Java与XML读写之SAX篇

lifaming15

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我们还是沿用讲DOM的时候使用的那个文档例子，但首先，我们先看一个简单一些的应用，我们希望能够统计一下XML文件中各个标签出现的次数。这个例子很简单，但是足以阐述SAX编程的基本思路了。

一开始当然还是import语句了：

import org.xml.sax.helpers.DefaultHandler;
import javax.xml.parsers.*;
import org.xml.sax.*;
import org.xml.sax.helpers.*;
import java.util.*;
import java.io.*;

然后，我们创建一个继承于DefaultHandler的类，具体的程序逻辑在这儿可以暂且放在一边，要注意的是程序的结构：

public class SAXCounter extends DefaultHandler {
private Hashtable tags; //这个Hashtable用来记录tag出现的次数
// 处理文档前的工作
public void startDocument() throws SAXException {
tags = new Hashtable();//初始化Hashtable
}
//对每一个开始元属进行处理
public void startElement(String namespaceURI, String localName,
String rawName, Attributes atts)
throws SAXException
{
String key = localName;
Object value = tags.get(key);
if (value == null) {
// 如果是新碰到的标签，这在Hastable中添加一条记录
tags.put(key, new Integer(1));
} else {
// 如果以前碰到过，得到其计数值，并加1
int count = ((Integer)value).intValue();
count++;
tags.put(key, new Integer(count));
}
}
//解析完成后的统计工作
public void endDocument() throws SAXException {
Enumeration e = tags.keys();
while (e.hasMoreElements()) {
String tag = (String)e.nextElement();
int count = ((Integer)tags.get(tag)).intValue();
System.out.println("Tag <" + tag + "> occurs " + count
+ " times");
}
}
//程序入口，用来完成解析工作
static public void main(String[] args) {
String filename = null;
boolean validation = false;
filename="links.xml";
SAXParserFactory spf = SAXParserFactory.newInstance();
XMLReader xmlReader = null;
SAXParser saxParser=null;
try {
// 创建一个解析器SAXParser对象
saxParser = spf.newSAXParser();
// 得到SAXParser中封装的SAX XMLReader
xmlReader = saxParser.getXMLReader();
} catch (Exception ex) {
System.err.println(ex);
System.exit(1);
}
try {
//使用指定的ContentHandler，解析给XML文件，这儿要注意的是，为了
//程序的简单起见，这儿将主程序和ContentHandler放在了一起。实际上
//main方法中所作的所有事情，都与ContentHandler无关。
xmlReader.parse(new File(filename),new SAXCounter());
} catch (SAXException se) {
System.err.println(se.getMessage());
System.exit(1);
} catch (IOException ioe) {
System.err.println(ioe);
System.exit(1);
}
}
}

我们来看看这段程序作了些什么，在main()方法中，主要做的就是创建解析器，然后解析文档。实际上，在这儿创建SAXParser对象的时候，为了使程序代码于具体的解析器无关，使用了同DOM中一样的设计技巧：通过一个SAXParserFactory类来创建具体的SAXParser对象，这样，当需要使用不同的解析器的时候，要改变的，只是一个环境变量的值，而程序的代码可以保持不变。这就是FactoryMethod模式的思想。在这儿不再具体讲了，如果还有不明白的，可以参看上面DOM中的解释，原理是一样的。

不过在这儿还有一点点要注意的地方，就是SAXParser类和XMLReader类之间的关系。你可能有些迷糊了吧，实际上SAXParser是JAXP中对XMLReader的一个封装类，而XMLReader是定义在SAX2.0种的一个用来解析文档的接口。你可以同样的调用SAXParser或者XMLReader中的parser()方法来解析文档，效果是完全一样的。不过在SAXParser中的parser()方法接受更多的参数，可以对不同的XML文档数据源进行解析，因而使用起来要比XMLReader要方便一些。

这个例子仅仅涉及了SAX的一点皮毛，而下面的这个，可就要高级一些了。下面我们要实现的功能，在DOM的例子中已经有实现了，就是从XML文档中读出内容并格式化输出，虽然程序逻辑看起来还是很简单，但是SAX可不比DOM哦，看着吧。

前面说过，当遇到一个开始标签的时候，在startElement()方法中，我们并不能够得到这个标签在XML文档中所处的位置。这在处理XML文档的时候是个大麻烦，因为在XML中标签的语义，有一部分是由其所处的位置所决定的。而且在一些需要验证文档结构的程序中，这更是一个问题。当然，没有解决不了的问题了，我们可以使用一个栈来实现对文档结构的纪录。

栈的特点是先进先出，我们现在的想法是，在startElemnt()方法中用push将这个标签的名字添加到栈中，在endElement()方法中在把它pop出来。我们知道对一个结构良好的XML而言，其嵌套结构是完备的，每一个开始标签总会对应一个结束标签，而且不会出现标签嵌套之间的错位。因而，每一次startElement()方法的调用，必然会对应一个endElement()方法的调用，这样push和pop也是成对出现的，我们只需要分析栈的结构，就可以很容易的知道当前标签所处在文档结构中的位置了。

public class SAXReader extends DefaultHandler {
java.util.Stack tags=new java.util.Stack();
//--------------XML Content-------------
String text=null;
String url=null;
String author=null;
String description=null;
String day=null;
String year=null;
String month=null;
//----------------------------------------------
public void endDocument() throws SAXException {
System.out.println("------Parse End--------");
}
public void startDocument() throws SAXException {
System.out.println("------Parse Begin--------");
}
public void startElement(String p0, String p1, String p2, Attributes p3) throws SAXException {
tags.push(p1);
}
public void endElement(String p0, String p1, String p2) throws SAXException {
tags.pop();
//一个link节点的信息收集齐了，将其格式化输出
if (p1.equals("link")) printout();
}
public void characters(char[] p0, int p1, int p2) throws SAXException {
//从栈中得到当前节点的信息
String tag=(String) tags.peek();
if (tag.equals("text")) text=new String(p0,p1,p2);
else if (tag.equals("url")) url=new String(p0,p1,p2);
else if (tag.equals("author")) author=new String(p0,p1,p2);
else if (tag.equals("day")) day=new String(p0,p1,p2);
else if (tag.equals("month")) month=new String(p0,p1,p2);
else if (tag.equals("year")) year=new String(p0,p1,p2);
else if (tag.equals("description")) year=new String(p0,p1,p2);
}
private void printout(){
System.out.print("Content: ");
System.out.println(text);
System.out.print("URL: ");
System.out.println(url);
System.out.print("Author: ");
System.out.println(author);
System.out.print("Date: ");
System.out.println(day+"-"+month+"-"+year);
System.out.print("Description: ");
System.out.println(description);
System.out.println();
}
static public void main(String[] args) {
String filename = null;
boolean validation = false;
filename="links.xml";
SAXParserFactory spf = SAXParserFactory.newInstance();

SAXParser saxParser=null;
try {
saxParser = spf.newSAXParser();
} catch (Exception ex) {
System.err.println(ex);
System.exit(1);
}
try {
saxParser.parse(new File(filename),new SAXReader());
} catch (SAXException se) {
System.err.println(se.getMessage());
System.exit(1);
} catch (IOException ioe) {
System.err.println(ioe);
System.exit(1);
}
}
}

在这儿虽然没有使用到栈的分析，但实际上栈的分析是一件很容易的事情，应为java.util.Stack继承了java.util.Vector类，而且Stack中的元素是按栈的结构由底至上排列的，因个，我们可以使用Vector类的size()方法来得到Stack的元素个数，还可以使用Vector的get(int)方法来得到具体的每一个元属。实际上，如果把Stack的元素从底向上逐一排列出来，我们就得到了从XML根节点到当前节点的一条唯一的路径，有了这条路径的信息，文档的结构就在清楚不过了。

小节
好了，到这儿为止，我们已经掌握了对于XML编程的两大利器：DOM和SAX，也知道了该如何在一个Java程序中使用它们。DOM编程相对简单，但是速度比较慢，占用内存多，而SAX编程复杂一些，但是速度快，占用内存少。所以，我们应该根据不同的环境选择使用不同的方法。大部分的XML应用基本都可以用它们来解决。需要特别说明的是，DOM和SAX其实都是语言无关的，并非Java所独有，也就是说，只要有相应的语言实现，DOM和SAX可以应用在任何面向对象的语言中。

上面我们介绍了XML文档的读入，内容提取，以及文档添加和修改的一些方法。还有一类的问题就是XML文档的转换，虽然用DOM和SAX也可以解决，但是实现起来很复杂，而应用XSLT就会简单许多。这个问题，笔者将会在以后的文章中再和大家详细讨论。