10分钟掌握XML、JSON及其解析 [复制链接]

高级会员 萌的你无话可说 2016-9-25 14:39:23 发表在 站长技术经验交流 查看全部 使用道具 举报 回复

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         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:

  1. <note>
  2. <to>George</to>
  3. <from>John</from>
  4. <heading>Reminder</heading>
  5. <body>Don&#39;t forget the meeting!</body>
  6. </note>
复制代码
  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:

  1. <p>This is a paragraph
  2. <p>This is another paragraph
复制代码
  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:

  1. <p>This is a paragraph</p>
  2. <p>This is another paragraph</p>
复制代码
  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:

  1. <Message>这是错误的。</message>
  2. <message>这是正确的。</message>
复制代码
          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:

  1. <b><i>This text is bold and italic</b></i>
复制代码
  在 XML中,所有元素都必须彼此正确地嵌套:

  1. <b><i>This text is bold and italic</i></b>
复制代码
  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。

  1. <root>
  2.   <child>
  3.     <subchild>.....</subchild>
  4.   </child>
  5. </root>
复制代码
          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:

  1. <note date=08/08/2008>
  2. <to>George</to>
  3. <from>John</from>
  4. </note>

  5. <note date="08/08/2008">
  6. <to>George</to>
  7. <from>John</from>
  8. </note>
复制代码
          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:

  1. <message>if salary < 1000 then</message>
复制代码
  为了避免这个错误,请用实体引用来代替 “<” 字符:

  1. <message>if salary < 1000 then</message>
复制代码
  在 XML 中,有 5 个预定义的实体引用:

  1. <p>This is a paragraph
  2. <p>This is another paragraph0
复制代码
  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:

  1. <p>This is a paragraph
  2. <p>This is another paragraph1
复制代码
  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:

  1. <p>This is a paragraph
  2. <p>This is another paragraph2
复制代码
  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:

  1. <p>This is a paragraph
  2. <p>This is another paragraph3
复制代码
  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):

  1. <p>This is a paragraph
  2. <p>This is another paragraph4
复制代码
  而解析器会把它分解为像这样的子元素:

  1. <p>This is a paragraph
  2. <p>This is another paragraph5
复制代码
          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:

  1. <message>if salary < 1000 then</message>
复制代码
  为了避免此类错误,需要把字符 “<” 替换为实体引用,就像这样:

  1. <message>if salary < 1000 then</message>
复制代码
  在 XML 中有 5 个预定义的实体引用:

  1. <p>This is a paragraph
  2. <p>This is another paragraph8
复制代码
  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:

  1. <p>This is a paragraph
  2. <p>This is another paragraph9
复制代码
  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:

  1. <p>This is a paragraph</p>
  2. <p>This is another paragraph</p>0
复制代码
  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”):

  1. <p>This is a paragraph</p>
  2. <p>This is another paragraph</p>1
复制代码
  接下来 4 行描述根的 4 个子元素(to, from, heading 以及 body):

  1. <p>This is a paragraph</p>
  2. <p>This is another paragraph</p>2
复制代码
  最后一行定义根元素的结尾:

  1. <p>This is a paragraph</p>
  2. <p>This is another paragraph</p>3
复制代码
  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:

  1. <root>
  2.   <child>
  3.     <subchild>.....</subchild>
  4.   </child>
  5. </root>
复制代码
  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:&ndash;)
          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:

  1. <p>This is a paragraph</p>
  2. <p>This is another paragraph</p>5
复制代码
  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:

  1. <p>This is a paragraph</p>
  2. <p>This is another paragraph</p>6
复制代码
          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:

  1. <p>This is a paragraph</p>
  2. <p>This is another paragraph</p>7
复制代码
          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:

  1. <p>This is a paragraph</p>
  2. <p>This is another paragraph</p>8
复制代码
          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:

  1. <p>This is a paragraph</p>
  2. <p>This is another paragraph</p>9
复制代码
  以上就是搜索数据的XML的解析和数据展示过程。
         二、JSON

          XML很好很强大,但是最近有另外一个时代弄潮儿,这就是JSON。现在JSON的光环已经逐渐超越了XML,各大网站提供的数据接口一般都是JSON。下面我们就来学习下JSON。
         2.1 JSON是什么?

          JSON:JavaScript对象表示法(JavaScript Object Notation), 是一种轻量级的数据交换格式, 易于人阅读和编写, 同时也易于机器解析和生成。
          JSON是存储和交换文本信息的语法,类似XML。
          JSON采用完全独立于语言的文本格式,但是也使用了类似于C语言家族的习惯(包括C, C++, C#, Java, JavaScript, Perl, Python等)。 这些特性使JSON成为理想的数据交换语言
         2.2 JSON格式

          JSON构建于两种结构:

           
  •                 “名称/值”对的集合(A collection of name/value pairs)。不同的语言中,它被理解为对象(object),纪录(record),结构(struct),字典(dictionary),哈希表(hash table),有键列表(keyed list),或者关联数组(associative array)。       
  •                 值的有序列表(An ordered list of values)。在大多数语言中,它被理解为数组(array)、矢量(vector), 列表(list)或者是序列(sequence)。
          JSON具有以下这些形式:

          对象是一个无序的“’名称/值’对”集合。一个对象以“{”(左括号)开始,“}”(右括号)结束。每个“名称”后跟一个“:”(冒号);“‘名称/值’ 对”之间使用“,”(逗号)分隔。
       

          数组是值(value)的有序集合。一个数组以“[”(左中括号)开始,“]”(右中括号)结束。值之间使用“,”(逗号)分隔。
       

          值(value)可以是双引号括起来的字符串(string)、数值(number)、true、false、 null、对象(object)或者数组(array)。这些结构可以嵌套。
       

          字符串(string)是由0到多个Unicode字符组成的序列,封装在双引号(”“)中, 可以使用反斜杠(‘\’)来进行转义。一个字符可以表示为一个单一字符的字符串。
       

          数字(number)类似C或者Java里面的数,没有用到的8进制和16进制数除外。
       

         2.3 举个栗子

          上面关于JSON讲了这么多,大家都表示一头雾水了吧?
          没关系,我们来举个栗子,让大家有个直观的感受:&ndash;)
          以目前视频使用的iQiyi提供的频道接口为例:
          iQiyi提供的电影频道的JSON电影数据如下:

  1. <Message>这是错误的。</message>
  2. <message>这是正确的。</message>0
复制代码
  从上面的例子可以很清晰的看出JSON是如何展示一个电影的数据的,当然这是JSON格式化之后的数据。JSON的元数据是不便于阅读的。
         2.4 如何解析JSON?

          Android JSON所有相关类,都在org.json包下。
          包括JSONObject、JSONArray、JSONStringer、JSONTokener、JSONWriter、JSONException。
          <1>. 常见方法

          目前JSON解析有2种方法,分别是get和opt方法,可以使用JSON
          那么使用get方法与使用opt方法的区别是?
          JsonObject方法,opt与get建议使用opt方法,因为get方法如果其内容为空会直接抛出异常。不过JsonArray.opt(index)会有越界问题需要特别注意。
          opt、optBoolean、optDouble、optInt、optLong、optString、optJSONArray、optJSONObject get、getBoolean、getDouble、getInt、getLong、getString、getJSONArray、getJSONObject
          <2>. Android中如何创建JSON?

          在Android中应该如何创建JSON呢?
          下面展示了一个如何创建JSON的例子:

  1. <Message>这是错误的。</message>
  2. <message>这是正确的。</message>1
复制代码
  其输出结果如下所示:

  1. <Message>这是错误的。</message>
  2. <message>这是正确的。</message>2
复制代码
          <3>. 如何解析JSON?

          下面以视频中解析iQiyi的每个视频album数据为例来说明如何解析JSON:
          第一步,需要从网络服务器上发起请求,获取到JSON数据:

  1. <Message>这是错误的。</message>
  2. <message>这是正确的。</message>3
复制代码
  第二步,获取到对应的对应的JSONObject数据:

  1. <Message>这是错误的。</message>
  2. <message>这是正确的。</message>4
复制代码
  获取到JSON Object之后,就对这个JSONObject进行解析:

  1. <Message>这是错误的。</message>
  2. <message>这是正确的。</message>5
复制代码
          <4>. Android JSON解析库

          上面介绍都是使用Android提供的原生类解析JSON,最大的好处是项目不需要引入第三方库,但是如果比较注重开发效率而且不在意应用大小增加几百K的话,有以下JSON可供选择:
           
  •                 Jackson       
  •                 google-gson       
  •                 Json-lib
          大家可以去对应的官网下载并学习:)
         三、 JSON vs. XML

          JSON和XML就像武林界的屠龙刀和倚天剑,那么他们孰强孰弱?
          XML长期执数据传输界之牛耳,而JSON作为后起之秀,已经盟主发起了挑战。
          那就让他们来进行PK一下:
          <1>. JSON相比XML的不同之处

           
  •                 没有结束标签       
  •                 更短       
  •                 读写的速度更快       
  •                 能够使用内建的 JavaScript eval() 方法进行解析       
  •                 使用数组       
  •                 不使用保留字
          总之: JSON 比 XML 更小、更快,更易解析。
          <2>. XML和JSON的区别:

          XML的主要组成成分:

  1. <Message>这是错误的。</message>
  2. <message>这是正确的。</message>6
复制代码
  JSON的主要组成成分:

  1. <Message>这是错误的。</message>
  2. <message>这是正确的。</message>7
复制代码
  XML要表示一个object(指name-value pair的集合),最初可能会使用element作为object,每个key-value pair 用 attribute 表示:

  1. <Message>这是错误的。</message>
  2. <message>这是正确的。</message>8
复制代码
  但如个某个 value 也是 object,那么就不可以当作attribute:

  1. <Message>这是错误的。</message>
  2. <message>这是正确的。</message>9
复制代码
  那么,什么时候用element,什么时候用attribute,就已经是一个问题了。
          而JSON因为有object这种类型,可以自然地映射,不需考虑上述的问题,自然地得到以下的格式。

  1. <b><i>This text is bold and italic</b></i>0
复制代码
  One More Thing…
          XML需要选择怎么处理element content的换行,而JSON string则不须作这个选择。
          XML只有文字,没有预设的数字格式,而JSON则有明确的number格式,这样在locale上也安全。
          XML映射数组没大问题,就是数组元素tag比较重复冗余。JSON 比较易读。
          JSON的true/false/null也能容易统一至一般编程语言的对应语义。
          XML文档可以附上DTD、Schema,还有一堆的诸如XPath之类规范,使用自定义XML元素或属性,能很方便地给数据附加各种约束条件和关联额外信息,从数据表达能力上看,XML强于Json,但是很多场景并不需要这么复杂的重量级的东西,轻便灵活的Json就显得很受欢迎了。
          打个比方,如果完成某件事有两种方式:一种简单的,一个复杂的。你选哪个?
          我只想杀只鸡罢了,用得着牛刀?
          JSON与XML相比就是这样的。
         四、总结

          这篇文章只是对XML和JSON这2种目前主流使用的数据格式进行了解释,并系统的学习了其中的语法及如何进行解析,同时在最好针对XML和JSON做了对比,了解其不同点和各自的优势。
          期望有需要的朋友有所帮助:&ndash;)
前端开发|前端设计:www.admin19.com

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全部评论/995 条

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许你一世欢颜 2016-10-3 16:24:44 沙发

我也是坐沙发的 回复

初心 2016-10-16 07:12:36 板凳

这么强,支持楼主,佩服 回复

12级床震 2016-10-18 23:32:18 地板

边撸边过 回复

一鹿都晗着暖阳 2016-12-18 22:39:58 5#

回个帖子,下班咯~ 回复

酒笙清栀 2017-1-2 13:34:47 6#

鄙视楼下的顶帖没我快,哈哈 回复

朱颜染尘兮丶 2017-1-10 01:35:49 7#

顶起顶起顶起 回复

十友九狗 2017-1-30 14:02:59 8#

very good 回复

BlaVer 2017-2-12 11:27:33 9#

广告位,,坐下看看 回复

半梦半醒半浮生 2017-2-21 23:12:17 10#

专业抢沙发的!哈哈 回复

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