XPath基礎(chǔ)知識詳解
在這篇文章中你將能學(xué)習(xí)到：
◆XPath簡介
◆XPath 路徑表達式詳解
◆XPath在DOM，XSLT及XQuery中的應(yīng)用
XPath簡介
XPath是W3C的一個標準。它最主要的目的是為了在XML1.0或XML1.1文檔節(jié)點樹中定位節(jié)點所設(shè)計。目前有XPath1.0和XPath2.0兩個版本。其中Xpath1.0是1999年成為W3C標準，而XPath2.0標準的確立是在2007年。W3C關(guān)于XPath的英文詳細文檔請見：
http://www.w3.org/TR/xpath20/ 。
XPath是一種表達式語言，它的返回值可能是節(jié)點，節(jié)點集合，原子值，以及節(jié)點和原子值的混合等。XPath2.0是XPath1.0的超集。它是對XPath1.0的擴展，它可以支持更加豐富的數(shù)據(jù)類型，并且XPath2.0保持了對XPath1.0的相對很好的向后兼容性，幾乎所有的XPath2.0的返回結(jié)果都可以和XPath1.0保持一樣。另外XPath2.0也是XSLT2.0
XQuery1.0的用于查詢定位節(jié)點的主表達式語言。XQuery1.0是對XPath2.0的擴展。關(guān)于在XSLT和XQuery中使用XPath表達式定位節(jié)點的知識在后面的實例中會有所介紹。在學(xué)習(xí)XPath之前你應(yīng)該對XML的節(jié)點，元素，屬性，原子值（文本），處理指令，注釋，根節(jié)點（文檔節(jié)點），命名空間以及對節(jié)點間的關(guān)系如：父（Parent），子（Children），兄弟（Sibling），先輩（Ancestor），后代（Descendant）等概念有所了解。這里不在說明。
XPath路徑表達式
在本小節(jié)下面的內(nèi)容中你將可以學(xué)習(xí)到：
◆路徑表達式語法
◆相對/絕對路徑
◆表達式上下文
◆謂詞（篩選表達式）及軸的概念
◆運算符及特殊字符
◆常用表達式實例
◆函數(shù)及說明
這里給出一個實例Xml文件。下面的說明及實例都是基于該XML文件。
路徑表達式語法：
1.路徑 = 相對路徑 | 絕對路徑
2.XPath路徑表達式 = 步進表達式 | 相對路徑 "/"步進表達式。
3.步進表達式=軸 節(jié)點測試 謂詞
說明：
1.其中軸表示步進表達式選擇的節(jié)點和當前上下文節(jié)點間的樹狀關(guān)系（層次關(guān)系），節(jié)點測試指定步進表達式選擇的節(jié)點名稱擴展名，謂詞即相當于過濾表達式以進一步過濾細化節(jié)點集。
2.謂詞可以是0個或多個。多個多個謂詞用邏輯操作符and， or連接。取邏輯非用not()函數(shù)。 請看一個典型的XPath查詢表達式：/messages/message//child::node()[@id=0]，其中/messages/message是路徑（絕對路徑以"/"開始），child::是軸表示在子節(jié)點下選擇，node()是節(jié)點測試表示選擇所有的節(jié)點。[@id=0]是謂詞，表示選擇所有有屬性id并且值為0的節(jié)點。
相對路徑與絕對路徑：
如果"/"處在XPath表達式開頭則表示文檔根元素，（表達式中間作為分隔符用以分割每一個步進表達式）如：/messages/message/subject是一種絕對路徑表示法，它表明是從文檔根開始查找節(jié)點。假設(shè)當前節(jié)點是在第一個message節(jié)點【/messages/message[1]】，則路徑表達式subject（路徑前沒有"/"）這種表示法稱為相對路徑，表明從當前節(jié)點開始查找。具體請見下面所述的"表達式上下文"。
表達式上下文（Context）:
上下文其實表示一種環(huán)境。以明確當前XPath路徑表達式處在什么樣的環(huán)境下執(zhí)行。例如同樣一個路徑表達式處在對根節(jié)點操作的環(huán)境和處在對某一個特定子節(jié)點操作的環(huán)境下執(zhí)行所獲得的結(jié)果可能是完全不一樣的。也就是說XPath路徑表達式計算結(jié)果取決于它所處的上下文。
XPath上下文基本有以下幾種：
◆當前節(jié)點(./)：
如./sender表示選擇當前節(jié)點下的sender節(jié)點集合（等同于下面所講的"特定元素"，如：sender）
◆父節(jié)點(../)：
如../sender表示選擇當前節(jié)點的父節(jié)點下的sender節(jié)點集合
◆根元素（/）：
如/messages表示選擇從文檔根節(jié)點下的messages節(jié)點集合.
◆根節(jié)點（/*）：
這里的*是代表所有節(jié)點，但是根元素只有一個，所以這里表示根節(jié)點。/*的返回結(jié)果和/messages返回的結(jié)果一樣都是messages節(jié)點。
◆遞歸下降（//）:
如當前上下文是messages節(jié)點。則//sender將返回以下結(jié)果：
/messages//sender :
gkt1980@gmail.com
111@gmail.com
333@gmail.com
/messages/message[1]//sender:
gkt1980@gmail.com
111@gmail.com
我們可以看出XPath表達式返回的結(jié)果是：從當前節(jié)點開始遞歸步進搜索當前節(jié)點下的所有子節(jié)點找到滿足條件的節(jié)點集。
◆特定元素
如sender：表示選擇當前節(jié)點下的sender節(jié)點集合，等同于（./sender）
注意：在執(zhí)行XPath時一定要注意上下文。即當前是在哪個節(jié)點下執(zhí)行XPath表達式。這在XMLDOM中很重要。如：在XMLDOM中的selectNodes,selectSingleNode方法的參數(shù)都是一個XPath表達式，此時這個XPath表達式的執(zhí)行上下文就是調(diào)用這個方法的節(jié)點及它所在的環(huán)境。
更多信息請參見：http://www.w3.org/TR/xpath20/
謂詞（篩選表達式）及軸的概念：
XPath的謂詞即篩選表達式，類似于SQL的where子句.
|
軸名稱 |
結(jié)果 |
|
ancestor |
選取當前節(jié)點的所有先輩（父、祖父等） |
|
ancestor-or-self |
選取當前節(jié)點的所有先輩（父、祖父等）以及當前節(jié)點本身 |
|
attribute |
選取當前節(jié)點的所有屬性 |
|
child |
選取當前節(jié)點的所有子元素。 |
|
descendant |
選取當前節(jié)點的所有后代元素（子、孫等）。 |
|
descendant-or-self |
選取當前節(jié)點的所有后代元素（子、孫等）以及當前節(jié)點本身。 |
|
following |
選取文檔中當前節(jié)點的結(jié)束標簽之后的所有節(jié)點。 |
|
namespace |
選取當前節(jié)點的所有命名空間節(jié)點 |
|
parent |
選取當前節(jié)點的父節(jié)點。 |
|
preceding |
直到所有這個節(jié)點的父輩節(jié)點，順序選擇每個父輩節(jié)點前的所有同級節(jié)點 |
|
preceding-sibling |
選取當前節(jié)點之前的所有同級節(jié)點。 |
|
self |
選取當前節(jié)點。 |
運算符及特殊字符：
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運算符/特殊字符 |
說明 |
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/ |
此路徑運算符出現(xiàn)在模式開頭時，表示應(yīng)從根節(jié)點選擇。 |
|
// |
從當前節(jié)點開始遞歸下降，此路徑運算符出現(xiàn)在模式開頭時，表示應(yīng)從根節(jié)點遞歸下降。 |
|
. |
當前上下文。 |
|
.. |
當前上下文節(jié)點父級。 |
|
* |
通配符；選擇所有元素節(jié)點與元素名無關(guān)。（不包括文本，注釋，指令等節(jié)點，如果也要包含這些節(jié)點請用node()函數(shù)） |
|
@ |
屬性名的前綴。 |
|
@* |
選擇所有屬性，與名稱無關(guān)。 |
|
: |
命名空間分隔符；將命名空間前綴與元素名或?qū)傩悦指簟?/SPAN> |
|
( ) |
括號運算符(優(yōu)先級最高)，強制運算優(yōu)先級。 |
|
[ ] |
應(yīng)用篩選模式（即謂詞，包括"過濾表達式"和"軸（向前/向后）"）。 |
|
[ ] |
下標運算符；用于在集合中編制索引。 |
|
| |
兩個節(jié)點集合的聯(lián)合，如：//messages/message/to | //messages/message/cc |
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- |
減法。 |
|
div， |
浮點除法。 |
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and, or |
邏輯運算。 |
|
mod |
求余。 |
|
not() |
邏輯非 |
|
= |
等于 |
|
！= |
不等于 |
|
特殊比較運算符 |
< 或者 < <= 或者 <= > 或者 > >= 或者 >= 需要轉(zhuǎn)義的時候必須使用轉(zhuǎn)義的形式，如在XSLT中，而在XMLDOM的scripting中不需要轉(zhuǎn)義。 |
常用表達式實例：
|
/ |
Document Root文檔根. |
|
/* |
選擇文檔根下面的所有元素節(jié)點，即根節(jié)點（XML文檔只有一個根節(jié)點） |
|
/node() |
根元素下所有的節(jié)點（包括文本節(jié)點，注釋節(jié)點等） |
|
/text() |
查找文檔根節(jié)點下的所有文本節(jié)點 |
|
/messages/message |
messages節(jié)點下的所有message節(jié)點 |
|
/messages/message[1] |
messages節(jié)點下的第一個message節(jié)點 |
|
/messages/message[1]/self::node() |
第一個message節(jié)點（self軸表示自身，node()表示選擇所有節(jié)點） |
|
/messages/message[1]/node() |
第一個message節(jié)點下的所有子節(jié)點 |
|
/messages/message[1]/*[last()] |
第一個message節(jié)點的最后一個子節(jié)點 |
|
/messages/message[1]/[last()] |
Error，謂詞前必須是節(jié)點或節(jié)點集 |
|
/messages/message[1]/node()[last()] |
第一個message節(jié)點的最后一個子節(jié)點 |
|
/messages/message[1]/text() |
第一個message節(jié)點的所有子節(jié)點 |
|
/messages/message[1]//text() |
第一個message節(jié)點下遞歸下降查找所有的文本節(jié)點（無限深度） |
|
/messages/message[1] /child::node() /messages/message[1] /node() /messages/message[position()=1]/node() //message[@id=1] /node() |
第一個message節(jié)點下的所有子節(jié)點 |
|
//message[@id=1] //child::node() |
遞歸所有子節(jié)點（無限深度） |
|
//message[position()=1]/node() |
選擇id=1的message節(jié)點以及id=0的message節(jié)點 |
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/messages/message[1] /parent::* |
Messages節(jié)點 |
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/messages/message[1]/body/attachments/parent::node() /messages/message[1]/body/attachments/parent::* /messages/message[1]/body/attachments/.. |
attachments節(jié)點的父節(jié)點。父節(jié)點只有一個,所以node()和* 返回結(jié)果一樣。 （..也表示父節(jié)點. 表示自身節(jié)點） |
|
//message[@id=0]/ancestor::* |
Ancestor軸表示所有的祖輩，父，祖父等。 向上遞歸 |
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//message[@id=0]/ancestor-or-self::* |
向上遞歸,包含自身 |
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//message[@id=0]/ancestor::node() |
對比使用*,多一個文檔根元素(Document root) |
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/messages/message[1]/descendant::node() //messages/message[1]//node() |
遞歸下降查找message節(jié)點的所有節(jié)點 |
|
/messages/message[1]/sender/following::* |
查找第一個message節(jié)點的sender節(jié)點后的所有同級節(jié)點，并對每一個同級節(jié)點遞歸向下查找。 |
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//message[@id=1]/sender/following-sibling::* |
查找id=1的message節(jié)點的sender節(jié)點的所有后續(xù)的同級節(jié)點。 |
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//message[@id=1]/datetime/@date |
查找id=1的message節(jié)點的datetime節(jié)點的date屬性 |
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//message[@id=1]/datetime[@date] //message/datetime[attribute::date] |
查找id=1的message節(jié)點的所有含有date屬性的datetime節(jié)點 |
|
//message[datetime] |
查找所有含有datetime節(jié)點的message節(jié)點 |
|
//message/datetime/attribute::* //message/datetime/attribute::node() //message/datetime/@* |
返回message節(jié)點下datetime節(jié)點的所有屬性節(jié)點 |
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//message/datetime[attribute::*] //message/datetime[attribute::node()] //message/datetime[@*] //message/datetime[@node()] |
選擇所有含有屬性的datetime節(jié)點 |
|
//attribute::* |
選擇根節(jié)點下的所有屬性節(jié)點 |
|
//message[@id=0]/body/preceding::node() |
順序選擇body節(jié)點所在節(jié)點前的所有同級節(jié)點。（查找順序為：先找到body節(jié)點的頂級節(jié)點（根節(jié)點）,得到根節(jié)點標簽前的所有同級節(jié)點，執(zhí)行完成后繼續(xù)向下一級，順序得到該節(jié)點標簽前的所有同級節(jié)點，依次類推。） 注意：查找同級節(jié)點是順序查找，而不是遞歸查找。 |
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//message[@id=0]/body/preceding-sibling::node() |
順序查找body標簽前的所有同級節(jié)點。（和上例一個最大的區(qū)別是：不從最頂層開始到body節(jié)點逐層查找。我們可以理解成少了一個循環(huán)，而只查找當前節(jié)點前的同級節(jié)點） |
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//message[@id=1]//*[namespace::amazon] |
查找id=1的所有message節(jié)點下的所有命名空間為amazon的節(jié)點。 |
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//namespace::* |
文檔中的所有的命名空間節(jié)點。（包括默認命名空間xmlns:xml） |
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//message[@id=0]//books/*[local-name()='book'] |
選擇books下的所有的book節(jié)點， 注意：由于book節(jié)點定義了命名空間 |
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//message[@id=0]//books/*[local-name()='book' and namespace-uri()='http://www.amazon.com/books/schema'] |
選擇books下的所有的book節(jié)點，(節(jié)點名和命名空間都匹配) |
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//message[@id=0]//books/*[local-name()='book'][year>2006] |
選擇year節(jié)點值>2006的book節(jié)點 |
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//message[@id=0]//books/*[local-name()='book'][1]/year>2006 |
指示第一個book節(jié)點的year節(jié)點值是否大于2006. 返回xs:boolean: true |
函數(shù)及說明：
值得欣喜的是XPath函數(shù)和XSLT，XQuery等共享函數(shù)庫，函數(shù)庫為我們提供了功能豐富的各種函數(shù)的調(diào)用，我們也可以自定義自己的函數(shù)。這里不再對每個函數(shù)的用法逐一說明，英文好點的朋友直接去看看w3關(guān)于XPath函數(shù)的介紹吧：http://www.w3.org/TR/xquery-operators 。
中文的可以參考這個網(wǎng)站, http://www.w3school.com.cn/xpath/xpath_functions.asp
XPath在DOM,XSLT及XQuery中的應(yīng)用
DOM：
注意：
我們?nèi)羰褂胣ew ActiveXObject("Microsoft.XMLDOM")則需要注意的是：因為早期的XMLDOM的SelectionLanguage屬性默認是正則表達式，不是XPath語言。所以需要指定這樣一條語句xmlDoc.setProperty("SelectionLanguage", "XPath"); 以支持XPath查詢表達式。. 若沒有指定SelectionLanguage屬性值為XPath則要注意以下情況：
1.數(shù)組下標從0開始（我們知道在XPath查詢表達式中數(shù)組下標是從1開始的）
2.不支持在XPath查詢表達式中使用XPath函數(shù)。
XSLT： 見：我的另外一篇關(guān)于如何使用XSLT的一個小示范
http://www.cnblogs.com/ktgu/archive/2008/12/14/1354890.html
XQuery：
XQuery查詢表達式：
xquery version "1.0"; |
返回結(jié)果：
Microsoft Visual C# 2008 Step by Step |
這里只是非常簡單的介紹一下應(yīng)用，XPath的其他應(yīng)用場合和應(yīng)用技巧大家自己總結(jié)吧。
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