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XML 简介及用法详解

XML 简介

XML（可扩展标记语言，Extensible Markup Language）是一种用于描述数据的标记语言。它是一个W3C（World Wide Web Consortium）推荐的标准，用于存储和传输数据，具有可扩展性、平台无关性和自描述性。XML 由标签组成，这些标签可以嵌套，形成层次结构。XML 的主要用途包括配置文件、数据交换格式、文档存储等。

XML 的基本结构

一个 XML 文档通常包含以下几个部分：

  1. XML 声明：定义 XML 版本和编码方式（可选）。
  2. 根元素：每个 XML 文档必须有且只有一个根元素。
  3. 元素：XML 的基本结构单元，元素可以包含其他元素、属性和文本。
  4. 属性：元素可以有属性，属性是元素的附加信息。

以下是一个示例 XML 文档：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<note>
    <to>Tove</to>
    <from>Jani</from>
    <heading>Reminder</heading>
    <body>Don't forget me this weekend!</body>
</note>

XML 的基本用法

1. 定义和解析 XML

定义 XML：

XML 由元素组成，每个元素使用开始标签和结束标签包围内容。元素可以包含子元素、属性和文本。

<person>
    <name>John Doe</name>
    <age>30</age>
    <email>john.doe@example.com</email>
</person>

解析 XML：

解析 XML 有多种方法，常见的方法包括 DOM（文档对象模型）、SAX（简单 API for XML）和 StAX（Streaming API for XML）。以下是使用不同方法解析 XML 的示例。

DOM 解析：

DOM 解析器将整个 XML 文档加载到内存中，形成一个树形结构，方便对文档进行随机访问和操作。以下是使用 Java 的 DOM 解析器解析 XML 的示例。

import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilder;
import org.w3c.dom.Document;
import org.w3c.dom.NodeList;
import org.w3c.dom.Node;
import org.w3c.dom.Element;
import java.io.File;

public class DOMParserExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            File inputFile = new File("input.xml");
            DocumentBuilderFactory dbFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
            DocumentBuilder dBuilder = dbFactory.newDocumentBuilder();
            Document doc = dBuilder.parse(inputFile);
            doc.getDocumentElement().normalize();
            System.out.println("Root element: " + doc.getDocumentElement().getNodeName());
            NodeList nList = doc.getElementsByTagName("person");
            for (int temp = 0; temp < nList.getLength(); temp++) {
                Node nNode = nList.item(temp);
                System.out.println("\nCurrent Element: " + nNode.getNodeName());
                if (nNode.getNodeType() == Node.ELEMENT_NODE) {
                    Element eElement = (Element) nNode;
                    System.out.println("Name: " + eElement.getElementsByTagName("name").item(0).getTextContent());
                    System.out.println("Age: " + eElement.getElementsByTagName("age").item(0).getTextContent());
                    System.out.println("Email: " + eElement.getElementsByTagName("email").item(0).getTextContent());
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

SAX 解析：

SAX 解析器逐行读取 XML 文档，触发相应的事件（如开始元素、结束元素、字符数据等），适合处理大文件。以下是使用 Java 的 SAX 解析器解析 XML 的示例。

import org.xml.sax.Attributes;
import org.xml.sax.SAXException;
import org.xml.sax.helpers.DefaultHandler;
import javax.xml.parsers.SAXParser;
import javax.xml.parsers.SAXParserFactory;

public class SAXParserExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            SAXParserFactory factory = SAXParserFactory.newInstance();
            SAXParser saxParser = factory.newSAXParser();
            DefaultHandler handler = new DefaultHandler() {
                boolean bName = false;
                boolean bAge = false;
                boolean bEmail = false;

                public void startElement(String uri, String localName, String qName, Attributes attributes) throws SAXException {
                    if (qName.equalsIgnoreCase("name")) {
                        bName = true;
                    }
                    if (qName.equalsIgnoreCase("age")) {
                        bAge = true;
                    }
                    if (qName.equalsIgnoreCase("email")) {
                        bEmail = true;
                    }
                }

                public void endElement(String uri, String localName, String qName) throws SAXException {
                }

                public void characters(char ch[], int start, int length) throws SAXException {
                    if (bName) {
                        System.out.println("Name: " + new String(ch, start, length));
                        bName = false;
                    }
                    if (bAge) {
                        System.out.println("Age: " + new String(ch, start, length));
                        bAge = false;
                    }
                    if (bEmail) {
                        System.out.println("Email: " + new String(ch, start, length));
                        bEmail = false;
                    }
                }
            };
            saxParser.parse("input.xml", handler);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

2. XML 的读取和写入

读取 XML：

使用 Python 的 ElementTree 模块可以方便地读取 XML 文档。

import xml.etree.ElementTree as ET

tree = ET.parse('input.xml')
root = tree.getroot()

for child in root:
    print(child.tag, child.attrib)
    for subchild in child:
        print(subchild.tag, subchild.text)

写入 XML：

使用 Python 的 ElementTree 模块可以方便地创建和写入 XML 文档。

import xml.etree.ElementTree as ET

root = ET.Element("root")
child = ET.SubElement(root, "child")
child.text = "This is a child element"
tree = ET.ElementTree(root)
tree.write("output.xml")

结论

XML 是一种强大且灵活的数据表示和传输格式，广泛应用于各种领域。通过掌握 XML 的基本结构和常用的解析方法，开发人员可以高效地处理和操作 XML 数据。根据具体的应用场景选择合适的解析器（如 DOM、SAX 或 StAX）能够更好地满足性能和内存需求。XML 的读取和写入操作在现代编程语言中通常都有良好的库支持，使得 XML 的使用更加方便和高效。

原文链接：codingdict.net

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