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XPath详解

xpath 
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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
  1. <?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?>  
  2. <bookstore>  
  3. <book>  
  4.   <title lang="eng">Harry Potter</title>  
  5.   <price>29.99</price>  
  6. </book>  
  7. <book>  
  8.   <title lang="eng">Learning XML</title>  
  9.   <price>39.95</price>  
  10. </book>  
  11. </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
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 + 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
 

 

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 plaincopy
  1.  public Object evaluate(Object item, QName returnType)throws XPathExpressionException;    
  2.     
  3. public String evaluate(Object item)throws XPathExpressionException;    
  4.     
  5. public Object evaluate(InputSource source, QName returnType)throws XPathExpressionException;    
  6.    
  7. public String evaluate(InputSource source)throws XPathExpressionException;    
[java] view plaincopy
  1. public Object evaluate(Object item, QName returnType)throws XPathExpressionException;  
  2.   
  3. public String evaluate(Object item)throws XPathExpressionException;  
  4.   
  5. public Object evaluate(InputSource source, QName returnType)throws XPathExpressionException;  
  6.   
  7. 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 plaincopy
  1. XPathFactory factory = XPathFactory.newInstance();    
  2. XPath xpath = factory.newXPath();    
  3. XPathExpression expression = xpath.compile("/bookstore//book/title/text()");    
[java] view plaincopy
  1. <strong><strong>        XPathFactory factory = XPathFactory.newInstance();  
  2.         XPath xpath = factory.newXPath();  
  3.         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 plaincopy
  1. DocumentBuilderFactory builderFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance();    
  2. DocumentBuilder documentBuilder = builderFactory.newDocumentBuilder();    
  3. Document document = documentBuilder.parse(new File("books.xml"));    
  4. NodeList list = (NodeList) expression.evaluate(document,XPathConstants.NODESET);    
[java] view plaincopy
  1. <strong><strong>        DocumentBuilderFactory builderFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance();  
  2.         DocumentBuilder documentBuilder = builderFactory.newDocumentBuilder();  
  3.         Document document = documentBuilder.parse(new File("books.xml"));  
  4.         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 plaincopy
  1. for(int i = 0;i<list.getLength();i++){                System.out.println(list.item(i).getNodeValue());    
  2. }  
[java] view plaincopy
  1. <strong><strong>        for(int i = 0;i</strong></strong>  
Java代码
  1. Everyday Italian  
  2. Harry Potter  
  3. XQuery Kick Start  
  4. Learning XML  
[java] view plaincopy
  1. <strong><strong>Everyday Italian  
  2. Harry Potter  
  3. XQuery Kick Start  
  4. 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 plaincopy
  1. <strong><strong>  
  2.   
  3.             
  4.             Hello  
  5.             
  6. </strong></strong>  

 

 
[java] view plaincopy
  1. <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>    
  2. <tg:bookstore xmlns:tg="http://www.tibco.com/cdc/liugang"    
  3.            xmlns:ns="http://www.tibco.com/cdc/liugang/ns">    
  4.           <ns:book>    
  5.             <tg:title>Hello</tg:title>    
  6.           </ns:book>    
  7. </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 plaincopy
  1. XPathFactory xPathFactory = XPathFactory.newInstance();    
  2. XPath xpath = xPathFactory.newXPath();    
  3. XPathExpression compile = xpath.compile("//*[local-name()='book']");    
  4. NodeList list = (NodeList) compile.evaluate(document,XPathConstants.NODESET);    

 

[java] view plaincopy
  1. <strong><strong>        XPathFactory xPathFactory = XPathFactory.newInstance();  
  2.         XPath xpath = xPathFactory.newXPath();  
  3.         XPathExpression compile = xpath.compile("//*[local-name()='book']");  
  4.         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 plaincopy
  1. <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>    
  2. <bookstore xmlns="http://www.tibco.com/cdc/liugang" xmlns:tg="http://www.tibco.com/cdc/liugang/tg"    
  3.            xmlns:ns="http://www.tibco.com/cdc/liugang/ns">    
  4.           <ns:book>    
  5.             <tg:title>Hello</tg:title>    
  6.           </ns:book>    
  7.           <computer>    
  8.                <id>ElsIOIELdslke-1233</id>    
  9.           </computer>    
  10. </bookstore>  

 

[xml] view plaincopy
  1. <strong><strong>  
  2.   
  3.             
  4.             Hello  
  5.             
  6.             
  7.                ElsIOIELdslke-1233  
  8.             
  9. </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 plaincopy
  1. class CustomNamespaceContext implements NamespaceContext{    
  2.     
  3.         public String getNamespaceURI(String prefix) {    
  4.             if(prefix.equals("ns")){    
  5.                 return "http://www.tibco.com/cdc/liugang/ns";    
  6.             }else if(prefix.equals("tg")){    
  7.                 return "http://www.tibco.com/cdc/liugang/tg";    
  8.             }else if(prefix.equals("df")){    
  9.                 return "http://www.tibco.com/cdc/liugang";    
  10.             }    
  11.             return XMLConstants.NULL_NS_URI;    
  12.         }    
  13.     
  14.         public String getPrefix(String namespaceURI) {    
  15.             return null;    
  16.         }    
  17.     
  18.         public Iterator getPrefixes(String namespaceURI) {    
  19.             return null;    
  20.         }    
  21.             
  22.     }    

 

[java] view plaincopy
  1. <strong><strong>class CustomNamespaceContext implements NamespaceContext{  
  2.   
  3.         public String getNamespaceURI(String prefix) {  
  4.             if(prefix.equals("ns")){  
  5.                 return "http://www.tibco.com/cdc/liugang/ns";  
  6.             }else if(prefix.equals("tg")){  
  7.                 return "http://www.tibco.com/cdc/liugang/tg";  
  8.             }else if(prefix.equals("df")){  
  9.                 return "http://www.tibco.com/cdc/liugang";  
  10.             }  
  11.             return XMLConstants.NULL_NS_URI;  
  12.         }  
  13.   
  14.         public String getPrefix(String namespaceURI) {  
  15.             return null;  
  16.         }  
  17.   
  18.         public Iterator getPrefixes(String namespaceURI) {  
  19.             return null;  
  20.         }  
  21.           
  22.     }</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 plaincopy
  1. XPathFactory xPathFactory = XPathFactory.newInstance();    
  2. XPath xpath = xPathFactory.newXPath();    
  3. xpath.setNamespaceContext(new CustomNamespaceContext());    
  4. XPathExpression compile = xpath.compile("//df:computer");    
  5. NodeList list = (NodeList) compile.evaluate(document,XPathConstants.NODESET);    
  6. for(int i = 0;i  
  7.     Node item = list.item(i);    
  8.     System.out.println(item.getNodeName()+"  "+item.getNodeValue());    
  9. }    

 

[java] view plaincopy
  1. <strong><strong>        XPathFactory xPathFactory = XPathFactory.newInstance();  
  2.         XPath xpath = xPathFactory.newXPath();  
  3.         xpath.setNamespaceContext(new CustomNamespaceContext());  
  4.         XPathExpression compile = xpath.compile("//df:computer");  
  5.         NodeList list = (NodeList) compile.evaluate(document,XPathConstants.NODESET);  
  6.         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
  1.     /**  
  2.      *  
  3. Establish a variable resolver. 
  4.   
  5.      *   
  6.      *  
  7. A NullPointerException is thrown if resolver is null. 
  8.   
  9.      *   
  10.      * @param resolver Variable resolver.  
  11.      *   
  12.      *  @throws NullPointerException If resolver is null.  
  13.      */    
  14.     public void setXPathVariableResolver(XPathVariableResolver resolver);    
  15.     
  16.     
  17.     /**  
  18.        *  
  19. Establish a function resolver. 
  20.   
  21.        *   
  22.        *  
  23. A NullPointerException is thrown if resolver is null. 
  24.   
  25.        *   
  26.        * @param resolver XPath function resolver.  
  27.        *   
  28.        * @throws NullPointerException If resolver is null.  
  29.        */    
  30.     public void setXPathFunctionResolver(XPathFunctionResolver resolver);    

 

[java] view plaincopy
  1. <strong><strong>    /** 
  2.      * Establish a variable resolver. 
  3.      *  
  4.      * A <code>NullPointerException</code> is thrown if <code>resolver</code> is <code>null</code>. 
  5.      *  
  6.      * @param resolver Variable resolver. 
  7.      *  
  8.      *  @throws NullPointerException If <code>resolver</code> is <code>null</code>. 
  9.      */  
  10.     public void setXPathVariableResolver(XPathVariableResolver resolver);  
  11.   
  12.   
  13.     /** 
  14.        * Establish a function resolver. 
  15.        *  
  16.        * A <code>NullPointerException</code> is thrown if <code>resolver</code> is <code>null</code>. 
  17.        *  
  18.        * @param resolver XPath function resolver. 
  19.        *  
  20.        * @throws NullPointerException If <code>resolver</code> is <code>null</code>. 
  21.        */  
  22.     public void setXPathFunctionResolver(XPathFunctionResolver resolver);</strong></strong>  

具体的可以参看API帮助

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| java 装饰器模式
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