍。

利用DOM4J解析XML

请看如下示例：

package cn.xml;import java.util.List;import org.dom4j.Attribute;
import org.dom4j.Document;
import org.dom4j.DocumentException;
import org.dom4j.Element;
import org.dom4j.Node;
import org.dom4j.io.SAXReader;
import org.junit.Test;/*** 本文作者：谷哥的小弟* 博客地址：http://blog.csdn.net/lfdfhl*/
public class TestDOM4J {@Testpublic void testDOM4J01() throws DocumentException{SAXReader reader = new SAXReader();Document document = reader.read("src/student.xml");Element rootElement = document.getRootElement();List<Element> elementList = rootElement.elements();int elementSize=elementList.size();int nodeCount=rootElement.nodeCount();System.out.println("根节点一共有"+elementSize+"个子元素");System.out.println("根节点一共有"+nodeCount+"个子节点");}@Test public void testDOM4J02() throws DocumentException{SAXReader reader = new SAXReader();Document document = reader.read("src/student.xml");Element rootElement = document.getRootElement();analyzeElement(rootElement);}private void analyzeElement(Element element) {int nodeCount=element.nodeCount();for (int i = 0; i < nodeCount; i++) {Node node = element.node(i);if(node instanceof Element){Element elem=(Element) node;String elementName=elem.getName();List<Attribute> attrivuteList=elem.attributes();int attributeSize=attrivuteList.size();System.out.println(elementName+"有属性"+attributeSize+"个");for(int j=0;j<attributeSize;j++){Attribute attribute=attrivuteList.get(j);String attributeName=attribute.getName();String attributeText=attribute.getText();System.out.println(elementName+"有属性:"+attributeName+",其值为:"+attributeText);}analyzeElement(elem);System.out.println(elementName+"是元素Element");}else{String nodeText=node.getText();System.out.println(nodeText+"文本是节点Node");}System.out.println("-------------------");}}
}

在该示例中展示了利用DOM4J加载XML，并解析出XML中的元素和节点且获取出元素的名称，节点的文本，属性的值等等内容。在此，务必注意区分元素和节点；请切记：标签之间的空格换行也是一个节点！！！！至于，DOM4J的其他API在此不在依次举出。

当你看完这个例子，如果还不了解元素和节点的区别，请您参照w3school的教程

利用XPATH解析XML

XPATH的全称是Xml Path Language；专门用于查询XML中的数据。怎么查询呢？嗯哼，其实从它的全名可以就能看出点端倪了：该方式和路径是相关联的。

请看如下示例：

package cn.xml;import java.util.List;
import org.dom4j.Document;
import org.dom4j.Node;
import org.dom4j.io.SAXReader;
import org.junit.Test;/*** 本文作者：谷哥的小弟* 博客地址：http://blog.csdn.net/lfdfhl*/
public class TestXPATH {    @Testpublic void testXPATH1() throws Exception{SAXReader read = new SAXReader();Document document = read.read("src/student.xml");Node node = document.selectSingleNode("/students/student[1]/name");String text=node.getText();System.out.println(text);}@Testpublic void TESTXPATH2() throws Exception{SAXReader read = new SAXReader();Document document = read.read("src/student.xml");List<Node> nodeList = document.selectNodes("//*");for (int i = 0; i < nodeList.size(); i++) {Node node = nodeList.get(i);String name=node.getName();String text=node.getText();System.out.println(name+"\t"+text);}}}

现对该示例解析如下：

查询单个学生的名字，请参见代码第19行
在student.xml中一共有三个学生，在此获取第一个学生的名字
获取student.xml中所有的节点，请参见代码第28行
关于XPATH的更多规则请您参见XPathTutorial

JUnit单元测试

为测试方便，可用JUnit进行测试。比如写一个方法，将待测试的代码置于方法体内即可。在使用过程中，请注意：

1、测试方法的返回值为void
2、测试方法无输入参数
3、测试方法需是public的
4、利用Assert测试结果是否正确

示例如下：

package cn.com;import junit.framework.Assert;
import org.junit.Test;
/*** 本文作者：谷哥的小弟* 博客地址：http://blog.csdn.net/lfdfhl*/
public class TestJUnit {@Testpublic void test1(){int c=1+2;Assert.assertEquals(3, c);}@Testpublic void test2(){int c=1+2;Assert.assertEquals(4, c);}}

最后，贴出项目结构图，如下所示：