Java XPath 解析器 - 查询 XML 文档

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Java XPath 是一个 Java API，它帮助我们使用 XPath 表达式查询 XML 文档。使用 XPath 表达式，可以实现元素的随机访问，因此我们可以从 XML 文档中选择特定的节点。这使得文档查询更加灵活。

在本章中，我们使用带有谓词的 XPath 表达式，例如 '/cars/carname/@company'、'/class/student[@rollno = '493']'，并通过各种详细示例来查询 XML 文档。

使用 Java XPath 解析器查询 XML

以下是使用 Java XPath 解析器查询文档时使用的步骤：

  • 步骤 1：创建 DocumentBuilder
  • 步骤 2：读取 XML
  • 步骤 3：从文件或流创建文档
  • 步骤 4：构建 XPath
  • 步骤 5：准备和评估 XPath 表达式
  • 步骤 6：迭代 NodeList
  • 步骤 7：查询元素

请参考本节的 解析 XML 文档 一章了解前六个步骤。

步骤 7：查询元素

使用 XPath 查询 XML 文档与解析 XML 文档的步骤相同，但唯一的区别在于我们准备 XPath 表达式的方式。在查询时，我们会查询特定属性或元素。

按元素名称查询

我们可以根据元素名称在 XPath 表达式中指定元素名称来查询 XML 文档。XPath 表达式 'root_element/element_name' 检索根元素内所有具有指定名称的节点。

示例

以下 cars.xml 文件包含有关七辆汽车的信息，其元素名称为根元素 'cars' 内的 'carname'。我们将查询此 XML 文件以检查是否存在 'Bentley 2' 汽车。

<?xml version = "1.0"?>
<cars>
      <carname company="Ferarri" >Ferarri 101</carname>
      <carname company="Lamborgini">Lamborgini 001</carname>
      <carname company="Lamborgini">Lamborgini 002</carname>
      <carname company="Lamborgini">Lamborgini 003</carname>
      <carname company="Bentley">Bentley 1</carname>
      <carname company="Bentley">Bentley 2</carname>
      <carname company="Bentley">Bentley 3</carname>
</cars>

以下 QueryByElements.java 程序读取上述 cars.xml 文件并构建文档。使用 XPath 表达式 '/cars/carname'，我们将 carname 元素作为节点获取到 nodeList 中。我们遍历 NodeList 以查找 Bentley 2 汽车。

import java.io.File;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilder;
import javax.xml.xpath.XPath;
import javax.xml.xpath.XPathConstants;
import javax.xml.xpath.XPathFactory;
import org.w3c.dom.Document;
import org.w3c.dom.NodeList;
import org.w3c.dom.Node;

public class QueryByElements {
   public static void main(String[] args) {     
      try {
            
         //Creating DocumentBuilder
         DocumentBuilderFactory dbFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
         DocumentBuilder dBuilder = dbFactory.newDocumentBuilder();
         
         //Reading the XML
         File inputFile = new File("cars.xml");
         
         //Creating Document from file or Stream
         Document doc = dBuilder.parse(inputFile);

         //Building XPath
         XPath xPath =  XPathFactory.newInstance().newXPath();

         //Preparing and Evaluating XPath expression
         String expression = "/cars/carname";	        
         NodeList nodeList = (NodeList) xPath.compile(expression).evaluate(
            doc, XPathConstants.NODESET);

         //Iterating over NodeList
         boolean found = false;
         for (int i = 0; i < nodeList.getLength(); i++) {
            Node nNode = nodeList.item(i);
            //Querying the Elements
            if(nNode.getTextContent().equals("Bentley 2"))
               found=true;
         }
         if(found) 
        	System.out.println("Bentley 2 car is found");
         else
        	 System.out.println("Bentley 2 car is not found");
      } catch (Exception e) {
         e.printStackTrace();
      }  
   }
}

输出

输出窗口显示已找到 Bentley 2 汽车。

Bentley 2 car is found

按属性查询

要查询元素内的属性，我们使用 XPath 表达式 '/root_element/element_name/@attr_name'。此表达式获取根元素内指定元素的所有具有指定名称的属性。所有这些属性都以 NodeList 中节点的形式存在。

示例 1

我们使用与上一示例中相同的 cars.xml 文件来计算 Bentley 汽车的总数。我们使用了表达式 '/cars/carname/@company' 获取所有 company 属性节点，并通过检查它是否为 'Bentley' 来递增计数变量。

import java.io.File;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilder;
import javax.xml.xpath.XPath;
import javax.xml.xpath.XPathConstants;
import javax.xml.xpath.XPathFactory;
import org.w3c.dom.Document;
import org.w3c.dom.NodeList;
import org.w3c.dom.Node;

public class QueryByAttributes {
   public static void main(String[] args) {     
      try {
            
         //Creating a DocumentBuilder
         DocumentBuilderFactory dbFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
         DocumentBuilder dBuilder = dbFactory.newDocumentBuilder();
         
         //Reading the XML
         File inputFile = new File("cars.xml");
         
         //Creating Document from file or Stream
         Document doc = dBuilder.parse(inputFile);

         //Building XPath
         XPath xPath =  XPathFactory.newInstance().newXPath();

         //Preparing and Evaluating XPath expression
         String expression = "/cars/carname/@company";	        
         NodeList nodeList = (NodeList) xPath.compile(expression).evaluate(
            doc, XPathConstants.NODESET);

         //Iterating over NodeList
         int count=0;
         for (int i = 0; i < nodeList.getLength(); i++) {
            Node nNode = nodeList.item(i);
            //Querying the Elements
            if(nNode.getNodeValue().equals("Bentley"))
               count++;
         }
         System.out.println("Number of Bentley cars found: " + count);
      } catch (Exception e) {
         e.printStackTrace();
      }  
   }
}

输出

输出窗口显示在 XML 文档中找到的 Bentley 汽车数量。

Number of Bentley cars found: 3

示例 2

我们需要查询以下 studentData.xml 以仅获取与学号为 493 的学生相关的信息。

<?xml version = "1.0"?>
<class>
   <student rollno = "393">
      <firstname>dinkar</firstname>
      <lastname>kad</lastname>
      <nickname>dinkar</nickname>
      <marks>85</marks>
   </student>
   
   <student rollno = "493">
      <firstname>Vaneet</firstname>
      <lastname>Gupta</lastname>
      <nickname>vinni</nickname>
      <marks>95</marks>
   </student>
   
   <student rollno = "593">
      <firstname>jasvir</firstname>
      <lastname>singn</lastname>
      <nickname>jazz</nickname>
      <marks>90</marks>
   </student>
</class>

在以下 QueryXPathDemo.java 程序中，我们已解析上述 studentData.xml 文件并构建文档。XPath 表达式 '/class/student[@rollno = '493']' 用于获取学号为 493 的学生元素。

import java.io.File;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilder;
import javax.xml.xpath.XPath;
import javax.xml.xpath.XPathConstants;
import javax.xml.xpath.XPathFactory;
import org.w3c.dom.Document;
import org.w3c.dom.NodeList;
import org.w3c.dom.Node;
import org.w3c.dom.Element;

public class QueryXPathDemo {

   public static void main(String[] args) {
      
      try {
    	  
         //Creating a DocumentBuilder
         DocumentBuilderFactory dbFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
         DocumentBuilder dBuilder = dbFactory.newDocumentBuilder();
          
         //Reading the XML
         File inputFile = new File("studentData.xml");
          
         //Creating Document from file or Stream
         Document doc = dBuilder.parse(inputFile);

         //Building XPath
         XPath xPath =  XPathFactory.newInstance().newXPath();

         //Preparing and Evaluating XPath expression
         String expression = "/class/student[@rollno = '493']";
         NodeList nodeList = (NodeList) xPath.compile(expression).evaluate(
            doc, XPathConstants.NODESET);
         
         //Iterating over NodeList
         for (int i = 0; i < nodeList.getLength(); i++) {
            Node nNode = nodeList.item(i);
            System.out.println("\nCurrent Element :" + nNode.getNodeName());
            //Getting student info with roll number 493
            if (nNode.getNodeType() == Node.ELEMENT_NODE) {
               Element eElement = (Element) nNode;
               System.out.println("Student roll no : " 
                  + eElement.getAttribute("rollno"));
               System.out.println("First Name : " 
                  + eElement
                  .getElementsByTagName("firstname")
                  .item(0)
                  .getTextContent());
               System.out.println("Last Name : " 
                  + eElement
                  .getElementsByTagName("lastname")
                  .item(0)
                  .getTextContent());
               System.out.println("Nick Name : " 
                  + eElement
                  .getElementsByTagName("nickname")
                  .item(0)
                  .getTextContent());
               System.out.println("Marks : " 
                  + eElement
                  .getElementsByTagName("marks")
                  .item(0)
                  .getTextContent());
            }
         }
      } catch (Exception e) {
         e.printStackTrace();
      }
   }
}

输出窗口显示学号为 493 的学生的信息。

输出

Current Element :student
Student roll no : 493
First Name : Vaneet
Last Name : Gupta
Nick Name : vinni
Marks : 95
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