Java path api

天乐

若 XML 文档中的元素在名称空间中，查询该文档的 XPath 表达式必须使用相同的名称空间。XPath 表达式不一定要使用相同的前缀，只需要名称空间 URI 相同即可。事实上，如果 XML 文档使用默认名称空间，那么尽管目标文档没有使用前缀，XPath 表达式也必须使用前缀。
但是，Java 程序不是 XML 文档，因此不能用一般的名称空间解析。必须提供一个对象将前缀映射到名称空间 URI。该对象是 javax.xml.namespace.NamespaceContext 接口的实例。比如，假设图书文档放在 http://www.example.com/books 名称空间中，如 清单 5 所示：

清单 5. 使用默认名称空间的 XML 文档
<inventory xmlns="http://www.example.com/books">
    <book year="2000">
        <title>Snow Crash</title>
        <author>Neal Stephenson</author>
        <publisher>Spectra</publisher>
        <isbn>0553380958</isbn>
        <price>14.95<price>
    </book>
    <!-- more books... -->
<inventory>

查找 Neal Stephenson 全部著作标题的 XPath 表达式就要改为 //pre:book[pre:author="Neal Stephenson"]/pre:title/text()。但是，必须将前缀 pre 映射到 URI http://www.example.com/books。NamespaceContext 接口在 Java 软件开发工具箱（JDK）或 JAXP 中没有默认实现似乎有点笨，但确实如此。不过，自己实现也不难。清单 6 对一个名称空间给出了简单的实现。还需要映射 xml 前缀。

清单 6. 绑定一个名称空间和默认名称空间的简单上下文
import java.util.Iterator;
import javax.xml.*;
import javax.xml.namespace.NamespaceContext;
public class PersonalNamespaceContext implements NamespaceContext {
    public String getNamespaceURI(String prefix) {
        if (prefix == null) throw new NullPointerException("Null prefix");
        else if ("pre".equals(prefix)) return "http://www.example.org/books";
        else if ("xml".equals(prefix)) return XMLConstants.XML_NS_URI;
        return XMLConstants.NULL_NS_URI;
    }
    // This method isn't necessary for XPath processing.
    public String getPrefix(String uri) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }
    // This method isn't necessary for XPath processing either.
    public Iterator getPrefixes(String uri) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }
}

使用映射存储绑定和增加 setter 方法实现名称空间上下文的重用也不难。
创建 NamespaceContext 对象后，在编译表达式之前将其安装到 XPath 对象上。以后就可以像以前一样是用这些前缀查询了。比如：

清单 7. 使用名称空间的 XPath 查询
  XPathFactory factory = XPathFactory.newInstance();
  XPath xpath = factory.newXPath();
  xpath.setNamespaceContext(new PersonalNamespaceContext());
  XPathExpression expr
    = xpath.compile("//pre:book[pre:author='Neal Stephenson']/pre:title/text()");
  Object result = expr.evaluate(doc, XPathConstants.NODESET);
  NodeList nodes = (NodeList) result;
  for (int i = 0; i < nodes.getLength(); i++) {
      System.out.println(nodes.item(i).getNodeValue());
  }



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函数求解器
有时候，在 Java 语言中定义用于 XPath 表达式的扩展函数很有用。这些函数可以执行用纯 XPath 很难或者无法执行的任务。不过必须是真正的函数，而不是随意的方法。就是说不能有副作用。（XPath 函数可以按照任意的顺序求值任意多次。）
通过 Java XPath API 访问的扩展函数必须实现 javax.xml.xpath.XPathFunction 接口。这个接口只声明了一个方法 evaluate：
public Object evaluate(List args) throws XPathFunctionException

该方法必须返回 Java 语言能够转换到 XPath 的五种类型之一：
String
Double
Boolean
Nodelist
Node
比如，清单 8 显示了一个扩展函数，它检查 ISBN 的校验和并返回 Boolean。这个校验和的基本规则是前九位数的每一位乘上它的位置（即第一位数乘上 1，第二位数乘上 2，依次类推）。将这些数加起来然后取除以 11 的余数。如果余数是 10，那么最后一位数就是 X。

清单 8. 检查 ISBN 的 XPath 扩展函数
import java.util.List;
import javax.xml.xpath.*;
import org.w3c.dom.*;
public class ISBNValidator implements XPathFunction {
  // This class could easily be implemented as a Singleton.
   
  public Object evaluate(List args) throws XPathFunctionException {
    if (args.size() != 1) {
      throw new XPathFunctionException("Wrong number of arguments to valid-isbn()");
    }
    String isbn;
    Object o = args.get(0);
    // perform conversions
    if (o instanceof String) isbn = (String) args.get(0);
    else if (o instanceof Boolean) isbn = o.toString();
    else if (o instanceof Double) isbn = o.toString();
    else if (o instanceof NodeList) {
        NodeList list = (NodeList) o;
        Node node = list.item(0);
        // getTextContent is available in Java 5 and DOM 3.
        // In Java 1.4 and DOM 2, you'd need to recursively
        // accumulate the content.
        isbn= node.getTextContent();
    }
    else {
        throw new XPathFunctionException("Could not convert argument type");
    }
    char[] data = isbn.toCharArray();
    if (data.length != 10) return Boolean.FALSE;
    int checksum = 0;
    for (int i = 0; i < 9; i++) {
        checksum += (i+1) * (data-'0');
    }
    int checkdigit = checksum % 11;
    if (checkdigit + '0' == data[9] || (data[9] == 'X' && checkdigit == 10)) {
        return Boolean.TRUE;
    }
    return Boolean.FALSE;
  }
}

下一步让这个扩展函数能够在 Java 程序中使用。为此，需要在编译表达式之前向 XPath 对象安装 javax.xml.xpath.XPathFunctionResolver。函数求解器将函数的 XPath 名称和名称空间 URI 映射到实现该函数的 Java 类。清单 9 是一个简单的函数求解器，将扩展函数 valid-isbn 和名称空间 http://www.example.org/books 映射到 清单 8 中的类。比如，XPath 表达式 //book[not(pre:valid-isbn(isbn))] 可以找到 ISBN 校验和不匹配的所有图书。

清单 9. 识别 valid-isbn 扩展函数的上下文
iimport javax.xml.namespace.QName;
import javax.xml.xpath.*;
public class ISBNFunctionContext implements XPathFunctionResolver {
  private static final QName name
   = new QName("http://www.example.org/books", "valid-isbn");
  public XPathFunction resolveFunction(QName name, int arity) {
      if (name.equals(ISBNFunctionContext.name) && arity == 1) {
          return new ISBNValidator();
      }
      return null;
  }
}

由于扩展函数必须有名称空间，所以计算包含扩展函数的表达式时必须使用 NamespaceResolver，即便查询的文档没有使用任何名称空间。由于 XPathFunctionResolver、XPathFunction 和 NamespaceResolver 都是接口，如果方便的话可以将它们放在所有的类中。