Java_特殊文件

一、属性文件

1.1 特殊文件概述

前面学习了IO流,知道IO流是用来读、写文件中的数据。但是接触到的文件都是普通的文本文件,普通的文本文件里面的数据是没有任何格式规范的,用户可以随意编写,如下图所示。

像这种普通的文本文件,没有任何规律可言,不方便程序对文件中的数据信息处理。
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在以后的Java开发过程中还会遇到一些特殊的文本文件,这些文件是有一些格式要求的,方便程序对文件中的数据进行处理。

比如,后面我们会用到两种特殊的文本文件,一种是properties文件,还有一种是xml文件。如下图所示。
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1.2为什么需要使用特殊文件

  • 后缀为.properties的文件,称之为属性文件,它可以很方便的存储一些类似于键值对的数据。经常当做软件的配置文件使用。
  • 而xml文件能够表示更加复杂的数据关系,比如要表示多个用户的用户名、密码、家乡、性别等。在后面,也经常当做软件的配置文件使用。
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现在,学习特殊的文件主要学习什么呢? 主要学习以下的三点
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二、Properties属性文件

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学习Properties这种属性文件。首先要掌握属性文件的格式:

  1. 属性文件后缀以.properties结尾
  2. 属性文件里面的每一行都是一个键值对,键和值中间用=隔开。比如: admin=123456
  3. #表示这样是注释信息,是用来解释这一行配置是什么意思。
  4. 每一行末尾不要习惯性加分号,以及空格等字符;不然会把分号,空格会当做值的一部分。
  5. 键不能重复,值可以重复

接下来,我们学习如何读取属性文件中的数据,介绍一个叫Properties.
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1.Properties是什么?
    PropertiesMap接口下面的一个实现类,所以Properties也是一种双列集合,用来存储键值对。    但是一般不会把它当做集合来使用。
     
2.Properties核心作用?
    Properties类的对象,用来表示属性文件,可以用来读取属性文件中的键值对。
  • 使用Properties读取属性文件中的键值对,需要用到的方法如下。
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    实用Properties读取属性文件的步骤如下
1、创建一个Properties的对象出来(键值对集合,空容器)
2、调用load(字符输入流/字节输入流)方法,开始加载属性文件中的键值对数据到properties对象中去
3、调用getProperty()方法,根据键取值

代码如下:

/**
 * 目标:掌握使用Properties类读取属性文件中的键值对信息。
 */
public class PropertiesTest1 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1、创建一个Properties的对象出来(键值对集合,空容器)
        Properties properties = new Properties();
        System.out.println(properties);
 
        // 2、开始加载属性文件中的键值对数据到properties对象中去
        properties.load(new FileReader("properties-xml-log-app\\src\\users.properties"));
        System.out.println(properties);
 
        // 3、根据键取值
        System.out.println(properties.getProperty("赵敏"));
        System.out.println(properties.getProperty("张无忌"));
 
        // 4、遍历全部的键和值。
        //获取键的集合
        Set<String> keys = properties.stringPropertyNames();
        for (String key : keys) {
            //再根据键获取值
            String value = properties.getProperty(key);
            System.out.println(key + "---->" + value);
        }
         
        properties.forEach((k, v) -> {
            System.out.println(k + "---->" + v);
        });
    }
}
  • 使用Properties往属性文件中写键值对,需要用到的方法如下
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往Properties属性文件中写键值对的步骤如下

1、先准备一个.properties属性文件,按照格式写几个键值对
1、创建Properties对象出来,
2、调用setProperty存储一些键值对数据
3、调用store(字符输出流/字节输出流, 注释),将Properties集合中的键和值写到文件中
    注意:第二个参数是注释,必须得加;

先准备一个users.properties属性文件,如下图所示

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接下来,编写代码读取上面的属性文件。代码如下:

public class PropertiesTest2 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1、创建Properties对象出来,先用它存储一些键值对数据
        Properties properties = new Properties();
        properties.setProperty("张无忌", "minmin");
        properties.setProperty("殷素素", "cuishan");
        properties.setProperty("张翠山", "susu");
 
        // 2、把properties对象中的键值对数据存入到属性文件中去
        properties.store(new FileWriter("properties-xml-log-app/src/users2.properties")
                         , "i saved many users!");//该管道不需要手动关闭,因为作为参数传递给函数,函数生命周期到了之后会自动关闭管道
 
    }
}

案例:遍历文件,判断是否存在键为“李方”的值,如果有就将值改为18。
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三、XML文件

在上一节学习了properties属性文件。接下来再学习一种在开发中经常使用的文件,叫做xml文件。介绍一下,什么是xml文件,然后再来学习如何读取xml文件中的数据。

3.1 XML文件概述

首先,我们来认识一下,什么是XML?

XML是可扩展的标记语言,意思是它是由一些标签组成 的,而这些标签是自己定义的。本质上一种数据格式,可以用来表示复杂的数据关系。

XML文件有如下的特点:

  • XML中的<标签名> 称为一个标签或者一个元素,一般是成对出现的。
  • XML中的标签名可以自己定义(可扩展),但是必须要正确的嵌套
  • XML中只能有一个根标签。
  • XML标准中可以有属性
  • XML必须第一行有一个文档声明,格式是固定的
  • XML文件必须是以.xml为后缀结尾

如下图所示
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接下,同学们可以跟着步骤新建一个XML文件,试试!
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<users>
    <user id="1" desc="第一个用户">
        <name>张无忌name>
        <sex>sex>
        <地址>光明顶地址>
        <password>minminpassword>
    user>
    <people>很多人people>
    <user id="2">
        <name>敏敏name>
        <sex>sex>
        <地址>光明顶地址>
        <password>wujipassword>
    user>
users>

上面XML文件中的数据格式是最为常见的,标签有属性、文本、还有合理的嵌套。XML文件中除了写以上的数据格式之外,还有一些特殊的字符不能直接写。
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  • <,>,& 等这些符号不能出现在标签的文本中,因为标签格式本身就有<>,会和标签格式冲突。

    如果标签文本中有这些特殊字符,需要用一些占位符代替。

    <  表示 <
    >  表示 >
    & 表示 &
    ' 表示 '
    " 表示 "
    
    <data> 3 < 2 && 5 > 4 data>
    
  • 如果在标签文本中,出现大量的特殊字符,不想使用特殊字符,此时可以用CDATA区,格式如下

    <data1>
         4
        ]]>
    data1>
    

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最后,聊聊XML在实际开发中有什么作用?
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关于XML是什么,以及XML的格式,还有XML有什么作用,就先认识到这里。

3.2 XML解析1

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使用程序读取XML文件中的数据,称之为XML解析。这里并不需要我们自己写IO流代码去读取xml文件中的数据。其实有很多开源的,好用的XML解析框架,最知名的是DOM4J(第三方开发的)

由于DOM4J是第三方提供的,所以需要把第三方提供的Jar包导入到自己的项目中来,才可以使用。具体步骤如下:
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DOM4J解析XML文件的思想是:文档对象模型(意思是把整个XML文档、每一个标签、每一个属性都等都当做对象来看待)。Dowument对象表示真个XML文档、Element对象表示标签(元素)、Attribute对象表示属性、标签中的内容就是文本
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DOM4J解析XML需要用到的方法如下图所示
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XML解析的过程,是从根元素开始,从外层往里层解析。 我们先把Document对象,和根元素获取出来

public class Dom4JTest1 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1、创建一个Dom4J框架提供的解析器对象
        SAXReader saxReader = new SAXReader();
 
        // 2、使用saxReader对象把需要解析的XML文件读成一个Document对象。
        Document document =
                saxReader.read("properties-xml-log-app\\src\\helloworld.xml");
 
        // 3、从文档对象中解析XML文件的全部数据了
        Element root = document.getRootElement();
        System.out.println(root.getName());
    }
}

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3.3 XML解析2

获取到XML文件的根元素之后,接下来,就可以用根元素在获取到它里面的子元素(包括子标签、表属性等)。需要用到的方法如下图所示
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接下来,把上面的方法先一个一个的演示一下。

public class Dom4JTest1 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1、创建一个Dom4J框架提供的解析器对象
        SAXReader saxReader = new SAXReader();
 
        // 2、使用saxReader对象把需要解析的XML文件读成一个Document对象。
        Document document =
                saxReader.read("properties-xml-log-app\\src\\helloworld.xml");
 
        // 3、从文档对象中解析XML文件的全部数据了
        Element root = document.getRootElement();
        System.out.println(root.getName());
 
        // 4、获取根元素下的全部一级子元素。
        // List elements = root.elements();
        List<Element> elements = root.elements("user");
        for (Element element : elements) {
            System.out.println(element.getName());
        }
 
        // 5、获取当前元素下的某个子元素。
        Element people = root.element("people");
        System.out.println(people.getText());
 
        // 如果下面有很多子元素user,默认获取第一个。
        Element user = root.element("user");
        System.out.println(user.elementText("name"));
 
        // 6、获取元素的属性信息呢?
        System.out.println(user.attributeValue("id"));
        Attribute id = user.attribute("id");
        System.out.println(id.getName());
        System.out.println(id.getValue());
 
        List<Attribute> attributes = user.attributes();
        for (Attribute attribute : attributes) {
            System.out.println(attribute.getName() + "=" + attribute.getValue());
        }
 
        // 7、如何获取全部的文本内容:获取当前元素下的子元素文本值
        System.out.println(user.elementText("name"));
        System.out.println(user.elementText("地址"));
        System.out.println(user.elementTextTrim("地址")); // 取出文本去除前后空格
        System.out.println(user.elementText("password"));
 
        Element data = user.element("data");
        System.out.println(data.getText());
        System.out.println(data.getTextTrim()); // 取出文本去除前后空格
    }
}

3.4 XML文件写入

在前面我们已经学习了XML解析,意思就是使用程序把XML文件中的数据读取出来。反过来能不能往XML文件中写入数据呢? 答案是可以的。

DOM4J也提供了往XML文件中写标签的方法,但是用起来比较麻烦。这里不建议使用

我们自己使用StringBuilder按照标签的格式拼接,然后再使用BufferedWriter写到XML文件中去就可以了。

public class Dom4JTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        // 1、使用一个StringBuilder对象来拼接XML格式的数据。
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        sb.append("\r\n");
        sb.append("\r\n");
        sb.append("\t").append("从入门到跑路").append("\r\n");
        sb.append("\t").append("dlei").append("\r\n");
        sb.append("\t").append(999.99).append("\r\n");
        sb.append("");
 
        try (
                BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("properties-xml-log-app/src/book.xml"));
                ){
            bw.write(sb.toString());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
 
    }
}

3.5 XML约束(了解)

首先,说一些什么是XML约束?

XML约束指的是限制XML文件中的标签或者属性,只能按照规定的格式写。

比如我在项目中,想约束一个XML文件中的标签只能写<书>、<书名>、<作者>、<售价>这几个标签,如果写其他标签就报错。

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怎么才能达到上面的效果呢?有两种约束技术,一种是DTD约束、一种是Schame约束。

  • DTD约束案例

    如下图所示book.xml中引入了DTD约束文件,book.xml文件中的标签就受到DTD文件的约束
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DTD文件解释

   表示根标签是<书架>,并且书架中有子标签<书>
 表示书是一个标签,且书中有子标签<书名>、<作者>、<售价>
  表示<书名>是一个标签,且<书名>里面是普通文本
  表示<作者>是一个标签,且<作者>里面是普通文本
  表示<售价>是一个标签,且<售价>里面是普通文本

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  • Schame约束案例

如下图所示,左边的book2.xml文件就受到右边schame文件(.xsd结尾的文件)的约束。
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