Если кто-либо из вас когда-нибудь пытался изучить XML своими силами, Вы возможно встречались со многими сбивающими с толку понятиями, обрушившимися и на меня в свое время. DTD, XML Schema, пространства имен (namespaces), XPath, XPointers, XSL, XSLT, DOM, SAX, SOAP, Все, я сдаюсь. Добавлю лишь, что большинство из этих материалов основано на реализациях, код которых может содержать ошибки. Наверняка существуют миллионы способов реализации и использования XML, но они все могут быть достаточно сложны. А знаете, XML может быть и очень простым. Если мы забудем про DTD, XML Schemas, пространства имен (namespaces), и т.п.
Стараясь быстрее обучить вас работе с XML, я буду по возможности игнорировать приличную долю информации, которую вы и так сможете прочитать в соответствующей литературе. И первое что я собираюсь проигнорировать, это пространства имен (namespaces) и схемы (schemas). Вам это может показаться странным, так как большинство книг начинаются именно с объяснения этих понятий, но постарайтесь думать об XML как о средстве решить конкретную задачу, как, например, о молотке. Для того чтобы пользоваться молотком, разве обязательно знать, как построить дом? Что если все что мне нужно, это просто вбить гвоздь чтобы повесить на него картину? То же самое и с XML, он может быть и очень сложным, достаточно универсальным для использования в сотнях, если не в тысячах приложений, и очень простым, если не обращать внимания на некоторые вещи. В этой статье, я буду концентрироваться на решении конкретных проблем с помощью XML.
Так в чем же собственно проблема? Давайте предположим, что я хочу описать простой объект, например стакан, используя XML. Зачем я собираюсь использовать XML для этого? Ну, во-первых, это как раз то, для чего и предназначен XML. XML описывает данные. В моем примере, стакан, это и есть данные. В жизни, данными могут быть документы Word, листы электронных таблиц, изображения, книга, запись базы данных, или даже классы C++ или Visual Basic. Во вторых, XML расширяем. XML позволяет мне создавать столько признаков, сколько необходимо для описания данных и эти признаки будут такими, какими я захочу. И, наконец, потому что XML быстро становится стандартом. Если на Марсе есть жизнь, то можете не сомневаться, что они там смогут понять мой XML файл.

Какие основные свойства позволяют описать стакан?

Как бы то же самое выглядело в формате XML?

Заметьте, что первая строка файла () имеет специальный вид, пока, просто запомните, что она должна быть тут. Прелесть формата XML в том, что любой может понять, о чем в нем говориться, просто внимательней взглянув на него. Понятно также, что это не единственное из возможных XML описаний стакана. Если я попрошу 10 человек разработать XML описание стакана с одинаковыми свойствами, возможно, все они создадут разные, но верные описания. Вот тут как раз и кроется проблема. Возможно не для нас, людей, но когда компьютер читает XML файл, то было бы отличной идеей, дать ему знать, о чем этот файл. Вот тут и всплывает пространство имен (namespaces) и схемы (schemes). Проще говоря, схемы используются для определения адекватной структуры для XML файла.
Теперь настало время поговорить о нескольких простых правилах XML, которым необходимо придерживаться:

Правило XML #1 : Адекватный XML файл должен в точности соответствовать своей схеме. Но для простоты понимания материала, ни один из моих примеров не будет использовать схемы. Таким образом, строго говоря, ни один из моих примеров не "адекватный". Но, честно говоря, мне все равно. Я не собираюсь строить дом, мне нужно всего лишь повесить картину. Я подробней расскажу об этом позже, когда будем обсуждать объектную модель документов XML.

Правило XML #2 : Если вы программируете на VB, запомните: XML чувствителен к регистру. XML чувствителен к регистру. XML чувствителен к регистру. XML чувствителен к регистру. Напишите это предложение 1000 раз и никогда не забудете.

Правило XML #3 : Тэги принято называть элементами и каждый открывающийся тэг, должен иметь соответствующий ему закрывающийся тэг. Следуя этому правилу, у вас получится правильный XML файл. Это очень важно, потому что до тех пор, пока XML файл не будет правильно оформлен, он не будет проанализирован и не загрузится в объектную модель документов. Заметьте, если элемент не содержит значений и не содержит других (вложенных) элементов, закрывающий тэг может иметь вид вместо более громоздкой конструкции . Можете увидеть такой подход в предыдущем примере ().

Правило XML #4 : Элементы могут содержать атрибуты, а значения атрибутов должны быть заключены в кавычки (одинарные или двойные).

Правило XML #5 : Можно несколько раз использовать имена атрибутов, но имена элементов должны быть уникальны для всего файла. В предыдущем примере, атрибут qty имел различное значение в зависимости от того, в каком элементе он используется ,, или . Значение атрибута зависит от контекста его использования. Тогда как значение элемента всегда означает одно и то же, независимо от того, в каком месте файла атрибут находится. В предыдущем примере, элемент и всегда имеет одно и то же значение во всем нашем документе. например, всегда используется для описания высоты стакана.

Правило XML #6 : В XML есть несколько специальных символов, которые не могут быть использованы напрямую, потому что являются зарезервированными в синтаксисе XML. Поэтому, для использования таких символов, придется использовать зарезервированную конструкцию, начинающуюся с символа & и специального кода, (символ & должен писаться как &) (символ " должен писаться как ") (символ < должен писаться как <) (символ > должен писаться как >) и (символ " должен писаться как "). Вместо этого, также можно использовать инструкцию , где на месте "...." может быть любая последовательность символов, кроме "]]>". Такая конструкция может встречаться в любом месте, но она не может быть вложенной.

2. Объектная модель документов XML

Объектная модель документов XML позволяет программистам загружать содержимое XML файла в память. Как только XML файл загружен таким образом, с ним можно работать, используя свойства, методы и события объектной модели документов. Вот где как раз и проявляется польза XML. Объектная модель документов значительно облегчает выборку и обработку информации XML файла. Я не буду тут рассказывать обо всех возможностях объектной модели документов, расскажу лишь о некоторых основных возможностях, которые помогут в достижении цели этой статьи. Я возьму только что созданный XML файл с описанием стакана, загружу его в объектную модель документов и проделаю несколько действий с ним. Остальные особенности и возможности объектной модели документов я приберегу для следующей статьи, рассказывающей о клиентском XML. Заметьте, не смотря на то, что объектная модель документов очень хороша и удобна для разработчиков, она требует довольно значительного объема системных ресурсов. Поэтому существует еще один метод анализа XML файлов, известный как SAX. Моя статья не претендует на исчерпывающий источник информации по этому вопросу, поэтому было бы полезно также воспользоваться XML SDK.

Давайте посмотрим на пример, используя анализатор Microsoft"s XML версии 3.0 (Microsoft"s XML parser version 3.0 (msxml3.dll)) чтобы разобраться, как же это все работает. Если у вас нет анализатора, то последнюю версию можно скачать с сайта Microsoft.
Предположим, я сохранил пример описания стакана в формате XML в файл "http://web_server/xml/cup.xml" (локальный путь C:\inetpub\wwwroot\xml\cup.xml) и теперь хочу загрузить его в объектную модель документов. Следующий код предполагает, что анализатор уже загружен и работает.

Пояснение приведённого кода - пройдемся по коду на VB6

Строка 1: Dim xmlDoc as MSXML2.DOMDocument30

В этой первой строке определяем ссылку на "Microsoft XML, v3.0". В этой строке я определил переменную xmlDoc как ссылку на XML документ. MSXML2 это библиотека (используйте это название, не пытайтесь написать MSXML3, это не будет работать). DOMDocument30 определяет объект XML документа соответствующий версии 3.0. Вы также можете встретить такой код: dim xmlDoc as MSXML2.DOMDocument. Такой конструкцией обычно пользуются, когда не хотят указывать конкретную версию XML документа. В этом случае будет использоваться зарегистрированный по умолчанию в системе анализатор. Проблема может быть только в том, что версия анализатора, зарегистрированная по умолчанию, может отличаться на разных компьютерах. Если вы хотите быть уверенными в том, что написанный вами код будет работать с любой версией анализатора, то не используйте в нем специфических для конкретных версий анализатора конструкций. Потому, что нет никакой гарантии, что у пользователя, который будет пользоваться вашим кодом, установлена имена та версия анализатора, под которую вы писали свой код. Еще одно преимущество разработки кода, независимого от версии анализатора в том, что когда выходит более новая версия анализатора, у нее обязательно будет обратная совместимость с предыдущими версиями, и вам не придется перекомпилировать ваш код.

Строка 2: Set xmlDoc = new DOMDocument30

В этой строке происходит инициализация переменной xmlDoc как нового экземпляра объекта XML документа версии 3.0.

Строка 3: xmlDoc.async = False

Файлы XML могут быть загружены либо в синхронном, либо в асинхронном режиме. Если xmlDoc.async = False, то значит, что содержимое XML фала будет загружено, и только после этого управление будет передано вызывающему процессу. Если xmlDoc.async = True, то значит, что управление будет передано вызывающему процессу сразу, не дожидаясь, пока содержимое XML файла будет полностью загружено.

Строка 4: xmlDoc.validateOnParse = False

Этот код сообщает о том, что анализатор не должен проверять загружаемый XML файл на соответствие своей схеме (validateOnParse = False). Для того, чтобы включить проверку на соответствие схемы, нужно написать validateOnParse = True.

Строка 5: xmlDoc.load ("C:\inetpub\wwwroot\xml\cup.xml")

В этой строке вызывается метод загрузки указанного XML файла. Существует два вида метода загрузки. Первый, который написан в строке 5, загружает файл в объектную модель документов, и при этом нужно обязательно передавать полный путь до XML файла. Второй вариант загрузки предусматривает передачу в качестве параметра xml строку. Такой вид загрузки мог бы быть вызван, например, так: xmlDoc.loadXML("корректная xml строка"). Я покажу, как пользоваться этим способом позже.

Строка 6: MsgBox xmlDoc.xml

Эта строка отображает содержимое загруженного XML файла. В результате мы должны получить тот исходный XML файл, который создали ранее.

2.2. Исследование объектной модели документов XML

Создайте в Visual Basic новый проект и назовите его standard.exe. Вставьте приведенный выше код в метод загрузки главного окна вашего проекта. Убедитесь, что вы объявили ссылку именно на "Microsoft XML v3.0". Для того, чтобы это сделать, нажмите Project-->References, затем пролистайте появившийся список вниз и найдите в нем нужную ссылку. Заметьте, анализатор версии 3.0 должен быть установлен на вашем компьютере, иначе в списке его не будет. Установите точки остановки на последней строке кода (msgbox xmlDoc.xml). Запустите приложение в режиме отладки. Когда процесс выполнения дойдет до точки остановки, вызовите окно "Locals" и посмотрите объектную модель документов. Можно многое узнать, просматривая то, что отображено в этом окне. Окно "Locals" должно быть похоже на то, что изображено на рисунке ниже. Вот некоторые интересные свойства объектной модели документов.

Объектная модель документов XML всегда содержит два узла верхнего уровня:

• Item1 это корень ветви элементов документа (не обращайте на нее внимания)
• Item2 на самом деле первый элемент документа (запомните это)

nodeName или baseName - могут быть использованы при поиске имени элемента или атрибута.
nodeType - используйте для того, чтобы получить тип текущего узла.
nodeValue - используете для того, чтобы узнать значение данных узла.
childNodes - это коллекция узлов-потомков. Они могут быть узлами элементов, текстовыми узлами и узлами CDATA. Могут быть и другие типы узлов, про которые я сейчас рассказывать не стану, но вы сможете узнать все про них в XML SDK.
attributes - это коллекция узлов атрибутов текущего элемента.
length - используется для определения количества узлов в дереве непосредственно принадлежащих текущему.
xml - это свойство присутствует во всех узлах и может быть использовано для представления текущей позиции в документе. XML строка начинается с текущего узла и проходит вниз до конца дерева. Это очень полезное свойство. Поэкспериментируете с ним и увидите, что получится.

2.2.2. Узлы элементов

Узел элементов может содержать узлы потомки элементов, атрибутов, текста или CDATA. Из рисунка ниже видна следующая информация об узле "SOLID":

nodeType - Тип текущего узла = NODE_ELEMENT - т.е. текущий узел является элементом.
nodeName или baseName или tagName - Название текущего узла (элемента) = SOLID.
Его родительский элемент CONTENTS имеет 4 потомков.
Это можно увидеть на следующем рисунке, но SOLID имеет одного потомка, который имеет текстовый тип данных.
text - "ice cube" это сокращенный метод, позволяющий получить значение текущего узла без перемещения к текстовому узлу потомка.

2.2.3. Узлы атрибутов

Узлы атрибутов могут состоять только из текстовых или CDATA узлов-потомков. На следующем рисунке показано, какая информация может быть получена об узле "qty":

nodeType - Тип текущего узла = NODE_ATTRIBUTE - текущий узел является атрибутом.
nodeName или baseName - Имя текущего узла (Атрибутов) = qty

Из следующего рисунка также понятно, что qty имеет одного потомка, который имеет текстовый тип данных.
text или value - "2" это сокращенный метод, позволяющий получить значение текущего узла без перемещения к текстовому узлу потомка.

2.2.4. Текстовые узлы и узлы CDATA

Текстовые или CDATA узлы не содержат потомков. Текстовые узлы содержат обработанные текстовые данные своего родительского узла. CDATA содержат необработанные текстовые данные своего родительского узла. CDATA узлы создаются, когда данные в XML файле специальным образом обрамлены. Метка CDATA говорит анализатору не разбирать данные и принимать символы внутри этой метки как данные. Секция CDATA особенно полезна, когда нужно вставить код внутрь XML файла. На следующем рисунке показано, какая информация может быть получена из текущего текстового узла:

nodeType - Тип текущего узла = NODE_TEXT - текущий узел содержит текстовые данные.
nodeName - Имя текущего узла (текстового) = #text - все текстовые узлы называются #text
data или text или value - "2" - это текущие данные узла.

2.2.5. Ошибки при загрузке документа

Секция parseError объектной модели документов может оказаться полезно при выявлении проблем, возникающих при загрузке XML документа. Если я удалю закрывающий тег от OTHER в файле нашего примера и попытаюсь запустить программу еще раз, то получу следующий результат. Первая часть полезной информации, это то, что наш nextSibling теперь содержит значение Nothing. Теперь, если вы посмотрите на childNodes, вы можете увидеть, что поле length теперь равно 0. Оба этих признака говорят о том, что наш XML документ не был загружен. Чтобы разобраться почему, я открываю узел parseError и получаю всю информацию об ошибках.

Итак, я показал вам, как загрузить XML файл в объектную модель документов, но что с ним там делать? Одна из основных возможностей, которой вы сможете пользоваться это выполнять различные запросы к XML документу. Для этого вы конечно можете просматривать весь документ до тех пор, пока не найдете информацию которую ищите. Но наиболее предпочтительный способ, это использование одного из двух методов класса DOMDocument. Два метода используемые для поиска узлов в нашем предыдущем примере могли бы выглядеть как xmlDoc.SelectSingleNode(patternString) - для получения искомого узла, или xmlDoc.SelectNodes(patternString) - для получения списка искомых узлов. Параметр patternString как раз и является запросом. Он может быть сформирован одним из двух способов. Либо как XSL запрос, либо как XPath запрос. Более новый и предпочтительный способ создавать запросы к XML документу, это XPath. Формат patternString должен быть установлен заранее, перед первым вызовом любого из двух методов запроса данных, иначе по умолчанию будет использоваться XSL способ формирования запросов. Для установки типа формирования patternString используйте setProperty("SelectionLanguage", "format"). Для того, чтобы изменить запросы в нашем примере таким образом, чтобы использовался способ XPath, я добавлю следующую команду: setProperty("SelectionLanguage","XPath"). По-моему, XPath это самая важная технология в XML которую следует изучить. Я приведу несколько простых XPath запросов. Хорошим началом для изучения этой технологии может служить Microsoft XML SDK. Еще одним способом для объяснения этого, могло бы быть написание простого приложения на Visual Basic, которое позволяет вводить запросы и выводить результат. Вы, возможно, найдете какие-нибудь бесплатные приложения, которые делают то же самое, но XPath довольно новый и может не вполне поддерживаться этими приложениями.

2.3.1. Использование XPATH для выполнения запросов к объектной модели документов

Давайте добавим некоторый код в конец нашего предыдущего примера для того, чтобы возвратить содержимое нашего стакана:

ОТЛИЧНО! Давайте теперь добавим еще один запрос, который позволит нам определить, есть ли у стакана крышка или нет. Добавьте следующий код в конец предыдущего:

Пройдемся по коду строка за строкой:

Строка 1 : Dim objNode As IXMLDOMNode

В этой строке определяется переменная objNode типа узел XML документа. Важно понимать, что узел XML документа это тоже объект. Это не значение. Он состоит сам из себя, также как и его атрибуты и потомку (childNodes). Этим способом вы можете отсекать ненужные ветви дерева, выбирая только нужные.

Строка 2 : Dim objListOfNodes As IXMLDOMNodeList

В этой строке определяется переменная objListOfNodes имеющая тип списка узлов XML документа (группы узлов).

Строка 3 : xmlDoc.setProperty "SelectionLanguage", "XPath"

Эта строка устанавливает способ формирования patternString как XPath.

Строка 4 : MsgBox "Your cup contains the following items:"

Строка 5 : Set objListOfNodes = xmlDoc.selectNodes("//CONTENTS/*[@qty>0]")

Эта строка выполняет XPath запрос, который вернет группу узлов и сохранит их в переменной objListOfNodes. Запрос разбит на следующие части:

• //CONTENTS - взять все элементы CONTENTS в XML документе. Заметьте: // - это краткое обозначение для всего содержимого XML документа.
• /* - из списка элементов CONTENTS взять все (* - используется для указания всех) элементы-потомки. Это сокращает полученный результат до четырех узлов элементов (). Эти четыре узла попадают напрямую под узел CONTENTS.
• [@qty>0] - проверить каждый элемент-потомок на то, чтобы его атрибут qty (@ - означает атрибут) был больше 0. Если это условие не выполняется, узел отбрасывается. Все, что внутри в XPath запросе может принимать значения True или False. Если результат True, то узел сохраняется. Если результат False, то узел отбрасывается. После этого наш результат сокращается до трех узлов (

Строка 6-8 : For Each objNode In objListOfNodes / MsgBox objNode.Text / Next

Эти строки отображают значения каждого узла элемента, которые соответствуют запросу. ("ice cube" , "straw" , "water").

Строка 9 : Set objNode = xmlDoc.selectSingleNode("/CUP/LID")

Эта строка возвращает все элементы LID, которые принадлежат элементу CUP, который, в свою очередь, порожден от корня дерева (когда запрос начинается с /, то это означает что начинать нужно с корня). Это очень похоже на путь к файлу или папке. В нашем примере, этот запрос вернет элемент LID, который содержит значение "yes". Важно тут то, что я указал запросу начинать с корневого элемента XML документа. Запросы не всегда начинают выполняться с корневых элементов, обычно они начинаются с текущего узла. В нашем примере это не имеет значения, поскольку текущим узлом (xmlDoc) и является корневой элемент XML документа (но не во всех случаях это так).

Строка 10-15 : if objNode.text="yes" then / MsgBox "We have a lid" /
else / MsgBox "No lid on this cup" /end if

Эта строка отображает сообщение "We have a lid" потому, что текстовое свойство элемента LID "yes".

3. Преобразование ADO в XML

Теперь, когда вы поняли основы XML, давайте создадим элемент управления ActiveX, который будет конвертировать набор данных ADO в XML формат. Цель в том, чтобы получить наименования книг из таблицы Titles базы данных Pubs и вернуть их в формате XML. Результат, который получится я буду использовать в своей следующей статье. Вы можете сказать, ADO имеет свои собственные методы для сохранения результата в формате XML, правильно? Да, но если доверить это ADO, то в итоге я получу XML файл в таком ужасном формате, что с ним невозможно будет работать. ADO создаст XML файл с использованием пространства имен, а мне сейчас это совсем не нужно. Во-вторых, ADO создаст XML файл, который будет представлен в форме атрибутов. Иными словами, каждая запись станет элементом и каждое поле - атрибутом:

А мне бы хотелось получить XML файл в форме элементов, где каждая запись, содержалась бы в теге , и каждое поле было бы элементом внутри тега . Синтаксис моей XML строки был бы таким:

Кстати, то, что я только что сделал, это создал схему для моей XML строки. Теперь, если мне нужно сверить структуру XML документа со схемой, все что мне останется сделать, это преобразовать схему в правильный формат. То есть в синтаксис DTD или XDR. Заметьте, что я добавил некоторые атрибуты к каждому элементу . Одна из причин этого в том, что эта информация может быть использована клиентом. Prettyname могут быть использованы как метки данных. Атрибут datatype мог бы быть использован для проверки данных на стороне клиента. Но чтобы быть честным, истина причина того, что появились эти атрибуты в том, что они имеют особое назначение в шаблоне XSL фала, который я часто использую для построения секции where SQL запросов. Может быть, я скоро опубликую статью, демонстрирующую этот подход. Шаблон на самом деле очень полезный. Когда XML структура применяется к данным из таблицы Titles, результат будет выглядеть следующим образом:

Теперь я получил что-то, с чем можно работать!

Листинг 1 - CUP.XML

Листинг 3 - Элемент управления ActiveX: ADO в XML (WebClass.dll)(xmlControl.cls)

Листинг 4 - Тестовое приложение на VB для проверки WebClass

Листинг 5 - ASP для тестирования WebClass

Язык XML (Extensible Markup Language) был разработан рабочей группой XML Working Group консорциума World Wide Web Consortium (W3C). Вот как описывают его создатели:

«Расширяемый язык разметки Extensible Markup Language (XML) представляет собой составную часть языка SGML... Он предназначен для облегчения использования языка SGML в Web и выполнения задач, которые в настоящее время реализуются с помощью языка HTML. XML разработан с целью усовершенствовать применение и взаимодействие языков SGML и HTML.»

Это выдержка из спецификации версии 1.0 XML, созданной XML Working Group в феврале 1998 г. Весь документ вы можете найти на сайте W3C по адресу http://www.w3.org/TR/REC/-xml .

XML - язык разметки, разработанный специально для размещения информации в World Wide Web, аналогично языку гипертекстовой разметки HTML (Hypertext Markup Language), который изначально стал стандартным языком создания Web-страниц. Поскольку язык HTML полностью удовлетворяет всем нашим потребностям, возникает вопрос: для чего понадобился совершенно новый язык для Web? В чем состоят его преимущества и достоинства? Как он взаимодействует с HTML? Заменит ли он HTML, или только усовершенствует его? Наконец, что собой представляет язык SGML, частью которого является XML, и почему нельзя использовать для Web-страниц собственно SGML? В этой главе я постараюсь ответить на все эти вопросы.

Предназначение XML

Язык HTML предоставляет фиксированный набор элементов, которые вы можете использовать для размещения компонентов на типовой Web-стра-нице, Примерами таких элементов являются заголовки, абзацы, списки, таблицы, изображения и связи, Например, HTML отлично подходит для

создания личной домашней страницы. Ниже приведено описание домашней страницы в кодах HTML:

Michael Young"s Home Page

Welcome to my Web site!

Web Site Contents

Please choose one of the following topics:

• Writing
• Family
• Photo Gallery

Other Interesting Web Sites

Click one of the following to explore another Web site:

• «1. XML должен стать языком прямого использования в Internet.»

  Как вы уже могли понять, XML был разработан главным образом для хранения и распространения информации в Web.

  «2. XML будет поддерживать большое количество приложений.»

  Хотя основным его назначением является распространение информации в Web через серверы и программы-браузеры, XML также разработан для использования его другими программами. Например, XML применяется для обмена информщией между финансовыми программами, для распространения и обновления программных продуктов, а также написания голосовых сценариев при доставке информации по телефону.

  «3.XML будет совместим с SGML.»

  XML является специализированной ветвью SGML. Преимущество здесь заключается в простоте адаптации программных средств SGML для работы с HTML.

  «4. Будет легче писать программы, обрабатывающие XML-документы.»

  Для практического использования XML необходимо, чтобы было достаточно просто писать браузеры и другие программы, обрабатывающие XML-документы. На деле основной причиной выделения XML из SGML была доступность написания программ для обработки XML-документов.

  «5. Количество дополнительных функций в XML должно быть минимальным, а в идеале - нулевым.»

  Минимальное число дополнительных функций в XML упрощает написание программ для обработки XML-документов. Изобилие дополнительных подключаемых функщй в SGML стало основной причиной, обусловившей его практическую непригодность для представления Web-документов. Дополнительные функции SGML требуют переопределения символов-разделителей для тегов (обычно ) и пропуск конечного тега с целью обнаружения процессором конца элемента. При строгом написании программы обработки SGML-документов необходимо учитывать возможность появления всех дополнительных функций, даже если они редко встречаются.

  «6. XML-документы должны быть понятными и ясными для пользователя.»

  XML призван стать lingua franca (универсальным языком) для обмена информацией среди пользователей и программ по всему миру. В соответствии с этой концепцией пользователи, а также специализированные программы, должны иметь возможность создавать и прочитывать XML-документы. Доступность и прозрачность для пользователя выделяют XML из большинства других форматов, применяемых при построении баз данных и текстовых документов.

  Пользователь может легко прочесть XML-документ, поскольку он описан простым текстом и имеет логичную иерархическую структуру в виде дерева. Вы можете упростить XML-документы, назначив информативные имена для элементов, атрибутов и объектов, а также добавив полезные комментарии. (Об этом пойдет речь далее в данной главе.)

  «7. Разработка XML должна быть завершена достаточно быстро.»

  XML станет общепринятым стандартом лишь в том случае, если программисты и пользователи примут его. Следует создать этот стандарт до того, как общество примет альтернативные стандарты, которые все быстрее создаются компаниями-разработчиками программного обеспечения.

  «8. Язык XML должен быть формальным и кратким.»

  Спецификация XML написана на формальном языке, используемом для представления компьютерных языков, с нотацией, известной как расширенная форма Бакус-Наура (Extended Backus-Naur Form (EBNF)). Этот формальный язык, хотя и достаточно сложен для восприятия, лишен двусмысленности и существенно облегчает написание XML-документов, а в особенности программ для их обработки.

  «9. XML-документы будет проще создавать.»

  При практическом использовании XML как языка разметки для Web-документов упрощается не только написание обрабатывающих программ, но и процесс создания самих XML-документов.

  «10. Сжатая форма при XML-разметке не важна.»

  В соответствии с пунктом 6 (XML-документ должен быть ясным и понятным для пользователя), XML-разметка не должна быть излишне сжатой, чтобы не вступать в противоречие с указанной целью.

  Стандартные XML-приложения

  Вы можете использовать XML не только для описания отдельного документа. Индивидуальный пользователь, компания или комитет по стандартам может определить необходимый набор элементов XML и структуру документа, которые будут применяться для особого класса документов. Подобный набор элементов и описание структуры документа называют XML-приложением или XML-словарем.

  Например, организация может определить XML-приложение для создания документов, описывающих молекулярные структуры, человеческие ресурсы, мультимедиа-презентации или содержащих векторную графику. В конце главы приведен список некоторых уже созданных общеупотребительных XML-приложений и приложений, создание которых планируется.

  XML-приложение обычно определяется созданием описателя типа документа (DTD), который является допустимым компонентом XML-документа. DTD построен по схеме базы данных: он устанавливает и определяет имена элементов, которые могут быть использованы в документе, порядок, в котором элементы могут появляться, доступные к применению атрибуты элементов и другие особенности документа. Для практического использования XML-приложения вы обычно включаете его DTD в ваш XML-документ; наличие DTD в документе ограничивает круг элементов и структур, которые вы будете использовать, вследствие чего ваш документ отвечает стандартам данного приложения. Описания XML-документов, рассмотренных ранее в этой главе, не включали DTD. О том, как задавать и использовать DTD, вы узнаете в главе 5.

  Преимущества применения стандартных XML-приложений при разработке ваших документов состоят в том, что вы можете совместно использовать документы со всеми другими пользователями приложения, а документ может обрабатываться и отображаться с помощью программного обеспечения, которое уже создано для данного приложения.

  XML-приложения, повышающие качество XML-документов

  Кроме XML-приложений для описания определенных классов документов, имеется несколько XML-приложений, которые вы можете применять внутри XML-документа любого типа. Эти приложения облегчают создание документа и улучшают его качество. Ниже приведены примеры таких приложений.

  • Extensible Stylesheet Language (XSL) позволяет вам создавать мощные стилевые таблицы с использованием синтаксиса XML.
  • XML Schema позволяет разрабатывать подробные схемы для ваших XML-документов с использованием стандартного синтаксиса XML, что является более мощной альтернативой применения DTD.
  • XML Linking Language (XLink) дает возможность связывать ваши XML-документы. Он поддерживает множественные целевые ссылки и другие полезные функции, обеспечивая большую свободу по сравнению с механизмом организации ссылок в HTML.
  • XML Pointer Language (XPointer) позволяет определять гибкие целевые ссылки. При совместном использовании XPointer и XLink вы можете организовывать ссылки на любое место в целевом документе -а не только переходы к специально выделенным пунктам.

  Об XLS будет рассказано в главе 10. Другие XML-приложения еще не доведены до готовности и не рассматриваются в этой книге. (XLink и XPointer не поддерживаются в Internet Explorer 5).

  Как видите, XML является не только полезным инструментом для описания документов, но и служит основой для построения приложений и расширении, которые могут оказаться востребованными по мере развития Internet.

  Реальное использование XML

  Хотя концепция XML весьма интересна, у вас может возникнуть вопрос, как его применить на практике. В этом разделе приведен перечень примеров такого применения XML, как уже широко используемых, так и перспективных. Если имеются соответствующие XML-приложения для практического использования, они будут приведены в скобках. Например, вы сможете узнать, что XML-приложение MathML позволит вам форматировать математические формулы.

  Ссылка . Более полный список текущих и перспективных XML-приложений, включая их подробное описание, вы можете найти на Web-странице Oasis SGML/XML (http://www.oasis-open.arg/cover/ocml . htmW applications).

  • Работа с базами данных. Подобно традиционным базам данных, XML может быть использован для присвоения метки каждому полю информации внутри каждой записи базы данных. (Например, можно пометить каждое имя, адрес и номер телефона внутри записей списка адресов.) После этого вы сможете отображать данные различными способами и организовывать поиск, сортировку, фильтрацию и иную обработку данных.
  • Структурирование документов. Иерархическая структура XML-до-кументов идеально подходит для разметки структуры таких документов, как романы, научные труды, пьесы. Например, вы можете использовать XML для разметки пьесы на акты, сцены, размечать действующих лиц, сюжетные линии, декорации и т. д. XML-разметка дает возможность программам отображать или распечатывать документ в необходимом формате; находить, извлекать или манипулировать информацией в документе; генерировать оглавления, резюме и аннотации; обрабатывать информацию иными способами.
  • Работа с векторной графикой (VML - Vector Markup Language).
  • Мультимедиа презентации (SMIL - Synchronized Multimedia Integration Language, HTML + TIME - HTML Timed Interactive Multimedia Extensions).
  • Описание каналов. Каналы представляют собой Web-страницы, которые автоматически рассылаются подписчикам. (CDF - Channel Definition Format).
  • Описание программных пакетов и их взаимосвязей. Такие описания обеспечивают распространение и обновление программных продуктов в сети (OSD - Open Software Description).
  • Взаимодействие приложений через Web с использованием XML-co-общений. Эти сообщения являются независимыми от операционных систем, объектных моделей и компьютерных языков (SOAP - Simple Object Access Protocol).
  • Отправка электронных бизнес-карт через e-mail.
  • Обмен финансовой информацией. Обмен информацией в открытом и понятном формате осуществляется между финансовыми программами (такими как Quicken и Microsoft Money) и финансовыми институтами (банками, общественными фондами) (OFX - Open Financial Exchange).
  • Создание, управление и использование сложных цифровых форм для коммерческих Internet-транзакций. Подобные формы могут включать оцифрованные подписи, которые делают их признанными юридически (XFDL - Extensible Forms Description Language).
  • Обмен запросами по приему на работу и резюме (HRMML - Human Resource Management Markup Language).
  • Форматирование математических формул и научной информации в
  • Web (MathML - Mathematical Markup Language).
  • Описание молекулярных структур (CML - Chemical Markup Language).
  • Кодирование и отображение информации о ДНК, РНК и цепочках (BSML - Bioinformatic Sequence Markup Language).
  • Кодирование генеалогических данных (GeDML - Genealogical Data Markup Language).
  • Обмен астрономическими данными (AML - Astronomical Markup Language).
  • Создание музыкальных партитур (MusicML -Music Markup Language).
  • Работа с голосовыми сценариями для доставки информации по телефону. Голосовые сценарии могут быть использованы, например, для генерирования голосовых сообщений, справок о наличии товаров и прогнозов погоды (VoxML).
  • Обработка и доставка информации курьерскими службами. Служба Federal Express, например, уже использует XML для этих целей.
  • Представление рекламы в прессе в цифровом формате (AdMarkup).
  • Заполнение юридических документов и электронный обмен юридической информацией (XCL - XML Court Interface).
  • Кодирование прогнозов погоды (OMF - Weather Observation Markup Format).
  • Обмен информацией по операциям с недвижимостью (RETS - Real Estate Transaction Standard).
  • Обмен страховой информацией.
  • Обмен новостями и информацией с использованием открытых Web-стандартов (XMLNews).
  • Представление религиозной информации и разметка текстов богослужений (ThML - Theological Markup Language, LitML - Liturgical Markup Language).

  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.

  Доброе утро НОВОСТИ Сериал Нежный яд Поле чудес (повтор) М. ф. Здоровье НОВОСТИ С легким паром! М. ф. Вместе НОВОСТИ Звездный час НОВОСТИ Погода Спокойной ночи, малыши ВРЕМЯ Взгляд

  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 имеется атрибут date="25 декабря", а у элемента - атрибут name="ОРТ".

  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:

  Россия Санкт-Петербург Доброе утро НОВОСТИ Сериал Нежный яд Поле чудес (повтор) М. ф. Здоровье НОВОСТИ С легким паром! М. ф. Вместе НОВОСТИ Звездный час НОВОСТИ Погода Спокойной ночи, малыши ВРЕМЯ Взгляд М. ф. Погода Почта РТР Доброе утро, страна! Сам себе режиссер Сиреневый туман ЗОЛОТОЙ КЛЮЧ Федерация Секретные агенты Боярский Двор Моя семья Аншлаг ВЕСТИ АСТЕРОИД (США) УЖИН У ФРЕДА (США) Погода

  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 , атрибутами которого является название схемы TV-ProgramSchema и ссылка на пространства имен, которые определяют встроенные типы данных, используемые в этой схеме: xmlns="urn:schemas-microsoft-com:xml-data" . Атрибуты элементов этой схемы minOccurs и maxOccurs задают соответственно минимально и максимально возможное количество таких элементов в схеме. Например, строчка означает, что количество элементов типа item (то есть самих телепередач) в схеме может быть от 0 до бесконечности.

  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:

  Россия Санкт-Петербург Доброе утро НОВОСТИ Сериал Нежный яд Поле чудес (повтор) М. ф. Здоровье НОВОСТИ С легким паром! М. ф. Вместе НОВОСТИ Звездный час НОВОСТИ Погода Спокойной ночи, малыши ВРЕМЯ Взгляд

  Теперь корневой элемент этого XML-описания имеет атрибут xmlns="x-schema:TV-ProgramSchema.xml", являющийся ссылкой на используемую XML-схему.

  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++.

  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.
  О проблеме собственного синтаксиса: вы должны разбираться в двух синтаксисах сразу: в XML и в DTD синтаксисе. Они разные и это может заставлять вас путаться. Так же, из-за этого же сложней отслеживать ошибки в огромных XML файлах в соединении с такими же DTD схемами. Если у вас что-то не заработало, приходится проверять огромное количество текста разных синтаксисов. Это как читать одновременно две книжки: на русском и английском. И если знание у одного языка у вас хуже, то понимать текст будет так же сложней. О проблеме проверки типов данных: у атрибутов в DTD действительно есть разные типы, но все они, по сути своей, являются строковыми представлениями чего-либо, списками или ссылками. Однако, вы не можете требовать только числа, и, тем более, позитивные или негативные. А про объектные типы можете вообще забыть. Последняя проблема будет обсуждаться уже в следующей статье, которая будет посвящена пространствам имён и XML схемам, так как обсуждение её тут бессмысленно. Спасибо всем за внимание, я проделал большую работу и продолжаю её проделывать, чтобы вовремя закончить весь цикл статей. По сути, мне осталось разобраться с XML схемами и придумать их объяснение более ясными словами, чтобы закончить 2-ю статью. Её половина уже сделана, так что можете ожидать её в ближайшее время. Последняя статья будет полностью посвящена работе с XML файлами средствами Java. Удачи всем и успехов в программировании:) Следующая статья:

  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