Смотреть что такое "XML" в других словарях. Язык XML - Описание технологии
XML (Extensible Markup Language) - это новый SGML-производный язык разметки документов, позволяющий структурировать информацию разного типа, используя для этого произвольный набор инструкций. Разработчиков Интернет приложений, пытающихся на практике использовать новую технологию, могут заинтересовать конкретные вопросы, связанные с проблемами создания, обработки XML-документов, их отображения на стороне клиента. В этой статье дается краткое представление о том, что представляет собой и для чего нужен XML-документ и на практических примерах иллюстрируются некоторые простые, но пока, к сожалению, мало описанные механизмы его обработки.
Что такое XML
Сегодня XML может использоваться в любых приложениях, которым нужна структурированная информация - от сложных геоинформационных систем, с гигантскими объемами передаваемой информации до обычных "однокомпьютерных" программ, использующих этот язык для описания служебной информации. При внимательном взгляде на окружающий нас информационный мир можно выделить множество задач, связанных с созданием и обработкой структурированной информации, для решения которых может использоваться XML:
- В первую очередь, эта технология может оказаться полезной для разработчиков сложных информационных систем, с большим количеством приложений, связанных потоками информации самой различной структурой. В этом случае XML - документы выполняют роль универсального формата для обмена информацией между отдельными компонентами большой программы.
- XML является базовым стандартом для нового языка описания ресурсов, RDF, позволяющего упростить многие проблемы в Web, связанные с поиском нужной информации, обеспечением контроля за содержимым сетевых ресурсов, создания электронных библиотек и т.д.
- Язык XML позволяет описывать данные произвольного типа и используется для представления специализированной информации, например химических, математических, физических формул, медицинских рецептов, нотных записей, и т.д. Это означает, что XML может служить мощным дополнением к HTML для распространения в Web "нестандартной" информации. Возможно, в самом ближайшем будущем XML полностью заменит собой HTML, по крайней мере, первые попытки интеграции этих двух языков уже делаются (спецификация ).
- XML-документы могут использоваться в качестве промежуточного формата данных в трехзвенных системах. Обычно схема взаимодействия между серверами приложений и баз данных зависит от конкретной СУБД и диалекта SQL, используемого для доступа к данным. Если же результаты запроса будут представлены в некотором универсальном текстовом формате, то звено СУБД, как таковое, станет "прозрачным" для приложения. Кроме того, сегодня на рассмотрение W3C предложена спецификация нового языка запросов к базам данных XQL, который в будущем может стать альтернативой SQL.
- Информация, содержащаяся в XML-документах, может изменяться, передаваться на машину клиента и обновляться по частям. Разрабатываемые спецификации XLink и Xpointer поволят ссылаться на отдельные элементы документа, c учетом их вложенности и значений атрибутов.
- Использование стилевых таблиц (XSL) позволяет обеспечить независимое от конкретного устройства вывода отображение XML- документов.
- XML может использоваться в обычных приложениях для хранения и обработки структурированных данных в едином формате.
XML-документ представляет собой обычный текстовый файл, в котором при помощи специальных маркеров создаются элементы данных, последовательность и вложенность которых определяет структуру документа и его содержание. Основным достоинством XML документов является то, что при относительно простом способе создания и обработки (обычный текст может редактироваться любым тестовым процессором и обрабатываться стандартными XML анализаторами), они позволяют создавать структурированную информацию, которую хорошо "понимают" компьютеры.
Как создать XML документ?
Для создания XML документа в простейшем случае вам не понадобится ничего кроме обычного текстового редактора (по мнению многих Web-дизайнеров, лучший инструмент для создания Web-страниц). Вот пример небольшого XML-документа, используемого вместо обычной записной книжки:
При создании собственного языка разметки вы можете придумывать любые названия элементов, (почти любые, т.к. список допустимых символов ограничен и приведен в ), соответствующих контексту их использования. В нашем примере приведен лишь один из многочисленных способ создания структуры дневника. В этом и заключается гибкость и расширяемость XML-производных языков - они создаются разработчиком "на лету", согласно его представлениям о структуре документа, и могут затем использоваться универсальными программами просмотра наравне с любыми другими XML-производными языками, т.к. вся необходимая для синтаксического анализа информация заключена внутри документа.
Создавая новый формат, необходимо учитывать тот факт, что документов, "написанных на XML", не может быть в принципе - в любом случае авторы документа для его разметки используют основанный на стандарте XML (т.н. XML-производный) язык, но не сам XML. Поэтому при сохранении созданного файла можно выбрать для него какое-то подходящее названию расширение (например, noteML).
XML может использоваться вами для создания документов какого-то определенного типа и структурой, необходимой для конкретного приложения. Однако если сфера применения языка оказывается достаточно широкой и он начинает представлять интерес для большого числа разработчиков, то его спецификация вполне может быть представлена на рассмотрение в W3C и после согласования всеми заинтересованными сторонами, утверждена консорциумом в качестве официальной рекомендации.
Надо заметить, что процесс появления новой спецификации очень длителен и сложен. Любой документ, предлагаемый W3C, прежде чем стать стандартом проходит несколько этапов. Сначала пожелания и рекомендации, поступающие от различных компаний, участвующих в его разработке, оформляются в виде принятого к сведению замечания (Note), своеобразного протокола о намерениях. Информация, изложенная в таких документах предназначена только для обсуждения членами консорциума и никто не дает гарантии того, что эти замечания потом станут рекомендацией.
Следующей этапом продвижения документа является рабочий вариант спецификации, который составляет и изменяет в дальнейшем специально созданная рабочая группа (Working Group), в состав которой входят представители заинтересовавшихся идеей компаний. Все изменения, вносимые в этот документ обязательно публикуются на сервере консорциума www.w3.org и до тех пор, пока рабочий вариант не станет рекомендацией, он может служить для разработчиков лишь "путеводной звездой", с которой компания может сверять свои планы, но не должна использовать при разработке ПО.
В том случае, если стороны договорились по всем основным вопросам и существенных изменений в документ больше вносится, рабочий вариант становится Предложенной Рекомендацией и после голосования членами рабочей группы может стать уже Официальной Рекомендаций W3C, что по статусу соответствует стандарту в WWW.
XML-генераторы
XML документы могут служить промежуточным форматом для передачи информации от одного приложения к другому (например, как результат запроса к базе данных), поэтому их содержимое иногда генерируется и обрабатывается программами автоматически. Далеко не всегда XML документ нужно создавать вручную.
Пусть, например, нашей задачей является создание формата хранения данных регистрации каких-то происходящих в системе событий (log-файла). В простейшем случае можно ограничиться фиксированием успешных и ошибочных запросов к нашим ресурсам - в таком документе должна присутствовать информация о времени произошедшего события, его результате (удача/ошибка), IP адресе источника запроса, URI ресурса и коде результата.
Наш XML документ может выглядеть следующим образом:
Структура документа довольно проста - корневым в данном случае является элемент log, каждое произошедшее событие фиксируется в элементе event и описывается при помощи его атрибутов(date - время и result - тип события) и внутренних элементов (method - метод доступа, ip-from - адрес источника, url-to - запрашиваемый ресурс, response - код ответа). Генерацией этого документа может заниматься, например, модуль аутентификации запросов в систему, а использованием - программа обработки регистрационных данных (log viewer).
Что такое DTD?
Итак, мы создали XML документ и убедились, что набор используемых при этом тэгов позволяет осуществлять любые манипуляции с нашей информацией. В таком случае, для того, чтобы утвердить правила нашего нового языка, т.е. список допустимых элементов, их возможное содержимое и атрибуты, мы должны создать DTD - определения (на момент написания статьи спецификация для XMLдокументов еще не утверждена и пока DTD являются единственным стандартным способом описания грамматики).
Небольшой пример для нашего XML-документа:
Сохраните этот файл под именем log.dtd и включите в XML-документ новую строчку:
Теперь верифицирующий XML-анализатор при обработке документа будет сверять порядок определения элементов и их атрибутов с тем, как это указано у нас в DTD-нотациях и в случае нарушения внутренней структуры (которая определяет "семантику" документа) выдавать сообщение об ошибке.
Что такое Namespaces?
Как уже упоминалось ранее, вся прелесть использования XML заключается в возможности придумывания собственных тэгов, названия которых наиболее полно соответствовали бы предназначению. Но фантазия и словарный запас людей не безграничны, поэтому нет абсолютно никакой гарантии того, что данные вами имена элементов не будут использованы кем-то еще. До тех пор, пока в вашем приложении обрабатываются только собственные XML-документы, никаких проблем не возникнет. Но вполне возможна ситуация, когда один и тот же документ будет содержать информацию для нескольких обработчиков одновременно. В этом случае названия некоторых элементов или их атрибутов могут совпасть, что вызовет либо ошибку в XML- анализаторе, либо неправильное представление документа. Например, в нашем случае, элемент event вполне мог бы быть использован для записи других событий и обрабатываться другим приложением.
Чтобы исправить эту ситуацию, мы должны определить уникальные названия элементов и их атрибутов, "дописывая" к их обычным именам некоторый универсальный неповторяющийся префикс. Для этого применяется механизм Namespaces ( Namespaces была официально утверждена W3C в январе 1999 года и сегодня является частью стандарта XML). Согласно этой спецификации, для определения "области действия" тэга (на самом деле этот термин, широко используемый в обычных языках программирования, неприменим в XML, потому что как такового множества, на котором могла бы быть построена "область", внутри структурированного XML документа нет) необходимо определить уникальный атрибут, описывающий название элемента, по которому анализатор документа сможет определить, к какой группе имен оно относится (Namespace идентификаторы могут применяться для описания уникальных названий как элементов, так и их атрибутов). В нашем последнем примере это может быть сделано так:
Уникальность атрибуту имени обеспечивает использование в качестве его значения некоторых универсальных идентификаторов ресурсов (например, URI или ISBN) .
Полную информацию по использованию Namespace вы можете найти в этого стандарта. В дальнейшем, для упрощения примеров, мы будем Namespace - описания пропускать.
Инструментарий
Обработка XML-документов
Основным сдерживающим фактором в продвижении XML технологии в Web на сегодняшний день является отсутствие полной поддержки этого формата всеми производителями броузеров - программ, наиболее часто используемых на стороне клиента. Выходом из создавшейся ситуации может стать вариант, при котором обработкой XML документов занимается серверная сторона Используя любой существующий XML-анализатор, можно формировать необходимую информацию уже на сервере и посылать клиенту нормальный HTML-документ. Однако такой способ, конечно, менее гибок, и позволяет использовать XML технологию лишь для хранения структурированной информации, но не для ее динамического изменения на стороне клиента.
В августе 1997 RFC 2376 были утверждены MIME типы для XML-ресурсов: text/xml и application/xml. Поэтому XML документы могут передаваться по HTTP и отображаться программой просмотра также, как и обычные HTML- страницы. Для этого нужно немного изменить конфигурацию Web-сервера (в Apache - добавить в файл mime.types строчку "text/xml xml ddt"), а на стороне клиента иметь броузер, поддерживающий стилевые таблицы или JavaScript. Сегодня такими броузерами являются Microsoft Internet Explorer 5, первый броузер, поддерживающий спецификацию XML 1.0 и стилевые таблицы XSL; броузер Amaya, предлагаемый консорциумом специально для тестовых целей () и поддерживающий практически все разрабатываемые стандарты W3C. Поддержка XML также планируется в будущих версиях Netscape Navigator.
Объектная модель документа DOM
Одним из самых мощных интерфейсов доступа к содержимому XML документов является - DOM.
Объектная модель XML документов является представлением его внутренней структуры в виде совокупности определенных объектов. Для удобства эти объекты организуются в некоторую древообразную структуру данных - каждый элемент документа может быть отнесен к отдельной ветви, а все его содержимое, в виде набора вложенных элементов, комментариев, секций CDATA и т.д. представляется в этой структуре поддеревьями. Т.к. в любом правильно составленном XML-документе обязательно определен главный элемент, то все содержимое можно рассматривать как поддеревья этого основного элемента, называемого в таком случае корнем дерева документа. Для следующего фрагмента XML документа:
Объектное представление структуры документа не является чем-то новым для разработчиков. Для доступа к содержимому HTML страницы в сценариях давно используется объектно-ориентированный подход, - доступные для Java Script или VBScript элементы HTML документа могли создаваться, модифицироваться и просматриваться при помощи соответствующих объектов. Но их список и набор методов постоянно изменяется и зависит от типа броузера и версии языка. Для того, чтобы обеспечить независимый от конкретного языка программирования и типа документа интерфейс доступа к содержимому структурированного документа в рамках W3 консорциума была разработана и официально утверждена спецификация объектной модели DOM Level 1.
DOM - это спецификация универсального платформо- и программно-независимого доступа к содержимому документов и является просто своеобразным API для их обработчиков. DOM является стандартным способом построения объектной модели любого HTML или XML документа, при помощи которой можно производить поиск нужных фрагментов, создавать, удалять и модифицировать его элементы.
Для описания интерфейсов доступа к содержимому XML документов в спецификации DOM применяется платформонезависимый язык IDL и для использования их необходимо "перевести" на какой-то конкретный язык программирования. Однако этим занимаются создатели самих анализаторов, нам можно ничего не знать о способе реализации интерфейсов - с точки зрения разработчиков прикладных программ DOM выглядит как набор объектов с определенными методами и свойствами. В следующем разделе мы вкратце рассмотрим объектную модель Microsoft Internet Explorer 5, доступную из Java Script и VBScript сценариев.
XML (eXtensible Markup Language) это упрощенный диалект языка SGML, предназначенный для описания иерархических структур данных в World Wide Web. Он разрабатывается рабочей группой W3C с 1996 г.; в настоящее время принятой рекомендацией является вторая редакция языка XML 1.0 (октябрь 2000 г.), на которую и ориентируется дальнейшее изложение.
XML, несомненно, входит в обойму наиболее перспективных технологий WWW, чем объясняется интерес, который уделяется ему и корпорациями-разработчиками, и широкой публикой. Прежде чем перейти к его описанию, представляется уместным обсудить причины его появления и последующего бурного развития. Попытаемся для этого взглянуть на те проблемы WWW, которые должны быть решены средствами нового поколения Веб-технологий.
HTML не выражает смысла документов. Язык HTML был создан для описания структуры документов (название, заголовки, списки, абзацы и т. п.) и, в некоторой степени, правил их отображения (полужирный шрифт, курсивный шрифт и т. п.). Он ни в коей мере не предназначен для описания смысла написанных на нем документов, а во многих случаях именно данные составляют существо документа, будь-то биржевая сводка или научная публикация. Поэтому появилась необходимость в языке описания данных, причем данных, организованных в иерархические структуры. HTML громоздок и негибок. За последние годы HTML превратился в нагромождение тегов, которые часто дублируют друг друга и отнюдь не вносят ясности в текст документа. Если добавить сюда еще и нестандартные расширения HTML, которыми грешат все разработчики обозревателей, то создание мало-мальски сложных HTML-документов становится серьезной задачей. С другой стороны, раз и навсегда зафиксированный набор тегов часто оказывается недостаточно гибким для выражения нужного нам содержания. Концепция Веб-обозревателя слишком ограничена. С появлением Java-аплетов, сценарных языков и элементов ActiveX Веб-обозреватели перестали быть простыми "отображателями" HTML-документов; сегодня скорее они выглядят как программы, запускающие конкретные приложения. Тем не менее, сама концепция обозревателя накладывает излишние ограничения на пользователя; во многих случаях нам нужны Веб-ориентированные приложения , т. е. программы, способные читать специализированную информацию с Веб-узлов и выдавать нам ее в привычном виде, например, в виде электронных таблиц. Поиск документов возвращает слишком много ссылок. Все мы постоянно пользуемся поисковыми системами и постоянно клянем их за неудобство работы. Допустим, что мне нужны все тексты книг Сергея Довлатова, имеющиеся в Сети. Попытка поиска по имени автора приведет к тому, что я получу список всех ссылок с этим именем, включая воспоминания о Довлатове, рецензии на его книги и т. д. Намного удобнее было бы воспользоваться специальным тегомXML это попытка решить перечисленные проблемы путем создания простого языка разметки, описывающего произвольные структурированные данные. Точнее говоря, это метаязык, на котором пишутся специализированные языки, описывающие данные определенной структуры. Такие языки называются XML-словарями . В отличие от HTML, XML не содержит никаких указаний на то, как описанные в XML-документе данные должны отображаться. Способ отображения данных для различных устройств задается языком описания стилей XSL, который играет для XML примерно ту же роль, что CSS дл HTML. Другое принципиальное его отличие от HTML состоит в том, что XML может содержать любые теги, которые сочтут нужным использовать создатели XML-словаря. Приведем список лишь нескольких специализированных языков на базе XML, которые сегодня находятся в разных стадиях разработки рабочими группами W3C:
- MathML язык математических формул;
- SMIL язык интеграции и синхронизации мультимедийных средств;
- SVG язык двумерной векторной графики;
- RDF язык метаописаний ресурсов;
- XHTML переформулировка HTML в терминах XML.
Процесс обработки XML-документа состоит в следующем. Его текст анализируется специальной программой, которая называется XML-процессором . XML-процессор ничего не знает о семантике данных в документе; он только производит синтаксический разбор (parsing) текста документа и проверяет его правильность с точки зрени правил XML. Если документ правильно оформлен (well-formed), то результаты разбора текста передаются XML-процессором прикладной программе, которая выполняет их содержательную обработку; если же документ оформлен неверно, т. е. содержит синтаксические ошибки, то XML-процессор должен сообщить о них пользователю.
8.1.2. Применения XML
Возникает вопрос: а какой смысл в использовании "пустого языка", лишенного собственного содержания? Дело в том, что, несмотря на внешнюю простоту, XML обладает достаточно изощренными механизмами контроля правильности данных, позволяет производить проверку иерархических отношений внутри документа, и, самое главное, устанавливает единый стандарт для документов, хранящих данные, какова бы ни была природа этих данных. Остановимся подробнее на некоторых сферах применения языка XML.
Традиционная обработка данных Перечисленные выше возможности позволяют рассматривать XML как платформо-независимый стандарт хранения и представления информации, который в сочетании с другими современными технологиями (в частности, с технологиями Java) способен стать основой для создания любых машинно-независимых приложений, в т. ч. для обмена данными между сервером и клиентом. Кроме того, активно разрабатываемые сегодня языки запросов на базе XML могут составить серьезную конкуренцию языку SQL. Программирование, управляемое документом XML-документы могут служить контейнерами для построения приложений из существующих интерфейсов и компонентов. В этом случае документ состоит из ссылок на компоненты пользовательского интерфейса и модули обработки данных, которые связываются в процессе отображения страницы на экране. Архивирование компонентов Современное программирование базируется на использовании компонентов, которые в идеале должны легко собираться в единое целое с помощью несложного дополнительного кодирования. Основой для этого служит архивирование компонентов, которое, в свою очередь, требует единообразного подхода к их хранению и последующему использованию. Есть все основания полагать, что в ближайшем будущем XML-документы окажутся альтернативой распространенному сегодня хранению компонентов в виде двоичных модулей. Внедрение данных После того, как мы определили структуру данных XML, принципиально несложно написать генератор кода, обрабатывающего эти данные. По мере развития подобных программных средств вся рутинная обработка данных (включая проверку их правильности, представление в нужном формате и т. п.) может быть автоматизирована, позволяя разработчикам сосредоточиться на нестандартных частях создаваемого продукта.8.1.3. Структура XML-документа
XML-документ состоит из деклараций, элементов, комментариев, специальных символов и директив. Все эти составляющие документа описаны в данной главе.
8.1.3.1. Элементы и атрибуты
XML это теговый язык разметки документов. Иными словами, любой документ на языке XML представляет собой набор элементов , причем начало и конец каждого элемента обозначается специальными пометками, называемыми тегами .
Элемент состоит из трех частей: начального тега, содержимого и конечного тега. Тег это текст, заключенный в угловые скобки "<" и ">". Конечный тег имеет то же имя, что начальный тег, но начинается с косой черты "/". Пример XML-элемента:
Имена элементов зависят от регистра, т. е.
<элемент/>
Любой элемент может иметь атрибуты , содержащие дополнительную информацию об элементе. Атрибуты всегда включаются в начальный тег элемента и имеют вид:
Имя_атрибута="значение_атрибута"
Аттрибут обязан иметь значение, которое всегда должно быть заключено в одинарные или двойные кавычки. Имена атрибутов также зависят от регистра. Пример элемента, имеющего атрибут:
Элементы должны либо следовать друг за другом, либо быть вложены один в другой:
Здесь элемент books (книги) содержит два вложенных элемента book (книга), которые, в свою очередь, имеют атрибут isbn и содержат три последовательных элемента: title (название), author (автор) и present (есть в наличии), причем последний пуст, т. к. в данном случае соответствует логическому флажку.
Из приведенного описания видно, что синтаксис XML напоминает синтаксис HTML (что естественно, т. к. оба они являются диалектами одного языка SGML), но требования к оформлению правильных XML-документов выше. Еще одним очень важным отличием XML от HTML является то, что содержимое элементов, т. е. все, что содержится между начальным и конечным тегами, считается данными. Это означает, что XML не игнорирует символы пробела и разрыва строк, как это делает HTML.
8.1.3.2. Пролог и директивы
Любой XML-документ состоит из пролога и корневого элемента , например:
В этом примере пролог сводится к единственной директиве (первая строка документа), указывающей версию XML. За ней следует XML-элемент с уникальным именем, который содержит в себе все остальные элементы и называется корневым. Директива (processing instruction) это выражение, заключенное в специальные теги "", которое содержит указания программе, обрабатывающей XML-документ.
Стандарт XML резервирует только одну директиву , указывающую на версию языка XML, которой соответствует данный документ (второй версии XML пока нет). В действительности, эта директива несколько богаче и в самом общем виде выглядит так:
Здесь атрибут encoding задает кодировку символов документа. По умолчанию считается, что XML-документы должны создаваться в формате UTF-8 или UTF-16 . Если же используется какая-либо другая кодировка символов, то ее название согласно Таблицы П7.1 должно быть указано в данном атрибуте, как показано в примере. Атрибут standalone говорит о том, содержит ли данный документ. Значение yes означает, что таких разделов нет, значение no что они есть.
8.1.3.3. Комментарии
XML-документы могут содержать комментарии , которые игнорируются приложением, обрабатывающим документ. Комментарии строятся по тем же правилам, что и в HTML:
- начинайте комментарий с символов "",
- не используйте внутри комментария символов "--".
Пример комментариев:
8.1.3.4. Имена и данные
Все имена элементов, атрибутов и разделов должны начинаться с буквы Unicode и состоять из букв, цифр, символов точки (.), подчеркивания (_) и дефиса (-). Единственное ограничение состоит в том, что они не должны начинаться с комбинации букв xml в любом регистре; подобные имена зарезервированы для будущих расширений языка. Существенно, что стандарт допускает использование в именах не только английских букв, но и любых других, хотя существующие XML-процессоры часто ограничены теми системами кодировок, которые в них заложены создателями. Поэтому мы в своих примерах пишем имена по-английски.
Данные , т. е. содержимое элементов и значения атрибутов, могут состоять из любых символов, кроме перечисленных в следующем разделе.
8.1.3.5. Специальные символы
Ряд символов в языке XML зарезервирован и должен представляться специальным образом:
При желании можно пользоваться числовой кодировкой символов в стандарте Unicode. При этом символ может быть задан своим десятичным кодом (код ; ) или шестнадцатеричным кодом (код ; ). Например © представляет символ авторского права © , а А – русскую букву А . Как мы увидим в дальнейшем, XML гораздо богаче, чем HTML, в использовании подобных конструкций, поскольку позволяет осуществлять подстановку в текст документов любых символьных выражений.
8.1.3.6. Секции CDATA
Еще одним способом включения в содержимое XML-элементов недопустимых символов является использование т. н. секций CDATA (сокр. от Character DATA, т. е. символьные данные). Допустим, что мы хотим сделать содержимым элемента layout фрагмент HTML-текста, например:
Заголовок
Подобная конструкция неверна, т. к. HTML-тег H1 будет в данном случае воспринят как тег XML. Для того, чтобы все содержимое элемента layout воспринималось как данные, мы должны заключить его в секцию CDATA:
Как мы видим из этого примера, секция CDATA заключается в ограничители . Все внутри этой секции считается символьными данными; в частности, секции CDATA не могут вкладываться друг в друга.
8.1.4. Разделы и их декларации
8.1.4.1. Разделы XML-документа
Физически XML-документ может состоять из несколько разделов (entities). При этом корневой элемент документа также является разделом, который называется разделом документа , хотя он никак специально не оформлен. Все разделы имеют содержимое; все они, кроме раздела документа и внешней DTD, имеют имя.
С точки зрения синтаксического разбора документа разделы подразделяются на анализируемые и неанализируемые. Неанализируемый раздел (unparsed entity) это ресурс, содержимое которого XML-процессор воспринимает как внешние данные без их синтаксического анализа (например, текст, не являющийся XML-документом). Неанализируемые разделы всегда имеют нотацию , указывающую на их формат. Анализируемые разделы (parsed entities) предназначены для текстовой подстановки: всякий раз, когда XML-процессор встречает в документе имя такого раздела, он заменяет его на содержимое этого раздела.
8.1.4.2. Внутренние разделы
Декларации разделов подразделяются на внутренние и внешние. Декларация внутреннего раздела выглядит так:
Она включает в себя содержимое объекта (параметр значение) и используется для подстановки этого значения вместо имени раздела. Мы можем, например, ввести в пример с книгами атрибут жанр и использовать для задания жанра внутренние разделы:
]>
Из этого примера видно, что ссылка на раздел (entity reference) выглядит точно так же, как ссылка на специальный символ, т. е. имеет вид &имя; . На самом деле, специальные символы это точно такие же ссылки, но соответствующие разделы заданы неявно во внутренней декларации языка XML. Подобные текстовые подстановки удобны для задания сокращений, позволяющих уменьшить объем документа, и для введения обозначений для часто изменяемых полей документа. Так, например, мы можем вынести во внутренний раздел дату очередной ревизии публикации и затем изменять только значение этого раздела.
8.1.4.3. Внешние разделы
Существуют два варианта деклараций внешнего раздела :
Первый вариант называется системным разделом , второй публичным разделом . Они оба связывают имя раздела с внешним ресурсом, заданным своим URI , который должен иметь кодированную форму и не содержать. URI внешнего ресурса называется системным идентификатором раздела . Использование внешнего ресурса зависит от нескольких факторов:
- Если декларация содержит параметр NDATA, задающий нотацию раздела, то раздел является неанализируемым.
- Если параметр NDATA не задан, то раздел анализируемый, и соответствующий ресурс должен быть XML-документом. Это означает, что вместо ссылки на раздел в текст документа будет включаться текст соответствующего ресурса.
- Публичный раздел может содержать строку, задающую публичный идентификатор раздела . XML-процессор может использовать этот идентификатор для генерации альтернативного URI данного раздела. Если ему это не удалось, то он должен использовать системный идентификатор для загрузки содержимого раздела.
Примеры деклараций внешних ресурсов:
Внешний анализируемый раздел должен начинаться с директивы , которая может не содержать номера версии, но обязана содержать кодировку символов. Эта директива не входит в состав подставляемого текста.
8.1.5. Декларация типа документа
Декларация типа XML-документа (document type declaration) содержит определение типа документа (document type definition, DTD) или указывает на него. DTD это специальная грамматика, описывающая синтаксис определенного класса документов; правила создания DTD рассмотрены в гл. 8.2 . Здесь же приводится только описание деклараций, которые обеспечивают доступ к DTD. Декларация типа документа, как и декларация раздела, может быть внутренней или внешней. Внутренняя декларация имеет вид:
а внешняя те же два варианта, что и внешние разделы:
Таким образом, отличие декларации типа документа от декларации раздела состоит только в том, что:
- она начинается с ключевого слова!DOCTYPE , а не!ENTITY ;
- она может иметь тело, заключенное в квадратные скобки.
Имя такой декларации должно совпадать с именем корневого элемента, который она описывает, а тело должно соответствовать правилам построения DTD и будет описано в гл. 8.2 . Пока отметим, что оно может содержать декларации разделов. Пример внутренней декларации был приведен в. Примеры внешних деклараций:
Отметим, что внешняя декларация типа документа может содержать и ссылку на DTD, которая называется внешним подмножеством DTD, и тело, которое описывает дополнения к внешней DTD (оно называется внутренним подмножеством DTD).
8.1.6. Пример XML-документа
Чтобы собрать все описанные выше понятия в единое целое, приведем пример законченного XML-документа, содержащего прейскурант книжного магазина.
]>
В данной статье мы начинаем изучение языка XML и подробно рассмотрим такие моменты, как разметка и структура XML-документа. Данная информация есть базовой в изучении XML, поэтому рекомендую тщательно проработать этот материал, чтобы не оставалось никаких вопросов. От этого зависит ваш успех в будущем и скорость изучения как самого XML, так и XSLT, который мы будем изучать сразу после освоения XML.
Итак, XML (eXtensible Markup Language) – это язык для текстового выражения информации в стандартном виде. Сам по себе он не имеет операторов и не выполняет никаких вычислений. Таким образом, XML – это метаязык, главной задачей которого есть описание новых языков документа.
Чтобы лучше понять суть вышесказанного, давайте перейдем непосредственно к примерам и первым делом рассмотрим разметку XML-документов.
Разметка XML документов
Разметка XML-документа практически ничем не отличается от разметки обычного HTML-документа ( . ). Одним из преимуществ XML являет то, что он позволяет создавать неограниченное количество тегов. Таким образом, каждый тег имеет свою семантику, то есть несет определенный смысл. Для наглядности давайте рассмотрим XML-документ со списком книг.
Как видно с примера выше, все очень банально и просто. При этом XML-документ несет куда более подробную информацию по сравнению с обычным HTML-документом. В нашем примере очень просто понять, что тег
Одной из самых важных особенностей XML-документов является то, что их можно легко обрабатывать программно. Например, обработав пример вышеприведенного текста, можно с легкостью получить нужную информацию по книгам, вывести цены на книги по их названиям и т.д. При этом полностью сохраняется возможность визуального представления документа. Для этого достаточно лишь определить, как будет выглядеть тот или иной элемент.
Таким образом, XML позволяет отделять данные от их представления и создавать в текстовом виде документы со структурой, указанной явным образом. Если быть точным, то только лишь за счет расширения количества тегов мы сделали следующее:
- Явным образом выделили в XML-документе структуру, что в свою очередь сделало возможным дальнейшую программную обработку документа, например, при помощи технологии XSLT, которую мы будем изучать чуть позже. При этом одной из главных особенностей является то, что данный документ по прежнему остается понятным обычному человеку.
- Отделили данные в XML-документе от того, каким образом они должны быть представлены визуально. Это в свою очередь дало широкие возможности для публикации данных на разных носителях, например, на бумаге или в сети интернет.
Подводя итог вышесказанному, можно сделать вывод, что синтаксически в XML практически нет ничего нового по сравнению с HTML. XML является таким же текстом, размеченным тегами. Единственная разница лишь в том, что XML позволяет создавать любую разметку, которая может понадобиться для описания документа, при том как в HTML существует лишь ограниченный набор тегов, которые можно использовать.
Одним словом, XML является очень простым языком с небольшим набором основных конструкций, но в то же время он предоставляет неограниченные возможности для описания данных. Таким образом, каждый разработчик как бы сам изобретает свой собственный язык, который ограничивается лишь фантазией самого разработчика.
Структура XML документов
Для того чтобы представить структуру XML документов давайте рассмотрим самый простой пример документа XML.
Итак, мы видим, что данный пример практически ничем не отличается от предыдущего за исключением немного изменившихся тегов и нескольких атрибутов. Главное отличие здесь заключается в первой строчке, которая определяет файл как XML документ, построенный в соответствии с первой версией языка. Более подробно об этом мы поговорим в следующих статьях рубрики «Уроки XML и XSLT».
На данный момент нам важнее всего понять, что это очень простой язык, который очень похож на обычный HTML. В примере выше мы видим, что XML тоже имеет теги, которые могут быть вложенными, то есть содержать внутри себя другие теги. При этом теги в XML не просто ограничивают часть текста, а формируют отдельный элемент. Исходя из этого, то, что выделено тегами, в XML принято называть элементами.
Стоит также заметить, что в XML есть также атрибуты, комментарии и множество других элементов и конструкций. К сожалению одной статьи недостаточно для того чтобы обо всем подробно написать, поэтому будут написаны отдельные статьи по каждой теме. Если вы не хотите их пропустить, то рекомендую подписаться на новостную рассылку любым удобным для вас способом в пункте « » либо воспользоваться формой ниже.
На этом все. Удачи вам и успехов в изучении основ XML.
В 1986 году, задолго до того, как идея создания сети Веб была воплощена в жизнь, универсальный стандартизированный язык разметки SGML (Standardized Generalized Markup Language ) был утвержден в качестве международного стандарта (ISO 8879 ) определения языков разметки, хотя SGML существовал еще с конца шестидесятых. Он использовался для того, чтобы описывать языки разметки, предоставляя при этом автору возможность давать формальные определения каждому элементу и атрибуту языка .
Язык HTML первоначально был всего лишь одним из SGML -приложений. Он описывал правила, по которым должна быть подготовлена информация для World Wide Web . Таким образом, язык HTML - это набор предписаний SGML , сформулированных в виде определения типа документа (DTD ), объясняющих, что именно обозначают тэги и элементы. Схема DTD для языка HTML хранится в веб-браузере.
К недостаткам языка HTML можно отнести следующие:
- HTML имеет фиксированный набор тэгов . Нельзя создавать свои тэги, понятные другим пользователям.
- HTML - это исключительно технология представления данных . HTML не несет информации о значении содержания, заключенного в тэгах.
- HTML - "плоский" язык . Значимость тэгов в нем не определена, поэтому с его помощью нельзя описать иерархию данных.
- В качестве платформы для приложений используются браузеры . HTML не обладает достаточной мощью для создания веб-приложений на том уровне, к которому в настоящее время стремятся веб-разработчики. Например, на языке HTML невозможно разработать приложение для профессиональной обработки и поиска документов.
- Большие объемы трафика сети . Существующие HTML -документы, используемые как приложения, перегружают Интернет большими объемами трафика в системах клиент-сервер. Примером может служить пересылка по сети большого по объему документа, в то время как необходима только небольшая часть этого документа.
Таким образом, с одной стороны, язык HTML является очень удобным средством разметки документов для использования в веб, а с другой - документ, размеченный в HTML , имеет мало информации о своем содержании. Если тот или иной документ несет достаточно полную информацию о своем содержании, появляется возможность сравнительно легко провести автоматическую обобщенную обработку и поиск в файле, хранящем документ. Язык SGML позволяет сохранять информацию о содержании документа, однако вследствие особой сложности он никогда не использовался так широко, как HTML .
Группа экспертов по языку SGML , возглавляемая Джоном Боузэком (Jon Bosak ) из компании Sun Microsystems , приступила к работе по созданию подмножества языка SGML , которое могло бы быть принято Web -сообществом. Решено было удалить многие несущественные возможности SGML . Перестроенный таким образом язык назвали XML . Упрощенный вариант оказался значительно более доступным, чем оригинал, его спецификации занимали всего 26 страниц по сравнению с более чем 500 страницами спецификаций SGML .
Рассмотрим более детально структуру и особенности этого языка.
XML ( eXtensible Markup Language ) - рекомендованный W3C язык разметки . XML - текстовый формат , предназначенный для хранения структурированных данных, для обмена информацией между программами, а также для создания на его основе специализированных языков разметки. XML является упрощённым подмножеством языка SGML .
Язык XML имеет следующие достоинства :
- Это человеко-ориентированный формат документа, он понятен как человеку, так и компьютеру.
- Поддерживает Юникод.
- В формате XML могут быть описаны основные структуры данных - такие как записи, списки и деревья.
- Это самодокументируемый формат, который описывает структуру и имена полей также как и значения полей.
- Имеет строго определённый синтаксис и требования к анализу, что позволяет ему оставаться простым, эффективным и непротиворечивым.
- Широко используется для хранения и обработки документов;
- Это формат, основанный на международных стандартах;
- Иерархическая структура XML подходит для описания практически любых типов документов;
- Представляет собой простой текст, свободный от лицензирования и каких-либо ограничений;
- Не зависит от платформы;
- Является подмножеством SGML , для которого накоплен большой опыт работы и созданы специализированные приложения;
К известным недостаткам языка можно отнести следующие:
- Синтаксис XML
избыточен.
- Размер XML документа существенно больше бинарного представления тех же данных (порядка 10 раз).
- Размер XML документа существенно больше, чем документа в альтернативных текстовых форматах передачи данных (например JSON , YAML ) и особенно в форматах данных, оптимизированных для конкретного случая использования.
- Избыточность XML может повлиять на эффективность приложения. Возрастает стоимость хранения, обработки и передачи данных.
- Для большого количества задач не нужна вся мощь синтаксиса XML , и можно использовать значительно более простые и производительные решения.
- Пространства имён XML сложно использовать и их сложно реализовывать в XML парсерах .
- XML не содержит встроенной в язык поддержки типов данных. В нём нет понятий "целых чисел", "строк", "дат", "булевых значений" и т. д.
- Иерархическая модель данных , предлагаемая XML , ограничена по сравнению с реляционной моделью и объектно-ориентированными графами.
Вообще говоря, XML можно рассматривать не только как новый язык разметки , но и как основу для целого семейства технологий:
| XML | Технические рекомендации об использовании XML |
| DTD | Определение типа документа (схема) |
| XDR | Формат XML Reduced (схема Microsoft ) |
| XSD | Определение схемы XML (схемы W3C ) |
| Пространство имен | Метод определения имен элементов и атрибутов |
| XPath | Язык путей XML |
| XLink | Язык ссылок XML |
| XPointer | Язык указателей XML |
| DOM | API для объектной модели документа |
| SAX | Простой API для XML |
| XSL | Расширяемый язык таблиц стилей |
| XSL -FO | Объекты форматирования XSL |
| XSLT | Язык преобразований XSL |
| XInclude | Синтаксис XML Include |
Читатель научится использовать XSLT, который позволяет преобразовывать документы из одного формата в другие. Освоит инструмент XPath, используемый для обращения к различным частям XML-документов. Эти и другие, описываемые в книге, технологии позволяют выводить документы в формате HTML, использовать различные кодировки, в частности, для русификации и многое, многое другое.
О чем еще эта книга? На этот вопрос можно ответить так: в книге Алексея Валикова «Технология XSLT» рассматриваются технологии, которые облегчают применение структурированных данных в web-приложениях, тем самым открывая дорогу большим и очень большим проектам.
«Самоучитель XML» идеально подходит для самостоятельного изучения компьютерной технологии — XML, которая достаточно быстро проникает практически во все сферы обмена информацией. В этой книге представлены самые новые аспекты технологии XML — язык создания запросов XQuery, язык описания документов XSD, а также форматирование документов на языке XSL-FO. Отметим, что начав с азов технологии XML, Ильдар Хабибуллин постепенно выводит пользователя на уровень самостоятельного создания разнообразных программ-обработчиков документов XML. Изложение базируется на авторском курсе лекций и для него характерна краткость и простота. Огромное количество упражнений и примеров даёт возможность глубоко освоить материал. Самоучитель предназначен для программистов.
Книга «XSLT. Сборник рецептов» — незаменимое пособие для всех программистов, так как в ней приведены решения сотен задач, с которыми приходится сталкиваться разработчикам при использовании языка XSLT (Extensible Stylesheet Language Transformation). Данный язык является основным инструментом для обработки XML-документов, однако многие разработчики так и не освоили его в должной степени, предпочитая модифицировать наличествующий код, а не создавать новый. Данное издание поможет разобраться с обеими версиями XSLT. Большим плюсом книги является тот факт, что здесь не просто приведены решения тех или иных задач, возникающих в ходе создания программ, но и дается обоснование решения и объяснение применяемой методики, а также приводятся альтернативные решения. Книга рассчитана на программистов разного уровня квалификации — как на тех, кто уже знаком с языком XSLT, так и на тех, кто только начинает его осваивать.
XSLT – удобные и эффективные системы преобразования документов, широко распространенные сегодня. Стивен Холзнер не только детально анализирует синтаксис XSLT, но и доступно объясняет современные способы использования этой системы. В этой книге для вас собраны сотни примеров, рассказывающих, как на практике осуществляются преобразования XSLT на web-серверах, как используются браузеры для преобразований на лету. Книга необходима всем, кто хочет изучать XSLT и использовать его на практике.
В книге «XML и SOAP программирование для серверов BizTalk» автора Брайана Трэвиса рассмотрены технологии, заложенные в основе электронной коммерции и современного нам Интернет-бизнеса. Детально излагаются стандарты иерархического структурирования информации, идеология Biztalk и схемы представления. Кроме того, затронуты вопросы, касающиеся интеграции и разработки приложений на платформе Biztalk. Содержание книги пояснено на конкретных примерах создания клиента и сервера SOAP и разработки решения для автоматизации осуществления обмена между несколькими веб-сайтами и XML-документами. В приложениях собран богатый материал справочного характера, в том числе последние спецификации инфраструктуры BizTalk и протокола SOAP. Издание представляет интерес для менеджеров Интернет-проектов, создателей ПО электронной коммерции и всех, кто хочет пополнить свои знания о современных методах структурирования информации. Книгу составляют 12 глав, четыре приложения и предметный указатель. На диске, прилагаемом к книге, записаны ПО, документация, примеры реализации приложений и электронная версия печатного издания.
В книге «Разработка XML Web-сервисов средствами Microsoft.NET» описывается построение и применение Web-сервисов средствами платформы Microsoft .NET. Приводится рассмотрение Интернет-технологий ASP.NET и Remoting, DISCO, UDDI, протокола SOAP, языки XML, WSDL, и их роль в разработке Web-сервисов. Содержится описание новых последних разработок корпорации Microsoft, которые упрощают проектирование и распространение Web-сервисов. Здесь же содержится обсуждение продуктивных способов отладки Web-сервисов, защиты передаваемой информации, обеспечение масштабируемости и повышенной готовности Web-сервисов. Книга дополнена множеством примеров для лёгкого понимания теории.
Книга Грема Малкольма «Программирование для Microsoft SQL Server 2000 с использованием XML» является практическим руководством по разработке бизнес-приложений на основе XML и SQL Server. Здесь детально рассматриваются получение, вставка и сопоставление XML-данных с помощью популярных технологий XPath, XDR-схемы, язык XSL Transformation, HTTP и OLE DB и последних технологий. Размещенные в книге примеры показывают, как перенести значительные бизнес-процессы предприятия в Web с применением SQL Server и XML. В данном издании 9 глав и приложение, в котором описывается об основах языка XML персонально для администраторов СУБД SQL Server. Книга будет полезна всем, желающим обучиться с помощью XML интегрированию приложений и бизнес-процессов предприятий, которые сохраняют данные в БД SQL Server.
В книге Алексея Старыгина «XML: разработка Web-приложений» есть подробная обрисовка языка XML совместно с языками XSLT и XPath, описанными в первой части. Во втором издании находится практическое руководство по применению материала, приведённого в первом. Кроме XML, рассматриваются задачи, которые бывают при построении реальных Web-приложений, таких, как передача параметров HTTP-запроса серверу, проектирование форм, представление данных с помощью каскадных стилевых таблиц, обработка действий пользователя с помощью JavaScript.
Учебник «XML. Справочник WEB-мастера» является незаменимым инструментом для тех, кто интересуются новинками в технологии разработки и оформлении документов, которые будут размещаться на Интернет — сайтах. Он ознакомит вас с основами XML. В данном справочнике имеются определения всех элементов XML, рассматриваются многие вопросы по оформлению документов XML, подбору стилей. Помимо этого в справочнике предоставлены полезные сведения о том, как создаются гиперссылки XLink, как производится идентификация ресурсов XPointer и информация о использовании каналов CDF, как на WAP-ресурсах, так и в Интернете. Помимо этого имеются спецификации WML, XML, XML и Schema.
В книге «XML. Энциклопедия» приведены два основных подхода к программированию XML: подход для Microsoft и его альтернатива. Книга раскрывает множество полезных тем, такие как: каскадные таблицы стилей, форматирование, использование браузеров, разбор и подключение документов XML к различным приложениям и серверам баз данных. Начинающий программист сможет опираться на данные книги для изучения XML, а опытный программист расширит свои знания.
