【Java从入门到大牛】特殊文本文件和日志技术

🔥 本文由程序喵正在路上原创，CSDN首发！
💖 系列专栏：Java从入门到大牛
🌠 首发时间：2023年10月27日
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文件的种类

普通文件
属性文件
XML文件

特殊文件：Properties属性文件

Properties属性文件的特点

存储的每一行内容都只能是键值对
键不能重复
文件后缀一般是 .properties 结尾

在这里插入图片描述

Properties 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
在这里插入图片描述

具体应用

首先，我们需要准备一个文件来读取，在项目的 src 目录下新建一个 File，命名为 users.properties

在这里插入图片描述

然后，我们就可以写代码来读取它了

import java.io.FileReader;
import java.util.Properties;
import java.util.Set;

/**
 * 目标：掌握使用Properties类读取属性文件中的键值对信息
 */
public class PropertiesTest1 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1、创建一个Properties的对象出来（键值对集合，空容器）
        Properties properties = new Properties();
        System.out.println(properties);

        // 2、开始加载属性文件中的键值对数据到properties对象中去
        properties.load(new FileReader("properties-xml-log-app\\src\\users.properties"));
        System.out.println(properties);

        // 3、根据键取值
        System.out.println(properties.getProperty("赵敏"));
        System.out.println(properties.getProperty("张无忌"));

        // 4、遍历全部的键和值
        Set<String> keys = properties.stringPropertyNames();
        for (String key : keys) {
            String value = properties.getProperty(key);
            System.out.println(key + "---->" + value);
        }

        properties.forEach((k, v) -> {
            System.out.println(k + "---->" + v);
        });
    }
}

在这里插入图片描述

使用Properties把键值对数据写出到属性文件里去

在这里插入图片描述
具体应用

import java.io.FileWriter;
import java.util.Properties;

/**
 * 目标：掌握把键值对数据存入到属性文件中去
 */
public class PropertiesTest2 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1、创建Properties对象出来，先用它存储一些键值对数据
        Properties properties = new Properties();
        properties.setProperty("张无忌", "minmin");
        properties.setProperty("殷素素", "cuishan");
        properties.setProperty("张翠山", "susu");

        // 2、把properties对象中的键值对数据存入到属性文件中去
        properties.store(new FileWriter("properties-xml-log-app/src/users2.properties")
                , "i saved many users!");

    }
}

在这里插入图片描述

特殊文件：XML文件

概述

XML（全称EXtensible Markup Language，可拓展标记语言）

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
在这里插入图片描述

XML的语法规则

XML文件的后缀名为 xml，文档声明必须是第一行

<?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：
XML中书写 “<”、“&” 等符号可能会出现冲突，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：<![CDATA[ ...内容... ]]>，里面的内容可以随便写

例如，我们随便写一个 xml 文件，命名为 helloworld.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!-- 注释：以上抬头声明必须放在第一行，必须有 -->
<!--  根标签只能有一个 -->
<users>
    <user id="1" desc="第一个用户">
        <name>张无忌</name>
        <sex>男</sex>
        <地址>光明顶</地址>
        <password>minmin</password>
        <data> 3 &lt; 2 &amp;&amp; 5 > 4 </data>
        <data1>
            <![CDATA[
                3 < 2 && 5 > 4
            ]]>
        </data1>
    </user>
    <people>很多人</people>
    <user id="2">
        <name>敏敏</name>
        <sex>女</sex>
        <地址>光明顶</地址>
        <password>wuji</password>
        <data> 3 &lt; 2 &amp;&amp; 5 > 4 </data>
        <data1>
            <![CDATA[
                3 < 2 && 5 > 4
            ]]>
        </data1>
    </user>
</users>

我们可以通过浏览器来查看这个文件展示的内容，步骤：在 IDEA 的 xml 文件界面右键鼠标，选择 Open In $\rightarrow$ Browser，接着选择一个浏览器打开即可，结果大致如下

在这里插入图片描述

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：经常用来作为系统的配置文件；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

读取 XML 文件中的数据，业界内通常将其叫做解析 XML 文件

解析XML文件

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，难度较大，且相当繁琐

其实，现在有很多开源的、好用的解析 XML 的框架，最知名的是 Dom4j（第三方研发的）

使用 Dom4j 解析出 XML 文件的具体步骤

需求：使用 Dom4j 把一个 XML 文件的数据进行解析

分析：

下载 Dom4j 框架，官网下载可能比较慢，建议直接在 CSDN 搜索 “dom4j下载”，有众多教程任君选择
在项目中创建一个文件夹 Directory，建议命名为 lib
将 dom4j-2.1.3.jar 文件复制到 lib 文件夹
在 jar 文件上点击右键，选择 Add as Library，然后再点击 OK
在类中导包使用

DOM4J解析XML文件的思想：文档对象模型

在这里插入图片描述

Dom4j 解析 XML 得到 Document 对象

SAXReader：Dom4j 提供的一个解析器，可以认为是代表整个 Dom4j 框架
Document

Element 提供的方法

在这里插入图片描述

具体应用

对前面写的 helloworld.xml 进行解析

import org.dom4j.Attribute;
import org.dom4j.Document;
import org.dom4j.Element;
import org.dom4j.io.SAXReader;

import java.util.List;

/**
 * 目标：掌握使用Dom4j框架解析XML文件
 */
public class Dom4JTest1 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1、创建一个Dom4J框架提供的解析器对象
        SAXReader saxReader = new SAXReader();

        // 2、使用saxReader对象把需要解析的XML文件读成一个Document对象
        Document document =
                saxReader.read("properties-xml-log-app\\src\\helloworld.xml");  // 相对路径

        // 3、从文档对象中解析XML文件的全部数据
        Element root = document.getRootElement();
        System.out.println(root.getName());

        // 4、获取根元素下的全部一级子元素。
        // List<Element> elements = root.elements();
        List<Element> elements = root.elements("user");
        for (Element element : elements) {
            System.out.println(element.getName());
        }

        // 5、获取当前元素下的某个子元素。
        Element people = root.element("people");
        System.out.println(people.getText());

        // 如果下面有很多子元素user，默认获取第一个。
        Element user = root.element("user");
        System.out.println(user.elementText("name"));

        // 6、获取元素的属性信息呢？
        System.out.println(user.attributeValue("id"));
        Attribute id = user.attribute("id");
        System.out.println(id.getName());
        System.out.println(id.getValue());

        List<Attribute> attributes = user.attributes();
        for (Attribute attribute : attributes) {
            System.out.println(attribute.getName() + "=" + attribute.getValue());
        }

        // 7、如何获取全部的文本内容:获取当前元素下的子元素文本值
        System.out.println(user.elementText("name"));
        System.out.println(user.elementText("地址"));
        System.out.println(user.elementTextTrim("地址")); // 取出文本去除前后空格
        System.out.println(user.elementText("password"));

        Element data = user.element("data");
        System.out.println(data.getText());
        System.out.println(data.getTextTrim()); // 取出文本去除前后空格
    }
}

执行结果如下

在这里插入图片描述

如何使用程序把数据写出到XML文件中去呢

不建议使用 dom4j 来做，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

例如

import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileWriter;

/**
 * 目标：如何使用程序把数据写出到 XML文件中去
 * <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
 * <book>
 *     <name>从入门到跑路</name>
 *     <author>dlei</author>
 *     <price>999.9</price>
 * </book>
 */
public class Dom4JTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        // 1、使用一个StringBuilder对象来拼接XML格式的数据
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        sb.append("<?xml version=\"1.0\" encoding=\"UTF-8\" ?>\r\n");   // \r\n为换行
        sb.append("<book>\r\n");
        sb.append("\t<name>").append("从入门到跑路").append("</name>\r\n");
        sb.append("\t<author>").append("dlei").append("</author>\r\n");
        sb.append("\t<price>").append(999.99).append("</price>\r\n");
        sb.append("</book>");

        try (
                // 用完需要释放
                BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("properties-xml-log-app/src/book.xml"));
                ){
            bw.write(sb.toString());    // 写出去
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在这里插入图片描述

补充知识：约束XML文件的编写 [了解即可]

什么是约束XML文件的书写？

就是限制XML文件只能按照某种格式进行书写

什么是约束文档

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

XML文档约束-DTD的使用（了解）

需求：利用 DTD 约束文档，约束一个 XML 文件的编写

编写 DTD 约束文档，后缀必须是 .dtd（了解即可，不用学会写）
在需要编写的 XML 文件中导入该 DTD 约束文档
然后 XML 文件就必须按照 DTD 约束文档指定的格式进行编写，否则会报错

注意：DTD 文档只能约束 XML 文件的标签，不能约束标签里面内容的数据类型

应用（了解即可）

在这里插入图片描述

XML文档约束-Schema的使用（了解）

需求：利用 Schema 文档约束一个 XML 文件的编写

编写 Schema 约束文档，后缀必须是 .xsd
在需要编写的 XML 文件中导入该 Schema 约束文档
按照约束内容编写 XML 文件的内容

注意：可以约束 XML 文件的编写和数据类型

在这里插入图片描述

日志技术

概述

什么是日志？

在开发时，我们可能会遇到以下问题：

希望系统能记住某些数据是被谁操作的，比如被谁删除了？
想分析用户浏览系统的具体情况，以便挖掘用户的具体喜好？
当系统在开发中或上线后出现了 bug，崩溃了，该通过什么去分析和定位 bug 呢？

想解决上述问题，我们需要用到日志技术

日志就好比生活中的日记，可以记录你生活中的点点滴滴；而程序中的日志，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

以前记录日志的方案

public static void test(String number) {
	try {
		int result = Integer.parseInt(number);
		System.out.println("输入的数字为" + result);
	} catch(NumberFormatException e) {
		System.out.printlnl("输入的数字有误，请输入一个整数");
	}
}

之前，我们都是通过诸如捕获异常的方式，将日志信息展示在控制台上

这样做有以下弊端：

日志会展示在控制台，控制台关闭日志信息就丢失了
不能更方便地将日志记录到其他位置，比如文件中或数据库中
如果想取消日志，还需要修改源代码才可以完成

日志技术的特点

可以将系统执行的信息，方便地记录到指定的位置（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，无需侵入到源代码中去进行修改

日志技术体系、Logback日志框架的概述

在这里插入图片描述

日志框架：牛人或者第三方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，有人就搞了 SLF4J；因为对 Log4j 的性能不满意，有人就搞了 Logback
注意2：Logback 是基于 slf4j 的日志规范实现的框架

Logback 日志框架官网：http://logback.qos.ch/index.html

Logback 日志框架有以下几个模块：

在这里插入图片描述

如果想要使用 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

对于目前的我们，是需要一个一个去下载的，过程也是比较麻烦，后面学了 maven 这个工具就不用我们自己下载了

需要的资源博主已经上传到 CDSN，点击此处免费下载

Logback快速入门

需求：使用 Logback 日志框架，记录系统的运行信息

实现步骤：

导入 Logback 框架到项目中去，也就是前面提到的那三个模块
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），记住，logback.xml 不需要我们自己写，以后工作的时候公司会给
创建 Logback 框架提供的 Logger 对象，然后用 Logger 对象调用其提供的方法就可以记录系统的日志信息
```
public static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger("类名");
```

应用演示

import org.slf4j.Logger;	// 注意必须是 slf4j 包下的 Logger
import org.slf4j.LoggerFactory;

/**
 * 目标：掌握LogBack日志框架的使用
 */
public class LogBackTest {
    // 创建一个Logger日志对象
    public static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger("LogBackTest");

    public static void main(String[] args) {
            try {
                LOGGER.info("chu法方法开始执行~~~");
                chu(10, 0);
                LOGGER.info("chu法方法执行成功~~~");
            } catch (Exception e) {
                LOGGER.error("chu法方法执行失败了，出现了bug~~~");
            }
    }

    public static void chu(int a, int b){
        LOGGER.debug("参数a:" + a);
        LOGGER.debug("参数b:" + b);
        int c = a / b;
        LOGGER.info("结果是：" + c);
    }
}

在这里插入图片描述

核心配置文件logback.xml

作用：对 logback 日志框架进行控制

日志的输出位置、输出格式的控制

通常我们可以设置 2 个输出日志的位置：一个是控制台，一个是系统文件中

// 输出到控制台
<appender name="CONSOLE" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
// 输出到文件中
<appender name="FILE" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">

开启日志（ALL），关闭日志（OFF）

// 开启日志
<root level="ALL">
    <appender-ref ref="CONSOLE"/>
    <appender-ref ref="FILE" />
</root>

Logback设置日志级别

什么是日志级别？

日志级别指的是日志信息的类型，日志都会分级别，常见的日志级别如下，优先级从上到下依次升高：
在这里插入图片描述

为什么要学习日志级别？

如果我们想让程序只记录 info 及以上级别的日志，那我们就需要用到日志级别了

比如，我们将 level 改为 info

// 只记录 info warn error 日志
<root level="info">
    <appender-ref ref="CONSOLE"/>
    <appender-ref ref="FILE" />
</root>

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

如果不想让日志输出到控制台或者文件中，我们可以删除下面任一语句

// 只输出到控制台中
<root level="info">
    <appender-ref ref="CONSOLE"/>
</root>

// 只输出到文件中
<root level="info">
    <appender-ref ref="FILE" />
</root>