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Java与XML联合编程之DOM篇-JSP教程,Java与XML

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dom初步

dom是document object model的缩写,即文档对象模型。前面说过,xml将数据组织为一颗树,所以dom就是对这颗树的一个对象描叙。通俗的说,就是通过解析xml文档,为xml文档在逻辑上建立一个树模型,树的节点是一个个对象。我们通过存取这些对象就能够存取xml文档的内容。

下面我们来看一个简单的例子,看看在dom中,我们是如何来操作一个xml文档的。

这是一个xml文档,也是我们要操作的对象:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><messages><message>good-bye serialization, hello java!</message></messages>

下面,我们需要把这个文档的内容解析到一个个的java对象中去供程序使用,利用jaxp,我们只需几行代码就能做到这一点。首先,我们需要建立一个解析器工厂,以利用这个工厂来获得一个具体的解析器对象:

documentbuilderfactory dbf = documentbuilderfactory.newinstance();

我们在这里使用documentbuilderfacotry的目的是为了创建与具体解析器无关的程序,当documentbuilderfactory类的静态方法newinstance()被调用时,它根据一个系统变量来决定具体使用哪一个解析器。又因为所有的解析器都服从于jaxp所定义的接口,所以无论具体使用哪一个解析器,代码都是一样的。所以当在不同的解析器之间进行切换时,只需要更改系统变量的值,而不用更改任何代码。这就是工厂所带来的好处。这个工厂模式的具体实现,可以参看下面的类图。

documentbuilder db = dbf.newdocumentbuilder();

当获得一个工厂对象后,使用它的静态方法newdocumentbuilder()方法可以获得一个documentbuilder对象,这个对象代表了具体的dom解析器。但具体是哪一种解析器,微软的或者ibm的,对于程序而言并不重要。

然后,我们就可以利用这个解析器来对xml文档进行解析了:

document doc = db.parse("c:/xml/message.xml");

documentbuilder的parse()方法接受一个xml文档名作为输入参数,返回一个document对象,这个document对象就代表了一个xml文档的树模型。以后所有的对xml文档的操作,都与解析器无关,直接在这个document对象上进行操作就可以了。而具体对document操作的方法,就是由dom所定义的了。

jaxp支持w3c所推荐的dom 2。如果你对dom很熟悉,那么下面的内容就很简单了:只需要按照dom的规范来进行方法调用就可以。当然,如果你对dom不清楚,也不用着急,后面我们会有详细的介绍。在这儿,你所要知道并牢记的是:dom是用来描叙xml文档中的数据的模型,引入dom的全部原因就是为了用这个模型来操作xml文档的中的数据。dom规范中定义有节点(即对象)、属性和方法,我们通过这些节点的存取来存取xml的数据。

从上面得到的document对象开始,我们就可以开始我们的dom之旅了。使用document对象的getelementsbytagname()方法,我们可以得到一个nodelist对象,一个node对象代表了一个xml文档中的一个标签元素,而nodelist对象,观其名而知其意,所代表的是一个node对象的列表:

nodelist nl = doc.getelementsbytagname("message");

我们通过这样一条语句所得到的是xml文档中所有<message>标签对应的node对象的一个列表。然后,我们可以使用nodelist对象的item()方法来得到列表中的每一个node对象:

node my_node = nl.item(0);

当一个node对象被建立之后,保存在xml文档中的数据就被提取出来并封装在这个node中了。在这个例子中,要提取message标签内的内容,我们通常会使用node对象的getnodevalue()方法:

string message = my_node.getfirstchild().getnodevalue();

请注意,这里还使用了一个getfirstchild()方法来获得message下面的第一个子node对象。虽然在message标签下面除了文本外并没有其它子标签或者属性,但是我们坚持在这里使用getfirsechild()方法,这主要和w3c对dom的定义有关。w3c把标签内的文本部分也定义成一个node,所以先要得到代表文本的那个node,我们才能够使用getnodevalue()来获取文本的内容。

现在,既然我们已经能够从xml文件中提取出数据了,我们就可以把这些数据用在合适的地方,来构筑应用程序。

下面的内容,我们将更多的关注dom,为dom作一个较为详细的解析,使我们使用起来更为得心应手。

dom详解

1.基本的dom对象

dom的基本对象有5个:document,node,nodelist,element和attr。下面就这些对象的功能和实现的方法作一个大致的介绍。

document对象代表了整个xml的文档,所有其它的node,都以一定的顺序包含在document对象之内,排列成一个树形的结构,程序员可以通过遍历这颗树来得到xml文档的所有的内容,这也是对xml文档操作的起点。我们总是先通过解析xml源文件而得到一个document对象,然后再来执行后续的操作。此外,document还包含了创建其它节点的方法,比如createattribut()用来创建一个attr对象。它所包含的主要的方法有:

createattribute(string):用给定的属性名创建一个attr对象,并可在其后使用setattributenode方法来放置在某一个element对象上面。

createelement(string):用给定的标签名创建一个element对象,代表xml文档中的一个标签,然后就可以在这个element对象上添加属性或进行其它的操作。

createtextnode(string):用给定的字符串创建一个text对象,text对象代表了标签或者属性中所包含的纯文本字符串。如果在一个标签内没有其它的标签,那么标签内的文本所代表的text对象是这个element对象的唯一子对象。

getelementsbytagname(string):返回一个nodelist对象,它包含了所有给定标签名字的标签。

getdocumentelement():返回一个代表这个dom树的根节点的element对象,也就是代表xml文档根元素的那个对象。

node对象是dom结构中最为基本的对象,代表了文档树中的一个抽象的节点。在实际使用的时候,很少会真正的用到node这个对象,而是用到诸如element、attr、text等node对象的子对象来操作文档。node对象为这些对象提供了一个抽象的、公共的根。虽然在node对象中定义了对其子节点进行存取的方法,但是有一些node子对象,比如text对象,它并不存在子节点,这一点是要注意的。node对象所包含的主要的方法有:

appendchild(org.w3c.dom.node):为这个节点添加一个子节点,并放在所有子节点的最后,如果这个子节点已经存在,则先把它删掉再添加进去。

getfirstchild():如果节点存在子节点,则返回第一个子节点,对等的,还有getlastchild()方法返回最后一个子节点。

getnextsibling():返回在dom树中这个节点的下一个兄弟节点,对等的,还有getprevioussibling()方法返回其前一个兄弟节点。

getnodename():根据节点的类型返回节点的名称。

getnodetype():返回节点的类型。

getnodevalue():返回节点的值。

haschildnodes():判断是不是存在有子节点。

hasattributes():判断这个节点是否存在有属性。

getownerdocument():返回节点所处的document对象。

insertbefore(org.w3c.dom.node new,org.w3c.dom.node ref):在给定的一个子对象前再插入一个子对象。

removechild(org.w3c.dom.node):删除给定的子节点对象。

replacechild(org.w3c.dom.node new,org.w3c.dom.node old):用一个新的node对象代替给定的子节点对象。

nodelist对象,顾名思义,就是代表了一个包含了一个或者多个node的列表。可以简单的把它看成一个node的数组,我们可以通过方法来获得列表中的元素:

getlength():返回列表的长度。

item(int):返回指定位置的node对象。

element对象代表的是xml文档中的标签元素,继承于node,亦是node的最主要的子对象。在标签中可以包含有属性,因而element对象中有存取其属性的方法,而任何node中定义的方法,也可以用在element对象上面。

getelementsbytagname(string):返回一个nodelist对象,它包含了在这个标签中其下的子孙节点中具有给定标签名字的标签。

gettagname():返回一个代表这个标签名字的字符串。

getattribute(string):返回标签中给定属性名称的属性的值。在这儿需要主要的是,应为xml文档中允许有实体属性出现,而这个方法对这些实体属性并不适用。这时候需要用到getattributenodes()方法来得到一个attr对象来进行进一步的操作。

getattributenode(string):返回一个代表给定属性名称的attr对象。

attr对象代表了某个标签中的属性。attr继承于node,但是因为attr实际上是包含在element中的,它并不能被看作是element的子对象,因而在dom中attr并不是dom树的一部分,所以node中的getparentnode(),getprevioussibling()和getnextsibling()返回的都将是null。也就是说,attr其实是被看作包含它的element对象的一部分,它并不作为dom树中单独的一个节点出现。这一点在使用的时候要同其它的node子对象相区别。

需要说明的是,上面所说的dom对象在dom中都是用接口定义的,在定义的时候使用的是与具体语言无关的idl语言来定义的。因而,dom其实可以在任何面向对象的语言中实现,只要它实现了dom所定义的接口和功能就可以了。同时,有些方法在dom中并没有定义,是用idl的属性来表达的,当被映射到具体的语言时,这些属性被映射为相应的方法。

2.dom实例

有了上面的介绍,相信你对dom理解的更多了吧。下面的例子将让你对dom更加熟悉起来。

先说说这个例子到底要做的是什么吧,我们希望在一个名为link.xml文件中保存了一些url地址,通过一个简单的程序,我们可以通过dom把这些url读出并显示出来,也可以反过来向这个xml文件中写入加入的url地址。很简单,却很实用,也足够来例示dom的绝大部分用法了。

xml文件本身不复杂,就不给出它的dtd了。link.xml:

<?xml version="1.0" standalone="yes"?><links><link><text>jsp insider</text><url newwindow="no">http://www.jspinsider.com</url><author>jsp insider</author><date><day>2</day><month>1</month><year>2001</year></date><description>a jsp information site.</description></link><link><text>the makers of java</text><url newwindow="no">http://java.sun.com</url><author>sun microsystems</author><date><day>3</day><month>1</month><year>2001</year></date><description>sun microsystems website.</description></link><link><text>the standard jsp container</text><url newwindow="no">http://jakarta.apache.org</url><author>apache group</author><date><day>4</day><month>1</month><year>2001</year></date><description>some great software.</description></link></links>

第一个程序我们称为xmldisplay.java,具体的程序清单可以在附件中找到。主要的功能就是读取这个xml文件中各个节点的内容,然后在格式化输出在system.out上,我们来看看这个程序:

import javax.xml.parsers.*;import org.w3c.dom.*;

这是引入必要的类,因为在这里使用的是sun所提供的xml解析器,因而需要引入java.xml.parsers包,其中包含了有dom解析器和sax解析器的具体实现。org.w3c.dom包中定义了w3c所制定的dom接口。

documentbuilderfactory factory = documentbuilderfactory.newinstance();documentbuilder builder=factory.newdocumentbuilder();document doc=builder.parse("links.xml");doc.normalize();

除了上面讲到的,还有一个小技巧,对document对象调用normalize(),可以去掉xml文档中作为格式化内容的空白而映射在dom树中的不必要的text node对象。否则你得到的dom树可能并不如你所想象的那样。特别是在输出的时候,这个normalize()更为有用。

nodelist links =doc.getelementsbytagname("link");

刚才说过,xml文档中的空白符也会被作为对象映射在dom树中。因而,直接调用node方法的getchildnodes方法有时候会有些问题,有时不能够返回所期望的nodelist对象。解决的办法是使用element的getelementbytagname(string),返回的nodelise就是所期待的对象了。然后,可以用item()方法提取想要的元素。

for (int i=0;i<links.getlength();i++){element link=(element) links.item(i);system.out.print("content: ");system.out.println(link.getelementsbytagname("text").item(0).getfirstchild().getnodevalue());system.out.print("url: ");system.out.println(link.getelementsbytagname("url").item(0).getfirstchild().getnodevalue());system.out.print("author: ");system.out.println(link.getelementsbytagname("author").item(0).getfirstchild().getnodevalue());system.out.print("date: ");element linkdate=(element) link.getelementsbytagname("date").item(0);string day=linkdate.getelementsbytagname("day").item(0).getfirstchild().getnodevalue();string month=linkdate.getelementsbytagname("month").item(0).getfirstchild().getnodevalue();string year=linkdate.getelementsbytagname("year").item(0).getfirstchild().getnodevalue();system.out.println(day+"-"+month+"-"+year);system.out.print("description: ");system.out.println(link.getelementsbytagname("description").item(0).getfirstchild().getnodevalue());system.out.println();}

上面的代码片断就完成了对xml文档内容的格式化输出。只要注意到一些细节的问题,比如getfirstchile()方法和getelementsbytagname()方法的使用,这些还是比较容易的。

下面的内容,就是在修改了dom树后重新写入到xml文档中去的问题了。这个程序名为xmlwrite.java。在jaxp1.0版本中,并没有直接的类和方法能够处理xml文档的写入问题,需要借助其它包中的一些辅助类。而在jaxp1.1版本中,引入了对xslt的支持,所谓xslt,就是对xml文档进行变换(translation)后,得到一个新的文档结构。利用这个新加入的功能,我们就能够很方便的把新生成或者修改后的dom树从新写回到xml文件中去了,下面我们来看看代码的实现,这段代码的主要功能是向links.xml文件中加入一个新的link节点:

import javax.xml.parsers.*;import javax.xml.transform.*;import javax.xml.transform.dom.domsource;import javax.xml.transform.stream.streamresult;import org.w3c.dom.*;

新引入的java.xml.transform包中的几个类,就是用来处理xslt变换的。

我们希望在上面的xml文件中加入一个新的link节点,因而首先还是要读入links.xml文件,构建一个dom树,然后再对这个dom树进行修改(添加节点),最后把修改后的dom写回到links.xml文件中:

documentbuilderfactory factory = documentbuilderfactory.newinstance();documentbuilder builder=factory.newdocumentbuilder();document doc=builder.parse("links.xml");doc.normalize();//—取得变量—-string text="hanzhongs homepage";string url="www.hzliu.com";string author="hzliu liu";string discription="a site from hanzhong liu, give u lots of suprise!!!";

为了看清重点,简化程序,我们把要加入的内容硬编码到记忆string对象中,而实际操作中,往往利用一个界面来提取用户输入,或者通过jdbc从数据库中提取想要的内容。

text textseg;element link=doc.createelement("link");

首先应该明了的是,无论什么类型的node,text型的也好,attr型的也好,element型的也好,它们的创建都是通过document对象中的createxxx()方法来创建的(xxx代表具体要创建的类型),因此,我们要向xml文档中添加一个link项目,首先要创建一个link对象:

element linktext=doc.createelement("text");textseg=doc.createtextnode(text);linktext.appendchild(textseg);link.appendchild(linktext);element linkurl=doc.createelement("url");textseg=doc.createtextnode(url);linkurl.appendchild(textseg);link.appendchild(linkurl);element linkauthor=doc.createelement("author");textseg=doc.createtextnode(author);linkauthor.appendchild(textseg);link.appendchild(linkauthor);java.util.calendar rightnow = java.util.calendar.getinstance();string day=integer.tostring(rightnow.get(java.util.calendar.day_of_month));string month=integer.tostring(rightnow.get(java.util.calendar.month));string year=integer.tostring(rightnow.get(java.util.calendar.year));element linkdate=doc.createelement("date");element linkdateday=doc.createelement("day");textseg=doc.createtextnode(day);linkdateday.appendchild(textseg);element linkdatemonth=doc.createelement("month");textseg=doc.createtextnode(month);linkdatemonth.appendchild(textseg);element linkdateyear=doc.createelement("year");textseg=doc.createtextnode(year);linkdateyear.appendchild(textseg);linkdate.appendchild(linkdateday);linkdate.appendchild(linkdatemonth);linkdate.appendchild(linkdateyear);link.appendchild(linkdate);element linkdiscription=doc.createelement("description");textseg=doc.createtextnode(discription);linkdiscription.appendchild(textseg);link.appendchild(linkdiscription);

创建节点的过程可能有些千篇一律,但需要注意的地方是,对element中所包含的text(在dom中,这些text也是代表了一个node的,因此也必须为它们创建相应的node),不能直接用element对象的setnodevalue()方法来设置这些text的内容,而需要用创建的text对象的setnodevalue()方法来设置文本,这样才能够把创建的element和其文本内容添加到dom树中。看看前面的代码,你会更好的理解这一点:

doc.getdocumentelement().appendchild(link);

最后,不要忘记把创建好的节点添加到dom树中。document类的getdocumentelement()方法,返回代表文档根节点的element对象。在xml文档中,根节点一定是唯一的。

transformerfactory tfactory =transformerfactory.newinstance();transformer transformer = tfactory.newtransformer();domsource source = new domsource(doc);streamresult result = new streamresult(new java.io.file("links.xml"));transformer.transform(source, result);

然后就是用xslt把dom树输出了。这里的transformerfactory也同样应用了工厂模式,使得具体的代码同具体的变换器无关。实现的方法和documentbuilderfactory相同,这儿就不赘述了。transformer类的transfrom方法接受两个参数、一个数据源source和一个输出目标result。这里分别使用的是domsource和streamresult,这样就能够把dom的内容输出到一个输出流中,当这个输出流是一个文件的时候,dom的内容就被写入到文件中去了。

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