XML&JSON，两种数据交换格式 简析
一、简介
XML
- 可扩展标记语言（eXtensible Markup Language）。
1.特性
（1）具有平台无关性, 是一门独立的标记语言
（2）具有自我描述性
2.作用（使用场景）
（1）网络数据传输
（2）数据存储
（3）配置文件
3.备注
（1）.xml文件是保存xml文件的一种方式，
xml文件也可以以其他的方式存在（如 在内存中构建xml数据）
（2）不要将xml语言狭义的理解为xml文件
JSON
- JS对象简谱（JavaScript Object Notation） , 是一种轻量级的数据交换格式
二、格式
XML
1.格式简括
一般由开头的声明，和作为主体的标记、每对标记开头的属性，以及注释部分构成，如下：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><标记名称></标记名称>
1. XML文档声明
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
2. 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.
3. 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.
4. 注释
注释不能写在文档文档声明前
注释不能嵌套注释
格式:
注释开始: <!--
注释结束: -->
5. 注意事项
（1）一个XML文档中, 必须有且且仅允许有一个根标记.
（2）标记可以嵌套, 但是不允许交叉.
（3）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).
（4）标记名称 允许重复
（5）标记除了开始和结束 , 还有属性.
6. 扩展（CDATA）
CDATA 是不应该由 XML 解析器解析的文本数据。
像 "<" 和 "&" 字符在 XML 元素中都是非法的。
"<" 会产生错误，因为解析器会把该字符解释为新元素的开始。
"&" 会产生错误，因为解析器会把该字符解释为字符实体的开始。
某些文本，比如 JavaScript 代码，包含大量 "<" 或 "&" 字符。为了避免错误，可以将脚本代码定义为 CDATA。
CDATA 部分中的所有内容都会被解析器忽略。
CDATA 部分由 "<![CDATA[" 开始，由 "]]>" 结束.
2.案例
描述一组图书books, 至少包含2本书
图书book包含
图书名称name
图书简介info ,
以及属性id
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<books>
<book>
<name>book1</name>
<info></info>
<id></id>
</book>
<book>
<name>book2</name>
<info></info>
<id></id>
</book>
</books>
JSON
1.格式简括
一般是一个大对象，由大括号括起，内包含用英文逗号分开的表示对象属性的键值对，也可以包含与对象互相嵌套的数组
1. 对象格式
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.)
2. 键值对格式
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. 而JS能正确解析.)
键值对的值, 可以是JS中的任意类型的数据
3. 数组格式
在JSON格式中可以与对象互相嵌套
[元素1,元素2...]
2.案例
{
"name":"Tom",
"age":7,
"friends":["Jack","Lucy","Mark","Smith",{
"name":"teacher",
"info":"like plsy basketball"
}],
"favorite":{
"name":"dog",
"number":"two"
}
}
三、Java解析XML详解
常见的解析方法一般有两种：DOM4J解析、DOM4J - XPATH解析
1.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");
2.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);
3.DOM4J解析XML
（1）步骤
步骤:
1. 引入jar文件 dom4j.jar
2. 创建一个指向XML文件的输入流
FileInputStream fis = new FileInputStream("xml文件的地址");
3. 创建一个XML读取工具对象
SAXReader sr = new SAXReader();
4. 使用读取工具对象, 读取XML文档的输入流 , 并得到文档对象
Document doc = sr.read(fis);
5. 通过文档对象, 获取XML文档中的根元素对象
Element root = doc.getRootElement();
4.DOM4J - XPATH解析XML
（1）路径表达式
- 通过路径快速的查找一个或一组元素
路径表达式:
（1） / : 从根节点开始查找
（2） // : 从发起查找的节点位置 查找后代节点 ***
（3） . : 查找当前节点
（4） .. : 查找父节点
（5） @ : 选择属性. *
属性使用方式:
[@属性名='值']
[@属性名>'值']
[@属性名<'值']
[@属性名!='值']
books: 路径： //book[@id='1']//name
books
book id=1
name
info
book id=2
name
info
（2）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:
String phone = "12345678910";
//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);
Node node = doc.selectSingleNode("//company");
System.out.println("运营商："+node.getText());
is.close();
5.解析本地案例
//1. 获取文件的输入流
FileInputStream fis = new
FileInputStream("C:\\code\\35\\code1\\day03_XML\\src\\books.xml");
//2. 创建XML读取工具对象
SAXReader sr = new SAXReader();
//3. 通过读取工具, 读取XML文档的输入流 , 并得到文档对象
Document doc = sr.read(fis);
//4. 通过文档对象 , 获取文档的根节点对象
Element root = doc.getRootElement();
//5. 通过根节点, 获取所有子节点
List<Element> es = root.elements();
//6. 循环遍历三个book
for (Element e : es) {
//1. 获取id属性值
String id = e.attributeValue("id");
//2. 获取子节点name , 并获取它的内容
String name = e.element("name").getText();
//3. 获取子节点info , 并获取它的内容
String info = e.element("info").getText();
System.out.println("id="+id+",name="+name+",info="+info);
}
6.解析网络案例
String phone = "18516955565";
//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");
}
7.面试预测
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：SAX解析、DOM解析、JDOM解析、DOM4J解析
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:
分析能够立即开始，而不是等待所有的数据被处理
逐行加载,节省内存.有助于解析大于系统内存的文档
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:
文档在内存中加载, 允许对数据和结构做出更改.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:
使用具体类而不是接口，简化了DOM的API。
大量使用了Java集合类，方便了Java开发人员。
缺点:
没有较好的灵活性。
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
四、Java生成XML
1.生成XML文件
步骤:
1. 通过文档帮助器 (DocumentHelper) , 创建空的文档对象
Document doc = DocumentHelper.createDocument();
2. 通过文档对象, 向其中添加根节点
Element root = doc.addElement("根节点名称");
3. 通过根节点对象root , 丰富我们的子节点
Element e = root.addElement("元素名称");
4. 创建一个文件输出流 ,用于存储XML文件
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("要存储的位置");
5. 将文件输出流, 转换为XML文档输出流
XMLWriter xw = new XMLWriter(fos);
6. 写出文档
xw.write(doc);
7. 释放资源
xw.close();
案例:
//1. 通过文档帮助器, 创建空的文档对象
Document doc = DocumentHelper.createDocument();
//2. 向文档对象中, 加入根节点对象
Element books = doc.addElement("books");
//3. 向根节点中 丰富子节点
for(int i=0;i<1000;i++) {
//向根节点中加入1000个book节点.
Element book = books.addElement("book");
//向book节点, 加入id属性
book.addAttribute("id", 1+i+"");
//向book节点中加入name和info节点
Element name = book.addElement("name");
Element info = book.addElement("info");
name.setText("苹果"+i);
info.setText("哈哈哈"+i);
}
//4. 创建文件的输出流
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("c:\\books.xml");
//5. 将文件输出流 , 转换为XML文档输出流
XMLWriter xw = new XMLWriter(fos);
//6. 写出XML文档
xw.write(doc);
//7. 释放资源
xw.close();
System.out.println("代码执行完毕");
2.使用XStream生成XML字符串
- 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:
Person p = new Person(1001, "zsz", "不详");
XStream x = new XStream();
x.alias("haha", Person.class);
String xml = x.toXML(p);
System.out.println(xml);
五、Java对象与JSON对象的互转
即，
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.
常见的方式有两种：Gson、FastJson
Gson
- 将对象转换为JSON字符串
转换JSON字符串的步骤:
1. 引入JAR包
2. 在需要转换JSON字符串的位置编写如下代码即可:
String json = new Gson().toJSON(要转换的对象);
案例:
Book b = BookDao.find();
String json = new Gson().toJson(b);
System.out.println(json);
- 将JSON字符串转换为对象
JSON字符串转换对象的步骤:
1. 引入JAR包
2. 在需要转换Java对象的位置, 编写如下代码:
对象 = new Gson().fromJson(JSON字符串,对象类型.class);
案例:
String json = "{\"id\":1,\"name\":\"book\",\"author\":\"zsz\",\"info\":\"do something\",\"price\":0.1}";
Book book = new Gson().fromJson(json, Book.class);
System.out.println(book);
FastJson
- 将对象转换为JSON字符串
转换JSON字符串的步骤:
1. 引入JAR包
2. 在需要转换JSON字符串的位置编写如下代码即可:
String json=JSON.toJSONString(要转换的对象);
案例:
Book b = BookDao.find();
String json=JSON.toJSONString(b);
System.out.println(json);
- 将JSON字符串转换为对象
JSON字符串转换对象的步骤:
1. 引入JAR包
2. 在需要转换Java对象的位置, 编写如下代码:
类型 对象名=JSON.parseObject(JSON字符串, 类型.class);
或
List<类型> list=JSON.parseArray(JSON字符串,类型.class);
案例:
String json = "{\"id\":1,\"name\":\"book\",\"author\":\"zsz\",\"info\":\"do something\",\"price\":0.1}";
Book book = JSON.parseObject(json, Book.class);
System.out.println(book);
