本章開(kāi)始我們將了解到如何使用 Qt 處理 XML 格式的文檔。

XML（eXtensible Markup Language）是一種通用的文本格式，被廣泛運(yùn)用于數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（雖然近年來(lái) JSON 盛行，大有取代 XML 的趨勢(shì)，但是對(duì)于一些已有系統(tǒng)和架構(gòu)，比如 WebService，由于歷史原因，仍舊會(huì)繼續(xù)使用 XML）。XML 由 World Wide Web Consortium（W3C）發(fā)布，作為 SHML（Standard Generalized Markup Language）的一種輕量級(jí)方言。XML 語(yǔ)法類似于 HTML，與后者的主要區(qū)別在于 XML 的標(biāo)簽不是固定的，而是可擴(kuò)展的；其語(yǔ)法也比 HTML 更為嚴(yán)格。遵循 XML 規(guī)范的 HTML 則被稱為 XHTML（不過(guò)這一點(diǎn)有待商榷，感興趣的話可以詳見(jiàn)這里）。

我們說(shuō)過(guò)，XML 類似一種元語(yǔ)言，基于 XML 可以定義出很多新語(yǔ)言，比如 SVG（Scalable Vector Graphics）和 MathML（Mathematical Markup Language）。SVG 是一種用于矢量繪圖的描述性語(yǔ)言，Qt 專門提供了 QtSVG 對(duì)其進(jìn)行解釋；MathML 則是用于描述數(shù)學(xué)公式的語(yǔ)言，Qt Solutions 里面有一個(gè) QtMmlWidget 模塊專門對(duì)其進(jìn)行解釋。

另外一面，針對(duì) XML 的通用處理，Qt4 提供了 QtXml 模塊；針對(duì) XML 文檔的 Schema 驗(yàn)證以及 XPath、XQuery 和 XSLT，Qt4 和 Qt5 則提供了 QtXmlPatterns 模塊。Qt 提供了三種讀取 XML 文檔的方法：

• QXmlStreamReader：一種快速的基于流的方式訪問(wèn)良格式 XML 文檔，特別適合于實(shí)現(xiàn)一次解析器（所謂 “一次解析器”，可以理解成我們只需讀取文檔一次，然后像一個(gè)遍歷器從頭到尾一次性處理 XML 文檔，期間不會(huì)有反復(fù)的情況，也就是不會(huì)讀完第一個(gè)標(biāo)簽，然后讀第二個(gè)，讀完第二個(gè)又返回去讀第一個(gè)，這是不允許的）；
• DOM（Document Object Model）：將整個(gè) XML 文檔讀入內(nèi)存，構(gòu)建成一個(gè)樹(shù)結(jié)構(gòu)，允許程序在樹(shù)結(jié)構(gòu)上向前向后移動(dòng)導(dǎo)航，這是與另外兩種方式最大的區(qū)別，也就是允許實(shí)現(xiàn)多次解析器（對(duì)應(yīng)于前面所說(shuō)的一次解析器）。DOM 方式帶來(lái)的問(wèn)題是需要一次性將整個(gè) XML 文檔讀入內(nèi)存，因此會(huì)占用很大內(nèi)存；
• SAX（Simple API for XML）：提供大量虛函數(shù)，以事件的形式處理 XML 文檔。這種解析辦法主要是由于歷史原因提出的，為了解決 DOM 的內(nèi)存占用提出的（在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)上，這個(gè)一般已經(jīng)不是問(wèn)題了）。

在 Qt4 中，這三種方式都位于 QtXml 模塊中。Qt5 則將 QXmlStreamReader/QXmlStreamWriter 移動(dòng)到 QtCore 中，QtXml 則標(biāo)記為 “不再維護(hù)”，這已經(jīng)充分表明了 Qt 的官方意向。

至于生成 XML 文檔，Qt 同樣提供了三種方式：

• QXmlStreamWriter，與 QXmlStreamReader 相對(duì)應(yīng)；
• DOM 方式，首先在內(nèi)存中生成 DOM 樹(shù)，然后將 DOM 樹(shù)寫入文件。不過(guò)，除非我們程序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中本來(lái)就維護(hù)著一個(gè) DOM 樹(shù)，否則，臨時(shí)生成樹(shù)再寫入肯定比較麻煩；
• 純手工生成 XML 文檔，顯然，這是最復(fù)雜的一種方式。

使用 QXmlStreamReader 是 Qt 中最快最方便的讀取 XML 的方法。因?yàn)?QXmlStreamReader 使用了遞增式的解析器，適合于在整個(gè) XML 文檔中查找給定的標(biāo)簽、讀入無(wú)法放入內(nèi)存的大文件以及處理 XML 的自定義數(shù)據(jù)。

每次 QXmlStreamReader 的 readNext() 函數(shù)調(diào)用，解析器都會(huì)讀取下一個(gè)元素，按照下表中展示的類型進(jìn)行處理。我們通過(guò)表中所列的有關(guān)函數(shù)即可獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)值：

考慮如下 XML 片段：

<doc>
    <quote>Einmal ist keinmal</quote>
</doc>

一次解析過(guò)后，我們通過(guò) readNext() 的遍歷可以獲得如下信息：

StartDocument
StartElement (name() == "doc")
StartElement (name() == "quote")
Characters (text() == "Einmal ist keinmal")
EndElement (name() == "quote")
EndElement (name() == "doc")
EndDocument

通過(guò) readNext() 函數(shù)的循環(huán)調(diào)用，我們可以使用 isStartElement()、isCharacters() 這樣的函數(shù)檢查當(dāng)前讀取的類型，當(dāng)然也可以直接使用 state() 函數(shù)。

下面我們看一個(gè)完整的例子。在這個(gè)例子中，我們讀取一個(gè) XML 文檔，然后使用一個(gè) QTreeWidget 顯示出來(lái)。我們的 XML 文檔如下：

<bookindex>
    <entry term="sidebearings">
        <page>10</page>
        <page>34-35</page>
        <page>307-308</page>
    </entry>
    <entry term="subtraction">
        <entry term="of pictures">
            <page>115</page>
            <page>244</page>
        </entry>
        <entry term="of vectors">
            <page>9</page>
        </entry>
    </entry>
</bookindex>

首先來(lái)看頭文件：

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit MainWindow(QWidget *parent = 0);
    ~MainWindow();
 
    bool readFile(const QString &fileName);
private:
    void readBookindexElement();
    void readEntryElement(QTreeWidgetItem *parent);
    void readPageElement(QTreeWidgetItem *parent);
    void skipUnknownElement();
 
    QTreeWidget *treeWidget;
    QXmlStreamReader reader;
};

MainWindow 顯然就是我們的主窗口，其構(gòu)造函數(shù)也沒(méi)有什么好說(shuō)的：

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent)
{
    setWindowTitle(tr("XML Reader"));
 
    treeWidget = new QTreeWidget(this);
    QStringList headers;
    headers << "Items" << "Pages";
    treeWidget->setHeaderLabels(headers);
    setCentralWidget(treeWidget);
}
 
MainWindow::~MainWindow()
{
}

接下來(lái)看幾個(gè)處理 XML 文檔的函數(shù)，這正是我們關(guān)注的要點(diǎn)：

bool MainWindow::readFile(const QString &fileName)
{
    QFile file(fileName);
    if (!file.open(QFile::ReadOnly | QFile::Text)) {
        QMessageBox::critical(this, tr("Error"),
                              tr("Cannot read file %1").arg(fileName));
        return false;
    }
    reader.setDevice(&file);
    while (!reader.atEnd()) {
        if (reader.isStartElement()) {
            if (reader.name() == "bookindex") {
                readBookindexElement();
            } else {
                reader.raiseError(tr("Not a valid book file"));
            }
        } else {
            reader.readNext();
        }
    }
    file.close();
    if (reader.hasError()) {
        QMessageBox::critical(this, tr("Error"),
                              tr("Failed to parse file %1").arg(fileName));
        return false;
    } else if (file.error() != QFile::NoError) {
        QMessageBox::critical(this, tr("Error"),
                              tr("Cannot read file %1").arg(fileName));
        return false;
    }
    return true;
}

readFile() 函數(shù)用于打開(kāi)給定文件。我們使用 QFile 打開(kāi)文件，將其設(shè)置為 QXmlStreamReader 的設(shè)備。也就是說(shuō)，此時(shí) QXmlStreamReader 就可以從這個(gè)設(shè)備（QFile）中讀取內(nèi)容進(jìn)行分析了。接下來(lái)便是一個(gè) while 循環(huán)，只要沒(méi)讀到文件末尾，就要一直循環(huán)處理。首先判斷是不是 StartElement，如果是的話，再去處理 bookindex 標(biāo)簽。注意，因?yàn)槲覀兊母鶚?biāo)簽就是 bookindex，如果讀到的不是 bookindex，說(shuō)明標(biāo)簽不對(duì)，就要發(fā)起一個(gè)錯(cuò)誤（raiseError()）。

如果不是 StartElement（第一次進(jìn)入循環(huán)的時(shí)候，由于沒(méi)有事先調(diào)用 readNext()，所以會(huì)進(jìn)入這個(gè)分支），則調(diào)用 readNext()。為什么這里要用 while 循環(huán)，XML 文檔不是只有一個(gè)根標(biāo)簽嗎？直接調(diào)用一次 readNext() 函數(shù)不就好了？這是因?yàn)椋琗ML 文檔在根標(biāo)簽之前還有別的內(nèi)容，比如聲明，比如 DTD，我們不能確定第一個(gè) readNext() 之后就是根標(biāo)簽。正如我們提供的這個(gè) XML 文檔，首先是 聲明，其次才是根標(biāo)簽。如果你說(shuō)，第二個(gè)不就是根標(biāo)簽嗎？但是 XML 文檔還允許嵌入 DTD，還可以寫注釋，這就不確定數(shù)目了，所以為了通用起見(jiàn)，我們必須用 while 循環(huán)判斷。處理完之后就可以關(guān)閉文件，如果有錯(cuò)誤則顯示錯(cuò)誤。

接下來(lái)看 readBookindexElement() 函數(shù)：

void MainWindow::readBookindexElement()
{
    Q_ASSERT(reader.isStartElement() && reader.name() == "bookindex");
    reader.readNext();
    while (!reader.atEnd()) {
        if (reader.isEndElement()) {
            reader.readNext();
            break;
        }
 
        if (reader.isStartElement()) {
            if (reader.name() == "entry") {
                readEntryElement(treeWidget->invisibleRootItem());
            } else {
                skipUnknownElement();
            }
        } else {
            reader.readNext();
        }
    }
}

注意第一行我們加了一個(gè)斷言。意思是，如果在進(jìn)入函數(shù)的時(shí)候，reader 不是 StartElement 狀態(tài)，或者說(shuō)標(biāo)簽不是 bookindex，就認(rèn)為出錯(cuò)。然后繼續(xù)調(diào)用 readNext()，獲取下面的數(shù)據(jù)。后面還是 while 循環(huán)。如果是 EndElement，退出，如果又是 StartElement，說(shuō)明是 entry 標(biāo)簽（注意我們的 XML 結(jié)構(gòu)，bookindex 的子元素就是 entry），那么開(kāi)始處理 entry，否則跳過(guò)。

那么下面來(lái)看 readEntryElement() 函數(shù)：

void MainWindow::readEntryElement(QTreeWidgetItem *parent)
{
    QTreeWidgetItem *item = new QTreeWidgetItem(parent);
    item->setText(0, reader.attributes().value("term").toString());
 
    reader.readNext();
    while (!reader.atEnd()) {
        if (reader.isEndElement()) {
            reader.readNext();
            break;
        }
 
        if (reader.isStartElement()) {
            if (reader.name() == "entry") {
                readEntryElement(item);
            } else if (reader.name() == "page") {
                readPageElement(item);
            } else {
                skipUnknownElement();
            }
        } else {
            reader.readNext();
        }
    }
}

這個(gè)函數(shù)接受一個(gè) QTreeWidgetItem 指針，作為根節(jié)點(diǎn)。這個(gè)節(jié)點(diǎn)被當(dāng)做這個(gè) entry 標(biāo)簽在 QTreeWidget 中的根節(jié)點(diǎn)。我們?cè)O(shè)置其名字是 entry 的 term 屬性的值。然后繼續(xù)讀取下一個(gè)數(shù)據(jù)。同樣使用 while 循環(huán)，如果是 EndElement 就繼續(xù)讀取；如果是 StartElement，則按需調(diào)用 readEntryElement() 或者 readPageElement()。由于 entry 標(biāo)簽是可以嵌套的，所以這里有一個(gè)遞歸調(diào)用。如果既不是 entry 也不是 page，則跳過(guò)位置標(biāo)簽。

然后是 readPageElement() 函數(shù)：

void MainWindow::readPageElement(QTreeWidgetItem *parent)
{
    QString page = reader.readElementText();
    if (reader.isEndElement()) {
        reader.readNext();
    }
 
    QString allPages = parent->text(1);
    if (!allPages.isEmpty()) {
        allPages += ", ";
    }
    allPages += page;
    parent->setText(1, allPages);
}

由于 page 是葉子節(jié)點(diǎn)，沒(méi)有子節(jié)點(diǎn)，所以不需要使用 while 循環(huán)讀取。我們只是遍歷了 entry 下所有的 page 標(biāo)簽，將其拼接成合適的字符串。

最后 skipUnknownElement() 函數(shù)：

void MainWindow::skipUnknownElement()
{
    reader.readNext();
    while (!reader.atEnd()) {
        if (reader.isEndElement()) {
            reader.readNext();
            break;
        }
 
        if (reader.isStartElement()) {
            skipUnknownElement();
        } else {
            reader.readNext();
        }
    }
}

我們沒(méi)辦法確定到底要跳過(guò)多少位置標(biāo)簽，所以還是得用 while 循環(huán)讀取，注意位置標(biāo)簽中所有子標(biāo)簽都是未知的，因此只要是 StartElement，都直接跳過(guò)。

好了，這是我們的全部程序。只要在 main() 函數(shù)中調(diào)用一下即可：

MainWindow w;
w.readFile("books.xml");
w.show();

然后就能看到運(yùn)行結(jié)果：

以上就是Qt使用流處理XML文件的示例代碼的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Qt處理XML的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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