使用 DOM 庫、SAX 解析器和正則表達式

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Jack Herrington (jack_d_herrington@codegeneration.net), 高級軟件工程師, "Code Generation Network"

2006 年 2 月 06 日

有許多技術可用于用 PHP 讀取和編寫 XML。本文提供了三種方法讀取 XML:使用 DOM 庫、使用 SAX 解析器和使用正則表達式。還介紹了使用 DOM 和 PHP 文本模板編寫 XML。

用 PHP 讀取和編寫可擴展標記語言(XML)看起來可能有點恐怖。實際上,XML 和它的所有相關技術可能是恐怖的,但是用 PHP 讀取和編寫 XML 不一定是項恐怖的任務。首先,需要學習一點關于 XML 的知識 —— 它是什么,用它做什么。然后,需要學習如何用 PHP 讀取和編寫 XML,而有許多種方式可以做這件事。

本文提供了 XML 的簡短入門,然后解釋如何用 PHP 讀取和編寫 XML。

什么是 XML?

XML 是一種數據存儲格式。它沒有定義保存什么數據,也沒有定義數據的格式。XML 只是定義了標記和這些標記的屬性。格式良好的 XML 標記看起來像這樣:

<name>Jack Herrington</name>

這個 <name> 標記包含一些文本:Jack Herrington。

不包含文本的 XML 標記看起來像這樣:

<powerUp />

用 XML 對某件事進行編寫的方式不止一種。例如,這個標記形成的輸出與前一個標記相同:

<powerUp></powerUp>

也可以向 XML 標記添加屬性。例如,這個 <name> 標記包含 firstlast 屬性:

<name first="Jack" last="Herrington" />

也可以用 XML 對特殊字符進行編碼。例如,& 符號可以像這樣編碼:

&

包含標記和屬性的 XML 文件如果像示例一樣格式化,就是格式良好的,這意味著標記是對稱的,字符的編碼正確。清單 1 是一份格式良好的 XML 的示例。


清單 1. XML 圖書列表示例
  <books>
                        <book>
                        <author>Jack Herrington</author>
                        <title>PHP Hacks</title>
                        <publisher>O'Reilly</publisher>
                        </book>
                        <book>
                        <author>Jack Herrington</author>
                        <title>Podcasting Hacks</title>
                        <publisher>O'Reilly</publisher>
                        </book>
                        </books>
                        

清單 1 中的 XML 包含一個圖書列表。父標記 <books> 包含一組 <book> 標記,每個 <book> 標記又包含 <author><title><publisher> 標記。

當 XML 文檔的標記結構和內容得到外部模式文件的驗證后,XML 文檔就是正確的。模式文件可以用不同的格式指定。對于本文來說,所需要的只是格式良好的 XML。

如果覺得 XML 看起來很像超文本標記語言(HTML),那么就對了。XML 和 HTML 都是基于標記的語言,它們有許多相似之處。但是,要著重指出的是:雖然 XML 文檔可能是格式良好的 HTML,但不是所有的 HTML 文檔都是格式良好的 XML。換行標記(br)是 XML 和 HTML 之間區別的一個好例子。這個換行標記是格式良好的 HTML,但不是格式良好的 XML:

<p>This is a paragraph<br>
With a line break</p>

這個換行標記是格式良好的 XML 和 HTML:

<p>This is a paragraph<br />
With a line break</p>

如果要把 HTML 編寫成同樣是格式良好的 XML,請遵循 W3C 委員會的可擴展超文本標記語言(XHTML)標準(參見 參考資料)。所有現代的瀏覽器都能呈現 XHTML。而且,還可以用 XML 工具讀取 XHTML 并找出文檔中的數據,這比解析 HTML 容易得多。





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使用 DOM 庫讀取 XML

讀取格式良好的 XML 文件最容易的方式是使用編譯成某些 PHP 安裝的文檔對象模型 (DOM)庫。DOM 庫把整個 XML 文檔讀入內存,并用節點樹表示它,如圖 1 所示。


圖 1. 圖書 XML 的 XML DOM 樹
圖書 XML 的 XML DOM 樹

樹頂部的 books 節點有兩個 book 子標記。在每本書中,有 authorpublishertitle 幾個節點。authorpublishertitle 節點分別有包含文本的文本子節點。

讀取圖書 XML 文件并用 DOM 顯示內容的代碼如清單 2 所示。


清單 2. 用 DOM 讀取圖書 XML
  <?php
                        $doc = new DOMDocument();
                        $doc->load( 'books.xml' );
                        $books = $doc->getElementsByTagName( "book" );
                        foreach( $books as $book )
                        {
                        $authors = $book->getElementsByTagName( "author" );
                        $author = $authors->item(0)->nodeValue;
                        $publishers = $book->getElementsByTagName( "publisher" );
                        $publisher = $publishers->item(0)->nodeValue;
                        $titles = $book->getElementsByTagName( "title" );
                        $title = $titles->item(0)->nodeValue;
                        echo "$title - $author - $publisher\n";
                        }
                        ?>
                        

腳本首先創建一個 new DOMdocument 對象,用 load 方法把圖書 XML 裝入這個對象。之后,腳本用 getElementsByName 方法得到指定名稱下的所有元素的列表。

book 節點的循環中,腳本用 getElementsByName 方法獲得 authorpublishertitle 標記的 nodeValuenodeValue 是節點中的文本。腳本然后顯示這些值。

可以在命令行上像這樣運行 PHP 腳本:

% php e1.php
PHP Hacks - Jack Herrington - O'Reilly
Podcasting Hacks - Jack Herrington - O'Reilly
%

可以看到,每個圖書塊輸出一行。這是一個良好的開始。但是,如果不能訪問 XML DOM 庫該怎么辦?





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用 SAX 解析器讀取 XML

讀取 XML 的另一種方法是使用 XML Simple API(SAX)解析器。PHP 的大多數安裝都包含 SAX 解析器。SAX 解析器運行在回調模型上。每次打開或關閉一個標記時,或者每次解析器看到文本時,就用節點或文本的信息回調用戶定義的函數。

SAX 解析器的優點是,它是真正輕量級的。解析器不會在內存中長期保持內容,所以可以用于非常巨大的文件。缺點是編寫 SAX 解析器回調是件非常麻煩的事。清單 3 顯示了使用 SAX 讀取圖書 XML 文件并顯示內容的代碼。


清單 3. 用 SAX 解析器讀取圖書 XML
  <?php
                        $g_books = array();
                        $g_elem = null;
                        function startElement( $parser, $name, $attrs )
                        {
                        global $g_books, $g_elem;
                        if ( $name == 'BOOK' ) $g_books []= array();
                        $g_elem = $name;
                        }
                        function endElement( $parser, $name )
                        {
                        global $g_elem;
                        $g_elem = null;
                        }
                        function textData( $parser, $text )
                        {
                        global $g_books, $g_elem;
                        if ( $g_elem == 'AUTHOR' ||
                        $g_elem == 'PUBLISHER' ||
                        $g_elem == 'TITLE' )
                        {
                        $g_books[ count( $g_books ) - 1 ][ $g_elem ] = $text;
                        }
                        }
                        $parser = xml_parser_create();
                        xml_set_element_handler( $parser, "startElement", "endElement" );
                        xml_set_character_data_handler( $parser, "textData" );
                        $f = fopen( 'books.xml', 'r' );
                        while( $data = fread( $f, 4096 ) )
                        {
                        xml_parse( $parser, $data );
                        }
                        xml_parser_free( $parser );
                        foreach( $g_books as $book )
                        {
                        echo $book['TITLE']." - ".$book['AUTHOR']." - ";
                        echo $book['PUBLISHER']."\n";
                        }
                        ?>
                        

腳本首先設置 g_books 數組,它在內存中容納所有圖書和圖書信息,g_elem 變量保存腳本目前正在處理的標記的名稱。然后腳本定義回調函數。在這個示例中,回調函數是 startElementendElementtextData。在打開和關閉標記的時候,分別調用 startElementendElement 函數。在開始和結束標記之間的文本上面,調用 textData

在這個示例中,startElement 標記查找 book 標記,在 book 數組中開始一個新元素。然后,textData 函數查看當前元素,看它是不是 publishertitleauthor 標記。如果是,函數就把當前文本放入當前圖書。

為了讓解析繼續,腳本用 xml_parser_create 函數創建解析器。然后,設置回調句柄。之后,腳本讀取文件并把文件的大塊內容發送到解析器。在文件讀取之后,xml_parser_free 函數刪除解析器。腳本的末尾輸出 g_books 數組的內容。

可以看到,這比編寫 DOM 的同樣功能要困難得多。如果沒有 DOM 庫也沒有 SAX 庫該怎么辦?還有替代方案么?





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用正則表達式解析 XML

可以肯定,即使提到這個方法,有些工程師也會批評我,但是確實可以用正則表達式解析 XML。清單 4 顯示了使用 preg_ 函數讀取圖書文件的示例。


清單 4. 用正則表達式讀取 XML
  <?php
                        $xml = "";
                        $f = fopen( 'books.xml', 'r' );
                        while( $data = fread( $f, 4096 ) ) { $xml .= $data; }
                        fclose( $f );
                        preg_match_all( "/\<book\>(.*?)\<\/book\>/s",
                        $xml, $bookblocks );
                        foreach( $bookblocks[1] as $block )
                        {
                        preg_match_all( "/\<author\>(.*?)\<\/author\>/",
                        $block, $author );
                        preg_match_all( "/\<title\>(.*?)\<\/title\>/",
                        $block, $title );
                        preg_match_all( "/\<publisher\>(.*?)\<\/publisher\>/",
                        $block, $publisher );
                        echo( $title[1][0]." - ".$author[1][0]." - ".
                        $publisher[1][0]."\n" );
                        }
                        ?>
                        

請注意這個代碼有多短。開始時,它把文件讀進一個大的字符串。然后用一個 regex 函數讀取每個圖書項目。最后用 foreach 循環,在每個圖書塊間循環,并提取出 author、title 和 publisher。

那么,缺陷在哪呢?使用正則表達式代碼讀取 XML 的問題是,它并沒先進行檢查,確保 XML 的格式良好。這意味著在讀取之前,無法知道 XML 是否格式良好。而且,有些格式正確的 XML 可能與正則表達式不匹配,所以日后必須修改它們。

我從不建議使用正則表達式讀取 XML,但是有時它是兼容性最好的方式,因為正則表達式函數總是可用的。不要用正則表達式讀取直接來自用戶的 XML,因為無法控制這類 XML 的格式或結構。應當一直用 DOM 庫或 SAX 解析器讀取來自用戶的 XML。





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用 DOM 編寫 XML

讀取 XML 只是公式的一部分。該怎樣編寫 XML 呢?編寫 XML 最好的方式就是用 DOM。清單 5 顯示了 DOM 構建圖書 XML 文件的方式。


清單 5. 用 DOM 編寫圖書 XML
  <?php
                        $books = array();
                        $books [] = array(
                        'title' => 'PHP Hacks',
                        'author' => 'Jack Herrington',
                        'publisher' => "O'Reilly"
                        );
                        $books [] = array(
                        'title' => 'Podcasting Hacks',
                        'author' => 'Jack Herrington',
                        'publisher' => "O'Reilly"
                        );
                        $doc = new DOMDocument();
                        $doc->formatOutput = true;
                        $r = $doc->createElement( "books" );
                        $doc->appendChild( $r );
                        foreach( $books as $book )
                        {
                        $b = $doc->createElement( "book" );
                        $author = $doc->createElement( "author" );
                        $author->appendChild(
                        $doc->createTextNode( $book['author'] )
                        );
                        $b->appendChild( $author );
                        $title = $doc->createElement( "title" );
                        $title->appendChild(
                        $doc->createTextNode( $book['title'] )
                        );
                        $b->appendChild( $title );
                        $publisher = $doc->createElement( "publisher" );
                        $publisher->appendChild(
                        $doc->createTextNode( $book['publisher'] )
                        );
                        $b->appendChild( $publisher );
                        $r->appendChild( $b );
                        }
                        echo $doc->saveXML();
                        ?>
                        

在腳本的頂部,用一些示例圖書裝入了 books 數組。這個數據可以來自用戶也可以來自數據庫。

示例圖書裝入之后,腳本創建一個 new DOMDocument,并把根節點 books 添加到它。然后腳本為每本書的 author、title 和 publisher 創建節點,并為每個節點添加文本節點。每個 book 節點的最后一步是重新把它添加到根節點 books

腳本的末尾用 saveXML 方法把 XML 輸出到控制臺。(也可以用 save 方法創建一個 XML 文件。)腳本的輸出如清單 6 所示。


清單 6. DOM 構建腳本的輸出
  % php e4.php
                        <?xml version="1.0"?>
                        <books>
                        <book>
                        <author>Jack Herrington</author>
                        <title>PHP Hacks</title>
                        <publisher>O'Reilly</publisher>
                        </book>
                        <book>
                        <author>Jack Herrington</author>
                        <title>Podcasting Hacks</title>
                        <publisher>O'Reilly</publisher>
                        </book>
                        </books>
                        %
                        

使用 DOM 的真正價值在于它創建的 XML 總是格式正確的。但是如果不能用 DOM 創建 XML 時該怎么辦?





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用 PHP 編寫 XML

如果 DOM 不可用,可以用 PHP 的文本模板編寫 XML。清單 7 顯示了 PHP 如何構建圖書 XML 文件。


清單 7. 用 PHP 編寫圖書 XML
  <?php
                        $books = array();
                        $books [] = array(
                        'title' => 'PHP Hacks',
                        'author' => 'Jack Herrington',
                        'publisher' => "O'Reilly"
                        );
                        $books [] = array(
                        'title' => 'Podcasting Hacks',
                        'author' => 'Jack Herrington',
                        'publisher' => "O'Reilly"
                        );
                        ?>
                        <books>
                        <?php
                        foreach( $books as $book )
                        {
                        ?>
                        <book>
                        <title><?php echo( $book['title'] ); ?></title>
                        <author><?php echo( $book['author'] ); ?>
                        </author>
                        <publisher><?php echo( $book['publisher'] ); ?>
                        </publisher>
                        </book>
                        <?php
                        }
                        ?>
                        </books>
                        

腳本的頂部與 DOM 腳本類似。腳本的底部打開 books 標記,然后在每個圖書中迭代,創建 book 標記和所有的內部 titleauthorpublisher 標記。

這種方法的問題是對實體進行編碼。為了確保實體編碼正確,必須在每個項目上調用 htmlentities 函數,如清單 8 所示。


清單 8. 使用 htmlentities 函數對實體編碼
                        <books>
                        <?php
                        foreach( $books as $book )
                        {
                        $title = htmlentities( $book['title'], ENT_QUOTES );
                        $author = htmlentities( $book['author'], ENT_QUOTES );
                        $publisher = htmlentities( $book['publisher'], ENT_QUOTES );
                        ?>
                        <book>
                        <title><?php echo( $title ); ?></title>
                        <author><?php echo( $author ); ?> </author>
                        <publisher><?php echo( $publisher ); ?>
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這就是用基本的 PHP 編寫 XML 的煩人之處。您以為自己創建了完美的 XML,但是在試圖使用數據的時候,馬上就會發現某些元素的編碼不正確。





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結束語

XML 周圍總有許多夸大之處和混淆之處。但是,并不像您想像的那么難 —— 特別是在 PHP 這樣優秀的語言中。在理解并正確地實現了 XML 之后,就會發現有許多強大的工具可以使用。XPath 和 XSLT 就是這樣兩個值得研究的工具。



參考資料

學習

獲得產品和技術
  • 請訪問 PHP.net,了解關于 PHP 的最新新聞、找到下載,并向其他用戶學習。

  • 了解 Expat XML Parser,這個解析器用來向 PHP 提供 SAX 解析器功能。

  • 利用 IBM 試用軟件 改造您的下一個開放源碼開發項目,可以下載也可以通過 DVD 得到。


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關于作者

 

Jack D. Herrington 是有 20 多年經驗的高級軟件工程師。他是三本書的作者:Code Generation in ActionPodcasting Hacks 和即將發表的 PHP Hacks。他還撰寫了 30 多篇文章。