Java学习路线-45：XML快速入门（1）- XML、DTD、JAXP、Schema

第1 章 ： XML入门

课时1 XML简介

eXtensible Markup Language
主要使用1.0版本

语言	中文名称	用途
html	标记型语言	显示数据
xml	可扩展标记型语言	存储数据

课时2 XML的应用

1、传输数据
2、表示有关系的数据
3、配置文件

课时3 XML的文档声明

(1)xml的文档声明
(2)定义元素（标签）
(3)注释
(4)特殊字符
(5)CDATA区
(6)PI指令

文件*.xml

1、xml的文档声明
必须写在第一行第一列

<?xml version="1.0" encoding="gbk" ?>

属性：
version 版本 1.0
encoding 编码 gbk/utf-8
standalone 依赖其他文件 yes/no

课时4 XML中文乱码问题解决

<?xml version="1.0" encoding="gbk" ?>
<person>
    <name>张三</name>
    <age>23</age>
</person>  

课时5 XML元素的定义

1、只能有一个根标签
2、合理嵌套
3、空格和换行都会当做原始内容解析
4、有开始必须有结束

<person></person>  

5、标签没有内容，可以在标签内结束

<person /> 

标签命名规则
（1）区分大小写
（2）不能以数字下划线开头
（3）不能以xml、XML、Xml等开头
（4）不能包含空格和冒号
（5）标签可以是中文

课时6 XML属性的定义

html和xml都是标记型文档，可以有属性

<person id="001"></person>

属性要求
（1）一个标签可以有多个属性
（2）属性名称不能相同
（3）属性名称与属性值之间使用等号（=）
（4）属性值使用引号（单引号或双引号）包起来
（5）属性名命名贵方和元素的命名规范一致

课时7 XML注释

<!--  这里是注释 -->

注释不能嵌套
注释不能放到第一行

课时8 XML特殊字符

>： >
<：<

课时9 XML的CDATA区

可以解决多个字符都需要转义的操作
特殊字符会当做文本内容

<![CDATA[ 内容 ]]>

课时10 XML的PI指令

Processing Instruction
可以在xml中设置样式
只能对英文标签起作用

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<?xml-stylesheet type="text/css" href="./demo.css" ?>
<person>
    <name>张三</name>
    <age>23</age>
</person>  

demo.css

name{
    color: green;
}

课时11 XML约束简介

1、xml语法总结
（1）所有xml元素都必须有关闭标签
（2）xml标签对大小写敏感
（3）xml必须正确嵌套
（4）xml必须有且只有一个根元素
（5）xml属性值需要加引号
（6）特殊字符必须转义
（7）原样输出文本使用<![CDATA[]]>
（8）xml中的空格、回车换行在解析时会被保留

2、xml的约束
（1）dtd约束
（2）scheme约束

第2 章 ： DTD（文档类型定义）

课时12 DTD快速入门

文件*.dtd，使用idea打开会提示
文档类型定义（DTD，Document Type Definition）

1、复杂元素：有子元素的元素

<!ELEMENT 元素名称 (子元素)>

eg:
<!ELEMENT person (name,age)>

2、简单元素

<!ELEMENT 元素名称 (#PCDATA)>

eg:
<!ELEMENT age (#PCDATA)>

3、引入dtd文件

<!DOCTYPE person SYSTEM "demo.dtd">

示例

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<!DOCTYPE person SYSTEM "demo.dtd">
<person>
    <name>张三</name>
    <age>23</age>
</person>

demo.dtd

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

课时13 DTD的三种引入方式

1、引入外部

<!DOCTYPE 根元素名称 SYSTEM "dtd路径">

2、引入内部

<!DOCTYPE 根元素名称 [
        <!ELEMENT person (name, age)>
        <!ELEMENT name (#PCDATA)>
        <!ELEMENT age (#PCDATA)>
]>

3、使用网络

<!DOCTYPE 根元素名称 PUBLIC "DTD名称" "DTD路径URL">

课时14 使用DTD定义元素

语法

<!ELEMENT 元素名 约束>

1、简单元素：没有子元素的元素

<!ELEMENT 元素名 (#PCDATA)>

(#PCDATA) 字符串（需要加括号）
EMPTY 元素为空
ANY 任意

2、复杂元素

<!ELEMENT 元素名 (子元素)>

（1）子元素出现次数
+ 一次或多次
? 零次或一次
* 零次或多次

（2）子元素分隔符
逗号隔开：表示出现顺序
竖线隔开：表示任意一个

eg:

<!ELEMENT person (name+, age?, sex, school*)>
<!ELEMENT name (#PCDATA)>
<!ELEMENT age (#PCDATA)>
<!ELEMENT sex EMPTY>
<!ELEMENT school ANY>

课时15 使用DTD定义属性

语法

<! ATTLIST 元素名称
    属性名称 属性类型 属性的约束
>

1、属性类型
（1）CDATA 字符串
（2）(a|b|c) 枚举
（3）ID 值只能以字母或下划线开头

2、属性的约束
（1）#REQUIRED 属性必须存在
（2）#IMPLIED 属性可有可无
（3）#FIXED 属性必须是固定值
（4）默认值 不写属性做为默认值

eg:

<!ATTLIST 页面作者
    姓名 CDATA #REQUIRED
    年龄 CDATA #IMPLIED
    职位 CDATA #FIXED 作者
    爱好 CDATA 写作
>

课时16 定义实体

语法

定义
<!ENTITY 实体名称 "实体值">

使用
&实体名称

实体需要定义在内部dtd

课时17 W3C的案例

https://www.w3school.com.cn/dtd/dtd_examples.asp

第3 章： XML解析之JAXP

课时18 XML解析简介

1、dom方式解析xml过程：
根据xml的层级结构，在内存中分配一个树形结构
把xml中每部分都封装成对象

（1）优点：方便实现增、删、改操作
（2）缺点：如果文件过大，造成内存溢出

2、sax方式解析xml过程：
采用事件驱动，边读边解析，从上到下，一行一行的解析，
解析到一个对象，把对象名称返回

（1）优点：不会造成内存溢出，实现查询
（2）缺点：不能实现增、删、改操作

课时19 JAXP API的查看

dom和sax解析器：
（1）sun公司 jaxp
（2）dom4j组织 dom4j（实际开发）
（3）jdom组织 jdom

1、jaxp
jaxp是javese一部分
javax.xml.parses

interface Node{
    // 添加节点
    public Node appendChild(Node newChild);

    // 移除节点
    public Node removeChild(Node oldChild);

    // 获取父节点
    public Node getParentNode();

    // 返回文本内容
    public String getTextContent()

}

interface NodeList{
    // 通过下标获取具体值
    public Node item(int index);

    // 得到集合长度
    public int getLength();
}

interface Document extends Node{
    // 获取标签
    public NodeList getElementsByTagName(String tagname);

    // 创建标签
    public Element createElement(String tagName);

    // 创建文本
    public Text createTextNode(String data);

}

abstract DocumentBuilder{
    public Document parse(File f)
}

abstract DocumentBuilderFactory{
    public static DocumentBuilderFactory newInstance()
    public abstract DocumentBuilder newDocumentBuilder()
}

abstract class SAXParser{}

abstract class SAXParserFactory{}

课时20-21 使用JAXP查询节点

示例：查询xml中所有name值

demo.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<list>
    <person>
        <name>张三</name>
        <age>23</age>
    </person>
    <person>
        <name>李四</name>
        <age>24</age>
    </person>
</list>

import org.w3c.dom.Document;
import org.w3c.dom.Node;
import org.w3c.dom.NodeList;

import javax.xml.parsers.DocumentBuilder;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;

public class Demo {
    /**
     * 1、创建解析器工厂
     * 2、根据解析器工厂创建解析器
     * 3、解析xml返回document
     *
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance();

        DocumentBuilder builder = factory.newDocumentBuilder();

        Document document = builder.parse("demo.xml");

        NodeList list = document.getElementsByTagName("name");

        for (int i = 0; i < list.getLength(); i++) {
            Node node = list.item(i);
            String name = node.getTextContent();
            System.out.println(name);
            // 张三 李四
        }
    }
}

课时22 使用JAXP添加节点

在person节点下添加sex子节点

import org.w3c.dom.Document;
import org.w3c.dom.Node;
import org.w3c.dom.NodeList;
import org.w3c.dom.Element;
import org.w3c.dom.Text;

import javax.xml.parsers.DocumentBuilder;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;

import javax.xml.transform.Transformer;
import javax.xml.transform.TransformerFactory;
import javax.xml.transform.dom.DOMSource;
import javax.xml.transform.stream.StreamResult;

public class Demo {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 创建解析器工厂
        DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance();

        // 根据解析器工厂创建解析器
        DocumentBuilder builder = factory.newDocumentBuilder();

        // 解析xml返回document
        Document document = builder.parse("demo.xml");

        NodeList list = document.getElementsByTagName("person");

        // 获取第一个元素
        Node node = list.item(0);

        // 创建一个元素
        Element element = document.createElement("sex");
        Text text = document.createTextNode("女");

        // 添加创建的元素到节点
        element.appendChild(text);
        node.appendChild(element);

        // 回写到硬盘
        TransformerFactory transformerFactory = TransformerFactory.newInstance();
        Transformer transformer = transformerFactory.newTransformer();
        transformer.transform(new DOMSource(document), new StreamResult("demo.xml"));
    }
}

课时23-24 使用JAXP修改、删除节点

xml读取和保存的工具类

package util;

import org.w3c.dom.Document;
import org.xml.sax.SAXException;

import javax.xml.parsers.DocumentBuilder;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;
import javax.xml.parsers.ParserConfigurationException;
import javax.xml.transform.Transformer;
import javax.xml.transform.TransformerException;
import javax.xml.transform.TransformerFactory;
import javax.xml.transform.dom.DOMSource;
import javax.xml.transform.stream.StreamResult;
import java.io.IOException;

public class DocumentUtil {
    public static Document loadXml(String filename) throws ParserConfigurationException, IOException, SAXException {
        // 创建解析器工厂
        DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance();

        // 根据解析器工厂创建解析器
        DocumentBuilder builder = factory.newDocumentBuilder();

        // 解析xml返回document
        return builder.parse(filename);
    }

    public static void dumpXml(String filename, Document document) throws TransformerException {
        TransformerFactory transformerFactory = TransformerFactory.newInstance();
        Transformer transformer = transformerFactory.newTransformer();
        transformer.transform(new DOMSource(document), new StreamResult(filename));
    }
}

import org.w3c.dom.*;
import util.DocumentUtil;

public class Demo {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String filename = "demo.xml";
        // 读取
        Document document = DocumentUtil.loadXml(filename);

        // 查询节点
        NodeList list = document.getElementsByTagName("name");
        Node node = list.item(0);

        // 设置节点内容
        node.setTextContent("大壮");

        // 删除节点
        Node parentNode = node.getParentNode();
        parentNode.removeChild(node);

        // 回写到硬盘
        DocumentUtil.dumpXml(filename, document);
    }
}

课时25 使用JAXP遍历节点

使用递归遍历

import org.w3c.dom.*;
import util.DocumentUtil;

public class Demo {
    public static void listElement(Node node) {
        // 如果节点类型元素节点则打印
        if(node.getNodeType() == node.ELEMENT_NODE){
            System.out.println(node.getNodeName());
        }

        NodeList list = node.getChildNodes();
        
        for (int i = 0; i < list.getLength(); i++) {
            listElement(list.item(i));
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String filename = "demo.xml";
        // 读取
        Document document = DocumentUtil.loadXml(filename);

        listElement(document);
    }
}

第4 章 ： Schema：基于XML的DTD替代者

课时26 Schema的介绍

dtd语法

<!ELEMENT 元素名称 约束>

scheme符合xml语法
一个xml可以有多个scheme，使用名称空间区分
dtd有PCDAT类型scheme支持更多数据类型
scheme语法更加复杂

Schema 教程
https://www.w3school.com.cn/schema/index.asp

课时27 Schema的开发过程

文件*.xsd

1、属性

<!-- 表示约束文件 -->
xmlns="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"

<!-- 约束文件命名空间 url地址保证不会重复 -->
targetNamespace="http://www.w3school.com.cn"

<!-- 质量良好 -->
elementFormDefault="qualified"

2、复杂元素

<complexType>
    <sequence>
        <element name="name" type="string"></element>
        <element name="age" type="int"></element>
    </sequence>
</complexType>

3、引入约束文档

表示被约束文档，别名xsi
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

路径地址
xsi:schemaLocation="http://www.w3school.com.cn demo.xsd">

完整示例
demo.xsd

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<schema xmlns="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
        targetNamespace="http://www.w3school.com.cn"
        elementFormDefault="qualified">
    <element name="person">
        <complexType>
            <sequence>
                <element name="name" type="string"></element>
                <element name="age" type="int"></element>
            </sequence>
        </complexType>
    </element>
</schema>

引入xsd文件

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" standalone="no"?>
<person xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
      xmlns="http://www.w3school.com.cn"
      xsi:schemaLocation="http://www.w3school.com.cn demo.xsd">
        <name>张三</name>
        <age>23</age>
</person>

课时28 Schema约束API查看

sequence 表示元素出现顺序
all 只能出现一次
choice 出现任意一个
maxOccurs=“unbounded” 出现次数没有限制
any 任意元素

复杂元素中定义属性

<attribute name="age" type="int" use="required"></attribute>

引入多个schema，可以给每个schema取别名

课时29 sax解析的过程

dom 内存虚拟树形结构
sax 事件驱动，边读边解析

package org.xml.sax;

public class HandlerBase{
    public void startElement (String name, AttributeList attributes);
    public void characters (char ch[], int start, int length);
    public void endElement (String name);
}


package org.xml.sax.helpers;

public class DefaultHandler{
    public void startElement (String uri, String localName,
                              String qName, Attributes attributes)    

    public void endElement (String uri, String localName, String qName)
    public void characters (char ch[], int start, int length)
}

课时30 使用Schema的sax方式操作xml

demo.xml

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

<person> 
    <name>张三</name>  
    <age>23</age> 
</person>

使用jaxp的sax解析只能进行查询操作

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

import javax.xml.parsers.SAXParser;
import javax.xml.parsers.SAXParserFactory;

public class Demo {
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        SAXParserFactory factory = SAXParserFactory.newInstance();
        SAXParser parser = factory.newSAXParser();

        // 传入事件处理类
        parser.parse("demo.xml", new MyDefaultHandler());

    }
}

/**
 * 自定义事件处理
 */
class MyDefaultHandler extends DefaultHandler {

    @Override
    public void startElement(String uri, String localName, String qName, Attributes attributes) {
        System.out.println(qName);
    }

    @Override
    public void endElement(String uri, String localName, String qName) {
        System.out.println(qName);
    }

    @Override
    public void characters(char[] ch, int start, int length) {
        System.out.println(new String(ch, start, length));
    }
}