如何在Clojure中使用clojure.data.xml处理XML？

clojure.data.xml解析xml后，每个元素会转换为包含:tag（关键字形式的标签名）、:attrs（属性映射）和:content（子元素或文本向量）的clojure映射，整体构成嵌套的数据结构，忠实反映xml的层次关系；2. 构建xml时，使用xml/element函数按层级创建元素，结合xml/emit-str或xml/emit生成格式化或紧凑的xml字符串或输出到流，支持属性、嵌套内容和缩进；3. 处理大型xml文件时，clojure.data.xml因将整个文档加载到内存而可能引发内存溢出和性能问题，应改用sax事件驱动解析、xslt转换或自定义流式处理等内存友好的替代方案以提升效率和稳定性。

在Clojure中处理XML，

clojure.data.xml

解决方案

要开始使用

clojure.data.xml

project.clj

:dependencies

[org.clojure/data.xml "0.2.0-alpha6"]

deps.edn

org.clojure/data.xml {:mvn/version "0.2.0-alpha6"}

解析XML

一旦库准备就绪，解析XML就变得很直接了。

clojure.data.xml/parse

java.io.InputStream

一个简单的例子：

(require '[clojure.data.xml :as xml])
(require '[clojure.java.io :as io])

(def xml-string "Giada De Laurentiis200530.00J.K. Rowling200529.99")

(def parsed-xml (xml/parse (io/input-stream (.getBytes xml-string "UTF-8"))))

;; 打印解析后的结构，你会看到一个嵌套的map
;; (prn parsed-xml)

解析出来的结果，每个XML元素都会变成一个Clojure的map，通常包含

:tag

:attrs

:content

生成XML

反过来，从Clojure数据生成XML也同样方便。

clojure.data.xml/emit

clojure.data.xml/emit-str

emit

java.io.Writer

emit-str

构建XML时，你通常会用到

clojure.data.xml/element

(require '[clojure.data.xml :as xml])

(def my-book
  (xml/element :book {:category "fiction"}
    (xml/element :title {} "The Great Clojure Adventure")
    (xml/element :author {} "Clojure Fan")
    (xml/element :year {} "2023")))

(def my-bookstore
  (xml/element :bookstore {}
    my-book
    (xml/element :book {:category "science"}
      (xml/element :title {} "Quantum Computing for Dummies"))))

;; 将Clojure数据结构转换为XML字符串
(xml/emit-str my-bookstore)
;; => "Clojure Fan2023"

;; 如果需要格式化输出，可以这样
(xml/emit-str my-bookstore :indent true)

clojure.data.xml

clojure.data.xml

解析XML后，数据结构是怎样的？

当你用

clojure.data.xml/parse

• :tag

  : 这是一个关键字，表示XML元素的标签名。比如
  会解析成

  :book

  。

• :attrs

  : 这是一个map，存储了XML元素的所有属性。属性名也是关键字，属性值是字符串。例如，
  中的

  category="cooking"

  会变成

  {:category "cooking"}

  。

• :content

  : 这是一个向量，包含了该XML元素的子节点。子节点可以是其他XML元素（同样以map形式表示），也可以是文本内容（普通的字符串）。如果一个元素没有子节点，这个向量可能就是空的。

举个例子，考虑这段XML：

  
    
    Rich Hickey
  
  
    
  

解析后，你可能会得到类似这样的Clojure数据：

{:tag :library,
 :attrs {:name "City Library"},
 :content
 [{:tag :book,
   :attrs {:id "1"},
   :content
   [{:tag :title, :attrs {}, :content ["Clojure Programming"]}
    {:tag :author, :attrs {}, :content ["Rich Hickey"]}]}
  {:tag :magazine,
   :attrs {:id "2"},
   :content
   [{:tag :title, :attrs {}, :content ["Clojure Monthly"]}]}]}

理解这个结构后，你就可以运用Clojure强大的序列操作函数（如

map

filter

reduce

get-in

:book

:content

:title

如何在Clojure中构建XML文档以供输出？

构建XML文档，

clojure.data.xml

xml/element

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下载

xml/element

1. 标签名 (tag-name)：一个关键字，比如

   :user

   、

   :item

   。
2. 属性 (attributes)：一个可选的map，键是属性名（关键字），值是属性值（字符串）。比如

   {:id "123", :type "admin"}

   。
3. 内容 (content)：一个或多个参数，它们可以是字符串（表示文本内容）、其他由

   xml/element

   创建的嵌套元素，或者是nil（表示空元素）。

让我们看一个构建复杂一点XML的例子：

假设我们要构建一个表示用户订单的XML：

  
    John Doe
    john.doe@example.com
  
  
    
      Clojure T-Shirt
      25.00
    
    
      Clojure Mug
      15.00
    
  
  65.00

在Clojure中，你可以这样构建它：

(require '[clojure.data.xml :as xml])

(def order-data
  (xml/element :order {:id "A123" :status "pending"}
    (xml/element :customer {}
      (xml/element :name {} "John Doe")
      (xml/element :email {} "john.doe@example.com"))
    (xml/element :items {}
      (xml/element :item {:sku "P001" :quantity "2"}
        (xml/element :description {} "Clojure T-Shirt")
        (xml/element :price {} "25.00"))
      (xml/element :item {:sku "P002" :quantity "1"}
        (xml/element :description {} "Clojure Mug")
        (xml/element :price {} "15.00")))
    (xml/element :total {} "65.00")))

;; 打印生成的XML字符串
(xml/emit-str order-data :indent true)

这里，

xml/element

:indent true

xml/emit

Writer

处理大型XML文件时，

clojure.data.xml

有什么注意事项或替代方案？

clojure.data.xml

然而，当面对非常大的XML文件时，比如几个GB甚至几十GB的文件，这种“一次性加载到内存”的策略就会遇到瓶颈：

1. 内存消耗: 整个XML文档及其对应的Clojure数据结构可能会占用大量内存，导致内存溢出（OutOfMemoryError）。
2. 性能: 解析和构建大型数据结构本身就需要时间，对于超大型文件，这个过程会非常慢。

在这种情况下，

clojure.data.xml

替代方案或策略：

• SAX解析器: Java生态系统提供了标准的SAX (Simple API for XML) 解析器。SAX是一种事件驱动的API，它只在解析器遇到XML结构中的特定事件（如开始标签、结束标签、文本内容等）时通知你的代码。你需要在回调函数中处理这些事件，从而避免将整个文档加载到内存。Clojure可以直接调用Java库，所以你可以使用Java的SAX API来处理超大型XML文件。虽然这会增加一些Java互操作的复杂性，但对于内存受限的场景来说，这是个有效的办法。

  例如，你可以使用

  javax.xml.parsers.SAXParserFactory

  和

  org.xml.sax.helpers.DefaultHandler

  来构建一个SAX解析器。你只需要实现你感兴趣的事件处理方法，比如

  startElement

  、

  endElement

  来提取所需数据，而不是构建完整的DOM树。

• XSLT（Extensible Stylesheet Language Transformations）: 如果你的目标仅仅是从大型XML中提取或转换数据为另一种格式（比如另一个XML、HTML或文本），并且转换规则相对固定，那么XSLT可能是一个强大的声明式工具。你可以编写XSLT样式表，然后使用Java的XSLT处理器（如Saxon-HE）来对大型XML文件进行转换。这种方式将数据处理逻辑与程序代码分离，且许多XSLT处理器都支持流式处理，对内存友好。

• 自定义流处理: 对于结构相对简单但数据量巨大的XML文件，你甚至可以考虑更“土”但有时非常高效的方法：逐行读取文件，用正则表达式或者简单的字符串匹配来识别你关心的标签和数据。这种方法缺乏通用性，但对于特定格式的超大日志文件或数据导出文件，可能比通用解析器更快、更省内存。当然，这要求你对XML格式有足够的信心，不会遇到太多意外情况。

总的来说，如果你的XML文件大小是可控的（比如几MB到几十MB），

clojure.data.xml