10分钟掌握XML、JSON及其解析(上)

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来源: Long Luo 的博客

链接:http://longluo.github.io/blog/20141031/master-XML-JSON-and-how-to-aprse-them-in-10-minutes/


引言


NOKIA 有句著名的广告语:“科技以人为本”。任何技术都是为了满足人的生产生活需要而产生的。具体到小小的一个手机,里面蕴含的技术也是浩如烟海,是几千年来人类科技的结晶,单个人穷其一生也未必能掌握其一角。不过个人一直认为基本的技术和思想是放之四海而皆准的,许多技术未必需要我们从头到尾再研究一遍,我们要做的就是站在巨人的肩膀上,利用其成果来为人们的需求服务。


随着移动互联网时代的大潮,越来越多的App不光是需要和网络服务器进行数据传输和交互,也需要和其他 App 进行数据传递。承担App与网络来进行传输和存储数据的一般是XML或者JSON。在移动互联网时代,XML和JSON很重要。


最近一段时间,个人综合了之前对XML、JSON的一些了解,参考了相关资料,再结合视频的代码,把自己的一些思考融入了这篇总结文档中,同时尝试用通俗诙谐的语言风格来阐述,期望能给感兴趣的读者带来帮助。


为了不和时代落伍,我们必须要学习 XML 和 JSON,但同时它们也很容易学习,Let’s start


一、XML


XML即可扩展标记语言(eXtensible Markup Language)。标记是指计算机所能理解的信息符号,通过此种标记,计算机之间可以处理包含各种信息的文章等。如何定义这些标记,既可以选择国际通用的标记语言,比如HTML,也可以使用象XML这样由相关人士自由决定的标记语言,这就是语言的可扩展性。XML是从SGML中简化修改出来的。它主要用到的有XML、XSL和XPath等。


上面这段是对XML的一个基本定义,一个被广泛接受的说明。简单说,XML就是一种数据的描述语言,虽然它是语言,但是通常情况下,它并不具备常见语言的基本功能——被计算机识别并运行。只有依靠另一种语言,来解释它,使它达到你想要的效果或被计算机所接受。


记住以下几点就行了:


  • XML是一种标记语言,很类似HTML


  • XML的设计宗旨是传输数据,而非显示数据


  • XML标签没有被预定义。您需要自行定义标签。


  • XML被设计为具有自我描述性。


  • XML是W3C的推荐标准


总结:


XML是独立于软件和硬件的信息传输工具。 目前,XML在Web中起到的作用不会亚于一直作为 Web 基石的 HTML。 XML无所不在。XML是各种应用程序之间进行数据传输的最常用的工具,并且在信息存储和描述领域变得越来越流行。


1.1 XML属性


1.1.1 XML与HTML的主要差异


  • XML不是HTML的替代。


  • XML和HTML为不同的目的而设计。


  • XML被设计为传输和存储数据,其焦点是数据的内容。


  • HTML被设计用来显示数据,其焦点是数据的外观。


  • HTML旨在显示信息,而 XML 旨在传输信息


1.1.2 XML是不作为的。


也许这有点难以理解,但是XML不会做任何事情。XML被设计用来结构化、存储以及传输信息。


下面是John写给George的便签,存储为XML:


<note>

<to>George</to>

<from>John</from>

<heading>Reminder</heading>

<body>Don't forget the meeting!</body>

</note>


上面的这条便签具有自我描述性。它拥有标题以及留言,同时包含了发送者和接受者的信息。但是,这个 XML 文档仍然没有做任何事情。它仅仅是包装在XML标签中的纯粹的信息。我们需要编写软件或者程序,才能传送、接收和显示出这个文档。


1.1.3 XML仅仅是纯文本


XML没什么特别的。它仅仅是纯文本而已。有能力处理纯文本的软件都可以处理XML。 不过,能够读懂 XML 的应用程序可以有针对性地处理 XML 的标签。标签的功能性意义依赖于应用程序的特性。


1.1.4 XML允许自定义标签


上例中的标签没有在任何XML标准中定义过(比如和)。这些标签是由文档的创作者发明的。这是因为XML没有预定义的标签。


在HTML中使用的标签(以及HTML的结构)是预定义的。HTML文档只使用在HTML标准中定义过的标签(比如<p>,<h1> 等等)。


XML允许创作者定义自己的标签和自己的文档结构。


1.1.5 XML不是对HTML的替代


XML是对HTML的补充。


XML不会替代HTML,理解这一点很重要。在大多数 web 应用程序中,XML用于传输数据,而HTML用于格式化并显示数据。


1.2 XML的语法


XML的语法规则很简单,且很有逻辑。这些规则很容易学习,也很容易使用。


1.2.1 所有元素都必须有关闭标签


在XML中,省略关闭标签是非法的。所有元素都必须有关闭标签。 在HTML,经常会看到没有关闭标签的元素:


<p>This is a paragraph

<p>This is another paragraph


在XML中,省略关闭标签是非法的。所有元素都必须有关闭标签:


<p>This is a paragraph</p>

<p>This is another paragraph</p>


注释:您也许已经注意到XML声明没有关闭标签。这不是错误。声明不属于XML本身的组成部分。它不是XML元素,也不需要关闭标签。


1.2.2 XML标签对大小写敏感


XML元素使用XML标签进行定义。


XML标签对大小写敏感。在XML中,标签与标签是不同的。


必须使用相同的大小写来编写打开标签和关闭标签:


<Message>这是错误的。</message>

<message>这是正确的。</message>


1.2.3 XML标签对大小写敏感


在 HTML 中,常会看到没有正确嵌套的元素:


<b><i>This text is bold and italic</b></i>


在 XML中,所有元素都必须彼此正确地嵌套:


<b><i>This text is bold and italic</i></b>


在上例中,正确嵌套的意思是:由于<i>元素是在<b>元素内打开的,那么它必须在<b>元素内关闭。


1.2.4 XML文档必须有根元素


XML文档必须有一个元素是所有其他元素的父元素。该元素称为根元素。


<root>

  <child>

    <subchild>.....</subchild>

  </child>

</root>


1.2.5 XML的属性值须加引号


与 HTML 类似,XML 也可拥有属性(名称/值的对)。 在 XML 中,XML 的属性值须加引号。请研究下面的两个 XML 文档。第一个是错误的,第二个是正确的:


<note date=08/08/2008>

<to>George</to>

<from>John</from>

</note>

 

<note date="08/08/2008">

</note>


1.2.6 实体引用


在 XML 中,一些字符拥有特殊的意义。 如果你把字符 “<” 放在 XML 元素中,会发生错误,这是因为解析器会把它当作新元素的开始。 这样会产生 XML 错误:


<message>if salary < 1000 then</message>


为了避免这个错误,请用实体引用来代替 “<” 字符:


<message>if salary &lt; 1000 then</message>


在 XML 中,有 5 个预定义的实体引用:


&lt;    <   小于

&gt;    >   大于

&amp;   &   和号

'  '   单引号

&quot;  "   引号


注释:在 XML 中,只有字符 “<” 和 “&” 确实是非法的。大于号是合法的,但是用实体引用来代替它是一个好习惯。


1.2.7 XML中的注释


在 XML 中编写注释的语法与 HTML 的语法很相似:


<!-- This is a comment -->


在 XML 中,空格会被保留 HTML 会把多个连续的空格字符裁减(合并)为一个:


HTML:   Hello           my name is David.


输出: Hello my name is David. 在 XML 中,文档中的空格不会被删节。


1.2.8 以 LF 存储换行


在 Windows 应用程序中,换行通常以一对字符来存储:回车符 (CR) 和换行符 (LF)。这对字符与打字机设置新行的动作有相似之处。在 Unix 应用程序中,新行以 LF 字符存储。而 Macintosh 应用程序使用CR来存储新行。


1.3 XML CDATA


所有XML文档中的文本均会被解析器解析。


只有CDATA区段(CDATA section)中的文本会被解析器忽略。


1.3.1 PCDATA


PCDATA指的是被解析的字符数据(Parsed Character Data)。


XML解析器通常会解析XML文档中所有的文本。 当某个XML元素被解析时,其标签之间的文本也会被解析:


<message>此文本也会被解析</message>


解析器之所以这么做是因为 XML 元素可包含其他元素,就像这个例子中,其中的元素包含着另外的两个元素(first和last):


<name><first>Bill</first><last>Gates</last></name>


而解析器会把它分解为像这样的子元素:


<name>

   <first>Bill</first>

   <last>Gates</last>

</name>


1.3.2 转义字符


非法的XML字符必须被替换为实体引用(entity reference)。


假如您在XML文档中放置了一个类似 “<” 字符,那么这个文档会产生一个错误,这是因为解析器会把它解释为新元素的开始。因此你不能这样写:


<message>if salary < 1000 then</message>


为了避免此类错误,需要把字符 “<” 替换为实体引用,就像这样:


<message>if salary &lt; 1000 then</message>


在 XML 中有 5 个预定义的实体引用:


'  '   省略号

&quot;  "   引号


注释:严格地讲,在XML中仅有字符”<“和”&“是非法的。省略号、引号和大于号是合法的,但是把它们替换为实体引用是个好的习惯。


1.3.3 CDATA


术语CDATA指的是不应由XML解析器进行解析的文本数据(Unparsed Character Data)。


在 XML 元素中,”<“ 和 ”&“ 是非法的。


“<” 会产生错误,因为解析器会把该字符解释为新元素的开始。 “&” 也会产生错误,因为解析器会把该字符解释为字符实体的开始。


某些文本,比如 JavaScript 代码,包含大量 “<” 或 “&” 字符。为了避免错误,可以将脚本代码定义为 CDATA。 CDATA 部分中的所有内容都会被解析器忽略。


CDATA 部分由 “<![CDATA[” 开始,由 “]]>” 结束:

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

<response>

  <header>

    <respcode>0</respcode> 

    <total>1736</total>

  </header> 

  <result>

    <album>

      <album_id>320305900</album_id> 

      <title> <![CDATA[ 电影侃侃之初恋永不早 ]]> </title> 

      <tag> <![CDATA[ 18岁以上 当代 暧昧 华语 ]]> </tag> 

      <img>http://pic9.qiyipic.com/image/20141016/ec/e0/v_108639906_m_601_120_160.jpg</img> 

      <img180236>http://pic9.qiyipic.com/image/20141016/ec/e0/v_108639906_m_601_180_236.jpg</img180236> 

      <img11577>http://pic9.qiyipic.com/image/20141016/ec/e0/v_108639906_m_601_115_77.jpg</img11577> 

      <img220124>http://pic9.qiyipic.com/image/20141016/ec/e0/v_108639906_m_601_284_160.jpg</img220124> 

      <category_id>1</category_id> 

      <score>0.0</score> 

      <voters>0</voters> 

      <tv_sets>0</tv_sets> 

      <duration>00:38:57</duration> 

      <year> <![CDATA[ 2014 ]]> </year> 

      <tv_focus>跟爱情片学把妹心经</tv_focus> 

      <episode_count>1</episode_count> 

      <directors> <![CDATA[ 关雅荻 ]]> </directors> 

      <mainactors> <![CDATA[ 关雅荻 ]]> </mainactors> 

      <actors> <![CDATA[ ]]> </actors> 

      <vv2> <![CDATA[ 15 ]]> </vv2> 

      <timeText> <![CDATA[ 今天 ]]> </timeText> 

      <first_issue_time> <![CDATA[ 2014-10-16 ]]> </first_issue_time> 

      <up>0</up> 

      <down>0</down> 

      <download>1</download> 

      <purchase_type>0</purchase_type> 

      <hot_or_new>0</hot_or_new> 

      <createtime>2014-10-16 12:25:08</createtime> 

      <purchase>0</purchase> 

      <desc> <![CDATA[

本期节目主持人介绍新近上映的口碑爱情片,。主持人轻松幽默的罗列出胡鳄鱼导演拍摄的爱情片越来越接地气,博得观众的认同和追捧,更提出“初恋永远不嫌早”的口号。观众可以跟着爱情片学习把妹心经。

]]> </desc> 

      <ip_limit>1</ip_limit> 

      <episodes/>

    </album>

  </result>

</response>


这是展示一部电影的具体数据,包括标题、介绍、内容、导演、演员、时长、上映年份等很多内容。

1.5 XML树结构


XML文档形成了一种树结构,它从“根部”开始,然后扩展到“枝叶”。


1.5.1 一个XML文档实例


XML使用简单的具有自我描述性的语法:


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

<note>

<heading>Reminder</heading>

<body>Don't forget the meeting!</body>

</note>


第一行是XML声明。它定义XML的版本(1.0)和所使用的编码(ISO-8859-1=Latin-1/西欧字符集)。


下一行描述文档的根元素(像在说:“本文档是一个便签”):


<note>


接下来 4 行描述根的 4 个子元素(to,from,heading 以及 body):


1

2

3

4

<to>George</to>

<from>John</from>

<heading>Reminder</heading>

<body>Don't forget the meeting!</body>


最后一行定义根元素的结尾:


</note>


从本例可以设想,该XML文档包含了John给George的一张便签。


  • XML具有出色的自我描述性,你同意吗?


  • XML文档形成一种树结构


  • XML文档必须包含根元素。该元素是所有其他元素的父元素。


  • XML文档中的元素形成了一棵文档树。这棵树从根部开始,并扩展到树的最底端。


所有元素均可拥有子元素:


<root>

  <child>

    <subchild>.....</subchild>

  </child>

</root>


父、子以及同胞等术语用于描述元素之间的关系。父元素拥有子元素。相同层级上的子元素成为同胞(兄弟或姐妹)。


所有元素均可拥有文本内容和属性(类似HTML中)。


1.6 XML DOM


想到这里,大家都有点迫不及待了,XML 文件到底如何解析呢?


但是,别急,让子弹先飞会儿


在XML解析之前,我们必须系统性的学习一下 XML DOM 知识:


1.6.1 定义


XML DOM(XML Document Object Model) 定义了访问和操作XML文档的标准方法。


DOM把XML文档作为树结构来查看。能够通过DOM树来访问所有元素。可以修改或删除它们的内容,并创建新的元素。元素,它们的文本,以及它们的属性,都被认为是节点。


XML DOM是:


  • 用于XML的标准对象模型


  • 用于XML的标准编程接口


  • 中立于平台和语言


  • W3C的标准


XML DOM定义了所有XML元素的对象和属性,以及访问它们的方法(接口)。

换句话说:


XML DOM是用于获取、更改、添加或删除XML元素的标准


DOM将XML文档作为一个树形结构,而树叶被定义为节点。


1.6.2 总结


XML DOM其实比较复杂,在这么短的篇幅里也无法一一进行讲解。想详细了解XML DOM可以好好去学习下


1.7 XML如何解析?


上面讲了这么多关于XML的东西,那么XML文件应该如何解析呢?


终于到了我们的重头戏了


下面以视频项目为例,展示如何解析XML文件:


1.7.1 Step 1


XML文件是一棵树,首先需要找到对应的节点,然后从节点开始解析,比如搜索找到的就是result/weights/weight 和result/weights/weight 2个节点,分别从这个开始解析:


public ResultInfo onParser(Element rootElement) {

    int resp = -1;

    try {

        String elName = "header/respcode";

        resp = Integer.parseInt(selectNodeString(rootElement,elName));

    } catch (NumberFormatException e) {

        e.printStackTrace();

    }

 

    Log.d(TAG,"resp= " + resp);

    if (resp != 0) {

        return null;

    ResultInfo searchResultInfo = new ResultInfo();

    // Parse Search Weight

    @SuppressWarnings("rawtypes")

    final List weights = rootElement.selectNodes(rootElement.getPath() + "/"

            + "result/weights/weight");

    ResultInfo[] resultFilterInfos = parseVideos(weights);

    if (resultFilterInfos != null) {

        ResultInfo weight = new ResultInfo();

        weight.putResultInfoArray(ResultInfo.KEY_VIDEOS,resultFilterInfos);

        searchResultInfo.putResultInfo(ResultInfo.KEY_WEIGHT,weight);

    // Parse Albums

    final List albums = rootElement.selectNodes(rootElement.getPath() + "/"

            + "result/albums/album");

    ResultInfo[] resultInfos = parseVideos(albums);

    if (resultInfos != null) {

        ResultInfo album = new ResultInfo();

        album.putResultInfoArray(ResultInfo.KEY_VIDEOS,resultInfos);

        searchResultInfo.putResultInfo(ResultInfo.KEY_SEARCH,album);

    return searchResultInfo;

}


1.7.2 Step 2


 找到了对应的Node,即从对应的Node开始递归的查找,直到找到最小的节点,也就是最基本的单元Element。再对每一个Element进行解析:


private ResultInfo[] parseVideos(final List nodes) {

    if (nodes != null && nodes.size() > 0) {

        final int size = nodes.size();

        final ResultInfo[] vis = new ResultInfo[size];

        int i = 0;

        for (Object o : nodes) {

            if (o instanceof Element) {

                final Element videoElement = (Element) o;

                ResultInfo vi = parseVideo(videoElement);

                vis[i] = vi;

            }

            i++;

        }

        return vis;

    }

    return null;

}


1.7.3 Step 3


 针对获取到的Element,解析出对应的String将数据传递给VideoInfo这个类:


private ResultInfo parseVideo(final Element videoElement) {

    final String id = videoElement.elementText("album_id");

    final String title = videoElement.elementText("title");

    final String categoryId = videoElement.elementText("category_id");

    final String categoryName = videoElement.elementText("category_name");

    final String count = videoElement.elementText("count");

    final String imgUrl = videoElement.elementText("img180236");

    final String duration = videoElement.elementText("duration");

    final String mainactors = videoElement.elementText("mainactors");

    final String sitename = videoElement.elementText("site_name");

    final String videourl = videoElement.elementText("vedio_url");

    final String sort = videoElement.elementText("sort");

    final String tv_id = videoElement.elementText("tv_id");

    ResultInfo vi = new ResultInfo();

    vi.putString(VideoInfo.ID,id);

    vi.putString(VideoInfo.TITLE,title);

    vi.putString(VideoInfo.CATEGORY_ID,categoryId);

    vi.putString(VideoInfo.CATEGORY_NAME,categoryName);

    vi.putString(VideoInfo.COUNT,count);

    vi.putString(VideoInfo.IMG_URL,imgUrl);

    vi.putString(VideoInfo.DURATION,duration);

    vi.putString(VideoInfo.MAINACTORS,mainactors);

    vi.putString(VideoInfo.SITENAME,sitename);

    vi.putString(VideoInfo.VIDEOURL,videourl);

    vi.putString(VideoInfo.SORT,sort);

    vi.putString(VideoInfo.TV_ID,tv_id);

    return vi;

}


1.7.4 Step 4


 当使用XML解析器将XML数据解析出来之后。需要将这些数据提取出来,也是通过连续2层提取,将数据定位到每个video, 将每个video里的数据传递给SearchVideoInfo这个ArrayList,然后将ArrayList中的数据和对应的Adapter数据关联起来:


public static ArrayList<SearchVideoInfo> getSearchVideoInfo(ResultInfo searchResultInfo) {

    ResultInfo resultInfo = null;

    ResultInfo[] videos = null;

    ArrayList<SearchVideoInfo> searchVideoInfos = null;

    if (searchResultInfo != null) {

        resultInfo = searchResultInfo.getResultInfo(ResultInfo.KEY_SEARCH);

    if (resultInfo != null) {

        videos = resultInfo.getResultInfoArray(ResultInfo.KEY_VIDEOS);

    if (videos != null && videos.length > 0) {

        searchVideoInfos = new ArrayList<SearchVideoInfo>(videos.length);

        for (ResultInfo video : videos) {

            SearchVideoInfo searchInfo = new SearchVideoInfo();

            searchInfo.setAlbum_id(video.getString(VideoInfo.ID));

            searchInfo.setTitle(video.getString(VideoInfo.TITLE));

            searchInfo.setChannel_id(video.getString(VideoInfo.CATEGORY_ID));

            searchInfo.setImgUrl(video.getString(VideoInfo.IMG_URL));

            searchInfo.setDuration(video.getString(VideoInfo.DURATION));

            searchInfo.setMainActors(video.getString(VideoInfo.MAINACTORS));

            searchInfo.setSiteName(video.getString(VideoInfo.SITENAME));

            searchInfo.setVideo_url(video.getString(VideoInfo.VIDEOURL));

            searchInfo.setOrder(video.getString(VideoInfo.SORT));

            searchInfo.setTv_id(video.getString(VideoInfo.TV_ID));

            // searchInfo.setContinueType(video.getString(VideoInfo.CONTINUETYPE));

            searchVideoInfos.add(searchInfo);

        }

    if (searchVideoInfos == null) {

        MyLog.e(TAG,"error,getSearchVideoInfo,can not get info");

    return searchVideoInfos;

}


以上就是搜索数据的XML的解析和数据展示过程。


接下文


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