1 XML

在有些業(yè)務(wù)場景下，存儲數(shù)據(jù)或者傳輸數(shù)據(jù)給別人的時候需要滿足一定的規(guī)范進(jìn)行組織

1.1 XML 概述

XML 的全稱為（EXtensible Markup Language），是一種 可擴(kuò)展 的 標(biāo)記語言，是一種數(shù)據(jù)表示格式，可以用于自定義數(shù)據(jù)格式，可以描述非常復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，常用于傳輸和存儲數(shù)據(jù)。

例如：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<data><sender> 張三 </sender><receiver> 李四 </receiver><src><addr> 北京 </addr><date>2022-11-11 11:11:11</date></src><current> 武漢 </current><dest> 廣州 </dest>
</data>

XML 的幾個特點和使用場景

• 一是純文本，默認(rèn)使用 UTF-8 編碼；二是可嵌套；
• 如果把 XML 內(nèi)容存為文件，那么它就是一個 XML 文件。
• XML 內(nèi)容經(jīng)常被 當(dāng)成消息進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸，或者 作為配置文件用于存儲系統(tǒng)的信息。

1.2 XML 語法規(guī)則

1. XML 的創(chuàng)建

就是創(chuàng)建一個 XML 類型的文件，要求文件的后綴名必須使用 xml，如：helloworld.xml。

2. XML 文件的文檔聲明

XML 文件的文檔聲明必須在第一行

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>

version ： XML 默認(rèn)的版本號碼、該屬性是必須存在的
encoding ：本 XML 文件的編碼

3. XML 的標(biāo)簽 ( 元素 ) 規(guī)則

• 標(biāo)簽由一對尖括號和合法標(biāo)識符組成：<name></name>，必須存在一個根標(biāo)簽，有且只能有一個
• 標(biāo)簽必須成對出現(xiàn)，有開始，有結(jié)束 ： <name></name>
• 特殊的標(biāo)簽可以不成對，但是必須有結(jié)束標(biāo)記，如 ：<br/>
• 標(biāo)簽中可以定義屬性，屬性和標(biāo)簽名空格隔開 ，屬性值必須用引號引起來 <student id = “1”></name>
• 標(biāo)簽需要正確的嵌套
• XML 文件中可以定義注釋信息： <!-- 注釋內(nèi)容 -->
• XML 文件中可以存在以下特殊字符
  • < ： < 小于
  • > ： > 大于
  • & ：& 和號
  • '： ' 單引號
  • " ：" 引號
• XML 文件可以存在 CDATA 區(qū) （IDEA中輸入CD再回車）

示例代碼

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<student><msg>age &gt; 18 &amp;&amp; age &lt;24<![CDATA[age>18 && age<24]]></msg>
</student>

1.3 XML 文檔約束（了解）

問題：由于 XML 文件可以自定義標(biāo)簽，導(dǎo)致 XML 文件可以隨意定義，程序在解析的時候可能出現(xiàn)問題。

文檔約束是用來限定 XML 文件中的標(biāo)簽以及屬性應(yīng)該怎么寫，以此強(qiáng)制約束程序員必須按照文檔約束的規(guī)定來編寫 XML 文件中

文檔約束可以分為：DTD和 schema 兩種

1.3.1 DTD 約束

需求：利用 DTD 文檔約束，約束一個 XML 文件的編寫。

分析：

• 編寫 DTD 約束文檔，后綴必須是 .dtd
• 在需要編寫的 XML 文件中導(dǎo)入該 DTD 約束文檔
• 按照約束的規(guī)定編寫 XML 文件的內(nèi)容

示例代碼

XML 的文檔約束 -DTD 的作用和問題？

• 可以約束 XML 文件的編寫。
• 不能約束具體的數(shù)據(jù)類型。

1.3.2 schema 約束

schema 可以約束具體的數(shù)據(jù)類型，約束能力上更強(qiáng)大，但由于其本身也是一個 XML 文件，也受到其他約束文件的要求，所以編寫地更嚴(yán)謹(jǐn)

需求：利用 schema 文檔約束，約束一個 XML 文件的編寫。

分析：

• 編寫 schema 約束文檔，后綴必須是 .xsd
• 在需要編寫的 XML 文件中導(dǎo)入該 schema 約束文檔
• 按照約束內(nèi)容編寫 XML 文件的標(biāo)簽。

示例代碼

2 XML 解析

2.1 XML 解析概述

XML 的數(shù)據(jù)的作用是什么，最終需要怎么處理？

• 存儲數(shù)據(jù)、做配置信息、進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
• 最終需要被程序進(jìn)行讀取，解析里面的信息。

主要有兩種解析方式： SAX 解析、DOM 解析

Dom 常見的解析工具

DOM 解析解析文檔對象模型

Document 對象：整個 xml 文檔
Node 對象

• Element 對象：標(biāo)簽
• Attribute 對象：屬性
• Text 對象：文本內(nèi)容

2.2 Dom4J 解析 XML 文件

需求：使用 Dom4J 把一個 XML 文件的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析

分析：

• 下載 Dom4j 框架，官網(wǎng)下載。
• 在項目中創(chuàng)建一個文件夾： lib
• 將 dom4j-2.1.1.jar 文件復(fù)制到 lib 文件夾
• 在 jar 文件上點右鍵，選擇 Add as Library -> 點擊 OK
• 在類中導(dǎo)包使用

Dom4j 解析 XML- 得到 Document 對象

SAXReader類

Document 類

Dom4j 解析 XML 的元素、屬性、文本

示例代碼

XML文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<contactList><contact id="1" vip="true">哈哈哈<name>   潘金蓮  </name><gender>女</gender><email>panpan@it.cn</email></contact><contact id="2" vip="false"><name>武松</name><gender>男</gender><email>wusong@it.cn</email></contact><contact id="3" vip="false"><name>武大狼</name><gender>男</gender><email>wuda@it.cn</email></contact><user></user>
</contactList>

解析XML文件

import org.dom4j.Attribute;
import org.dom4j.Document;
import org.dom4j.Element;
import org.dom4j.io.SAXReader;
import org.junit.Test;
import java.io.InputStream;public class Dom4jDemo {@Testpublic void parseXML() throws Exception{// 1. 創(chuàng)建一個Dom4j解析器對象，代表了整個Dom4j框架SAXReader saxReader = new SAXReader();// 2. 把XML文件加載到內(nèi)存中稱為一個Document對象
//        Document document = saxReader.read("xml\\src\\Contacts.xml");
//        Document document = saxReader.read(new File("xml\\src\\Contacts.xml"));
//        Document document = saxReader.read(new FileInputStream("xml\\src\\Contacts.xml"));// getResourceAsStream 中的/是直接去src下尋找文件InputStream is = Dom4jDemo.class.getResourceAsStream("/Contacts.xml");Document document = saxReader.read(is);// 3. 獲取根元素對象Element rootElement = document.getRootElement();System.out.println(rootElement.getName()); // contactList// 4. 獲取子元素// 4.1 獲取根元素下所有的子元素（一級）
//        List<Element> elements = rootElement.elements();
//        for (Element element : elements) {
//            System.out.println(element.getName());
//        }// 4.2 獲取某個子元素（若同名，默認(rèn)提取第一個子元素對象）Element contact = rootElement.element("contact");System.out.println(contact.getName()); // contact// 4.3 獲取當(dāng)前元素的文本System.out.println(contact.getText());// 去掉前后空格System.out.println(contact.getTextTrim()); // 哈哈哈// 4.4 獲取子元素文本System.out.println(contact.elementText("name"));// 去掉前后空格System.out.println(contact.elementTextTrim("name")); // 潘金蓮// 4.5 根據(jù)元素獲取屬性值Attribute id = contact.attribute("id");// 打印屬性名和屬性值System.out.println(id.getName()+"："+id.getValue());// 4.6 直接獲取屬性值System.out.println(contact.attributeValue("id")); // 1System.out.println(contact.attributeValue("vip")); // true}
}

2.3 XML 解析案例

需求 : 利用 Dom4J 的知識，將 Contact.xml 文件中的聯(lián)系人數(shù)據(jù)封裝成 List 集合，其中每個元素是實體類 Contact 。打印輸出 List 中的每個元素。

案例用到的 XML 文件見上文

創(chuàng)建 Contact 類

public class Contact {private String name;private int id;private boolean vip;private char gender;private String email;public Contact() {}public Contact(String name, int id, boolean vip, char gender, String email) {this.name = name;this.id = id;this.vip = vip;this.gender = gender;this.email = email;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getId() {return id;}public void setId(int id) {this.id = id;}public boolean isVip() {return vip;}public void setVip(boolean vip) {this.vip = vip;}public char getGender() {return gender;}public void setGender(char gender) {this.gender = gender;}public String getEmail() {return email;}public void setEmail(String email) {this.email = email;}@Overridepublic String toString() {return "Contact{" +"name='" + name + '\'' +", id=" + id +", vip=" + vip +", gender=" + gender +", email='" + email + '\'' +'}';}
}

解析XML

import org.dom4j.Document;
import org.dom4j.Element;
import org.dom4j.io.SAXReader;
import org.junit.Test;import java.lang.invoke.StringConcatException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class TestDemo {@Testpublic void parseToList() throws Exception {// 1. 創(chuàng)建saxReader對象SAXReader saxReader = new SAXReader();// 2. 加載XML文件成為Document對象Document document = saxReader.read(TestDemo.class.getResourceAsStream("/Contacts.xml"));// 3. 先獲取根元素Element rootElement = document.getRootElement();// 4. 獲取所有的contact子元素List<Element> contactEles = rootElement.elements("contact");// 5. 準(zhǔn)備一個ArrayList集合封裝聯(lián)系人信息ArrayList<Contact> contactsList = new ArrayList<>();// 6. 遍歷每一個contact子元素for (Element contactEle : contactEles) {// 7. 每一個contact子元素都是一個聯(lián)系人對象Contact contact = new Contact();// 8. 提取信息并給對象賦值contact.setId(Integer.valueOf(contactEle.attributeValue("id")));contact.setVip(Boolean.valueOf(contactEle.attributeValue("vip")));contact.setName(contactEle.elementTextTrim("name"));contact.setGender(contactEle.elementTextTrim("gender").charAt(0));contact.setEmail(contactEle.elementTextTrim("email"));// 9.把聯(lián)系人對象放入List集合contactsList.add(contact);}// 10. 遍歷集合for (Contact contact : contactsList) {System.out.println(contact);}}
}

輸出結(jié)果

總結(jié)

• Dom4J 解析 XML 文件的核心思想
  • 得到文檔對象 Document ，從中獲取元素對象和內(nèi)容。
• Dom4J 的解析后的數(shù)據(jù)形式。
  • 通常數(shù)據(jù)會封裝成 Java 的對象，如單個對象，或者集合對象形
    式。

3 XML 檢索

如果需要從 XML 文件中檢索需要的某個信息（如 name ）怎么解決？

• Dom4j 需要進(jìn)行文件的全部解析，然后再尋找數(shù)據(jù)。
• Xpath 技術(shù)更加適合做信息檢索。

XPath 在解析 XML 文檔方面提供了一獨樹一幟的路徑思想，更加優(yōu)雅，高效。XPath 使用路徑表達(dá)式來定位 XML 文檔中的元素節(jié)點或?qū)傩怨?jié)點。

使用 Xpath 檢索出 XML 文件

需求：使用 Dom4J 把一個 XML 文件的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析

分析：

• 導(dǎo)入 jar 包 (dom4j 和 jaxen-1.1.2.jar) ， Xpath 技術(shù)依賴 Dom4j 技術(shù)
• 通過 dom4j 的 SAXReader 獲取 Document 對象
• 利用 XPath 提供的 API, 結(jié)合 XPath 的語法完成選取 XML 文檔元素節(jié)點進(jìn)行解析操作。

Document 中與 Xpath 相關(guān)的 API

Xpath 的四大檢索方案

1. 絕對路徑：采用絕對路徑獲取從根節(jié)點開始逐層的查找 /contactList/contact/name 節(jié)點列表并打印信息

2. 相對路徑：先得到根節(jié)點 contactList，再采用相對路徑獲取下一級 contact 節(jié)點的 name 子節(jié)點并打印信息

3. 全文檢索：直接全文搜索所有的 name 元素并打印

4. 屬性查找：在全文中搜索屬性，或者帶屬性的元素

示例代碼

XML文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<contactList><contact id="1" vip="true"><name>   潘金蓮  </name><gender>女</gender><email>panpan@itcast.cn</email></contact><contact id="2" vip="false"><name>武松</name><gender>男</gender><email>wusong@itcast.cn</email></contact><contact id="3" vip="false"><name>武大狼</name><gender>男</gender><email>wuda@itcast.cn</email></contact><user><contact><info><name id="666">西門慶</name></info></contact></user>
</contactList>

檢索XML

import org.dom4j.Attribute;
import org.dom4j.Document;
import org.dom4j.Element;
import org.dom4j.Node;
import org.dom4j.io.SAXReader;
import org.junit.Test;import java.util.List;public class XPathDemo {// 1. 絕對路徑@Testpublic void parse01() throws Exception {// 創(chuàng)建解析器對象SAXReader saxReader = new SAXReader();// 將XML文件加載成Document對象Document document = saxReader.read(XPathDemo.class.getResourceAsStream("/Contacts2.xml"));// 檢索全部名稱：name值List<Node> nodes = document.selectNodes("/contactList/contact/name");for (Node node : nodes) {Element nameEle = (Element) node;System.out.println(nameEle.getTextTrim());}}// 2. 相對路徑@Testpublic void parse02() throws Exception {// 創(chuàng)建解析器對象SAXReader saxReader = new SAXReader();// 將XML文件加載成Document對象Document document = saxReader.read(XPathDemo.class.getResourceAsStream("/Contacts2.xml"));Element rootElement = document.getRootElement();// 檢索全部名稱：name值List<Node> nodes = rootElement.selectNodes("./contact/name");for (Node node : nodes) {Element nameEle = (Element) node;System.out.println(nameEle.getTextTrim());}}// 3. 全文搜素@Testpublic void parse03() throws Exception {// 創(chuàng)建解析器對象SAXReader saxReader = new SAXReader();// 將XML文件加載成Document對象Document document = saxReader.read(XPathDemo.class.getResourceAsStream("/Contacts2.xml"));// 檢索數(shù)據(jù)
//        List<Node> nodes = document.selectNodes("//name");// 會找"西門慶"
//        List<Node> nodes = document.selectNodes("//contact/name");// 不會找"西門慶"List<Node> nodes = document.selectNodes("//contact//name");// 會找"西門慶"for (Node node : nodes) {Element nameEle = (Element) node;System.out.println(nameEle.getTextTrim());}}// 4. 屬性查找@Testpublic void parse04() throws Exception {// 創(chuàng)建解析器對象SAXReader saxReader = new SAXReader();// 將XML文件加載成Document對象Document document = saxReader.read(XPathDemo.class.getResourceAsStream("/Contacts2.xml"));// 檢索數(shù)據(jù)// 在全文中檢索屬性對象List<Node> nodes = document.selectNodes("//@id");for (Node node : nodes) {Attribute attr = (Attribute) node;System.out.println(attr.getName()+"："+attr.getValue());}// 在全文中檢索包含該屬性的元素對象（若有多個只返回第一個）// 查詢name元素（包含id屬性的）
//        Node node = document.selectSingleNode("//name[@id]");// 在全文中檢索屬性對象且屬性值為該值的元素對象Node node = document.selectSingleNode("//name[@id=666]");Element ele = (Element) node;System.out.println(ele.getTextTrim());}
}

Element和繼承Node

4 設(shè)計模式

4.1 工廠模式

之前我們創(chuàng)建類對象時，都是使用 new 對象的形式創(chuàng)建，在很多業(yè)務(wù)場景下也提供了不直接 new 的方式 。

工廠模式（ Factory Pattern ）是 Java 中最常用的設(shè)計模式之一， 這種類型的設(shè)計模式屬于創(chuàng)建型模式，它提供了一種獲取對象的方式。

工廠設(shè)計模式的作用：

• 工廠的方法可以封裝對象的創(chuàng)建細(xì)節(jié)，比如：為該對象進(jìn)行加工和數(shù)據(jù)注入。
• 可以實現(xiàn)類與類之間的解耦操作（核心思想）

4.2 裝飾模式

裝飾設(shè)計模式：創(chuàng)建一個新類，包裝原始類，從而在新類中提升原來類的功能。

裝飾設(shè)計模式的作用：

• 裝飾模式指的是在不改變原類的基礎(chǔ)上 ，動態(tài)地擴(kuò)展一個類的功能