Java讀取xml文件的五種方式

更新時間：2024年05月29日 11:14:16 作者：栗箏i

在編寫與 XML 數(shù)據(jù)交互的現(xiàn)代軟件應(yīng)用時,有效地讀取和解析 XML 文件是至關(guān)重要的,本文旨在探討 Java 中處理 XML 文件的五種主要方法：DOM、SAX、StAX、JAXB 和 JDOM,我們將詳細(xì)介紹每種方法的工作原理、典型用途以及如何在 Java 程序中實現(xiàn)它們

前言

在編寫與 XML 數(shù)據(jù)交互的現(xiàn)代軟件應(yīng)用時，有效地讀取和解析 XML 文件是至關(guān)重要的。XML（可擴(kuò)展標(biāo)記語言）因其靈活性和自我描述性，已成為數(shù)據(jù)存儲和傳輸?shù)囊环N普遍格式。對于 Java 開發(fā)者來說，Java 提供了多種工具和庫來處理 XML 文件，每種工具都有其獨特的特點和最適用的場景。

本文旨在探討 Java 中處理 XML 文件的五種主要方法：DOM、SAX、StAX、JAXB 和 JDOM。這些技術(shù)各有優(yōu)勢和局限，選擇合適的方法可以大大提高開發(fā)效率和程序性能。我們將詳細(xì)介紹每種方法的工作原理、典型用途以及如何在 Java 程序中實現(xiàn)它們。

1、Java 讀取 xml 文件的五種方式

在 Java 中讀取 XML 文件有多種方法，這里列出五種常見的方式：

DOM 解析器（Document Object Model）：DOM 是處理 XML 文件的一種標(biāo)準(zhǔn)方法，它將整個 XML 文件加載到內(nèi)存中，然后構(gòu)造成一個樹狀結(jié)構(gòu)以便程序可以操作。這種方法適合于需要對文檔進(jìn)行頻繁讀寫操作的情況；
SAX 解析器（Simple API for XML）：SAX 是一種基于事件的解析方式，它不會將整個 XML 文檔加載到內(nèi)存中。這種方法適用于只需要讀取 XML 文檔的情況，特別是處理非常大的文件時；
StAX 解析器（Streaming API for XML）：StAX 是一種拉式解析（Pull Parsing）技術(shù)，允許程序員按需讀取 XML 數(shù)據(jù)。這種方式適合于需要對 XML 文檔進(jìn)行增量處理的情況；
JAXB（Java Architecture for XML Binding）：JAXB 允許 Java 開發(fā)者通過注解將 Java 對象映射到 XML 文件，反之亦然。這適用于需要將 XML 數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換為 Java 對象的場合；
JDOM（Java Document Object Model）：JDOM 提供了一種簡潔而易用的 API，用于解析、創(chuàng)建和操作 XML 文檔。它基于樹形結(jié)構(gòu)，類似于 DOM，但提供了更簡單的 API，適用于中小型 XML 文件的處理。

首先是 XML 示例：

xml
復(fù)制代碼
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<library>
    <book>
        <title>Java Programming</title>
        <author>John Smith</author>
        <year>2022</year>
    </book>
    <book>
        <title>Python Basics</title>
        <author>Jane Doe</author>
        <year>2021</year>
    </book>
</library>

接下來，我們將使用不同的方式讀取并打印這個 XML 示例。

2、DOM（文檔對象模型）解析

DOM 將整個 XML 文檔加載到內(nèi)存中，以樹形結(jié)構(gòu)表示。這種方式易于遍歷和操作，適合對整個文檔進(jìn)行多次讀寫操作，但可能消耗大量內(nèi)存，不適合處理大型 XML 文件。

DOM 是 Java 標(biāo)準(zhǔn)庫的一部分，無需額外引入依賴。

代碼實現(xiàn)：

package com.lizhengi;

import org.w3c.dom.*;
import javax.xml.parsers.*;

/**
 * DOM 方式讀取 XML文件
 * @author lizhengi
 */
public class DomReadExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 創(chuàng)建一個 DocumentBuilderFactory 實例，用于創(chuàng)建 DocumentBuilder
        DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
        // 使用工廠創(chuàng)建一個 DocumentBuilder 實例，用于解析 XML 文檔
        DocumentBuilder builder = factory.newDocumentBuilder();

        // 使用 ClassLoader 獲取資源文件的輸入流，并解析成 Document 對象
        Document document = builder.parse(DomReadExample.class.getClassLoader().getResourceAsStream("example.xml"));

        // 獲取 XML 文檔中所有名為 "book" 的元素節(jié)點
        NodeList bookNodes = document.getElementsByTagName("book");
        // 遍歷每個 "book" 元素節(jié)點，并輸出其子元素的內(nèi)容
        for (int i = 0; i < bookNodes.getLength(); i++) {
            Node bookNode = bookNodes.item(i);
            Element bookElement = (Element) bookNode;
            // 獲取 "title"、"author" 和 "year" 子元素的內(nèi)容
            String title = bookElement.getElementsByTagName("title").item(0).getTextContent();
            String author = bookElement.getElementsByTagName("author").item(0).getTextContent();
            String year = bookElement.getElementsByTagName("year").item(0).getTextContent();
            // 打印輸出圖書的信息
            System.out.println("Title: " + title + ", Author: " + author + ", Year: " + year);
        }
    }
}

3、SAX（簡單 API for XML）解析

SAX 以事件驅(qū)動的方式逐行解析 XML 文檔，并在解析過程中觸發(fā)事件。它不需要將整個文檔加載到內(nèi)存中，因此適用于處理大型 XML 文件，但相對于 DOM，它的操作稍顯復(fù)雜。

SAX 是 Java 標(biāo)準(zhǔn)庫的一部分，無需額外引入依賴。

代碼實現(xiàn)：

package com.lizhengi;

import org.xml.sax.*;
import org.xml.sax.helpers.*;

/**
 * SAX 解析 XML 示例
 * 該類繼承了 DefaultHandler 類，用于處理 SAX 事件
 *
 * @author liziheng
 */
public class SaxReadExample extends DefaultHandler {
    // 表示是否在書籍元素內(nèi)部
    private boolean inBookElement = false;
    // 用于存儲當(dāng)前正在處理的元素的名稱
    private String currentElement;

    // 當(dāng)前書籍的標(biāo)題
    private String currentTitle;
    // 當(dāng)前書籍的作者
    private String currentAuthor;
    // 當(dāng)前書籍的年份
    private String currentYear;

    /**
     * 開始解析元素時調(diào)用
     *
     * @param uri         元素的命名空間 URI
     * @param localName   元素的本地名稱
     * @param qName       元素的限定名稱
     * @param attributes  元素的屬性
     */
    @Override
    public void startElement(String uri, String localName, String qName, Attributes attributes) {
        if ("book".equals(qName)) {
            // 進(jìn)入書籍元素內(nèi)部
            inBookElement = true;
        }
        // 存儲當(dāng)前元素的名稱
        currentElement = qName;
    }

    /**
     * 處理元素字符數(shù)據(jù)時調(diào)用
     *
     * @param ch     字符數(shù)組
     * @param start  字符數(shù)據(jù)的起始索引
     * @param length 字符數(shù)據(jù)的長度
     */
    @Override
    public void characters(char[] ch, int start, int length) {
        if (inBookElement) {
            String content = new String(ch, start, length).trim();
            if (!content.isEmpty()) {
                if ("title".equals(currentElement)) {
                    // 設(shè)置當(dāng)前書籍的標(biāo)題
                    currentTitle = content;
                } else if ("author".equals(currentElement)) {
                    // 設(shè)置當(dāng)前書籍的作者
                    currentAuthor = content;
                } else if ("year".equals(currentElement)) {
                    // 設(shè)置當(dāng)前書籍的年份
                    currentYear = content;
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 結(jié)束解析元素時調(diào)用
     *
     * @param uri       元素的命名空間 URI
     * @param localName 元素的本地名稱
     * @param qName     元素的限定名稱
     */
    @Override
    public void endElement(String uri, String localName, String qName) {
        if ("book".equals(qName)) {
            // 打印當(dāng)前書籍的信息
            System.out.println("Title: " + currentTitle + ", Author: " + currentAuthor + ", Year: " + currentYear);
            // 重置當(dāng)前書籍的信息
            currentTitle = null;
            currentAuthor = null;
            currentYear = null;
            // 退出書籍元素內(nèi)部
            inBookElement = false;
        }
    }

    /**
     * 主方法，程序入口
     *
     * @param args 命令行參數(shù)
     * @throws Exception 拋出異常
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 創(chuàng)建 XML 解析器
        XMLReader reader = XMLReaderFactory.createXMLReader();
        // 設(shè)置內(nèi)容處理器為當(dāng)前類的實例
        reader.setContentHandler(new SaxReadExample());
        // 解析 XML 文件并觸發(fā) SAX 事件
        reader.parse(new InputSource(SaxReadExample.class.getClassLoader().getResourceAsStream("example.xml")));
    }
}

4、StAX（流 API for XML）解析

StAX 提供了類似于 SAX 的事件驅(qū)動的解析方式，但與 SAX 不同，它提供了更簡潔的 API，并允許開發(fā)者在解析過程中靈活地控制流。這使得 StAX 更容易使用和理解。

引入依賴：

        <dependency>
            <groupId>javax.xml.stream</groupId>
            <artifactId>stax-api</artifactId>
            <version>1.0-2</version>
        </dependency>

代碼實現(xiàn)：

package com.lizhengi;

import javax.xml.stream.*;

/**
 * 使用 StAX（Streaming API for XML）方式讀取 XML 文件示例
 * 該類實現(xiàn)了對 XML 文件的解析，并打印每本書的信息
 *
 * @author lizhengi
 */
public class StaxReadExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 創(chuàng)建 XMLInputFactory 實例，用于創(chuàng)建 XMLStreamReader
        XMLInputFactory factory = XMLInputFactory.newInstance();
        // 創(chuàng)建 XMLStreamReader 實例，用于逐行讀取 XML 文件內(nèi)容
        XMLStreamReader reader = factory.createXMLStreamReader(StaxReadExample.class.getClassLoader().getResourceAsStream("example.xml"));

        // 用于存儲當(dāng)前正在處理的元素的名稱和內(nèi)容
        String currentElement = null;
        String currentTitle = null;
        String currentAuthor = null;
        String currentYear = null;

        // 循環(huán)讀取 XML 文件中的內(nèi)容
        while (reader.hasNext()) {
            int event = reader.next();
            switch (event) {
                case XMLStreamConstants.START_ELEMENT:
                    // 開始處理元素時，記錄當(dāng)前元素的名稱
                    currentElement = reader.getLocalName();
                    break;
                case XMLStreamConstants.CHARACTERS:
                    // 處理元素的字符數(shù)據(jù)時，獲取字符數(shù)據(jù)的內(nèi)容
                    String content = reader.getText().trim();
                    if (!content.isEmpty()) {
                        // 根據(jù)當(dāng)前元素的名稱，存儲相應(yīng)的內(nèi)容
                        if ("title".equals(currentElement)) {
                            currentTitle = content;
                        } else if ("author".equals(currentElement)) {
                            currentAuthor = content;
                        } else if ("year".equals(currentElement)) {
                            currentYear = content;
                        }
                    }
                    break;
                case XMLStreamConstants.END_ELEMENT:
                    // 結(jié)束處理元素時，檢查是否為書籍元素的結(jié)束標(biāo)簽
                    if ("book".equals(reader.getLocalName())) {
                        // 打印當(dāng)前書籍的信息
                        System.out.println("Title: " + currentTitle + ", Author: " + currentAuthor + ", Year: " + currentYear);
                        // 重置當(dāng)前書籍的信息，準(zhǔn)備處理下一本書
                        currentTitle = null;
                        currentAuthor = null;
                        currentYear = null;
                    }
                    break;
            }
        }
    }
}

5、JAXB（Java Architecture for XML Binding）

JAXB 允許將 XML 數(shù)據(jù)綁定到 Java 對象，從而簡化了 XML 數(shù)據(jù)與 Java 對象之間的轉(zhuǎn)換過程。它通常用于處理 XML 數(shù)據(jù)的映射和序列化，而不是直接解析整個 XML 文檔。

JAXB 也是 Java 標(biāo)準(zhǔn)庫的一部分，無需額外引入依賴。

代碼實現(xiàn)：

package com.lizhengi;

import javax.xml.bind.*;
import javax.xml.bind.annotation.XmlElement;
import javax.xml.bind.annotation.XmlRootElement;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * XML 文件對應(yīng)的 Java 類，根元素為 "library"
 */
@XmlRootElement(name = "library")
class Library {
    // 用于存儲書籍信息的列表，每個元素對應(yīng)一個書籍
    @XmlElement(name = "book")
    public List<Book> books = new ArrayList<Book>();
}

/**
 * 書籍信息的 Java 類
 */
class Book {
    // 書籍標(biāo)題
    @XmlElement
    public String title;
    // 書籍作者
    @XmlElement
    public String author;
    // 出版年份
    @XmlElement
    public int year;
}

/**
 * 使用 JAXB 方式讀取 XML 文件
 * @author lizhengi
 */
public class JaxbReadExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 創(chuàng)建 JAXBContext 實例，用于創(chuàng)建 Unmarshaller
        JAXBContext context = JAXBContext.newInstance(Library.class);
        // 創(chuàng)建 Unmarshaller 實例，用于將 XML 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 Java 對象
        Unmarshaller unmarshaller = context.createUnmarshaller();
        // 使用 Unmarshaller 解析 XML 文件，并將其轉(zhuǎn)換為 Library 對象
        Library library = (Library) unmarshaller.unmarshal(JaxbReadExample.class.getClassLoader().getResourceAsStream("example.xml"));

        // 遍歷 Library 中的每本書，并打印其信息
        for (Book book : library.books) {
            System.out.println("Title: " + book.title + ", Author: " + book.author + ", Year: " + book.year);
        }
    }
}

6、JDOM（Java Document Object Model）

JDOM 提供了一種簡潔而易用的 API，用于解析、創(chuàng)建和操作 XML 文檔。它基于樹形結(jié)構(gòu)，類似于 DOM，但提供了更簡單的 API，適用于中小型 XML 文件的處理。

引入依賴：

        <dependency>
            <groupId>org.jdom</groupId>
            <artifactId>jdom2</artifactId>
            <version>2.0.6.1</version>
        </dependency>

代碼實現(xiàn)：

package com.lizhengi;

import org.jdom2.*;
import org.jdom2.input.*;

/**
 * 使用 JDOM 方式讀取 XML 文件
 * 該程序從 XML 文件中讀取圖書信息，并打印每本書的標(biāo)題、作者和年份
 * XML 文件的根元素為 "library"，每個 "book" 元素表示一本書
 * @author lizhengi
 */
public class JdomReadExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 使用 SAXBuilder 創(chuàng)建解析器
        SAXBuilder builder = new SAXBuilder();
        // 使用解析器構(gòu)建 XML 文檔對象
        Document document = builder.build(JdomReadExample.class.getClassLoader().getResourceAsStream("example.xml"));

        // 獲取 XML 文檔的根元素
        Element root = document.getRootElement();
        // 遍歷根元素下的所有 "book" 元素，并輸出每本書的信息
        for (Element book : root.getChildren("book")) {
            // 獲取書籍的標(biāo)題、作者和年份
            String title = book.getChildText("title");
            String author = book.getChildText("author");
            String year = book.getChildText("year");
            // 打印輸出書籍信息
            System.out.println("Title: " + title + ", Author: " + author + ", Year: " + year);
        }
    }
}

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