20220507 7. Data Access - Marshalling XML by Using Object-XML Mappers

前言

介绍

本章描述了 Spring 的 Object-XML 映射支持。Object-XML 映射（简称 OX 映射）是将 XML 文档与对象相互转换的行为。此转换过程也称为 XML 编组或 XML 序列化。

在 OX 映射领域，编组器负责将对象（图）序列化为 XML。以类似的方式，解组器将 XML 反序列化为对象图。XML 可以采用 DOM 文档、输入或输出流或 SAX 处理程序的形式。

使用 Spring 满足您的 O/X 映射需求的一些好处是：

易于配置
一致的接口
一致的异常层次结构

易于配置

Spring 的 bean 工厂可以轻松配置编组器，无需构建 JAXB 上下文、JiBX 绑定工厂等。您可以像配置应用上下文中的任何其他 bean 一样配置编组器。此外，许多编组器都可以使用基于 XML 命名空间的配置，从而使配置更加简单。

一致的接口

Spring 的 OX 映射通过两个全局接口运行：Marshaller 和 Unmarshaller 。这些抽象使您可以相对轻松地切换 OX 映射框架，而对执行编组的类几乎不需要更改。这种方法还有一个额外的好处，它可以以一种非侵入性的方式使用混合匹配方法（例如，一些使用 JAXB 执行的一些编组，一些使用 XStream 执行的编组）进行 XML 编组，让您使用每个技术。

org.springframework.oxm.Marshaller
org.springframework.oxm.Unmarshaller

一致的异常层次结构

Spring 提供了从底层 OX 映射工具的异常到它自己的异常层次结构的转换，以 XmlMappingException 为根异常。这些运行时异常包装了原始异常，因此不会丢失任何信息。

`Marshaller` 和 `Unmarshaller`

编组器将对象序列化为 XML，解组器将 XML 流反序列化为对象。

理解 `Marshaller`

Spring 抽象了 org.springframework.oxm.Marshaller 接口背后的所有编组操作，其主要方法如下：

public interface Marshaller {

    /**
     * Marshal the object graph with the given root into the provided Result.
     */
    void marshal(Object graph, Result result) throws XmlMappingException, IOException;
}

Marshaller 接口有一个主要方法，它将给定的对象编组到给定的 javax.xml.transform.Result 。结果是一个表示 XML 输出抽象的标记接口。具体实现包装了各种 XML 表示，如下表所示：

结果实现	包装 XML 表示
`DOMResult`	`org.w3c.dom.Node`
`SAXResult`	`org.xml.sax.ContentHandler`
`StreamResult`	`java.io.File` ， `java.io.OutputStream` 或 `java.io.Writer`

理解 `Unmarshaller`

与 Marshaller 类似，有 org.springframework.oxm.Unmarshaller 接口：

public interface Unmarshaller {

    /**
     * Unmarshal the given provided Source into an object graph.
     */
    Object unmarshal(Source source) throws XmlMappingException, IOException;
}

这个接口还有一个方法，它从给定的 javax.xml.transform.Source（XML 输入抽象）中读取并返回读取的对象。与 Result 相同， Source 是一个标记接口，具有三个具体实现。每个包装一个不同的 XML 表示，如下表所示：

源码实现	包装 XML 表示
`DOMSource`	`org.w3c.dom.Node`
`SAXSource`	`org.xml.sax.InputSource` 和 `org.xml.sax.XMLReader`
`StreamSource`	`java.io.File` ， `java.io.InputStream` 或 `java.io.Reader`

尽管有两个单独的编组接口（ Marshaller 和 Unmarshaller ），但 Spring-WS 中的所有实现都在一个类中实现。这意味着您可以装配一个编组器类，并在您的 applicationContext.xml 中将其称为编组器和解组器。

理解 `XmlMappingException`

Spring 将来自底层 OX 映射工具的异常转换为它自己的异常层次结构，XmlMappingException 作为根异常。这些运行时异常包装了原始异常，因此不会丢失任何信息。

此外，MarshallingFailureException 和 UnmarshallingFailureException 提供了编组和解组操作之间的区别，即使底层 OX 映射工具不这样做。

OX 映射异常层级如下图所示：

oxm 异常

使用 `Marshaller` 和 `Unmarshaller`

在以下示例中，我们将 Spring 管理的应用程序的设置编组为 XML 文件。在以下示例中，我们使用一个简单的 JavaBean 来表示设置：

public class Settings {

    private boolean fooEnabled;

    public boolean isFooEnabled() {
        return fooEnabled;
    }

    public void setFooEnabled(boolean fooEnabled) {
        this.fooEnabled = fooEnabled;
    }
}

应用程序类使用这个 bean 来存储它的设置。除了 main 方法之外，该类还有两个方法：saveSettings() 将设置 bean 保存到名为 settings.xml 的文件中，然后 loadSettings() 再次加载这些设置。 main() 方法构造了一个 Spring 应用上下文并调用了这两个方法：

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import javax.xml.transform.stream.StreamResult;
import javax.xml.transform.stream.StreamSource;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
import org.springframework.oxm.Marshaller;
import org.springframework.oxm.Unmarshaller;

public class Application {

    private static final String FILE_NAME = "settings.xml";
    private Settings settings = new Settings();
    private Marshaller marshaller;
    private Unmarshaller unmarshaller;

    public void setMarshaller(Marshaller marshaller) {
        this.marshaller = marshaller;
    }

    public void setUnmarshaller(Unmarshaller unmarshaller) {
        this.unmarshaller = unmarshaller;
    }

    public void saveSettings() throws IOException {
        try (FileOutputStream os = new FileOutputStream(FILE_NAME)) {
            this.marshaller.marshal(settings, new StreamResult(os));
        }
    }

    public void loadSettings() throws IOException {
        try (FileInputStream is = new FileInputStream(FILE_NAME)) {
            this.settings = (Settings) this.unmarshaller.unmarshal(new StreamSource(is));
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ApplicationContext appContext =
                new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
        Application application = (Application) appContext.getBean("application");
        application.saveSettings();
        application.loadSettings();
    }
}

Application 需要设置 marshaller 和 unmarshaller 属性。我们可以通过使用以下 applicationContext.xml 来做到这一点：

<beans>
    <bean id="application" class="Application">
        <property name="marshaller" ref="xstreamMarshaller" />
        <property name="unmarshaller" ref="xstreamMarshaller" />
    </bean>
    <bean id="xstreamMarshaller" class="org.springframework.oxm.xstream.XStreamMarshaller"/>
</beans>

这个应用上下文使用 XStream，但我们可以使用本章稍后描述的任何其他编组器实例。请注意，默认情况下，XStream 不需要任何进一步的配置，因此 bean 定义相当简单。另请注意， XStreamMarshaller 实现了 Marshaller 和 Unmarshaller ，因此我们可以在 marshaller 和 unmarshaller 属性中引用 xstreamMarshaller bean 。

此示例程序生成以下 settings.xml 文件：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<settings foo-enabled="false"/>

XML 配置命名空间

您可以使用 OXM 命名空间中的标签更简洁地配置编组器。要使这些标记可用，您必须首先在 XML 配置文件中引用适当的模式。以下示例显示了如何执行此操作：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns:oxm="http://www.springframework.org/schema/oxm" 
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
  https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
  http://www.springframework.org/schema/oxm https://www.springframework.org/schema/oxm/spring-oxm.xsd">

该 schema 使以下标签可用：

每个标签都在其各自的编组器部分进行了解释。但是，例如，JAXB2 编组器的配置可能类似于以下内容：

<oxm:jaxb2-marshaller id="marshaller" contextPath="org.springframework.ws.samples.airline.schema"/>

JAXB

JAXB 绑定编译器将 W3C XML Schema 转换为一个或多个 Java 类、一个 jaxb.properties 文件，可能还有一些资源文件。JAXB 还提供了一种从带注解的 Java 类生成模式的方法。

Spring 支持 JAXB 2.0 API 为 XML 编组策略，遵循 Marshaller 和 Unmarshaller 接口。相应的集成类在 org.springframework.oxm.jaxb 包中。

使用 `Jaxb2Marshaller`

Jaxb2Marshaller 类同时实现了 Spring 的 Marshaller 和 Unmarshaller 接口。它需要一个上下文路径来操作。您可以通过 contextPath 属性来设置上下文路径。上下文路径是包含模式派生类的以冒号分隔的 Java 包名称列表。它还提供了 classesToBeBound 属性，允许您设置编组器支持的类数组。模式验证是通过为 bean 指定一个或多个模式资源来执行的，如以下示例所示：

<beans>
    <bean id="jaxb2Marshaller" class="org.springframework.oxm.jaxb.Jaxb2Marshaller">
        <property name="classesToBeBound">
            <list>
                <value>org.springframework.oxm.jaxb.Flight</value>
                <value>org.springframework.oxm.jaxb.Flights</value>
            </list>
        </property>
        <property name="schema" value="classpath:org/springframework/oxm/schema.xsd"/>
    </bean>

    ...

</beans>

XML 配置命名空间

jaxb2-marshaller 标签配置 org.springframework.oxm.jaxb.Jaxb2Marshaller ，如以下示例所示：

<oxm:jaxb2-marshaller id="marshaller" contextPath="org.springframework.ws.samples.airline.schema"/>

或者，您可以使用 class-to-be-bound 子标签提供要绑定到编组器的类列表：

<oxm:jaxb2-marshaller id="marshaller">
    <oxm:class-to-be-bound name="org.springframework.ws.samples.airline.schema.Airport"/>
    <oxm:class-to-be-bound name="org.springframework.ws.samples.airline.schema.Flight"/>
    ...
</oxm:jaxb2-marshaller>

下表描述了可用的属性：

属性	描述	是否必需
`id`	编组器的 ID	否
`contextPath`	JAXB 上下文路径	否

JiBX

JiBX 框架提供了一个类似于 Hibernate 为 ORM 提供的解决方案：绑定定义定义了 Java 对象如何转换为 XML 或从 XML 转换的规则。在准备绑定和编译类之后，JiBX 绑定编译器会增强类文件并添加代码来处理类实例从 XML 或到 XML 的转换。

有关 JiBX 的更多信息，请参阅 JiBX 网站。Spring 集成类在 org.springframework.oxm.jibx 包中。

使用 `JibxMarshaller`

JibxMarshaller 类同时实现 Marshaller 和 Unmarshaller 接口。要进行操作，它需要被编组的类的名称，您可以使用 targetClass 属性进行设置。或者，您可以通过设置 bindingName 属性来设置绑定名称。在下面的例子中，我们绑定了 Flights 类：

<beans>
    <bean id="jibxFlightsMarshaller" class="org.springframework.oxm.jibx.JibxMarshaller">
        <property name="targetClass">org.springframework.oxm.jibx.Flights</property>
    </bean>
    ...
</beans>

JibxMarshaller 为单个类配置。如果要编组多个类，则必须使用不同的 targetClass 属性值配置多个 JibxMarshaller 实例。

XML 配置命名空间

jibx-marshaller 标签配置了 org.springframework.oxm.jibx.JibxMarshaller ，如以下示例所示：

<oxm:jibx-marshaller id="marshaller" target-class="org.springframework.ws.samples.airline.schema.Flight"/>

下表描述了可用的属性：

属性	描述	是否必需
`id`	编组器的 ID	否
`target-class`	编组器的目标类	是
`bindingName`	编组器使用的绑定名称	否

XStream

XStream 是一个简单的库，用于将对象序列化为 XML 并再次返回。它不需要任何映射并生成干净的 XML。

有关 XStream 的更多信息，请参阅 XStream 网站。Spring 集成类在 org.springframework.oxm.xstream 包中。

使用 `XStreamMarshaller`

XStreamMarshaller 不需要任何配置，并且可以在应用上下文直接进行配置。要进一步自定义 XML，您可以设置别名映射，该映射由映射到类的字符串别名组成，如以下示例所示：

<beans>
    <bean id="xstreamMarshaller" class="org.springframework.oxm.xstream.XStreamMarshaller">
        <property name="aliases">
            <props>
                <prop key="Flight">org.springframework.oxm.xstream.Flight</prop>
            </props>
        </property>
    </bean>
    ...
</beans>

默认情况下，XStream 允许对任意类进行解组，这会导致不安全的 Java 序列化效果。因此，我们不建议使用 XStreamMarshaller 解组来自外部来源（即 Web）的 XML，因为这会导致安全漏洞。如果您选择使用 XStreamMarshaller 来解组来自外部源的 XML，请在 XStreamMarshaller 上设置属性 supportedClasses ，如以下示例所示：
<bean id="xstreamMarshaller" class="org.springframework.oxm.xstream.XStreamMarshaller">
    <property name="supportedClasses" value="org.springframework.oxm.xstream.Flight"/>
    ...
</bean>
这样做可确保只有注册的类才有资格进行解组。此外，您可以注册自定义转换器以确保只有您支持的类才能被解组。除了显式支持应支持的域类的转换器之外，您可能还希望将 CatchAllConverter 添加为列表中的最后一个转换器。因此，不会调用具有较低优先级和可能存在安全漏洞的默认 XStream 转换器。

请注意，XStream 是一个 XML 序列化库，而不是数据绑定库。因此，它的命名空间支持有限。因此，它非常不适合在 Web 服务中使用。

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20220507 7. Data Access - Marshalling XML by Using Object-XML Mappers

前言

介绍

易于配置

一致的接口

一致的异常层次结构

Marshaller 和 Unmarshaller

理解 Marshaller

理解 Unmarshaller

理解 XmlMappingException

使用 Marshaller 和 Unmarshaller

XML 配置命名空间

JAXB

使用 Jaxb2Marshaller

XML 配置命名空间

JiBX

使用 JibxMarshaller

XML 配置命名空间

XStream

使用 XStreamMarshaller

公告

`Marshaller` 和 `Unmarshaller`

理解 `Marshaller`

理解 `Unmarshaller`

理解 `XmlMappingException`

使用 `Marshaller` 和 `Unmarshaller`

使用 `Jaxb2Marshaller`

使用 `JibxMarshaller`

使用 `XStreamMarshaller`