【引言】
目前在Java中用于解析XML的技术很多，主流的有DOM、SAX、JDOM、DOM4j，下文主要介绍这4种解析XML文档技术的使用、优缺点及性能测试。
一、【基础知识——扫盲】
sax、dom是两种对xml文档进行解析的方法(没有具体实现，只是接口)，所以只有它们是无法解析xml文档的；jaxp只是api，它进一步封装了sax、dom两种接口，并且提供了DomcumentBuilderFactory/DomcumentBuilder和SAXParserFactory/SAXParser（默认使用xerces解释器）。
二、【DOM、SAX、JDOM、DOM4j简单使用介绍】
1、【DOM(Document Object Model) 】
由W3C提供的接口，它将整个XML文档读入内存，构建一个DOM树来对各个节点(Node)进行操作。
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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <university name="pku"> <college name="c1"> <class name="class1"> <student name="stu1" sex='male' age="21" /> <student name="stu2" sex='female' age="20" /> <student name="stu3" sex='female' age="20" /> </class> <class name="class2"> <student name="stu4" sex='male' age="19" /> <student name="stu5" sex='female' age="20" /> <student name="stu6" sex='female' age="21" /> </class> </college> <college name="c2"> <class name="class3"> <student name="stu7" sex='male' age="20" /> </class> </college> <college name="c3"> </college> </university> |
后文代码中有使用到text.xml（该文档放在src路径下，既编译后在classes路径下），都是指该xml文档。
java" id="highlighter_159927">
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package test.xml; import java.io.File; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import javax.xml.parsers.DocumentBuilder; import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory; import javax.xml.parsers.ParserConfigurationException; 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.w3c.dom.Text; import org.xml.sax.SAXException; /** * dom读写xml * @author whwang */public class TestDom { public static void main(String[] args) { read(); //write(); } public static void read() { DocumentBuilderFactory dbf = DocumentBuilderFactory.newInstance(); try { DocumentBuilder builder = dbf.newDocumentBuilder(); InputStream in = TestDom.class.getClassLoader().getResourceAsStream("test.xml"); Document doc = builder.parse(in); // root <university> Element root = doc.getDocumentElement(); if (root == null) return; System.err.println(root.getAttribute("name")); // all college node NodeList collegeNodes = root.getChildNodes(); if (collegeNodes == null) return; for(int i = 0; i < collegeNodes.getLength(); i++) { Node college = collegeNodes.item(i); if (college != null && college.getNodeType() == Node.ELEMENT_NODE) { System.err.println("\t" + college.getAttributes().getNamedItem("name").getNodeValue()); // all class node NodeList classNodes = college.getChildNodes(); if (classNodes == null) continue; for (int j = 0; j < classNodes.getLength(); j++) { Node clazz = classNodes.item(j); if (clazz != null && clazz.getNodeType() == Node.ELEMENT_NODE) { System.err.println("\t\t" + clazz.getAttributes().getNamedItem("name").getNodeValue()); // all student node NodeList studentNodes = clazz.getChildNodes(); if (studentNodes == null) continue; for (int k = 0; k < studentNodes.getLength(); k++) { Node student = studentNodes.item(k); if (student != null && student.getNodeType() == Node.ELEMENT_NODE) { System.err.print("\t\t\t" + student.getAttributes().getNamedItem("name").getNodeValue()); System.err.print(" " + student.getAttributes().getNamedItem("sex").getNodeValue()); System.err.println(" " + student.getAttributes().getNamedItem("age").getNodeValue()); } } } } } } } catch (ParserConfigurationException e) { e.printStackTrace(); } catch (FileNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (SAXException e) { e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } public static void write() { DocumentBuilderFactory dbf = DocumentBuilderFactory.newInstance(); try { DocumentBuilder builder = dbf.newDocumentBuilder(); InputStream in = TestDom.class.getClassLoader().getResourceAsStream("test.xml"); Document doc = builder.parse(in); // root <university> Element root = doc.getDocumentElement(); if (root == null) return; // 修改属性 root.setAttribute("name", "tsu"); NodeList collegeNodes = root.getChildNodes(); if (collegeNodes != null) { for (int i = 0; i <collegeNodes.getLength() - 1; i++) { // 删除节点 Node college = collegeNodes.item(i); if (college.getNodeType() == Node.ELEMENT_NODE) { String collegeName = college.getAttributes().getNamedItem("name").getNodeValue(); if ("c1".equals(collegeName) || "c2".equals(collegeName)) { root.removeChild(college); } else if ("c3".equals(collegeName)) { Element newChild = doc.createElement("class"); newChild.setAttribute("name", "c4"); college.appendChild(newChild); } } } } // 新增节点 Element addCollege = doc.createElement("college"); addCollege.setAttribute("name", "c5"); root.appendChild(addCollege); Text text = doc.createTextNode("text"); addCollege.appendChild(text); // 将修改后的文档保存到文件 TransformerFactory transFactory = TransformerFactory.newInstance(); Transformer transFormer = transFactory.newTransformer(); DOMSource domSource = new DOMSource(doc); File file = new File("src/dom-modify.xml"); if (file.exists()) { file.delete(); } file.createNewFile(); FileOutputStream out = new FileOutputStream(file); StreamResult xmlResult = new StreamResult(out); transFormer.transform(domSource, xmlResult); System.out.println(file.getAbsolutePath()); } catch (ParserConfigurationException e) { e.printStackTrace(); } catch (SAXException e) { e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } catch (TransformerConfigurationException e) { e.printStackTrace(); } catch (TransformerException e) { e.printStackTrace(); } } } |
该代码只要稍做修改，即可变得更加简洁，无需一直写if来判断是否有子节点。
2、【SAX (Simple API for XML) 】
SAX不用将整个文档加载到内存，基于事件驱动的API(Observer模式)，用户只需要注册自己感兴趣的事件即可。SAX提供EntityResolver, DTDHandler, ContentHandler, ErrorHandler接口，分别用于监听解析实体事件、DTD处理事件、正文处理事件和处理出错事件，与AWT类似，SAX还提供了一个对这4个接口默认的类DefaultHandler（这里的默认实现，其实就是一个空方法），一般只要继承DefaultHandler，重写自己感兴趣的事件即可。
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package test.xml; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import javax.xml.parsers.ParserConfigurationException; import javax.xml.parsers.SAXParser; import javax.xml.parsers.SAXParserFactory; import org.xml.sax.Attributes; import org.xml.sax.InputSource; import org.xml.sax.Locator; import org.xml.sax.SAXException; import org.xml.sax.SAXParseException; import org.xml.sax.helpers.DefaultHandler; /** * * @author whwang */public class TestSAX { public static void main(String[] args) { read(); write(); } public static void read() { try { SAXParserFactory factory = SAXParserFactory.newInstance(); SAXParser parser = factory.newSAXParser(); InputStream in = TestSAX.class.getClassLoader().getResourceAsStream("test.xml"); parser.parse(in, new MyHandler()); } catch (ParserConfigurationException e) { e.printStackTrace(); } catch (SAXException e) { e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } public static void write() { System.err.println("纯SAX对于写操作无能为力"); } } // 重写对自己感兴趣的事件处理方法 class MyHandler extends DefaultHandler { @Override public InputSource resolveEntity(String publicId, String systemId) throws IOException, SAXException { return super.resolveEntity(publicId, systemId); } @Override public void notationDecl(String name, String publicId, String systemId) throws SAXException { super.notationDecl(name, publicId, systemId); } @Override public void unparsedEntityDecl(String name, String publicId, String systemId, String notationName) throws SAXException { super.unparsedEntityDecl(name, publicId, systemId, notationName); } @Override public void setDocumentLocator(Locator locator) { super.setDocumentLocator(locator); } @Override public void startDocument() throws SAXException { System.err.println("开始解析文档"); } @Override public void endDocument() throws SAXException { System.err.println("解析结束"); } @Override public void startPrefixMapping(String prefix, String uri) throws SAXException { super.startPrefixMapping(prefix, uri); } @Override public void endPrefixMapping(String prefix) throws SAXException { super.endPrefixMapping(prefix); } @Override public void startElement(String uri, String localName, String qName, Attributes attributes) throws SAXException { System.err.print("Element: " + qName + ", attr: "); print(attributes); } @Override public void endElement(String uri, String localName, String qName) throws SAXException { super.endElement(uri, localName, qName); } @Override public void characters(char[] ch, int start, int length) throws SAXException { super.characters(ch, start, length); } @Override public void ignorableWhitespace(char[] ch, int start, int length) throws SAXException { super.ignorableWhitespace(ch, start, length); } @Override public void processingInstruction(String target, String data) throws SAXException { super.processingInstruction(target, data); } @Override public void skippedEntity(String name) throws SAXException { super.skippedEntity(name); } @Override public void warning(SAXParseException e) throws SAXException { super.warning(e); } @Override public void error(SAXParseException e) throws SAXException { super.error(e); } @Override public void fatalError(SAXParseException e) throws SAXException { super.fatalError(e); } private void print(Attributes attrs) { if (attrs == null) return; System.err.print("["); for (int i = 0; i < attrs.getLength(); i++) { System.err.print(attrs.getQName(i) + " = " + attrs.getValue(i)); if (i != attrs.getLength() - 1) { System.err.print(", "); } } System.err.println("]"); } } |
3、【JDOM】
JDOM与DOM非常类似，它是处理XML的纯JAVA API，API大量使用了Collections类，且JDOM仅使用具体类而不使用接口。 JDOM 它自身不包含解析器。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
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package test.xml; import java.io.File; import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.util.List; import org.jdom.Attribute; import org.jdom.Document; import org.jdom.Element; import org.jdom.JDOMException; import org.jdom.input.SAXBuilder; import org.jdom.output.XMLOutputter; /** * JDom读写xml * @author whwang */public class TestJDom { public static void main(String[] args) { //read(); write(); } public static void read() { try { boolean validate = false; SAXBuilder builder = new SAXBuilder(validate); InputStream in = TestJDom.class.getClassLoader().getResourceAsStream("test.xml"); Document doc = builder.build(in); // 获取根节点 <university> Element root = doc.getRootElement(); readNode(root, ""); } catch (JDOMException e) { e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } @SuppressWarnings("unchecked") public static void readNode(Element root, String prefix) { if (root == null) return; // 获取属性 List<Attribute> attrs = root.getAttributes(); if (attrs != null && attrs.size() > 0) { System.err.print(prefix); for (Attribute attr : attrs) { System.err.print(attr.getValue() + " "); } System.err.println(); } // 获取他的子节点 List<Element> childNodes = root.getChildren(); prefix += "\t"; for (Element e : childNodes) { readNode(e, prefix); } } public static void write() { boolean validate = false; try { SAXBuilder builder = new SAXBuilder(validate); InputStream in = TestJDom.class.getClassLoader().getResourceAsStream("test.xml"); Document doc = builder.build(in); // 获取根节点 <university> Element root = doc.getRootElement(); // 修改属性 root.setAttribute("name", "tsu"); // 删除 boolean isRemoved = root.removeChildren("college"); System.err.println(isRemoved); // 新增 Element newCollege = new Element("college"); newCollege.setAttribute("name", "new_college"); Element newClass = new Element("class"); newClass.setAttribute("name", "ccccc"); newCollege.addContent(newClass); root.addContent(newCollege); XMLOutputter out = new XMLOutputter(); File file = new File("src/jdom-modify.xml"); if (file.exists()) { file.delete(); } file.createNewFile(); FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file); out.output(doc, fos); } catch (JDOMException e) { e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } |
4、【DOM4j】
dom4j是目前在xml解析方面是最优秀的(Hibernate、Sun的JAXM也都使用dom4j来解析XML)，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
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package test.xml; import java.io.File; import java.io.FileWriter; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.util.List; import org.dom4j.Attribute; import org.dom4j.Document; import org.dom4j.DocumentException; import org.dom4j.DocumentHelper; import org.dom4j.Element; import org.dom4j.ProcessingInstruction; import org.dom4j.VisitorSupport; import org.dom4j.io.SAXReader; import org.dom4j.io.XMLWriter; /** * Dom4j读写xml * @author whwang */public class TestDom4j { public static void main(String[] args) { read1(); //read2(); //write(); } public static void read1() { try { SAXReader reader = new SAXReader(); InputStream in = TestDom4j.class.getClassLoader().getResourceAsStream("test.xml"); Document doc = reader.read(in); Element root = doc.getRootElement(); readNode(root, ""); } catch (DocumentException e) { e.printStackTrace(); } } @SuppressWarnings("unchecked") public static void readNode(Element root, String prefix) { if (root == null) return; // 获取属性 List<Attribute> attrs = root.attributes(); if (attrs != null && attrs.size() > 0) { System.err.print(prefix); for (Attribute attr : attrs) { System.err.print(attr.getValue() + " "); } System.err.println(); } // 获取他的子节点 List<Element> childNodes = root.elements(); prefix += "\t"; for (Element e : childNodes) { readNode(e, prefix); } } public static void read2() { try { SAXReader reader = new SAXReader(); InputStream in = TestDom4j.class.getClassLoader().getResourceAsStream("test.xml"); Document doc = reader.read(in); doc.accept(new MyVistor()); } catch (DocumentException e) { e.printStackTrace(); } } public static void write() { try { // 创建一个xml文档 Document doc = DocumentHelper.createDocument(); Element university = doc.addElement("university"); university.addAttribute("name", "tsu"); // 注释 university.addComment("这个是根节点"); Element college = university.addElement("college"); college.addAttribute("name", "cccccc"); college.setText("text"); File file = new File("src/dom4j-modify.xml"); if (file.exists()) { file.delete(); } file.createNewFile(); XMLWriter out = new XMLWriter(new FileWriter(file)); out.write(doc); out.flush(); out.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } class MyVistor extends VisitorSupport { public void visit(Attribute node) { System.out.println("Attibute: " + node.getName() + "=" + node.getValue()); } public void visit(Element node) { if (node.isTextOnly()) { System.out.println("Element: " + node.getName() + "=" + node.getText()); } else { System.out.println(node.getName()); } } @Override public void visit(ProcessingInstruction node) { System.out.println("PI:" + node.getTarget() + " " + node.getText()); } } |
三、【性能测试】
环境：AMD4400+ 2.0+GHz主频 JDK6.0
运行参数：-Xms400m -Xmx400m
xml文件大小：10.7M
结果：
DOM: >581297ms
SAX: 8829ms
JDOM: 581297ms
DOM4j: 5309ms
时间包括IO的，只是进行了简单的测试，仅供参考！！！！
四、【对比】
1、【DOM】
DOM是基于树的结构，通常需要加载整文档和构造DOM树，然后才能开始工作。
优点：
a、由于整棵树在内存中，因此可以对xml文档随机访问
b、可以对xml文档进行修改操作
c、较sax，dom使用也更简单。
缺点：
a、整个文档必须一次性解析完
a、由于整个文档都需要载入内存，对于大文档成本高
2、【SAX】
SAX类似流媒体，它基于事件驱动的，因此无需将整个文档载入内存，使用者只需要监听自己感兴趣的事件即可。
优点：
a、无需将整个xml文档载入内存，因此消耗内存少
b、可以注册多个ContentHandler
缺点：
a、不能随机的访问xml中的节点
b、不能修改文档
3、【JDOM】
JDOM是纯Java的处理XML的API，其API中大量使用Collections类，
优点：
a、DOM方式的优点
b、具有SAX的Java规则
缺点
a、DOM方式的缺点
4、【DOM4J】
这4中xml解析方式中，最优秀的一个，集易用和性能于一身。
五、【小插曲XPath】
XPath 是一门在 XML 文档中查找信息的语言， 可用来在 XML 文档中对元素和属性进行遍历。XPath 是 W3C XSLT 标准的主要元素，并且 XQuery 和 XPointer 同时被构建于 XPath 表达之上。因此，对 XPath 的理解是很多高级 XML 应用的基础。
XPath非常类似对数据库操作的SQL语言，或者说JQuery，它可以方便开发者抓起文档中需要的东西。（dom4j也支持xpath）
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package test.xml; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import javax.xml.parsers.DocumentBuilder; import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory; import javax.xml.parsers.ParserConfigurationException; import javax.xml.xpath.XPath; import javax.xml.xpath.XPathConstants; import javax.xml.xpath.XPathExpression; import javax.xml.xpath.XPathExpressionException; import javax.xml.xpath.XPathFactory; import org.w3c.dom.Document; import org.w3c.dom.NodeList; import org.xml.sax.SAXException; public class TestXPath { public static void main(String[] args) { read(); } public static void read() { try { DocumentBuilderFactory dbf = DocumentBuilderFactory.newInstance(); DocumentBuilder builder = dbf.newDocumentBuilder(); InputStream in = TestXPath.class.getClassLoader().getResourceAsStream("test.xml"); Document doc = builder.parse(in); XPathFactory factory = XPathFactory.newInstance(); XPath xpath = factory.newXPath(); // 选取所有class元素的name属性 // XPath语法介绍： http://w3school.com.cn/xpath/ XPathExpression expr = xpath.compile("//class/@name"); NodeList nodes = (NodeList) expr.evaluate(doc, XPathConstants.NODESET); for (int i = 0; i < nodes.getLength(); i++) { System.out.println("name = " + nodes.item(i).getNodeValue()); } } catch (XPathExpressionException e) { e.printStackTrace(); } catch (ParserConfigurationException e) { e.printStackTrace(); } catch (SAXException e) { e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } |
六、【补充】
注意4种解析方法对TextNode（文本节点）的处理：
1、在使用DOM时，调用node.getChildNodes()获取该节点的子节点，文本节点也会被当作一个Node来返回，如：
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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <university name="pku"> <college name="c1"> <class name="class1"> <student name="stu1" sex='male' age="21" /> <student name="stu2" sex='female' age="20" /> <student name="stu3" sex='female' age="20" /> </class> </college> </university> |
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package test.xml; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.util.Arrays; import javax.xml.parsers.DocumentBuilder; import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory; import javax.xml.parsers.ParserConfigurationException; 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; /** * dom读写xml * @author whwang */ public class TestDom2 { public static void main(String[] args) { read(); } public static void read() { DocumentBuilderFactory dbf = DocumentBuilderFactory.newInstance(); try { DocumentBuilder builder = dbf.newDocumentBuilder(); InputStream in = TestDom2.class.getClassLoader().getResourceAsStream("test.xml"); Document doc = builder.parse(in); // root <university> Element root = doc.getDocumentElement(); if (root == null) return; // System.err.println(root.getAttribute("name")); // all college node NodeList collegeNodes = root.getChildNodes(); if (collegeNodes == null) return; System.err.println("university子节点数：" + collegeNodes.getLength()); System.err.println("子节点如下："); for(int i = 0; i < collegeNodes.getLength(); i++) { Node college = collegeNodes.item(i); if (college == null) continue; if (college.getNodeType() == Node.ELEMENT_NODE) { System.err.println("\t元素节点：" + college.getNodeName()); } else if (college.getNodeType() == Node.TEXT_NODE) { System.err.println("\t文本节点：" + Arrays.toString(college.getTextContent().getBytes())); } } } catch (ParserConfigurationException e) { e.printStackTrace(); } catch (FileNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (SAXException e) { e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } |
输出的结果是：
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university子节点数：3子节点如下： 文本节点：[10, 9] 元素节点：college 文本节点：[10] |
其中\n的ASCII码为10，\t的ASCII码为9。结果让人大吃一惊，university的子节点数不是1，也不是2，而是3，这3个子节点都是谁呢？为了看得更清楚点，把xml文档改为：
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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <university name="pku">11 <college name="c1"> <class name="class1"> <student name="stu1" sex='male' age="21" /> <student name="stu2" sex='female' age="20" /> <student name="stu3" sex='female' age="20" /> </class> </college>22 </university> |
还是上面的程序，输出结果为：
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university子节点数：3 子节点如下： 文本节点：[49, 49, 10, 9] 元素节点：college 文本节点：[50, 50, 10] |
其中数字1的ASCII码为49，数字2的ASCII码为50。
2、使用SAX来解析同DOM，当你重写它的public void characters(char[] ch, int start, int length)方法时，你就能看到。
3、JDOM，调用node.getChildren()只返回子节点，不包括TextNode节点（不管该节点是否有Text信息）。如果要获取该节点的Text信息，可以调用node.getText()方法，该方法返回节点的Text信息，也包括\n\t等特殊字符。
4、DOM4j同JDOM
