Java学习笔记——第十九天

特殊文本文件、日志技术

概述

特殊文件

• 属性文件：.properties
• XML文件：.xml

作用

• 存储有关系的数据，做为系统的配置文件。
• 做为信息进行传输。

日志技术

把程序运行的信息，记录到文件中，方便程序员定位bug，并了解程序的执行情况等。

特殊文件：Properties属性文件

特点

• 都只能是键值对。
• 键不能重复。
• 文件后缀一般是.properties结尾的。

作用

在文件里保存和读取键值对数据。

Properties类

• Properties类是一个Map集合（键值对集合），但是我们一般不会当集合使用。
• 核心作用：Properties是用来代表属性文件的，通过Properties可以读写属性文件里的内容。

使用Properties读取属性文件里的键值对数据

构造器	说明
public Properties()	用于构建Properties集合对象（空容器）

常用方法	说明
public void load(InputStream is)	通过字节输入流，读取属性文件里的键值对数据
public void load(Reader reader)	通过字符输入流，读取属性文件里的键值对数据
public String getProperty(String key)	根据键获取值(其实就是get方法的效果)
public Set<String> stringPropertyNames()	获取全部键的集合（其实就是ketSet方法的效果）

使用Properties把键值对数据写出到属性文件里去

构造器	说明
public Properties()	用于构建Properties集合对象（空容器）

常用方法	说明
public Object setProperty(String key, String value)	保存键值对数据到Properties对象中去
public void store(OutputStream os, String comments)	把键值对数据通过字节输出流写出到属性文件里去，需要写注释
public void store(Writer w, String comments)	把键值对数据通过字符输出流写出到属性文件里去，需要写注释

特殊文件：XML文件

XML（ EXtensible Markup Language， 可扩展标记语言 ）本质是一种数据的格式，可以用来存储复杂的数据结构和数据关系。

XML的特点

• XML中的“<标签名>” 称为一个标签或一个元素，一般是成对出现的。
• XML中的标签名可以自己定义（可扩展），但必须要正确的嵌套。
• XML中有且只能有一个根标签。
• XML中的标签可以有属性。
• 如果一个文件中放置的是XML格式的数据，这个文件就是XML文件，后缀一般要写成.xml。

XML的创建

就是创建一个XML类型的文件，要求文件的后缀必须使用xml，如hello_world.xml。

IDEA创建XML文件的步骤

1. 右键src目录。
2. 选择new。
3. 点击file
4. 输入文件名，后缀必须是xml，之后按以下回车即可。

XML的语法规则

• XML文件的后缀名为：xml，第一行必须是文档声明：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!-- version：XML默认的版本号码、该属性是必须存在的。 -->
<!-- encoding：本XML文件的编码。 -->

• XML中可以定义注释信息：

<!-- 注释内容 -->

• XML中书写”<”、“&”等，可能会出现冲突，导致报错，此时可以用如下特殊字符替代。

&lt;    <  小于
&gt;    >  大于
&amp;   &  和号
&apos;  '  单引号
&quot;  "  引号

• XML中可以写一个叫CDATA的数据区，里面的内容可以随便写，如下所示。

<![CDATA[   …内容…  ]]>

XML的作用和应用场景

• 本质是一种数据格式，可以存储复杂的数据结构，和数据关系。
• 应用场景：经常用来做为系统的配置文件；或者作为一种特殊的数据结构，在网络中进行传输。

读取XML文件中的数据

• 使用程序读取XML文件中的数据。
• 注意：程序员并不需要自己写原始的IO流代码来解析XML，有很多开源的，好用的，解析XML的框架，最知名的是：dom4j（第三方研发的）。

导入dom4j框架的步骤

1. 在官网下载dom4j框架。
2. 在项目中创建一个文件夹：lib。
3. 将dom4j-(版本号).jar文件复制到 lib 文件夹。
4. 在jar文件上点右键，选择 Add as Library -> 点击OK。
5. 在类中导包使用。

dom4j解析XML文件的思想：文档对象模型

1. 首先通过SAXReader解析器将xml文件的全部内容加载到内存中成为Doucument对象。
2. 通过Document对象获取代表元素（标签）的Element对象。
3. 通过Element对象获取代表属性的Attribute对象及其子元素和文本。

dom4j解析XML-得到Document对象

• SAXReader：dom4j提供的解析器，可以认为是代表整个dom4j框架

构造器/方法	说明
public SAXReader()	构建dom4j的解析器对象
public Document read(String url)	把XML文件读成Document对象
public Document read(InputStream is)	通过字节输入流读取XML文件

• Document

方法名	说明
Element getRootElement()	获得根元素对象

Element提供的方法

方法名	说明
public String getName()	得到元素名字
public List<Element> elements()	得到当前元素下所有子元素
public List<Element> elements(String name)	得到当前元素下指定名字的子元素返回集合
public Element element(String name)	得到当前元素下指定名字的子元素,如果有很多名字相同的返回第一个
public List<Element> attributes()	得到当前元素下所有属性
public String attributeValue(String name)	通过属性名直接得到属性值
public String elementText(子元素名)	得到指定名称的子元素的文本
public String getText()	得到文本

把数据写入XML文件

• 不建议用dom4j做，因为非常繁琐。
• 推荐直接把程序里的数据拼接成XML格式，然后用IO流写出去。

约束XML文件的编写

• 约束XML文件就是限制XML文件只能按照某种格式进行书写。

• 作用：防止XML文件格式被更改后出现解析错误。

约束文档

约束文档是专门用来限制xml书写格式的文档，比如：限制标签、属性应该怎么写。

约束文档的分类

• DTD文档。
• Schema文档。

DTD

可以约束XML文件的编写，但不能约束具体的数据类型。

DTD文档的使用步骤

1. 编写DTD约束文档，后缀必须是.dtd，格式如下：

<!ELEMENT 书架 (书+)>
<!ELEMENT 书 (书名,作者,售价)>
<!ELEMENT 书名 (#PCDATA)>
<!ELEMENT 作者 (#PCDATA)>
<!ELEMENT 售价 (#PCDATA)>

2. 在需要编写的XML文件中导入该DTD约束文档。

3. 然后XML文件，就必须按照DTD约束文档指定的格式进行编写，否则就会报错。

Schema

可以约束XML文件的编写，也可以约束具体的数据类型。

Schema文档的使用步骤

1. 编写schema约束文档，后缀必须是.xsd。
2. 在需要编写的XML文件中导入该schema约束文档。
3. 按照约束内容编写XML文件的标签。

日志技术

• 程序中的日志，通常就是一个文件，里面记录的是程序运行过程中的各种信息，并可以进行永久存储。
• 可以将系统执行的信息，方便的记录到指定的位置（控制台、文件中、数据库中）。
• 可以随时以开关的形式控制日志的启停，无需进入到源代码中去进行修改。

输出语句与日志技术的对比

	输出语句	日志技术
输出位置	输出到控制台	可以将日志信息写入到文件或者数据库中
取消日志	需要修改代码，灵活性比较差	不需要修改代码，灵活性比较好
多线程	性能较差	性能较好

日志技术的体系结构

• 日志框架：开发者或者公司已经做好的实现代码，后来者直接可以拿去使用。
• 日志接口：设计日志框架的一套标准，日志框架需要实现这些接口。
• 注意1：因为对Commons Logging接口不满意，有人就做了SLF4J；因为对Log4j的性能不满意，有人就做了Logback。
• 注意2：Logback是基于slf4j的日志规范实现的框架。

Logback日志框架

Logback日志框架官方网站

https://logback.qos.ch/

Logback日志框架的模块

• logback-core：基础模块，是其他两个模块依赖的基础（必须有）。

• logback-classic：功能模块，完整实现了slf4j API的模块（必须有）。

• logback-access ：与 Tomcat 和 Jetty 等 Servlet 容器集成，以提供 HTTP 访问日志的功能（可选）。

想使用Logback日志框架，至少需要在项目中整合如下三个模块

• slf4j-api：日志接口

• logback-core

• logback-classic

使用Logback日志框架记录日志的具体步骤

1. 在项目下新建文件夹lib，导入Logback的相关jar包（slf4j-api、ogback-core和logback-classic）到该文件夹下，并添加到项目库中去。
2. 将Logback框架的核心配置文件logback.xml直接拷贝到src目录下（必须是src下）。
3. 在代码中创建Logback框架提供的Logger对象：

public static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(“类名");

4. 调用日志对象的方法记录日志信息。

核心配置文件logback.xml

核心配置文件logback.xml是对Logback日志框架进行控制的。

日志的输出位置、输出格式的设置

通常可以设置2个输出日志的位置：一个是控制台、一个是系统文件中。

<!--File表示当前的日志信息是可以输出到控制台的-->
<appender name="CONSOLE" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
    <!--输出流对象，默认System.out改为System.err-->
    <target>System.out</target>
    <encoder>
        <!--格式化输出：%d表示日期，%thread表示线程名，%-5level表示级别从左显示5个字符宽度，%msg表示日志消息，%n表示换行符-->
        <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} %-5level %c [%thread] : %msg%n</pattern>
    </encoder>
</appender>

<!--File表示当前的日志信息是可以输出到文件的-->
<appender name="FILE" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
    <encoder>
        <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{36} - %msg%n</pattern>
        <charset>utf-8</charset>
    </encoder>
    <!--日志输出路径-->
    <file>D:/log/data.log</file>
    <!--指定日志文件拆分和压缩规则-->
    <rollingPolicy
             class="ch.qos.logback.ccore.rolling.SizeAndTimeBasedRollingPolicy">
    	<!--通过指定压缩文件名称，来确定文件分割方式-->
        <fileNamePattern>D:/log/data-%i-%d{yyyy-MM-dd}-.log.gz</fileNamePattern>
        <!--文件拆分大小-->
        <maxFileSize>1MB</maxFileSize>
    </rollingPolicy>
</appender>

开启日志（ALL），关闭日志(OFF)

<root level=“ALL">
	<appender-ref ref="CONSOLE"/>
	<appender-ref ref="FILE" />
</root>

日志级别

日志级别指的是日志信息的类型，用于控制系统中哪些日志级别是可以输出的。日志都会分级别，常见的日志级别如下（优先级依次升高）：

日志级别	说明
trace	追踪，指明程序运行轨迹
debug	调试，实际应用中一般将其作为最低级别，而trace则很少使用
info	输出重要的运行信息，数据连接、网络连接、IO操作等等，使用较多
warn	警告信息，可能会发生问题，使用较多
error	错误信息, 使用较多

设置日志级别

• 在核心配置文件logback.xml中开启日志和闭日志的地方设置日志级别。
• 只有日志的级别是大于或等于核心配置文件配置的日志级别，才会被记录，否则不记录。
• 默认级别是debug（忽略大小写）。

<root level=“info">
     <appender-ref ref="CONSOLE"/>
     <appender-ref ref="FILE" />
</root>