JavaSE——XML与JSON（语法格式、解析内容）
2024-05-01 00:07:07
第6节 XML与JSON
一、XML
1.1 XML简介
XML全称为可扩展标记语言（extensible Markup Language） 。
特性：
xml具有平台无关性，是一门独立的标记语言；
xml具有自我描述性。
用途：
网络数据传输
数据存储
配置文件（主要）
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。
1.2 XML语法格式（重点）
1. XML文档声明（放在最开头）<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>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，必须遵循一下命名规则：1.名称可以包含字母、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>李伟杰</name>3. 一个XML文档中，必须有且仅有一个根标记。正例：<names><name>张三</name><name>李四</name></names>反例：<name>张三</name><name>李四</name>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>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）例如：<persons><person><name>张三</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。6. 标记名称 允许重复（根标记只能有一个）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！同一个标记中的属性名不允许重复，键与值之间使用等号连接，多个属性之间使用空格分割，属性值必须被引号括住。案例：<persons><person id="10001" group="1"><name>李四</name><age>18</age></person><person id="10002" group="1"><name>王五</name><age>19</age></person></persons>8. 注释：注释不能写在文档声明之前注释不能嵌套注释格式：注释开始：<!--注释结束：-->案例：
描述一组图书books，至少包含3本书，图书book包含名称name、info和属性id：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<books><book id="10001"><name>三体</name><info>科幻小说</info></book><book id="10002"><name>平凡的世界</name><info>历史小说</info></book><book id="10003"><name>百年孤独</name><info>魔幻现实主义小说</info></book>
</books>
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，包含大量的"<" 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。格式：由"<![CDATA["开始，由"]]>"结束。1.3 Java解析XML（掌握）
1.3.1 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 ?答: 四种.1. SAX解析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:1.分析能够立即开始，而不是等待所有的数据被处理2.逐行加载,节省内存.有助于解析大于系统内存的文档3.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:1. 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).2. 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.3. 只读解析方式, 无法修改XML文档的内容.2. DOM解析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:1.文档在内存中加载, 允许对数据和结构做出更改。2.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。（可忽略）3. JDOM解析目的是成为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:1.使用具体类而不是接口，简化了DOM的API。2.大量使用了Java集合类，方便了Java开发人员。缺点:1.没有较好的灵活性。2.性能不是那么优异。4. DOM4J解析它是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，
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。
1.3.2 DOM4J解析XML（掌握）
步骤：
引入jar文件dom4j.jar；
创建一个指向XML文件的输入流：
FileInputStream fis = new FileInputStream("xml文件的地址");
- 创建一个XML读取工具对象：
SAXReader sr = new SAXReader();
- 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);
- 通过文档对象，获取XML文档中的根元素对象：
Element root = doc.getRootElement();
文档对象：
指的是加载到内存的整个XML文档。
常用方法：
- 通过文档对象，获取XML文档中的根元素对象
Element root = doc.getRootElement();
- 添加根节点
Element root = doc.addElement("根节点名称");
元素对象：
指的是XML文档中的单个节点。
常用方法：
获取节点名称
String getName();获取节点内容
String getText();设置节点内容
String setText();根据子节点的名称，匹配名称的第一个子节点对象
Element element(String 子节点名称);获取所有子节点对象
List<Element> elements();获取节点的属性值
String attributeValue(String 属性名称);获取子节点的内容
String elementText(String 子节点名称);添加子节点
Element addElement(String 子节点名称);添加属性
void addAttribute(String 属性名, String 属性值);
解析本地文件案例：
//1. 获取文件的输入流
FileInputStream fis = new
FileInputStream("./src/com/kaikeba/coreclasslibrary/xmljson/demo1.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);
}
结果如下：
books
10001
三体
科幻小说
------------------------------
10002
平凡的世界
历史小说
------------------------------
10003
百年孤独
魔幻现实主义小说
------------------------------
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");
}
该网址下的XML内容为：
解析的结果为：
手机号码归属地为：北京
1.4 XPATH解析XML
路径表达式
通过路径快速地查找一个或一组元素路径表达式：1. / : 从根节点开始查找2. // : 从发起查找的节点位置 查找后代节点 ***3. . : 查找当前节点4. .. : 查找父节点5. @ : 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']books: 路径： //book[@id='1']//namebooksbook id=1nameinfobook id=2nameinfo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）方法一：//根据路径表达式，查找匹配的单个节点Element e = selectSingleNode("路径表达式");方法二：//根据路径表达式，查找匹配的节点列表List<Element> es = selectNodes("路径表达式");案例如下所示：
String phone = "18313935565";
//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);Node node = doc.selectSingleNode("//company");
System.out.println("运营商："+node.getText());
is.close();
该网址下的XML内容为：
解析的结果为：
联通
1.5 Java生成XML（熟悉）
使用步骤：
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：
//1. 通过文档帮助器, 创建空的文档对象
Document doc = DocumentHelper.createDocument();
//2. 向文档对象中, 加入根节点对象
Element books = doc.addElement("books");
//3. 向根节点中 丰富子节点
for(int i=0;i<1000;i++) {//向根节点中加入1000个book节点.Element book = books.addElement("book");//向book节点, 加入id属性book.addAttribute("id", 1+i+"");//向book节点中加入name和info节点Element name = book.addElement("name");Element info = book.addElement("info");name.setText("苹果"+i);info.setText("哈哈哈"+i);
}
//4. 创建文件的输出流
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("c:\\books.xml");
//5. 将文件输出流 , 转换为XML文档输出流
XMLWriter xw = new XMLWriter(fos);
//6. 写出XML文档
xw.write(doc);
//7. 释放资源
xw.close();
System.out.println("代码执行完毕");
XStream的使用（了解）
快速的将Java中的对象, 转换为 XML字符串。
使用步骤:
创建XStream对象：
XStream x = new XStream();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);传入对象，生成XML字符串：
String xml字符串 = x.toXML(对象);
案例：
Person p = new Person("张三", 18);
XStream x = new XStream();
x.alias("person", Person.class);
String xml = x.toXML(p);
System.out.println(xml);
结果如下：
<person><name>张三</name><age>18</age>
</person>
二、JSON
简介：JSON全称为JavaScript Object Notation （JS对象简谱） , 是一种轻量级的数据交换格式。
2.1 JSON语法格式
2.1.1 对象格式
一本书书名简介java:Class Book {private String name;private String info;get/set...}Book b = new Book();b.setName("金苹果");b.setInfo(“种苹果”);...js:var 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 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割；键值对的键要使用引号括起来（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。2.1.2 数组格式
在JSON格式中可以与对象互相嵌套
[元素1,元素2...]
案例：
{"name":"伟杰老师","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"}
}
2.2 Java解析JSON
主要内容：
将Java中的对象快速地转换为JSON格式的字符串；
将JSON格式的字符串，转换为Java的对象。
2.2.1 Gson
将对象转换为JSON字符串：
转换JSON字符串的步骤：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);将JSON字符串转换为对象：
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\":\"李伟杰
\",\"info\":\"嘿嘿嘿嘿嘿嘿\",\"price\":198.0}";Book book = new Gson().fromJson(json, Book.class);System.out.println(book);
2.2.2 FastJson
将对象转换为JSON字符串：
转换JSON字符串的步骤: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=JSON.toJSONString(要转换的对象);案例:Book b = BookDao.find();String json=JSON.toJSONString(b);System.out.println(json);
将JSON字符串转换为对象：
1. 引入JAR包
2. 在需要转换Java对象的位置, 编写如下代码:类型 对象名=JSON.parseObject(JSON字符串, 类型.class);或List<类型> list=JSON.parseArray(JSON字符串,类型.class);案例:String json = "{\"id\":1,\"name\":\"金苹果\",\"author\":\"李伟杰
\",\"info\":\"嘿嘿嘿嘿嘿嘿\",\"price\":198.0}";Book book = JSON.parseObject(json, Book.class);System.out.println(book);
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