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Qt使用流处理 XML

分类： 嵌入式

2015-06-13 10:43:05

原文地址：Qt使用流处理 XML 作者：luozhiyong131

XML（eXtensible Markup Language）是一种通用的文本格式，被广泛运用于数据交换和数据存储（虽然近年来 JSON 盛行，大有取代 XML 的趋势，但是对于一些已有系统和架构，比如 WebService，由于历史原因，仍旧会继续使用 XML）。

Qt 提供了三种读取 XML 文档的方法：

l QXmlStreamReader：一种快速的基于流的方式访问良格式 XML 文档，特别适合于实现一次解析器（所谓“一次解析器”，可以理解成我们只需读取文档一次，然后像一个遍历器从头到尾一次性处理 XML 文档，期间不会有反复的情况，也就是不会读完第一个标签，然后读第二个，读完第二个又返回去读第一个，这是不允许的）；

l DOM（Document Object Model）：将整个 XML 文档读入内存，构建成一个树结构，允许程序在树结构上向前向后移动导航，这是与另外两种方式最大的区别，也就是允许实现多次解析器（对应于前面所说的一次解析器）。DOM 方式带来的问题是需要一次性将整个 XML 文档读入内存，因此会占用很大内存；

l SAX（Simple API for XML）：提供大量虚函数，以事件的形式处理 XML 文档。这种解析办法主要是由于历史原因提出的，为了解决 DOM 的内存占用提出的（在现代计算机上，这个一般已经不是问题了）。

生成 XML 文档，Qt 同样提供了三种方式：

l QXmlStreamWriter，与QXmlStreamReader相对应；

l DOM 方式，首先在内存中生成 DOM 树，然后将 DOM 树写入文件。不过，除非我们程序的数据结构中本来就维护着一个 DOM 树，否则，临时生成树再写入肯定比较麻烦；

l 纯手工生成 XML 文档，显然，这是最复杂的一种方式。

使用QXmlStreamReader是 Qt 中最快最方便的读取 XML 的方法。

每次QXmlStreamReader的readNext()函数调用，解析器都会读取下一个元素，按照下表中展示的类型进行处理。我们通过表中所列的有关函数即可获得相应的数据值：

类型

示例

有关函数

StartDocument

-

documentVersion(),documentEncoding(),isStandaloneDocument()

EndDocument

-

StartElement

namespaceUri(),name(),attributes(),namespaceDeclarations()

EndElement

namespaceUri(),name()

Characters

AT&T

text(),isWhitespace(),isCDATA()

Comment

text()

DTD

text(),notationDeclarations(),entityDeclarations(),dtdName(),dtdPublicId(),dtdSystemId()

EntityReference

?

name(),text()

ProcessingInstruction

processingInstructionTarget(),processingInstructionData()

Invalid

>&

error(), errorString()

考虑如下 XML 片段：

点击(此处)折叠或打开

  1. <doc>
  2.     <quote>Einmal ist keinmal</quote>
  3. </doc>

一次解析过后，我们通过readNext()的遍历可以获得如下信息：

点击(此处)折叠或打开

  1. StartDocument
  2. StartElement (name() == "doc")
  3. StartElement (name() == "quote")
  4. Characters (text() == "Einmal ist keinmal")
  5. EndElement (name() == "quote")
  6. EndElement (name() == "doc")
  7. EndDocument

通过readNext()函数的循环调用，我们可以使用isStartElement()、isCharacters()这样的函数检查当前读取的类型，


下面我们看一个完整的例子。


我们的 XML 文档如下：

点击(此处)折叠或打开

  1. <bookindex>
  2.     <entry term="sidebearings">
  3.         <page>10</page>
  4.         <page>34-35</page>
  5.         <page>307-308</page>
  6.     </entry>
  7.     <entry term="subtraction">
  8.         <entry term="of pictures">
  9.             <page>115</page>
  10.             <page>244</page>
  11.         </entry>
  12.         <entry term="of vectors">
  13.             <page>9</page>
  14.         </entry>
  15.     </entry>
  16. </bookindex>
首先来看头文件：

点击(此处)折叠或打开

  1. class MainWindow : public QMainWindow
  2. {
  3.     Q_OBJECT
  4. public:
  5.     explicit MainWindow(QWidget *parent = 0);
  6.     ~MainWindow();
  7.  
  8.     bool readFile(const QString &fileName);
  9. private:
  10.     void readBookindexElement();
  11.     void readEntryElement(QTreeWidgetItem *parent);
  12.     void readPageElement(QTreeWidgetItem *parent);
  13.     void skipUnknownElement();
  14.  
  15. 　　QTreeWidget *treeWidget;
  16.     QXmlStreamReader reader;
  17. };

MainWindow显然就是我们的主窗口，其构造函数也没有什么好说的：

点击(此处)折叠或打开

  1. MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
  2.     QMainWindow(parent)
  3. {
  4.     setWindowTitle(tr("XML Reader"));

  6.     treeWidget = new QTreeWidget(this);
  7.     QStringList headers;
  8.     headers << "Items" << "Pages";
  9.     treeWidget->setHeaderLabels(headers);
  10.     setCentralWidget(treeWidget);
  11. }

  13. MainWindow::~MainWindow()
  14. {
  15. }

接下来看几个处理 XML 文档的函数，这正是我们关注的要点：

点击(此处)折叠或打开

  1. bool MainWindow::readFile(const QString &fileName)
  2. {
  3.    QFile file(fileName);
  4.    if (!file.open(QFile::ReadOnly | QFile::Text)) {
  5.        QMessageBox::critical(this, tr("Error"),
  6.                              tr("Cannot read file %1").arg(fileName));
  7.        return false;
  8.    }
  9.    reader.setDevice(&file); //将其设置为QXmlStreamReader的设备

  11.    /**
  12.     * 这里要用 while 循环
  13.     * XML 文档在根标签之前还有别的内容，比如声明，比如 DTD
  14.     * 所以为了通用起见，我们必须用 while 循环判断。
  15.     */
  16.    while (!reader.atEnd()) {
  17.        if (reader.isStartElement()) { //首先判断是不是StartElement
  18.            if (reader.name() == "bookindex") { //根标签名 bookindex
  19.                readBookindexElement();
  20.            } else {
  21.                reader.raiseError(tr("Not a valid book file")); //发起一个错误
  22.            }
  23.        } else {
  24.            reader.readNext();
  25.        }
  26.    }
  27.    file.close(); /* 关闭文件 */

  29.    /* 如果有错误则显示错误*/
  30.    if (reader.hasError()) {
  31.        QMessageBox::critical(this, tr("Error"),
  32.                              tr("Failed to parse file %1").arg(fileName));
  33.        return false;
  34.    } else if (file.error() != QFile::NoError) {
  35.        QMessageBox::critical(this, tr("Error"),
  36.                              tr("Cannot read file %1").arg(fileName));
  37.        return false;
  38.    }
  39.    return true;
  40. }

接下来看readBookindexElement()函数：

点击(此处)折叠或打开

  1. void MainWindow::readBookindexElement()
  2. {
  3.    /*如果在进入函数的时候，reader 不是StartElement状态，或者说标签不是 bookindex，就认为出错。*/
  4.    Q_ASSERT(reader.isStartElement() && reader.name() == "bookindex");
  5.    reader.readNext();
  6.    while (!reader.atEnd()) {
  7.        if (reader.isEndElement()) {
  8.            reader.readNext();
  9.            break;
  10.        }

  12.        if (reader.isStartElement()) {
  13.            if (reader.name() == "entry") { //子元素
  14.                readEntryElement(treeWidget->invisibleRootItem());
  15.            } else {
  16.                skipUnknownElement();
  17.            }
  18.        } else {
  19.            reader.readNext();
  20.        }
  21.    }
  22. }

那么下面来看readEntryElement()函数：

点击(此处)折叠或打开

  1. void MainWindow::readEntryElement(QTreeWidgetItem *parent)
  2. {
  3.     QTreeWidgetItem *item = new QTreeWidgetItem(parent);
  4.     item->setText(0, reader.attributes().value("term").toString());

  6.     reader.readNext();
  7.     while (!reader.atEnd()) {
  8.         if (reader.isEndElement()) {
  9.             reader.readNext();
  10.             break;
  11.         }

  13.         if (reader.isStartElement()) {
  14.             if (reader.name() == "entry") {
  15.                 readEntryElement(item);
  16.             } else if (reader.name() == "page") {
  17.                 readPageElement(item);
  18.             } else {
  19.                 skipUnknownElement();
  20.             }
  21.         } else {
  22.             reader.readNext();
  23.         }
  24.     }
  25. }

然后是readPageElement()函数：

点击(此处)折叠或打开

  1. void MainWindow::readPageElement(QTreeWidgetItem *parent)
  2. {
  3.     QString page = reader.readElementText();
  4.     if (reader.isEndElement()) {
  5.         reader.readNext();
  6.     }

  8.     QString allPages = parent->text(1);
  9.     if (!allPages.isEmpty()) {
  10.         allPages += ", ";
  11.     }
  12.     allPages += page;
  13.     parent->setText(1, allPages);
  14. }

最后skipUnknownElement()函数：

点击(此处)折叠或打开

  1. void MainWindow::skipUnknownElement()
  2. {
  3.     reader.readNext();
  4.     while (!reader.atEnd()) {
  5.         if (reader.isEndElement()) {
  6.             reader.readNext();
  7.             break;
  8.         }

  10.         if (reader.isStartElement()) {
  11.             skipUnknownElement();
  12.         } else {
  13.             reader.readNext();
  14.         }
  15.     }
  16. }

 
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