第四章 (JAVA核心类库) 第8节 XML与JSON


XML简介

可扩展标记语言(eXtensible Markup Language)。
特性:
1.xml具有平台无关性, 是一门独立的标记语言
2.xml具有自我描述性

为什么学习XML?

  1. 网络数据传输
  2. 数据存储
  3. 配置文件

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。


XML语法格式

  1. XML文档声明
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
  1. 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>dzy</name>
  1. 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>
  1. 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>
  1. 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>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.
  1. 标记名称 允许重复
  2. 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>
  1. 注释
    注释不能写在文档文档声明前
    注释不能嵌套注释
    在这里插入图片描述

语法进阶CDATA (了解)

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

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 ?

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.

  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

DOM4J解析XML (掌握)

在这里插入图片描述
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
			Element root = doc.addElement("根节点名称");

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);
	9. 添加属性
		Element addElement(String 子节点名称);

解析本地文件案例:

public class Demo1 {
    
    
    public static void main(String[] args) throws IOException, DocumentException {
    
    
        //1.    获取输入流
        FileInputStream fis = new FileInputStream("c://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.    通过文档获取根元素
        Element root = doc.getRootElement();
        //5.    开始解析元素
        System.out.println(root.getName());

        //操作一波
        //Element book = root.element("book");
        //Element name = book.element("name");
        //System.out.println(name.getText());
        List<Element> es = root.elements();
        for(int i=0;i<es.size();i++){
    
    
            Element book = es.get(i);
            System.out.println(book.attributeValue("id"));
            System.out.println(book.elementText("name"));
            System.out.println(book.elementText("info"));
            System.out.println("-----------------------------");
        }

        fis.close();
    }
}

解析网络文件案例:

public class Demo2 {
    
    
    public static void main(String[] args) throws IOException, DocumentException {
    
    
        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);
        //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");
        }


    }
}

DOM4J - XPATH解析XML

路径表达式

在这里插入图片描述
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");

案例:


public class Demo3 {
    
    
    public static void main(String[] args) throws IOException, DocumentException {
    
    
        //1.    获取输入流
        FileInputStream fis = new FileInputStream("c://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,查找所有的name节点
        /*List<Node> names = doc.selectNodes("//book[@id='1001']//name");
        for (int i=0;i<names.size();i++){
            System.out.println(names.get(i).getName());
            System.out.println(names.get(i).getText());
        }*/
        Node n = doc.selectSingleNode("//book[@id='1002']//name");
        System.out.println(n.getName()+":"+n.getText());

        fis.close();
    }
}

Java生成XML (熟悉)

案例:


public class Demo5 {
    
    
    public static void main(String[] args) throws IOException {
    
    
        //1.    通过文档帮助器,创建一个文档对象
        Document doc = DocumentHelper.createDocument();
        //2.    给文档添加第一个节点(根节点)
        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(i+"种苹果的小姑娘~");
            Element info = book.addElement("info");
            info.setText(i+"辛勤种植苹果的故事~");
            book.addAttribute("id",100+i+"");
        }
        //4.    创建一个文件输出流
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("c://books.xml");
        //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
        xw.close();
        System.out.println("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:
	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 Demo6 {
    
    

    public static void main(String[] args) {
    
    
        Person p = new Person();
        p.setName("张三");
        p.setAge(18);

        //XStream使用
        //1、创建XStream对象
        XStream x = new XStream();
        //2、修改某个类型生成的节点 (可选的,默认为包名.类名)
        x.alias("person",Person.class);
        //3、传入对象,开始生成
        String xml = x.toXML(p);
        System.out.println(xml);
    }


    static class Person{
    
    
        private String name;
        private int age;

        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;
        }

        public Person() {
    
    
        }

        @Override
        public String toString() {
    
    
            return "Person{" +
                    "name='" + name + '\'' +
                    ", age=" + age +
                    '}';
        }

        @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);
        }
    }

}
		

JSON

JSON: JavaScript Object Notation JS对象简谱 , 是一种轻量级的数据交换格式。

几种语言对象格式的对比

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.JS能正确解 析.)
		键值对的值, 可以是JS中的任意类型的数据

	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":"dzy",
		"age":18,
		"pengyou":["张三","李四","王二","麻子",{
    
    
			"name":"wjr",
			"info":"喜欢看剧逛街买买买"
		}],
		"heihei":{
    
    
			"name":"大长刀",
			"length":"40m"
		}
	}
	

Java与JSON

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。

Gson

  • 将对象转换为JSON字符串

在这里插入图片描述

  • 将JSON字符串转换为对象

在这里插入图片描述

创建一个图书类:


public class Book {
    
    

    private String id;
    private String name;
    private String info;

    @Override
    public String toString() {
    
    
        return "Book{" +
                "id='" + id + '\'' +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", info='" + info + '\'' +
                '}';
    }

    public Book(String id, String name, String info) {
    
    
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.info = info;
    }

    public Book() {
    
    
    }

    @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);
    }

    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;
    }
}

Gson转换:


public class Demo1 {
    
    

    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","种植苹果真辛苦");
        String s = g.toJson(b);
        System.out.println(s);*/

        //1.    创建Gson对象
        //2.    转换
        Book b = new Book("100","金苹果","种植苹果真辛苦");
        String s = new Gson().toJson(b);
        System.out.println(s);
    }
}


public class Demo2 {
    
    

    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":"种植苹果真辛苦"}
        Book b = g.fromJson("{\"id\":\"100\",\"name\":\"金苹果\",\"info\":\"种植苹果真辛苦\"}", Book.class);
        System.out.println(b.getId());
    }
}


public class Demo3 {
    
    

    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":"种植苹果真辛苦","page":["锄禾日当午","汗滴禾下土","嘿嘿嘿嘿嘿"]}
        HashMap data = g.fromJson("{\"id\":\"100\",\"name\":\"金苹果\",\"info\":\"种植苹果真辛苦\",\"page\":[\"锄禾日当午\",\"汗滴禾下土\",\"嘿嘿嘿嘿嘿\"]}", HashMap.class);
        List page = (List) data.get("page");
        System.out.println(page.get(1));
    }
}

FastJson

  • 将对象转换为JSON字符串

在这里插入图片描述

  • 将JSON字符串转换为对象

在这里插入图片描述

FastJson转换:

将对象转换为JSON字符串


public class Demo4 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        
        Book book = new Book("1002","唐诗三百首","床前明月光");
        //1.    转换
        String json = JSON.toJSONString(book);
        System.out.println(json);
    }
}

将JSON字符串转换为对象


public class Demo5 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        
        //1.    转换  : {"id":"1002","info":"床前明月光,疑是地上霜","name":"唐诗三百首"}
        Book book = JSON.parseObject("{\"id\":\"1002\",\"info\":\"床前明月光,疑是地上霜\",\"name\":\"唐诗三百首\"}", Book.class);
        System.out.println(book.getId());

    }
}

数组转换


public class Demo6 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        
        //1.    转换  : ["一二三","二三四","三四五"]
        List<String> strings = JSON.parseArray("[\"一二三\",\"二三四\",\"三四五\"]", String.class);
        System.out.println(strings.get(1));

    }
}

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