利用XMLSpy編輯與約束XML文件操作

一、XML文件介紹

可擴展标記語言，标準通用标記語言的子集，簡稱XML。是一種用于标記電子文件使其具有結構性的标記語言。

XML文件格式是純文本格式，在許多方面類似于HTML，XML由XML元素組成，每個XML元素包括一個開始标記（<title>），一個結束标記（</title>）以及兩個标記之間的内容，例如，可以将XML元素标記為價格、訂單編号或名稱。标記是對文檔存儲格式和邏輯結構的描述。在形式上，标記中可能包括注釋、引用、字符數據段、起始标記、結束标記、空元素、文檔類型聲明( DTD)和序言。

XML文件的作用是可以定義數據交流的标準或系統配置參數，有一段時間預測是可以替代HTML的标簽語言，但是後來發展不理想，沒有成為HTML網頁的替代方案。但是XML文件在數據交流中還是非常有用的，尤其是在進行數據交流标準的定義中，不同用戶按事先約定好的XML标簽格式傳遞數據，雙方就可以交流數據。其規範性要強于json文件格式

具體規則如下：

1、必須有聲明語句。

XML聲明是XML文檔的第一句，其格式如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

2、注意大小寫

在XML文檔中，大小寫是有區别的。"<P>"和"<p>"是不同的标記。注意在寫元素時，前後标記的大小寫要保持一緻。

3、XML文檔有且隻有一個根元素

XML文檔必須有一個根元素，就是緊接着聲明後面建立的第一個元素，其他元素都是這個根元素的子元素，根元素完全包括文檔中其他所有的元素。根元素的起始标記要放在所有其他元素的起始标記之前；根元素的結束标記要放在所有其他元素的結束标記之後。例如

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <data> XXXXXX </data>

4、屬性值使用引号

在HTML代碼裡面，屬性值可以加引号，也可以不加。但是XML規定，所有屬性值必須加引号（可以是單引号，也可以是雙引号，建議使用雙引号），否則将被視為錯誤。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <data name="school_data"> XXXXXX </data>

5、所有的标記必須有相應的結束标記

在HTML中，标記可以不成對出現，而在XML中，所有标記必須成對出現，有一個開始标記，就必須有一個結束标記，否則将被視為錯誤。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <data name=”school_data”> <school name=”ncist”> <myclass name="計算機B191"> <student id="001"> <realname>張一</realname> <sex>男</sex> <age>21</age> </student> </myclass> </school> <school name=”pku”> <myclass name="物聯網B191"> <student id="001"> <realname>王一</realname> <sex>女</sex> <age>19</age> </student> </myclass> </school> </data>

6、所有的空标記也必須被關閉

空标記是指标記對之間沒有内容的标記，比如"<img></img>"等标記。在XML中，規定所有的标記必須有結束标記。

二、XMLSpy軟件介紹

XMLSpy 是來自Altova的一款方便實用，功能強大的XML（标準通用标記語言的子集）編輯器。軟件支持WYSWYG，支持Unicode、多字符集，支持Well-formed和Validated兩種類型的XML文檔，支持NewsML等多種标準XML文檔的編輯，軟件在原來的基礎上增加了幾個很有用的功能，會讓XML代碼的處理更容易，是J2EE,.NET和數據庫開發人員不可缺少的高性能的開發工具。網上搜索需要的版本安裝就可以了。

XMLSpy 軟件界面

XMLSpy 編輯界面

三、利用XMLSpy軟件編輯XML文件

1、建立一個XML樣例文件

首先利用任意文本編輯器，建立一個普通的XML文件，裡面含有基本的XML數據結構。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?> <data> <school name="ncist001"> <myclass name="計算機001"> <student id="001"> <realname>張一</realname> <sex>男</sex> <age>21</age> </student> </myclass> </school> </data>

2、利用XMLSpy軟件生成約束文件

利用XMLSpy軟件打開此文件，分析生成約束XSD文件。這步很關鍵。會提示是否應用約束等，基本都是默認确認就可以了。軟件自動在XML文件中建立約束的語句。這種方法可以快速生成約束文件，在此基礎上進行修改，能夠快速完成約束文件的生成。

帶有約束的XML文件

生成約束文件

xsd約束文件

3、修改約束文件xsd

軟件自動生成了約束文件xsd，但是這個約束文件有問題。主要是它采用扁平化方法，描述各個元素的層級關系。所謂扁平化描述，就是指描述本層和它所包含的下一層的元素。

注意點：

1　 data是根目錄，它隻描述的data的類型，和含有的下一級子元素。具體下一級子元素的詳細描述，又采用扁平化方法在下面描述了

2　 在描述中，元素的屬性數據類型都進行了約束，問題在于後面采用枚舉，限定的數據内容，因此需要把枚舉的内容删除掉。

3　 在元素的描述中，沒有限定數據數量，默認就是1個。應該添加不限定。方法是自己寫，或者在添加一個元素，然後再生成約束文件，分析文件就可以了。

xsd約束文件

4、XML可視化

XMLSpy軟件提供了一種可視化結構展示，非常方便查看自己的XML約束條件。

xml可視化

5、約束文件地址修改

XML文件中引用的約束文件為絕對地址，不适合發布使用。把它修改為相對地址，xml和xsd文件在同一個文件夾中。

xsd地址

6、約束檢查

XML約束檢查，如果是用XMLSpy軟件，如果有問題，會報錯，不讓保存。根據提示錯誤，可以修改xsd文件或者XML文件

約束檢查結果

四、pycharm軟件中生成約束xsd文件

利用pycharm也可以生成XSD文件，但是文件的描述感覺沒有XMLSpy軟件描述的清晰，如下圖，不适用。Pycharm不能進行XML規則檢查。

pycharm編輯xml

xml文件

五、Python讀寫XML文件

常見的 XML 編程接口有 DOM 和 SAX，這兩種接口處理 XML 文件的方式不同，當然使用場合也不同。

Python 有三種方法解析 XML，就是SAX，DOM，以及 ElementTree。

1.SAX (simple API for XML )

Python 标準庫包含 SAX 解析器，SAX 用事件驅動模型，通過在解析XML的過程中觸發一個個的事件并調用用戶定義的回調函數來處理XML文件。

2.DOM(Document Object Model)

将 XML 數據在内存中解析成一個樹，通過對樹的操作來操作XML。

3.ElementTree(元素樹)

ElementTree就像一個輕量級的DOM，具有方便友好的API。代碼可用性好，速度快，消耗内存少。

注：因DOM需要将XML數據映射到内存中的樹，一是比較慢，二是比較耗内存，而SAX流式讀取XML文件，比較快，占用内存少，但需要用戶實現回調函數（handler）。

代碼如下：

# （1）讀取XML文件 import xml.etree.ElementTree as ET tree = ET.parse('xml001.xml') root = tree.getroot() # （1.1）讀取XML字符串 # #root = ET.fromstring(country_data_as_string) # #（2）獲取element object的四大屬性tag、text、attrib以及tail # root.tag #root element的tag # root.text #root element的text # root.attrib #root element本身的attrib,dict格式的 # root.tail #root element的tag結束到下一個tag之間的text print(root.tag) print(root.text) print(root.attrib) print(root.tail) # #（3）通過字典邏輯獲取樹形結構的text，表示第一個child的第二個child element的text # root[0][1].text print("---" * 10) print(root[0][0][0].attrib, root[0][0][0][0].tag, root[0][0][0][0].text, root[0][0][0][1].text, root[0][0][0][2].text) # （4）讀取XML數據 # Element.iter(tag) --遍曆當前element樹所有子節點的element（無論是子節點還是子節點的子節點）,找到符合指定tag名的所有element,如果tag為空則遍曆當前element樹，返回所有節點element(包含當前父節點)。2.7和3.2之前的版本無此方法，可以用getiterator()代替。 # Element.findall(tag) --遍曆當前節點的直接子節點，找到符合指定tag名的element，返回由element組成的list # Element.find(tag) --遍曆當前節點的直接子節點，找到符合指定tag名的第一個element # Element.get(key) --在當前element中獲取符合指定attrib名的value print("---" * 10) mydata = root.iter("student") for i in mydata: # print(i.attrib["id"],i[0].text,i[1].text,i[2].text) #方法一 print(i.get("id"), i.find("realname").text, i.find("sex").text, i.find("age").text) # 方法二 # (5) 修改XML文件 # ElementTree.write(file, encoding="us-ascii", xml_declaration=None, default_namespace=None, method="xml") --将之前的修改寫入XML # Element.set(key,value) --設置element attrib # Element.append(subelement) --新增一個子element，extends(subelements)，輸入參數必須是一個element序列 # Element.remove(subelement) --删除指定tag的element for i in root.iter("student"): x = i.find("realname") if x.text == "張二": x.text = "李二小" print("修改數據：", x.text) # (6)保存文件 tree.write("xml002.xml", encoding="utf-8", xml_declaration=True, default_namespace=None, method="xml")

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