Ruby XML, XSLT 和 XPath 教程

在 Ruby 中，处理 XML（Extensible Markup Language）、XSLT（Extensible Stylesheet Language Transformations） 和 XPath（XML Path Language） 是常见的任务，特别是在需要解析、转换或查询结构化数据的场景。Ruby 提供了多种库（如 Nokogiri）来处理这些技术。本教程将重点讲解如何使用 Ruby 处理 XML、XSLT 和 XPath，涵盖核心概念、安装、基本操作、示例代码及注意事项，力求简洁清晰。

1. 概述

XML：一种标记语言，用于存储和传输结构化数据。
XPath：一种查询语言，用于在 XML 文档中定位节点或提取数据。
XSLT：一种转换语言，用于将 XML 文档转换为其他格式（如 HTML、XML）。
Ruby 工具：Nokogiri 是最流行的 Ruby 库，支持 XML 解析、XPath 查询和 XSLT 转换。

2. 安装 Nokogiri

Nokogiri 是 Ruby 中处理 XML 和 HTML 的首选库，支持 XPath 和 XSLT。

先决条件

安装开发依赖库：
Ubuntu：
bash sudo apt-get install libxml2-dev libxslt1-dev
macOS：
bash brew install libxml2 libxslt
Windows：通常无需额外安装，gem 会自动处理。

安装 Nokogiri

gem install nokogiri

验证：

require 'nokogiri'
puts Nokogiri::VERSION  # 输出：1.15.4（示例版本）

3. XML 解析与操作

Nokogiri 提供了简单的方法来解析和操作 XML 文档。

解析 XML

require 'nokogiri'

# 示例 XML
xml = <<~XML
  <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
  <employees>
    <employee id="1">
      <name>Alice</name>
      <age>30</age>
    </employee>
    <employee id="2">
      <name>Bob</name>
      <age>25</age>
    </employee>
  </employees>
XML

# 解析 XML
doc = Nokogiri::XML(xml)
puts doc.to_xml  # 输出格式化的 XML

说明：

Nokogiri::XML(string)：解析 XML 字符串。
to_xml：将文档转换回 XML 字符串。

创建 XML

使用 Nokogiri::XML::Builder 创建 XML。

require 'nokogiri'

builder = Nokogiri::XML::Builder.new(encoding: 'UTF-8') do |xml|
  xml.employees do
    xml.employee(id: 1) do
      xml.name "Alice"
      xml.age 30
    end
    xml.employee(id: 2) do
      xml.name "Bob"
      xml.age 25
    end
  end
end

puts builder.to_xml

输出：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<employees>
  <employee id="1">
    <name>Alice</name>
    <age>30</age>
  </employee>
  <employee id="2">
    <name>Bob</name>
    <age>25</age>
  </employee>
</employees>

修改 XML

# 修改节点内容
doc.xpath("//employee[@id='1']/name").first.content = "Alicia"
# 添加新节点
employee = doc.xpath("//employee[@id='2']").first
employee.add_child("<role>Developer</role>")
puts doc.to_xml

输出（部分）：

<employee id="1">
  <name>Alicia</name>
  <age>30</age>
</employee>
<employee id="2">
  <name>Bob</name>
  <age>25</age>
  <role>Developer</role>
</employee>

4. XPath 查询

XPath 用于在 XML 文档中定位节点或提取数据。Nokogiri 支持完整的 XPath 语法。

基本 XPath 查询

require 'nokogiri'

xml = <<~XML
  <employees>
    <employee id="1">
      <name>Alice</name>
      <age>30</age>
    </employee>
    <employee id="2">
      <name>Bob</name>
      <age>25</age>
    </employee>
  </employees>
XML

doc = Nokogiri::XML(xml)

# 查询所有员工姓名
names = doc.xpath("//employee/name")
names.each { |name| puts name.text }  # 输出：Alice, Bob

# 查询 id=1 的员工
employee = doc.xpath("//employee[@id='1']")
puts employee.first['id']  # 输出：1

# 查询年龄大于 25 的员工姓名
older_names = doc.xpath("//employee[age > 25]/name")
puts older_names.first.text  # 输出：Alice

常见 XPath 语法：

//node：选择所有指定节点。
/node：选择直接子节点。
@attribute：选择属性。
[condition]：筛选条件（如 [age > 25]）。
text()：获取节点文本内容。

使用 CSS 选择器（替代 XPath）

Nokogiri 也支持 CSS 选择器，语法更简洁：

names = doc.css("employee name")
puts names.map(&:text)  # 输出：["Alice", "Bob"]

5. XSLT 转换

XSLT 用于将 XML 转换为其他格式（如 HTML）。Nokogiri 支持通过 xslt 方法应用 XSLT 样式表。

XSLT 示例

XML 文件（employees.xml）：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<employees>
  <employee id="1">
    <name>Alice</name>
    <age>30</age>
  </employee>
  <employee id="2">
    <name>Bob</name>
    <age>25</age>
  </employee>
</employees>

XSLT 样式表（style.xslt）：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<xsl:stylesheet version="1.0" xmlns:xsl="http://www.w3.org/1999/XSL/Transform">
  <xsl:template match="/">
    <html>
      <body>
        <h1>Employee List</h1>
        <table border="1">
          <tr>
            <th>ID</th>
            <th>Name</th>
            <th>Age</th>
          </tr>
          <xsl:for-each select="employees/employee">
            <tr>
              <td><xsl:value-of select="@id"/></td>
              <td><xsl:value-of select="name"/></td>
              <td><xsl:value-of select="age"/></td>
            </tr>
          </xsl:for-each>
        </table>
      </body>
    </html>
  </xsl:template>
</xsl:stylesheet>

Ruby 代码：

require 'nokogiri'

# 加载 XML 和 XSLT
xml = Nokogiri::XML(File.read('employees.xml'))
xslt = Nokogiri::XSLT(File.read('style.xslt'))

# 应用转换
result = xslt.transform(xml)
puts result.to_s

输出（HTML）：

<html>
  <body>
    <h1>Employee List</h1>
    <table border="1">
      <tr>
        <th>ID</th>
        <th>Name</th>
        <th>Age</th>
      </tr>
      <tr>
        <td>1</td>
        <td>Alice</td>
        <td>30</td>
      </tr>
      <tr>
        <td>2</td>
        <td>Bob</td>
        <td>25</td>
      </tr>
    </table>
  </body>
</html>

说明：

Nokogiri::XSLT：加载 XSLT 样式表。
transform：应用 XSLT 转换，返回结果文档。

6. 异常处理

处理 XML、XPath 或 XSLT 时可能遇到解析错误或文件缺失。

require 'nokogiri'

begin
  xml = Nokogiri::XML("<invalid>xml")  # 无效 XML
rescue Nokogiri::XML::SyntaxError => e
  puts "XML 解析错误: #{e.message}"
end

begin
  xslt = Nokogiri::XSLT(File.read('nonexistent.xslt'))
rescue Errno::ENOENT
  puts "XSLT 文件不存在"
end

常见异常：

Nokogiri::XML::SyntaxError：XML 格式错误。
Errno::ENOENT：文件不存在。
Nokogiri::XSLT::ParseError：XSLT 样式表错误。

7. 注意事项

性能：
大型 XML 文件使用流式解析（Nokogiri::XML::Reader）：
ruby Nokogiri::XML::Reader(File.open('large.xml')).each do |node| puts node.name if node.node_type == Nokogiri::XML::Reader::TYPE_ELEMENT end
缓存 XSLT 样式表对象，避免重复解析。
编码：确保 XML 和 XSLT 文件使用一致的编码（如 UTF-8）。
安全性：
验证外部 XML 输入，防止 XML 注入（如实体扩展攻击）。
使用 Nokogiri::XML(..., Nokogiri::XML::ParseOptions::NOENT) 禁用外部实体。
XPath vs CSS：CSS 选择器更直观，适合简单查询；XPath 更强大，适合复杂定位。
调试：使用 to_xml 或 to_s 检查文档结构。
依赖：确保 libxml2 和 libxslt 正确安装，否则 Nokogiri 可能报错。

8. 综合示例

以下示例解析 XML，使用 XPath 提取数据，并通过 XSLT 转换为 HTML。

require 'nokogiri'

# 示例 XML
xml = <<~XML
  <employees>
    <employee id="1">
      <name>Alice</name>
      <age>30</age>
    </employee>
    <employee id="2">
      <name>Bob</name>
      <age>25</age>
    </employee>
  </employees>
XML

# 示例 XSLT
xslt = <<~XSLT
  <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
  <xsl:stylesheet version="1.0" xmlns:xsl="http://www.w3.org/1999/XSL/Transform">
    <xsl:template match="/">
      <html>
        <body>
          <h1>Employees</h1>
          <ul>
            <xsl:for-each select="employees/employee">
              <li><xsl:value-of select="name"/> (Age: <xsl:value-of select="age"/>)</li>
            </xsl:for-each>
          </ul>
        </body>
      </html>
    </xsl:template>
  </xsl:stylesheet>
XSLT

begin
  # 解析 XML
  doc = Nokogiri::XML(xml)

  # XPath 查询
  names = doc.xpath("//employee[age > 25]/name").map(&:text)
  puts "年龄大于 25 的员工: #{names.join(', ')}"  # 输出：Alice

  # XSLT 转换
  xslt_doc = Nokogiri::XSLT(xslt)
  result = xslt_doc.transform(doc)
  puts result.to_s
rescue Nokogiri::XML::SyntaxError, Nokogiri::XSLT::ParseError => e
  puts "解析错误: #{e.message}"
end

输出：

年龄大于 25 的员工: Alice
<html>
  <body>
    <h1>Employees</h1>
    <ul>
      <li>Alice (Age: 30)</li>
      <li>Bob (Age: 25)</li>
    </ul>
  </body>
</html>

9. 总结

Ruby 通过 Nokogiri 提供强大的 XML、XPath 和 XSLT 支持：

XML：使用 Nokogiri::XML 解析和修改，Nokogiri::XML::Builder 创建。
XPath：通过 xpath 方法查询节点，支持复杂条件。
XSLT：通过 Nokogiri::XSLT 转换 XML 为 HTML 或其他格式。
注意编码一致性、性能优化（如流式解析）和安全性（如防止 XML 注入）。Nokogiri 是 Ruby 中处理 XML 的首选库，适合各种复杂场景。

如果你需要更复杂的示例（如大型 XML 处理、XSLT 参数传递）或有其他问题，请告诉我！

1. 概述

2. 安装 Nokogiri

先决条件

安装 Nokogiri

3. XML 解析与操作

解析 XML

创建 XML

修改 XML

4. XPath 查询

基本 XPath 查询

使用 CSS 选择器（替代 XPath）

5. XSLT 转换

XSLT 示例

6. 异常处理

7. 注意事项

8. 综合示例

9. 总结

Ruby 方法

Ruby 迭代器

Ruby 判断

Ruby 异常

Ruby 块

Ruby 安装 – Linux

发表回复取消回复

1. 概述

2. 安装 Nokogiri

先决条件

安装 Nokogiri

3. XML 解析与操作

解析 XML

创建 XML

修改 XML

4. XPath 查询

基本 XPath 查询

使用 CSS 选择器（替代 XPath）

5. XSLT 转换

XSLT 示例

6. 异常处理

7. 注意事项

8. 综合示例

9. 总结

类似文章

发表回复 取消回复

发表回复取消回复