在编写与 XML 数据交互的现代软件应用时，有效地读取和解析 XML 文件是至关重要的。XML（可扩展标记语言）因其灵活性和自我描述性，已成为数据存储和传输的一种普遍格式。对于 Java 开发者来说，Java 提供了多种工具和库来处理 XML 文件，每种工具都有其独特的特点和最适用的场景。

本文旨在探讨 Java 中处理 XML 文件的五种主要方法：DOM、SAX、StAX、JAXB 和 JDOM。这些技术各有优势和局限，选择合适的方法可以大大提高开发效率和程序性能。我们将详细介绍每种方法的工作原理、典型用途以及如何在 Java 程序中实现它们。

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1、Java 读取 xml 文件的五种方式

在 Java 中读取 XML 文件有多种方法，这里列出五种常见的方式：

• DOM 解析器（Document Object Model）：DOM 是处理 XML 文件的一种标准方法，它将整个 XML 文件加载到内存中，然后构造成一个树状结构以便程序可以操作。这种方法适合于需要对文档进行频繁读写操作的情况；
• SAX 解析器（Simple API for XML）：SAX 是一种基于事件的解析方式，它不会将整个 XML 文档加载到内存中。这种方法适用于只需要读取 XML 文档的情况，特别是处理非常大的文件时；
• StAX 解析器（Streaming API for XML）：StAX 是一种拉式解析（Pull Parsing）技术，允许程序员按需读取 XML 数据。这种方式适合于需要对 XML 文档进行增量处理的情况；
• JAXB（Java Architecture for XML Binding）：JAXB 允许 Java 开发者通过注解将 Java 对象映射到 XML 文件，反之亦然。这适用于需要将 XML 数据直接转换为 Java 对象的场合；
• JDOM（Java Document Object Model）：JDOM 提供了一种简洁而易用的 API，用于解析、创建和操作 XML 文档。它基于树形结构，类似于 DOM，但提供了更简单的 API，适用于中小型 XML 文件的处理。

首先是 XML 示例：

xml
复制代码
<?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>

接下来，我们将使用不同的方式读取并打印这个 XML 示例。

2、DOM（文档对象模型）解析

DOM 将整个 XML 文档加载到内存中，以树形结构表示。这种方式易于遍历和操作，适合对整个文档进行多次读写操作，但可能消耗大量内存，不适合处理大型 XML 文件。

DOM 是 Java 标准库的一部分，无需额外引入依赖。

代码实现：

package com.lizhengi;import org.w3c.dom.*;
import javax.xml.parsers.*;/*** DOM 方式读取 XML文件* @author lizhengi*/
public class DomReadExample {public static void main(String[] args) throws Exception {// 创建一个 DocumentBuilderFactory 实例，用于创建 DocumentBuilderDocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance();// 使用工厂创建一个 DocumentBuilder 实例，用于解析 XML 文档DocumentBuilder builder = factory.newDocumentBuilder();// 使用 ClassLoader 获取资源文件的输入流，并解析成 Document 对象Document document = builder.parse(DomReadExample.class.getClassLoader().getResourceAsStream("example.xml"));// 获取 XML 文档中所有名为 "book" 的元素节点NodeList bookNodes = document.getElementsByTagName("book");// 遍历每个 "book" 元素节点，并输出其子元素的内容for (int i = 0; i < bookNodes.getLength(); i++) {Node bookNode = bookNodes.item(i);Element bookElement = (Element) bookNode;// 获取 "title"、"author" 和 "year" 子元素的内容String title = bookElement.getElementsByTagName("title").item(0).getTextContent();String author = bookElement.getElementsByTagName("author").item(0).getTextContent();String year = bookElement.getElementsByTagName("year").item(0).getTextContent();// 打印输出图书的信息System.out.println("Title: " + title + ", Author: " + author + ", Year: " + year);}}
}

3、SAX（简单 API for XML）解析

SAX 以事件驱动的方式逐行解析 XML 文档，并在解析过程中触发事件。它不需要将整个文档加载到内存中，因此适用于处理大型 XML 文件，但相对于 DOM，它的操作稍显复杂。

SAX 是 Java 标准库的一部分，无需额外引入依赖。

代码实现：

package com.lizhengi;import org.xml.sax.*;
import org.xml.sax.helpers.*;/*** SAX 解析 XML 示例* 该类继承了 DefaultHandler 类，用于处理 SAX 事件** @author liziheng*/
public class SaxReadExample extends DefaultHandler {// 表示是否在书籍元素内部private boolean inBookElement = false;// 用于存储当前正在处理的元素的名称private String currentElement;// 当前书籍的标题private String currentTitle;// 当前书籍的作者private String currentAuthor;// 当前书籍的年份private String currentYear;/*** 开始解析元素时调用** @param uri         元素的命名空间 URI* @param localName   元素的本地名称* @param qName       元素的限定名称* @param attributes  元素的属性*/@Overridepublic void startElement(String uri, String localName, String qName, Attributes attributes) {if ("book".equals(qName)) {// 进入书籍元素内部inBookElement = true;}// 存储当前元素的名称currentElement = qName;}/*** 处理元素字符数据时调用** @param ch     字符数组* @param start  字符数据的起始索引* @param length 字符数据的长度*/@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)) {// 设置当前书籍的标题currentTitle = content;} else if ("author".equals(currentElement)) {// 设置当前书籍的作者currentAuthor = content;} else if ("year".equals(currentElement)) {// 设置当前书籍的年份currentYear = content;}}}}/*** 结束解析元素时调用** @param uri       元素的命名空间 URI* @param localName 元素的本地名称* @param qName     元素的限定名称*/@Overridepublic void endElement(String uri, String localName, String qName) {if ("book".equals(qName)) {// 打印当前书籍的信息System.out.println("Title: " + currentTitle + ", Author: " + currentAuthor + ", Year: " + currentYear);// 重置当前书籍的信息currentTitle = null;currentAuthor = null;currentYear = null;// 退出书籍元素内部inBookElement = false;}}/*** 主方法，程序入口** @param args 命令行参数* @throws Exception 抛出异常*/public static void main(String[] args) throws Exception {// 创建 XML 解析器XMLReader reader = XMLReaderFactory.createXMLReader();// 设置内容处理器为当前类的实例reader.setContentHandler(new SaxReadExample());// 解析 XML 文件并触发 SAX 事件reader.parse(new InputSource(SaxReadExample.class.getClassLoader().getResourceAsStream("example.xml")));}
}

4、StAX（流 API for XML）解析

StAX 提供了类似于 SAX 的事件驱动的解析方式，但与 SAX 不同，它提供了更简洁的 API，并允许开发者在解析过程中灵活地控制流。这使得 StAX 更容易使用和理解。

引入依赖：

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

代码实现：

package com.lizhengi;import javax.xml.stream.*;/*** 使用 StAX（Streaming API for XML）方式读取 XML 文件示例* 该类实现了对 XML 文件的解析，并打印每本书的信息** @author lizhengi*/
public class StaxReadExample {public static void main(String[] args) throws Exception {// 创建 XMLInputFactory 实例，用于创建 XMLStreamReaderXMLInputFactory factory = XMLInputFactory.newInstance();// 创建 XMLStreamReader 实例，用于逐行读取 XML 文件内容XMLStreamReader reader = factory.createXMLStreamReader(StaxReadExample.class.getClassLoader().getResourceAsStream("example.xml"));// 用于存储当前正在处理的元素的名称和内容String currentElement = null;String currentTitle = null;String currentAuthor = null;String currentYear = null;// 循环读取 XML 文件中的内容while (reader.hasNext()) {int event = reader.next();switch (event) {case XMLStreamConstants.START_ELEMENT:// 开始处理元素时，记录当前元素的名称currentElement = reader.getLocalName();break;case XMLStreamConstants.CHARACTERS:// 处理元素的字符数据时，获取字符数据的内容String content = reader.getText().trim();if (!content.isEmpty()) {// 根据当前元素的名称，存储相应的内容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:// 结束处理元素时，检查是否为书籍元素的结束标签if ("book".equals(reader.getLocalName())) {// 打印当前书籍的信息System.out.println("Title: " + currentTitle + ", Author: " + currentAuthor + ", Year: " + currentYear);// 重置当前书籍的信息，准备处理下一本书currentTitle = null;currentAuthor = null;currentYear = null;}break;}}}
}

5、JAXB（Java Architecture for XML Binding）

JAXB 允许将 XML 数据绑定到 Java 对象，从而简化了 XML 数据与 Java 对象之间的转换过程。它通常用于处理 XML 数据的映射和序列化，而不是直接解析整个 XML 文档。

JAXB 也是 Java 标准库的一部分，无需额外引入依赖。

代码实现：

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 文件对应的 Java 类，根元素为 "library"*/
@XmlRootElement(name = "library")
class Library {// 用于存储书籍信息的列表，每个元素对应一个书籍@XmlElement(name = "book")public List<Book> books = new ArrayList<Book>();
}/*** 书籍信息的 Java 类*/
class Book {// 书籍标题@XmlElementpublic String title;// 书籍作者@XmlElementpublic String author;// 出版年份@XmlElementpublic int year;
}/*** 使用 JAXB 方式读取 XML 文件* @author lizhengi*/
public class JaxbReadExample {public static void main(String[] args) throws Exception {// 创建 JAXBContext 实例，用于创建 UnmarshallerJAXBContext context = JAXBContext.newInstance(Library.class);// 创建 Unmarshaller 实例，用于将 XML 数据转换为 Java 对象Unmarshaller unmarshaller = context.createUnmarshaller();// 使用 Unmarshaller 解析 XML 文件，并将其转换为 Library 对象Library library = (Library) unmarshaller.unmarshal(JaxbReadExample.class.getClassLoader().getResourceAsStream("example.xml"));// 遍历 Library 中的每本书，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 提供了一种简洁而易用的 API，用于解析、创建和操作 XML 文档。它基于树形结构，类似于 DOM，但提供了更简单的 API，适用于中小型 XML 文件的处理。

引入依赖：

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

代码实现：

package com.lizhengi;import org.jdom2.*;
import org.jdom2.input.*;/*** 使用 JDOM 方式读取 XML 文件* 该程序从 XML 文件中读取图书信息，并打印每本书的标题、作者和年份* XML 文件的根元素为 "library"，每个 "book" 元素表示一本书* @author lizhengi*/
public class JdomReadExample {public static void main(String[] args) throws Exception {// 使用 SAXBuilder 创建解析器SAXBuilder builder = new SAXBuilder();// 使用解析器构建 XML 文档对象Document document = builder.build(JdomReadExample.class.getClassLoader().getResourceAsStream("example.xml"));// 获取 XML 文档的根元素Element root = document.getRootElement();// 遍历根元素下的所有 "book" 元素，并输出每本书的信息for (Element book : root.getChildren("book")) {// 获取书籍的标题、作者和年份String title = book.getChildText("title");String author = book.getChildText("author");String year = book.getChildText("year");// 打印输出书籍信息System.out.println("Title: " + title + ", Author: " + author + ", Year: " + year);}}
}