【JavaWeb】一篇文章搞懂XML

本篇主要讲述了可扩展标记语言XML的相关知识，在开启学习JavaWeb的过程前，我们首先需要简单了解一下XML。

1、概述

• 万维网联盟(W3C)创建于1994年，由建立者 Tim Berners-Lee (蒂姆·伯纳斯·李)在1994年10月在麻省理工学院计算机科学实验室成立，W3C是Web技术领域最具权威和影响力的国际中立性技术标准机构。

• 到目前为止，W3C已发布了200多项影响深远的Web技术标准及实施指南，

  • 如广为业界采用的超文本标记语言HTML（标准通用标记语言下的一个应用）

  • 可扩展标记语言XML（标准通用标记语言下的一个子集）

  • 以及帮助残障人士有效获得Web信息的无障碍指南（WCAG）等
    

• XML概述

  XML的全称为(EXtensible Markup Language)，是一种可扩展的标记语言
  标记语言: 通过标签来描述数据的一门语言(标签有时我们也将其称之为元素)
  可扩展：标签的名字是可以自定义的,XML文件是由很多标签组成的,而标签名是可以自定义的

• 作用

  • 用于进行存储数据和传输数据
  • 作为软件的配置文件

• 作为配置文件的优势

  • 可读性好
  • 可维护性高

2、标签的规则

• 标签由一对尖括号和合法标识符组成

  <student>
  

• 标签必须成对出现

  <student> </student>
  前边的是开始标签，后边的是结束标签
  

• 特殊的标签可以不成对,但是必须有结束标记

  <address/>
  

• 标签中可以定义属性,属性和标签名空格隔开,属性值必须用引号引起来

  <student id="1"> </student>
  

• 标签需要正确的嵌套

  这是正确的: <student id="1"> <name>张三</name> </student>
  这是错误的: <student id="1"><name>张三</student></name>
  

3、语法规则

• 语法规则

  • XML文件的后缀名为：xml

  • 文档声明必须是第一行第一列

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

    version：该属性是必须存在的
    encoding：该属性不是必须的

    ​ 打开当前xml文件的时候应该是使用什么字符编码表(一般取值都是UTF-8)

    standalone: 该属性不是必须的，描述XML文件是否依赖其他的xml文件，取值为yes/no

  • 必须存在一个根标签，有且只能有一个

  • XML文件中可以定义注释信息

  • XML文件中可以存在以下特殊字符

    &lt; < 小于
    &gt; > 大于
    &amp; & 和号
    &apos; ' 单引号
    &quot; " 引号
    

  • XML文件中可以存在CDATA区

    <![CDATA[ …内容… ]]>
    

• 示例代码

  <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
  <!--注释的内容-->
  <!--本xml文件用来描述多个学生信息-->
  <students>
  
      <!--第一个学生信息-->
      <student id="1">
          <name>张三</name>
          <age>23</age>
          <info>学生&lt; &gt;&gt;&gt;&gt;&gt;&gt;&gt;&gt;&gt;&gt;&gt;的信息</info>
          <message> <![CDATA[内容 <<<<<< >>>>>> ]]]></message>
      </student>
  
      <!--第二个学生信息-->
      <student id="2">
          <name>李四</name>
          <age>24</age>
      </student>
  
  </students>
  

4、XML解析

• 概述

  xml解析就是从xml中获取到数据

• 常见的解析思想

  DOM(Document Object Model)文档对象模型:就是把文档的各个组成部分看做成对应的对象。
  会把xml文件全部加载到内存,在内存中形成一个树形结构,再获取对应的值

• 常见的解析工具

  • JAXP: SUN公司提供的一套XML的解析的API
  • JDOM: 开源组织提供了一套XML的解析的API-jdom
  • DOM4J: 开源组织提供了一套XML的解析的API-dom4j,全称：Dom For Java
  • pull: 主要应用在Android手机端解析XML

• 解析的准备工作

  1. 我们可以通过网站：https://dom4j.github.io/ 去下载dom4j

  2. 将提供好的dom4j-1.6.1.zip解压,找到里面的dom4j-1.6.1.jar

  3. 在idea中当前模块下新建一个libs文件夹,将jar包复制到文件夹中

  4. 选中jar包 -> 右键 -> 选择add as library即可

• 需求

  • 解析提供好的xml文件
  • 将解析到的数据封装到学生对象中
  • 并将学生对象存储到ArrayList集合中
  • 遍历集合

• 代码实现

  <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
  <!--注释的内容-->
  <!--本xml文件用来描述多个学生信息-->
  <students>
  
      <!--第一个学生信息-->
      <student id="1">
          <name>张三</name>
          <age>23</age>
      </student>
  
      <!--第二个学生信息-->
      <student id="2">
          <name>李四</name>
          <age>24</age>
      </student>
  
  </students>
  
  // 上边是已经准备好的student.xml文件
  public class Student {
      private String id;
      private String name;
      private int age;
  
      public Student() {
      }
  
      public Student(String id, String name, int age) {
          this.id = id;
          this.name = name;
          this.age = age;
      }
  
      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 int getAge() {
          return age;
      }
  
      public void setAge(int age) {
          this.age = age;
      }
  
      @Override
      public String toString() {
          return "Student{" +
                  "id='" + id + '\'' +
                  ", name='" + name + '\'' +
                  ", age=" + age +
                  '}';
      }
  }
  
  /**
   * 利用dom4j解析xml文件
   */
  public class XmlParse {
      public static void main(String[] args) throws DocumentException {
          //1.获取一个解析器对象
          SAXReader saxReader = new SAXReader();
          //2.利用解析器把xml文件加载到内存中,并返回一个文档对象
          Document document = saxReader.read(new File("myxml\\xml\\student.xml"));
          //3.获取到根标签
          Element rootElement = document.getRootElement();
          //4.通过根标签来获取student标签
          //elements():可以获取调用者所有的子标签.会把这些子标签放到一个集合中返回.
          //elements("标签名"):可以获取调用者所有的指定的子标签,会把这些子标签放到一个集合中并返回
          //List list = rootElement.elements();
          List<Element> studentElements = rootElement.elements("student");
          //System.out.println(list.size());
  
          //用来装学生对象
          ArrayList<Student> list = new ArrayList<>();
  
          //5.遍历集合,得到每一个student标签
          for (Element element : studentElements) {
              //element依次表示每一个student标签
    
              //获取id这个属性
              Attribute attribute = element.attribute("id");
              //获取id的属性值
              String id = attribute.getValue();
  
              //获取name标签
              //element("标签名"):获取调用者指定的子标签
              Element nameElement = element.element("name");
              //获取这个标签的标签体内容
              String name = nameElement.getText();
  
              //获取age标签
              Element ageElement = element.element("age");
              //获取age标签的标签体内容
              String age = ageElement.getText();
  
  			// System.out.println(id);
  			// System.out.println(name);
  			// System.out.println(age);
  
              Student s = new Student(id,name,Integer.parseInt(age));
              list.add(s);
          }
          //遍历操作
          for (Student student : list) {
              System.out.println(student);
          }
      }
  }
  

5、DTD约束

• 什么是约束

  用来限定xml文件中可使用的标签以及属性

• 约束的分类

  • DTD
  • schema

• 编写DTD约束

  • 步骤

    1. 创建一个文件，这个文件的后缀名为.dtd

    2. 看xml文件中使用了哪些元素

       <!ELEMENT> 可以定义元素

    3. 判断元素是简单元素还是复杂元素

       简单元素：没有子元素。
       复杂元素：有子元素的元素；

  • 代码实现

    <!ELEMENT persons (person)>
    <!ELEMENT person (name,age)>
    <!ELEMENT name (#PCDATA)>
    <!ELEMENT age (#PCDATA)>
    

• 引入DTD约束的三种方法

引入本地dtd

<!DOCTYPE 根元素名称 SYSTEM ‘DTD文件的路径'>

​ 在xml文件内部引入

<!DOCTYPE 根元素名称 [ dtd文件内容 ]>

引入网络dtd

<!DOCTYPE 根元素的名称 PUBLIC "DTD文件名称" "DTD文档的URL">

• 代码实现

  • 引入本地DTD约束

    // 这是persondtd.dtd文件中的内容,已经提前写好
    <!ELEMENT persons (person)>
    <!ELEMENT person (name,age)>
    <!ELEMENT name (#PCDATA)>
    <!ELEMENT age (#PCDATA)>
    
    // 在person1.xml文件中引入persondtd.dtd约束
    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
    <!DOCTYPE persons SYSTEM 'persondtd.dtd'>
    
    <persons>
        <person>
            <name>张三</name>
            <age>23</age>
        </person>
    
    </persons>
    

  • 在xml文件内部引入

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
    <!DOCTYPE persons [
            <!ELEMENT persons (person)>
            <!ELEMENT person (name,age)>
            <!ELEMENT name (#PCDATA)>
            <!ELEMENT age (#PCDATA)>
            ]>
    
    <persons>
        <person>
            <name>张三</name>
            <age>23</age>
        </person>
    
    </persons>
    

  • 引入网络dtd

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
    <!DOCTYPE persons PUBLIC "dtd文件的名称" "dtd文档的URL">
    
    <persons>
        <person>
            <name>张三</name>
            <age>23</age>
        </person>
    </persons>
    

• DTD语法

  • 定义元素

    定义一个元素的格式为：<!ELEMENT 元素名 元素类型>
    简单元素：

    ​ EMPTY: 表示标签体为空

    ​ ANY: 表示标签体可以为空也可以不为空

    ​ PCDATA: 表示该元素的内容部分为字符串

    复杂元素：
    ​ 直接写子元素名称. 多个子元素可以使用",“或者”|"隔开；
    ​ ","表示定义子元素的顺序 ; “|”: 表示子元素只能出现任意一个
    ​ "?"零次或一次, "+"一次或多次, "*"零次或多次;如果不写则表示出现一次

• 定义属性

  格式

  定义一个属性的格式为：<!ATTLIST 元素名称 属性名称 属性的类型 属性的约束>
  属性的类型：
  CDATA类型：普通的字符串

  属性的约束:

  ​ // #REQUIRED： 必须的
  ​ // #IMPLIED： 属性不是必需的
  ​ // #FIXED value：属性值是固定的

• 代码实现

  <!ELEMENT persons (person+)>
  <!ELEMENT person (name,age)>
  <!ELEMENT name (#PCDATA)>
  <!ELEMENT age (#PCDATA)>
  <!ATTLIST person id CDATA #REQUIRED>
  
  <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
  <!DOCTYPE persons SYSTEM 'persondtd.dtd'>
  
  <persons>
      <person id="001">
          <name>张三</name>
          <age>23</age>
      </person>
  
      <person id = "002">
          <name>张三</name>
          <age>23</age>
      </person>
  
  </persons>
  

6、Schema约束

• schema和dtd的区别

  1. schema约束文件也是一个xml文件，符合xml的语法，这个文件的后缀名.xsd
  2. 一个xml中可以引用多个schema约束文件，多个schema使用名称空间区分（名称空间类似于java包名）
  3. dtd里面元素类型的取值比较单一常见的是PCDATA类型，但是在schema里面可以支持很多个数据类型
  4. schema 语法更加的复杂

• 编写schema约束

  • 步骤

    1，创建一个文件，这个文件的后缀名为.xsd。
    2，定义文档声明
    3，schema文件的根标签为：<schema>
    4，在<schema>中定义属性：
    xmlns=http://www.w3.org/2001/XMLSchema
    5，在<schema>中定义属性 ：
    targetNamespace =唯一的url地址，指定当前这个schema文件的名称空间。
    6，在<schema>中定义属性 ：
    elementFormDefault="qualified“，表示当前schema文件是一个质量良好的文件。
    7，通过element定义元素
    8，判断当前元素是简单元素还是复杂元素

    

  • 代码实现

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
    <schema
        xmlns="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
        targetNamespace="http://www.itheima.cn/javase"
        elementFormDefault="qualified"
    >
    
        <!--定义persons复杂元素-->
        <element name="persons">
            <complexType>
                <sequence>
                    <!--定义person复杂元素-->
                    <element name = "person">
                        <complexType>
                            <sequence>
                                <!--定义name和age简单元素-->
                                <element name = "name" type = "string"></element>
                                <element name = "age" type = "string"></element>
                            </sequence>
                            
                        </complexType>
                    </element>
                </sequence>
            </complexType>
    
        </element>
    
    </schema>
    
    

• 引入schema约束

  • 步骤

    1，在根标签上定义属性xmlns=“http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance”
    2，通过xmlns引入约束文件的名称空间
    3，给某一个xmlns属性添加一个标识，用于区分不同的名称空间
    ​ 格式为: xmlns:标识=“名称空间地址” ,标识可以是任意的，但是一般取值都是xsi
    4，通过xsi:schemaLocation指定名称空间所对应的约束文件路径
    ​ 格式为：xsi:schemaLocation = "名称空间url 文件路径“

  • 代码实现

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
    
    <persons
        xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
        xmlns="http://www.itheima.cn/javase"
        xsi:schemaLocation="http://www.itheima.cn/javase person.xsd"
    >
        <person>
            <name>张三</name>
            <age>23</age>
        </person>
    
    </persons>
    

• schema约束定义属性

  • 代码示例

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
    <schema
        xmlns="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
        targetNamespace="http://www.itheima.cn/javase"
        elementFormDefault="qualified"
    >
    
        <!--定义persons复杂元素-->
        <element name="persons">
            <complexType>
                <sequence>
                    <!--定义person复杂元素-->
                    <element name = "person">
                        <complexType>
                            <sequence>
                                <!--定义name和age简单元素-->
                                <element name = "name" type = "string"></element>
                                <element name = "age" type = "string"></element>
                            </sequence>
                            
                            <!--定义属性，required( 必须的)/optional( 可选的)-->
                            <attribute name="id" type="string" use="required"></attribute>
                        </complexType>
                        
                    </element>
                </sequence>
            </complexType>
        </element>
        
    </schema>
    
    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
    <persons
        xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
        xmlns="http://www.itheima.cn/javase"
        xsi:schemaLocation="http://www.itheima.cn/javase person.xsd"
    >
        <person id="001">
            <name>张三</name>
            <age>23</age>
        </person>
    </persons>