Grundlagen von XML

(1)

(2)

Geschichte

 Grundidee „generic coding“ - Trennung Information/Form

 formal definierter Dokumenttyp

 verschachtelte Strukturen

 Hypertext

 Extensible Markup Language (XML): “Erweiterbares HTML”

 Zusammenwachsen von SGML and HTML:

– Stärke von SGML

(Dokumentenbeschreibungs- sprache)

– plus Einfachheit von HTML

(3)

HTML vs. XML

 HTML beschreibt das Aussehen eines Web-

Dokuments, nicht den Inhalt. Daraus resultieren Beschränkungen des WWW:

– Austausch von Informationen

– Transformation von Dokumentformaten

– Suche nach Informationen

 Idee von XML

„XML bridges the incompatibilities of computer

systems, allowing people to search for and exchange scientific data, commercial products and multilingual documents with greater ease and speed“

(Jon Bosak & Tim Bray, XML and the Second-

Generation Web, in: Scientific American, Mai 1999)

(4)

Was ist XML ?

 XML = EXtensible Markup Language

 zukünftiges universelles Datenformat (Teilmenge von SGML)

 XML ist eine Meta-Sprache, also eine Sprache zur Definition von Sprachen

 Tags im Vergleich zu HTML nicht vordefiniert 

„Design“ von eigenen Tags

 Standard ist frei und erweiterbar

 XML,um Informationen zu

– strukturieren

– speichern

– senden

 Datenaustausch im Web (auch B2B)

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XML-Beispiel (Bücherliste)

<?XML version=“1.0” standalone=“yes”?>

<!DOCTYPE BOOKLIST SYSTEM “booklist.dtd”>

<FIRST>Milan</FIRST><LAST>Kundera</LAST>

</AUTHOR>

<TITLE>Identity</TITLE>

<FIRST>Richard</FIRST><LAST>Feynman</LAST>

</AUTHOR>

<TITLE>The Character of Physical Law</TITLE>

</BOOK></BOOKLIST>

(6)

XML-Grundbegriffe: Dokument

 Dokument

– XML-Dokument impliziert nicht Dokument im herkömmlichen Sinn

– Ein XML-Dokument besteht aus

 Prolog (optional)

 DTD (optional)

 dem Wurzelelement

– Baum

 Kommentare und Processing Instructions sind an fast allen Stellen möglich

– Im Sinne der Spezifikation wohlgeformte Daten  XML Dokument

– gültig, falls DTD vorliegt und Dokument dieser entspricht

– physikalischer Aufbau aus Entities

– logischer Aufbau aus Deklarationen, Elementen, Kommentaren, ...

 Prolog

– <?xml version=“1.0“ encoding=“UTF-8“ standalone=“yes“?>

(7)

XML-Grundbegriffe: Element

 XML-Element

– hat ein Start-Tag und ein End-Tag mit seinem Namen

– kann Attribute und Inhalt haben (PCDATA oder Elemente)

 <myElement myatt=“5“>Inhalt>/myElement>

 <yourElement><x>y</x><x>5</x><Z>a</Z></yourElement>

– Attribute optional

– ein leeres Element hat keinen Inhalt

 <emptyElement></emptyElement> kurz: <emptyElement/>

– mixed Content: Inhalt besteht aus PCDATA und Elementen

 <Vortrag>XML-Speicherung mit <Produkt>Oracle</Produkt> von

<Professor>Kudrass</Professor></Vortrag>

 Namensregeln

– Buchstaben, Zahlen und andere Zeichen

– nicht Zahl, „_“ bzw. „xml“ am Anfang

– keine Leerzeichen

(8)

XML-Grundbegriffe: Entity

 Parameter Entity (nur in der DTD verwendet)

– nur in der DTD verwendet: % entity-name;

 <!ENTITY % children “(A, B, C)*“>

 Referenz: <!ELEMENT parent %children;>

 Character Entity (referenziert durch    )

 Predefined Entity (referenziert durch < > &qout;

& ')

 Parsed (internal oder external) Entity

<!ENTITY entity-name "entity-value">

<!ENTITY Copyright “Copyright Oracle 2001">

<!ENTITY License SYSTEM “http://www.oracle.com/license.xml“>

 Unparsed external Entity

<!ENTITY entity-name SYSTEM "URI/URL">

<!ENTITY Bild SYSTEM “../grafics/BuntesBild.gif“ NDATA gif>

Name als Attributwert verwendet

(9)

Weitere XML-Grundbegriffe



Kommentar

–

– kann (außerhalb von Markup) überall im Dokument vorkommen

– nicht in DTD deklariert



Processing Instruction

– <?xml:stylesheet type=“text/xsl“

href=“stylesheets/print/xsl“ ?>

– kann (außerhalb von Markup) überall im Dokument vorkommen

– nicht in DTD deklariert

(10)

XML Namespaces (Namensräume)

 Konflikte zwischen Elementnamen vermeiden

 Präfix (kein Namespace)

– <prefix:element>

– z.B. <meinEMailProgramm:web>

<meinEMailProgramm:email>

– Problem: Präfixe nicht immer eindeutig

 Präfixe für Namespaces

– <element xmlns:namespace-prefix="namespace">

– <eag:email xmlns:eag=“http://www.aol.com/EmailAppGuy“>

email@machine.com

<eag:email>

 Default Namespaces

– <element xmlns="namespace">

 Attributwert "namespace" sollte URI sein

 Zweck: weltweit eindeutige Zeichenkette (selbst wenn dort nicht vorhanden)

(11)

XML PCDATA



XML Parser behandeln alle Daten außer CDATA-Blöcke als PCDATA (Parsable Character Data)



ungültige Zeichen “<“ und “&“



Zeichenersetzungen:

< > less than

> > greater than

& & ampersand

' ' apostrophe

" " quotation mark

(12)

CDATA-Abschnitte



CDATA Abschnitt:

<![CDATA[ ‘ Inhalt ‘]]>

– Interpretation: “Hände weg! Das hier soll nicht interpretiert werden!“

– Textabschnitt wird nicht als mit Markups durchsetzt interpretiert



Beispiel:

<![CDATA [

<HTML>

Dies ist ein Beispiel für HTML für Dummköpfe!

<p> Es kann mühsam sein, in HTML ein Buch über XML zu schreiben, aber in XML ist es ganz einfach!

</HTML>

]]>

(13)

DTD

 Document Type Definition

 schematische Beschreibung des XML-Dokuments

– <!ELEMENT myElement (PCDATA)>

<!ELEMENT yourElement (x*,y)>

<!ATTLIST myElement myatt CDATA #REQUIRED>

 und Definition von Entities

 Elemente dürfen verschiedene Eltern haben

 Schema kann auch rekursiv sein

– <!ELEMENT A (B*)>

<!ELEMENT B (A*)>

 “Offenes“ Schema ist möglich (Kinder müssen aber deklariert sein)

– <!ELEMENT X (ANY)>

(14)

DTD (Forts.)



DTD kann

– extern sein

 <!DOCTYPE root-element SYSTEM "filename">

– und/oder intern

 externe Definitionen werden überschrieben

 <!DOCTYPE root-element [element-declarations]>

– oder fehlen



Gültig: Dokumente, für die eine DTD definiert ist, heißen gültig (valid), wenn sie der in der DTD definierten Struktur entsprechen



Wohlgeformt: Dokumente, die gemäß XML

Empfehlung syntaktisch korrekt sind, heißen

wohlgeformt (well-formed)

(15)

DTD Beispiel (intern)

<?xml version="1.0"?>

<!DOCTYPE note [

<!ELEMENT note (to,from,heading,body)>

<!ELEMENT to (#PCDATA)>

<!ELEMENT from (#PCDATA)>

<!ELEMENT heading (#PCDATA)>

<!ELEMENT body (#PCDATA)>

]>

<note>

<heading>Reminder</heading>

<body>Don't forget me this weekend</body>

(16)

DTD Beispiel (extern)



Externe DTD zu XML Beispiel (note)

<!ELEMENT note (to,from,heading,body)>

<!ELEMENT to (#PCDATA)>

<!ELEMENT from (#PCDATA)>

<!ELEMENT heading (#PCDATA)>

<!ELEMENT body (#PCDATA)>



Einbindung in note.xml

<!DOCTYPE note SYSTEM "note.dtd">

(17)

DTD Elemente

 Sequenz-Operator

<!ELEMENT element-name (child1, child2)>

 Oder-Operator

<!ELEMENT element-name (child1 | child2)>

 optionales Element (child?)

 mindestens ein Vorkommen ^(child+)

 beliebig oft ^(child*)

 nur Text <!ELEMENT element-name (#PCDATA)>

 Gemischter Inhalt

<!ELEMENT element-name (#PCDATA | child)*>

 Beliebiger Inhalt (ANY)

<!ELEMENT element-name ANY>

 Kein Inhalt (leeres Element)

(18)

DTD Attribute

 mit !ATTLIST definiert (Default)

<!ATTLIST ename aname atype adefault-value>

e = element, a = attribute

 Beispiel-Definition

<!ELEMENT payment (#PCDATA)>

<!ATTLIST payment type CDATA "check">

 nicht explizit benötigt (implied)

<!ATTLIST ename aname atype #IMPLIED>

 notwendig (required)

<!ATTLIST ename aname atype #REQIRED>

 festgelegt (fixed)

<!ATTLIST ename aname atype #FIXED default>

 Auswahlliste

<!ATTLIST ename aname (en1|en2|...) default>

(19)

DTD Notation



Definition von z.B. Grafikformaten



Entity

<!ENTITY bild SYSTEM "foto.jpg" NDATA JPEG>



zugehörige Notation

<!NOTATION JPEG PUBLIC

"ISO/IEC 10918:1993//NOTATION Digital Compression and Coding of Continuous-tone Still Images

(JPEG)//EN">

(20)

DTD Weiteres Beispiel

<!DOCTYPE BOOKLIST [

<!ELEMENT BOOKLIST (BOOK)*>

<!ELEMENT BOOK (AUTHOR, TITLE, PUBLISHED?)>

<!ELEMENT AUTHOR (FIRST, LAST)>

<!ELEMENT FIRST (#PCDATA)>

<!ELEMENT LAST (#PCDATA)>

<!ELEMENT TITLE (#PCDATA)>

<!ELEMENT PUBLISHED (#PCDATA)>

<!ATTLIST BOOK genre (Science | Fiction) #REQUIRED>

<!ATTLIST BOOK format (Paperback | Hardcover) “Paperback”>

]>

(21)

XML-Parser

/

<tag>

data attr

data

<tag>

XML-Parser XML-Dokument

(22)

Document Object Model (DOM)



HTML und XML



Plattform- und sprachunabhängig



Dynamischer Zugriff und Manipulation von

– Inhalt

– Struktur



Eigenes Strukturmodell

– repräsentiert die Baumstruktur eines XML- Dokumentes

– einschließlich Kommentaren und Processing Instructions



Schnittstelle

– nicht Implementierung

(23)

Spezifische Markup-Sprachen

Entwicklung standardisierter DTDs für spezialisierte Domains erlaubt Datenaustausch zwischen

heterogenen Quellen

DTD definiert Markup-Sprache für branchen- und anwendungsspezifische Semantik

Beispiel: Mathematische Markup Language (MathML)

– Mathematische Sachverhalte im Web

– In HTML: <IMG SRC=“xysq.gif” ALT=“(x+y)^2”>

Nachteil: Mangelnde Flexibilität bei der Präsentation (Font- Größe, Hintergrund-Farbe)

– In MathML Presentation Elements, Content Elements Beispiel:

(24)

XML-basierte Markup-Sprachen

 ECML - Electronic Commerce Modeling Language

 FpML - Financial Products Markup Language

 Chemical Markup Language (CML)

 Music Markup Language (MusikML)

 Weather Observation Definition Format

 Encoded Archival Description (EAD)

 Tutorial Markup Language (TML)

 Channnel Definition Format (CDF)

 WebDAV: Distributed Authoring and Versioning on the WWW

 Wireless Application Protocol (WAP)

 ...

(25)

XML in Anwendungen

XML Standards, Sprachen und Anwendungen:



Web Publishing



Electronic Commerce

– Application-to-Application (A2A)

– Business-to-Business (B2B)

– Business-to-Consumer (B2C)



Elektronic Data Interchange (EDI)



Enterprise Application Integration (EAI)

(26)

XML in Anwendungen

Vokabulare und Frameworks für XML-Entwicklung



Electronic Business XML (ebXML) http://wwww.ebxml.org



XML initiative (OASIS)



BizTalk (Microsoft)

http://www.biztalk.org



cXML (Ariba)



Rosetta Net

http://www.rosettanet.org



XML/EDI Group

http://www.xmledi.com

(27)

zum e-Commerce

Company to Company (Supply Chain)

• EDI

• Punkt-zu-Punkt Lösung

• hoher Investitionsaufwand

• für Mittelstand ungeeignet

• Ablösung durch XML

• Standardisierte DTDs

• Können auch unilateral erweitert werden

• Standardwerkzeuge

Kunde Lieferant

Order Tracking

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Management

 XML impliziert keine bestimmte Präsentationsform

 Unterschiedliche Präsentationen von XML-Dokumenten wird durch Style-Sheets ermöglicht

 Hohe Flexibilität

 Generischer Ansatz

Kunde Lieferant

Internet Suche

CD/DVD Print on Demand

Katalog- Management

(29)

Was ist XSL ?

 eXtensible Stylesheet Language

 Stylesheet Sprache für XML, sieht aus wie XML!

 ausgeklügelter als CSS (aber auch CSS verwendbar)

 XSL noch im Entwicklungsstadium

 2 Teile

– Transformation von XML in eine andere Art von XML (Transformationssprache XSLT)

– Vokabular für Formatierugsobjekte (Formatting Objects)

 Formatierungsobjekte

– aus Textverarbeitung bekannte Konstrukte

 Blöcke, Grafiken, Linien, Tabellen

– FOs formen einen Baum = “Formatierungsobjektbaum“ als XML- Dokument

– Vokabular z. Zt. noch in Entwicklung

 XPATH als Anfragesprache zum Zugriff auf Bestandteile