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Jakarta Commons Digester 学习笔记

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 摘要:Jakarta Commons Digester 学习笔记
在windows下开发程序,用M$提供的接口处理.ini文件或管理注册表的键值是非常方便的。在java平台上开发程序,则习惯于以xml格式的文件 来存放系统的配置信息,对这种文件的解析和处理,可以用sax或dom。有没有更简便的方法呢?有,就是用digester模块。
  Digester是Jakarta 子项目Commons下的一个模块,支持基于规则的对任意XML文档的处理。它最初是Structs项目的一部分,后因其通用性而划归Commons.

下载及编译

cvs -d :pserver:anoncvs@cvs.apache.org:/home/cvspublic login
password: anoncvs
cvs -d :pserver:anoncvs@cvs.apache.org:/home/cvspublic checkout jakarta-commons/digester
cd jakarta-commons/digester
ant dist

  Digester的运行依赖下列包:
  1. 一个遵循Jaxp(1.1版本及以后)的XML解析器

  2. Jakarta commons beanutils包(1.5版本及以后)

  3. Jakarta commons collections包(2.1版本及以后)

  4. Jakarta commons logging包(1.0.2版本及以后)
 

一个简单的例子

假定有两个JavaBean如下,分别为Foo和Bar
package mypackage;
public class Foo {
  public void addBar(Bar bar);
  public Bar findBar(int id);
  public Iterator getBars();
  public String getName();
  public void setName(String name);
}
public mypackage;
public class Bar {
  public int getId();
  public void setId(int id);
  public String getTitle();
  public void setTitle(String title);
}

  用下面的xml文件进行配置
<foo name="The Parent">
  <bar id="123" title="The First Child"/>
  <bar id="456" title="The Second Child"/>
</foo>

  用下面几行代码即可完成配置文件解析工作:
Digest解析代码 注释
Digester digester = new Digester();
digester.setValidating(false); 不进行XML与相应的DTD的合法性验证
digester.addObjectCreate("foo", "mypackage.Foo"); 当遇到<foo>时创建一个mypackage.Foo对象,并将其放在栈顶
digester.addSetProperties("foo"); 根据<foo>元素的属性(attribute),对刚创建的Foo对象的属性(property)进行设置
digester.addObjectCreate("foo/bar", "mypackage.Bar"); 当遇到<foo>的子元素<bar>时创建一个mypackage.Bar对象,并将其放在栈顶。
digester.addSetProperties("foo/bar"); 根据<bar>元素的属性(attribute),对刚创建的Bar对象的属性(property)进行设置
digester.addSetNext("foo/bar", "addBar", "mypackage.Bar"); 当再次遇到<foo>的子元素<bar>时创建一个mypackage.Bar对象,并将其放在栈顶,同时调用第二栈顶元素(Foo对象)的addBar方法。
Foo foo = (Foo) digester.parse(); 分析结束后,返回根元素。

基本情况

熟悉用SAX来处理XML文档的程序员,会发现Digester隐藏了遍历XML元素这些细节,而是提供了更高一层的、更友好的SAX事件接口,从而让程序员的精力放在对数据的处理过程中。
  使用Digester,须按照以下步骤:
  1. 创建一个org.apache.commons.digester.Digester实例。一个解析请求完成后,这个Digester可以被后面复用。但也不要试图在不同的线程中从共享一个Digester实例。

  2. 根据需要设置一些配置属性(configuration properties),以控制下一步的解析操作。

  3. 将一个或几个初始对象(initial object)压入Digester对象栈,本步骤不是必须的。

  4. 注册所有的元素匹配模板(elemet matching pattern)。当一个模板被从输入文档中识别出来以后,与其相联系的处理规则(processing rules)被激活。对一个特定的模板,可以定义任意多的规则,当识别出该模板后,这些规则依序依次执行。

  5. 调用digester.parse()方法,一个XML文档的引用(用多种方式供选择)要传给这个方法。注意,需要捕捉并处理IOException或SAXEception或处理过程中抛出的异常。

元素匹配模板

Digester能自动遍历目标XML文档的元素形成的层次结构,这个过程无需程序员参与。程序员的任务是决定,在解析的过程中,当由嵌套的元素形成的一个特定序列被识别出时,如何处理它。用以描述这种序列的机制,就叫“元素匹配模板”。
  具体说来,元素和其子元素间,用”/”相隔,如果一些元素前没有”/”则其必为根元素。如例:
<a>         -- 匹配模板 "a"
  <b>       -- 匹配模板 "a/b"
    <c/>    -- 匹配模板 "a/b/c"
    <c/>    -- 匹配模板 "a/b/c"
  </b>
  <b>       -- 匹配模板 "a/b"
    <c/>    -- 匹配模板 "a/b/c"
    <c/>    -- 匹配模板 "a/b/c"
    <c/>    -- 匹配模板 "a/b/c"
  </b>
</a>

  字符”*”表示任意级别,如”*/a”表示任意级别的<a>都可匹配(不包括根元素级的).熟悉XLST的朋友,对这种思路一定不陌生。
  从上面的描述,可知某个元素同时满足多个匹配模板是非常可能的,在这种情况下,与各个模板相关联的处理规则(processing rule)的执行顺序如下:对begin或body方法,按照各个rule的注册顺序的先后,对end方法则是注册顺序的反序。

处理规则(processing rule)

元素匹配模板用以识别什么时候采取行动,处理规则则用以定义行动的内容。
  从形式上讲,一个处理规则是一个java类,它扩展了org.apache.commons.digester.Rule类。每个处理规则,实现下列 的一个或几个事件处理方法(event method),当相应的模板匹配成功以后,在已定义的某个时刻,这些事件方法会被触发。
  1. begin(),在一个匹配元素被识别出后的“开始”时刻被调用,这个元素的所有属性放在一个数据结构中被传递给begin()

  2. body(),当元素的嵌套内容(如子元素)被识别出时被调用。在解析的过程中,前后的空白被去掉了

  3. end(),匹配元素的“结束”时刻被调用。如果子元素也匹配相关的规则,则这些规则的方法需都执行毕,才能达到该元素的“结束”时刻。

  4. finish(),解析结束时被调用,以提供给各个规则以清理临时数据的机会。

  在设置digester时,通过调用addRule()方法,来注册一个特定的元素匹配模板以及相应的一个Rule类的实例。如上所述,Rule类中的事件处理方法,会在适当的时间被调用。这个机制,允许动态地生成Rule的实现。
  另外,digester也提供了一些处理常见情况的处理规则类。
  1. ObjectCreateRule,当begin()方法被调用时,这个规则类实例化一个指定的java类,并将其压入栈顶。这个被实例 化的类的名字,默认是这个规则类构造函数得到的参数,也可以通过指定正在处理的xml元素的属性来传递一个新的类的名字。当end()方法被调用 时,栈 顶的对象被弹出,Digester中对它的任何引用将被忽略。

  2. FactoryCreateRule,一个非常有用的ObjectCreateRule的变体。

  3. SetPropertiesRule,当begin()方法被调用时,digester使用标准的Java Relection API来识别JavaBean的属性设置方法(setter method),这些方法名称中包含属性(property)的名字,这些属性与XML元素的属性(attribute)匹配,于是这些方法被调用并将相 应的属性值(attribute value)传给它们。这些自然的映射可以被重写。建议不要过度使用这项功能,在大多数情况下,使用标准的BeanInfo机制会更好。

  4. SetPropertyRule,当begin()方法被调用时,digester调用栈顶对象的一个特定的属性设置方法(property setter)并传给它特定的值(property和值分别由两个attribute命名)。这对XML需要遵循一个指定的DTD时比较有用,你可以设置 一个特别的属性(property),虽然在指定DTD没有attribute与其相对应。

  5. SetNextRule,当end()方法被调用时,digester分析第二栈顶元素,寻找一个特定属性(property)的设置方法 (setter method),并接着调用这个方法,以栈顶的元素作参数。这个规则通常用来在两个对象间建立1对多的关系,所用的方法也常被叫做addChild什么 的。

  6. SetTopRule,当end()方法被调用时,digester分析栈顶元素,寻找一个特定属性(property)的设置方法 (setter method),并接着调用这个方法,以第二栈顶的元素作参数。这个规则通常用来在两个对象间建立1对多的关系,所用的方法也常被叫做setParent 什么的。

  7. CallMethodRule,这个规则设置当end()被调用时执行的栈顶对象的自定义方法,通过对这个规则的设置,来指定方法的名字、参数的数量以及定义的参数类型的Java类的名字。实际的参数值,来自激活这个方法的元素的子元素。

  8. CallParamRule,这个规则用来指定CallMethodRule的参数的值的来源,它可以来自一个特定的属性,或子元素的body的内容.

  9. NodeCreateRule,一个特殊的规则,将对象树的一部分转换成一个DOM结点(Node),并压入栈顶。

  对这些标准的规则类,可以创建它们的实例,并调用digester.addRule来注册它们。由于经常使用它们,所以digester定义了一些简便的方法来注册它们。如:
Rule rule = new SetNextRule(digester, "addChild","com.mycompany.mypackage.MyChildClass");
digester.addRule("a/b/c", rule);
可以用下列代码替换
digester.addSetNext("a/b/c", "addChild", "com.mycompany.mypackage.MyChildClass");

对象栈

对digester技术最普通的应用,是用来动态创建一个由Java对象构成的树结构,各对象的属性以及对象间的关系,基于 XML文档的内容来设置(XML文档就是一棵树)。为实现这种应用,Digester提供了一个对象栈,以供在相关的模板识别后被激活的处理规则操作。此 栈的基本操作包括:
  1. clear(),清空栈的内容

  2. peek(),返回对栈顶对象的引用

  3. pop(),将栈顶对象弹出并返回

  4. push(),将一个新的对象压入栈顶

  用栈的原因,就是当识别出一个XML元素的“开始”时,将相关对象生成并压入栈顶,这个对象在处理该元素的子元素的过程中一直在栈中,当所有子元素都处理完后,解析器遇到这个元素的“结束”时,则弹出此对象,并进行相关的处理。
  如何描述对象间的关系呢?将栈顶的对象做为一个参数,传递给第二栈顶(即先于栈顶对象入栈的那个对象,在栈顶对象的下面)的一个方法,就可以简单地建 立起一种“父子关系”,从而可以简单地建立起1:1的关系(第二栈顶对象与栈顶对象之间)和1:N的关系(第二栈顶对象不动,N次压栈顶弹栈顶对象).
  如果取得生成的第一个对象呢?可以让parse()方法返回,或者在调用parse()方法前,先行压入一个对象,在parse()方法结束后弹出这个对象,则其子对象即为我们想要的第一个对象。

日志(logging)


  日志是一个调试Digester规则集的非常重要的工具,它可以记录非常丰富的信息,因它在使用Digester之前有必要了解日志是如何工作的。
  Digester使用Jakarta Commons Logging,这个模块并不是具体的日志实现,而只是一个可设置的接口。可以设置它将各种日志信息传递它自身带的基本记录器,或者传递给其它的更复杂的 日志工具。具体请参考commons logging的文档,或Jakarta Commons Logging学习笔记
  Digester主要使用两个记录器:
  1. SAX相关的信息,被送往org.apache.commons.digester.Digester.sax记录器,记录了Digester收到的SAX的事件的信息。
  2. 其它的所有信息,都被送往org.apache.commons.digester.Digester记录器,这个记录器在调试Digester时打开而在产品中常将其关闭

  假定用commons logging自带的基本日志工具,并以DEBUG级别记录Digester调试信息以及INFO级别记录SAX事件信息,则对logging的配置文件设置如下:
org.apache.commons.logging.Log=org.apache.commons.logging.impl.SimpleLog org.apache.commons.logging.simplelog.log.org.apache.commons.digester.Digester=debug org.apache.commons.logging.simplelog.log.org.apache.commons.digester.Digester.sax=info

Digester包中的例子

***********Example.xml**********
<address-book>
  <person id="1" category="acquaintance" try="would be ignored">
    <name>Gonzo</name>
    <email type="business">gonzo@muppets.com</email>
    <gender result="the whole tag would be ignored">male</gender>
  </person>
  <person id="2" category="rolemodel">
    <name>Kermit</name>
    <email type="business">kermit@muppets.com</email>
    <email type="home">kermie@acme.com</email>
  </person>
</address-book>**********Person.java************
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
public class Person {
  private int id;
  private String category;
  private String name;
  private HashMap emails = new HashMap();
  //下面的两个方法的名字中set以后的部分,与<person>的属性名字对映。当从xml文件中识别出<person> 的属性时,如果有要求(即调用过addSetProperties方法),Digester会依据这种对映关系自动调用相应的方法。
  public void setId(int id) {
      this.id = id;
  }
  public void setCategory(String category) {
      this.category = category;
  }
  //对name而言,因为其值来自<name>标签的内容而非属性值,需要用addCallMethod指定识别<name>后的要调用此方法(想自动调用也要可以,需要addBeanPropertySetter,参见第下一个例子)。
  public void setName(String name) {
      this.name = name;
  }
  //同name,此时还要一一指定addEmail的参数值的来源。
  public void addEmail(String type, String address) {
      emails.put(type, address);
  }
  public void print() {
      System.out.println("Person #" + id);
      System.out.println("  category=" + category);
      System.out.println("  name=" + name);
      for(Iterator i = emails.keySet().iterator(); i.hasNext(); ) {
          String type = (String) i.next();
          String address = (String) emails.get(type);
          System.out.println("  email (type " + type + ") : " + address);
      }
  }
}
**********AddressBook.java***********
import java.util.LinkedList;
import java.util.Iterator;
public class AddressBook {
    LinkedList people = new LinkedList();
    public void addPerson(Person p) {
        people.addLast(p);
    }
    public void print() {
        System.out.println("Address book has " + people.size() + " entries");         for(Iterator i = people.iterator(); i.hasNext(); ) {
            Person p = (Person) i.next();
            p.print();
        }
    }
}
************AddressBookDigester*********
import org.apache.commons.digester.Digester;
/**
 * Usage: java Example1 example.xml
 */
public class AddressBookDigester {
    public static void main(String[] args) {
        if (args.length != 1) {
            usage();
            System.exit(-1);
        }
        String filename = args[0];
        // 创建一个Digester实例
        Digester d = new Digester();
        // 创建AddressBook实例,并将其压入栈顶。
        AddressBook book = new AddressBook();
        d.push(book);
        // 增加规则
        addRules(d);
        // 处理输入的xml文件
        try {
            java.io.File srcfile = new java.io.File(filename);
            d.parse(srcfile);
        }
        catch(java.io.IOException ioe) {
            System.out.println("Error reading input file:" + ioe.getMessage());
            System.exit(-1);
        }
        catch(org.xml.sax.SAXException se) {
            System.out.println("Error parsing input file:" + se.getMessage());
            System.exit(-1);
        }
        
        
        // 将解析出的地址数据打印出来
        book.print();
    }
    
    private static void addRules(Digester d) {
        // 当遇到<person>时,创建类Person的一个实例,并将其压入栈顶
        d.addObjectCreate("address-book/person", Person.class);
        
        // 将<person>标签的属性(attribute)与栈顶Person类对象的属性(property)设置方法根 据各自的名字进行映射,(例如,将标签属性id与属性设置方法setId进行映射,将标签属性category与属性设置方法setCategory进行 映射),然后将属性的值作参数传递给执行相应的方法。
        // 如果某标签属性没法通过名字找到相应的属性设置方法,则此标签属性被忽略(如example.xml中第一个<person>的try属性)。
        d.addSetProperties("address-book/person");         // 调用第二栈顶对象(AddressBook实例)的addPerson方法,以栈对象(Person实例)的对象为参数
        d.addSetNext("address-book/person", "addPerson");        
        
        // 当遇到<person>的子元素<name>时,调用栈顶对象(Person实例)的setName方法。
        // 此处addCallMethod方法的第一参数是规则,第二个参数是方法的名字,第三个是参数的数量(为0时,表示只有一个参数,且参数的值是元素的内容)
        d.addCallMethod("address-book/person/name", "setName", 0);
        
        // 当遇到<person>的子元素<email>时,调用栈顶对象(Person实例)的addEmail 方法,addEmail方法有两个参数,取值分别来自<email>的属性type的值和<email>本身的内容。
        // 此处addCallParam方法的第一参数是规则,第二个参数是指明被调用方法(addEmail)参数的序号,第三个是参数为字符串时指属性的名字)
        d.addCallMethod("address-book/person/email", "addEmail", 2);
        d.addCallParam("address-book/person/email", 0, "type");
        d.addCallParam("address-book/person/email", 1);
    }     private static void usage() {
        System.out.println("Usage: java Example1 example.xml");
    }
}
运行结果如下(运行时可能需要xml-crimson,一个源sun的XML解析器,可到http://xml.apache.org/crimson/下载)
Address book has 2 entries
Person #1
  category=acquaintance
  name=Gonzo
  email (type business) : gonzo@muppets.com
Person #2
  category=rolemodel
  name=Kermit
  email (type business) : kermit@muppets.com
  email (type home) : kermie@acme.com

配置属性

Digester用来解析应用系统的配置文件,其本身也有很可配置的属性。
属性 描述
classLoader 指 定类装载器(class loader)。ObjectCreateRule 和 FactoryCreateRule两个规则中,需要动态加载一些类(如那些盛放XML解析出来的数据的javaBean等),装载器可以在次指定。如果 不指定,对这此类的加载将会利用线程上下文中的加载器(当useContextClassLoader值为真时)或利用加载Digester的那个加载 器。
errorHandler 指定 SAX ErrorHandler,以在出现此类错误时调用。默认情况下,任何解析错误都会被记入日志,Digest会继续进行解析。
namespaceAware 一个布尔值,为真时对XML文件的解析时会考虑元素的域名空间(如不同的域名空间的同名元素会视为不同的元素)
ruleNamespaceURI 指定后续加入的规则所属的命名空间,如果此值为null,则加入的规则不与任何命名空间相联系。
rules 设定规则模板与XML元素的匹配处理程序。由于这个匹配程序是插件式的,所以匹配工作的完成可以用用户定义的匹配程序未完成。默认情况下,使用Digester提供的匹配器。
useContextClassLoader 一个布尔值,为真时FactoryCreateRule 和 ObjectCreateRule 两个规则中对类的装载将会采用当前线程上下文中指定的加载器。默认情况下,对类的动态加载会利用加载Digester的那个装载器。
validating 一个布尔值,为真时解析器会根据DTD内容对XML文档进行合法性检查,默认值是假,解析器只是检查XML是否格式良好(well formed).

  除了上述属性外,还可以注册一个本地DTD,以供DOCTYPE声明引用。这样的注册告诉XML解析器,当遇到DOCTYPE声明时,应使用刚注册的DTD的内容,而不是DOCTYPE声明中的标识符(identifier)。
  例如,Struect框架控制器中,使用下述的注册,告诉Structs使用一个本地的DTD中的相关内容来处理Structs配置文件,这样可以适 用于那些没有连接到互联网的应用环境,而在连到互联网的环境中可以加快运行速度(因为它避免了通过网络去取相关的资源)。
URL url = new URL("/org/apache/struts/resources/struts-config_1_0.dtd");
digester.register("-//Apache Software Foundation//DTD Struts Configuration 1.0//EN",url.toString());

规则集打包


  通常情况下,一个规则被创建后,接着便注册,然后等在event时被调用,这些规则集很难为其它应用程序直接复用。一个解决方法是将所有规则都放在一 个类中,此由这些规则可以很简单地被装载然后被注册使用。RuleSet接口就是为些而设计,一般是通过扩展RuleSetBase类来开发规则集类。如 例:
public class MyRuleSet extends RuleSetBase {
  public MyRuleSet() {
    this("");
  }
  public MyRuleSet(String prefix) {
    super();
    this.prefix = prefix;
    this.namespaceURI = "http://www.mycompany.com/MyNamespace";
  }
  protected String prefix = null;
  public void addRuleInstances(Digester digester) {
    digester.addObjectCreate(prefix + "foo/bar",
      "com.mycompany.MyFoo");
    digester.addSetProperties(prefix + "foo/bar");
  }
}
可以这样使用这个规则集
Digester digester = new Digester();
... 一些配置Digester ...
digester.addRuleSet(new MyRuleSet("baz/"));

带命名空间的XML解析


  这种情况下,使用Digester的步骤为:
  1. 在Digester初始化部分,指明要考虑命名空间。
    digester.setNamespaceAware(true);

  2. 指明一些规则的命名空间,如
    digester.setRuleNamespaceURI("http://www.mycompany.com/MyNamespace");

  3. 接下来定义一些与此命名空间有关的规则,此时可以省却前缀,如
    digester.addObjectCreate("foo/bar", "com.mycompany.MyFoo");
    digester.addSetProperties("foo/bar");

  4. 对其它命名空间,重复前面的2步

  另外,在指明要digester考虑命名空间之后,在定义匹配模板时,可以将命名空间别名加“:”作为元素名称的一部分使用。这与无命名空间时是一致的。

开发定制的匹配处理过程


  通过实现 org.apache.commons.digester.Rules接口或扩展org.apache.commons.digester.RulesBase类来达到定制匹配过程的目的。
  Digester提供ExtendedBaseRules来扩展了匹配模板的定义,引入了特殊通配字符?和*以及!,提供RegexRules来支持 以正则式的语法定义匹配模板,提供WithDefaultsRulesWrapper来支持默认规则(即其它规则都不匹配时的处理规则)。

一些认识


  通过看说明材料,尤其在学习Digester包中的Catalog例子以后,有一些认识:
  1、由于xml对属性名字的定义要求,与Java中对方法名字的定义要求不一致,导致出现不能自动映射的情况,如year-made标签属性,就不可能有方法setYear-made;
  2、对于根元素,与其子元素建立联系,有几种办法:一种是先生成根元素实例,压入栈,然后解析,将调用方法规则建立联系;另一种是解析的过程中第一个创建它,然后用getRoot的方法得到。
  3、如果某对象类构造都要参数,则此时需要扩展AbstractObjectCreationFactory类为这种对象建立一个Factory,在这个Factory中取得初始化参数值然后再创建一个对象实例。
  4、设有某个标签,要想自动用该标签子元素的内容填充该标签对应的对象的属性,则需要用digester.setRules(new ExtendedBaseRules()),然后addRules(),然后再调用addBeanPropertySetter("bala/lala /?");进行规则定义,注意此模板中有通配符。
  5、如果对象的属性是整型,则Digester自动将xml文件中字符串值转换为整型。
  6、在指明要digester考虑命名空间之后,如果不会引起歧义,完全可以忽略命名空间的存在,除非你要针对特定的命名空间进行特定的处理。


原作者:Hilton
来 源:http://hedong.3322.org/

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