A resposta principal para esta pergunta descreve uma técnica para implementar um pipeline XSLT eficiente em Java:

Pipeline XSLT eficiente em Java (ou redirecionando Resultados para Origens)

Infelizmente, embora o Transformer pareça expor uma API para definir parâmetros XSLT, isso não parece ter nenhum efeito. Por exemplo, eu tenho o seguinte código:

Transformer.java

import javax.xml.transform.sax.SAXTransformerFactory;
import javax.xml.transform.Templates;
import javax.xml.transform.sax.TransformerHandler; 
import javax.xml.transform.TransformerFactory;
import javax.xml.transform.stream.StreamResult;
import javax.xml.transform.stream.StreamSource;
import javax.xml.transform.sax.SAXResult;
import javax.xml.transform.Transformer;
import java.io.File;
public class MyTransformer {
    public static void main(String[] args) throws javax.xml.transform.TransformerConfigurationException, javax.xml.transform.TransformerException{
        SAXTransformerFactory stf = (SAXTransformerFactory)TransformerFactory.newInstance();

        // These templates objects could be reused and obtained from elsewhere.
        Templates templates1 = stf.newTemplates(new StreamSource( new File("MyStylesheet1.xslt")));
        Templates templates2 = stf.newTemplates(new StreamSource(new File("MyStylesheet2.xslt")));

        TransformerHandler th1 = stf.newTransformerHandler(templates1);
        TransformerHandler th2 = stf.newTransformerHandler(templates2);

        th1.setResult(new SAXResult(th2));
        th2.setResult(new StreamResult(System.out));

        Transformer t = stf.newTransformer();

            //SETTING PARAMETERS HERE
        t.setParameter("foo","this is from param 1");
        t.setParameter("bar","this is from param 2");

        t.transform(new StreamSource(new File("in.xml")), new SAXResult(th1));

        // th1 feeds th2, which in turn feeds System.out.
    }
}

MyStylesheet1.xslt

<?xml version="1.0"?>
<stylesheet xmlns="http://www.w3.org/1999/XSL/Transform"  xmlns:foo="urn:foo" version="1.0">
    <output method="xml"/>

    <param name="foo"/>

    <template match="@*|node()">
        <copy>
            <apply-templates select="@*|node()"/>
        </copy>
    </template>

    <template match="foo:my/foo:hello">
        <copy>
            <foo:world>
                foo is : <value-of select="$foo"/>
            </foo:world>
        </copy>

    </template>
</stylesheet>

MyStylesheet2.xslt

<?xml version="1.0"?>
<stylesheet xmlns="http://www.w3.org/1999/XSL/Transform" xmlns:foo="urn:foo" version="1.0">
    <output method="xml"/>

    <param name="bar"/>

    <template match="@*|node()">
        <copy>
            <apply-templates select="@*|node()"/>
        </copy>
    </template>

    <template match="foo:my/foo:hello/foo:world">
        <copy>
            <apply-templates select="@*|node()"/>

            <attribute name="attr">
                <value-of select="$bar"/>
            </attribute>
        </copy>

    </template>
</stylesheet>

in.xml

<my xmlns="urn:foo">
    <hello/>
</my>

O que me dá a seguinte saída:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><my xmlns="urn:foo">
        <hello><foo:world xmlns:foo="urn:foo">foo is : </foo:world></hello>
</my>

Como você pode ver foo: world / @ attr está vazio, e o conteúdo do texto de foo: world diz "foo is:". O comportamento esperado é que eles devam ter sido preenchidos com os parâmetros passados no método setParameter.

Existe uma maneira de definir parâmetros de transformação XSL usando esta técnica. Caso contrário, alguém poderia recomendar uma técnica alternativa para transformar folhas de estilo com eficiência em Java, de modo que os parâmetros XSLT também possam ser definidos?