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XPath详解及Java示例代码

2014-11-05 23:06 781 查看

XPath详解及Java示例代码

import java.io.IOException;

import javax.xml.parsers.*;
import javax.xml.xpath.*;
import org.w3c.dom.*;
import org.xml.sax.SAXException;

public class XpathTest {

public static void main(String[] args) throws ParserConfigurationException,
SAXException, IOException, XPathExpressionException {
DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
factory.setNamespaceAware(false);
DocumentBuilder builder = factory.newDocumentBuilder();
Document doc = builder.parse("C:/Users/Administrator/Desktop/test.xml");
System.out.println(doc.getChildNodes().getLength());
XPathFactory xFactory = XPathFactory.newInstance();
XPath xpath = xFactory.newXPath();
XPathExpression expr = xpath
.compile("//name/text()");
Object result = expr.evaluate(doc, XPathConstants.NODESET);
NodeList nodes = (NodeList) result;
System.out.println(nodes.getLength());
for (int i = 0; i < nodes.getLength(); i++) {
System.out.println(nodes.item(i).getNodeValue());
}
}

}

一、结点类型

XPath中有七种结点类型：元素、属性、文本、命名空间、处理指令、注释以及文档节点（或成为根节点）。 文档的根节点即是文档结点；对应属性有属性结点，元素有元素结点。

二、常用路径表达式

表达式描述
nodename选取此节点的所有子节点
/从根节点选取
//从匹配选择的当前节点选择文档中的节点，而不考虑它们的位置
.选取当前节点
..选取当前节点的父节点
@选取属性
例如有文档：

[xhtml] view
plaincopy

<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?>

<bookstore>

<book>

<title lang="eng">Harry Potter</title>

<price>29.99</price>

</book>

<book>

<title lang="eng">Learning XML</title>

<price>39.95</price>

</book>

</bookstore>

则：
路径表达式结果
bookstore选取 bookstore 元素的所有子节点
/bookstore选取根元素 bookstore 注释：假如路径起始于正斜杠( / )，则此路径始终代表到某元素的绝对路径！
bookstore/book选取所有属于 bookstore 的子元素的 book 元素。
//book选取所有 book 子元素，而不管它们在文档中的位置。
bookstore//book选择所有属于 bookstore 元素的后代的 book 元素，而不管它们位于 bookstore 之下的什么位置。
//@lang选取所有名为 lang 的属性。
三、限定语
用来查找某个特定的节点或者包含某个指定的值的节点。以方括号括起。
例如：
路径表达式结果
/bookstore/book[1]选取属于 bookstore 子元素的第一个 book 元素。
/bookstore/book[last()]选取属于 bookstore 子元素的最后一个 book 元素。
/bookstore/book[last()-1]选取属于 bookstore 子元素的倒数第二个 book 元素。
/bookstore/book[position()<3]选取最前面的两个属于 bookstore 元素的子元素的 book 元素。
//title[@lang]选取所有拥有名为 lang 的属性的 title 元素。
//title[@lang='eng']选取所有 title 元素，且这些元素拥有值为 eng 的 lang 属性。
/bookstore/book[price>35.00]选取所有 bookstore 元素的 book 元素，且其中的 price 元素的值须大于 35.00。
/bookstore/book[price>35.00]/title选取所有 bookstore 元素中的 book 元素的 title 元素，且其中的 price 元素的值须大于 35.00。
四、通配符
20000
通配符描述
*匹配任何元素节点
@*匹配任何属性节点
node()匹配任何类型的节点
| 选取若干路径

例如：
路径表达式结果
/bookstore/*选取 bookstore 元素的所有子节点
//*选取文档中的所有元素
//title[@*]选取所有带有属性的 title 元素。
//book/title | //book/price选取所有 book 元素的 tilte 和 price 元素。
//title | //price选取所有文档中的 title 和 price 元素。
/bookstore/book/title | //price选取所有属于 bookstore 元素的 book 元素的 title 元素，以及文档中所有的 price 元素。
五、函数

名称结果
ancestor选取当前节点的所有先辈（父、祖父等）
ancestor-or-self选取当前节点的所有先辈（父、祖父等）以及当前节点本身
attribute选取当前节点的所有属性
child选取当前节点的所有子元素。
descendant选取当前节点的所有后代元素（子、孙等）。
descendant-or-self选取当前节点的所有后代元素（子、孙等）以及当前节点本身。
following选取文档中当前节点的结束标签之后的所有节点。
namespace选取当前节点的所有命名空间节点
parent选取当前节点的父节点。
preceding选取文档中当前节点的开始标签之前的所有节点。
preceding-sibling选取当前节点之前的所有同级节点。
self选取当前节点。
路径表达式可以是绝对路径，也可以是相对路径。例如：

绝对位置路径：

/step/step/...

相对位置路径：

step/step/...

其中的每一步又可以是一个表达式，包括：
轴（函数）（axis）定义所选节点与当前节点之间的树关系节点测试（node-test）识别某个轴内部的节点零个或者更多谓语（predicate）更深入地提炼所选的节点集
例如：
例子结果
child::book选取所有属于当前节点的子元素的 book 节点
attribute::lang选取当前节点的 lang 属性
child::*选取当前节点的所有子元素
attribute::*选取当前节点的所有属性
child::text()选取当前节点的所有文本子节点
child::node()选取当前节点的所有子节点
descendant::book选取当前节点的所有 book 后代
ancestor::book选择当前节点的所有 book 先辈
ancestor-or-self::book选取当前节点的所有book先辈以及当前节点（假如此节点是book节点的话）
child::*/child::price选取当前节点的所有 price 孙。
六、运算符
运算符描述实例返回值
|计算两个节点集//book | //cd返回所有带有 book 和 ck 元素的节点集
+加法6 + 410
-减法6 - 42
*乘法6 * 424
div除法8 div 42
=等于price=9.80如果 price 是9.80，则返回 true。 如果 price 是9.90，则返回 fasle。
!=不等于price!=9.80如果 price 是 9.90，则返回 true。 如果 price 是 9.98，则返回 fasle。
<小于price<9.80如果price是9.00，则返回true 如果price是9.98，则返回fasle
<=小于或等于price<=9.80如果 price 是9.00，则返回 true。 如果 price 是9.90，则返回 fasle。
>大于price>9.80如果 price 是 9.90，则返回 true。 如果 price 是 9.80，则返回 fasle。
>=大于或等于price>=9.80如果 price 是 9.90，则返回 true。 如果 price 是 9.70，则返回 fasle。
or或price=9.80 or price=9.70如果 price 是 9.80，则返回 true。 如果 price 是 9.50，则返回 fasle。
and与price>9.00 and price<9.90如果 price 是 9.80，则返回 true。 如果 price 是 8.50，则返回 fasle。
mod计算除法的余数5 mod 21
七、在Java中使用Xpath

在java1.5中推出了一个javax.xml.xpath包专门用来在java中使用Xpath表达式来读取xml。

1. 数据类型

在学习之前首先需要注意的是：Xpath的数据并不与Java有一一对应关系，Xpath1.0只声明了四种数据类型：

node-set
number
boolean
string

对应到java就是：

number 映射为 
java.lang.Double

string 映射为 
java.lang.String

boolean 映射为 
java.lang.Boolean

node-set 映射为 
org.w3c.dom.NodeList


因此，在使用java的xpathAPI时，需要注意返回类型：
Java代码

[java] view
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public Object evaluate(Object item, QName returnType)throws XPathExpressionException;

public String evaluate(Object item)throws XPathExpressionException;

public Object evaluate(InputSource source, QName returnType)throws XPathExpressionException;

public String evaluate(InputSource source)throws XPathExpressionException;

[java] view
plaincopy

public Object evaluate(Object item, QName returnType)throws XPathExpressionException;

public String evaluate(Object item)throws XPathExpressionException;

public Object evaluate(InputSource source, QName returnType)throws XPathExpressionException;

public String evaluate(InputSource source)throws XPathExpressionException;

不指定返回类型时，缺省返回类型为String。指定返回类型时，需要把返回值由Object类型强制转换成对应的返回类型。
2. API的使用
类似于Dom，要得到一个Xpath对象，可以如下使用： Java代码

[java] view
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XPathFactory factory = XPathFactory.newInstance();

XPath xpath = factory.newXPath();

XPathExpression expression = xpath.compile("/bookstore//book/title/text()");

[java] view
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<strong><strong> XPathFactory factory = XPathFactory.newInstance();

XPath xpath = factory.newXPath();

XPathExpression expression = xpath.compile("/bookstore//book/title/text()");</strong></strong>

还是以之前的xml文档为例。要得到这个表达式的结果，我们先要得到一个输入对象，例如一个document:

Java代码

[java] view
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DocumentBuilderFactory builderFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance();

DocumentBuilder documentBuilder = builderFactory.newDocumentBuilder();

Document document = documentBuilder.parse(new File("books.xml"));

NodeList list = (NodeList) expression.evaluate(document,XPathConstants.NODESET);

[java] view
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<strong><strong> DocumentBuilderFactory builderFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance();

DocumentBuilder documentBuilder = builderFactory.newDocumentBuilder();

Document document = documentBuilder.parse(new File("books.xml"));

NodeList list = (NodeList) expression.evaluate(document,XPathConstants.NODESET);</strong></strong>

这里可以看出，在使用Xpath的时候，我们好像需要很清楚的知道返回结果是什么。否则就不能得到意想的结果。

最后，我们得到一个title的list值：

Java代码

[java] view
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for(int i = 0;i<list.getLength();i++){ System.out.println(list.item(i).getNodeValue());

}

[java] view
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<strong><strong> for(int i = 0;i</strong></strong>

Java代码

Everyday Italian

Harry Potter

XQuery Kick Start

Learning XML

[java] view
plaincopy

<strong><strong>Everyday Italian

Harry Potter

XQuery Kick Start

Learning XML</strong></strong>



八、处理命令空间

一般一个规范xml都会有命名空间的定义，例如：

[xml] view
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<strong><strong>

Hello

</strong></strong>

[java] view
plaincopy

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<tg:bookstore xmlns:tg="http://www.tibco.com/cdc/liugang"

xmlns:ns="http://www.tibco.com/cdc/liugang/ns">

<ns:book>

<tg:title>Hello</tg:title>

</ns:book>

</tg:bookstore>

xpath中定义了与节点名和命名空间有关的三个函数：

local-name()
namespace-uri()
name()

例如要查找所有在当前文档中定义的，元素的local名为book的结点，则如下：

Java代码

[java] view
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XPathFactory xPathFactory = XPathFactory.newInstance();

XPath xpath = xPathFactory.newXPath();

XPathExpression compile = xpath.compile("//*[local-name()='book']");

NodeList list = (NodeList) compile.evaluate(document,XPathConstants.NODESET);

[java] view
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<strong><strong> XPathFactory xPathFactory = XPathFactory.newInstance();

XPath xpath = xPathFactory.newXPath();

XPathExpression compile = xpath.compile("//*[local-name()='book']");

NodeList list = (NodeList) compile.evaluate(document,XPathConstants.NODESET);</strong></strong>

如果元素定义了命名空间，则使用xpath查找时也必须指定在同一个命名空间中，即便元素使用的是缺省的命名空间，刚查找也需要定义缺省的命名空间。 例如文档：

Xml代码

[xhtml] view
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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<bookstore xmlns="http://www.tibco.com/cdc/liugang" xmlns:tg="http://www.tibco.com/cdc/liugang/tg"

xmlns:ns="http://www.tibco.com/cdc/liugang/ns">

<ns:book>

<tg:title>Hello</tg:title>

</ns:book>

<computer>

<id>ElsIOIELdslke-1233</id>

</computer>

</bookstore>

[xml] view
plaincopy

<strong><strong>

Hello

ElsIOIELdslke-1233

</strong></strong>

定义了三个命名空间：缺省的；xmlns:tg；xmlns:ns。 要使用命名空间，我们需要设置XPath的命名空间上下文：NamespaceContext。这是一个接口类型，我们需要自定义去实现它。例如对应于上文档的三个命名空间，可以如下实现：

Java代码

[java] view
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class CustomNamespaceContext implements NamespaceContext{

public String getNamespaceURI(String prefix) {

if(prefix.equals("ns")){

return "http://www.tibco.com/cdc/liugang/ns";

}else if(prefix.equals("tg")){

return "http://www.tibco.com/cdc/liugang/tg";

}else if(prefix.equals("df")){

return "http://www.tibco.com/cdc/liugang";

}

return XMLConstants.NULL_NS_URI;

}

public String getPrefix(String namespaceURI) {

return null;

}

public Iterator getPrefixes(String namespaceURI) {

return null;

}

}

[java] view
plaincopy

<strong><strong>class CustomNamespaceContext implements NamespaceContext{

public String getNamespaceURI(String prefix) {

if(prefix.equals("ns")){

return "http://www.tibco.com/cdc/liugang/ns";

}else if(prefix.equals("tg")){

return "http://www.tibco.com/cdc/liugang/tg";

}else if(prefix.equals("df")){

return "http://www.tibco.com/cdc/liugang";

}

return XMLConstants.NULL_NS_URI;

}

public String getPrefix(String namespaceURI) {

return null;

}

public Iterator getPrefixes(String namespaceURI) {

return null;

}

}</strong></strong>

方法名都非常直观。这里只实现第一个方法。 这样，如果要查找命名空间是缺省，元素名为computer的所有元素，可以如下实现：

Java代码

[java] view
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XPathFactory xPathFactory = XPathFactory.newInstance();

XPath xpath = xPathFactory.newXPath();

xpath.setNamespaceContext(new CustomNamespaceContext());

XPathExpression compile = xpath.compile("//df:computer");

NodeList list = (NodeList) compile.evaluate(document,XPathConstants.NODESET);

for(int i = 0;i

Node item = list.item(i);

System.out.println(item.getNodeName()+" "+item.getNodeValue());

}

[java] view
plaincopy

<strong><strong> XPathFactory xPathFactory = XPathFactory.newInstance();

XPath xpath = xPathFactory.newXPath();

xpath.setNamespaceContext(new CustomNamespaceContext());

XPathExpression compile = xpath.compile("//df:computer");

NodeList list = (NodeList) compile.evaluate(document,XPathConstants.NODESET);

for(int i = 0;i</strong></strong>

九、其他
除此之外，在java中，还可以定义扩展的函数解释器和变量解释器，看XPath的方法：

Java代码

[java] view
plaincopy

/**

*

Establish a variable resolver.

*

*

A NullPointerException is thrown if resolver is null.

*

* @param resolver Variable resolver.

*

* @throws NullPointerException If resolver is null.

*/

public void setXPathVariableResolver(XPathVariableResolver resolver);

/**

*

Establish a function resolver.

*

*

A NullPointerException is thrown if resolver is null.

*

* @param resolver XPath function resolver.

*

* @throws NullPointerException If resolver is null.

*/

public void setXPathFunctionResolver(XPathFunctionResolver resolver);

[java] view
plaincopy

<strong><strong> /**

* Establish a variable resolver.

*

* A <code>NullPointerException</code> is thrown if <code>resolver</code> is <code>null</code>.

*

* @param resolver Variable resolver.

*

* @throws NullPointerException If <code>resolver</code> is <code>null</code>.

*/

public void setXPathVariableResolver(XPathVariableResolver resolver);

/**

* Establish a function resolver.

*

* A <code>NullPointerException</code> is thrown if <code>resolver</code> is <code>null</code>.

*

* @param resolver XPath function resolver.

*

* @throws NullPointerException If <code>resolver</code> is <code>null</code>.

*/

public void setXPathFunctionResolver(XPathFunctionResolver resolver);</strong></strong>
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标签：  xpath
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