Java XPath 解析器 - 解析 XML 文件

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Java XPath 解析器是 Java 中的一個 API，用於使用 XPath 表示式和函式解析 XML 文件。它幫助我們遍歷整個 XML 文件，並將元素作為節點獲取到 NodeList 中。'javax.xml.xpath' 包提供了用於評估 XPath 表示式的 API。在本章中，我們將學習如何遍歷 XML 文件中的所有節點。

使用 Java XPath 解析器解析 XML

以下是使用 Java XPath 解析器解析文件的步驟：

  • 步驟 1：建立 DocumentBuilder
  • 步驟 2：讀取 XML
  • 步驟 3：從檔案或流建立文件
  • 步驟 4：構建 XPath
  • 步驟 5：準備和評估 XPath 表示式
  • 步驟 6：迭代 NodeList
  • 步驟 7：檢索元素

步驟 1：建立 DocumentBuilder

DocumentBuilderFactory 是一個工廠 API，用於建立 DocumentBuilder 物件。DocumentBuilderFactory 的 newDocumentBuilder() 方法返回一個 DocumentBuilder 物件，如下所示：

DocumentBuilderFactory factory =
DocumentBuilderFactory.newInstance();
DocumentBuilder builder = factory.newDocumentBuilder();

步驟 2：讀取 XML

FileReader 類用於從輸入檔案讀取字元流。如果找不到檔案或由於某些原因無法讀取檔案，則以下語句將丟擲“FileNotFoundException”。

FileReader fileReader = new FileReader("src/input.txt");

除了從檔案讀取 XML 內容外，我們還可以將內容作為字串獲取，並將其轉換為位元組，如下所示：

StringBuilder xmlBuilder = new StringBuilder();
xmlBuilder.append("<class>xyz</class>");
ByteArrayInputStream input = new ByteArrayInputStream(xmlBuilder.toString().getBytes("UTF-8"));

步驟 3：從檔案或流建立文件

第一步中建立的 DocumentBuilder 物件用於從輸入檔案或輸入流建立文件。parse() 方法以檔案或流作為引數，並返回一個 Document 物件，如下所示：

Document doc = builder.parse(input);

步驟 4：構建 XPath

要使用 XPath 解析 XML 文件，我們需要使用 XPathFactory 的 newXPath() 方法構建一個新的 XPath。此方法返回一個新的 XPath，如下所示：

XPath xPath =  XPathFactory.newInstance().newXPath();

步驟 5：準備和評估 XPath 表示式

正如我們在上一章中討論的那樣，XPath 具有幫助我們從 XML 文件檢索資訊的表示式，在這裡我們需要根據需求建立一個這樣的表示式並對其進行評估。evaluate() 方法將表示式的結果作為 NodeList 返回，如下所示：

String expression = "/class/student";	        
NodeList nodeList = (NodeList) xPath.compile(expression).evaluate(
   doc, XPathConstants.NODESET);

步驟 6：迭代 NodeList

現在迭代我們在步驟 5 中獲得的 NodeList 以檢查每個節點並相應地檢索資訊。這裡，我們使用 for 迴圈迭代 NodeList，您可以使用任何您選擇的迴圈。

for (int i = 0; i < nodeList.getLength(); i++) {
   Node nNode = nodeList.item(i);
   ...
}

步驟 7：檢索元素

完成上述六個步驟後，我們將獲得節點形式的元素。透過使用 DOM 中提供的介面方法，我們可以檢索必要的元素和屬性。

檢索根元素

要從 XML 文件檢索根元素，我們有 XPath 表示式“/”。使用此表示式並對其進行評估，我們將獲得只有一個節點的 NodeList。

Node 介面的 getNodeName() 方法將節點的名稱作為 String 物件檢索，而 getTextContent() 方法將節點的文字內容作為 String 返回。

示例

在下面的示例中，我們將 XML 內容作為 StringBuilder 物件，並使用 parse() 函式對其進行解析。我們只有一個元素，顯然是根元素，並且文字內容為“xyz class”。使用上面討論的方法，我們檢索根元素的資訊。

import java.io.ByteArrayInputStream;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilder;
import javax.xml.xpath.XPath;
import javax.xml.xpath.XPathConstants;
import javax.xml.xpath.XPathFactory;
import org.w3c.dom.Document;
import org.w3c.dom.NodeList;
import org.w3c.dom.Node;

public class RetrieveRoot {
   public static void main(String[] args) {     
      try {
            
         //Creating a DocumentBuilder
         DocumentBuilderFactory dbFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
         DocumentBuilder dBuilder = dbFactory.newDocumentBuilder();
         
         //Reading the XML
         StringBuilder xmlBuilder = new StringBuilder();
 	     xmlBuilder.append("<class>xyz class</class>");
 	     ByteArrayInputStream input = new ByteArrayInputStream(xmlBuilder.toString().getBytes("UTF-8"));
         
         //Creating Document from file or Stream
         Document doc = dBuilder.parse(input);

         //Building XPath
         XPath xPath =  XPathFactory.newInstance().newXPath();

         //Preparing and Evaluating XPath expression
         String expression = "/";	        
         NodeList nodeList = (NodeList) xPath.compile(expression).evaluate(
            doc, XPathConstants.NODE);
         
         //Iterating over NodeList
         for (int i = 0; i < nodeList.getLength(); i++) {
        	Node node = nodeList.item(i);
			//Retrieving Root Element
        	System.out.println("Root Element Name: " + node.getNodeName());
        	System.out.println("Text Content: " + node.getTextContent());
         }              
      } catch(Exception e) {
    	  e.printStackTrace();
      }
   }
}

輸出

根元素名稱和文字內容將顯示在控制檯上。

Root Element Name: class
Text Content: xyz class

檢索屬性

在評估 XPath 表示式後獲得的 NodeList 具有不同節點型別的節點。如果節點型別等於“ELEMENT_NODE”，我們可以將這些節點轉換為元素。Element 介面的 getAttribute("attribute_name") 方法用於以字串形式檢索屬性的值。

示例

以下 studentData.xml 檔案包含三個學生的資訊。我們將使用 Java 中的 XPath 解析器庫檢索這些資訊。class 元素是具有三個 student 子元素的根元素。讓我們看看如何在 Java 中使用 XPath 庫來檢索三個學生的資訊。

<?xml version = "1.0"?>
<class>
   <student rollno = "393">
      <firstname>dinkar</firstname>
      <lastname>kad</lastname>
      <nickname>dinkar</nickname>
      <marks>85</marks>
   </student>
   
   <student rollno = "493">
      <firstname>Vaneet</firstname>
      <lastname>Gupta</lastname>
      <nickname>vinni</nickname>
      <marks>95</marks>
   </student>
   
   <student rollno = "593">
      <firstname>jasvir</firstname>
      <lastname>singh</lastname>
      <nickname>jazz</nickname>
      <marks>90</marks>
   </student>
</class>

在下面的 RetrieveAttributes.java 程式中，我們解析了 student.xml 檔案並構建了一個文件。表示式 '/class/student' 用於將 'class' 節點內的所有 'student' 節點獲取到 NodeList 中。然後迭代 NodeList 並獲取每個學生的資訊。

import java.io.File;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilder;
import javax.xml.xpath.XPath;
import javax.xml.xpath.XPathConstants;
import javax.xml.xpath.XPathFactory;

import org.w3c.dom.Document;
import org.w3c.dom.NodeList;
import org.w3c.dom.Node;
import org.w3c.dom.Element;

public class RetrieveAttributes {
   public static void main(String[] args) {     
      try {
            
         //Creating a DocumentBuilder
         DocumentBuilderFactory dbFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
         DocumentBuilder dBuilder = dbFactory.newDocumentBuilder();
         
         //Reading the XML
         File inputFile = new File("studentData.xml");
         
         //Creating Document from file or Stream
         Document doc = dBuilder.parse(inputFile);

         //Building XPath
         XPath xPath =  XPathFactory.newInstance().newXPath();

         //Preparing and Evaluating XPath expression
         String expression = "/class/student";	        
         NodeList nodeList = (NodeList) xPath.compile(expression).evaluate(
            doc, XPathConstants.NODESET);

         //Iterating over NodeList
         for (int i = 0; i < nodeList.getLength(); i++) {
            Node nNode = nodeList.item(i);
            System.out.println("\nCurrent Element :" + nNode.getNodeName());
            //Retrieving Elements
            if (nNode.getNodeType() == Node.ELEMENT_NODE) {
               Element eElement = (Element) nNode;
               System.out.println("Student roll no :" + eElement.getAttribute("rollno"));
               System.out.println("First Name : " 
                  + eElement
                  .getElementsByTagName("firstname")
                  .item(0)
                  .getTextContent());
               System.out.println("Last Name : " 
                  + eElement
                  .getElementsByTagName("lastname")
                  .item(0)
                  .getTextContent());
               System.out.println("Nick Name : " 
                  + eElement
                  .getElementsByTagName("nickname")
                  .item(0)
                  .getTextContent());
               System.out.println("Marks : " 
                  + eElement
                  .getElementsByTagName("marks")
                  .item(0)
                  .getTextContent());
            }
         }
      } catch (Exception e) {
         e.printStackTrace();
      }  
   }
}

輸出

三個學生的所有資訊都將顯示在控制檯上。

Current Element :student
Student roll no : 393
First Name : dinkar
Last Name : kad
Nick Name : dinkar
Marks : 85

Current Element :student
Student roll no : 493
First Name : Vaneet
Last Name : Gupta
Nick Name : vinni
Marks : 95

Current Element :student
Student roll no : 593
First Name : jasvir
Last Name : singh
Nick Name : jazz
Marks : 90
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