什么是 XML 中的 CDATA，它的使用场景和限制是什么？ - 面试题

XML 中的 CDATA（Character Data）节是一种特殊的机制，用于包含不会被 XML 解析器解析的文本内容。当需要在 XML 文档中包含特殊字符（如 <、>、& 等）或代码片段时，CDATA 节非常有用。

CDATA 的基本语法

CDATA 节以 <![CDATA[ 开始，以 ]]> 结束：

xml
<description>
    <![CDATA[
        这里可以包含任何字符，包括 < > & 等特殊字符
        这些字符不会被 XML 解析器解析
    ]]>
</description>

CDATA 的使用场景

1. 包含代码片段

xml
<code>
    <![CDATA[
        function hello() {
            if (x < 10) {
                return "Hello";
            }
        }
    ]]>
</code>

2. 包含数学公式

xml
<formula>
    <![CDATA[
        E = mc²
        x < y && y > z
    ]]>
</formula>

3. 包含 HTML 或 XML 片段

xml
<content>
    <![CDATA[
        <div class="header">
            <p>Welcome to <strong>XML</strong></p>
        </div>
    ]]>
</content>

4. 包含特殊字符数据

xml
<data>
    <![CDATA[
        Special characters: < > & " '
        Comparison: 5 < 10, 20 > 15
    ]]>
</data>

CDATA 的限制和注意事项

不能嵌套：CDATA 节不能嵌套使用

xml
<!-- 错误：CDATA 不能嵌套 -->
<data>
    <![CDATA[
        Outer CDATA
        <![CDATA[Inner CDATA]]>
    ]]>
</data>

不能包含结束标记：CDATA 节内部不能包含 ]]> 字符串

xml
<!-- 错误：包含结束标记 -->
<data>
    <![CDATA[
        This contains ]]> which is not allowed
    ]]>
</data>

大小写敏感：CDATA 标记必须大写

xml
<!-- 错误：CDATA 必须大写 -->
<data>
    <![cdata[This is wrong]]>
</data>

空白字符保留：CDATA 节内的所有空白字符都会被保留

xml
<data>
    <![CDATA[
        Line 1
        Line 2
            Indented line
    ]]>
</data>

CDATA 与实体引用的对比

特性	CDATA	实体引用
语法	`<![CDATA[内容]]>`	`<` `>` `&` 等
可读性	高，直接显示原始内容	低，需要转换
适用范围	大段文本	单个字符
性能	稍好，减少解析开销	稍差，需要解析实体
灵活性	低，不能部分使用	高，可以精确控制

何时使用 CDATA

适合使用 CDATA 的情况：

包含大量特殊字符的文本
需要保留原始格式的代码片段
包含其他标记语言（HTML、JavaScript 等）
需要避免频繁的字符转义

不适合使用 CDATA 的情况：

只包含少量特殊字符
需要对内容进行部分处理
内容中可能包含 ]]> 字符串
需要与其他 XML 处理工具兼容

CDATA 的实际应用示例

1. Web 服务配置

xml
<configuration>
    <script>
        <![CDATA[
            $(document).ready(function() {
                $("#button").click(function() {
                    if (count < 10) {
                        alert("Click count: " + count);
                    }
                });
            });
        ]]>
    </script>
</configuration>

2. 数据库查询存储

xml
<queries>
    <query id="getUser">
        <![CDATA[
            SELECT * FROM users 
            WHERE age > 18 AND status = 'active'
            ORDER BY name ASC
        ]]>
    </query>
</queries>

3. 模板内容

xml
<template>
    <![CDATA[
        <html>
        <head><title>${title}</title></head>
        <body>
            <h1>Welcome, ${username}!</h1>
            <p>Your balance is: $${balance}</p>
        </body>
        </html>
    ]]>
</template>

CDATA 在不同语言中的处理

Java DOM 解析

java
Element element = document.createElement("description");
CDATASection cdata = document.createCDATASection("Text with <special> characters");
element.appendChild(cdata);

Python ElementTree

python
import xml.etree.ElementTree as ET

element = ET.Element("description")
element.text = "Text with <special> characters"
# ElementTree 会自动转义特殊字符

CDATA 节是 XML 中处理特殊字符和原始文本内容的重要工具，合理使用可以提高 XML 文档的可读性和维护性。