XML应用与XGen实战

如今似乎任何的软件开发都离不开XML技术支持，在图形图像、数据库、加密安全、软件工程、网络教育、电子商务、语音技术上都有XML施展拳脚的地方，XML应用大潮已经来临。　

XML工作小组创始会员C.M. Sperberg-McQueen认为：“XML最大的影响在于XML软件大量兴起：XML剖析器、XML程序语言库、XSLT处理器、XSL FO处理器、数据库接受XML—不只如此，还有网络浏览器也接受XML。”也正因为如此，IBM、微软、SUN、惠普、Oracle等大公司纷纷进入这个市场。

在学会了XGen等对象绑定工具后，相信大家已经是跃跃欲试，希望立刻用XGen来实战一下，体验一下XML对象绑定的优势。下面就介绍一下我经常用到的XML应用。

1. XML配置文件
每个系统可能都需要或大或小的配置文件，通过配置文件来初始化系统的参数，好处不用详细介绍了。一般配置文件的格式有以下种：

1. window系统中ini格式文件和Java语言中使用的Properties文件

2. XML格式的文件

3. 其他格式文件

第一种类型的配置文件是纯文本文件，基本采用“key = value”的格式来记录各种参数，便于手工书写和阅读。

基于XML Schema的XML文件易于阅读，并且能非常好的显示各个元素之间的层次关系和约束关系。相对于ini文件格式使用xml格式的配置文件有以下优点：

1.1. 配置具有层次性

1.2. 取值有效性检查

1.3. 支持链表，枚举，复杂数据类型

1.4. 配置文件可以嵌套

1.5. 结合XML Spy 等XML编辑工具编辑配置文件十分便捷

1.6. 存在大量第三方的XML对象绑定工具，并且功能强大、开发便捷。如Java语言版的XGen、JAXB，C++版工具 XBind

现在就使开始实践使用XML作为程序使用的配置文件吧。

1.1. 设计XSD文件(XML Schema)
XGen需要编译的是XSD文件，XSD文件是用来描述指定类型的XML文件的大纲文件，是个纯文本文件。通过本文编辑工具就可以手工创建、编辑XSD文件，但是通过一些XML编辑工具可以事半功倍的完成XSD编写工作。我也用过一些XML编辑工具，但是只有XML SPY的功能最强大，并且使用非常方便。

XML Spy 的一些特性：

l 在编辑XML、XSD等文件时具有提示输入功能，可以非常方便的选择。

l 同时具有XML文件合法性校验功能，可以判断Element值的取值是否符合schema的定义。

l 支持DTD和XSD互转

l 提供XSD的样例XML实例文件功能

l 同样支持java,c++,c#的xml绑定，可以生成Java,c++和C#代码，不要太强大哦！

通过XML Spy编写AlertServer.xsd 文件

<?xml version="1.0"?>

<xsd:schema targetNamespace="urn:com:lianchuang:smartsecurer:alert:config:configfile.xsd" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns="urn:com:lianchuang:smartsecurer:alert:config:configfile.xsd" elementFormDefault="qualified" attributeFormDefault="unqualified" >

<xsd:element name="Config" type="ConifgType"/>

<xsd:complexType name="ConifgType">

<xsd:sequence>

<xsd:element ref="Globe"/>

</xsd:sequence>

</xsd:complexType>

<xsd:element name="Globe" type="GlobeType"/>

<xsd:complexType name="GlobeType">

<xsd:sequence>

<xsd:element ref="AlertServer"/>

<xsd:element ref="VOManager" maxOclearcase/" target="_blank" >ccurs="unbounded"/>

</xsd:sequence>

</xsd:complexType>

<xsd:element name="AlertServer" type="AlertServerType"/>

<xsd:complexType name="AlertServerType">

<xsd:sequence>

<xsd:element name="ID" type="xsd:int"/>

<xsd:element name="Address" type="xsd:string" default="127.0.0.1" minOccurs="0"/>

<xsd:element name="Port" type="xsd:int" default="1099" minOccurs="0"/>

<xsd:element name="AlertServerName" type="xsd:string" minOccurs="0"/>

<xsd:element name="RegisterInterval" type="xsd:int" default="1000" minOccurs="0"/>

<xsd:element name="CacheSize" type="xsd:int" default="10000" minOccurs="0"/>

<xsd:element name="DeliverThreadNum" type="xsd:int" default="2" minOccurs="0"/>

<xsd:element ref="DBOperMode" default="Default" minOccurs="0"/>

<xsd:element name="BatchDBInsertSize" type="xsd:int" default="1000" minOccurs="0"/>

<xsd:element name="StatisticsInterval" type="xsd:int" default="1000" minOccurs="0"/>

</xsd:sequence>

</xsd:complexType>

<xsd:element name="VOManager" type="VOManagerType"/>

<xsd:complexType name="VOManagerType">

<xsd:sequence>

<xsd:element name="Address" type="xsd:string"/>

<xsd:element name="Port" type="xsd:int" default="1099" minOccurs="0"/>

</xsd:sequence>

</xsd:complexType>

<xsd:element name="DBOperMode">

<xsd:simpleType>

<xsd:restriction base="xsd:string">

<xsd:enumeration value="Default"/>

<xsd:enumeration value="Native"/>

</xsd:restriction>

</xsd:simpleType>

</xsd:element>

</xsd:schema>



注意 <xsd:schema> 设置

elementFormDefault="qualified" attributeFormDefault="unqualified" 属性

，否则在unmarshal（InputStream ,valid）方法调用中会有异常。这样设置表示限制局部元素和属性，即对每个局部的元素都要设定前缀。

当将 elementFormDefault 设置为 qualified 时，它表示在该语法的实例中，必须使用前缀或通过设置 {默认命名空间} 来显式限定所有元素。unqualified 设置意味着只有全局声明的元素才必须被显式限定，而局部声明的元素不得被限定。在此情形下，限定一个局部声明是错误的。同样，将 attributeFormDefault 设置为 qualified 时，必须使用前缀显式限定实例文档中的所有属性。

1.2. 创建Java对象
进入xgen安装目录，为了省事将AlertServer.xsd文件拷贝到该目录下。执行以下脚本：

xgen AlertServer.xsd

在当前目录下，会按照urn 路径生成 com\lianchuang\smartsecurer\alert\config\configfile_xsd 目录，并且新创建的class文件就保存在该目录下。若在XSD中定义了自定义复杂类型数据，则会在 configfile_xsd

目录下创建 \type 目录，并把相关的Java Class 放在该目录下。

1.3. 编写代码
对于定义XSD文档，每个复杂类型的ElementA，会有ElementA和ElementATypeComplexType类来作为该Java类的映射，通过getElementATypeComplexType（）方法直接可以获取获取ElementA的复杂对象类型的引用。

如在XSD文件中的Globe，可以通过XXX.getConifgTypeComplexType().getGlobe()来获取该Java对象，通过config.getConifgTypeComplexType().getGlobe().getGlobeTypeComplexType()来获取实际的该类型的对象。

对于一些基本类型Element。XGen定义了一些X开头的类与之对应，如int，用XInt表示。可以通过new XInt(int i)来构造XInt对象。

// 下面是读取指定的配置文件，返回 Java 对象的代码

public static synchronized Config getConfig(String fileName) throws

FileNotFoundException

{

// 创建InputStream对象

File file = new File(fileName);

FileInputStream ins = new FileInputStream(file);



ChainedEntityResolver er = new ChainedEntityResolver();

Unmarshaller un = new Unmarshaller(er);

GlobalElement ge = null;

try

{

ge = un.unmarshal(ins, false); // 注意，由于本人对XML和XSD也是一知半解，unmarshal的方法尝试了一遍，只有使用这个方法，才可以正常转化xml文件的对象。不知道为什么…



if (ge != null && ge instanceof Config)

configInstance = (Config) ge;

}

catch (ValidationException ex)

{

m_log.error(ex);

}

catch (MarshalException ex)

{

m_log.error(ex);

}

catch (IOException ex)

{

m_log.error(ex);

}

return configInstance;

}

// 下面是打印对象各个属性参数的样例代码

public static void printConfig(Config config)

{

if (config == null)

return;

m_log.debug("================ AlertServer Parameters ==================");

m_log.debug("ID = " +

config.getConifgTypeComplexType().getGlobe().

getGlobeTypeComplexType().getAlertServer().

getAlertServerTypeComplexType().getID());

m_log.debug("Address = " +

config.getConifgTypeComplexType().getGlobe().

getGlobeTypeComplexType().

getAlertServer().getAlertServerTypeComplexType().getAddress());

m_log.debug("Port = " +

config.getConifgTypeComplexType().getGlobe().

getGlobeTypeComplexType().

getAlertServer().getAlertServerTypeComplexType().getPort());



m_log.debug("AlertServerName = " +

config.getConifgTypeComplexType().getGlobe().

getGlobeTypeComplexType().getAlertServer().

getAlertServerTypeComplexType().getAlertServerName());

m_log.debug("RegisterInterval = " +

config.getConifgTypeComplexType().getGlobe().

getGlobeTypeComplexType().getAlertServer().

getAlertServerTypeComplexType().getRegisterInterval());

m_log.debug("DeliverThreadNum = " +

config.getConifgTypeComplexType().getGlobe().

getGlobeTypeComplexType().

getAlertServer().getAlertServerTypeComplexType().

getDeliverThreadNum());

m_log.debug("CacheSize = " +

config.getConifgTypeComplexType().getGlobe().

getGlobeTypeComplexType().getAlertServer().

getAlertServerTypeComplexType().getCacheSize());

m_log.debug("BatchDBInsertSize = " +

config.getConifgTypeComplexType().getGlobe().

getGlobeTypeComplexType().getAlertServer().

getAlertServerTypeComplexType().getBatchDBInsertSize());



m_log.debug("================= VOManager Parameters ==================");

for (int i = 0;

i <

config.getConifgTypeComplexType().getGlobe().getGlobeTypeComplexType().

getVOManagerCount();

++i)

{

m_log.debug("VOManger Address = " +

config.getConifgTypeComplexType().getGlobe().

getGlobeTypeComplexType().getVOManager()[i].

getVOManagerTypeComplexType().getAddress());

m_log.debug("VOManger Port = " +

config.getConifgTypeComplexType().getGlobe().

getGlobeTypeComplexType().getVOManager()[i].

getVOManagerTypeComplexType().getPort());

}

}

2. 利用XML格式的消息通信
编写自定义Socket通信程序时，都需要自己定义一套通信协议的规范，尤其是异构的系统。我们可以使用xml文档作为通信协议，结合XML相关的对象绑定工具来将XML格式的报文转换为Java、C++等语言的对象。

下面以Java语言结合XGen使用样例描述通信的流程。

2.1. 通信流程
l 发送XML对象

通过程序创建相关的对象，并赋值。通过unmarshal方法转化为StringWriter对象，使用StringWriter的getBuffer().toString()方法返回转化好的字符串。最后，利用socket发送该String。

l 接收XML对象

接收到XML文档后，marshal到Java对象即可。

2.2. 具体技术
l 通信中加密

由于通过XML文档进行通信，数据包是明文的文本，对于一些敏感数据需要进行适当的加密。如直接对XMLw文档上进行DES然后传递，或者根据情况采用更安全的加密方式。

l 发送XML文档

// UDP Socket

DatagramSocket discoverySocket = null;

// 发送的数据包

DatagramPacket dgp = null;

// 将XML对象转化StringWriter对象，即转化为字符串对象

StringWriter sw = new StringWriter();

// XML绑定对象

request req = null;

// 需要发送的字符数组

byte[] sendBytes = null;

……

……

try

{

// 创建XML文档对象

req = XMLObjAnalysis.makeRequset(m_agentDisc.m_configFileName,

getDiscoverRespSeqNo(),

XMLObjAnalysis.DISCOVERY_REQUEST);



sw.getBuffer().setLength(0);

// 将请求对象序列化为xml字符串

req.getRequestTypeComplexType().setRequestAgentIp(new XString(

agentKey.getRequestIp()));

req.marshal(sw);

// 将XML文档通过DES加密

sendBytes = getDESBytes(sw.getBuffer().toString().

getBytes(), true);

if (sendBytes != null)

{

dgp = new DatagramPacket(sendBytes, sendBytes.length);

dgp.setAddress(ia);

dgp.setPort(agentKey.getPort());

m_log.debug("Send discovery pdu :" + agentKey.getRequestIp() +

":" +

agentKey.getPort() + ",size =" +

sendBytes.length);

// m_log.debug(new String(sw.getBuffer()));

discoverySocket.send(dgp);

}

}

catch (Exception ex4)

{

m_log.error(ex4);

}



l 接收XML文档



inGram =

new DatagramPacket

(inBuffer, inBuffer.length);

try

{

for (; ; )

{

try

{



inSock.receive(inGram);

}

catch (IOException ex)

{

m_log.error

("ERROR reading input socket:"

+ ex.getMessage());

// break;

}

catch (Exception ex)

{

ex.printStackTrace();

try

{

Thread.sleep(100);

}

catch (InterruptedException ex2)

{

}

// return;

continue;

}

recvBytes = new byte[inGram.getLength()];

System.arraycopy(inGram.getData(), 0, recvBytes, 0, inGram.getLength());

dealAgentMessage(recvBytes, hostName);



}

}

finally

{

if (inSock != null)

inSock.close();

}



private void dealAgentMessage(final byte[] origRecvBytes)

{

BasicInfo resp = null;

// 解密XML文档

byte[] recvBytes = m_agentDisc.getDESBytes(origRecvBytes, false);

// 将 encoding 标签改为gb2312，这样可以分析出元素中的中文，否则，无法正确转化为中文

String orig = new String(recvBytes);

orig = orig.replaceAll("encoding=\"UTF-8\"", "encoding=\"gb2312\"");

// 将字符串转化为 ByteArrayInputStream

ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(orig.trim().

getBytes());

try

{

// 将XML文档转换为对象

resp = XMLObjAnalysis.getResponseFromXMLStream(bais);

}

catch (Exception ex1)

{

m_log.error(ex1);

}



String requestAgentIp = resp.getBasicInfoTypeComplexType().

getRequestAgentIp().get();

if (resp == null)

{

m_log.error("Decode reponse error.Ip = " + requestAgentIp);

return;

}



// 判断是否是代理自动发现的响应数据

if (resp.getBasicInfoTypeComplexType().getResponse().

getResponseChoiceComplexType().getAutoDiscoveryAsChoice() != null)

{

……

}

else if (resp.getBasicInfoTypeComplexType().getResponse().

getResponseChoiceComplexType().getHealthCheckAsChoice() != null)

{

……

}

}

原文转自：http://www.ltesting.net