JavaEE-XML

XML的全称为(EXtensible Markup Language)，是一种可扩展的标记语言: 通过标签来描述数据的一门语言（标签有时也称为元素），标签的名字是可以自定义的，XML文件是由很多标签组成的。而标签名是可以自定义的。

XML 不会做任何事情。XML 被设计用来结构化、存储以及传输信息，例如 Jani 写给 Tove 的便签，存储为 XML。

<note>
<to>Tove</to>
<from>Jani</from>
<heading>Reminder</heading>
<body>Don't forget me this weekend!</body>
</note>

XML 语言没有预定义的标签，而HTML 中使用的标签都是预定义的。HTML 文档只能使用在 HTML 标准中定义过的标签（如 、<h1> 等等）。XML 允许创作者定义自己的标签和自己的文档结构。

XML 的作用：

把数据从 HTML 分离

通过 XML，数据能够存储在独立的 XML 文件中。这样就可以专注于使用 HTML/CSS 进行显示和布局，并确保修改底层数据不再需要对 HTML 进行任何的改变。通过使用几行 JavaScript 代码，就可以读取一个外部 XML 文件，并更新网页的数据内容。
简化数据共享

XML 数据以纯文本格式进行存储，因此提供了一种独立于软件和硬件的数据存储方法。这让创建不同应用程序可以共享的数据变得更加容易。
简化数据传输

由于可以通过各种不兼容的应用程序来读取数据，以 XML 交换数据降低了这种复杂性。
使数据更有用

不同的应用程序都能够访问数据，不仅仅在 HTML 页中，也可以从 XML 数据源中进行访问。通过 XML，数据可供各种阅读设备使用（掌上计算机、语音设备、新闻阅读器等），还可以供盲人或其他残障人士使用。
用于创建新的互联网语言

很多新的互联网语言是通过 XML 创建的。例如：
- XHTML
- 用于描述可用的 Web 服务的 WSDL
- 作为手持设备的标记语言的 WAP 和 WML
- 用于新闻 feed 的 RSS 语言
- 描述资本和本体的 RDF 和 OWL
- 用于描述针对 Web 的多媒体的 SMIL

XML的树结构

XML 文档必须包含根元素。该元素是所有其他元素的父元素。XML 文档中的元素形成了一棵文档树。这棵树从根部开始，并扩展到树的最底端，所有的元素都可以有子元素，父、子以及同胞等术语用于描述元素之间的关系。父元素拥有子元素。相同层级上的子元素成为同胞（兄弟或姐妹）。所有的元素都可以有文本内容和属性（类似 HTML 中）。

XML树结构

<bookstore>
    <book category="COOKING">
        <title lang="en">Everyday Italian</title>
        <author>Giada De Laurentiis</author>
        <year>2005</year>
        <price>30.00</price>
    </book>
    <book category="CHILDREN">
        <title lang="en">Harry Potter</title>
        <author>J K. Rowling</author>
        <year>2005</year>
        <price>29.99</price>
    </book>
    <book category="WEB">
        <title lang="en">Learning XML</title>
        <author>Erik T. Ray</author>
        <year>2003</year>
        <price>39.95</price>
    </book>
</bookstore>

实例中的根元素是 <bookstore>。文档中的所有 <book> 元素都被包含在 <bookstore> 中。<book> 元素有 4 个子元素：<title>、<author>、<year>、<price>。

XML语法

XML 声明

XML 声明文件的可选部分，如果存在需要放在文档的第一行第一列。
```
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
```
version 该属性是必须存在的

encoding 该属性不是必须的。打开当前xml文件的时候应该是使用什么字符编码表(一般取值都是UTF-8) 文档声明的字符编码必需和文档本身的编码一致

standalone该属性不是必须的，描述XML文件是否依赖其他的xml文件，取值为yes/no

以上实例包含 XML 版本（ UTF-8 也是 HTML5, CSS, JavaScript, PHP, 和 SQL 的默认编码。

根元素

XML 必须包含根元素，它是所有其他元素的父元素。

<?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>

关闭标签

在 HTML 中，某些元素不必有一个关闭标签：
```
This is a paragraph.
 
```
在 XML 中，省略关闭标签是非法的。所有元素都必须有关闭标签：
```
This is a paragraph.
 
```
属性值

与 HTML 类似，XML 元素也可拥有属性（名称/值的对）。在 XML 中，XML 的属性值必须加引号。
```
<note date="12/11/2007">
<to>Tove</to>
<from>Jani</from>
</note>
```
实体引用

在 XML 中，一些字符拥有特殊的意义。例如把字符 “<” 放在 XML 元素中，会发生错误，这是因为解析器会把它当作新元素的开始。在 XML 中，有 5 个预定义的实体引用：

引用被替代符号

< <

> >

& &

' '

" "

注：在 XML 中，只有字符 “<” 和 “&” 确实是非法的。大于号是合法的，但是也有实体引用，建议全部都用实体引用表示。
注释

在 XML 中编写注释的语法与 HTML 的语法很相似。
```

```
标签命名规则
- 名称可以包含字母、数字以及其他的字符
- 名称不能以数字或者标点符号开始
- 名称不能以字母 xml（或者 XML、Xml 等等）开始
- 名称不能包含空格
标签的属性

标准语法：<person id="1"></person> id是属性名，1表示属性值，不管是数值还是其他都要使用引号引起来

属性位置：写在单标记中或者写在双标记的开始标记中
注意事项
1. XML 标签大小写敏感
 
 XML 标签对大小写敏感。标签 <Letter> 与标签 <letter> 是不同的。必须使用相同的大小写来编写打开标签和关闭标签。
```

<Message>这是错误的</message>
<message>这是正确的</message>
```
2. XML 可以嵌套使用，但是不可以交叉使用
```

This text is bold and italic

This text is bold and italic
```
3. XML 中的空格会被保留
 
 在 HTML 中会把多个连续的空格字符裁减（合并）为一个；在 XML 中，文档中的空格不会被删减。
4. XML 以 LF 存储换行
 
 LF 换行即使用 \n 符号表示；还有一种换行 CR 换行，即用符号 \r 表示。

引用	被替代符号
`<`	<
`>`	>
`&`	&
`'`	'
`"`	"

XML解析

DOM(Document Object Model)文档对象模型：就是把文档的各个组成部分看做成对应的对象。会把xml文件全部加载到内存，在内存中形成一个树形结构，再获取对应的值。

常见解析工具：

JAXP：SUN公司提供的一套XML的解析的API

JDOM：开源组织提供了一套XML的解析的API-jdom

DOM4J：开源组织提供了一套XML的解析的API-dom4j,全称：Dom For Java
1. SAX解析
  
  一边解析一边操作，可以解析比较大的文件。但是不能对文件进行修改
2. Dom解析
  - 将文件的所有内容读取到内存中形成DOM树，然后再解析。
  - 如果文件较大，影响性能。
  - CRUD操作都是可以的
- 优点：
  1. 大量使用了Java集合类，方便Java开发人员，同时提供一些提高性能的替代方法。
  2. 支持XPath。
  3. 有很好的性能。
- 缺点：大量使用了接口，API较为复杂。
pull：主要应用在Android手机端解析XML

dom4j使用方法

创建SaxReader对象
```
SAXReader reader = new SAXReader();
```

设置命名空间（如果XML使用约束且属性elementFormDefault值是：qualified，则必须要设置）

HashMap<String, String> hashMap = new HashMap<String, String>();
map.put("myKey", "自定义命名空间名");// key的名字自己取
reader.getDocumentFactory().setXPathNamespaceURIs(map);

SAXReader对象调用read方法，将当前XML文件，转换为Document对象

// 获取字节流FileReader,用缓冲流包装一下BufferedReader
Document document = reader.read(缓冲流);

获取根节点
```
root = document.getRootElement();
```

通过父签添加子标签（元素），再给子标签添加值

Element element = root.addElement("标签名");//返回值就是要添加的元素对象
element.setText("标签值");

添加属性，获取属性对象、属性值

// 给当前标签添加属性：xxx ，值是：xxx
Element attribute = linkman.addAttribute("属性名","值");
// 通过当前元素获取属性对象
element.attribute("属性名");
// 通过属性对象attribute获取属性值
attribute.setText("值");
// 通过属性对象attribute获取属性值
String 值 = attribute.getText();

获取当前元素标签名与值

 ```java
 String name = e.getName();
 String text = e.getText();
 ```

获取子标签（元素）

 ```java
 // 获取指定名字的子标签（元素）
 当前标签.element(String name); 
 // 获取所有子标签（元素）
 当前标签.elements();
 ```

删除子元素，必须通过父元素 remove(子元素对象) 完成

 ```java
 父元素.remove(子元素对象); 
 ```

在dom4j里面提供了两个方法，用来支持xpath
```
// 获取当前名字的多个节点
selectNodes("xpath表达式"); 
// 获取一个节点 
selectSingleNode("xpath表达式"); 
```
注：在多层级的xpath使用的语法：//命名空间:a[@id='b1']/命名空间:元素

案例：

读取xml文件，删除、修改、新增节点

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<students>
	<student id="9527">
		<name>刘德华</name>
		<age>62</age>
		<address>中国香港</address>
	</student>
	<student id="13">
		<name>稻盛和夫</name>
		<age>90</age>
		<address>日本东京</address>
	</student>
	<student id="666">
		<name>梅西</name>
		<age>35</age>
		<address>阿根廷</address>
	</student>
</students>

public class XMLRead {
    public static void main(String[] args) {
        SAXReader reader = new SAXReader();
        ArrayList<Student> list = new ArrayList<>();
        try {
            Document doc = reader.read(new BufferedReader(new FileReader(new File("src/studyDemo/xmlTest/students.xml"))));
            Element root = doc.getRootElement();
            List<Element> rootElmts = root.elements();
            for (Element re:rootElmts) {
                Student student = new Student();
                student.setId(Integer.parseInt(re.attributeValue("id")));

                student.setName(re.element("name").getText());
                student.setAge(Integer.parseInt(re.element("age").getText()));
                student.setAddress(re.element("address").getText());
                list.add(student);
            }
        } catch (DocumentException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

public class XMLModify {
    public static void main(String[] args) {
        SAXReader reader = new SAXReader();
        try {
            // 读取XML文件
            Document doc = reader.read(new FileReader("src/studyDemo/xmlTest/newstudents.xml"));
            Element root = doc.getRootElement();
            // 在根节点下增加新的节点
            Element stuEle = root.addElement("student");
            stuEle.addAttribute("id", "991");
            Element nameEle = stuEle.addElement("name");
            nameEle.addText("木村拓哉");
            Element ageEle = stuEle.addElement("age");
            ageEle.addText("32");
            Element addEle = stuEle.addElement("address");
            addEle.addText("日本北海道");
            // 删除第二个节点
            root.elements().remove(1);
            // 修改第一个节点的文本内容
            Element stu0 = root.elements().get(0);
            Element age4stu0 = stu0.element("age");
            age4stu0.setText("64");
            
            // 将doc写入XML文件
            XMLWriter writer = new XMLWriter((new FileWriter("src/studyDemo/xmlTest/newstudents.xml")));
            writer.write(doc);
            writer.flush();


        } catch (DocumentException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }
}

Xpath

XPath 是一门在 XML 文档中查找信息的语言。XPath 是 XSLT 中的主要元素。XQuery 和 XPointer 均构建于 XPath 表达式之上

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
 <!--实例xml文档-->
<bookstore>
 
<book>
  <title lang="eng">Harry Potter</title>
  <price>29.99</price>
</book>
 
<book>
  <title lang="eng">Learning XML</title>
  <price>39.95</price>
</book>
 
</bookstore>

选取节点：

XPath 使用路径表达式在 XML 文档中选取节点。节点是通过沿着路径或者 step 来选取的。下面列出了最有用的路径表达式：

表达式	描述
nodename	选取此节点的所有子节点。
/	从根节点选取（取子节点）。
//	从匹配选择的当前节点选择文档中的节点，而不考虑它们的位置（取子孙节点）。
.	选取当前节点。
..	选取当前节点的父节点。
@	选取属性。

路径表达式	结果
bookstore	选取 bookstore 元素的所有子节点。
/bookstore	选取根元素 bookstore。注释：假如路径起始于正斜杠( / )，则此路径始终代表到某元素的绝对路径！
bookstore/book	选取属于 bookstore 的子元素的所有 book 元素。
//book	选取所有 book 子元素，而不管它们在文档中的位置。
bookstore//book	选择属于 bookstore 元素的后代的所有 book 元素，而不管它们位于 bookstore 之下的什么位置。
//@lang	选取名为 lang 的所有属性。

谓语（Predicates）：

谓语用来查找某个特定的节点或者包含某个指定的值的节点。谓语被嵌在方括号中。

路径表达式	结果
/bookstore/book[1]	选取属于 bookstore 子元素的第一个 book 元素。
/bookstore/book[last()]	选取属于 bookstore 子元素的最后一个 book 元素。
/bookstore/book[last()-1]	选取属于 bookstore 子元素的倒数第二个 book 元素。
/bookstore/book[position()<3]	选取最前面的两个属于 bookstore 元素的子元素的 book 元素。
//title[@lang]	选取所有拥有名为 lang 的属性的 title 元素。
//title[@lang=‘eng’]	选取所有 title 元素，且这些元素拥有值为 eng 的 lang 属性。
/bookstore/book[price>35.00]	选取 bookstore 元素的所有 book 元素，且其中的 price 元素的值须大于 35.00。
/bookstore/book[price>35.00]//title	选取 bookstore 元素中的 book 元素的所有 title 元素，且其中的 price 元素的值须大于 35.00。

选取未知节点：

XPath 通配符可用来选取未知的 XML 元素。

通配符	描述
*	匹配任何元素节点。
@*	匹配任何属性节点。
node()	匹配任何类型的节点。

在下面的表格中，我们列出了一些路径表达式，以及这些表达式的结果：

路径表达式	结果
/bookstore/*	选取 bookstore 元素的所有子元素。
//*	选取文档中的所有元素。
//title[@*]	选取所有带有属性的 title 元素。

选取若干路径：

通过在路径表达式中使用 | 运算符，可以选取若干个路径。

路径表达式	结果
//book/title \| //book/price	选取 book 元素的所有 title 和 price 元素。
//title \| //price	选取文档中的所有 title 和 price 元素。
/bookstore/book/title \| //price	选取属于 bookstore 元素的 book 元素的所有 title 元素，以及文档中所有的 price 元素。

XML约束

DTD约束

DTD 的目的是定义 XML 文档的结构。它使用一系列合法的元素来定义文档结构。

定义元素的格式：<!ELEMENT 元素名元素类型>

XML-DTD约束

定义属性的格式：<!ATTLIST 元素名称属性名称属性的类型属性的约束>

属性的类型：

CDATA类型：普通的字符串
属性的约束:

#REQUIRED 必须的

#IMPLIED 属性不是必需的

#FIXED value 属性值是固定的

引入DTD约束：

引入本地dtd

<!--这是persondtd.dtd文件中的内容,已经提前写好-->
<!ELEMENT persons (person)>
<!ELEMENT person (name,age)>
<!ELEMENT name (#PCDATA)>
<!ELEMENT age (#PCDATA)>
<!--在person1.xml文件中引入persondtd.dtd约束-->
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE persons SYSTEM 'persondtd.dtd'>
<persons>
	<person>
		<name>张三</name>
		<age>23</age>
	</person>
</persons>

在xml文件内部引入

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE persons [
	<!ELEMENT persons (person)>
	<!ELEMENT person (name,age)>
	<!ELEMENT name (#PCDATA)>
	<!ELEMENT age (#PCDATA)>
]>
<persons>
	<person>
		<name>张三</name>
		<age>23</age>
	</person>
</persons>

引入网络dtd

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE persons PUBLIC "dtd文件的名称" "dtd文档的URL">
<persons>
	<person>
		<name>张三</name>
 		<age>23</age>
	</person>
</persons>

schema约束

schema和dtd的区别：

schema约束文件也是一个xml文件，符合xml的语法，这个文件的后缀名.xsd
一个xml中可以引用多个schema约束文件，多个schema使用名称空间区分（名称空间类似于java包名）
dtd里面元素类型的取值比较单一常见的是PCDATA类型，但是在schema里面可以支持很多个数据类型
schema 语法更加的复杂

schema约束

编写步骤：

创建一个文件，这个文件的后缀名为.xsd。
定义文档声明
schema文件的根标签为：<schema>
在<schema>中定义属性：xmlns=http://www.w3.org/2001/XMLSchema
在<schema>中定义属性：targetNamespace = 唯一的url地址，指定当前这个schema文件的名称空间。
在<schema>中定义属性：elementFormDefault="qualified"，表示当前schema文件是一个质量良好的文件。
通过element定义元素
判断当前元素是简单元素还是复杂元素

schema约束规则

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<schema
		xmlns="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
		targetNamespace="http://www.itsource.cn/javase"
		elementFormDefault="qualified"
>
	<!--定义persons复杂元素-->
	<element name="persons">
		<complexType>
			<sequence>
				<!--定义person复杂元素-->
				<element name = "person">
					<complexType>
						<sequence>
							<!--定义name和age简单元素-->
							<element name = "name" type = "string"></element>
							<element name = "age" type = "string"></element>
						</sequence>
						<!--定义属性，required( 必须的)/optional( 可选的)-->
						<attribute name="id" type="string" use="required"></attribute>
					</complexType>
				</element>
			</sequence>
		</complexType>
	</element>
</schema>

引入schema约束：

在根标签上定义属性xmlns="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
通过xmlns引入约束文件的名称空间
给某一个xmlns属性添加一个标识，用于区分不同的名称空间

格式为: xmlns:标识="名称空间地址" ,标识可以是任意的，但是一般取值都是xsi
通过xsi:schemaLocation指定名称空间所对应的约束文件路径

格式为：xsi:schemaLocation = "名称空间url 文件路径"

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<persons
		xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
		xmlns="http://www.itsource.cn/javase"
		xsi:schemaLocation="http://www.itsource.cn/javase person.xsd"
>
	<person id="001">
		<name>张三</name>
		<age>23</age>
	</person>
</persons>