Java 解释 XML 的四种方法

发表于 2015-12-21 标签 Java

最近毕设需要用 Java 解释 XML 文件，在网上搜到了 Java 解释 XML 的一篇比较详细的文章，原文链接, 下面为原文
众所周知，现在解析 XML 的方法越来越多，但主流的方法也就四种，即：DOM、SAX、JDOM 和 DOM4J

下面首先给出这四种方法的 jar 包下载地址

DOM：在现在的 Java JDK 里都自带了，在 xml-apis.jar 包里

SAX：http://sourceforge.net/projects/sax/

JDOM：http://jdom.org/downloads/index.html

DOM4J：http://sourceforge.net/projects/dom4j/

介绍及优缺点分析

DOM（Document Object Model)

DOM 是用与平台和语言无关的方式表示 XML 文档的官方 W3C 标准。DOM 是以层次结构组织的节点或信息片断的集合。这个层次结构允许开发人员在树中寻找特定信息。分析该结构通常需要加载整个文档和构造层次结构，然后才能做任何工作。由于它是基于信息层次的，因而 DOM 被认为是基于树或基于对象的。

【优点】
①允许应用程序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上下导航，获取和操作任意部分的数据。
【缺点】
①通常需要加载整个 XML 文档来构造层次结构，消耗资源大。

SAX（Simple API for XML)

SAX 处理的优点非常类似于流媒体的优点。分析能够立即开始，而不是等待所有的数据被处理。而且，由于应用程序只是在读取数据时检查数据，因此不需要将数据存储在内存中。这对于大型文档来说是个巨大的优点。事实上，应用程序甚至不必解析整个文档；它可以在某个条件得到满足时停止解析。一般来说，SAX 还比它的替代者 DOM 快许多。

选择 DOM 还是选择 SAX？对于需要自己编写代码来处理 XML 文档的开发人员来说，选择 DOM 还是 SAX 解析模型是一个非常重要的设计决策。 DOM 采用建立树形结构的方式访问 XML 文档，而 SAX 采用的是事件模型。

DOM 解析器把 XML 文档转化为一个包含其内容的树，并可以对树进行遍历。用 DOM 解析模型的优点是编程容易，开发人员只需要调用建树的指令，然后利用 navigation APIs 访问所需的树节点来完成任务。可以很容易的添加和修改树中的元素。然而由于使用 DOM 解析器的时候需要处理整个 XML 文档，所以对性能和内存的要求比较高，尤其是遇到很大的 XML 文件的时候。由于它的遍历能力，DOM 解析器常用于 XML 文档需要频繁的改变的服务中。

SAX 解析器采用了基于事件的模型，它在解析 XML 文档的时候可以触发一系列的事件，当发现给定的 tag 的时候，它可以激活一个回调方法，告诉该方法制定的标签已经找到。SAX 对内存的要求通常会比较低，因为它让开发人员自己来决定所要处理的 tag. 特别是当开发人员只需要处理文档中所包含的部分数据时，SAX 这种扩展能力得到了更好的体现。但用 SAX 解析器的时候编码工作会比较困难，而且很难同时访问同一个文档中的多处不同数据。

【优势】
①不需要等待所有数据都被处理，分析就能立即开始。
②只在读取数据时检查数据，不需要保存在内存中。
③可以在某个条件得到满足时停止解析，不必解析整个文档。
④效率和性能较高，能解析大于系统内存的文档。

【缺点】
①需要应用程序自己负责 TAG 的处理逻辑（例如维护父 / 子关系等），文档越复杂程序就越复杂。
②单向导航，无法定位文档层次，很难同时访问同一文档的不同部分数据，不支持 XPath。

JDOM(Java-based Document Object Model)

JDOM 的目的是成为 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。正在考虑通过 “Java 规范请求 JSR-102” 将它最终用作 “Java 标准扩展”。从 2000 年初就已经开始了 JDOM 开发。

JDOM 与 DOM 主要有两方面不同。首先，JDOM 仅使用具体类而不使用接口。这在某些方面简化了 API，但是也限制了灵活性。第二，API 大量使用了 Collections 类，简化了那些已经熟悉这些类的 Java 开发者的使用。

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%）。JDOM 对于大多数 Java/XML 应用程序来说当然是有用的，并且大多数开发者发现 API 比 DOM 容易理解得多。JDOM 还包括对程序行为的相当广泛检查以防止用户做任何在 XML 中无意义的事。然而，它仍需要您充分理解 XML 以便做一些超出基本的工作（或者甚至理解某些情况下的错误）。这也许是比学习 DOM 或 JDOM 接口都更有意义的工作。

JDOM 自身不包含解析器。它通常使用 SAX2 解析器来解析和验证输入 XML 文档（尽管它还可以将以前构造的 DOM 表示作为输入）。它包含一些转换器以将 JDOM 表示输出成 SAX2 事件流、DOM 模型或 XML 文本文档。JDOM 是在 Apache 许可证变体下发布的开放源码。

【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性能较差。

DOM4J(Document Object Model for Java)

虽然 DOM4J 代表了完全独立的开发结果，但最初，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，它通过 DOM4J API 和标准 DOM 接口具有并行访问功能。从 2000 下半年开始，它就一直处于开发之中。

为支持所有这些功能，DOM4J 使用接口和抽象基本类方法。DOM4J 大量使用了 API 中的 Collections 类，但是在许多情况下，它还提供一些替代方法以允许更好的性能或更直接的编码方法。直接好处是，虽然 DOM4J 付出了更复杂的 API 的代价，但是它提供了比 JDOM 大得多的灵活性。

在添加灵活性、XPath 集成和对大文档处理的目标时，DOM4J 的目标与 JDOM 是一样的：针对 Java 开发者的易用性和直观操作。它还致力于成为比 JDOM 更完整的解决方案，实现在本质上处理所有 Java/XML 问题的目标。在完成该目标时，它比 JDOM 更少强调防止不正确的应用程序行为。

DOM4J 是一个非常非常优秀的 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，特别值得一提的是连 Sun 的 JAXM 也在用 DOM4J.

【优点】
①大量使用了 Java 集合类，方便 Java 开发人员，同时提供一些提高性能的替代方法。
②支持 XPath。
③有很好的性能。

【缺点】
①大量使用了接口，API 较为复杂。

比较

DOM4J 性能最好，连 Sun 的 JAXM 也在用 DOM4J。目前许多开源项目中大量采用 DOM4J，例如大名鼎鼎的 Hibernate 也用 DOM4J 来读取 XML 配置文件。如果不考虑可移植性，那就采用 DOM4J.
JDOM 和 DOM 在性能测试时表现不佳，在测试 10M 文档时内存溢出，但可移植。在小文档情况下还值得考虑使用 DOM 和 JDOM. 虽然 JDOM 的开发者已经说明他们期望在正式发行版前专注性能问题，但是从性能观点来看，它确实没有值得推荐之处。另外，DOM 仍是一个非常好的选择。DOM 实现广泛应用于多种编程语言。它还是许多其它与 XML 相关的标准的基础，因为它正式获得 W3C 推荐（与基于非标准的 Java 模型相对），所以在某些类型的项目中可能也需要它（如在 JavaScript 中使用 DOM）。
SAX 表现较好，这要依赖于它特定的解析方式－事件驱动。一个 SAX 检测即将到来的 XML 流，但并没有载入到内存（当然当 XML 流被读入时，会有部分文档暂时隐藏在内存中）。

我的看法：如果 XML 文档较大且不考虑移植性问题建议采用 DOM4J；如果 XML 文档较小则建议采用 JDOM；如果需要及时处理而不需要保存数据则考虑 SAX。但无论如何，还是那句话：适合自己的才是最好的，如果时间允许，建议大家讲这四种方法都尝试一遍然后选择一种适合自己的即可。

示例

为了节约篇幅，这里暂时不给出这四种建立 XML 文档的方法与差异，仅给出解析 XML 文档的代码，如果需要完整工程（建立 XML 文档 + 解析 XML + 测试比较），可去我的 CSDN 下载。

这里以下面的 XML 内容为例进行解析：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>  
<users>  
    <user id="0">  
        <name>Alexia</name>  
        <age>23</age>  
        <sex>Female</sex>  
    </user>  
    <user id="1">  
        <name>Edward</name>  
        <age>24</age>  
        <sex>Male</sex>  
    </user>  
    <user id="2">  
        <name>wjm</name>  
        <age>23</age>  
        <sex>Female</sex>  
    </user>  
    <user id="3">  
        <name>wh</name>  
        <age>24</age>  
        <sex>Male</sex>  
    </user>  
</users>

首先定义 XML 文档解析的接口：

/**  
 * @author Alexia  
 *  
 * 定义XML文档解析的接口  
 */  
public interface XmlDocument {

    /**  
     * 解析XML文档  
     *  
     * @param fileName  
     *            文件全路径名称  
     */  
    public void parserXml(String fileName);  
}

DOM 示例

package com.xml;

import java.io.FileNotFoundException;  
import java.io.FileOutputStream;  
import java.io.IOException;  
import java.io.PrintWriter;  
import javax.xml.parsers.DocumentBuilder;  
import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;  
import javax.xml.parsers.ParserConfigurationException;  
import javax.xml.transform.OutputKeys;  
import javax.xml.transform.Transformer;  
import javax.xml.transform.TransformerConfigurationException;  
import javax.xml.transform.TransformerException;  
import javax.xml.transform.TransformerFactory;  
import javax.xml.transform.dom.DOMSource;  
import javax.xml.transform.stream.StreamResult;  
import org.w3c.dom.Document;  
import org.w3c.dom.Element;  
import org.w3c.dom.Node;  
import org.w3c.dom.NodeList;  
import org.xml.sax.SAXException;

/**  
 * @author Alexia  
 *  
 * DOM 解析XML文档  
 */  
public class DomDemo implements XmlDocument {  
    private Document document;

    public void parserXml(String fileName) {  
        try {  
            DocumentBuilderFactory dbf = DocumentBuilderFactory.newInstance();  
            DocumentBuilder db = dbf.newDocumentBuilder();  
            Document document = db.parse(fileName);  
            NodeList users = document.getChildNodes();

            for (int i = 0; i < users.getLength(); i++) {  
                Node user = users.item(i);  
                NodeList userInfo = user.getChildNodes();

                for (int j = 0; j < userInfo.getLength(); j++) {  
                    Node node = userInfo.item(j);  
                    NodeList userMeta = node.getChildNodes();

                    for (int k = 0; k < userMeta.getLength(); k++) {  
                        if(userMeta.item(k).getNodeName() != "#text")  
                            System.out.println(userMeta.item(k).getNodeName()  
                                    + ":" + userMeta.item(k).getTextContent());  
                    }

                    System.out.println();  
                }  
            }

        } catch (FileNotFoundException e) {  
            e.printStackTrace();  
        } catch (ParserConfigurationException e) {  
            e.printStackTrace();  
        } catch (SAXException e) {  
            e.printStackTrace();  
        } catch (IOException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  
}

SAX 示例

package com.xml;

import java.io.FileInputStream;  
import java.io.FileNotFoundException;  
import java.io.FileOutputStream;  
import java.io.IOException;  
import java.io.InputStream;  
import java.io.OutputStream;  
import java.io.StringWriter;

import javax.xml.parsers.ParserConfigurationException;  
import javax.xml.parsers.SAXParser;  
import javax.xml.parsers.SAXParserFactory;  
import javax.xml.transform.OutputKeys;  
import javax.xml.transform.Result;  
import javax.xml.transform.Transformer;  
import javax.xml.transform.TransformerConfigurationException;  
import javax.xml.transform.sax.SAXTransformerFactory;  
import javax.xml.transform.sax.TransformerHandler;  
import javax.xml.transform.stream.StreamResult;

import org.xml.sax.Attributes;  
import org.xml.sax.SAXException;  
import org.xml.sax.helpers.AttributesImpl;  
import org.xml.sax.helpers.DefaultHandler;

/**  
 * @author Alexia  
 *  
 * SAX 解析XML文档  
 */  
public class SaxDemo implements XmlDocument {

    public void parserXml(String fileName) {  
        SAXParserFactory saxfac = SAXParserFactory.newInstance();

        try {  
            SAXParser saxparser = saxfac.newSAXParser();  
            InputStream is = new FileInputStream(fileName);  
            saxparser.parse(is, new MySAXHandler());  
        } catch (ParserConfigurationException e) {  
            e.printStackTrace();  
        } catch (SAXException e) {  
            e.printStackTrace();  
        } catch (FileNotFoundException e) {  
            e.printStackTrace();  
        } catch (IOException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  
}

class MySAXHandler extends DefaultHandler {  
    boolean hasAttribute = false;  
    Attributes attributes = null;

    public void startDocument() throws SAXException {  
        // System.out.println("文档开始打印了");  
    }

    public void endDocument() throws SAXException {  
        // System.out.println("文档打印结束了");  
    }

    public void startElement(String uri, String localName, String qName,  
            Attributes attributes) throws SAXException {  
        if (qName.equals("users")) {  
            return;  
        }  
        if (qName.equals("user")) {  
            return;  
        }  
        if (attributes.getLength() > 0) {  
            this.attributes = attributes;  
            this.hasAttribute = true;  
        }  
    }

    public void endElement(String uri, String localName, String qName)  
            throws SAXException {  
        if (hasAttribute && (attributes != null)) {  
            for (int i = 0; i < attributes.getLength(); i++) {  
                System.out.print(attributes.getQName(0) + ":"  
                        + attributes.getValue(0));  
            }  
        }  
    }

    public void characters(char[] ch, int start, int length)  
            throws SAXException {  
        System.out.print(new String(ch, start, length));  
    }  
}

JDOM 示例

package com.xml;

import java.io.FileNotFoundException;  
import java.io.FileOutputStream;  
import java.io.IOException;  
import java.util.List;

import org.jdom2.Document;  
import org.jdom2.Element;  
import org.jdom2.JDOMException;  
import org.jdom2.input.SAXBuilder;  
import org.jdom2.output.XMLOutputter;

/**  
 * @author Alexia  
 *  
 * JDOM 解析XML文档  
 *  
 */  
public class JDomDemo implements XmlDocument {

    public void parserXml(String fileName) {  
        SAXBuilder builder = new SAXBuilder();

        try {  
            Document document = builder.build(fileName);  
            Element users = document.getRootElement();  
            List userList = users.getChildren("user");

            for (int i = 0; i < userList.size(); i++) {  
                Element user = (Element) userList.get(i);  
                List userInfo = user.getChildren();

                for (int j = 0; j < userInfo.size(); j++) {  
                    System.out.println(((Element) userInfo.get(j)).getName()  
                            + ":" + ((Element) userInfo.get(j)).getValue());

                }  
                System.out.println();  
            }  
        } catch (JDOMException e) {  
            e.printStackTrace();  
        } catch (IOException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }

    }  
}

DOM4J 示例

package com.xml;

import java.io.File;  
import java.io.FileWriter;  
import java.io.IOException;  
import java.io.Writer;  
import java.util.Iterator;

import org.dom4j.Document;  
import org.dom4j.DocumentException;  
import org.dom4j.DocumentHelper;  
import org.dom4j.Element;  
import org.dom4j.io.SAXReader;  
import org.dom4j.io.XMLWriter;

/**  
 * @author Alexia  
 *  
 * Dom4j 解析XML文档  
 */  
public class Dom4jDemo implements XmlDocument {

    public void parserXml(String fileName) {  
        File inputXml = new File(fileName);  
        SAXReader saxReader = new SAXReader();

        try {  
            Document document = saxReader.read(inputXml);  
            Element users = document.getRootElement();  
            for (Iterator i = users.elementIterator(); i.hasNext();) {  
                Element user = (Element) i.next();  
                for (Iterator j = user.elementIterator(); j.hasNext();) {  
                    Element node = (Element) j.next();  
                    System.out.println(node.getName() + ":" + node.getText());  
                }  
                System.out.println();  
            }  
        } catch (DocumentException e) {  
            System.out.println(e.getMessage());  
        }  
    }

}