摘要：XML作为过去十年中出现的最流行的技术之一，得到了广泛的应用，而其中XML解析技术是XML应用的关键。本文介绍了XML解析技术的研究动向，分析和比较了4种XML解析技术的优劣，并归纳总结了应用系统设计中选取合适的XML解析技术的原则。
1 引言
XML（eXtensible Markup Language，可扩展标记语言）是由World Wide Web联盟（W3C）定义的元语言，即一种关于语言的语言。XML的设计源于SGML （Standard Generalized Markup Language，标淮通用标记语言） ，是SGML的子集，其目的是为了促进Internet上结构化文档的交换。简单的说，XML是一组规则和准则的集合，用于以无格式文本来描述结构化数据[1].1996年W3C联盟就开始从事XML的标准化工作，并于1998年2月10日发布了XML1.0.
XML的出现给分布式计算领域带来了重大影响，其力量源于它的数据独立性[1].XML是纯数据描述，与编程语言、操作系统或传输协议无关，从而将数据从以代码为中心的基础结构所产生的约束中解放出来，让数据能够在Web上更自由的流通。
然而XML本身只是以纯文本对数据进行编码的一种格式，要想利用XML，或者说利用XML文件中所编码的数据，必须先将数据从纯文本中解析出来，因此，必须有一个能够识别XML文档中信息的解析器，用来解释XML文档并提取其中的数据。然而，根据数据提取的不同需求，又存在着多种解析方式，不同的解析方式有着各自的优缺点和适用环境。选择合适的XML解析技术能够有效提升应用系统的整体性能，因此，了解和区分各种不同的XML解析技术就显得尤为重要。
2 XML解析技术分析
所有的XML处理都从解析开始，无论是使用XSLT或Java语言，第一步都是要读入XML文件，解码结构和检索信息等等，这就是解析，即把代表XML文档的一个无结构的字符序列转换为满足XML语法的结构化组件的过程。
2.1 XML解析技术的分类
根据从XML中获取数据的简易性，性能和最终所得到的数据模型的不同，XML解析技术大致可分为以下四类：
1） 面向文档的流式解析；
2） 面向文档的对象式解析；
3） 面向文档的指针式解析；
4） 面向应用的对象式解析；
这四类解析技术分别处于不同的抽象层次，适用于不同的应用场景，有着各自的优缺点。针对具体的应用需求，选择合适的解析技术，往往能够减少内存消耗，缩短处理时间，更方便地获取数据，提高应用系统的整体性能。
2.2 面向文档的流式解析技术
流式解析是一种基于事件的解析过程，解析器顺序读取XML文档，产生一个对应的事件流，并向事件处理程序发送所捕获的各种事件，如元素开始和元素结束等，而事件处理程序则通过不同的方法处理这些事件。
流式解析是将XML文档作为一个数据流来处理，因此，它具有类似于流媒体的优点，能够立即开始读取数据，而不是等待所有的数据被处理。而且，由于应用程序只是在读取数据时检查数据，不需要将整个文档一次加载到内存中，使得在处理大型文档时具有较好的时间和空间上的效率。然而效率的代价是易用性的降低，流式解析编程较为复杂，程序员需要负责更多的操作。并且由于应用程序没有以任何方式存储数据，所以使得更改数据或在数据流中往后移是不可能的。再加上它的单遍解析特性，意味着它也不支持随机访问。
流式解析又分为两种解析方式：推式解析（SAX）和拉式解析（StAX）。这两种方式的主要区别在于是由解析器还是应用程序控制读循环（读入文件的循环）。
2.2.1 推式解析（SAX解析技术）SAX（Simple API for XML）解析技术就是一种推式解析，在这种解析方式中，解析器控制着读循环，在文档结束之前控制权不会返回给应用程序[3].解析器通过回调的方式进行数据处理。
SAX提供了一个用于处理XML的，基于事件驱动的简单API.它的设计开始于XML-DEV邮件列表成员间的讨论，他们开发出的第一个接口草案SAX1.0于1998年1月发布，其后在2000年5月发布了SAX2.0，目前最新版本是2004年4月发布的SAX2.0.2.SAX没有经过官方的标准机构认可，它不由W3C联盟或其它任何官方机构维护（现在，SAX由David Megginson维护） [4]，但它被广泛使用并视为XML社区事实上的标准。SAX最初是为Java而定义的，但也可以用于Python、Perl、C++等其它语言。
SAX是基于事件驱动的，即SAX解析器在读取XML文档的过程中生成一个事件流，并且对于每个事件通过回调事件处理程序中相应的方法来进行处理。比如元素开始和结束标记，元素内容，实体，语法分析错误等事件。针对下面的简单XML文档，所产生的事件如图1所示，注意针对元素内的空格或回车也会生成一个文本事件。
图1 SAX解析器生成的事件
SAX中的核心事件处理程序是一个实现了ContentHandler接口的类。此接口中定义了处理与XML文档本身关联的事件的方法，如 startDocument、endDocument、startElement、endElement、Characters等
SAX解析技术具有所有流式解析技术的优点和缺点，但是由于在整个解析过程中，解析器掌握着控制权直到文档结束，应用程序很难在获得所需的部分数据后停止解析过程（可以通过抛出异常的方式终止解析过程，但较为复杂，而且终止后也无法继续解析过程），因此产生了由应用程序掌握控制权的拉式解析方式。
