使用JAXB处理XML文档
2006-03-27 11:02
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使用JAXB处理XML文档——先睹为快
JAXB以其方便的XML数据处理能力可能会引起你的兴趣。你可能还不了解JAXB是什么,想要知道它到底有什么好处,如果这是你需要的,你才会再花时间去细细的研究它,或者你只需要使用最基本的功能。然而Sun关于JAXB的文档有80页之多。我想大部分人都没有耐心看完这样的长篇大论。本文以简短的篇幅介绍了JAXB的基本使用,算是先睹为快吧。本文附带的代码包括了JAXB1.0 early access版本和本文所使用的代码。欢迎与我讨论: mailto:boyofjava@sina.com
本文假设你会使用Java编程,了解并能够看懂XML,DTD。
1 为什么要使用JAXB
在Java中处理XML数据的常规方法有SAX,DOM等。其中SAX使用起来很麻烦,不能修改XML数据;而DOM的处理大文档速度非常的慢,易用性也不必SAX好到哪里去。实际上,无论是SAX还是DOM都不是专门为Java准备的,它们都是访问XML文档的统一底层接口,与语言无关。
现在我们有了另外的选择。这就是JAXB和JDOM。JDOM与本文无关,目前最新的版本是beta8,感兴趣的话,可以访问http://www.jdom.org/。
JAXB的全名是Java ™Architecture for XML Binding,目前是1.0的early access版本,在Sun的Java站点只有注册为成员才能够下载。JAXB的特点就是将你用DTD定义好的XML文档映射为Java对象,提供简单、快速的数据操作方式。要访问XML中的元素、属性只要通过相应对象上的一系列getter和 setter方法。你还可以通过marshal方法将对象的数据写进XML文件,通过unmarshal方法将XML文件的数据读入对象,通过validate方法验证XML文件是否符合DTD的约束。JAXB的缺点就在于只能访问特定的(也就是你用DTD定义的)XML文档。
2 JAXB如何工作
JAXB包括了一个运行类库和一个模式编译器。首先你要定义XML的DTD,然后编写一个绑定模式(Binding Schema)。DTD定义了XML文档,绑定模式也是一个XML文件,指出DTD定义的XML文档如何被映射为Java对象。运行编译器,将DTD和绑定模式作为参数传给编译器,编译器就会生成Java代码。编译生成的Java代码,通过这些代码就可以访问XML文档了。
3 JAXB的安装
以1.0 early access为例,它不包含在JDK中,先到http://java.sun.com/xml下载。注意由于是早期版本,需要先登录才能下载,本文附带的源码包含了JAXB1.0 early access。下载后将文件解压缩,在lib目录中有两个文件。jaxb-rt-1.0-ea.jar是运行支持库,jaxb-xjc-1.0-ea.jar是模式编译器。注意bin目录中的xjc文件只能在UNIX下使用,如果你的系统是Windows,那么你需要在命令行窗口手工输入命令来编译。为了在任何地方都可以运行模式编译器和它生成的代码,我们要把这两的文件加入CLASSPATH。一个简单的办法是把这两个文件拷贝到jre/lib/ext下。
4 一个简单的例子
有这样一个XML文档。它描述书的列表,举例如下:
文件exampleA.xml
<?xml version="1.0" encoding="GBK"?>
<bookList>
<book>
<name>Java编程入门</name>
<author>张三</author>
<publishDate>2002-6-6</publishDate>
<price>35.0</price>
</book>
<book>
<name>XML在Java中的应用</name>
<author>李四</author>
<publishDate>2002-9-16</publishDate>
<price>92.0</price>
</book>
</bookList>
其DTD文件如下:
文件bookList.dtd
<!ELEMENT bookList (book)*>
<!ELEMENT book(name,author,publishDate,price)>
<!ELEMENT name (#PCDATA)>
<!ELEMENT author (#PCDATA)>
<!ELEMENT publishDate (#PCDATA)>
<!ELEMENT price (#PCDATA)>
现在我们就来编写一个最简单的绑定模式,其文件扩展名应该为xjs。
文件bookList.xjs
<xml-java-binding-schema version="1.0-ea">
<element name="bookList" type="class" root="true"/>
</xml-java-binding-schema>
现在就可以运行模式编译器生成Java代码,请先保证CLASSPATH中包含了JAXB的两个JAR文件。Windows用户注意bin目录下的那个文件是没用的。在命令行运行:
java com.sun.tools.xjc.Main bookList.dtd bookList.xjs
如果没出问题,编译器就生成了Book.java,BookList.java两个文件。你不用去理解这两个源文件里面的代码,只要知道怎么使用它们提供的方法就可以了。它们的继承结构都是这样的:
java.lang.Object
javax.xml.bind.ValidatableObject
javax.xml.bind.MarshallableObject
javax.xml.bind.MarshallableRootElement
BookList or Book
BookList.java主要包含了以下方法
BookList() //构造函数
List getBook() //得到书的集合,List中的对象实际类型是Book,可以添加、修改、删除其中的元素
void deleteBook() //删除集合
void emptyBook() //删除并生成一个新的空集合
void marshal(X) //将数据写进XML文档
void unmarshal(X) //将数据从XML文档读入对象
void validate(X) //检查是否符合DTD约束,同时检查子树。在这个例子中就是BookList的Book集合
void validateThis() //检查是否符合DTD约束,不检查子树
其中marshal,unmarshal,validate被重载,有多种参数形式(可以参考JAXB的API文档)。
Book.java主要包含了以下方法
Book()
String getName()
String getAuthor()
String getPublishDate()
String getPrice()
void setName(String x)
void setAuthor(String x)
void setPublishDate(String x)
void setPrice(String x)
void marshal()
void unmarshal()
void validate()
现在我们就可以使用这两个文件访问XML了。首先编译这两个文件。编写一个Test.java文件,把它和生成的两个文件以及前面的exampleA.xml放在一起。这个程序从 exampleA.xml读入数据,作修改(把第一本书作者改成王五)后写入exampleB.xml。因为中文的编码问题,所以我们需要多一点手续。
文件Test.java
import java.io.*;
import java.util.*;
import javax.xml.bind.*;
import javax.xml.marshal.*;
public class Test{
public static void main(String[] args) throws Exception{
BookList bl = new BookList();
FileInputStream fis = new FileInputStream("exampleA.xml");
try{
bl = bl.unmarshal(fis);
}finally{
fis.close();
}
List books = bl.getBook();
Book b = (Book)books.get(0);
b.setAuthor("王五");
bl.validate(); //先验证,不然marshal会出错
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("exampleB.xml");
XMLWriter xw = new XMLWriter(fos,"GBK");
try{
bl.marshal(xw);
}finally{
fos.close();
}
}
}
编译运行,生成的文件exampleB.xml如下:
<?xml version="1.0" encoding="GBK"?>
<bookList>
<book>
<name>Java编程入门</name>
<author>王五</author>
<publishDate>2002-6-6</publishDate>
<price>35.0</price></book>
<book>
<name>XML在Java中的应用</name>
<author>李四</author>
<publishDate>2002-9-16</publishDate>
<price>92.0</price></book></bookList>
5 更进一步:数据类型转换
你可能已经注意到在上面的例子中,生成的Book对象的getPrice方法返回的是String,实际上它应该是float。同样publishDate以该是日期类型,而不是字符串。这是因为我们的绑定模式写得太简单了,模式编译器生成了默认的String类型。现在我们这样写:
文件bookList2.xjs
<xml-java-binding-schema version="1.0-ea">
<element name="bookList" type="class" root="true"/>
<element name="price" type="value" convert="float"/>
<element name="publishDate" type="value" convert="TransDate" />
<conversion name="TransDate" type="java.util.Date"
parse="TransDate.parseDate" print="TransDate.printDate"/>
</xml-java-binding-schema>
用java com.sun.tools.xjc.Main bookList.dtd bookList2.xjs运行编译器。生成的Book文件的相应代码为:
float getPrice()
java.util.Date getPublishDate()
bookList2.xjs第3行将Price转换成了float类型,float类型是一个简单类型,因此用convert="float"描述就可以了。而 publishDate需要转变成java.util.Date,这是一个类,而且他没有以字符串作为参数的构造函数。parse="TransDate.parseDate"就表示使用unmarshal读取数据的时候,会调用TransDate.parseDate()方法。这个静态方法以字符串为参数,返回java.util.date。print="TransDate.printDate"的作用相反。TransDate这个类需要我们提供。
文件TransDate.java
import java.util.Date;
public class TransDate {
private static java.text.SimpleDateFormat df
= new java.text.SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
public static Date parseDate(String d) {
try {
return df.parse(d);
} catch (java.text.ParseException pe) {
System.out.print(pe);
return new Date();
}
}
public static String printDate(Date d) {
return df.format(d);
}
}
6 那些使JAXB能够做到,但本文没有提到的
本文提供的这个例子很简单,实际上JAXB还可以定义文档的哪些元素(属性)可以被转换成类,哪些被转换成类的属性。处理元素的属性。处理枚举值。为一些元素共同的子元素生成接口(因为JAXB不支持NameSpace),定义继承结构等等。
7 JAXB不能做到的
Sun的文档里提到的:
仅支持用DTD定义XML
不支持NameSpace
不支持内部子集、NOTATIONs、ENTITY、ENTITIES等。
另外,我发现如果要写一条处理指令到XML文档中,例如指定转换的样式单
<?xml-stylesheet href=”a.xsl” type=”text/xsl”?>
在JAXB中好像做不到,在javax.xml.marshal.XMLWriter中有一个chars(String str)方法,可以把字符串到XML文件的声明后面,但是这个方法对特殊字符作了转义,也就是没办法可以做到。这很奇怪,因为这是一个常用的功能,要实现也不难。也许还有我没有发现的办法。倒是有一个doctype方法可以写DOCTYPE声明。
8 参考文档
1 The Java ™ Architecture for XML Binding User’s Guide
(http://java.sun.com/xml/jaxb/jaxb-docs.pdf)
2 Web Services Made Easier. The Java TM APIs and Architectures for XML, A Technical White Paper (http://java.sun.com/xml/webservices.pdf )
JAXB以其方便的XML数据处理能力可能会引起你的兴趣。你可能还不了解JAXB是什么,想要知道它到底有什么好处,如果这是你需要的,你才会再花时间去细细的研究它,或者你只需要使用最基本的功能。然而Sun关于JAXB的文档有80页之多。我想大部分人都没有耐心看完这样的长篇大论。本文以简短的篇幅介绍了JAXB的基本使用,算是先睹为快吧。本文附带的代码包括了JAXB1.0 early access版本和本文所使用的代码。欢迎与我讨论: mailto:boyofjava@sina.com
本文假设你会使用Java编程,了解并能够看懂XML,DTD。
1 为什么要使用JAXB
在Java中处理XML数据的常规方法有SAX,DOM等。其中SAX使用起来很麻烦,不能修改XML数据;而DOM的处理大文档速度非常的慢,易用性也不必SAX好到哪里去。实际上,无论是SAX还是DOM都不是专门为Java准备的,它们都是访问XML文档的统一底层接口,与语言无关。
现在我们有了另外的选择。这就是JAXB和JDOM。JDOM与本文无关,目前最新的版本是beta8,感兴趣的话,可以访问http://www.jdom.org/。
JAXB的全名是Java ™Architecture for XML Binding,目前是1.0的early access版本,在Sun的Java站点只有注册为成员才能够下载。JAXB的特点就是将你用DTD定义好的XML文档映射为Java对象,提供简单、快速的数据操作方式。要访问XML中的元素、属性只要通过相应对象上的一系列getter和 setter方法。你还可以通过marshal方法将对象的数据写进XML文件,通过unmarshal方法将XML文件的数据读入对象,通过validate方法验证XML文件是否符合DTD的约束。JAXB的缺点就在于只能访问特定的(也就是你用DTD定义的)XML文档。
2 JAXB如何工作
JAXB包括了一个运行类库和一个模式编译器。首先你要定义XML的DTD,然后编写一个绑定模式(Binding Schema)。DTD定义了XML文档,绑定模式也是一个XML文件,指出DTD定义的XML文档如何被映射为Java对象。运行编译器,将DTD和绑定模式作为参数传给编译器,编译器就会生成Java代码。编译生成的Java代码,通过这些代码就可以访问XML文档了。
3 JAXB的安装
以1.0 early access为例,它不包含在JDK中,先到http://java.sun.com/xml下载。注意由于是早期版本,需要先登录才能下载,本文附带的源码包含了JAXB1.0 early access。下载后将文件解压缩,在lib目录中有两个文件。jaxb-rt-1.0-ea.jar是运行支持库,jaxb-xjc-1.0-ea.jar是模式编译器。注意bin目录中的xjc文件只能在UNIX下使用,如果你的系统是Windows,那么你需要在命令行窗口手工输入命令来编译。为了在任何地方都可以运行模式编译器和它生成的代码,我们要把这两的文件加入CLASSPATH。一个简单的办法是把这两个文件拷贝到jre/lib/ext下。
4 一个简单的例子
有这样一个XML文档。它描述书的列表,举例如下:
文件exampleA.xml
<?xml version="1.0" encoding="GBK"?>
<bookList>
<book>
<name>Java编程入门</name>
<author>张三</author>
<publishDate>2002-6-6</publishDate>
<price>35.0</price>
</book>
<book>
<name>XML在Java中的应用</name>
<author>李四</author>
<publishDate>2002-9-16</publishDate>
<price>92.0</price>
</book>
</bookList>
其DTD文件如下:
文件bookList.dtd
<!ELEMENT bookList (book)*>
<!ELEMENT book(name,author,publishDate,price)>
<!ELEMENT name (#PCDATA)>
<!ELEMENT author (#PCDATA)>
<!ELEMENT publishDate (#PCDATA)>
<!ELEMENT price (#PCDATA)>
现在我们就来编写一个最简单的绑定模式,其文件扩展名应该为xjs。
文件bookList.xjs
<xml-java-binding-schema version="1.0-ea">
<element name="bookList" type="class" root="true"/>
</xml-java-binding-schema>
现在就可以运行模式编译器生成Java代码,请先保证CLASSPATH中包含了JAXB的两个JAR文件。Windows用户注意bin目录下的那个文件是没用的。在命令行运行:
java com.sun.tools.xjc.Main bookList.dtd bookList.xjs
如果没出问题,编译器就生成了Book.java,BookList.java两个文件。你不用去理解这两个源文件里面的代码,只要知道怎么使用它们提供的方法就可以了。它们的继承结构都是这样的:
java.lang.Object
javax.xml.bind.ValidatableObject
javax.xml.bind.MarshallableObject
javax.xml.bind.MarshallableRootElement
BookList or Book
BookList.java主要包含了以下方法
BookList() //构造函数
List getBook() //得到书的集合,List中的对象实际类型是Book,可以添加、修改、删除其中的元素
void deleteBook() //删除集合
void emptyBook() //删除并生成一个新的空集合
void marshal(X) //将数据写进XML文档
void unmarshal(X) //将数据从XML文档读入对象
void validate(X) //检查是否符合DTD约束,同时检查子树。在这个例子中就是BookList的Book集合
void validateThis() //检查是否符合DTD约束,不检查子树
其中marshal,unmarshal,validate被重载,有多种参数形式(可以参考JAXB的API文档)。
Book.java主要包含了以下方法
Book()
String getName()
String getAuthor()
String getPublishDate()
String getPrice()
void setName(String x)
void setAuthor(String x)
void setPublishDate(String x)
void setPrice(String x)
void marshal()
void unmarshal()
void validate()
现在我们就可以使用这两个文件访问XML了。首先编译这两个文件。编写一个Test.java文件,把它和生成的两个文件以及前面的exampleA.xml放在一起。这个程序从 exampleA.xml读入数据,作修改(把第一本书作者改成王五)后写入exampleB.xml。因为中文的编码问题,所以我们需要多一点手续。
文件Test.java
import java.io.*;
import java.util.*;
import javax.xml.bind.*;
import javax.xml.marshal.*;
public class Test{
public static void main(String[] args) throws Exception{
BookList bl = new BookList();
FileInputStream fis = new FileInputStream("exampleA.xml");
try{
bl = bl.unmarshal(fis);
}finally{
fis.close();
}
List books = bl.getBook();
Book b = (Book)books.get(0);
b.setAuthor("王五");
bl.validate(); //先验证,不然marshal会出错
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("exampleB.xml");
XMLWriter xw = new XMLWriter(fos,"GBK");
try{
bl.marshal(xw);
}finally{
fos.close();
}
}
}
编译运行,生成的文件exampleB.xml如下:
<?xml version="1.0" encoding="GBK"?>
<bookList>
<book>
<name>Java编程入门</name>
<author>王五</author>
<publishDate>2002-6-6</publishDate>
<price>35.0</price></book>
<book>
<name>XML在Java中的应用</name>
<author>李四</author>
<publishDate>2002-9-16</publishDate>
<price>92.0</price></book></bookList>
5 更进一步:数据类型转换
你可能已经注意到在上面的例子中,生成的Book对象的getPrice方法返回的是String,实际上它应该是float。同样publishDate以该是日期类型,而不是字符串。这是因为我们的绑定模式写得太简单了,模式编译器生成了默认的String类型。现在我们这样写:
文件bookList2.xjs
<xml-java-binding-schema version="1.0-ea">
<element name="bookList" type="class" root="true"/>
<element name="price" type="value" convert="float"/>
<element name="publishDate" type="value" convert="TransDate" />
<conversion name="TransDate" type="java.util.Date"
parse="TransDate.parseDate" print="TransDate.printDate"/>
</xml-java-binding-schema>
用java com.sun.tools.xjc.Main bookList.dtd bookList2.xjs运行编译器。生成的Book文件的相应代码为:
float getPrice()
java.util.Date getPublishDate()
bookList2.xjs第3行将Price转换成了float类型,float类型是一个简单类型,因此用convert="float"描述就可以了。而 publishDate需要转变成java.util.Date,这是一个类,而且他没有以字符串作为参数的构造函数。parse="TransDate.parseDate"就表示使用unmarshal读取数据的时候,会调用TransDate.parseDate()方法。这个静态方法以字符串为参数,返回java.util.date。print="TransDate.printDate"的作用相反。TransDate这个类需要我们提供。
文件TransDate.java
import java.util.Date;
public class TransDate {
private static java.text.SimpleDateFormat df
= new java.text.SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
public static Date parseDate(String d) {
try {
return df.parse(d);
} catch (java.text.ParseException pe) {
System.out.print(pe);
return new Date();
}
}
public static String printDate(Date d) {
return df.format(d);
}
}
6 那些使JAXB能够做到,但本文没有提到的
本文提供的这个例子很简单,实际上JAXB还可以定义文档的哪些元素(属性)可以被转换成类,哪些被转换成类的属性。处理元素的属性。处理枚举值。为一些元素共同的子元素生成接口(因为JAXB不支持NameSpace),定义继承结构等等。
7 JAXB不能做到的
Sun的文档里提到的:
仅支持用DTD定义XML
不支持NameSpace
不支持内部子集、NOTATIONs、ENTITY、ENTITIES等。
另外,我发现如果要写一条处理指令到XML文档中,例如指定转换的样式单
<?xml-stylesheet href=”a.xsl” type=”text/xsl”?>
在JAXB中好像做不到,在javax.xml.marshal.XMLWriter中有一个chars(String str)方法,可以把字符串到XML文件的声明后面,但是这个方法对特殊字符作了转义,也就是没办法可以做到。这很奇怪,因为这是一个常用的功能,要实现也不难。也许还有我没有发现的办法。倒是有一个doctype方法可以写DOCTYPE声明。
8 参考文档
1 The Java ™ Architecture for XML Binding User’s Guide
(http://java.sun.com/xml/jaxb/jaxb-docs.pdf)
2 Web Services Made Easier. The Java TM APIs and Architectures for XML, A Technical White Paper (http://java.sun.com/xml/webservices.pdf )
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