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XML与JSON学习笔记分享

 印度阿三17 2021-01-05

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)

CDATA

CDATA 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./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./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
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 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

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=JSON.toJSONString(要转换的对象); 

案例:
Book b = BookDao.find(); 
String json=JSON.toJSONString(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: 
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);

10.3 编写代码——Gson

Book.java

package com.kaikeba;
 
import java.util.Objects;
 
public class Book {
    private String id;
    private String name;
    private String info;
 
    public Book() {
    }
 
    public Book(String id, String name, String info) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.info = info;
    }
 
    public String getId() {
        return id;
    }
 
    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }
 
    public String getName() {
        return name;
    }
 
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
 
    public String getInfo() {
        return info;
    }
 
    public void setInfo(String info) {
        this.info = info;
    }
 
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Book book = (Book) o;
        return Objects.equals(id, book.id) &&
                Objects.equals(name, book.name) &&
                Objects.equals(info, book.info);
    }
 
    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(id, name, info);
    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return "Book{"  
                "id='"   id   '\''  
                ", name='"   name   '\''  
                ", info='"   info   '\''  
                '}';
    }
}

Demo.java(对象转JSON)

package com.kaikeba;
 
import com.google.gson.Gson;
import com.thoughtworks.xstream.XStream;
import org.dom4j.*;
import org.dom4j.io.SAXReader;
import org.dom4j.io.XMLWriter;
 
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.URL;
import java.net.URLConnection;
import java.util.Objects;
 
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        // 1,创建Gson对象
        Gson g = new Gson();
        // 2,转换
        Book b = new Book("100", "金苹果", "种苹果");
        String s = g.toJson(b);
        System.out.println(s);
    }
 
}

在这里插入图片描述
Demo.java(JSON转对象)

package com.kaikeba;
 
import com.google.gson.Gson;
import com.thoughtworks.xstream.XStream;
import org.dom4j.*;
import org.dom4j.io.SAXReader;
import org.dom4j.io.XMLWriter;
 
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.URL;
import java.net.URLConnection;
import java.util.Objects;
 
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        // 1,创建Gson对象
        Gson g = new Gson();
        // 2,转换{"id":"100","name":"金苹果","info":"种苹果"}为对象
        Book b = g.fromJson("{\"id\":\"100\",\"name\":\"金苹果\",\"info\":\"种苹果\"}", Book.class);
        System.out.println(b);
    }
 
}

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

10.4 编写代码——FastJson

大致上与Gson相似,更加方便。

本文运行结果引用自https://blog.csdn.net/qq_41528502/article/details/109128471


来源:https://www./content-4-810501.html

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