Java笔记16-XML与JSON

XML和JSON是两种经常在网络使用的数据表示格式。
笔记摘自 廖雪峰的官方网站-Java教程-XML与JSON 。

XML简介

XML是可扩展标记语言（eXtensible Markup Language）的缩写，它是是一种数据表示格式，可以描述非常复杂的数据结构，常用于传输和存储数据。

XML有几个特点：

• 纯文本，默认使用UTF-8编码；
• 可嵌套，适合表示结构化数据。

XML的结构
XML有固定的结构，首行必定是，可以加上可选的编码。

紧接着，如果以类似声明的是文档定义类型（DTD：Document Type Definition），DTD是可选的。

接下来是XML的文档内容，一个XML文档有且仅有一个根元素，根元素可以包含任意个子元素，元素可以包含属性，例如，1234567包含一个属性lang=“CN”，且元素必须正确嵌套。如果是空元素，可以用表示。

例如，一个描述书籍的XML文档可能如下：

<book id="1">
    <name>Java核心技术name>
    <author>Cay S. Horstmannauthor>
    <isbn lang="CN">1234567isbn>
    <tags>
        <tag>Javatag>
        <tag>Networktag>
    tags>
    <pubDate/>
book>

由于使用了<、>以及引号等标识符，如果内容出现了特殊符号，需要转义。

常见的特殊字符以及其转义如下：

格式正确的XML（Well Formed）是指XML的格式是正确的，可以被解析器正常读取。通过浏览器可以验证XML文件准确性。

而合法的XML是指，不但XML格式正确，而且它的数据结构可以被DTD或者XSD验证。

因为XML是一种树形结构的文档，它有两种标准的解析API：

• DOM：一次性读取XML，并在内存中表示为树形结构；
• SAX：以流的形式读取XML，使用事件回调。

使用DOM

Java提供的DOM API可以将XML解析为DOM结构，以Document对象表示；

DOM可在内存中完整表示XML数据结构；

DOM解析速度慢，内存占用大。

理解不难，详情见 使用DOM 。

使用SAX

SAX是一种流式解析XML的API；

SAX通过事件触发，读取速度快，消耗内存少；

调用方必须通过回调方法获得解析过程中的数据。

详情见 使用SAX 。

使用Jackson

无论是DOM还是SAX，使用起来都不直观。观察XML文档的结构：

<book id="1">
    <name>Java核心技术name>
    <author>Cay S. Horstmannauthor>
    <isbn lang="CN">1234567isbn>
    <tags>
        <tag>Javatag>
        <tag>Networktag>
    tags>
    <pubDate/>
book>

其完全可以对应到一个定义好的JavaBean中：

public class Book {
    public long id;
    public String name;
    public String author;
    public String isbn;
    public List<String> tags;
    public String pubDate;
}

Jackson的开源的第三方库可以做到XML到JavaBean的转换。要使用Jackson，先添加两个Maven的依赖：

• com.fasterxml.jackson.dataformat:jackson-dataformat-xml:2.10.1
• org.codehaus.woodstox:woodstox-core-asl:4.4.1

然后，定义好JavaBean，就可以用下面几行代码解析：

InputStream input = Main.class.getResourceAsStream("/book.xml");
JacksonXmlModule module = new JacksonXmlModule();
XmlMapper mapper = new XmlMapper(module);
Book book = mapper.readValue(input, Book.class);
System.out.println(book.id);
System.out.println(book.name);
System.out.println(book.author);
System.out.println(book.isbn);
System.out.println(book.tags);
System.out.println(book.pubDate);

注意到XmlMapper就是我们需要创建的核心对象，可以用readValue(InputStream, Class)直接读取XML并返回一个JavaBean。运行上述代码，就可以直接从Book对象中拿到数据：

1
Java核心技术
Cay S. Horstmann
1234567
[Java, Network]
null

如果要解析的数据格式不是Jackson内置的标准格式，那么需要编写一点额外的扩展来告诉Jackson如何自定义解析。参考 Jackson 官方文档 。

使用JSON

XML的特点是功能全面，但标签繁琐，格式复杂。在Web上使用XML现在越来越少，取而代之的是JSON这种数据结构。

JSON是JavaScript Object Notation的缩写，它去除了所有JavaScript执行代码，只保留JavaScript的对象格式。JSON是轻量级的数据表示方式，常用于Web应用；一个典型的JSON如下：

{
    "id": 1,
    "name": "Java核心技术",
    "author": {
        "firstName": "Abc",
        "lastName": "Xyz"
    },
    "isbn": "1234567",
    "tags": ["Java", "Network"]
}

JSON作为数据传输的格式，有几个显著的优点：

• JSON只允许使用UTF-8编码，不存在编码问题；
• JSON只允许使用双引号作为key，特殊字符用\转义，格式简单；
• 浏览器内置JSON支持，如果把数据用JSON发送给浏览器，可以用JavaScript直接处理。

因此，JSON适合表示层次结构，因为它格式简单，仅支持以下几种数据类型：

• 键值对：{“key”: value}
• 数组：[1, 2, 3]
• 字符串：“abc”
• 数值（整数和浮点数）：12.34
• 布尔值：true或false
• 空值：null

使用Java对JSON进行读写
Java用于解析json的第三方库Jackson可以实现JavaBean和JSON之间的转换，只需要引入以下Maven依赖：

• com.fasterxml.jackson.core:jackson-databind:2.10.0

可以通过Module扩展Jackson能处理的数据类型；

可以自定义JsonSerializer和JsonDeserializer来定制序列化和反序列化。

详情见 XML与JSON 。