1、1,XML程序設(shè)計(jì)第8章,XPath語言,2,主要內(nèi)容XPath簡介Node節(jié)點(diǎn)XPath路徑表達(dá)式的結(jié)構(gòu)謂詞節(jié)點(diǎn)集上使用謂詞節(jié)點(diǎn)集的并運(yùn)算JavaXPathAPI節(jié)點(diǎn)集與函數(shù)編譯XPath路徑表達(dá)式應(yīng)用實(shí)例-圖書查詢難點(diǎn)XPath路徑表達(dá)式的結(jié)構(gòu)謂詞,第8章導(dǎo)讀,3,概述,W3C在1999年推出XMLPathLanguage(XPath)Version1.0規(guī)范，簡稱XPath1.0語言規(guī)范。2007年推出XPath2.0語言規(guī)范。使用XPath可以很容易地編寫查詢XML中數(shù)據(jù)的XPath路徑表達(dá)式，XPath語言為應(yīng)用程序從XML文件中獲得所需要的特殊數(shù)據(jù)提供了更加方便、快捷的語法，XPa

2、th的作用非常類似SQL語言在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的地位。,4,8.1XPath簡介,XPath語言的核心是給出用于從XML文件中查找標(biāo)記的語法規(guī)則，即編寫XPath路徑表達(dá)式，以便使應(yīng)用程序更加方便、快捷地從XML文件中檢索到所需要的數(shù)據(jù)。,5,8.1.1初識(shí)XPath路徑表達(dá)式,一個(gè)XPath路徑表達(dá)式，簡稱XPath表達(dá)式，由若干個(gè)“定位步”所構(gòu)成。例題8.1p187針對(duì)上例中的XML文件的XPath路徑表達(dá)式:/學(xué)生列表/學(xué)生/姓名返回example8_1.xml中與該XPath路徑表達(dá)式匹配的所有標(biāo)記，即返回example8_1.xml文件中的所有名字為“姓名”的標(biāo)記。下面的XPath路徑表

3、達(dá)式：/學(xué)生列表/學(xué)生2/姓名返回example8_1.xml文件中第2個(gè)名稱為“學(xué)生”標(biāo)記中的所有“姓名”子標(biāo)記。XPath路徑表達(dá)式的核心是給出一個(gè)匹配XML文件中標(biāo)記的模式，也可以說XPath路徑表達(dá)式的核心是用于表示滿足一定條件的標(biāo)記所組成的集合。,6,8.1.2使用XPathAPI,使用JavaXPathAPI處理XPath路徑表達(dá)式的步驟如下：1使用javax.xml.xpath包中的XPathFactory類調(diào)用其類方法newInstance()實(shí)例化一個(gè)XPathFactory對(duì)象，如：XPathFactoryxPathFactory=XPathFactory.newInsta

4、nce();2步驟1中得到的XPathFactory對(duì)象調(diào)用newXPath()方法返回一個(gè)XPath對(duì)象，如:XPathxPath=xPathFactory.newXPath();3使用org.xml.sax包中的InputSource類將XML文件封裝到一個(gè)InputSource對(duì)象中，如：InputSourcesource=newInputSource(student.xml);4在第2步驟獲得的XPath對(duì)象調(diào)用evaluate()方法來計(jì)算XPath路徑表達(dá)式，如：NodeListnodelist=(NodeList)xPath.evaluate(學(xué)生列表/學(xué)生2/姓名,source

5、,XPathConstants.NODESET);,7,8.2Node節(jié)點(diǎn),XPath語言把XML文件中的標(biāo)記、標(biāo)記包含文本等組成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)看作是一個(gè)樹形結(jié)構(gòu)，即將XML文件看作是由Node類型節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的樹。Node節(jié)點(diǎn)由可細(xì)分為Document，Element，Text，Attribue，ProcessingInstruction和Namespace節(jié)點(diǎn)。,8,8.2.1節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系,樹形結(jié)構(gòu)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)按其在樹中的位置形成各種關(guān)系，比如一個(gè)節(jié)點(diǎn)是另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)等。和通常樹形結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中使用的術(shù)語一樣，XPath語言也經(jīng)常使用下列表明節(jié)點(diǎn)之關(guān)系的術(shù)語：子節(jié)點(diǎn)，父節(jié)點(diǎn)、子孫節(jié)點(diǎn)、祖先節(jié)點(diǎn)，

6、兄節(jié)點(diǎn)、弟節(jié)點(diǎn)，兄弟節(jié)點(diǎn)等。,9,8.2.2節(jié)點(diǎn)的類型_1,Path語言將XML文件看作是由Node類型節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的樹，而且Node類型節(jié)點(diǎn)還可細(xì)分為Document，Element，Text，Attribute，ProcessingInstruction和Namespace等節(jié)點(diǎn)。XPath將下面的文件employee.xml(見190頁）看作是一個(gè)如圖8.2所示的樹形結(jié)構(gòu)。,10,8.2.2節(jié)點(diǎn)的類型_2,1Document（文檔）節(jié)點(diǎn)XPath語言將整個(gè)XML文件看作是一個(gè)樹形結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，并把XML文件作為該樹的根節(jié)點(diǎn)，而且這個(gè)根節(jié)點(diǎn)的類型是Document類型的節(jié)點(diǎn)。2Element（元

7、素）節(jié)點(diǎn)XPath語言將XML文件中的每個(gè)標(biāo)記看作是一個(gè)Element節(jié)點(diǎn)。3Text（文本）節(jié)點(diǎn)XPath語言將XML文件中標(biāo)記中包含的文本作是一個(gè)Text節(jié)點(diǎn)，而且該Text節(jié)點(diǎn)包含的文本內(nèi)容就是它所對(duì)應(yīng)的文本。4Attribute（屬性）節(jié)點(diǎn)XPath語言將XML文件中標(biāo)記含有的屬性看作是一個(gè)Attribute節(jié)點(diǎn)。5ProcessingInstruction（操作指令）節(jié)點(diǎn)XPath語言將XML文件中操作指令看作是一個(gè)ProcessingInstruction節(jié)點(diǎn)。6Namespace節(jié)點(diǎn)XPath語言將XML文件中標(biāo)記的的開始標(biāo)簽中聲明的名稱空間看作是一個(gè)Namespace節(jié)點(diǎn)，該節(jié)

8、點(diǎn)的名字就是名稱空間的前綴，節(jié)點(diǎn)包含的文本內(nèi)容就是名稱空間的名字。7Comment（注釋）節(jié)點(diǎn)XPath語言將XML文件中注釋看作是一個(gè)Comment節(jié)點(diǎn)，注釋節(jié)點(diǎn)包含的文本內(nèi)容就是注釋中的內(nèi)容。,11,8.2.3節(jié)點(diǎn)的名字與值,JavaAPathAPI使用對(duì)應(yīng)的接口或類和XPath規(guī)范中的節(jié)點(diǎn)類型相對(duì)應(yīng)，節(jié)點(diǎn)常用的以下3個(gè)方法獲取和它有關(guān)信息。,12,8.3XPath路徑表達(dá)式的結(jié)構(gòu),一個(gè)XPath路徑表達(dá)式由若干個(gè)“定位步”構(gòu)成，一個(gè)XPath路徑表達(dá)式將返回一個(gè)節(jié)點(diǎn)集，即XPath路徑表達(dá)式的核心是表示滿足一定條件的標(biāo)記所組成的集合。,13,8.3.1絕對(duì)路徑與相對(duì)路徑,XPath路徑表

9、達(dá)式由若干“定位步”從左向右用“/”連接而構(gòu)成。XPath路徑表達(dá)式分為絕對(duì)路徑和相對(duì)路徑，從根節(jié)點(diǎn)開始（Document節(jié)點(diǎn)）的路徑表達(dá)式稱做絕對(duì)路徑，否則稱為相對(duì)路徑。例題8.3p192,14,8.3.2定位步與節(jié)點(diǎn)集,1定位步“定位步”是構(gòu)成XPath的基本單位，用于確定出相應(yīng)的若干個(gè)節(jié)點(diǎn)，一個(gè)定位步由軸（axis）、節(jié)點(diǎn)測(cè)試（nodetest）和可選的謂詞所構(gòu)成。定位步的格式：軸:節(jié)點(diǎn)測(cè)試謂詞2定位步與節(jié)點(diǎn)的尋找定位步的作用找出節(jié)點(diǎn)。定位步中的軸的作用是在樹形結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中給出尋找Node節(jié)點(diǎn)的方向；節(jié)點(diǎn)測(cè)試的作用是給出尋找的Node節(jié)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)屬于哪種細(xì)分的類型；謂詞的作用是給出所尋找的節(jié)點(diǎn)

10、所需要滿足的進(jìn)一步的條件（定位步的謂詞是可選項(xiàng)）。3XPath路徑表達(dá)式與節(jié)點(diǎn)集XPath路徑表達(dá)式由若干“定位步”從左向右用“/”連接而構(gòu)成。XPapth路徑表達(dá)式尋找出的節(jié)點(diǎn)集也稱作XPapth路徑表達(dá)式返回的節(jié)點(diǎn)集，或XPapth路徑表達(dá)式的“值”。,15,8.3.4節(jié)點(diǎn)測(cè)試,Path路徑表達(dá)式由若干“定位步”從左向右用“/”連接而構(gòu)成路徑，而定位步又是由軸（axis）、節(jié)點(diǎn)測(cè)試（nodetest）和可選的謂詞所構(gòu)成。使用定位步的當(dāng)前節(jié)點(diǎn)根據(jù)軸確定所尋找的節(jié)點(diǎn)的方向，根據(jù)節(jié)點(diǎn)測(cè)試確定所尋找的節(jié)點(diǎn)的具體類型。一個(gè)節(jié)點(diǎn)測(cè)試可以是標(biāo)記的名字、text()、node()或comment()等。例

11、題8.5，例題8.6p198,16,8.4謂詞,“定位步”是構(gòu)成XPath的基本單位，用于確定出相應(yīng)的若干個(gè)節(jié)點(diǎn)，一個(gè)定位步由軸（axis）、節(jié)點(diǎn)測(cè)試（nodetest）和可選的謂詞所構(gòu)成。定位步的格式：軸:節(jié)點(diǎn)測(cè)試謂詞謂詞（Predicates）是定位步中最吸引人的部分。,17,8.3.3軸以及縮寫,XPath路徑表達(dá)式中的定位步使用軸來定位節(jié)點(diǎn)，而節(jié)點(diǎn)的具體類型由節(jié)點(diǎn)測(cè)試負(fù)責(zé)。例題8.4p197,18,8.4.1謂詞的格式與作用,謂詞的目的是給出定位步所尋找出的節(jié)點(diǎn)需滿足的進(jìn)一步條件，即當(dāng)前節(jié)點(diǎn)在使用定位步的軸和節(jié)點(diǎn)測(cè)試找出若干個(gè)節(jié)點(diǎn)后，再使用謂詞從這些節(jié)點(diǎn)中篩選出滿足謂詞條件的節(jié)點(diǎn)。謂詞

12、是用一對(duì)中括號(hào)擴(kuò)起的條件表達(dá)式，謂詞格式是：條件表達(dá)式使用帶有謂詞定位步：軸:節(jié)點(diǎn)測(cè)試謂詞的當(dāng)前節(jié)點(diǎn)首先根據(jù)軸和節(jié)點(diǎn)測(cè)試尋找出若干個(gè)節(jié)點(diǎn)，然后從這些節(jié)點(diǎn)中再篩選出滿足謂詞條件的節(jié)點(diǎn)，即篩選出使得謂詞中條件表達(dá)式為true的節(jié)點(diǎn)。例題8.6p198,19,8.4.2尋找特殊位置的節(jié)點(diǎn),在謂詞中使用position()和last()函數(shù)可以尋找指定位置上的節(jié)點(diǎn)。例如，對(duì)于定位步：軸:節(jié)點(diǎn)測(cè)試position()=2（縮寫：軸:節(jié)點(diǎn)測(cè)試謂詞2）使用該定位步的當(dāng)前節(jié)點(diǎn)所尋找的是滿足軸和節(jié)點(diǎn)測(cè)試的全部節(jié)點(diǎn)中的第2個(gè)節(jié)點(diǎn)。例題8.6p198,20,8.4.3尋找有特殊屬性的節(jié)點(diǎn),在謂詞中使用attribu

13、e軸或?qū)ふ揖哂兄付▽傩曰驅(qū)傩灾档墓?jié)點(diǎn)。1.尋找具有指定屬性和屬性值的節(jié)點(diǎn)如果要尋找具有指定屬性的節(jié)點(diǎn)，可以在謂詞中使用：attribue:屬性名1邏輯關(guān)系符attribue:屬性名n或使用縮寫：屬性名1邏輯關(guān)系符屬性名n2.使用contains函數(shù)如果希望尋找具有指定屬性，并且屬性值中含有指定的字符串時(shí)，就可以在謂詞中使用contains函數(shù)，格式是：contains(屬性名,特定字符串)例題8.6p198,21,8.4.4尋找有特殊關(guān)系節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn),1.尋找具有特殊關(guān)系節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)如果要尋找具有特殊關(guān)系節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)，但對(duì)該特殊關(guān)系節(jié)點(diǎn)包含的內(nèi)容沒有特殊的要求，可以在謂詞中使用：軸:特殊關(guān)系節(jié)點(diǎn)名稱

14、1邏輯關(guān)系符軸:特殊關(guān)系節(jié)點(diǎn)名稱2軸:特殊關(guān)系節(jié)點(diǎn)名稱n那么滿足該謂詞條件的節(jié)點(diǎn)必須和謂詞中的節(jié)點(diǎn)形成軸所指定的特殊關(guān)系。例題8.6p1982.使用contains函數(shù)如果希尋找具有特殊關(guān)系節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)且特殊關(guān)系節(jié)點(diǎn)包含的文本需要含有指定的字符串時(shí)，就可以在謂詞中使用contains函數(shù)，格式是：contains(軸:節(jié)點(diǎn)名稱,特定字符串)例題8.6p198,22,8.4.5使用謂詞嵌套尋找節(jié)點(diǎn),謂詞的作用是給出節(jié)點(diǎn)需滿足的進(jìn)一步條件，因此允許謂詞中繼續(xù)使用謂詞。例如，對(duì)于謂詞：節(jié)點(diǎn)名屬性名=特定值那么滿足上述謂詞的節(jié)點(diǎn)需要有指定名字的子節(jié)點(diǎn)，而且子節(jié)點(diǎn)必須有指定的屬性名和特定的屬性值。例如，對(duì)

15、于謂詞：following:節(jié)點(diǎn)名屬性名=特定值滿足上述謂詞的節(jié)點(diǎn)需要有指定名字的弟節(jié)點(diǎn)，而且弟節(jié)點(diǎn)必須有指定的屬性名和屬性值。例如，對(duì)于謂詞：descendant:節(jié)點(diǎn)名屬性名=特定值滿足上述謂詞的節(jié)點(diǎn)需要有指定名字的子孫節(jié)點(diǎn)，而且子孫節(jié)點(diǎn)必須有指定的屬性名和特定的屬性值。例題8.6p198,23,8.5節(jié)點(diǎn)集上使用謂詞,“XPath允許在XPath絕對(duì)路徑最后尋找出的節(jié)點(diǎn)集上使用謂詞，其作用是從當(dāng)前節(jié)點(diǎn)集中篩選、過濾出所需要的節(jié)點(diǎn)，即從當(dāng)前節(jié)點(diǎn)集中篩選、過濾出一個(gè)子集。其使用格式是：（絕對(duì)路徑）謂詞例題8.6p198,24,8.6節(jié)點(diǎn)集的并運(yùn)算,XPath語言允許將多個(gè)XPath路徑表達(dá)式

16、尋找出的節(jié)點(diǎn)集合使用“|”進(jìn)行集合的并運(yùn)算，所得到的節(jié)點(diǎn)集中的節(jié)點(diǎn)按著節(jié)點(diǎn)在XML中的對(duì)應(yīng)的標(biāo)記或文本出現(xiàn)的先后順序排列。例題8.6p198,25,8.7JavaXPathAPI,在本章前面的8.1.2節(jié)介紹了怎樣使用JavaXPathAPI處理XPath路徑表達(dá)式，其關(guān)鍵是使用JavaXPathAPI提供的XPath對(duì)象調(diào)用evaluate()方法來計(jì)算XPath路徑表達(dá)式。XPath對(duì)象的evaluate()方法的常用格式如下：Objectevaluate(Stringexpression,InputSourcesource,QNamereturnType),26,8.7.1按NodeSe

17、t計(jì)算,當(dāng)XPath對(duì)象調(diào)用：evaluate(Stringexpression,InputSourcesource,QNamereturnType)方法，并將參數(shù)returnType可以取值為：XPathConstants.NODESET時(shí)，evaluate方法計(jì)算的結(jié)果是org.w3c.dom包中的一個(gè)NodeList對(duì)象，即evaluate方法返回org.w3c.dom包中的一個(gè)NodeList對(duì)象，該NodeList對(duì)象是由org.w3c.dom包中Node對(duì)象組成的一個(gè)節(jié)點(diǎn)集。,27,8.7.2按Node計(jì)算,當(dāng)XPath對(duì)象調(diào)用evaluate(Stringexpression,I

18、nputSourcesource,QNamereturnType)方法，并將參數(shù)returnType可以取值為：XPathConstants.NODE時(shí)，evaluate方法計(jì)算的結(jié)果是org.w3c.dom包中的一個(gè)Node對(duì)象，即evaluate方法返回org.w3c.dom包中的一個(gè)Node對(duì)象，該Node對(duì)象對(duì)應(yīng)著XPath路徑表達(dá)式expression返回的節(jié)點(diǎn)集中的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)。例題8.7p211,28,8.7.3按字符串計(jì)算,當(dāng)XPath對(duì)象調(diào)用evaluate(Stringexpression,InputSourcesource,QNamereturnType)方法，并將參數(shù)re

19、turnType可以取值為：XPathConstants.String時(shí)，evaluate方法計(jì)算的結(jié)果是一個(gè)String對(duì)象，即evaluate方法返回一個(gè)String對(duì)象，該String對(duì)象對(duì)應(yīng)著XPath路徑表達(dá)式expression返回的節(jié)點(diǎn)集中的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)包含的文本。例題8.8p212,29,8.7.4按布爾值計(jì)算,當(dāng)XPath對(duì)象調(diào)用evaluate(Stringexpression,InputSourcesource,QNamereturnType)方法，并將參數(shù)returnType可以取值為：XPathConstants.BOOLEAN時(shí)，evaluate方法計(jì)算的結(jié)果是一個(gè)B

20、oolean對(duì)象，即evaluate方法返回一個(gè)Boolean對(duì)象。例題8.8p212,30,8.7.5按數(shù)值計(jì)算,當(dāng)XPath對(duì)象調(diào)用evaluate(Stringexpression,InputSourcesource,QNamereturnType)方法，并將參數(shù)returnType可以取值為：XPathConstants.NUMBER時(shí)，evaluate方法計(jì)算的結(jié)果是一個(gè)Double對(duì)象，即evaluate方法返回一個(gè)Double對(duì)象，該Double對(duì)象對(duì)應(yīng)著XPath路徑表達(dá)式expression返回的節(jié)點(diǎn)集中的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)包含的文本所轉(zhuǎn)換的Doube對(duì)象，如果文本內(nèi)容無法轉(zhuǎn)化為Double對(duì)象，evaluate方法返回：NaN，表示沒有這樣的數(shù)字。例題8.9p213,31,8.8節(jié)點(diǎn)集與函數(shù),XPath語言給出了幾個(gè)作用與節(jié)點(diǎn)集上的函數(shù)。1count(node-set)函數(shù)count(node-set)函數(shù)返回參數(shù)指定的節(jié)點(diǎn)集中的節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，例如count(/列車時(shí)刻表/列車/始發(fā)時(shí)間)返回的值是2。2id(object)函數(shù)ID類型的屬性的屬性值具有互斥性，即所有ID類型的屬性的屬性值必須互不相同。如