Java中将CSV数据转换为带属性的XML文件教程-java教程-PHP中文网

Java中将CSV数据转换为带属性的XML文件教程

本文旨在指导开发者如何使用Java将CSV格式数据转换为包含属性而非子元素的XML文件。通过分析传统DOM解析方法的局限性，我们推荐并详细演示了基于JAXB（Java Architecture for XML Binding）的解决方案，该方案利用注解实现CSV数据到POJO对象的映射，进而高效生成符合特定属性格式要求的XML输出。

引言

在数据交换和存储中，csv（comma separated values）和xml（extensible markup language）是两种常见格式。有时，我们需要将结构化的csv数据转换为xml，并且要求csv的列数据在xml中以元素的属性（attributes）形式呈现，而非子元素（child elements）。例如，将如下csv数据：

Col1,Col2,Col3,Col4,Col5
All,0,,0,0
All,935,231,0,30
None,1011,257,0,30

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转换为如下XML格式：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="yes"?>
<root>
    <row col1="All" Col2="0" Col3="" Col4="0" Col5="0"></row>
    <row col1="All" Col2="935" Col3="231" Col4="0" Col5="30"></row>
    <row col1="None" Col2="1011" Col3="257" Col4="0" Col5="30"></row>
</root>

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传统的基于DocumentBuilder和Transformer的DOM操作在处理将CSV列映射为XML属性时，往往需要更复杂的逻辑来手动创建和设置属性。当列数量增多或结构复杂时，这种方式会变得繁琐且易出错。为此，JAXB提供了一种更简洁、声明式的方法来解决这类问题。

传统DOM方法的局限性

原始的DOM操作代码示例尝试读取CSV文件，并为每一行创建一个<row>元素，然后为每个CSV字段创建一个子元素。例如，它会生成：

<dataset>
    <row>
        <Col1>All</Col1>
        <Col2>0</Col2>
        <Col3></Col3>
        <Col4>0</Col4>
        <Col5>0</Col5>
    </row>
    <!-- ... -->
</dataset>

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这与我们期望的属性格式（<row col1="All" ...>）不符。要通过DOM API实现属性，需要使用Element.setAttribute()方法，而非Element.appendChild(newDoc.createElement(fieldName))。手动管理这些细节会增加代码的复杂性。

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推荐方案：使用JAXB进行CSV到XML属性转换

JAXB（Java Architecture for XML Binding）提供了一种将Java对象（POJO）与XML文档相互映射的机制。通过在POJO类上使用特定的注解，我们可以声明性地控制Java对象的哪些字段应映射为XML元素、哪些应映射为XML属性。

1. 定义POJO类

首先，我们需要定义两个POJO类：一个用于表示XML的根元素（<root>），另一个用于表示每个数据行（<row>）。

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Root.java (用于表示XML的根元素)

import javax.xml.bind.annotation.XmlElement;
import javax.xml.bind.annotation.XmlRootElement;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

@XmlRootElement(name = "root") // 映射到XML的根元素 <root>
public class Root {
    private List<RowData> rows = new ArrayList<>();

    @XmlElement(name = "row") // 映射到XML的子元素 <row>
    public List<RowData> getRows() {
        return rows;
    }

    public void setRows(List<RowData> rows) {
        this.rows = rows;
    }
}

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RowData.java (用于表示XML的每一行 <row> 元素及其属性)

import javax.xml.bind.annotation.XmlAttribute;
import javax.xml.bind.annotation.XmlRootElement; // 也可以不加，因为它是作为Root的子元素

public class RowData {
    private String col1;
    private String col2;
    private String col3;
    private String col4;
    private String col5;

    // JAXB需要一个无参构造函数
    public RowData() {}

    public RowData(String col1, String col2, String col3, String col4, String col5) {
        this.col1 = col1;
        this.col2 = col2;
        this.col3 = col3;
        this.col4 = col4;
        this.col5 = col5;
    }

    @XmlAttribute(name = "col1") // 映射到XML属性 col1
    public String getCol1() { return col1; }
    public void setCol1(String col1) { this.col1 = col1; }

    @XmlAttribute(name = "Col2") // 映射到XML属性 Col2 (注意大小写与期望输出一致)
    public String getCol2() { return col2; }
    public void setCol2(String col2) { this.col2 = col2; }

    @XmlAttribute(name = "Col3") // 映射到XML属性 Col3
    public String getCol3() { return col3; }
    public void setCol3(String col3) { this.col3 = col3; }

    @XmlAttribute(name = "Col4") // 映射到XML属性 Col4
    public String getCol4() { return col4; }
    public void setCol4(String col4) { this.col4 = col4; }

    @XmlAttribute(name = "Col5") // 映射到XML属性 Col5
    public String getCol5() { return col5; }
    public void setCol5(String col5) { this.col5 = col5; }
}

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注解说明：

@XmlRootElement(name = "root"): 标记一个类为XML文档的根元素，并指定其名称。
@XmlElement(name = "row"): 标记一个字段或方法为XML元素，并指定其名称。在这里，它告诉JAXB Root 类的 rows 列表中的每个 RowData 对象都应被序列化为 <row> 元素。
@XmlAttribute(name = "col1"): 标记一个字段或方法为XML属性，并指定其名称。这是实现CSV列到XML属性转换的关键。

2. 实现CSV解析和JAXB转换逻辑

接下来，我们将编写一个方法来读取CSV文件，将每一行数据解析并填充到 RowData 对象中，最后使用JAXB将这些对象集合转换为XML文件。

import javax.xml.bind.JAXBContext;
import javax.xml.bind.Marshaller;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class CsvToXmlConverter {

    public void convertCsvToXmlWithAttributes(String csvFileName, String xmlFileName, String delimiter) {
        try {
            // 1. 读取CSV文件并解析数据
            List<RowData> rowDataList = new ArrayList<>();
            try (BufferedReader csvReader = new BufferedReader(new FileReader(csvFileName))) {
                String line;
                boolean isFirstLine = true; // 用于跳过CSV头行

                while ((line = csvReader.readLine()) != null) {
                    if (isFirstLine) {
                        isFirstLine = false;
                        // 假设CSV文件的第一行是标题，我们跳过它
                        // 如果CSV文件没有标题行，请移除此if块
                        continue;
                    }

                    String[] fields = line.split(delimiter, -1); // -1 参数保留空字符串

                    // 确保字段数量与POJO的属性数量匹配
                    if (fields.length == 5) {
                        RowData row = new RowData(
                            fields[0], fields[1], fields[2], fields[3], fields[4]
                        );
                        rowDataList.add(row);
                    } else {
                        System.err.println("警告: CSV行字段数量不匹配，跳过此行: " + line);
                    }
                }
            }

            // 2. 将解析后的数据封装到根对象中
            Root root = new Root();
            root.setRows(rowDataList);

            // 3. 使用JAXB进行对象到XML的转换（Marshalling）
            JAXBContext jaxbContext = JAXBContext.newInstance(Root.class);
            Marshaller jaxbMarshaller = jaxbContext.createMarshaller();

            // 设置JAXB Marshaller的属性
            jaxbMarshaller.setProperty(Marshaller.JAXB_FORMATTED_OUTPUT, true); // 格式化输出，使其可读
            jaxbMarshaller.setProperty(Marshaller.JAXB_ENCODING, "UTF-8");      // 设置编码

            // 将对象写入XML文件
            jaxbMarshaller.marshal(root, new File(xmlFileName));

            System.out.println("CSV文件 '" + csvFileName + "' 已成功转换为XML文件 '" + xmlFileName + "'。");

        } catch (IOException e) {
            System.err.println("文件操作异常: " + e.getMessage());
            e.printStackTrace();
        } catch (Exception e) {
            System.err.println("JAXB转换或未知异常: " + e.getMessage());
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个示例CSV文件
        String csvContent = "Col1,Col2,Col3,Col4,Col5\n" +
                            "All,0,,0,0\n" +
                            "All,935,231,0,30\n" +
                            "None,1011,257,0,30";
        String csvFileName = "input.csv";
        String xmlFileName = "output.xml";
        String delimiter = ",";

        try {
            java.nio.file.Files.write(java.nio.file.Paths.get(csvFileName), csvContent.getBytes());
            System.out.println("示例CSV文件 '" + csvFileName + "' 已创建。");
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("创建示例CSV文件失败: " + e.getMessage());
            return;
        }

        CsvToXmlConverter converter = new CsvToXmlConverter();
        converter.convertCsvToXmlWithAttributes(csvFileName, xmlFileName, delimiter);
    }
}

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要运行此代码，您可能需要确保您的Java环境支持JAXB。 对于Java 9及更高版本，JAXB API已从JDK中移除，需要手动添加Maven/Gradle依赖：

<!-- Maven 依赖 -->
<dependency>
    <groupId>jakarta.xml.bind</groupId>
    <artifactId>jakarta.xml.bind-api</artifactId>
    <version>2.3.3</version> <!-- 或更高版本 -->
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.glassfish.jaxb</groupId>
    <artifactId>jaxb-runtime</artifactId>
    <version>2.3.3</version> <!-- 或更高版本 -->
    <scope>runtime</scope>
</dependency>

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3. 运行结果

执行 main 方法后，将生成 output.xml 文件，其内容将严格按照我们期望的属性格式：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="yes"?>
<root>
    <row col1="All" Col2="0" Col3="" Col4="0" Col5="0"></row>
    <row col1="All" Col2="935" Col3="231" Col4="0" Col5="30"></row>
    <row col1="None" Col2="1011" Col3="257" Col4="0" Col5="30"></row>
</root>

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注意事项与最佳实践

错误处理: 在实际应用中，需要对文件I/O、CSV解析（例如，行字段数量不一致、数据类型转换失败）和JAXB操作进行更健壮的异常处理。
CSV解析: 示例代码使用了 String.split() 方法，这对于简单的CSV文件足够。对于包含逗号、引号等复杂情况的CSV，推荐使用专业的CSV解析库，如 Apache Commons CSV 或 OpenCSV，它们能更好地处理各种CSV格式规范。
性能与内存: JAXB在转换时通常会将整个对象图加载到内存中。对于非常大的CSV文件，这可能会导致内存问题。在这种情况下，可以考虑使用流式XML写入（如StAX或SAX），但这会增加代码的复杂性，需要手动管理属性的写入。
JAXB版本: 确保您的Java环境与JAXB库版本兼容。如前所述，Java 9+ 需要额外的JAXB运行时依赖。
XML命名规范: CSV列名可能不总是符合XML属性的命名规范（例如，不能以数字开头，不能包含某些特殊字符）。在POJO中通过 @XmlAttribute(name = "...") 指定属性名时，可以进行必要的映射和清理。

总结

通过JAXB提供的注解机制，我们可以以声明式的方式将Java对象映射到XML结构，包括将对象的字段映射为XML元素的属性。这种方法比手动使用DOM API创建和设置属性更为简洁、高效且易于维护，特别适用于将CSV数据转换为具有特定属性结构的XML文件。理解并熟练运用JAXB，能够极大地简化Java中XML数据处理的开发工作。

以上就是Java中将CSV数据转换为带属性的XML文件教程的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！