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深入XPath的详解以及Java示例代码分析

时间：2022-02-25 00:28 编辑：来源：阅读：
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摘要：深入XPath的详解以及Java示例代码分析

[u]复制代码[/u] 代码如下:

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());
  }
 }
}

[b]一、结点类型 [/b]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。 [b]二、常用路径表达式 [/b]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：

[u]复制代码[/u] 代码如下:

<?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。 [b]三、限定语 [/b]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。 [b]四、通配符 [/b]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。 [b]五、函数 [/b]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： [b]绝对位置路径： [/b]/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 [b]例如：例子结果 [/b]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。 [b]六、运算符 [/b]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 + 4 10 - 减法 6 - 4 2 * 乘法 6 * 4 24 div 除法 8 div 4 2 = 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 2 1 [b]七、在Java中使用Xpath [/b]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

[u]复制代码[/u] 代码如下:

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;

[u]复制代码[/u] 代码如下:

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。 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

[u]复制代码[/u] 代码如下:

XPathFactory factory = XPathFactory.newInstance();   
XPath xpath = factory.newXPath();   
XPathExpression expression = xpath.compile("/bookstore//book/title/text()");

[u]复制代码[/u] 代码如下:

<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:

[u]复制代码[/u] 代码如下:

DocumentBuilderFactory builderFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance();   
DocumentBuilder documentBuilder = builderFactory.newDocumentBuilder();   
Document document = documentBuilder.parse(new File("books.xml"));   
NodeList list = (NodeList) expression.evaluate(document,XPathConstants.NODESET);   

[u]复制代码[/u] 代码如下:

<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：

[u]复制代码[/u] 代码如下:

for(int i = 0;i<list.getLength();i++){                System.out.println(list.item(i).getNodeValue());   
} 

[u]复制代码[/u] 代码如下:

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

[u]复制代码[/u] 代码如下:

Everyday Italian 
Harry Potter 
XQuery Kick Start 
Learning XML 

[u]复制代码[/u] 代码如下:

<strong><strong>Everyday Italian 
Harry Potter 
XQuery Kick Start 
Learning XML</strong></strong> 

[b]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： [/b]

[u]复制代码[/u] 代码如下:

<strong><strong> 

            Hello 

</strong></strong>

[u]复制代码[/u] 代码如下:

<?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：

[u]复制代码[/u] 代码如下:

XPathFactory xPathFactory = XPathFactory.newInstance();   
XPath xpath = xPathFactory.newXPath();   
XPathExpression compile = xpath.compile("//*[local-name()='book']");   
NodeList list = (NodeList) compile.evaluate(document,XPathConstants.NODESET);   

[u]复制代码[/u] 代码如下:

<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：

[u]复制代码[/u] 代码如下:

<?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> 

[u]复制代码[/u] 代码如下:

<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：

[u]复制代码[/u] 代码如下:

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;   
        }   

    }   

[u]复制代码[/u] 代码如下:

<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：

[u]复制代码[/u] 代码如下:

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());   
}   

[u]复制代码[/u] 代码如下:

<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：

[u]复制代码[/u] 代码如下:

    /** 
     * 
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);  

[u]复制代码[/u] 代码如下:

<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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