Java之XML解析

摘要：本篇讲在中的解析，最后会简单地讲在解析时的做法。解析器通过解析校验的文件，可以知道哪些元素没有文本节点的子元素，因此可以帮我们剔除空白字符。类将类进一步封装，用表示。当构造对象时，会自动解析出元素的元素名元素的属性等。

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许多的Java框架都支持用户自己配置，其中很常见的就是使用XML文件进行配置。
本篇讲XML在Java中的解析，最后会简单地讲Mybatis在解析XML时的做法。

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XML 文件较为常见的就是上边的样子

第一行是文档头

第二行是文档类型定义（DTD，有时是Schema。作用都是为了保证文档正确）

其余的就是元素

需要注意的地方

XML 是大小写敏感的

XML 的属性必须用引号括起来

XML 所有属性必须有值

Java读入一个XML文件需要DocumentBuilder类，可以通过DocumentBuilderFactory类构建。

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

之后就可以通过DocumentBuilder类的parse方法读入一个XML文件啦。
parse接受多种参数，如File、InputStream等。

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InputStream stream 
   = Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResourceAsStream("mybatis-config.xml");
Document document = builder.parse(stream);
   或        
File file = new File("src/main/resources/mybatis-config.xml");
Document document = builder.parse(file);

此时就已经可以使用了，需要注意的一点就是，元素之间的空白字符也会被认为是子元素。
在没有使用DTD或Schema的情况下，需要我们手动判断元素是否继承自Element。
Node就是我们XML文件上的一个元素，Node类还有很多实用的方法，这里就不一一列举了。

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// 获取根元素
Element root = document.getDocumentElement();
// 获取孩子元素
NodeList childNodes = root.getChildNodes();
for (int i = 0; i < childNodes.getLength(); i++) {
    Node node = childNodes.item(i);
    if (node instanceof Element) {
        System.out.println(node.getNodeName() + " " + node.getTextContent());
    }
}        

如果使用了XML校验，也就是DTD或者Schema。在使用时可以进行设置。
解析器通过解析校验的文件，可以知道哪些元素没有文本节点的子元素，因此可以帮我们剔除空白字符。

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DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
// 开启校验
factory.setValidating(true);
// 忽略空白字符
factory.setIgnoringElementContentWhitespace(true);

有个地方需要特殊处理，如果解析的是一个流的话，即parse(inputStream)，
并且在我们的XML文件中使用的是DTD文件的相对路径，
则需要提供一个实体解析器，用于指定DTD文件。

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// 实体解析器
public class MyEntityResolver implements EntityResolver {
    @Override
    public InputSource resolveEntity(
           String publicId, 
           String systemId) throws SAXException, IOException {
               
       InputStream stream = Thread.currentThread()
                                  .getContextClassLoader()
                                  .getResourceAsStream("mybatis-config.dtd");
       return new InputSource(stream);
    }
}
// 构建Builder时，设置实体解析器
DocumentBuilder builder = factory.newDocumentBuilder();
builder.setEntityResolver(new MyEntityResolver());

在定位XML文件信息时，使用获取元素，再判断元素是否是目标元素的办法非常痛苦。
Java 为我们提供了好用的XPath类。

创建XPath对象

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

编写表达式，调用evaluate方法求值

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// Document document = ...;
// 获取dataSource元素
String expression1 = "/configuration/environments/environment/dataSource";
Node node = (Node) xPath.evaluate(
                    expression1, 
                    document, 
                    XPathConstants.NODE);
// 也可以在当前已获得的节点下开始查找， 获取dateSource的type属性
String type = xPath.evaluate("@type", node);
// 获取mappers下的第一个mapper子元素的resource属性，注意！索引是从1开始的
String expression2 = "/configuration/mappers/mapper[1]/@resource", document);
String resource = xPath.evaluate(
                expression2, 
                document);               

XPathParser 类
在mybatis中，解析XML使用了XPathParser类，这个类是mybatis自定义的，
类中持有一个Document对象，是我们的XML文件，还有一个XPath对象。
类中提供了定位信息的方法，使用的就是Java提供的XPath类。
XPathParser解析出的元素用一个XNode对象存储。

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public class XPathParser {
    private Document document;
    private boolean validation;
    private EntityResolver entityResolver;
    private Properties variables;
    private XPath xpath;
    //...
    
    public XNode evalNode(String expression) {
        return evalNode(document, expression);
    }
    
    public XNode evalNode(Object root, String expression) {
        Node node = (Node) evaluate(expression, root, XPathConstants.NODE);
        if (node == null) {
            return null;
        }
        return new XNode(this, node, variables);
    }
    private Object evaluate(String expression, Object root, QName returnType) {
        try {
            return xpath.evaluate(expression, root, returnType);
        } catch (Exception e) {
            throw new BuilderException("Error evaluating XPath.  Cause: " + e, e);
        }
    }            
    //...
}   

XNode 类
mybatis将Node类进一步封装，用XNode表示。
当构造XNode对象时，会自动解析出元素的元素名、元素的属性等。
此外XNode中提供了获取子元素、获取父元素等行为，由于持有XPathParser对象，
XNode中还提供了定位信息的方法。

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public class XNode {
    private Node node;
    private String name;
    private String body;
    private Properties attributes;
    private Properties variables;
    private XPathParser xpathParser;
    
    public XNode(XPathParser xpathParser, Node node, Properties variables) {
        this.xpathParser = xpathParser;
        this.node = node;
        this.name = node.getNodeName();
        this.variables = variables;
        this.attributes = parseAttributes(node);
        this.body = parseBody(node);
    }
    
    public XNode evalNode(String expression) {
        return xpathParser.evalNode(node, expression);
    }
    ...
}

mybatis中，获取根元素只需这样写
XNode root = xPathParser.evalNode("/configuration");
之后获取configuration元素下的mappers是这样写
root.evalNode("mappers")

DTD
mybatis的XML文件使用了DTD，使用解析流的形式解析XML时，
mybatis也提供了实体解析器XMLMapperEntityResolver,
mybatis的DTD文件路径是/org/apache/ibatis/builder/xml/mybatis-3-config.dtd

了解Java提供的解析XML类，再去看各大框架如何解析XML就很容易了。
从这些框架中学习到如何封装好解析的行为，让我们使用的过程中，
不必花费太多功夫去获取XML文档信息，而是直接使用信息。这也是非常大的收获呀。