Stefan Linde 2005-11-16 Service Oriented Architecture - XML Technologies <überschrift>Gliederung Extensible Markup Language (XML) DocumentType Definitions (DTD) XML-Schema Definition Language (XSD) Extensible-Stylesheet Language Transformation XMLQuery Language (XQuery) XML-Path Language (XPath) <überschrift>Wofür steht XML? XML = eXtensible Markup Language (erweiterbare Auszeichnungssprache) plattformunabhängiger Austausch von Daten selbsterklärende Daten <überschrift>Wie sieht XML aus? Nigel Rees 8.95 Evelyn Waugh 12.99 ]]> <überschrift>Dokumentgliederung Prolog Rumpf Epilog <überschrift>Elemente Markup-Zeichen (&, <) im Text verboten Namen müssen mit Buchstaben, Unterstrich oder Doppelpunkt anfangen. Zeichenfolge "xml" (in beliebiger Reihenfolge oder Groß-/Kleinschreibung) verboten Nutzung des Doppelpunktes vom W3C nicht empfohlen (Trennung zwischen Namensraum und lokalem Namen) <überschrift>Attribute Name-Wert-Paare pro Element ein Attribut nur einmal erlaubt Spezialattribute xml:lang xml:space <überschrift>Entity-Referenzen Einbinden von Textbausteinen an beliebigen Stellen Syntax: "&" + Entity-Name + ";" Definition von Entities im Abschnitt über DTDs <überschrift>Vordefinierte Entities Entity Zeichen &amp; & &apos; ' &gt; > &lt; < &quot; " <überschrift>Verarbeitungsanweisungen (processing instructions) einzige Festlegung des W3C: syntaktischer Aufbau "<?" Anweisung "?>" Verhalten von Parsern nicht vorgeschrieben <überschrift>Kommentare syntaktischer Aufbau: "<!--" viel wichtiger Kommentar "-->" Kommentartext nicht geparst -> kein Escaping nötig nicht erlaubt: Kommentare innerhalb eines Tags zwei Bindestriche innerhalb eines Kommentars <überschrift>Konzept Vereinheitlichung und Verdeutlichung von Dokumentstrukturen Überprüfung der syntaktischen Gültigkeit Reduzierung des Validierungsaufwands in der Zielanwendung implizite Dokumentation Problemstellung für spez. Dokument festgelegt <überschrift>Syntax eigene Syntax (nicht in XML-Notation) Schwächen bei komplexen Zusammenhängen gut geeignet, um einfache Dokumentstrukturen festzulegen <überschrift>Operatoren Operator Bedeutung , Sequenz | Auswahl ? Optionalität eines Elements * Beliebig häufiges Auftreten + Mindestens ein Vorkommen <überschrift>einfache Elemente <!ELEMENT foo EMPTY> <!ELEMENT foo ANY> <!ELEMENT foo #PCDATA> <überschrift>komplexe Elemente <!ELEMENT foo (bar)*> <!ELEMENT foo (A, (B | C)+, D?)> <!ELEMENT foo (A*, B?, (C+ | (D, E)) | F)> <überschrift>Attribute <!ATTLIST foo bar CDATA "value" ent ENTITY #IMPLIED> <!ATTLIST foo (value1| value2| value3) #REQUIRED> <überschrift>Vorgabewerte #IMPLIED #REQUIRED #FIXED #FIXED + Vorgabewert Vorgabewert <überschrift>Attributypen ID IDREF IDREFS CDATA ENTITY ENTITIES NMTOKEN NMTOKENS NOTATION Wert aus einer Aufzählung <überschrift>ENTITY Platzhalter für sich wiederholende Inhalte General-Entities und Parameter-Entities keine Leerzeichen (Whitespace) innerhalb einer Entityreferenz keine Zirkelbezüge zwischen Entities erlaubt <überschrift>Kennzeichen von Schema erweiterte Funktionalität im Vergleich mit DTD vollständig getypt eigene Datentypen durch Vererbung (Daten-)Integrität von Dokument wird sichergestellt <überschrift>Schema-Deklaration <xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"> <überschrift>Elementdeklaration <xsd:element name="foo" type="xsd:string"> <überschrift>vordefinierte Elemente (Auswahl) Elementname Beschreibung all alle Kindelemente genau einmal oder keinmal in beliebiger Reihenfolge any beliebiger wohlgeformter Inhalt attribute Deklaration eines Attributs choice Auswahl unter den Kindelementen. Es darf genau eins davon pro Knoten auftreten complexContent kein reiner Text als Kind erlaubt complexType* leitet einen complexType-Deklaration ein element leitet eine Element-Deklaration ein enumeration Aufzählungselement für Vorgabewerte extension Erweiterung eines Basistyps (Kind: restriction) list Kind von simpleType: Liste von Elementen maxInclusive Kind von restriction: maximal zulässiger Wert am Element / Attribut maxLength Kind von restriction: maximale Länge einer Liste minInclusive Kind von restriction: minmal zulässiger Wert am Element / Attribut minLength Kind von restriction: minimale Länge einer Liste pattern Kind von restriction: regulärer Ausdruck für erlaubte Element-/Attributwerte restriction Kind von simpleType: Beschränkung eines Basistyps auf zulässige Werte schema Einleitung des Schemas; Festlegung von Namensräumen simpleContent* nur simpleContent erlaubt (keine Attribute oder Elemente) simpleType Einleitung einer simpleType-Deklaration <überschrift>simpleType beinhalten alle eingebauten Datentypen Grundlage für abgeleitete einfache Datentypen ]]> ]]> ]]> <überschrift>Datentypen (Auswahl) Datentyp Wertebereich / Beispiel string, normalizedString, token Confirm this is electric integer ..., -1, 0, 1, ... positiveInteger 1, 2, ... nonNegativeInteger 0, 1, 2, ... unsignedLong 0, 1, ..., 18446744073709551615 byte -128, ..., 0, ..., 127 boolean true, false, 1, 0 dateTime 2005-11-16T19:30:00.000+2:00 <überschrift>complexType zusammengesetzter Datentyp aus: Elementen Attributen Referenzen ]]> <überschrift>Konzept Umwandlung eines Ausgangsdokuments in ein Zieldokument unter Verwendung eines XML-Stylesheets Struktur des Eingangsdokuments wird bearbeitet (nicht die Daten) Arbeit wird durch XSL-Prozessor erbracht Daten werden Prozessor mittels API bereitgestellt bekannte APIs: Document Object Model (DOM) Simple API for XML (SAX) Selektion der Knoten mittels XPath <überschrift>Syntax identisch zu XML spezieller Namensraum für XSL-Elemente: xmlns:xsl="http://www.w3.org/1999/XSL/Transform" Anweisungen (Templates) zwischen <stylesheet>-Tags Auftrittsformen: in XML-Dokument eingebettet als separate Datei <überschrift>XSL-Elemente (Auswahl) Element Beschreibung apply-templates Prozessor sucht nach passenden Templates attribute Attribut zu Element call-template spezielles Template nach seinem Namen aufrufen choose Einleitung einer Verarbeitungsauswahl (Kinder: when, otherwise) copy aktuellen Knoten in die Ausgabe kopieren copy-of einen Knoten (mit Kindern) in die Ausgabe kopieren element beliebiges Element in der Ausgabe erzeugen for-each Iteration über best. Elemente if bedingte Verarbeitung (kein else) import Einbinden eines externen Stylesheets (veränderter Baum) include Einbinden eines externen Stylesheets (reine Ersetzung) otherwise default-fall bei choose output Festlegen des Ausgabeformats (XML, HTML, Text) param Parameter bei Templates oder Stylesheet sort Sortierung einer Iteration (for-each) oder apply-templates stylesheet Einleitung des Stylesheets und Festlegung der Namensräume template Quasi Funktion in XSL. Sammlung von Verarbeitungsanweisungen für best. Elemente value-of Ausgabe eines Attribut- oder Elementtextes variable eine Variable when Option im choose (entspricht if, mehrere "when" möglich) with-param Parameterübergabe XQuery noch keine W3C-Empfehlung XQuery ist keine XML-Sprache. XQueryX eine in XML-Syntax verfasste XQuery-Sprache <überschrift>Konzept Verarbeitungsmöglichkeit für verschiedenste Dokumentarten: Dokumente für menschliche Leser (Indizierung, Suche) datenorientierte Dokumente Dokumente mit gemischtem Inhalt (Text + eingebette Daten) basiert auf XPath und XML-Schema-Datentypen liest / liefert ein Dokument-Fragment oder atomaren Wert <überschrift>Anforderungen an W3C XML-Query Group Syntaxanforderungen: MUSS leicht von Menschen lesbar sein KANN mehr als eine Syntax haben eine Abfragesprache MUSS in XML-Syntax verfasst werden Protokollunabhängigkeit MUSS gewahrt bleiben definierte Fehlerzustände MÜSSEN erzeugt werden können Aktualisierbarkeit MUSS gewahrt bleiben <überschrift>Ausdrucksformen in XQuery Pfad-Ausdrücke FLWOR ("flower") Ausdrücke (For - Let - Where - Order - Return) Listenausdrücke bedingte Ausdrücke quantifizierte Ausdrücke Datentyp-Asudrücke <überschrift>FLWOR-Beispiel { for $d in doc("vortrag.xml")/präsentation/inhalt//kapitel where count($d/absatz) >= 5 order by $d/@nummer descending return { for $absatz in $d//absatz where $absatz/überschrift != '' return {$absatz/überschrift/text()} } } { for $i in (1 to 5) return } ]]> <überschrift>Konzept gezielte Navigation durch XML-Dokument Selektion von Knoten Verwendung von location steps ausgehend von Kontext-Knoten Zusammensetzung eines Knotens aus: Achse Knotentest Prädikat(e) <überschrift>Achse unterteilt Dokument bezüglich Kontext-Knoten Start-Umgebung für Knotentest Achse Beschreibung Child alle Kindelemente Descendant alle Nachfahren Parent Elternelement Ancestor alle Vorfahren Following-sibling alle folgenden Geschwister Preceding-sibling alle vorangegangenen Geschwister Following alle nachfolgenden Knoten (keine Nachfahren, Attribute, Namensräume) Preceding alle vorangegangenen Knoten (keine Nachfahren, Attribute, Namensräume) Attribute alle Attribute Namespace alle Namesräume Self der Knoten selbst Descendant-or-self Vereinigungsmenge: Knoten plus alle Nachfahren Preceding-or-self Vereinigungsmenge: Knoten plus alle Vorfahren <überschrift>Abkürzende Schreibweisen: Achse Abkürzung Beispiel (lang) Beispiel (kurz) Child (keine Angabe) /child::Book Book Attribute @ Book/attribute::title Book/@title Descendant-or-self // Book/descendant-or-self::author Book//author self . self::node()//author .//author Parent .. parent::node()/Book ../Book <überschrift>Knoten-Tests erlaubt spezifische Auswahl der Elementtypen innerhalb der Achsen verschiedene Arten von Knoten-Test: Angabe des Elementnamens Angabe eines "*": findet alle Elemente node(): findet alle Knoten (auch z.B. Text) text(): findet nur Textknoten comments(): findet nur Kommentare processing-instruction(): findet alle Verarbeitungsanweisungen <überschrift>Prädikate Verfeinerung der Knoten-Tests boolescher Ausdruck; für jeden Knoten der Ergebnismenge ausgewertet <überschrift>Beispiele /Book//author alle Autoren des (ersten) Buchs unterhalb der Wurzel /Book[3]//author (/Book[position() = 3]//author) alle Autoren des dritten Buchs unterhalb der Wurzel / die Dokument-Wurzel //Book[./author = 'John Smith'] alle Bücher mit dem Autor 'John Smith' //Book[@price < 50][@curr = 'euro'] alle Bücher, deren Preis weniger als 50 Euro ist