轉自：http://www.ibm.com/developerworks/cn/xml/x-axiom/

AXIOM 還不是另一種對象模型。它有著明確的設計目標：大幅提升 Apache 下一代 SOAP 協議棧 Axis 2 的性能。結果造就了不同于其他對象模型的 AXIOM（也稱為 OM），因為它突出了構造的輕型，并且 僅當需要的時候才建立。由于是輕型的，它盡可能地減輕對系統資源的壓力，特別是 CPU 和內存。同時，延遲構造又允許在其他部分還沒有完成的時候使用樹的一部分。AXIOM 強大的延遲構建能力源于底層的 Streaming API for XML (StAX) 解析器。AXIOM 提供了所有這些特性，同時幕后的復雜性對用戶是透明的。

使用 XMLBench Document Model Benchmark 測試（請參閱 參考資料）的結果表明，AXIOM 的性能和現有的高性能對象模型相當。但是 AXIOM 的內存占用要好于現有多數依靠 SAX 和/或 DOM 輸入輸出的對象模型。因此對于 Web 服務引擎或內存受限制設備這樣的 XML 處理器，AXIOM 是一種理想的選擇，它可用于一般的 XML 處理，但是有一個對 SOAP 優化了的可選層。

使用 AXIOM

在典型的 SOAP 引擎中，數據可能以三種不同的方法表示：

• 序列化形式，如 XML 或二進制 XML。
• 內存中基于樹的對象模型，如 DOM。
• 專用于特定語言的對象，如 Plain Old Java Object (POJO)。

比如一個 Web 服務的調用。傳遞給服務提供商的數據可能是用語言專用的對象，對于 Java 技術就是 POJO。調用過程的第一步是將這些對象中的信息項放入 SOAP 信封，構造一個 SOAP 消息。因為 SOAP 消息是 XML 文檔，所以 Web 服務還必須將數據項轉化成要求的 XML 格式。在內存中表示 XML Infoset 需要構造一個對象樹，供對象模型（AXIOM）使用。

從頭創建 AXIOM

創建內存對象層次結構的第一步是創建一個對象工廠：

OMFactory factory= OMAbstractFactory.getOMFactory();

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AXIOM 允許很多不同的對象工廠實現，但鏈表是最常用的。一旦建立了工廠，就可以開始構造樹了。

比如下面的 XML 片段：

清單 1.Line item 細節

? <po:line-item po:quantity="2" ?? xmlns:po="http://openuri.org/easypo"> ????? <po:description> ???????? Burnham's Celestial Handbook, Vol 2 ????? </po:description> ???????? <po:price>19.89</po:price> </po:line-item>

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注意，所有的元素和屬性都屬于 "http://openuri.org/easypo" 名稱空間。因此，為這個 XML 片段構造 AXIOM 樹的第一步就是創建名稱空間，如下所示：

OMNamespace poNs= factory.createOMNamespace("http://openuri.org/easypo", "po");

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現在可以構造包裝器元素 line-item 了：

OMElement lineItem= factory.createOMElement("line-item", poNs);

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接下來創建 line-item 元素相關的子元素和屬性。

最好用下面的方式創建元素屬性：

lineItem.addAttribute("quantity", "2", poNs);

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與其他元素一樣創建子元素，然后按照下面的方式結合到父元素中：

?? OMElement description= factory. ????? createOMElement("description", poNs); ???????? description.setText("Burnham's Celestial Handbook, Vol 2"); ???????? lineItem.addChild(description);

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類似地，也添加 price 子元素：

?? OMElement price= factory.createOMElement("price", poNs); ???????? price.setText("19.89"); ???????? lineItem.addChild(price);

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清單 2 顯示了完整的代碼片段。

清單 2.通過程序創建 line item

? ?? OMFactory factory = OMAbstractFactory.getOMFactory(); ???????? OMNamespace poNs = ???????? factory.createOMNamespace("http://openuri.org/easypo", "po"); ???????? OMElement lineItem = ???????? factory.createOMElement("line-item", poNs); ???????? lineItem.addAttribute("quantity", "2", poNs); ???????? OMElement description = ???????? factory.createOMElement("description", poNs); ???????? description.setText("Burnham's Celestial Handbook, Vol 2"); ???????? lineItem.addChild(description); ???????? OMElement price = factory.createOMElement("price", poNs); ???????? price.setText("19.89"); ???????? lineItem.addChild(price);

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輸出

現在可以使用 StAX writer 來序列化構造好的元素：

清單 3.序列化 line item

? ?? XMLOutputFactory xof = XMLOutputFactory.newInstance(); ?? XMLStreamWriter writer = xof. ? ????createXMLStreamWriter(System.out); ????? lineItem.serialize(writer); ????? writer.flush();

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從已有代碼構造 AXIOM

現在看看相反的過程，從數據流建立內存對象模型。

最簡單的情況下，只需要關心 XML 片段的反序列化。但是在 SOAP 處理中，需要反序列化 SOAP 消息或者經過 MTOM 優化的 MIME 信封。因為與 SOAP 處理關系特別密切，所以 AXIOM 為此提供內置支持，稍候將詳細介紹。但首先要說明如何反序列化簡單的 XML 片段，具體來說就是剛剛序列化的那個 XML 片段。

首先構造一個解析器。AXIOM 支持用 SAX 和 StAX 解析器解析 XML。但是，SAX 解析不允許對象模型的延遲構造，因此在延遲構建很重要時，應該使用基于 StAX 的解析器。

第一步是為數據流獲得一個 XMLStreamReader：

File file= new File("line-item.xml"); ???????? FileInputStream fis= new FileInputStream(file); ???????? XMLInputFactory xif= XMLInputFactory.newInstance(); ???????? XMLStreamReader reader= xif.createXMLStreamReader(fis);

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然后創建一個 builder 并將 XMLStreamReader 傳遞給它：

?? StAXOMBuilder builder= new StAXOMBuilder(reader); ???????? lineItem= builder.getDocumentElement();

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現在可以使用 AXIOM API 來訪問屬性和子元素或者 XML Infoset 項了?？梢赃@樣訪問屬性：

?? OMAttribute quantity= lineItem.getFirstAttribute( ???????? new QName("http://openuri.org/easypo", "quantity")); ?? System.out.println("quantity= " + quantity.getValue());

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用類似的方式訪問子元素：

?? price= lineItem.getFirstChildWithName( ???????? new QName("http://openuri.org/easypo", "price")); ?????????????? System.out.println("price= " + price.getText());

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清單 4 顯示了完整的代碼片段。

清單 4.從 XML 文件構建 AXIOM

? File file = new File("line-item.xml"); ?? FileInputStream fis = new FileInputStream(file); ?? XMLInputFactory xif = XMLInputFactory.newInstance(); ?? XMLStreamReader reader = xif.createXMLStreamReader(fis); ?? StAXOMBuilder builder = new StAXOMBuilder(reader); ?? OMElement lineItem = builder.getDocumentElement(); ?? lineItem.serializeWithCache(writer); ?? writer.flush(); ?? OMAttribute quantity = lineItem.getFirstAttribute( ???????? new QName("http://openuri.org/easypo", "quantity")); ?? System.out.println("quantity= " + quantity.getValue()); ?? OMElement price = lineItem.getFirstChildWithName( ???????? new QName("http://openuri.org/easypo", "price")); ?? System.out.println("price= " + price.getText()); ?? OMElement description = lineItem.getFirstChildWithName( ???????? new QName("http://openuri.org/easypo", "description")); ?? System.out.println("description= " + description.getText());

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AXIOM 最好的一點是，努力在延遲構造這類高端技術上提供用戶友好的 API。但是要充分發揮其潛能，必須了解底層體系結構。

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進一步考察 AXIOM

緩沖是 AXIOM 的核心概念之一。但是，要理解緩沖必須在樹的延遲構造和 AXIOM API 上下文中來思考。AXIOM 提供多種訪問底層 XML Infoset 的 API。上面使用的是基于樹的 API，所有其他競爭的對象模型如 DOM 和 JDOM 都提供了這樣的 API。但是，AXIOM 還允許通過 SAX 或 StAX API 訪問信息。如圖 1 所示。

圖 1. AXIOM，輸入和輸出

如果要使用一種 XML 解析 API，為何還要構造對象模型呢？為了使用不同 API 訪問對象模型的不同部分。比如，考慮 SOAP 棧的情況：SOAP 消息在被目標服務消費之前可能會經過多個處理程序的處理。這些處理程序通常使用基于樹的 API（特別是 SOAP with Attachments API for Java，或 SAAJ）。服務實現還可能使用數據綁定工具將 SOAP 消息負荷中的 XML 文檔轉化成對象，如 POJO。因為用戶不使用基于樹的對象模型來訪問這部分文檔，所以構造完整的樹會因為數據重復而浪費內存。最直接的解決方法是向數據綁定工具公開底層的原始 XML 流。這就是 AXIOM 的閃光之處。

為了獲得最佳的性能和內存使用，需要讓數據綁定工具直接訪問底層的 XML 流。AXIOM 完全允許這樣做。延遲構建僅僅意味著只有在訪問的時候才構造要訪問的這部分樹。因此如果不需要訪問 SOAP 消息體，SOAP 消息的這部分就不會被構建。如果用戶開始使用 SAX 或 StAX 訪問消息體，而它還沒有構建，AXIOM 將把用戶直接連接到底層的解析器，以便提供最佳的性能。如圖 2 所示：

圖 2.通過 AXIOM 訪問底層的解析器

但是，如果用戶希望再回來訪問樹的同一部分就可能出現問題。因為解析器已經直接連接了用戶，AXIOM 退出了，就是說所有信息都從低層的流直接流向用戶。因此當用戶回來請求同樣的信息時，無論第二次選擇什么樣的 API，AXIOM 都不能提供該信息。注意這兩種可能性差不多相等。比如，多數情況下 SOAP 體的處理中只有最終的服務實現才會涉及到負荷。服務可以使用數據綁定或其他 XML 處理 API 如 SAX、StAX 或 XPath 來處理消息體。這種情況下，消息體很少被訪問兩次，AXIOM 提供的優化具有最好的性能。

但是，假設在處理程序鏈中插入一個日志處理程序，使用 StAX writer 記錄整個 SOAP 消息。如果服務實現嘗試訪問消息體，而消息體不存在！

為了進一步說明這一點，下面是一個比較簡單的例子，雖然有點牽強。

StAXOMBuilder builder = new StAXOMBuilder(reader); ?? lineItem = builder.getDocumentElement(); ?? lineItem.serialize(writer); ?? writer.flush(); ?? price = lineItem.getFirstChildWithName( ????? new QName("http://openuri.org/easypo", "price")); ?? System.out.println("price= " + price.getText());

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由于延遲構造，獲得 lineItem 元素的時候該元素還沒有構造完成。因此后面使用 StAX writer 進行序列化時，AXIOM 把 StAX writer（它序列化 lineItem 元素）直接連接到 StAX reader（它最初被傳遞給 builder）。但是這個過程中，AXIOM 斷開了自身和數據流的連接。現在當請求 price 子元素的時候，找不到這樣的元素，因為 lineItem 的所有子元素都在序列化器中消失了。

這種情況下，惟一的辦法是避免序列化過程中 AXIOM 完全和數據流脫離開。用 AXIOM 的術語稱為緩沖：無論是否在內存中建立了對象模型，AXIOM 都允許獲得 StAX 事件或者 序列化 XML。因此，AXIOM 把策略（比如是否應該緩沖消息）和機制（如何緩沖）分離開來。它允許用戶在開始使用原始 XML 處理 API（如 SAX 或 StAX）時決定是否緩沖樹中未用到的部分以供將來引用。如果用戶決定這樣做，當樹構造完成時可以再回來訪問這些部分。但是，用戶必須付出內存占用和性能的代價。另一方面，如果用戶了解自己的目標，并確信只此一次需要訪問樹的這些部分，則可以選擇關閉 緩沖來充分發揮 AXIOM 的效率。

因此，上一段代碼應改寫為：

?? StAXOMBuilder builder = new StAXOMBuilder(reader); ????? lineItem = builder.getDocumentElement(); ????? lineItem.serializeWithCache(writer); ????? writer.flush(); ?? price = lineItem.getFirstChildWithName( ????? new QName("http://openuri.org/easypo", "price")); ?? System.out.println("price= " + price.getText());

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方法 serializeWithCache 與對應的 serialize 不同，不會將 StAX reader 直接連接到 StAX writer。相反，從 reader 傳遞給 writer 的所有數據都保留 在 AXIOM 中。具體如何緩沖與用戶無關。目前如果啟用緩沖，AXIOM 就會像用戶在通過文檔 API 訪問樹的這些部分一樣構造樹。

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AXIOM 和 StAX

了解這些背景之后，現在看看 AXIO 的 StAX API。該 API 中最重要的方法如下：

(OMElement).getXMLStreamReader(); (OMElement).getXMLStreamReaderWithoutCaching();

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通過 StAX API 對某個元素調用第一個方法，可以訪問該元素的 XML Infoset，同時緩沖（如果需要）樹中未構造的部分以供將來使用。顧名思義，第二個方法用于訪問同樣的信息，但是通過關閉緩沖機制優化了性能。在編寫需要使用數據綁定框架的存根和 skeleton 程序時，這是最有用的方法。

但是請注意，如果在調用上述方法之前已經建立了樹，AXIOM 將模擬 StAX 解析器。因此有些樹節點的事件是通過模擬而來的，而對于另一些節點則直接連接到底層的解析器。AXIOM 的優點在于這些內部處理對用戶是透明的。但是，在切換到原始 API 時，必須指明是否需要緩沖數據。

為了說明 StAX API 的用法，我將展示如何使用 XMLBeans 生成的代碼連接到 AXIOM。

清單 5.XMLBeans 生成的訂單代碼

? public class PurchaseOrderSkel { ?? public void submitPurchaseOrder( ???????? PurchaseOrderDocument doc) throws Exception { ???????????????? ? ?? } ????? public void submitPurchaseOrderWrapper( ?????????????? OMElement payload) { ??????????? try { ??????? ??????????XMLStreamReader reader= payload. ??????????????????????? getXMLStreamReaderWithoutCaching(); ????????????????? PurchaseOrderDocument doc ???????????????????? = PurchaseOrderDocument.Factory.parse(reader); ?????????????????????????? submitPurchaseOrder(doc); ??????????? } catch (Exception ex) { ????????????????? ex.printStacktrace(); ??????????? } ????? } ?? }

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清單 5 中的代碼（通常用代碼生成工具生成）展示了一個 skeleton，它使用 XMLBeans 生成的類（即 PurchaseOrderDocument）進行數據綁定。這個 skeleton 包含兩個服務實現方法。第一個允許服務實現者使用數據綁定對象，第二個則允許直接訪問 AXIOM API。主要看看這幾行：

????????????????? XMLStreamReader reader= payload. ??????????????????????? getXMLStreamReaderWithoutCaching(); ????????????????? PurchaseOrderDocument doc ???????????????????? = PurchaseOrderDocument.Factory.parse(reader);

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為了創建對象，首先對 SOAP 棧（如 Apache Axis）壓入服務實現的載荷獲得對 StAX API 的引用。因為現在在處理鏈的最末端，所以可以安全地把解析器直接連接到 XMLBeans 解除封送器以獲得最佳性能。

對于 清單 5 中的 skeleton，其存根代碼類似于 清單 6。

清單 6.存根代碼

? public class PurchaseOrderStub { ???????? public void submitPurchaseOrder( ??????????? PurchaseOrderDocument doc) throws Exception { ????????????????? SOAPEnvelope envelope = factory.getDefaultEnvelope(); ????????????????? XMLStreamReader reader = doc.newXMLStreamReader(); ????????????????? StAXOMBuilder builder = new StAXOMBuilder(reader); ????????????????? OMElement payload= builder.getDocumentElement(); ????????????????? envelope.getBody().addChild(payload); ????????????????? // ... ???????? } ????? }

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主要看看這幾行：

????????????????? XMLStreamReader reader = doc.newXMLStreamReader(); ????????????????? StAXOMBuilder builder = new StAXOMBuilder(reader); ????????????????? Element payload= builder.getDocumentElement();

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從這段代碼可以看出，經過 StAX API 從對象到 AXIOM，與從 XML 到 AXIOM 沒有什么區別。

但是初看起來不那么明顯的是延遲構造仍然在起作用！即使在將載荷插入 SOAP 信封的過程中創建了 OMElement，內存中也沒有重復的信息項。這是由于延遲構造和 AXIOM 內的多路技術造成的，它將從一個 API 輸入的數據直接轉發給另一個 API 輸出。當消息最終寫入流的時候，XMLBeans 提供的 XMLStreamReader 直接連接到傳輸 writer，后者將消息寫入套接字 —— 假設此過程中沒有要查看消息的處理程序。這意味著直到此時，數據仍然存放在 XMLBeans 對象中，真是好極了！

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AXIOM 和數據綁定

這里討論 AXIOM 的 SAX API，因為有些數據綁定框架不能使用其他的 API，比如 JAXB。雖然上述情況下使用 SAX 顯然不會達到最佳性能，但從 AXIOM 到對象使用 SAX 并沒有造成性能損失，因為這一步在任何情況下都是必需的。

如果使用 JAXB，那么存根程序就要使用 SAXOMBuilder 從數據綁定對象建立 AXIOM。清單 7 示范了這個過程。

清單 7. AXIOM 和 JAXB

? public class PurchaseOrderStub { ????? public void submitPurchaseOrder( ??????????? PurchaseOrder doc) throws Exception { ????????? ????????SOAPEnvelope envelope = factory.getDefaultEnvelope(); ????????????????? SAXOMBuilder builder = new SAXOMBuilder(); ????????????????? JAXBContext jaxbContext = JAXBContext.newInstance("po"); ????????????????? Marshaller marshaller = jaxbContext.createMarshaller(); ????????????????? marshaller.marshal(doc, builder); ????????????????? OMElement payload= builder.getDocumentElement(); ????????????????? envelope.getBody().addChild(payload); ????????????????? //... ????? } ?? }

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到目前為止，AXIOM 還不允許使用 OMElement 注冊內容處理程序來處理收到的 SAX 事件。不過很容易編寫一段膠水代碼，從提供的 StAX 接口接收事件并驅動 SAX ContentHandler。有興趣的讀者可以從 參考資料 中的 JAXB 參考實現中找到這樣的實現。

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結束語

我介紹了與典型的 XML 對象模型相比 AXIOM 引入的一些很有前途的特性。注意本文僅僅介紹了部分特性。AXIOM 有很多更強大的特性，建議您從 Axis 2 源代碼庫（請參閱 參考資料）下載最新的源代碼，進一步研究 AXIOM。

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參考資料

學習

• • 您可以參閱本文在 developerWorks 全球站點上的 英文原文。
  • 進一步了解這一技術，請閱讀 Eran Chinthaka 撰寫的文章“Introducing AXIOM: The Axis Object Model”（java.net，2005 年 5 月）。
  • 從 Apache Axis 2 官方網站上閱讀 AXIOM 教程。
  • Apache Axis 2 是下一代 Apache SOAP 棧實現，它使用 AXIOM 作為核心對象模型。該站點還包括 Axis 2 源代碼庫。
  • 看一看 Apache XMLBeans，即 XML 綁定框架，它與 AXIOM 直接耦合來為 Axis 2 提供數據綁定支持。
  • 參考 Sosnoski Software Solutions, Inc. 的 XMLBench Document Model Benchmark 程序。在 Apache Wiki 處可以找到本文所述的測試結果。
  • 進一步了解 StAX 請閱讀 JSR 173: Streaming API for XML，關于拉式解析的 Java 規范。XML.com 也提供了很有幫助的 StAX 教程。
  • 通過 Berthold Daum 撰寫的 developerWorks 系列技巧進一步了解 StAX：
    • “技巧: 使用 XML 流解析器”（2003 年 11 月）
    • “技巧: 使用 StAX 部分解析 XML 文檔”（2003 年 12 月）
    • “技巧: 使用 StAX 高效篩選 XML 文檔”（2003 年 12 月）
    • “技巧: 使用 StAX 編寫 XML 文檔”（2003 年 12 月）
    • “技巧: 使用 StAX 合并 XML 文檔”（2004 年 1 月）

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轉載于:https://www.cnblogs.com/antis/p/5228191.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的转 用 AXIOM 促进 XML 处理的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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