在編寫與 XML 數據交互的現代軟件應用時，有效地讀取和解析 XML 文件是至關重要的。XML（可擴展標記語言）因其靈活性和自我描述性，已成為數據存儲和傳輸的一種普遍格式。對于 Java 開發者來說，Java 提供了多種工具和庫來處理 XML 文件，每種工具都有其獨特的特點和最適用的場景。

本文旨在探討 Java 中處理 XML 文件的五種主要方法：DOM、SAX、StAX、JAXB 和 JDOM。這些技術各有優勢和局限，選擇合適的方法可以大大提高開發效率和程序性能。我們將詳細介紹每種方法的工作原理、典型用途以及如何在 Java 程序中實現它們。

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1、Java 讀取 xml 文件的五種方式

在 Java 中讀取 XML 文件有多種方法，這里列出五種常見的方式：

• DOM 解析器（Document Object Model）：DOM 是處理 XML 文件的一種標準方法，它將整個 XML 文件加載到內存中，然后構造成一個樹狀結構以便程序可以操作。這種方法適合于需要對文檔進行頻繁讀寫操作的情況；
• SAX 解析器（Simple API for XML）：SAX 是一種基于事件的解析方式，它不會將整個 XML 文檔加載到內存中。這種方法適用于只需要讀取 XML 文檔的情況，特別是處理非常大的文件時；
• StAX 解析器（Streaming API for XML）：StAX 是一種拉式解析（Pull Parsing）技術，允許程序員按需讀取 XML 數據。這種方式適合于需要對 XML 文檔進行增量處理的情況；
• JAXB（Java Architecture for XML Binding）：JAXB 允許 Java 開發者通過注解將 Java 對象映射到 XML 文件，反之亦然。這適用于需要將 XML 數據直接轉換為 Java 對象的場合；
• JDOM（Java Document Object Model）：JDOM 提供了一種簡潔而易用的 API，用于解析、創建和操作 XML 文檔。它基于樹形結構，類似于 DOM，但提供了更簡單的 API，適用于中小型 XML 文件的處理。

首先是 XML 示例：

xml
復制代碼
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<library><book><title>Java Programming</title><author>John Smith</author><year>2022</year></book><book><title>Python Basics</title><author>Jane Doe</author><year>2021</year></book>
</library>

接下來，我們將使用不同的方式讀取并打印這個 XML 示例。

2、DOM（文檔對象模型）解析

DOM 將整個 XML 文檔加載到內存中，以樹形結構表示。這種方式易于遍歷和操作，適合對整個文檔進行多次讀寫操作，但可能消耗大量內存，不適合處理大型 XML 文件。

DOM 是 Java 標準庫的一部分，無需額外引入依賴。

代碼實現：

package com.lizhengi;import org.w3c.dom.*;
import javax.xml.parsers.*;/*** DOM 方式讀取 XML文件* @author lizhengi*/
public class DomReadExample {public static void main(String[] args) throws Exception {// 創建一個 DocumentBuilderFactory 實例，用于創建 DocumentBuilderDocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance();// 使用工廠創建一個 DocumentBuilder 實例，用于解析 XML 文檔DocumentBuilder builder = factory.newDocumentBuilder();// 使用 ClassLoader 獲取資源文件的輸入流，并解析成 Document 對象Document document = builder.parse(DomReadExample.class.getClassLoader().getResourceAsStream("example.xml"));// 獲取 XML 文檔中所有名為 "book" 的元素節點NodeList bookNodes = document.getElementsByTagName("book");// 遍歷每個 "book" 元素節點，并輸出其子元素的內容for (int i = 0; i < bookNodes.getLength(); i++) {Node bookNode = bookNodes.item(i);Element bookElement = (Element) bookNode;// 獲取 "title"、"author" 和 "year" 子元素的內容String title = bookElement.getElementsByTagName("title").item(0).getTextContent();String author = bookElement.getElementsByTagName("author").item(0).getTextContent();String year = bookElement.getElementsByTagName("year").item(0).getTextContent();// 打印輸出圖書的信息System.out.println("Title: " + title + ", Author: " + author + ", Year: " + year);}}
}

3、SAX（簡單 API for XML）解析

SAX 以事件驅動的方式逐行解析 XML 文檔，并在解析過程中觸發事件。它不需要將整個文檔加載到內存中，因此適用于處理大型 XML 文件，但相對于 DOM，它的操作稍顯復雜。

SAX 是 Java 標準庫的一部分，無需額外引入依賴。

代碼實現：

package com.lizhengi;import org.xml.sax.*;
import org.xml.sax.helpers.*;/*** SAX 解析 XML 示例* 該類繼承了 DefaultHandler 類，用于處理 SAX 事件** @author liziheng*/
public class SaxReadExample extends DefaultHandler {// 表示是否在書籍元素內部private boolean inBookElement = false;// 用于存儲當前正在處理的元素的名稱private String currentElement;// 當前書籍的標題private String currentTitle;// 當前書籍的作者private String currentAuthor;// 當前書籍的年份private String currentYear;/*** 開始解析元素時調用** @param uri         元素的命名空間 URI* @param localName   元素的本地名稱* @param qName       元素的限定名稱* @param attributes  元素的屬性*/@Overridepublic void startElement(String uri, String localName, String qName, Attributes attributes) {if ("book".equals(qName)) {// 進入書籍元素內部inBookElement = true;}// 存儲當前元素的名稱currentElement = qName;}/*** 處理元素字符數據時調用** @param ch     字符數組* @param start  字符數據的起始索引* @param length 字符數據的長度*/@Overridepublic void characters(char[] ch, int start, int length) {if (inBookElement) {String content = new String(ch, start, length).trim();if (!content.isEmpty()) {if ("title".equals(currentElement)) {// 設置當前書籍的標題currentTitle = content;} else if ("author".equals(currentElement)) {// 設置當前書籍的作者currentAuthor = content;} else if ("year".equals(currentElement)) {// 設置當前書籍的年份currentYear = content;}}}}/*** 結束解析元素時調用** @param uri       元素的命名空間 URI* @param localName 元素的本地名稱* @param qName     元素的限定名稱*/@Overridepublic void endElement(String uri, String localName, String qName) {if ("book".equals(qName)) {// 打印當前書籍的信息System.out.println("Title: " + currentTitle + ", Author: " + currentAuthor + ", Year: " + currentYear);// 重置當前書籍的信息currentTitle = null;currentAuthor = null;currentYear = null;// 退出書籍元素內部inBookElement = false;}}/*** 主方法，程序入口** @param args 命令行參數* @throws Exception 拋出異常*/public static void main(String[] args) throws Exception {// 創建 XML 解析器XMLReader reader = XMLReaderFactory.createXMLReader();// 設置內容處理器為當前類的實例reader.setContentHandler(new SaxReadExample());// 解析 XML 文件并觸發 SAX 事件reader.parse(new InputSource(SaxReadExample.class.getClassLoader().getResourceAsStream("example.xml")));}
}

4、StAX（流 API for XML）解析

StAX 提供了類似于 SAX 的事件驅動的解析方式，但與 SAX 不同，它提供了更簡潔的 API，并允許開發者在解析過程中靈活地控制流。這使得 StAX 更容易使用和理解。

引入依賴：

        <dependency><groupId>javax.xml.stream</groupId><artifactId>stax-api</artifactId><version>1.0-2</version></dependency>

代碼實現：

package com.lizhengi;import javax.xml.stream.*;/*** 使用 StAX（Streaming API for XML）方式讀取 XML 文件示例* 該類實現了對 XML 文件的解析，并打印每本書的信息** @author lizhengi*/
public class StaxReadExample {public static void main(String[] args) throws Exception {// 創建 XMLInputFactory 實例，用于創建 XMLStreamReaderXMLInputFactory factory = XMLInputFactory.newInstance();// 創建 XMLStreamReader 實例，用于逐行讀取 XML 文件內容XMLStreamReader reader = factory.createXMLStreamReader(StaxReadExample.class.getClassLoader().getResourceAsStream("example.xml"));// 用于存儲當前正在處理的元素的名稱和內容String currentElement = null;String currentTitle = null;String currentAuthor = null;String currentYear = null;// 循環讀取 XML 文件中的內容while (reader.hasNext()) {int event = reader.next();switch (event) {case XMLStreamConstants.START_ELEMENT:// 開始處理元素時，記錄當前元素的名稱currentElement = reader.getLocalName();break;case XMLStreamConstants.CHARACTERS:// 處理元素的字符數據時，獲取字符數據的內容String content = reader.getText().trim();if (!content.isEmpty()) {// 根據當前元素的名稱，存儲相應的內容if ("title".equals(currentElement)) {currentTitle = content;} else if ("author".equals(currentElement)) {currentAuthor = content;} else if ("year".equals(currentElement)) {currentYear = content;}}break;case XMLStreamConstants.END_ELEMENT:// 結束處理元素時，檢查是否為書籍元素的結束標簽if ("book".equals(reader.getLocalName())) {// 打印當前書籍的信息System.out.println("Title: " + currentTitle + ", Author: " + currentAuthor + ", Year: " + currentYear);// 重置當前書籍的信息，準備處理下一本書currentTitle = null;currentAuthor = null;currentYear = null;}break;}}}
}

5、JAXB（Java Architecture for XML Binding）

JAXB 允許將 XML 數據綁定到 Java 對象，從而簡化了 XML 數據與 Java 對象之間的轉換過程。它通常用于處理 XML 數據的映射和序列化，而不是直接解析整個 XML 文檔。

JAXB 也是 Java 標準庫的一部分，無需額外引入依賴。

代碼實現：

package com.lizhengi;import javax.xml.bind.*;
import javax.xml.bind.annotation.XmlElement;
import javax.xml.bind.annotation.XmlRootElement;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;/*** XML 文件對應的 Java 類，根元素為 "library"*/
@XmlRootElement(name = "library")
class Library {// 用于存儲書籍信息的列表，每個元素對應一個書籍@XmlElement(name = "book")public List<Book> books = new ArrayList<Book>();
}/*** 書籍信息的 Java 類*/
class Book {// 書籍標題@XmlElementpublic String title;// 書籍作者@XmlElementpublic String author;// 出版年份@XmlElementpublic int year;
}/*** 使用 JAXB 方式讀取 XML 文件* @author lizhengi*/
public class JaxbReadExample {public static void main(String[] args) throws Exception {// 創建 JAXBContext 實例，用于創建 UnmarshallerJAXBContext context = JAXBContext.newInstance(Library.class);// 創建 Unmarshaller 實例，用于將 XML 數據轉換為 Java 對象Unmarshaller unmarshaller = context.createUnmarshaller();// 使用 Unmarshaller 解析 XML 文件，并將其轉換為 Library 對象Library library = (Library) unmarshaller.unmarshal(JaxbReadExample.class.getClassLoader().getResourceAsStream("example.xml"));// 遍歷 Library 中的每本書，并打印其信息for (Book book : library.books) {System.out.println("Title: " + book.title + ", Author: " + book.author + ", Year: " + book.year);}}
}

6、JDOM（Java Document Object Model）

JDOM 提供了一種簡潔而易用的 API，用于解析、創建和操作 XML 文檔。它基于樹形結構，類似于 DOM，但提供了更簡單的 API，適用于中小型 XML 文件的處理。

引入依賴：

        <dependency><groupId>org.jdom</groupId><artifactId>jdom2</artifactId><version>2.0.6.1</version></dependency>

代碼實現：

package com.lizhengi;import org.jdom2.*;
import org.jdom2.input.*;/*** 使用 JDOM 方式讀取 XML 文件* 該程序從 XML 文件中讀取圖書信息，并打印每本書的標題、作者和年份* XML 文件的根元素為 "library"，每個 "book" 元素表示一本書* @author lizhengi*/
public class JdomReadExample {public static void main(String[] args) throws Exception {// 使用 SAXBuilder 創建解析器SAXBuilder builder = new SAXBuilder();// 使用解析器構建 XML 文檔對象Document document = builder.build(JdomReadExample.class.getClassLoader().getResourceAsStream("example.xml"));// 獲取 XML 文檔的根元素Element root = document.getRootElement();// 遍歷根元素下的所有 "book" 元素，并輸出每本書的信息for (Element book : root.getChildren("book")) {// 獲取書籍的標題、作者和年份String title = book.getChildText("title");String author = book.getChildText("author");String year = book.getChildText("year");// 打印輸出書籍信息System.out.println("Title: " + title + ", Author: " + author + ", Year: " + year);}}
}