Основы XML для начинающих. Язык XML практика и теория XML является дополнением HTML
Сегодня приступим к рассмотрению очень популярного и удобного языка разметки XML . Так как данный формат представления данных очень гибок и универсален, и его можно использовать практически везде, имеется в виду совестно с чем-то. Поэтому начинающему программисту рано или поздно придется столкнуться с этим языком, и неважно чем конкретно Вы занимаетесь, будь то web-программированием или администрированием баз данных, потому что XML используют все, и Вы его также будете использовать в реализации нужных Вам задач.
Начинать будем как обычно с теории, давайте рассмотрим, что же это за язык, чем он хорош, как им пользоваться и где его используют.
Определение языка XML
XML (eXtensible Markup Language ) – универсальный и расширяемый язык разметки данных, который не зависит от операционной системы и среды обработки. Xml служит для представления неких данных в виде структуры, и эту структуру Вы можете сами разработать или подстроить под ту или иную программу или какой-то сервис. Именно поэтому данный язык называют расширяемый, и в этом является его главное достоинство, за которое его так ценят.
Как Вы знаете, языков разметки существует достаточно много, например, язык HTML , но все они, так или иначе, зависят от обработчика, например, тот же самый html, код которого парсит браузер, является стандартизированным и не расширяемым, там есть четкие теги, синтаксис который нельзя нарушать, а в xml Вы можете сами создавать свои теги, т.е. свою разметку. Главным отличием HTML и XML является то, что html всего лишь описывает разметку для отображения данных, а xml — это абстрактная структура данных, которую можно обработать и отобразить как угодно и где угодно и поэтому сравнивать эти языки не нужно, у них абсолютно разное назначение.
Как уже отметилось выше xml очень распространенный и универсальный язык, посредствам которого практически все приложения, как web, так и просто для компьютера используют его в качестве обмена информации, так как с помощью него можно очень легко обмениваться данными между приложениями или сервисами, которые даже написаны на разных языках. В связи с чем, каждый начинающий программист, который занимается абсолютно любым программированием, должен иметь представление об XML. Если Вы хотите стать web мастером, то Вы просто обязаны знать XML, а как стать WEB Мастером и что для этого нужно знать, мы с Вами уже рассматривали.
Например, у меня однажды встала задача написать некий сервис, который должен по запросу возвращать данные в виде xml, т.е. своего рода разработать серверную часть приложения, а я даже понятия не имел, на чем написан клиент, который будет обрабатывать эти данные, и что, я написал сервис, который возвращал данные в виде xml и все, приложение работало отлично. И это только пример, с которым мне пришлось столкнуться, а теперь представьте, сколько различных организаций, сотрудничает и совестно разрабатывают программное обеспечение и обмениваются данными, и я не удивлюсь, что эти данные будут в виде xml.
Например, у меня однажды была задача написать некий сервис, который должен по запросу возвращать данные в виде xml, т.е. своего рода разработать серверную часть приложения, а я даже понятия не имел, на чем написан клиент, который будет обрабатывать эти данные, и что, я написал сервис, который возвращал данные в виде xml и все, приложение работало отлично. И это только пример, с которым мне пришлось столкнуться, а теперь представьте, сколько различных организаций, сотрудничает и совестно разрабатывают программное обеспечение и обмениваются данными, и я не удивлюсь, что эти данные будут в виде xml.
Также мне один раз пришлось хранить данные xml в базе MS SQL 2008, для того чтобы лучше представлять эти самые данные и обмениваться ими между сервером и клиентской частью приложения, это мы рассматривали в статье — Transact-sql – работа с xml .
Сам по себе язык XML очень простой, и запутаться в нем просто нельзя, вся сложность возникает именно в обработке и взаимодействие xml с другими приложениями, технологиями, т.е. всем тем, что окружает xml, в чем как раз и можно легко запутаться.
Сегодня мы с Вами разговариваем пока только об основах XML, и заострять внимание на технологиях обработки и взаимодействия с этим языком мы не будем, так как это правда, очень объемный материал, но я думаю, в дальнейшем мы продолжим знакомиться с сопутствующими технологиями.
Переходим к практике. И все примеры, которые мы будем рассматривать, я буду писать в Notepad++ только потому, что он очень удобен, но сейчас не будем об этом разговаривать, так как мы уже это рассматривали в статье — Чем хорош Notepad++ для начинающего разработчика.
XML теги
Язык XML для разметки использует теги (теги регистрозависимы ), но не такие теги как в html, а те, которые Вы придумаете сами, но у xml документа есть также четкая структура, т.е. есть открывающий тег и закрывающий, есть вложенные теги и есть, конечно же, значения, которые расположены в этих тегах. Другими словами, все, что нужно для начальных знаний xml — это просто придерживаться этим правилам. Все вместе открывающий, закрывающий тег и значение называется элементом и весь xml документ состоит именно из элементов, которые в совокупности образуют структуру данных. У xml документа может быть только один корневой элемент, это запомните, так как если Вы напишите два корневых элемента, то это будет ошибка.
И пришло время привести пример xml разметки, и первый пример пока для синтаксиса:
<Начало элемента> <Начало вложенного элемента> Значение вложенного элемента
Как видите все довольно просто, и таких вложенных друг в друга элементов может быть очень много.
Теперь давайте приведем пример, настоящего xml документа:
Как видите, я здесь просто привел пример своего рода каталога книг, но я не объявлял этот документ, т.е. не писал XML декларацию, которая говорит приложению, которое будет обрабатывать эти данные, что здесь расположены данные именно xml и в какой кодировке они представлены. Также можно писать комментарии и атрибуты, так давайте приведем пример такого документа:
Где первая строка и есть объявление декларации о том, что это документ XML и его необходимо читать в кодировке UTF-8.
Эти данные без обработки будут выглядеть, например, в браузере (Mozilla Firefox) следующим образом:
Надеюсь, Вы понимаете, что здесь catalog — это корневой элемент, который состоит из элементов book, который в свою очередь состоит из элементов name, author и comment, также для примера я задал несколько атрибутов у элемента catalog и у элемента book.
Для основ я думаю достаточно, так как если мы будем все глубже и глубже погружаться в XML, и во все технологии, которые связаны с этим языком, то тогда эта статья никогда не закончится. Так что на сегодня это все. Пока!
XML - очень популярный и гибкий формат в наше время. Каждый программист должен понимать его, это просто must have. Многие технологии завязаны сегодня активно его используют, при чем современные в их числе.
Вступление
Здравствуйте, дорогие читатели моей статьи. Сразу хочу сказать, что это только первая статья в моём цикле из трёх статей. Основная цель всего цикла – посвятить каждого читателя в XML и дать, если не полное разъяснение и понимание, то, хотя бы, хороший такой толчок к нему, объяснив основные моменты и вещи. Весь цикл будет для одной номинации – «Внимание к деталям» , а разделение на 3 статьи сделано для того, чтобы вмещаться в лимит символов в постах и разделить большое количество материала на более маленькие порции для большего понимания. Первая статья будет посвящена самому XML и что это такое, а так же одному из способов составления схемы для XML файлов – DTD. Для начала, хотелось бы высказать небольшое предисловие для тех, кто вообще еще не знаком с XML: не нужно пугаться. XML не очень сложный и с ним нужно разобраться любому программисту, так как это очень гибкий, эффективный и популярный формат файлов на сегодняшний день для хранения разнообразной информации, какой вы только захотите. XML используется в Ant, Maven, Spring. Любому программисту нужно знание XML. Теперь, когда вы собрались силами и мотивацией, давайте приступать к изучению. Весь материал я буду пытаться выложить максимально просто, собрав только самое важное и не вдаваться в дебри.XML
Для более ясного объяснения, правильней будет визуализировать XML примером. < ? xml version= "1.0" encoding= "UTF-8" ? > < company> < name> IT- Heaven< / name> < offices> < office floor= "1" room= "1" > < employees> < employee> < name> Maksim< / name> < job> Middle Software Developer< / job> < / employee> < employee> < name> Ivan< / name> < job> Junior Software Developer< / job> < / employee> < employee> < name> Franklin< / name> < job> Junior Software Developer< / job> < / employee> < / employees> < / office> < office floor= "1" room= "2" > < employees> < employee> < name> Herald< / name> < job> Middle Software Developer< / job> < / employee> < employee> < name> Adam< / name> < job> Middle Software Developer< / job> < / employee> < employee> < name> Leroy< / name> < job> Junior Software Developer< / job> < / employee> < / employees> < / office> < / offices> < / company> HTML и XML похожи синтаксисом, так как у них общий родитель – SGML. Однако, в HTML есть только фиксированные теги конкретного стандарта, в то время, как в XML вы можете создавать свои собственные теги, атрибуты и, в целом, делать все, что захотите, чтобы хранить данные так, как вам будет удобно. По сути, XML файлы может прочитать любой человек, знающий английский язык. Изобразить данный пример можно с помощью дерева. Корень дерева – Company. Он же – корневой (рут) элемент, от которого идут все остальные элементы. В каждом XML файле может быть только один рут элемент. Он должен объявляться после декларации xml файла (первая строчка в примере) и вмещать в себе все другие элементы. Немного о декларации: она обязательная и нужна для идентификации документа как XML. У неё есть три псевдо-атрибуты (специальные предопределенные атрибуты): version (по стандарту 1.0), encoding (кодировка) и standalone (автономность: если yes и к документу подключаются внешние схемы, то будет ошибка, по умолчанию - no). Элементы – это сущности, которые хранят данные с помощью других элементов и атрибутов. Атрибуты – это дополнительная информация об элементе, которая указывается при добавлении элемента. Если перевести объяснение на ООП-поле, то можно привести такой пример: у нас есть машина, у каждой машины есть характеристики (цвет, вместимость, марка и другое) – это атрибуты, и есть сущности, которые внутри машины: двери, окна, двигатель, руль – это другие элементы. Хранить свойства можно как и отдельными элементами, так и атрибутами в зависимости от вашего желания. Как никак, XML – крайне гибкий формат хранения информации про что-либо. После объяснений, нам достаточно разобрать пример выше, чтобы все встало на свои места. В примере мы описали простую структуру компании: есть компания, у которой есть имя и офисы, а в офисах есть сотрудники. Элементы Employees и Offices – элементы-обертки – они служат для того, чтобы собрать в себе элементы одного вида, по сути, соединив их в одно множество для удобства их обработки. Отдельного внимания заслуживают floor и room. Это – атрибуты офиса (этаж и номер), другими словами – его свойства. Если бы у нас был элемент «картинка», то можно было бы передавать её размеры. Вы можете заметить, что у компании нет атрибута name, но есть элемент name. Просто вы можете описывать структуры так, как захотите. Никто не обязывает вас все свойства элементов записывать только в атрибуты, вы можете использовать и просто элементы и записывать внутри них какие-то данные. Например, мы можем записывать имя и должность наших работников, как атрибуты: < ? xml version= "1.0" encoding= "UTF-8" ? > < company> < name> IT- Heaven< / name> < offices> < office floor= "1" room= "1" > < employees> < employee name= "Maksim" job= "Middle Software Developer" > < / employee> < employee name= "Ivan" job= "Junior Software Developer" > < / employee> < employee name= "Franklin" job= "Junior Software Developer" > < / employee> < / employees> < / office> < office floor= "1" room= "2" > < employees> < employee name= "Herald" job= "Middle Software Developer" > < / employee> < employee name= "Adam" job= "Middle Software Developer" > < / employee> < employee name= "Leroy" job= "Junior Software Developer" > < / employee> < / employees> < / office> < / offices> < / company> Как вы видите, теперь имя и должность каждого работника – это его атрибуты. И можно заметить, что внутри сущности (тега) employee ничего нет, все элементы employee – пустые. Тогда можно сделать employee пустым элементом – закрыть его сразу после объявления атрибутов. Это делается довольно просто, достаточно просто поставить слэш: < ? xml version= "1.0" encoding= "UTF-8" ? > < company> < name> IT- Heaven< / name> < offices> < office floor= "1" room= "1" > < employees> < employee name= "Maksim" job= "Middle Software Developer" / > < employee name= "Ivan" job= "Junior Software Developer" / > < employee name= "Franklin" job= "Junior Software Developer" / > < / employees> < / office> < office floor= "1" room= "2" > < employees> < employee name= "Herald" job= "Middle Software Developer" / > < employee name= "Adam" job= "Middle Software Developer" / > < employee name= "Leroy" job= "Junior Software Developer" / > < / employees> < / office> < / offices> < / company> Как вы можете заметить, закрыв пустые элементы мы сохранили всю целостность информации и намного сократили запись, сделав информацию более сжатой и читабельной. Для того, чтобы добавить комментарий (текст, который будет пропускаться при парсинге файла) в XML, есть следующий синтаксис: < ! -- Иван недавно уволился, только неделю отработать должен. Не забудьте потом удалить его из списка. -- > И последняя конструкция – это CDATA , означает «символьные данные». Благодаря данной конструкции, можно записывать текст, который не будет интерпретироваться как разметка XML. Это полезно, если внутри XML файла у вас есть сущность, которая хранит в информации XML разметку. Пример: < ? xml version= "1.0" encoding= "UTF-8" ? > < bean> < information> < ! [ CDATA[ < name> Ivan< / name> < age> 26 < / age> ] ] > < / information> < / bean> Особенность XML в том, что вы можете расширять его так, как захотите: использовать свои элементы, свои атрибуты и структурировать его по своему желанию. Вы можете использовать для хранения данных как атрибуты, так и элементы (как это было показано в примере ранее). Однако нужно понимать, что придумывать свои элементы и атрибуты на ходу и как вы захотите вы можете, но что, если вы будете работать на проекте, где другой программист захочет перенести элемент name в атрибуты, а у вас вся логика программы написана так, чтобы name был элементом? Как же создать свои собственные правила того, какие элементы должны быть, какие атрибуты у них есть и другие вещи, чтобы можно было проводить валидацию XML файлов и быть уверенным, что правила станут стандартными в вашем проекте и никто их нарушать не будет? Для того, чтобы написать все правила вашей собственной XML разметки, есть специальные средства. Самые известные: DTD и XML Schema. В этой статье будет только про первое.DTD
DTD создан для того, чтобы описывать типы документов. DTD уже устаревает и сейчас от него активно отказываются в XML, однако еще много XML файлов используют именно DTD и, в целом, его полезно понимать. DTD – это технология валидации XML-документов . DTD объявляет конкретные правила для типа документа: его элементы, какие элементы могут быть внутри элемента, атрибуты, обязательные они или нет, количество их повторений, а так же сущности (Entity). По аналогии с XML, для более ясного объяснения DTD можно визуализировать примером. < ! -- Объявление возможных элементов -- > < ! ELEMENT employee EMPTY> < ! ELEMENT employees (employee+ ) > < ! ELEMENT office (employees) > < ! ELEMENT offices (office+ ) > < ! ELEMENT name (#PCDATA) > < ! ELEMENT company (name, offices) > < ! -- Добавление атрибутов для элементов employee и office -- > < ! ATTLIST employee name CDATA #REQUIRED job CDATA #REQUIRED > < ! ATTLIST office floor CDATA #REQUIRED room CDATA #REQUIRED > < ! -- Добавление сущностей -- > < ! ENTITY M "Maksim" > < ! ENTITY I "Ivan" > < ! ENTITY F "Franklin" > Вот такой вот простой пример у нас есть. В данном примере, мы объявили всю нашу иерархию из XML примера: работник, работники, офис, офисы, имя, компания. Для создания DTD файлов служат 3 основные конструкции, чтобы описывать любые XML файлы: ELEMENT (для описания элементов), ATTLIST (для описания атрибутов для элементов) и ENTITY (для подстановки текста сокращенными формами). ELEMENT Служит для описания элемента. Элементы, которые можно использовать внутри описанного элемента, перечисляются в скобках в виде списка. Можно использовать квантификаторы для указания количества (они аналогичны с квантификаторами из регулярных выражений): + значит 1+ * значит 0+ ? значит 0 ИЛИ 1 Если квантификаторов не было добавлено, то считается, что должен быть только 1 элемент. Если бы нам нужен был один из группы элементов, можно было бы написать так: < ! ELEMENT company ((name | offices) ) > Тогда выбирался бы один из элементов: name или offices, но если бы внутри company было сразу два их, то валидация бы не проходила. Так же можно заметить, что в employee есть слово EMPTY – это значит, что элемент должен быть пустым. Есть еще ANY – любые элементы. #PCDATA – текстовые данные. ATTLIST Служит для добавления атрибутов к элементам. После ATTLIST следует название нужного элемента, а после словарь вида «название атрибута – тип атрибута», а в конце можно добавить #IMPLIED (не обязателен) или #REQUIRED (обязателен). CDATA – текстовые данные. Есть и другие типы, однако все они строчные. ENTITY ENTITY служит для объявления сокращений и текста, который будет на них подстваляться. По сути, мы просто сможем использовать в XML вместо полного текста просто название сущности со знаком & перед и; после. Например: чтобы отличать разметку в HTML и просто символы, левую угловую скобочку часто экранируют с помощью lt; , только нужно еще выставить & перед lt. Тогда мы будем использовать не разметку, а просто символ < . Как вы можете видеть, все довольно просто: объявляете элементы, объясняете, какие элементы объявленные элементы способны содержать, добавление атрибутов этим элементам и, по желанию, можете добавить сущности, чтобы сокращать какие-то записи. И тут вы должны были бы спросить: а как использовать наши правила в нашем XML файле? Ведь мы просто объявили правила, но мы не использовали их в XML. Есть два способа использовать их в XML: 1. Внедрение - написание DTD правил внутри самого XML файла, достаточно просто написать корневой элемент после ключевого слова DOCTYPE и заключить наш DTD файл внутри квадратных скобочек. < ? xml version= "1.0" encoding= "UTF-8" ? > < ! DOCTYPE company [ < ! -- Объявление возможных элементов -- > < ! ELEMENT employee EMPTY> < ! ELEMENT employees (employee+ ) > < ! ELEMENT office (employees) > < ! ELEMENT offices (office+ ) > < ! ELEMENT name (#PCDATA) > < ! ELEMENT company (name, offices) > < ! -- Добавление атрибутов для элементов employee и office -- > < ! ATTLIST employee name CDATA #REQUIRED job CDATA #REQUIRED > < ! ATTLIST office floor CDATA #REQUIRED room CDATA #REQUIRED > < ! -- Добавление сущностей -- > < ! ENTITY M "Maksim" > < ! ENTITY I "Ivan" > < ! ENTITY F "Franklin" > ] > < company> < name> IT- Heaven< / name> < ! -- Иван недавно уволился, только неделю отработать должен. Не забудьте потом удалить его из списка. -- > < offices> < office floor= "1" room= "1" > < employees> < employee name= "&M;" job= "Middle Software Developer" / > < employee name= "&I;" job= "Junior Software Developer" / > < employee name= "&F;" job= "Junior Software Developer" / > < / employees> < / office> < office floor= "1" room= "2" > < employees> < employee name= "Herald" job= "Middle Software Developer" / > < employee name= "Adam" job= "Middle Software Developer" / > < employee name= "Leroy" job= "Junior Software Developer" / > < / employees> < / office> < / offices> < / company> 2. Импорт - мы записываем все наши правила в отдельный DTD файл, после чего в XML файле используем DOCTYPE-конструкцию из первого способа, только вместо квадратных скобочек нужно написать SYSTEM и указать абсолютный или относительный до текущего местоположения файла путь. < ? xml version= "1.0" encoding= "UTF-8" ? > < ! DOCTYPE company SYSTEM "dtd_example1.dtd" > < company> < name> IT- Heaven< / name> < ! -- Иван недавно уволился, только неделю отработать должен. Не забудьте потом удалить его из списка. -- > < offices> < office floor= "1" room= "1" > < employees> < employee name= "&M;" job= "Middle Software Developer" / > < employee name= "&I;" job= "Junior Software Developer" / > < employee name= "&F;" job= "Junior Software Developer" / > < / employees> < / office> < office floor= "1" room= "2" > < employees> < employee name= "Herald" job= "Middle Software Developer" / > < employee name= "Adam" job= "Middle Software Developer" / > < employee name= "Leroy" job= "Junior Software Developer" / > < / employees> < / office> < / offices> < / company> Так же можно использовать ключевое слово PUBLIC вместо SYSTEM, однако оно вряд ли вам пригодится. Если интересно, то почитать про него (и про SYSTEM тоже) можно подробно тут: ссылочка . Теперь мы не можем использовать другие элементы без их объявления в DTD, а весь XML подчиняется нашим правилам. Можете попробовать записать данный код в IntelliJ IDEA в отдельный файл с расширением.xml и попробовать добавить какие-то новые элементы или удалить элемент из нашего DTD и заметите, как IDE будет указывать вам на ошибку. Однако, у DTD есть свои минусы:- У него свой собственный синтаксис, отличный от синтаксиса xml.
- В DTD нет проверки типов данных, а содержать он может только строки.
- В DTD нет пространства имён.
На сегодняшний день уже всем специалистам в области веб-технологий стало очевидно, что существующих стандартов передачи данных по интернету недостаточно. Формат HTML, став в свое время прорывом в области отображения содержимого узлов интернета, уже не удовлетворяет всем необходимым на данный момент требованиям. Он позволяет описать то, каким образом должны быть отображены данные на экране конечного пользователя, но не предоставляет никаких средств для эффективного описания передаваемых данных и управления ими.
Кроме того, камнем преткновения для многих компаний, занимающихся разработкой программного обеспечения, является необходимость совместного использования различных компонент, обеспечения их взаимодействия, возможности обмена данными между ними.
До недавнего времени не существовало стандарта, предоставляющего средства для интеллектуального поиска информации, обмена данными, адаптивной обработки получаемых данных.
Решением всех описанных выше проблем стал утвержденный в 1998 году международной организацией W3C (EN) язык XML. XML (eXtensible Markup Language) - это расширяемый язык разметки, предназначенный для описания в текстовой форме структурированных данных. Этот текстовый (text-based) формат, во многом схожий с HTML, разработан специально для хранения и передачи данных.
XML позволяет описывать и передавать такие структурированные данные, как:
- отдельные документы;
- метаданные, описывающие содержимое какого-либо узла интернета;
- объекты, содержащие данные и методы работы с ними (например, элементы управления ActiveX или объекты Java);
- отдельные записи (например, результаты выполнения запросов к базам данных);
- всевозможные веб-ссылки на информационные и людские ресурсы интернета (адреса электронной почты, гипертекстовые ссылки и пр.).
Создание XML-документов
Данные, описанные на языке XML, называются XML-документами. Язык XML легко читаем и достаточно прост для понимания. Если вы были знакомы с HTML, то научиться составлять XML-документы не составит для вас никакого труда.
Исходный текст XML-документа состоит из набора XML-элементов, каждый из которых содержит начальный и конечный тэги. Каждая пара тэгов представляет часть данных. То есть, как и HTML, язык XML для описания данных использует тэги. Но, в отличие от HTML, XML позволяет использовать неограниченный набор пар тэгов, каждая из которых представляет не то, как заключенные в нее данные должны выглядеть, а то, что они означают.
Этот текст может быть создан в обычном текстовом формате и сохранен в файле с расширением XML.
Любой элемент XML-документа может иметь атрибуты,
уточняющие его характеристики. Атрибут - это пара имя="значение",
которая задается при определении элемента в начальном тэге.
В приведенном выше примере у элемента
Принцип расширяемости языка XML состоит в возможности использования неограниченного количества пар тэгов, определяемых создателем XML-документа. Например, приведенное выше описание программы телепередач можно расширить, включив в него информацию о регионе вещания и программу передач канала РТР. В этом случае XML-описание примет вид:
Теперь из этого XML-описания можно извлечь программу телепередач каналов ОРТ и РТР на 25 декабря по городу Санкт-Петербург, Россия.
Принцип независимости определения внутренней структуры документа от способов представления этой информации состоит в отделении данных от процесса их обработки и отображения. Таким образом, полученные данные можно использовать в соответствии с нуждами клиента, то есть выбирать нужное оформление, применять необходимые методы обработки.
Управлять отображением элементов в окне программы-клиента (например, в окне броузера) можно с помощью специальных инструкций - стилевых таблиц XSL (eXstensible Stylesheet Language). Эти таблицы XSL позволяют определять оформление элемента в зависимости от его месторасположения внутри документа, то есть к двум элементам с одинаковым названием могут применяться различные правила форматирования. Кроме того, языком, лежащим в основе XSL, является XML, а это означает, что таблицы XSL более универсальны, а для контроля корректности составления таких стилевых таблиц можно использовать DTD-описания или схемы данных, рассмотренные ниже.
Формат XML, по сравнению с HTML, имеет небольшой набор простых правил разбора, который позволяет разбирать XML-документы, не прибегая к каким-либо внешним описаниям используемых XML-элементов. В общем случае XML-документы должны удовлетворять следующим требованиям:
- Каждый открывающий тэг, определяющий некоторую часть данных в документе, обязательно должен сопровождаться закрывающим, то есть, в отличие от HTML, нельзя опускать закрывающие тэги.
- Вложенность тэгов в XML строго контролируется, поэтому необходимо следить за порядком следования открывающих и закрывающих тэгов.
- В XML учитывается регистр символов.
- Вся информация, располагающаяся между начальным и конечным тэгами, рассматривается в XML как данные, и поэтому учитываются все символы форматирования (то есть пробелы, переводы строк, табуляции не игнорируются, как в HTML).
- В XML существует набор зарезервированных символов, которые
должны быть заданы в XML-документе только специальным
образом. Такими символами и задающими их наборами символов являются:
< < & & > > " " " " - Каждый XML-документ должен иметь уникальный
корневой элемент. В нашем примере таким элементом является элемент
. - Все значения атрибутов, используемых в определении тэгов, должны быть заключены в кавычки.
Если XML-документ не нарушает приведенные выше правила, то он называется формально-правильным .
На сегодняшний день существует два способа контроля правильности XML-документа: DTD-определения (Document Type Definition) и схемы данных (Semantic Schema). Если XML-документ создается и пересылается с использованием DTD-описаний или схем (Schemas), то он называется валидным .
Схема - это способ создания правил построения XML-документов, то есть задания допустимых имен, типов, атрибутов и отношений элементов в XML-документе. Схемы являются альтернативным способом создания правил построения XML-документов. По сравнению с DTD-описаниями, схемы обладают более мощными средствами для определения сложных структур данных, обеспечивают более понятный способ описания грамматики языка, способны легко модернизироваться и расширяться. Безусловным достоинством схем является также то, что они позволяют описывать правила для XML-документа средствами самого же XML. С этой точки зрения язык XML можно назвать самоописывающимся.
Поскольку XML-элементы, используемые в одном документе, могут быть взяты из различных XML-схем, то может возникнуть конфликт имен элементов. Пространства имен (name spaces) позволяют решить эту проблему. Пространства имен позволяют различать элементы с одинаковыми именами, но имеющие разное смысловое значение. Однако они не определяют способ обработки таких элементов - этим занимаются XML-анализаторы, обсуждаемые ниже.
Чтобы более четко представить себе назначение и возможности использования XML-схем, приведем схему для рассмотренного выше примера программы телепередач.
Эта XML-схема должна быть сохранена в файле
TV-ProgramSchema.XML. Корневым элементом этого XML-файла
является элемент
Если для контроля правильности XML-описания программы телепередач использовать приведенную выше схему, то в заголовке XML-документа необходимо указать используемую схему. Тогда XML-описание программы телепередач канала ОРТ будет выглядеть следующим образом:
Теперь корневой элемент
Анализ XML-документов
Получение данных из XML-документа, а также проверка корректности XML-документов обеспечивается анализаторами (parsers) XML-документов. Если XML-документ является формально-правильным, то все анализаторы, предназначенные для разбора XML-документов, смогут работать с ним корректно.
Поскольку использование DTD в XML не является обязательным, то любой формально-правильный документ может быть распознан и разобран программой, предназначенной для анализа XML-документов. Например, любое XML-описание, приведенное в этом документе, является формально-правильным, поэтому любым XML-анализатором будет распознано корректно.
Если же на вход XML-анализатору подается XML-документ, использующий XML-схему, то он будет разобран, проверен на правильность и соответствие схеме. Например, XML-описание программы телепередач канала РТР, использующее схему TV-ProgramSchema.xml, будет признано формально-правильным и валидным.
XML-анализаторы позволяют в случае если заданные в документе конструкции языка являются синтаксически корректными, правильно извлекать определяемые ими элементы документа и передавать их прикладной программе, выполняющей необходимые действия по отображению. То есть после разбора XML-документа в большинстве случаев, прикладной программе предоставляется объектная модель, отображающая содержимое полученного XML-документа, и средства, необходимые для работы с ней (прохода по дереву элементов).
Поскольку XML, в отличие от HTML, никак не определяет способ отображения и использования описываемых с его помощью элементов документа, то XML-анализатору предоставляется возможность выбирать нужное оформление.
Как уже упоминалось, для определения оформления XML-элементов можно применять таблицы XSL. Принцип обработки XML-документов, использующих стилевые таблицы, заключается в следующем: при разборе XSL-документа программа-анализатор обрабатывает инструкции этого языка и каждому элементу, найденному в XML-дереве ставит в соответствие набор тэгов, определяющих форматирование этого элемента. Иначе говоря, с помощью таблиц XSL задается шаблон форматирования для XML-элементов, причем сам этот шаблон может иметь структуру соответствующего фрагмента XML-документа. Инструкции XSL определяют точное месторасположение элемента XML в дереве, поэтому существует возможность применять различные стили оформления к одинаковым элементам, в зависимости от контекста их использования.
В некоторых анализаторах способ представления структуры документа основывается на спецификации DOM (Document Object Model), что позволяет использовать строгую иерархическую модель DOM при создании XML-документов.
Примером XML-анализатора может служить встроенный в Microsoft Internet Explorer версии 5.0 XML-анализатор MSXML. Он позволяет читать данные из XML-файла, обрабатывать их, генерировать дерево элементов, отображать данные с использованием стилевых таблиц XSL, а также, используя DOM, представлять все элементы данных в виде объектов.
Использование XML
Многие специалисты рассматривают XML как новую технологию интеграции программных компонент. Основными преимуществами использования XML являются:
- Интеграция данных из различных источников. XML можно использовать для объединения разнородных структурированных данных на среднем уровне трехуровневых веб-систем, баз данных.
- Локальная обработка данных. Полученные данные в формате XML можно разбирать, обрабатывать и отображать непосредственно на клиенте без дополнительных обращений к серверу.
- Просмотр и манипулирование данными в различных разрезах. Полученные данные могут обрабатываться и просматриваться клиентом различными способами в зависимости от нужд конечного пользователя.
- Возможность частичного обновления данных. С помощью XML можно обновлять только ту часть структурированных данных, которая была изменена, а не всю структуру целиком.
Все эти преимущества делают XML незаменимым инструментом для разработки гибких средств поиска информации в базах данных, мощных трехуровневых веб-приложений, а также приложений, поддерживающих транзакции. Другими словами, с помощью XML можно формировать запросы к базам данных различных структур, что позволяет осуществлять поиск информации в многочисленных несовместимых друг с другом базах данных. Использование XML на среднем уровне трехуровневых веб-приложений позволяет осуществлять эффективный обмен данными между клиентами и серверами систем электронной коммерции.
Кроме того, язык XML может использоваться в качестве средства для описания грамматики других языков и контроля правильности составления документов.
Инструменты обработки данных, полученных в формате XML, могут быть разработаны в среде Visual Basic, Java или C++.
Люсинда Дайкс, Эд Титтель
XML - это язык разметки, который создает веб-страницы. Прежде чем вы начнете использовать XML, изучите разницу между действительным и хорошо сформированным документом, как создать элементы определения DTD (Document Type Definition) и основные объявления схем для создания XML-документа. Вы также захотите понимать регулярно используемые зарезервированные символы, а также какие веб-браузеры лучше всего поддерживают XML и таблицы стилей.
Действительный в сравнении с хорошо сформированным XML-документом
В XML действительный документ должен соответствовать правилам в его DTD (определение типа документа) или схеме, который определяет, какие элементы могут отображаться в документа и того, как элементы могут входить друг в друга. Если документ плохо сформирован, он не продвигается далеко в XML-мире, поэтому при создании XML-документа вам необходимо играть по некоторым очень простым правилам. A хорошо сформированный документ должен иметь следующие компоненты:
Все начальные и конечные теги совпадают. Другими словами, открывающие и закрывающие части всегда должны содержать одно и то же имя в одном и том же случае: … или …, но не ….
Пустые элементы следуют специальному синтаксису XML, например .
Все значения атрибутов встречаются в одинарных или двойных кавычках: id = "value"> или .
Правила создания определения типа документа или DTD, Элементы
В принципе, вы готовите и используете определение типа документа (DTD) для добавления структуры и логики, что упрощает обеспечение присутствия всех необходимых функций - в правильном порядке - в вашем XML-документе. Вы можете разработать множество правил в DTD, которые контролируют, как элементы могут использоваться в XML-документе.
| Символ | Значение | Пример |
|---|---|---|
| #PCDATA | Содержит разобранные символьные данные или текст | |
| #PCDATA, имя-элемента | Содержит текст и другой элемент; #PCDATA всегда отображается первым в правиле | child) *> |
| , (запятая) | Необходимо использовать в этом порядке | child3)> |
| | (панель труб) | Использовать только один элемент из предоставленных вариантов | child3)> |
| имя-элемента (само по себе) | Использовать только одно имя | |
| имя-элемента? | child3?)> | |
| имя-элемента + | Использовать один или несколько раз | child3)> |
| имя-элемента * | Использовать один раз, много раз или вообще нет | child3)> |
| () | Указывает группы; может быть вложенным | или child4)> |
Декларации основных XML-схем
Документ XML Schema построен из серии объявлений, которые дают очень подробную информацию и обеспечивают, чтобы информация, содержащаяся в документе XML, находилась в правильной форме.
| Объявление | Назначение | Синтаксис |
|---|---|---|
| Схема | Определяет язык, который использует схема | xmlns: xsd = " // www. w3. org / 2001 / XMLSchema "> |
| Элемент | Определяет элемент | |
| Атрибут | Определяет атрибут | type =" type "> |
| Сложный тип | Определяет элемент, который содержит другие элементы, содержит атрибуты или содержит смешанный контент (элементы и текст) | |
| Простой тип | Создает ограниченный тип данных для элемента или атрибута значение | |
| Последовательный компоновщик | Указывает, что атрибуты или элементы в сложном типе должны быть перечислены в порядке | |
| Choice compositor | Указывает, что может использоваться любой из атрибутов или элементов в сложном типе | |
| All compositor | Указывает, что могут быть использованы любые или все атрибуты или элементы в сложном типе | |
| Аннотация | Содержит элементы документации и / или appInfo, которые предоставляют дополнительную информацию и комментарии к документу схемы | |
| Документация | Предоставляет удобочитаемую информацию в аннотации | |
| Информация о приложении | Предоставляет читаемую компьютером информацию в пределах аннотацию |
Общие зарезервированные символы в XML
Некоторые объекты зарезервированы для внутреннего использования в XML и должны быть заменены символьными ссылками в вашем контенте. Эти пять обычно используемых внутренних объектов уже определены как часть XML и готовы к использованию:
CSS1?
| XSLT 1. 0? | Да | Да | Нет | Нет |
|---|---|---|---|---|
| Internet Explorer 6. 0 | Да | Да | Да | Да |
| Mozilla 1. 7. 5 | Да | Да | Да | Да |
| Mozilla Firefox 1. 0 | Да | Да | Да | Да |
| Netscape Navigator 7 | Да | Да | Да | Да |
| Opera 7 | Да | Да | Да | Нет |
