Heutiger Termin

(1)

XML Technologien – SS 2008

Malgorzata Mochol & Lyndon Nixon Freie Universität Berlin

Institut für Informatik

Netzbasierte Informationssysteme

(2)

AG Netzbasierte Informationssysteme http://www.ag-nbi.de 2

Heutiger Termin

•

Organisatorisches

•

Was ist XML?

•

Anwendungen von XML

•

Überblick über die Vorlesung

•

^Literatur

(3)

(4)

Veranstalter

•

Vorlesung: Malgorzata Mochol, mochol@inf.fu-berlin.de

•

Übung: Lyndon Nixon, nixon@inf.fu-berlin.de

•

Mitarbeiter der AG Netzbasierte Informationssysteme von Prof. Tolksdorf

•

Büros: Königin-Luise-Str. 24-26, 1.OG, Raum 118 (NICHT Takustr. 9)

•

Sprechstunde: bitte per Mail vereinbaren

(5)

3 stud. Hilfskräfte (80 Std.) in CSW

• Aufgabengebiet

• Unterstützung der wiss. Dienstkräfte im BMBF geförderten Projekt Corporate Semantic Web (www.corporate-semantic-web.de)

• Einstellungsvoraussetzungen

• 2 abgeschlossene Hochschulsemester der Informatik o.ä.

• Erwünscht

• Erfahrungen mit Web-Technologien & Technologien des Semantic Web

• Programmierkenntnisse: Java, PHP

• Englisch in Wort und Schrift

• Bewerbungen bis zum 21.04.2008 unter Angabe der Kennziffer 0419382110 stHK an:

• mochol@inf.fu-berlin.de oder Freie Universität Berlin Institut für Informatik AG NBI, z.H. M. Mochol Königin-Luise-Str. 24/26 14195 Berlin (Dahlem)

(6)

3 stud. Hilfskräfte (80 Std.) in TripCom

• Aufgabengebiet

• Unterstützung im EU-Forschungsprojekt TripCom (http://www.tripcom.org/) zum Einsatz von semantischen Technologien in einem Web-skalierten Koordinationssystem

• Einstellungsvoraussetzungen

• abgeschlossenes Grundstudium der Informatik oder verwandter Fachrichtungen,

• Programmierkenntnisse in Java

• Erwünscht

• Vorkenntnisse in Semantic Web (RDF, OWL, SPARQL) oder im Bereich Middleware/Web Services/Koordinationssysteme, Verteilte Systeme, Peer-to-Peer Systeme.

• Für eine der drei Stellen zusätzlich Vorkenntnisse im Bereich Logik/formale Sprachen.

• Erfahrungen in Software Entwicklung (z. B. eclipse, Subversion, maven, ant)

• Englisch in Wort und Schrift

• Bewerbungen bis zum 24.04.08 unter Angabe der Kennziffer 0419384103 an

• nixon@inf.fu-berlin.de oder Freie Universität Berlin Institut für Informatik AG NBI, z. H. L. Nixon Königin-Luise-Str. 24/26 14195 Berlin (Dahlem)

(7)

Webseite der Lehrveranstaltung

• http://www.ag-nbi.de/lehre/07/V_XML/

• hier finden sich

•

Folien der Vorlesungen

•

Termine der Übungen

•

Übungsblätter

•

Musterlösungen

•

Hinweise/Links auf Literatur

(8)

Anmeldung

•

79 haben sich im Online-KVV bereits angemeldet (Stand: 15.04.2008)

•

Master- und Bachelor-Studierende:

• zusätzlich verbindliche Anmeldung mit Unterschrift notwendig

• Ohne diese Anmeldung dürfen keine Leistungen erbracht werden.

• verbindliche Anmeldung für Msc-Studierende in der nächsten Woche

(9)

Übungen

•

Großübung

•

Veranstalter: Lyndon Nixon

•

Termine:

• Mi. 14:15 – 15:45, SR 005

• Do. 10:15-11:45, SR 005

• Beginn: 23./24.04.

•

Genaue Termine & Themen auf der Webseite

•

Übungen auf English

•

Was erwartet Sie?

• Fragen zum Vorlesungsstoff: Sie fragen, Dr. Nixon antwortet

• vertiefende Themen und Beispiele

• Vorstellung einer Lösung des aktuellen Übungsblattes

(10)

Übungsaufgaben

•

7 Übungsblätter

•

wegen hoher Teilnehmerzahl werden diese nicht korrigiert

•

Musterlösung werden in Übung vorgestellt

•

in der Übung wird davon ausgegangen, dass Sie aktuelles Übungsblatt bearbeitet haben

•

Lösung (Ausdruck) bitte in Übung mitbringen

(11)

Scheinkriterien

•

aktive Teilnahme an Übungen

•

Klausur bzw. Nachklausur erfolgreich bestanden

•

Schein wird grundsätzlich benotet Klausur

•

Teilnahmevoraussetzung: Anmeldung im Online-KVV

•

Klausurtermin: 16.7.2008 (letzter Vorlesungstermin) Nachklausur

•

Teilnahmevoraussetzung: Klausur nicht bestanden

•

einzige Ausnahme: ärztliches Attest für Klausurtermin

•

(12)

Was ist XML?

(13)

HTML

HTML hat sich für die Präsentation von

Inhalten bewährt.

(14)

Warum reicht HTML nicht aus?

immer häufiger medienneutrale Darstellung nötig:

•

Vielfalt von Endgeräten und Bandbreiten macht Trennung Inhalt von Präsentation nötig

•

Austausch von Daten und Dokumenten zwischen Computern

Ö z.B. Übermittlung eines Bestellformulars Ö z.B. Web Services

HTML: keine layoutunabhängige

Darstellung von Inhalten

(15)

XML

•

Extensible Markup Language

•

erlaubt Strukturieren von Inhalten

•

Unterschiede zu HTML:

• Medienneutral

•

^Tag-Namen

<name>…</name> beliebig

•

generische

Auszeichnungssprache

(16)

Auszeichnungssprachen

•

textbasierte Sprachen, die Dokumente mit zusätzlichen Tags („Markierungen“) versehen:

<tag-name>ausgezeichneter Text</tag-name>

•

dadurch zusätzliche Information (Metainformationen)

•

Beispiel: Hypertext Markup Language (HTML)

•

kombinieren Vorteile von Binärdateien mit denjenigen von Textdateien:

•

anwendungsunabhängige Dateiformate, die reichhaltige Metadaten enthalten können

tag

(17)

Generische Auszeichnungssprachen

HTMLHTML

•

vorgegebene Auswahl von Tags, keine anderen dürfen verwendet werden

generische Auszeichnungssprache

generische Auszeichnungssprache (generalized markup language)

•

keine Tags vorgegeben, beliebige Tags erlaubt

•

Vorteil: beliebige Metainformationen darstellbar

•

Nachteil: Bedeutung der Metainformationen (Tags) offen

•

Beispiele: SGML und XML

(18)

Eine kurze Geschichte von XML Eine kurze Geschichte von XML

60’60’er er Generische Kodierung – Graphic Communication Association (GCA)

1969 Charles Goldfarb entwickelt bei IBM die Generalized Markup1969 Language (GML).

1980 ANSI veröffentlicht ersten Entwurf von SGML. 1980 1986 ISO verabschiedet SGML.1986

1989 Bernes-Lee schlägt SGML-basiertes Hypertext-System vor.1989 1990 Beners-Lee entwickelt HTML, HTTP und URL. World Wide1990

Web nimmt Betrieb mit zwei Maschinen am CERN auf.

1995 HTML 2.01995

1998 XML 1.0 (einschl. DTDs) 2000 XML 1.0, 22000 ^nd Edition

XHTML 1.0 (Reformulierung von HTML in XML) 2004 XML 1.12004

XML 1.0, 3^rd Edition 2006 XML 1.1, 22006 ^nd Edition

XML 1.0, 4^th Edition

(19)

SGML

•

Standard Generalized Markup Language

•

1969 von Charles Goldfarb und zwei seiner Kollegen bei IBM für das Dokumentenmanagement entwickelt.

•

seit 1986 ein internationaler Standard

•

keine vorgegebenen Tags, auch keine für das Layout von Dokumenten

•

Vorgänger von XML

(20)

SGML

•

gibt zwar keine konkreten Tags vor

•

Mit Document Type Definitions (DTDs) können aber spezielle Auszeichnungssprachen mit konkreten Tags definiert werden:

• werden Anwendungen von SGML genannt

• bekannteste Anwendung von SGML: HTML

•

Anwendung selbst kann keine Anwendung definieren

SGML Anwendung: spezieller

Wortschatz und Grammatik

DTD HTML

(21)

Vor- und Nachteile von SGML

+

kombiniert Vorteile von Binärdateien mit denjenigen von Textdateien

+

beliebig erweiterbar

+

erlaubt die Definition von konkreten Auszeichnungs- sprachen wie HTML

-

sehr komplex: Spezifikation über 600 Seiten lang

-

SGML-Parser schwierig zu implementieren

(22)

Warum XML und nicht HTML/SGML?

• •

HTMLHTML

• für Präsentation von Web-Inhalten bewährt

• keine medienneutrale Darstellung von Inhalten

• •

medienneutrale Darstellungmedienneutrale Darstellung

• generische Auszeichnungssprachen (wie SGML) geeignet

• •

SGMLSGML

• für das Web SGML viel zu komplex

XML: konsequente Vereinfachung von SGML, die für Web-Anwendungen hinreichend allgemein ist.

(23)

Was bedeutet Erweiterbarkeit?

•

X in XML steht für erweiterbar (extensible).

•

Was bedeutet Erweiterbarkeit? Æ Vergleich HTML vs.

XML hilfreich:

• •

HTMLHTML

• vorgegebene Auswahl an Tags

• Neues Tag kann nur eingeführt werden, wenn sich das W3C auf eine neue HTML-Version einigt!

• •

XMLXML

• beliebige Tags können benutzt werden

• Anwender des entsprechenden Tags müssen sich auf eine gemeinsame Interpretation des Tags einigen

(24)

Die XML-Familie: Der Kern

• •

XML 1.0 / 1.1XML 1.0 / 1.1

•

Syntax wohlgeformter XML-Dokumente

•

Definition von Anwendungen (Untermengen) mit DTDs

• •

NamensräNamensräume ume

•

gleichzeitige Verwendung unterschiedlicher Vokabularien

•

z.B. Unterscheidung Titel einer Person vom Titel eines Buches

•

Festlegung der Bedeutung von Tags

• •

XML-XML-SchemaSchema

•

gleiche Aufgabe wie DTDs

•

jedoch wesentlich mächtiger

(25)

Andere XML-Familien-Mitglieder (I)

• •

Extensible StylesheetExtensible Stylesheet LanguageLanguage (XSLT)(XSLT)

• Transformation von XML-Dokumenten in beliebige Text- Formate:

XML Î HTML / WML / XML / ASCII / …

• •

XPathXPath

• Zugriff auf beliebige Teile eines XML-Dokuments

• z.B. Zugriff auf alle Buchtitel

• •

XPointerXPointer

• Erweiterung der X-Path-Spezifikation

• •

XQueryXQuery

• Abfragesprache

(26)

Andere XML-Familien-Mitglieder (II)

• •

XLinkXLink

• Syntax zur Definition von Links in XML-Dokumenten

• •

XIncludeXInclude

• Verweis auf Teile von XML- oder Textdateien

• wird beim Auflösungsvorgang durch den Inhalt der Datei ersetzt

• •

DocumentDocument ObjectObject Model (DOM) Model (DOM)

• Parsen, Modifizieren und Erstellen von XML-Dokumenten

gesamte XML-Familie besteht aus lizenzfreien W3C-Standards

(27)

Exkurs: Das W3C

•

1994 als Projekt am MIT gegründet

•

keine Normierungsorganisation im klassischen Sinn

•

kann Einhaltung von Normen nicht auf rechtlichem Wege einklagen

•

definiert deshalb lediglich Empfehlungen (recommendations)

•

W3C-Recommendations lizenzfrei

(28)

Standardisierungsprozess des W3C

Working Draft (WD) Working Draft (WD)

Last Call WD Last Call WD

Proposed Recommendation Proposed Recommendation

(PR)(PR)

Recommendation (REC) Recommendation (REC)

Candidate Recommendation Candidate Recommendation

(CR)(CR)

aktueller Diskussionsstand einer AG letztes WD, definierte

Anforderungen erreicht offizieller Konsens der

betreffenden AG dar, wird dem Advisory Committee übergeben

offizieller W3C-Standard

Direktor: definierte Ziele

erreicht, von entsprechender Community begutachtet

(29)

www.w3.org

(30)

Anwendungen von XML

(31)

W3C XML wurde 10!

„ „ There There is is essentially essentially no no computer computer in in the the world world , , desktop

desktop , , handheld handheld , , or or backroom backroom , , that that doesn't

doesn't process process XML XML sometimes sometimes ... ... „ „

Tim Tim BrayBray

(32)

XML ist fast überall (versteckt)!

•

HTML

• neueste Version basiert auf XML: XHTML

•

Internet Explorer/Firefox

• können XML verarbeiten

•

Microsofts .net-Architektur

• basiert auf XML-Standards: SOAP und WSDL

•

Microsoft Office (ab MSOffice2003)

• stellt XML-Schnittstelle bereit: WordML und SpreadsheetML

(33)

Anwendungen von XML

1. anwendungsspezifische Standards

2. Trennung von Inhalt und Präsentation 3. Web-Dienste (Web Services)

(34)

•

XML hat uneingeschränkten Wortschatz:

<xyz>David</xyz>, <αβγ>Hunter</αβγ>

Ö

^XMLkein Standard für Publishing oder E-Businesskein

•

für spezielle Anwendungen kann jedoch spezifischer Wortschatz und Grammatik festgelegt werden

<book>

<title> STRING </title>

<author> STRING </author>+

</authors>

<ISBN> STRING </ISBN> ?

<publisher> STRING </publisher>

</book>

•

sog. XML-Sprachen

(oder Anwendungen von XML)

•

mit DTDs und XML- Schemata

1. Anwendungsspezifische Standards

(35)

SGML _Anwendung von SGML SGML-DTD L

•

L muss nicht Teilsprache von SGML sein.

•

L kann keine neue Sprache definieren.

•

Beispiel: HTML

•

L immer Teilsprache von XML

•

L kann keine neue Sprache definieren.

XML L

DTD/XML-Schema XML-Sprache

= Anwendung von XML

SGML- vs. XML-Anwendungen

(36)

XML-Sprachen: Beispiele

•

XHTML: Reformulierung von HTML 4 in XML

•

WML: Präsentation von Inhalten für mobile Endgeräte

•

SVG: Vektorgraphiken

•

DocBook: strukturierte Darstellung von Bücher/Artikel

•

XML/EDI: E-Business-Standard EDI als XML

•

XSLT: Transformation & Layouten von XML- Dokumenten

•

XMLSchema: Definition von XML-Standards

•

unterschiedliche Anwendungen, einheitliche Syntax

•

unglaubliche Erfolgsgeschichte!

(37)

SGML, HTML, XML, XHTML?!

HTML HTML

•

Anwendung von SGML

XML XML

•

Teilsprache von SGML

HTML

XHTML XHTML

•

XML-Sprache =

Anwendung von XML

•

alle XHTML-Dokumente immer wohlgeformte XML-Dokumente

SGML

XML _SGML-DTD XML

XHTML

DTD/XML-Schema

(38)

2. Trennung Inhalt von Präsentation

• •

MultiMulti--Delivery: Trennung Inhalt von PräsentationDelivery

•

weit verbreitet, aber nicht sichtbar!

ASCII EXCEL

XHTML

Transformation (XSLT)

WML

Inhalt (XML)

(39)

3. Web-Dienste (Web Services)

Browser

Anwendung traditionelle Web

traditionelle Web--AnwendungAnwendung

HTML

Webseiten

Ö Mensch-Mensch-MaschineMaschine--KommunikationKommunikation

Anwendung

Anwendung Web Service

Web Service

SOAP Daten

(40)

Beispiel: ohne Browser

•

Suchanfrage: SOAP-Nachricht (XML)

•

Suchergebnis: SOAP-Nachricht (XML)

•

Anwendung: in periodischen Abständen zu

bestimmten Thema nach neuen Webseiten suchen lassen

With Google Web APIs, your computer can With Google Web APIs, your computer can

do the searching for

do the searching for you.you.

http://

http://code.google.comcode.google.com/more/#label=APIs/more/#label=APIs

(41)

Eigenschaften von Web Services

•

implementieren keine neuen Systeme

•

Fassade für bestehende Systeme, um diese einfach zuzugreifen

•

unabhängig von Programmiersprachen und Betriebssystemen

•

keine revolutionär neue Technologie

•

nutzen gängige Internet-Protokolle wie HTTP(S) und SMTP

•

erstmals jedoch alle bedeutenden IT-Unternehmen auf gemeinsame Standards geeinigt: SOAP/WSDL

(42)

Überblick über die Vorlesung

(43)

Vorlesungsinhalt Vorlesungsinhalt

• XML-Basistechnologien 7 Termine

• Web-Dienste (Web Services) 4 Termine

• ^Rückblick

1 Termin

• Klausur

1 Termin

(44)

Vorlesungsinhalt Vorlesungsinhalt

• XML-Basistechnologien - 7 Termine

• XML-Syntax, einschl. Namensräume

• DTDs und XML-Schemata

• XML-Parser

• XSLT, XPath, etc.

• nicht behandelt werden:

• XML-Technologien zur Präsentation von Dokumenten wie XHTML oder WML

• anwendungspezifische XML-Standards wie SVG oder VoiceXML

(45)

Vorlesungsinhalt

• Web-Dienste (Web Services): 4 Termine

• dienstorientierte Architekturen

• SOAP

• WSDL

• Web Services in der Praxis & Semantic Web

• Rückblick: 1 Termin

• kleine Wiederholung

• Schwerpunkt Æ Klausfragen

• Klausur: 1 Termin

(46)

Literatur

(47)

Literaturempfehlungen

Hunter et al., Beginning XML

(3

^rd

Edition), Wrox Press, 2004.

ca. 41 €

Im Semesterapparat!

(48)

Literaturhinweise

• XML

• 1.0, W3C Recommendation, Sept. 2006, http://www.w3.org/TR/xml/

• 1.1, W3C Recommendation, Sept. 2006,

http://www.w3.org/TR/2006/REC-xml11-20060816/

• XML-Schema

• XML Schema Part 0: Primer Second Edition, W3C, 2004

• XSLT

• XSL Transformations (XSLT) Version 1.0, W3C, Nov. 1999 XSL Transformations (XSLT) Version 2.0, W3C, Jan. 2007

• Web Services

• SOAP Version 1.2 Part 0: Primer (2^nd Edition), W3C, April 2007 (http://www.w3.org/TR/2007/REC-soap12-part0-20070427/)

• Web Services Description Language (WSDL)

• WSDL Version 1.1, W3C, 2001

• WSDL Version 2.0, W3C Recommendation, Juni 2007

(49)

Wie geht es nächste Woche weiter?

;

Organisatorisches

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Was ist XML?

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Anwendungen von XML

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Überblick über die Vorlesung

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Literatur

XML-Syntax

Namensräume

Semantik von XML-Tags