XML Beans

在本文中，我们将详细了解最好的数据对象XMLBean。

从传统角度来说，在Java应用程序中使用XML，就是在从XML文档向Java导入数据的技术或从数据模型层向XML导出数据技术之间架起了一座桥梁。对于这种方法，Java通常是作为传统数据存储（RDBMS）和文档之间的中间表示来使用的。本文将研究这种方法的局限性，并介绍另一种选择，即克服了这些局限性的XMLBean，同时也分析了一些XMLBean的实际应用。

现有Java/XML解决方案的主要局限性在于，使用XML导致了在开发中的额外开销。也许XML最强大的功能就是可以使数据以一种结构化的、容易阅读的文档进行传递。实际上，这种功能会引起Web服务的增殖；为了提供某种服务，供应商必须接受某种可读的文档，而不是定义一种自定义的二进制数据格式。对开发者来说，这通常意味着要用XML分析器来提取相关的部分，把它们转化成Java的表示，然后通过系统使用这些Java对象。难以置信的是，实际上Java中许多服务的实现并没有使用XML分析器，而是分析了传入的HTTPInputStream并使用了StringTokenizer或此类方法来提取数据。

在导出端，当一项新业务需要向其他客户端导出数据时，XML通常是候补方法。在这种情况下，最常见的方法就是自由地使用System.out.println()。如果幸运的话，可以使用像Velocity之类的模板工具。

除了开发的系统开销外，用这种方法处理XML还容易犯错误。即使确实存在表示XML数据的XML架构，那么开发者也不一定会得到类型安全（type-safe）数据所带来的好处，因为使用导入导出方法时，只有当XML数据进入或离开系统时才会应用有效性检验。因此，当开发者可能会选择使用XML架构时，XML有效性检验只对该文档有效；对Java对象来说，开发者必须在setter方法中手动创建前置条件（precondition）和后置条件（postcondition）来检验数据。

处理XML所带来的开发开销和数据有效性检验的困难一起产生了第三个困难：数据的表示不可能改变。当业务需求变化时，使用导入和导出方法所带来的实现就不够灵活，以至跟不上这些变化。修改架构会导致对语法分析代码、XML生成代码和有效性检验代码进行重构，而这些代码可能分散在系统的许多Java对象中。

这里有更好的解决方案。XMLBean通过把Java和XML作为整体来克服了这些困难。通过利用XMLSchema的功能来提供结构化和约束性数据类型，开发者可以像Java对象那样直接访问XML文档。通过使用XMLBean，Java开发者不需要花时间来编写导入/导出和有效性检验代码。相反，XML文档被视作以类似于Java-Bean的方式访问的最好的数据对象。

除了消除了"粘合"的代码和手动的数据有效性检验这些优点外，XMLBean在设计时的另一个优点是，它提供了拥有可执行规范的能力。XMLBean提供了在架构和Java类型系统间的自动映射。对开发者来说，这意味着设计不需要转化成Java的实现。数据模型或对象的设计完全可以在架构规范中完成；XMLBean自动地把架构类型和它们之间的关系转换成Java对象及其关系。这样当Java应用程序接收到遵守给定架构的XML文档时，XMLBean创建相应的Java实例，实例是直接在底层文档上创建的，因而原文档不会有任何损失。当Java实例被修改，XMLBean修改文档以保持二者的同步。因此，Java对象和XML文档是相同的。


为了强调XMLBean的实用性，有必要看一些XMLBean真正发挥作用的实例：

持久性：几乎所有的应用程序都把用户或应用程序的数据存储在某些文件里，这些内容通常存在于XML之中。XMLBean可以使您不需要手动创建Java对象来表示文件内容就可以处理这些文件。
通讯：优秀的面向服务的体系结构从系统内部提取出数据，并通过在Web服务之间传递的XML文档来表示业务状态。通过XMLBean和WebLogicWeb服务堆栈，Java开发者可以通过Java接口、由成为XMLBean实例的服务使用的XML文档来与服务通讯。
更好的数据转换对象(DTO)：DTO在J2EE应用程序中被广泛使用，通过SessionFaçade提供了对实体bean的粗粒度访问。DTO表示了实体集合状态的快照。在XMLBean出现之前，Java对象和它们的内容必须通过手动检验有效性来创建。现在有了XMLBean，可以只通过编写XML架构就可创建具有固有的有效性检验的DTO。

这些示例表明，XMLBean是真正的下一代Java数据对象。通过高性能、开放源代码的实现，XMLBean克服了将XML和Java一起使用的传统困难，此外，它还提供了有效性检验和可执行规范的功能。最后，通过保持XML文档和Java对象的同步，XMLBean提供了面向服务开发所需的Java和XML的结合。

利用XMLBean轻轻松松读写XML

 一、关于XML解析

　　XML在Java应用程序里变得越来越重要,广泛应用于数据存储和交换.比如我们常见的配置文件,都是以XML方式存储的.XML还应用于JavaMessageService和WebServices等技术作为数据交换.因此,正确读写XML文档是XML应用的基础.

　　Java提供了SAX和DOM两种方式用于解析XML,但即便如此,要读写一个稍微复杂的XML,也不是一件容易的事.

　　二、XMLBean简介

　　Hibernate已经成为目前流行的面向Java环境的对象/关系数据库映射工具.在Hibernate等对象/关系数据库映射工具出现之前,对数据库的操作是通过JDBC来实现的,对数据库的任何操作,开发人员都要自己写SQL语句来实现.对象/关系数据库映射工具出现后,对数据库的操作转成对JavaBean的操作,极大方便了数据库开发.所以如果有一个类似的工具能够实现将对XML的读写转成对JavaBean的操作,将会简化XML的读写,即使对XML不熟悉的开发人员也能方便地读写XML.这个工具就是XMLBean.

　　三、准备XMLBean和XML文档

　　XMLBean是Apache的一个开源项目,可以从http://www.apache.org下载,最新的版本是2.0.解压后目录如下:

xmlbean2.0.0
+---bin
+---docs
+---lib
+---samples
+---schemas

　　另外还要准备一个XML文档(customers.xml),

　　在本文的例子里,我们将对这个文档进行读写操作.文档源码如下:

<?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"?>
<Customers>
<customer>
<id>1</id>
<gender>female</gender>
<firstname>Jessica</firstname>
<lastname>Lim</lastname>
<phoneNumber>1234567</phoneNumber>
<address>
<primaryAddress>
<postalCode>350106</postalCode>
<addressLine1>#25-1</addressLine1>
<addressLine2>SHINSAYAMA2-CHOME</addressLine2>
</primaryAddress>
<billingAddress>
<receiver>MsDanielle</receiver>
<postalCode>350107</postalCode>
<addressLine1>#167</addressLine1>
<addressLine2>NORTHTOWERHARBOURCITY</addressLine2>
</billingAddress>
</address>
</customer>
<customer>
<id>2</id>
<gender>male</gender>
<firstname>David</firstname>
<lastname>Bill</lastname>
<phoneNumber>808182</phoneNumber>
<address>
<primaryAddress>
<postalCode>319087</postalCode>
<addressLine1>1033WSSt.</addressLine1>
<addressLine2>TimaRoad</addressLine2>
</primaryAddress>
<billingAddress>
<receiver>MrWilliam</receiver>
<postalCode>672993</postalCode>
<addressLine1>1033WSSt.</addressLine1>
<addressLine2>TimaRoad</addressLine2>
</billingAddress>
</address>
</customer>
</Customers>

　　这是一个客户的数据模型,每个客户都有客户编号(ID),姓名,性别(gender),电话号码(phoneNumber)和地址,其中地址有两个:首要地址(PrimaryAddress)和帐单地址(BillingAddress),每个地址有邮编,地址1,和地址2组成.其中帐单地址还有收件人(receiver).此外,还要准备一个配置文件(文件名customer.xsdconfig),这个文件的作用我后面会讲,它的内容如下:

<xb:configxmlns:xb="http://xml.apache.org/xmlbeans/2004/02/xbean/config">

<xb:namespace>
<xb:package>sample.xmlbean</xb:package>
</xb:namespace>

</xb:config>

　　四、XMLBean使用步骤

　　和其他面向Java环境的对象/关系数据库映射工具的使用步骤一样,在正式使用XMLBean前,我们要作两个准备.

　　1.生成XMLSchema文件

　　什么是XMLSchema文件?正常情况下,每个XML文件都有一个Schema文件,XMLSchema文件是一个XML的约束文件,它定义了XML文件的结构和元素.以及对元素和结构的约束.通俗地讲,如果说XML文件是数据库里的记录,那么Schema就是表结构定义.

　　为什么需要这个文件?XMLBean需要通过这个文件知道一个XML文件的结构以及约束,比如数据类型等.利用这个Schema文件,XMLBean将会产生一系列相关的JavaClasses来实现对XML的操作.而作为开发人员,则是利用XMLBean产生的JavaClasses来完成对XML的操作而不需要SAX或DOM.
 怎样产生这个Schema文件呢?如果对于熟悉XML的开发人员,可以自己来写这个Schema文件,对于不熟悉XML的开发人员,可以通过一些工具来完成.比较有名的如XMLSPY和StylusStudio都可以通过XML文件来生成Schema文件.加入我们已经生成这个Schema文件(customer.xsd):

<?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"?>
<xs:schemaxmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
elementFormDefault="qualified">
<xs:elementname="Customers">
<xs:complexType>
<xs:sequence>
<xs:elementmaxOccurs="unbounded"name="customer"
type="customerType"/>
</xs:sequence>
</xs:complexType>
</xs:element>
<xs:complexTypename="customerType">
<xs:sequence>
<xs:elementname="id"type="xs:int"/>
<xs:elementname="gender"type="xs:string"/>
<xs:elementname="firstname"type="xs:string"/>
<xs:elementname="lastname"type="xs:string"/>
<xs:elementname="phoneNumber"type="xs:string"/>
<xs:elementname="address"type="addressType"/>
</xs:sequence>
</xs:complexType>
<xs:complexTypename="addressType">
<xs:sequence>
<xs:elementname="primaryAddress"type="primaryAddressType"/>
<xs:elementname="billingAddress"type="billingAddressType"/>
</xs:sequence>
</xs:complexType>

<xs:complexTypename="primaryAddressType">
<xs:sequence>
<xs:elementname="postalCode"type="xs:string"/>
<xs:elementname="addressLine1"type="xs:string"/>
<xs:elementname="addressLine2"type="xs:string"/>
</xs:sequence>
</xs:complexType>
<xs:complexTypename="billingAddressType">
<xs:sequence>
<xs:elementname="receiver"type="xs:string"/>
<xs:elementname="postalCode"type="xs:string"/>
<xs:elementname="addressLine1"type="xs:string"/>
<xs:elementname="addressLine2"type="xs:string"/>
</xs:sequence>
</xs:complexType>
</xs:schema>

　　2.利用scomp来生成JavaClasses

　　scomp是XMLBean提供的一个编译工具,它在bin的目录下.通过这个工具,我们可以将以上的Schema文件生成JavaClasses.

 scomp的语法如下:-

　　scomp[options][dirs]*[schemaFile.xsd]*[service.wsdl]*[config.xsdconfig]*

　　主要参数说明:

　　-src[dir]--生成的JavaClasses存放目录

　　-srconly--不编译JavaClasses,不产生Jar文件

　　-out[jarFileName]--生成的Jar文件,缺省是xmltypes.jar

　　-compiler--Java编译器的路径,即Javac的位置

　　schemaFile.xsd--XMLSchema文件位置

　　config.xsdconfig--xsdconfig文件的位置,这个文件主要用来制定生成的JavaClass的一些文件名规则和Package的名称,在本文,package是sample.xmlbean

　　在本文,我是这样运行的:

scomp-srcbuild\src-outbuild\customerXmlBean.jarschema\customer.xsd
-compilerC:\jdk142_04\bin\javaccustomer.xsdconfig

　　这个命令行的意思是告诉scomp生成customerXmlBean.jar,放在build目录下,同时生成源代码放在build\src下,Schema文件是customer.xsd,xsdconfig文件是customer.xsdconfig.其实,生成的Java源代码没有多大作用,我们要的是jar文件.我们先看一下build\src\sample\xmlbean下生成的Classes.

　　CustomersDocument.java--整个XML文档的JavaClass映射

　　CustomerType.java--节点sustomer的映射

　　AddressType.java--节点address的映射

　　BillingAddressType.java--节点billingAddress的映射

　　PrimaryAddressType.java--节点primaryAddress的映射

　　好了,到此我们所有的准备工作已经完成了.下面就开始进入重点:利用刚才生成的jar文件读写XML.

　　五、利用XMLBean读XML文件

　　新建一个JavaProject,将XMLBean2.0.0\lib\下的Jar文件和刚才我们生成的customerXmlBean.jar加入到Project的ClassPath.

　　新建一个JavaClass:CustomerXMLBean.源码如下:

packagecom.sample.reader;

importjava.io.File;

importsample.xmlbean.*;
importorg.apache.commons.beanutils.BeanUtils;
importorg.apache.xmlbeans.XmlOptions;
publicclassCustomerXMLBean{
privateStringfilename=null;

publicCustomerXMLBean(Stringfilename){
super();
this.filename=filename;
}

publicvoidcustomerReader(){
try{
FilexmlFile=newFile(filename);
CustomersDocumentdoc=CustomersDocument.Factory.parse(xmlFile);
CustomerType[]customers=doc.getCustomers().getCustomerArray();

for(inti=0;i<customers.length;i++){
CustomerTypecustomer=customers[i];
println("Customer#"+i);
println("CustomerID:"+customer.getId());
println("Firstname:"+customer.getFirstname());
println("Lastname:"+customer.getLastname());
println("Gender:"+customer.getGender());
println("PhoneNumber:"+customer.getPhoneNumber());
//Primaryaddress
PrimaryAddressTypeprimaryAddress=customer.getAddress().getPrimaryAddress();
println("PrimaryAddress:");
println("PostalCode:"+primaryAddress.getPostalCode());
println("AddressLine1:"+primaryAddress.getAddressLine1());
println("AddressLine2:"+primaryAddress.getAddressLine2());
//Billingaddress
BillingAddressTypebillingAddress=customer.getAddress().getBillingAddress();
println("BillingAddress:");
println("Receiver:"+billingAddress.getReceiver());
println("PostalCode:"+billingAddress.getPostalCode());
println("AddressLine1:"+billingAddress.getAddressLine1());
println("AddressLine2:"+billingAddress.getAddressLine2());

}
}catch(Exceptionex){
ex.printStackTrace();
}
}
privatevoidprintln(Stringstr){
System.out.println(str);
}
publicstaticvoidmain(String[]args){
Stringfilename="F://JavaTest//Eclipse//XMLBean//xml//customers.xml";

CustomerXMLBeancustomerXMLBean=newCustomerXMLBean(filename);
customerXMLBean.customerReader();
}

}

　　运行它,参看输出结果:

Customer#0
CustomerID:1
Firstname:Jessica
Lastname:Lim
Gender:female
PhoneNumber:1234567
PrimaryAddress:
PostalCode:350106
AddressLine1:#25-1
AddressLine2:SHINSAYAMA2-CHOME
BillingAddress:
Receiver:MsDanielle
PostalCode:350107
AddressLine1:#167
AddressLine2:NORTHTOWERHARBOURCITY

Customer#1
CustomerID:2
Firstname:David
Lastname:Bill
Gender:male
PhoneNumber:808182
PrimaryAddress:
PostalCode:319087
AddressLine1:1033WSSt.
AddressLine2:TimaRoad
BillingAddress:
Receiver:MrWilliam
PostalCode:672993
AddressLine1:1033WSSt.
AddressLine2:TimaRoad

　　怎么样,是不是很轻松?XMLBean的威力.

　　六、利用XMLBean写XML文件

　　利用XMLBean创建一个XML文档也是一件轻而易举的事.我们再增加一个Method,

　　请看一下的JavaClass:

publicvoidcreateCustomer(){
try{
//CreateDocument
CustomersDocumentdoc=CustomersDocument.Factory.newInstance();
//Addnewcustomer
CustomerTypecustomer=doc.addNewCustomers().addNewCustomer();
//setcustomerinfo
customer.setId(3);
customer.setFirstname("Jessica");
customer.setLastname("Lim");
customer.setGender("female");
customer.setPhoneNumber("1234567");
//Addnewaddress
AddressTypeaddress=customer.addNewAddress();
//AddnewPrimaryAddress
PrimaryAddressTypeprimaryAddress=address.addNewPrimaryAddress();
primaryAddress.setPostalCode("350106");
primaryAddress.setAddressLine1("#25-1");
primaryAddress.setAddressLine2("SHINSAYAMA2-CHOME");

//AddnewBillingAddress
BillingAddressTypebillingAddress=address.addNewBillingAddress();
billingAddress.setReceiver("MsDanielle");
billingAddress.setPostalCode("350107");
billingAddress.setAddressLine1("#167");
billingAddress.setAddressLine2("NORTHTOWERHARBOURCITY");

FilexmlFile=newFile(filename);
doc.save(xmlFile);
}catch(Exceptionex){
ex.printStackTrace();
}

}

　　修改mainmethod.

publicstaticvoidmain(String[]args){
Stringfilename="F://JavaTest//Eclipse//XMLBean//xml//customers_new.xml";
CustomerXMLBeancustomerXMLBean=newCustomerXMLBean(filename);
customerXMLBean.createCustomer();
}

　　运行,打开customers_new.xml:

<?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"?>
<Customers>
<customer>
<id>3</id>
<gender>female</gender>
<firstname>Jessica</firstname>
<lastname>Lim</lastname>
<phoneNumber>1234567</phoneNumber>
<address>
<primaryAddress>
<postalCode>350106</postalCode>
<addressLine1>#25-1</addressLine1>
<addressLine2>SHINSAYAMA2-CHOME</addressLine2>
</primaryAddress>
<billingAddress>
<receiver>MsDanielle</receiver>
<postalCode>350107</postalCode>
<addressLine1>#167</addressLine1>
<addressLine2>NORTHTOWERHARBOURCITY</addressLine2>
</billingAddress>
</address>
</customer>
</Customers>

　　七、利用XMLBean修改XML文件

　　我们再增加一个Method:

publicvoidupdateCustomer(intid,Stringlastname){
try{
FilexmlFile=newFile(filename);
CustomersDocumentdoc=CustomersDocument.Factory.parse(xmlFile);
CustomerType[]customers=doc.getCustomers().getCustomerArray();

for(inti=0;i<customers.length;i++){
CustomerTypecustomer=customers[i];
if(customer.getId()==id){
customer.setLastname(lastname);
break;
}
}
doc.save(xmlFile);
}catch(Exceptionex){
ex.printStackTrace();
}
}

　　mainmethod:

publicstaticvoidmain(String[]args){
Stringfilename="F://JavaTest//Eclipse//XMLBean//xml//customers_new.xml";

CustomerXMLBeancustomerXMLBean=newCustomerXMLBean(filename);

customerXMLBean.updateCustomer(3,"last");
}

　　运行之后,我们将会看到客户编号为3的客户的lastname已经改为last.

　　八、利用XMLBean删除一个customer

　　再增加一个Method:

publicvoiddeleteCustomer(intid){
try{
FilexmlFile=newFile(filename);
CustomersDocumentdoc=CustomersDocument.Factory.parse(xmlFile);
CustomerType[]customers=doc.getCustomers().getCustomerArray();

for(inti=0;i<customers.length;i++){
CustomerTypecustomer=customers[i];
if(customer.getId()==id){
customer.setNil();
break;
}
}
doc.save(xmlFile);
}catch(Exceptionex){
ex.printStackTrace();
}
}

mainmethod:

publicstaticvoidmain(String[]args){
Stringfilename="F://JavaTest//Eclipse//XMLBean//xml//customers_new.xml";

CustomerXMLBeancustomerXMLBean=newCustomerXMLBean(filename);

customerXMLBean.deleteCustomer(3);
}

　　运行,我们将会看到客户编号为3的客户的资料已经被删除.

　　九、查询XML

　　除了本文在以上讲述的,利用XMLBean能轻轻松松完成XML的读写操作外,结合XPath和XQuery,XMLBean还能完成象SQL查询数据库一样方便地查询XML数据.关于XML查询以及如何创建XML数据库,我将在另一篇文章里讨论.

　　十、结束语

　　XMLBean能帮助我们轻易读写XML,这将有助于我们降低XML的学习和使用,有了这个基础,开发人员将为学习更多地XML相关技术和WebServices,JMS等其他J2EE技术打下良好地基础.