JAVA学习（十五）| XML与JSON | JDBC

XML与JSON⁍

XML（eXtensible Markup Language）⁍

可扩展标记语言，常通过网络作为消息传输
特点
- 纯文本，默认使用UTF-8编码
- 可嵌套，适合表示结构化数据

结构：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE note SYSTEM "book.dtd">
<book id="1">
    <name>Java核心技术</name>
    <author>Cay S. Horstmann</author>
    <isbn lang="CN">1234567</isbn>
    <tags>
        <tag>Java</tag>
        <tag>Network</tag>
    </tags>
    <pubDate/>
</book>

第一行固定
第二行声明的是文档定义类型，如（DTD：Document Type Definition），可选。可以指定一系列规则，来验证XML的数据结构，例如：
- 根元素必须是book
- book元素必须包含name，author等指定元素
- isbn元素必须包含属性lang
- …
后面是文件内容，特殊符号需转义

和结构类似的HTML不同，浏览器对HTML有一定的“容错性”，缺少关闭标签也可以被解析，但 XML要求严格的格式，任何没有正确嵌套的标签都会导致错误。
除了我们经常用到的XML文档本身外，XML还支持：
- DTD和XSD：验证XML结构和数据是否有效；
- Namespace：XML节点和属性的名字空间；
- XSLT：把XML转化为另一种文本；
- XPath：一种XML节点查询语言；

解析XML:DOM⁍

XML是一种树形结构的文档，它有两种标准的解析API：

DOM：一次性读取XML，并在内存中表示为树形结构；
SAX：以流的形式读取XML，使用事件回调。

DOM是Document Object Model的缩写，DOM模型就是把XML结构作为一个 树形结构 处理，从根节点开始，每个节点都可以包含任意个子节点。

Java提供了DOM API来解析XML，它使用下面的对象来表示XML的内容：

Document：代表整个XML文档；
Element：代表一个XML元素；
Attribute：代表一个元素的某个属性。

InputStream input = Main.class.getResourceAsStream("/book.xml");
DocumentBuilderFactory dbf = DocumentBuilderFactory.newInstance();
DocumentBuilder db = dbf.newDocumentBuilder(); 
Document doc = db.parse(input); // 用于解析一个XML，它可以接收InputStream，File或者URL
// 返回Document对象，这个对象代表了整个XML文档的树形结构

可以遍历结点获取指定元素值^[1]

DOM解析速度慢，内存占用大。

解析XML:SAX⁍

SAX是Simple API for XML的缩写，它是一种基于流的解析方式， 边读取XML边解析 ，并以 事件回调 的方式让调用者获取数据。因为是一边读一边解析，所以无论XML有多大，占用的内存都很小。

SAX解析会触发一系列事件：

startDocument：开始读取XML文档；
startElement：读取到了一个元素，例如<book>；
characters：读取到了字符；
endElement：读取到了一个结束的元素，例如</book>；
endDocument：读取XML文档结束。

用SAX API解析XML

InputStream input = Main.class.getResourceAsStream("/book.xml");
SAXParserFactory spf = SAXParserFactory.newInstance();
SAXParser saxParser = spf.newSAXParser();
saxParser.parse(input, new MyHandler()); // 回调对象MuHandler,继承自DefaultHandler

调用方必须通过回调方法获得解析过程中的数据。

解析XML:Jackson⁍

把XML文档解析成一个JavaBean^[2]

json⁍

XML的特点是功能全面，但标签繁琐，格式复杂。

JSON是JavaScript Object Notation的缩写，它去除了所有JavaScript执行代码，只保留JavaScript的对象格式。

优点：

JSON只允许使用UTF-8编码，不存在编码问题；
JSON只允许使用双引号作为key，特殊字符用\转义，格式简单；
浏览器内置JSON支持，如果把数据用JSON发送给浏览器，可以用JavaScript直接处理。

因此，JSON适合表示层次结构，因为它格式简单，仅支持以下几种数据类型：

键值对：{"key": value}
数组：[1, 2, 3]
字符串："abc"
数值（整数和浮点数）：12.34
布尔值：true或false
空值：null

绝大多数REST API都选择JSON作为数据传输格式。

使用jackson解析JSON⁍

引入以下Maven依赖：

com.fasterxml.jackson.core:jackson-databind:2.12.0

把JSON解析为JavaBean的过程称为 反序列化 。如果把JavaBean变为JSON，那就是 序列化 。

InputStream input = Main.class.getResourceAsStream("/book.json");
ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
// 反序列化时忽略不存在的JavaBean属性:
mapper.configure(DeserializationFeature.FAIL_ON_UNKNOWN_PROPERTIES, false);
Book book = mapper.readValue(input, Book.class);
// 序列化
String json = mapper.writeValueAsString(book);

可以通过Module扩展Jackson能处理的数据类型；

可以自定义JsonSerializer和JsonDeserializer来定制序列化和反序列化。

JDBC编程⁍

Java为 关系数据库 定义了一套标准的访问接口：JDBC（Java Database Connectivity）

使用Java程序访问数据库时，Java代码并不是直接通过TCP连接去访问数据库，而是通过JDBC接口来访问，而JDBC接口则通过JDBC驱动来实现真正对数据库的访问。

通过JDBC接口来访问，这样保证了Java程序编写的是一套数据库访问代码，却可以访问各种不同的数据库，因为他们都提供了标准的JDBC驱动：

SQL (Structured Query Language) 是具有数据操纵和数据定义等多种功能的数据库语言，这种语言具有交互性特点^[3]

NoSQL: 非SQL的数据库，包括MongoDB、Cassandra、Dynamo等等^[4]

NoSQL框架体系NosoL整体框架分为四层，由下至上分为:^[5]

数据持久层(data persistence): 定义了数据的存储形式，主要包括基于内存、基于硬盘、内存和硬盘接口、订制可拔插四种形

整体分布层(data distribution model): 定义了数据是如何分布

CAP支持: 可用于水平扩展

多数据中心支持: 可以保证在横跨多数据中心是也能够平稳运行

动态部署支持: 可以在运行着的集群中动态地添加或删除节点

数据逻辑模型层(data logical model): 键值模型、列式模型、文档模型、图模型

接口层(interface): Rest，Thrift，Map/Reduce，Get/Put，特定语言API