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7.1 XML处理

7.1 XML处理

XML作为一种数据交换和信息传递的格式已经十分普及。而随着Web服务日益广泛的应用,现在XML在日常的开发工作中也扮演了愈发重要的角色。这一小节, 我们将就Go语言标准包中的XML相关处理的包进行介绍。

这个小节不会涉及XML规范相关的内容(如需了解相关知识请参考其他文献),而是介绍如何用Go语言来编解码XML文件相关的知识。

假如你是一名运维人员,你为你所管理的所有服务器生成了如下内容的xml的配置文件:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<servers version="1">
    <server>
        <serverName>Shanghai_VPN</serverName>
        <serverIP>127.0.0.1</serverIP>
    </server>
    <server>
        <serverName>Beijing_VPN</serverName>
        <serverIP>127.0.0.2</serverIP>
    </server>
</servers>

上面的XML文档描述了两个服务器的信息,包含了服务器名和服务器的IP信息,接下来的Go例子以此XML描述的信息进行操作。

解析XML

如何解析如上这个XML文件呢? 我们可以通过xml包的Unmarshal函数来达到我们的目的

func Unmarshal(data []byte, v interface{}) error

data接收的是XML数据流,v是需要输出的结构,定义为interface,也就是可以把XML转换为任意的格式。我们这里主要介绍struct的转换,因为struct和XML都有类似树结构的特征。

示例代码如下:

package main

import (
    "encoding/xml"
    "fmt"
    "io/ioutil"
    "os"
)

type Recurlyservers struct {
    XMLName     xml.Name `xml:"servers"`
    Version     string   `xml:"version,attr"`
    Svs         []server `xml:"server"`
    Description string   `xml:",innerxml"`
}

type server struct {
    XMLName    xml.Name `xml:"server"`
    ServerName string   `xml:"serverName"`
    ServerIP   string   `xml:"serverIP"`
}

func main() {
    file, err := os.Open("servers.xml") // For read access.     
    if err != nil {
        fmt.Printf("error: %v", err)
        return
    }
    defer file.Close()
    data, err := ioutil.ReadAll(file)
    if err != nil {
        fmt.Printf("error: %v", err)
        return
    }
    v := Recurlyservers{}
    err = xml.Unmarshal(data, &v)
    if err != nil {
        fmt.Printf("error: %v", err)
        return
    }

    fmt.Println(v)
}

XML本质上是一种树形的数据格式,而我们可以定义与之匹配的go 语言的 struct类型,然后通过xml.Unmarshal来将xml中的数据解析成对应的struct对象。如上例子输出如下数据

{{ servers} 1 [{{ server} Shanghai_VPN 127.0.0.1} {{ server} Beijing_VPN 127.0.0.2}]
<server>
    <serverName>Shanghai_VPN</serverName>
    <serverIP>127.0.0.1</serverIP>
</server>
<server>
    <serverName>Beijing_VPN</serverName>
    <serverIP>127.0.0.2</serverIP>
</server>
}

上面的例子中,将xml文件解析成对应的struct对象是通过xml.Unmarshal来完成的,这个过程是如何实现的?可以看到我们的struct定义后面多了一些类似于xml:"serverName"这样的内容,这个是struct的一个特性,它们被称为 struct tag,它们是用来辅助反射的。我们来看一下Unmarshal的定义:

func Unmarshal(data []byte, v interface{}) error

我们看到函数定义了两个参数,第一个是XML数据流,第二个是存储的对应类型,目前支持struct、slice和string,XML包内部采用了反射来进行数据的映射,所以v里面的字段必须是导出的。Unmarshal解析的时候XML元素和字段怎么对应起来的呢?这是有一个优先级读取流程的,首先会读取struct tag,如果没有,那么就会对应字段名。必须注意一点的是解析的时候tag、字段名、XML元素都是大小写敏感的,所以必须一一对应字段。

Go语言的反射机制,可以利用这些tag信息来将来自XML文件中的数据反射成对应的struct对象,关于反射如何利用struct tag的更多内容请参阅reflect中的相关内容。

解析XML到struct的时候遵循如下的规则:

上面详细讲述了如何定义struct的tag。 只要设置对了tag,那么XML解析就如上面示例般简单,tag和XML的element是一一对应的关系,如上所示,我们还可以通过slice来表示多个同级元素。

注意: 为了正确解析,go语言的xml包要求struct定义中的所有字段必须是可导出的(即首字母大写)

输出XML

假若我们不是要解析如上所示的XML文件,而是生成它,那么在go语言中又该如何实现呢? xml包中提供了MarshalMarshalIndent两个函数,来满足我们的需求。这两个函数主要的区别是第二个函数会增加前缀和缩进,函数的定义如下所示:

func Marshal(v interface{}) ([]byte, error)
func MarshalIndent(v interface{}, prefix, indent string) ([]byte, error)

两个函数第一个参数是用来生成XML的结构定义类型数据,都是返回生成的XML数据流。

下面我们来看一下如何输出如上的XML:

package main

import (
    "encoding/xml"
    "fmt"
    "os"
)

type Servers struct {
    XMLName xml.Name `xml:"servers"`
    Version string   `xml:"version,attr"`
    Svs     []server `xml:"server"`
}

type server struct {
    ServerName string `xml:"serverName"`
    ServerIP   string `xml:"serverIP"`
}

func main() {
    v := &Servers{Version: "1"}
    v.Svs = append(v.Svs, server{"Shanghai_VPN", "127.0.0.1"})
    v.Svs = append(v.Svs, server{"Beijing_VPN", "127.0.0.2"})
    output, err := xml.MarshalIndent(v, "  ", "    ")
    if err != nil {
        fmt.Printf("error: %v\n", err)
    }
    os.Stdout.Write([]byte(xml.Header))

    os.Stdout.Write(output)
}

上面的代码输出如下信息:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<servers version="1">
<server>
    <serverName>Shanghai_VPN</serverName>
    <serverIP>127.0.0.1</serverIP>
</server>
<server>
    <serverName>Beijing_VPN</serverName>
    <serverIP>127.0.0.2</serverIP>
</server>
</servers>

和我们之前定义的文件的格式一模一样,之所以会有os.Stdout.Write([]byte(xml.Header)) 这句代码的出现,是因为xml.MarshalIndent或者xml.Marshal输出的信息都是不带XML头的,为了生成正确的xml文件,我们使用了xml包预定义的Header变量。

我们看到Marshal函数接收的参数v是interface{}类型的,即它可以接受任意类型的参数,那么xml包,根据什么规则来生成相应的XML文件呢?

生成的XML文件中的element的名字又是根据什么决定的呢?元素名按照如下优先级从struct中获取:

我们应如何设置struct 中字段的tag信息以控制最终xml文件的生成呢?

上面我们介绍了如何使用Go语言的xml包来编/解码XML文件,重要的一点是对XML的所有操作都是通过struct tag来实现的,所以学会对struct tag的运用变得非常重要,在文章中我们简要的列举了如何定义tag。更多内容或tag定义请参看相应的官方资料。

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