数据解析与图形文件格式全解析

### 数据解析与图形文件格式全解析 #### 1. 数据解析基础 在数据处理过程中，解析数据是一项关键任务。例如，从坐标数据中提取经纬度信息，代码如下： ```java float lon = parseFloat(coords[0]); float lat = parseFloat(coords[1]); println("Longitude: " + lon); println("Latitude: " + lat); ``` 对于 XML 数据的解析，Processing 提供了基本的 XML 库，其中`XMLElement`类有几个主要方法： | 方法 | 描述 | | ---- | ---- | | `getChild(String item)` | 在（直接）子元素中搜索特定名称或层次结构中的一系列项目（用斜杠分隔） | | `getChildCount()` | 返回此节点的子元素数量 | | `getChild(int index)` | 按索引返回子元素（其在原始文件中的顺序） | | `getChildren()` | 将所有子元素作为`XMLElement[]`数组返回 | | `getChildren(String path)` | 与`getChild()`方法类似，但返回该名称的所有匹配项 | 除了 Processing 的 XML 库，还有其他常见的 XML 解析方法： - **Simple API for XML (SAX)**：一种基于事件的解析模型，内置于 Java 的`org.xml.sax`包中。使用时需实现`ContentHandler`对象，实现`startElement()`和`endElement()`等方法。更多信息可参考[http://www.saxproject.org](http://www.saxproject.org)。 - **XML Path Language (XPath)**：一种更复杂的定位 XML 数据的方法，支持在 Java 1.5 及更高版本中使用。可参考[http://www.w3.org/TR/xpath](http://www.w3.org/TR/xpath)。 - **Document Object Model (DOM)**：一种操作 XML 的方法，为操作结构化文档的内容指定了接口。可参考[http://www.w3.org/TR/2000/REC-DOM-Level-2-Core-20001113](http://www.w3.org/TR/2000/REC-DOM-Level-2-Core-20001113)。 此外，Apache 软件基金会的 Xerces 项目提供了一个完整而强大的 XML 解析器，适用于本地运行的快速原型或应用程序。 #### 2. 其他数据格式解析 - **JavaScript Object Notation (JSON)**：一种用于编码数据的简单格式，主要用于 JavaScript。以下是一个 JSON 示例： ```json {"widget": { "debug": "on", "window": { "title": "Sample Konfabulator Widget", "name": "main_window", "width": 500, "height": 500 }, "image": { "src": "Images/Sun.png", "name": "sun1", "hOffset": 250, "vOffset": 250, "alignment": "center" }, "text": { "data": "Click Here", "size": 36, "style": "bold", "name": "text1", "hOffset": 250, "vOffset": 100, "alignment": "center", "onMouseUp": "sun1.opacity = (sun1.opacity / 100) * 90;" } }} ``` 要在 Processing 中使用 JSON，可按以下步骤操作： 1. 从[http://www.json.org/java](http://www.json.org/java)下载包含源代码的`.zip`文件。 2. 解压后会得到一个名为`org`的文件夹。 3. 从终端窗口导航到该目录，输入以下命令编译代码： ```bash javac -source 1.3 -target 1.1 org/json/*.java ``` 4. 将其转换为`.jar`文件： ```bash zip -r json.jar org ``` 5. 将`json.jar`拖到需要使用该库的草图中，并参考 JSON 网站上的示例开始使用。 - **Regular Expressions (regexps)**：一种强大的文本匹配工具，比`split()`方法更强大。虽然正则表达式的语法一开始可能很晦涩，但掌握十几个不同的操作就能完成大多数任务。 - **Grammars and BNF Notation**：Backus Naur Form (BNF) 语法通常用于解析编程语言，也可用于协议文档。例如，美国邮政地址的语法如下： ```plaintext <postal-address> ::= <name-part> <street-address> <zip-part> <name-part> ::= <personal-part> <last-name> <opt-jr-part> <EOL> | <personal-part> <name-part> <EOL> <personal-part> ::= <first-name> | <initial> "." <street-address> ::= <opt-apt-num> <house-num> <street-name> <EOL> <zip-part> ::= <town-name> "," <state-code> <ZIP-code> <EOL> ``` #### 3. 压缩数据处理 压缩数据在数据存储和传输中很常见，下面介绍几种常见的压缩格式： - **GZIP Streams (GZ)**：一种高效的流压缩系统，Processing 的文件读取和写入方法会自动处理`.gz`文件的压缩和解压缩。GZIP 文件可以通过十六进制编辑器识别，前两个字节为`0 × 1F8B`，通常接着是`0 × 08`。GZIP 规范可参考[RFC 1952](http://tools.ietf.org/html/rfc1952)，由于 Java 各版本的 bug，建议避免对大于 2 GB 的文件使用 GZIP 压缩。 - **PKZip 文件 (ZIP)**：Z