Основы XML для начинающих пользователей. Язык XML - Описание технологии
XML (Extensible Markup Language) - это новый SGML-производный язык разметки документов, позволяющий структурировать информацию разного типа, используя для этого произвольный набор инструкций. Разработчиков Интернет приложений, пытающихся на практике использовать новую технологию, могут заинтересовать конкретные вопросы, связанные с проблемами создания, обработки XML-документов, их отображения на стороне клиента. В этой статье дается краткое представление о том, что представляет собой и для чего нужен XML-документ и на практических примерах иллюстрируются некоторые простые, но пока, к сожалению, мало описанные механизмы его обработки.
Что такое XML
Сегодня XML может использоваться в любых приложениях, которым нужна структурированная информация - от сложных геоинформационных систем, с гигантскими объемами передаваемой информации до обычных "однокомпьютерных" программ, использующих этот язык для описания служебной информации. При внимательном взгляде на окружающий нас информационный мир можно выделить множество задач, связанных с созданием и обработкой структурированной информации, для решения которых может использоваться XML:
- В первую очередь, эта технология может оказаться полезной для разработчиков сложных информационных систем, с большим количеством приложений, связанных потоками информации самой различной структурой. В этом случае XML - документы выполняют роль универсального формата для обмена информацией между отдельными компонентами большой программы.
- XML является базовым стандартом для нового языка описания ресурсов, RDF, позволяющего упростить многие проблемы в Web, связанные с поиском нужной информации, обеспечением контроля за содержимым сетевых ресурсов, создания электронных библиотек и т.д.
- Язык XML позволяет описывать данные произвольного типа и используется для представления специализированной информации, например химических, математических, физических формул, медицинских рецептов, нотных записей, и т.д. Это означает, что XML может служить мощным дополнением к HTML для распространения в Web "нестандартной" информации. Возможно, в самом ближайшем будущем XML полностью заменит собой HTML, по крайней мере, первые попытки интеграции этих двух языков уже делаются (спецификация ).
- XML-документы могут использоваться в качестве промежуточного формата данных в трехзвенных системах. Обычно схема взаимодействия между серверами приложений и баз данных зависит от конкретной СУБД и диалекта SQL, используемого для доступа к данным. Если же результаты запроса будут представлены в некотором универсальном текстовом формате, то звено СУБД, как таковое, станет "прозрачным" для приложения. Кроме того, сегодня на рассмотрение W3C предложена спецификация нового языка запросов к базам данных XQL, который в будущем может стать альтернативой SQL.
- Информация, содержащаяся в XML-документах, может изменяться, передаваться на машину клиента и обновляться по частям. Разрабатываемые спецификации XLink и Xpointer поволят ссылаться на отдельные элементы документа, c учетом их вложенности и значений атрибутов.
- Использование стилевых таблиц (XSL) позволяет обеспечить независимое от конкретного устройства вывода отображение XML- документов.
- XML может использоваться в обычных приложениях для хранения и обработки структурированных данных в едином формате.
XML-документ представляет собой обычный текстовый файл, в котором при помощи специальных маркеров создаются элементы данных, последовательность и вложенность которых определяет структуру документа и его содержание. Основным достоинством XML документов является то, что при относительно простом способе создания и обработки (обычный текст может редактироваться любым тестовым процессором и обрабатываться стандартными XML анализаторами), они позволяют создавать структурированную информацию, которую хорошо "понимают" компьютеры.
Как создать XML документ?
Для создания XML документа в простейшем случае вам не понадобится ничего кроме обычного текстового редактора (по мнению многих Web-дизайнеров, лучший инструмент для создания Web-страниц). Вот пример небольшого XML-документа, используемого вместо обычной записной книжки:
При создании собственного языка разметки вы можете придумывать любые названия элементов, (почти любые, т.к. список допустимых символов ограничен и приведен в ), соответствующих контексту их использования. В нашем примере приведен лишь один из многочисленных способ создания структуры дневника. В этом и заключается гибкость и расширяемость XML-производных языков - они создаются разработчиком "на лету", согласно его представлениям о структуре документа, и могут затем использоваться универсальными программами просмотра наравне с любыми другими XML-производными языками, т.к. вся необходимая для синтаксического анализа информация заключена внутри документа.
Создавая новый формат, необходимо учитывать тот факт, что документов, "написанных на XML", не может быть в принципе - в любом случае авторы документа для его разметки используют основанный на стандарте XML (т.н. XML-производный) язык, но не сам XML. Поэтому при сохранении созданного файла можно выбрать для него какое-то подходящее названию расширение (например, noteML).
XML может использоваться вами для создания документов какого-то определенного типа и структурой, необходимой для конкретного приложения. Однако если сфера применения языка оказывается достаточно широкой и он начинает представлять интерес для большого числа разработчиков, то его спецификация вполне может быть представлена на рассмотрение в W3C и после согласования всеми заинтересованными сторонами, утверждена консорциумом в качестве официальной рекомендации.
Надо заметить, что процесс появления новой спецификации очень длителен и сложен. Любой документ, предлагаемый W3C, прежде чем стать стандартом проходит несколько этапов. Сначала пожелания и рекомендации, поступающие от различных компаний, участвующих в его разработке, оформляются в виде принятого к сведению замечания (Note), своеобразного протокола о намерениях. Информация, изложенная в таких документах предназначена только для обсуждения членами консорциума и никто не дает гарантии того, что эти замечания потом станут рекомендацией.
Следующей этапом продвижения документа является рабочий вариант спецификации, который составляет и изменяет в дальнейшем специально созданная рабочая группа (Working Group), в состав которой входят представители заинтересовавшихся идеей компаний. Все изменения, вносимые в этот документ обязательно публикуются на сервере консорциума www.w3.org и до тех пор, пока рабочий вариант не станет рекомендацией, он может служить для разработчиков лишь "путеводной звездой", с которой компания может сверять свои планы, но не должна использовать при разработке ПО.
В том случае, если стороны договорились по всем основным вопросам и существенных изменений в документ больше вносится, рабочий вариант становится Предложенной Рекомендацией и после голосования членами рабочей группы может стать уже Официальной Рекомендаций W3C, что по статусу соответствует стандарту в WWW.
XML-генераторы
XML документы могут служить промежуточным форматом для передачи информации от одного приложения к другому (например, как результат запроса к базе данных), поэтому их содержимое иногда генерируется и обрабатывается программами автоматически. Далеко не всегда XML документ нужно создавать вручную.
Пусть, например, нашей задачей является создание формата хранения данных регистрации каких-то происходящих в системе событий (log-файла). В простейшем случае можно ограничиться фиксированием успешных и ошибочных запросов к нашим ресурсам - в таком документе должна присутствовать информация о времени произошедшего события, его результате (удача/ошибка), IP адресе источника запроса, URI ресурса и коде результата.
Наш XML документ может выглядеть следующим образом:
Структура документа довольно проста - корневым в данном случае является элемент log, каждое произошедшее событие фиксируется в элементе event и описывается при помощи его атрибутов(date - время и result - тип события) и внутренних элементов (method - метод доступа, ip-from - адрес источника, url-to - запрашиваемый ресурс, response - код ответа). Генерацией этого документа может заниматься, например, модуль аутентификации запросов в систему, а использованием - программа обработки регистрационных данных (log viewer).
Что такое DTD?
Итак, мы создали XML документ и убедились, что набор используемых при этом тэгов позволяет осуществлять любые манипуляции с нашей информацией. В таком случае, для того, чтобы утвердить правила нашего нового языка, т.е. список допустимых элементов, их возможное содержимое и атрибуты, мы должны создать DTD - определения (на момент написания статьи спецификация для XMLдокументов еще не утверждена и пока DTD являются единственным стандартным способом описания грамматики).
Небольшой пример для нашего XML-документа:
Сохраните этот файл под именем log.dtd и включите в XML-документ новую строчку:
Теперь верифицирующий XML-анализатор при обработке документа будет сверять порядок определения элементов и их атрибутов с тем, как это указано у нас в DTD-нотациях и в случае нарушения внутренней структуры (которая определяет "семантику" документа) выдавать сообщение об ошибке.
Что такое Namespaces?
Как уже упоминалось ранее, вся прелесть использования XML заключается в возможности придумывания собственных тэгов, названия которых наиболее полно соответствовали бы предназначению. Но фантазия и словарный запас людей не безграничны, поэтому нет абсолютно никакой гарантии того, что данные вами имена элементов не будут использованы кем-то еще. До тех пор, пока в вашем приложении обрабатываются только собственные XML-документы, никаких проблем не возникнет. Но вполне возможна ситуация, когда один и тот же документ будет содержать информацию для нескольких обработчиков одновременно. В этом случае названия некоторых элементов или их атрибутов могут совпасть, что вызовет либо ошибку в XML- анализаторе, либо неправильное представление документа. Например, в нашем случае, элемент event вполне мог бы быть использован для записи других событий и обрабатываться другим приложением.
Чтобы исправить эту ситуацию, мы должны определить уникальные названия элементов и их атрибутов, "дописывая" к их обычным именам некоторый универсальный неповторяющийся префикс. Для этого применяется механизм Namespaces ( Namespaces была официально утверждена W3C в январе 1999 года и сегодня является частью стандарта XML). Согласно этой спецификации, для определения "области действия" тэга (на самом деле этот термин, широко используемый в обычных языках программирования, неприменим в XML, потому что как такового множества, на котором могла бы быть построена "область", внутри структурированного XML документа нет) необходимо определить уникальный атрибут, описывающий название элемента, по которому анализатор документа сможет определить, к какой группе имен оно относится (Namespace идентификаторы могут применяться для описания уникальных названий как элементов, так и их атрибутов). В нашем последнем примере это может быть сделано так:
Уникальность атрибуту имени обеспечивает использование в качестве его значения некоторых универсальных идентификаторов ресурсов (например, URI или ISBN) .
Полную информацию по использованию Namespace вы можете найти в этого стандарта. В дальнейшем, для упрощения примеров, мы будем Namespace - описания пропускать.
Инструментарий
Обработка XML-документов
Основным сдерживающим фактором в продвижении XML технологии в Web на сегодняшний день является отсутствие полной поддержки этого формата всеми производителями броузеров - программ, наиболее часто используемых на стороне клиента. Выходом из создавшейся ситуации может стать вариант, при котором обработкой XML документов занимается серверная сторона Используя любой существующий XML-анализатор, можно формировать необходимую информацию уже на сервере и посылать клиенту нормальный HTML-документ. Однако такой способ, конечно, менее гибок, и позволяет использовать XML технологию лишь для хранения структурированной информации, но не для ее динамического изменения на стороне клиента.
В августе 1997 RFC 2376 были утверждены MIME типы для XML-ресурсов: text/xml и application/xml. Поэтому XML документы могут передаваться по HTTP и отображаться программой просмотра также, как и обычные HTML- страницы. Для этого нужно немного изменить конфигурацию Web-сервера (в Apache - добавить в файл mime.types строчку "text/xml xml ddt"), а на стороне клиента иметь броузер, поддерживающий стилевые таблицы или JavaScript. Сегодня такими броузерами являются Microsoft Internet Explorer 5, первый броузер, поддерживающий спецификацию XML 1.0 и стилевые таблицы XSL; броузер Amaya, предлагаемый консорциумом специально для тестовых целей () и поддерживающий практически все разрабатываемые стандарты W3C. Поддержка XML также планируется в будущих версиях Netscape Navigator.
Объектная модель документа DOM
Одним из самых мощных интерфейсов доступа к содержимому XML документов является - DOM.
Объектная модель XML документов является представлением его внутренней структуры в виде совокупности определенных объектов. Для удобства эти объекты организуются в некоторую древообразную структуру данных - каждый элемент документа может быть отнесен к отдельной ветви, а все его содержимое, в виде набора вложенных элементов, комментариев, секций CDATA и т.д. представляется в этой структуре поддеревьями. Т.к. в любом правильно составленном XML-документе обязательно определен главный элемент, то все содержимое можно рассматривать как поддеревья этого основного элемента, называемого в таком случае корнем дерева документа. Для следующего фрагмента XML документа:
Объектное представление структуры документа не является чем-то новым для разработчиков. Для доступа к содержимому HTML страницы в сценариях давно используется объектно-ориентированный подход, - доступные для Java Script или VBScript элементы HTML документа могли создаваться, модифицироваться и просматриваться при помощи соответствующих объектов. Но их список и набор методов постоянно изменяется и зависит от типа броузера и версии языка. Для того, чтобы обеспечить независимый от конкретного языка программирования и типа документа интерфейс доступа к содержимому структурированного документа в рамках W3 консорциума была разработана и официально утверждена спецификация объектной модели DOM Level 1.
DOM - это спецификация универсального платформо- и программно-независимого доступа к содержимому документов и является просто своеобразным API для их обработчиков. DOM является стандартным способом построения объектной модели любого HTML или XML документа, при помощи которой можно производить поиск нужных фрагментов, создавать, удалять и модифицировать его элементы.
Для описания интерфейсов доступа к содержимому XML документов в спецификации DOM применяется платформонезависимый язык IDL и для использования их необходимо "перевести" на какой-то конкретный язык программирования. Однако этим занимаются создатели самих анализаторов, нам можно ничего не знать о способе реализации интерфейсов - с точки зрения разработчиков прикладных программ DOM выглядит как набор объектов с определенными методами и свойствами. В следующем разделе мы вкратце рассмотрим объектную модель Microsoft Internet Explorer 5, доступную из Java Script и VBScript сценариев.
Читатель научится использовать XSLT, который позволяет преобразовывать документы из одного формата в другие. Освоит инструмент XPath, используемый для обращения к различным частям XML-документов. Эти и другие, описываемые в книге, технологии позволяют выводить документы в формате HTML, использовать различные кодировки, в частности, для русификации и многое, многое другое.
О чем еще эта книга? На этот вопрос можно ответить так: в книге Алексея Валикова «Технология XSLT» рассматриваются технологии, которые облегчают применение структурированных данных в web-приложениях, тем самым открывая дорогу большим и очень большим проектам.
«Самоучитель XML» идеально подходит для самостоятельного изучения компьютерной технологии — XML, которая достаточно быстро проникает практически во все сферы обмена информацией. В этой книге представлены самые новые аспекты технологии XML — язык создания запросов XQuery, язык описания документов XSD, а также форматирование документов на языке XSL-FO. Отметим, что начав с азов технологии XML, Ильдар Хабибуллин постепенно выводит пользователя на уровень самостоятельного создания разнообразных программ-обработчиков документов XML. Изложение базируется на авторском курсе лекций и для него характерна краткость и простота. Огромное количество упражнений и примеров даёт возможность глубоко освоить материал. Самоучитель предназначен для программистов.
Книга «XSLT. Сборник рецептов» — незаменимое пособие для всех программистов, так как в ней приведены решения сотен задач, с которыми приходится сталкиваться разработчикам при использовании языка XSLT (Extensible Stylesheet Language Transformation). Данный язык является основным инструментом для обработки XML-документов, однако многие разработчики так и не освоили его в должной степени, предпочитая модифицировать наличествующий код, а не создавать новый. Данное издание поможет разобраться с обеими версиями XSLT. Большим плюсом книги является тот факт, что здесь не просто приведены решения тех или иных задач, возникающих в ходе создания программ, но и дается обоснование решения и объяснение применяемой методики, а также приводятся альтернативные решения. Книга рассчитана на программистов разного уровня квалификации — как на тех, кто уже знаком с языком XSLT, так и на тех, кто только начинает его осваивать.
XSLT – удобные и эффективные системы преобразования документов, широко распространенные сегодня. Стивен Холзнер не только детально анализирует синтаксис XSLT, но и доступно объясняет современные способы использования этой системы. В этой книге для вас собраны сотни примеров, рассказывающих, как на практике осуществляются преобразования XSLT на web-серверах, как используются браузеры для преобразований на лету. Книга необходима всем, кто хочет изучать XSLT и использовать его на практике.
В книге «XML и SOAP программирование для серверов BizTalk» автора Брайана Трэвиса рассмотрены технологии, заложенные в основе электронной коммерции и современного нам Интернет-бизнеса. Детально излагаются стандарты иерархического структурирования информации, идеология Biztalk и схемы представления. Кроме того, затронуты вопросы, касающиеся интеграции и разработки приложений на платформе Biztalk. Содержание книги пояснено на конкретных примерах создания клиента и сервера SOAP и разработки решения для автоматизации осуществления обмена между несколькими веб-сайтами и XML-документами. В приложениях собран богатый материал справочного характера, в том числе последние спецификации инфраструктуры BizTalk и протокола SOAP. Издание представляет интерес для менеджеров Интернет-проектов, создателей ПО электронной коммерции и всех, кто хочет пополнить свои знания о современных методах структурирования информации. Книгу составляют 12 глав, четыре приложения и предметный указатель. На диске, прилагаемом к книге, записаны ПО, документация, примеры реализации приложений и электронная версия печатного издания.
В книге «Разработка XML Web-сервисов средствами Microsoft.NET» описывается построение и применение Web-сервисов средствами платформы Microsoft .NET. Приводится рассмотрение Интернет-технологий ASP.NET и Remoting, DISCO, UDDI, протокола SOAP, языки XML, WSDL, и их роль в разработке Web-сервисов. Содержится описание новых последних разработок корпорации Microsoft, которые упрощают проектирование и распространение Web-сервисов. Здесь же содержится обсуждение продуктивных способов отладки Web-сервисов, защиты передаваемой информации, обеспечение масштабируемости и повышенной готовности Web-сервисов. Книга дополнена множеством примеров для лёгкого понимания теории.
Книга Грема Малкольма «Программирование для Microsoft SQL Server 2000 с использованием XML» является практическим руководством по разработке бизнес-приложений на основе XML и SQL Server. Здесь детально рассматриваются получение, вставка и сопоставление XML-данных с помощью популярных технологий XPath, XDR-схемы, язык XSL Transformation, HTTP и OLE DB и последних технологий. Размещенные в книге примеры показывают, как перенести значительные бизнес-процессы предприятия в Web с применением SQL Server и XML. В данном издании 9 глав и приложение, в котором описывается об основах языка XML персонально для администраторов СУБД SQL Server. Книга будет полезна всем, желающим обучиться с помощью XML интегрированию приложений и бизнес-процессов предприятий, которые сохраняют данные в БД SQL Server.
В книге Алексея Старыгина «XML: разработка Web-приложений» есть подробная обрисовка языка XML совместно с языками XSLT и XPath, описанными в первой части. Во втором издании находится практическое руководство по применению материала, приведённого в первом. Кроме XML, рассматриваются задачи, которые бывают при построении реальных Web-приложений, таких, как передача параметров HTTP-запроса серверу, проектирование форм, представление данных с помощью каскадных стилевых таблиц, обработка действий пользователя с помощью JavaScript.
Учебник «XML. Справочник WEB-мастера» является незаменимым инструментом для тех, кто интересуются новинками в технологии разработки и оформлении документов, которые будут размещаться на Интернет — сайтах. Он ознакомит вас с основами XML. В данном справочнике имеются определения всех элементов XML, рассматриваются многие вопросы по оформлению документов XML, подбору стилей. Помимо этого в справочнике предоставлены полезные сведения о том, как создаются гиперссылки XLink, как производится идентификация ресурсов XPointer и информация о использовании каналов CDF, как на WAP-ресурсах, так и в Интернете. Помимо этого имеются спецификации WML, XML, XML и Schema.
В книге «XML. Энциклопедия» приведены два основных подхода к программированию XML: подход для Microsoft и его альтернатива. Книга раскрывает множество полезных тем, такие как: каскадные таблицы стилей, форматирование, использование браузеров, разбор и подключение документов XML к различным приложениям и серверам баз данных. Начинающий программист сможет опираться на данные книги для изучения XML, а опытный программист расширит свои знания.
XML означает Extensible Markup Language, с акцентом на markup (разметка). Вы можете создавать текст и размечать его при помощи обрамляющих тегов, превращая каждое слово, предложение или фрагмент в идентифицируемую, сортируемую информацию. Создаваемые вами файлы, или экземпляры документа, состоят из элементов (тегов) и текста, причем элементы помогают правильно понимать документ при чтении на бумаге или даже обрабатывать его в электронном виде. Чем больше описательных элементов, тем больше частей документа можно идентифицировать. С первых дней существования разметки одно из ее преимуществ заключается в том, что в случае потери компьютерной системы распечатанные данные все равно остаются читабельными благодаря тегам.
Языки разметки прошли путь от первых форм, создаваашихся компаниями и госучреждениями, до Стандартного языка обобщенной разметки (Standard Generalized Markup Language - SGML), Гипертекстового языка разметки (Hypertext Markup Language - HTML) и в конечном итоге до XML. SGML может показаться сложным, а HTML (который, по сути, сначала был просто набором элементов) оказался недостаточно мощным для идентификации информации. XML разрабатывался как простой в применении и удобный для расширения язык разметки.
В XML можно создавать свои собственные элементы, что позволяет точно представлять фрагменты данных. Документы можно не просто разделять на абзацы и заголовки, но и выделять любые фрагменты внутри документа. Чтобы это было эффективно, нужно определить конечный перечень своих элементов и придерживаться его. Элементы можно определять в Описании типа документа (Document Type Definition - DTD) или в схеме, что будет кратко обсуждено ниже. Когда вы освоите и начнете использовать XML, не бойтесь экспериментировать с именами элементов, создавая реальные файлы.
Построение документа XML
Как уже упоминалось, файлы XML состоят из текста и разметки
. Большая часть текста помещается в элементы, в которых текст окружен тегами. Например, допустим, нужно создать поваренную книгу в формате XML. У нас есть рецепт под названием Ice Cream Sundae, который нужно преобразовать в XML. Чтобы разметить название рецепта, заключим его текст в элемент, который начинается и заканчивается тегами. Этот элемент можно назвать recipename . Чтобы отметить начальный тег элемента, поместим его имя в угловые скобки <>), вот так:
Имена элементов можно создавать как для отдельных документов, так и для групп документов. В соответствии с вашими требованиями можно указать правила, которые должны соблюдаться для элементов. Элементы могут быть строго специальными или достаточно общими. Правила должны также определять, что допустимо включать в каждый элемент. Они могут быть строгими, свободными или промежуточными. Просто создайте элементы, определяющие те части вашего документа, которые, на ваш взгляд, важны.
Начало создания файла XML
Первой строкой документа XML может быть декларация XML . Эта необязательная часть файла определяет его как файл XML, что может помочь автоматическим инструментам и людям распознавать файл как XML, а не SGML или другой способ разметки.
Декларация может выглядеть просто как или включать версию XML и даже кодировку символов, например, для Unicode. Поскольку эта декларация должна находиться в самом начале файла, если вы планируете комбинировать мелкие XML-файлы в более крупный файл, этот необязательный элемент лучше пропустить.
Создание корневого элемента
Начальный и замыкающий теги корневого элемента окружают весь текст XML-документа. В файле должен присутствовать только один корневой элемент, и это необходимая "обложка" для него. В листинге 1 показан фрагмент примера, который я здесь использую, с корневым элементом
Листинг 1. Корневой элемент
По мере создания своего документа вы будете размещать текст и дополнительные теги между
Соблюдение регистра в тегах
При создании XML регистры начального и конечного тегов должны совпадать. В противном случае можно получить сообщение об ошибке при использовании или просмотре XML. Например, Internet Explorer не отображает текст в случае несовпадения регистров. Вместо этого он выводит сообщения о несовпадении начального и конечного тегов.
Наименования элементов
Итак, у нас есть корневой элемент
- Пробелы в именах элементов не допускаются.
- Имена должны начинаться с буквы, а не с цифры или знака. После этой первой буквы можно использовать любую комбинацию из букв, цифр и допустимых символов.
- Регистр не имеет значения, но во избежание путаницы соблюдайте его.
Листинг 2. Другие элементы
XML-документ может содержать пустые теги, внутри которых ничего нет и которые могут выражаться одним тегом, а не парой из открывающего и замыкающего тегов. Например, это может быть самостоятельный тег в стиле HTML 
. Он не содержит никаких дочерних элементов или текста, так что это пустой элемент, и его можно записать как 
(с пробелом и знакомой замыкающей косой чертой в конце).
Вложение элементов
Вложение - это размещение элементов внутри других элементов. Эти новые элементы называются дочерними элементами, а элементы, которые их окружают, - их родительскими элементами. В листинге 3 в корневой элемент
Типичная синтаксическая ошибка связана с вложенностью родительского и дочернего элементов. Каждый дочерний элемент должен быть целиком расположен между открывающим и замыкающим тегами своего родительского элемента. Дочерние элементы должны заканчиваться до начала следующего дочернего элемента.
Пример правильного вложения приведен в Листинге 3. Теги начинаются и завершаются без переплетения с другими тегами.
Листинг 3. Правильное вложение элементов XML.
Добавление атрибутов
К элементам иногда добавляются Атрибуты. Атрибуты состоят из пары имя-значение, где значение берется в двойные кавычки ("), вот так: type="dessert" . Атрибуты позволяют сохранять вместе с элементом дополнительные параметры, меняя значения этих параметров от элемента к элементу в одном и том же документе.
Атрибут - или даже несколько атрибутов - указывается внутри начального тега элемента:
Листинг 4. Наш файл XML с элементами и атрибутами
Можно использовать любое количество атрибутов. Подумайте, какие подробности можно добавить в ваш документ. Атрибуты особенно полезны, если документы будут храниться - например, по типу рецептов. Имена атрибутов могут содержать такие же символы, что и имена элементов, с теми же правилами исключения пробелов и начала имени с буквы.
Правильно и неправильно построенный XML
Если вы следуете правилам, определенным в вашей структуре, вы сможете легко создавать правильно построенный код XML. Правильный XML - это код XML, составленный с соблюдением всех правил XML: правильное именование элементов, вложение, именование атрибутов и т. п.
В зависимости от того, что именно вы делаете с XML, вам может понадобиться работа с правильно построенным XML. Рассмотрим приведенный выше пример сортировки по типу рецептов. Нужно, чтобы элементы
Под проверкой (validation) понимается проверка структуры документа на соответствие установленным для нее правилам и определению дочерних элементов для каждого родительского элемента. Эти правила определяются в Описании типа документа (DTD) или в схеме. Для такой проверки требуется создать DTD или схему, а затем давать ссылку на файл DTD или схемы в своих XML-файлах.
Чтобы разрешить проверку, нужно ближе к началу своих XML-документов поместить декларацию типа документа (DOCTYPE). Эта строка содержит ссылку на DTD или схему (перечень элементов и правил), которая будет использоваться для проверки данного документа. Строка DOCTYPE может быть примерно такой, как в листинге 5.
Этот пример означает, что ваш файл списка элементов с именем filename.dtd находится в вашем компьютере.
Использование сущностей
(entity ) могут представлять собой фрагменты текста или специальные символы. Они могут указываться внутри документа или вне его. Во избежание ошибок и для правильности отображения сущности должны быть надлежащим образом объявлены и выражены.
Нельзя вводить специальные символы прямо в текст. Для использования в тексте специальных символов их нужно сделать сущностями и использовать коды этих символов. В качестве сущностей можно определить фразы, такие как название компании, а затем использовать их по всему тексту. Чтобы создать сущность, назначьте ей имя и вставляйте это имя и вставляйте это имя в текст после знака амперсанда (&) и заканчивая точкой с запятой - например, &coname; (или другое имя). Затем укажите этот код в своей строке DOCTYPE в квадратных скобках(), как в листинге 6. Этот код определяет текст, который подставляется вместо сущности.
Листинг 6. Сущность
Использование сущностей помогает избежать многократного повторения одной и той же фразы или информации. Оно может также облегчить редактирование текста (например, если компания изменит название) сразу во многих местах с помощью простой настройки строки определения сущности.
Как избежать ошибок
Пока вы учитесь создавать XML-файлы, открывайте их в редакторе XML, чтобы удостовериться в их формальной правильности и убедиться, что правила XML соблюдены. Например, если у вас Windows® Internet Explorer®, вы можете просто открыть свой файл XML в браузере. Если ваши элементы, атрибуты и текст отображаются, значит файл XML составлен правильно. Если же присутствуют ошибки, вероятно, вы что-то напутали в синтаксисе, и вам нужно тщательно проверить свой документ на опечатки или пропуски тегов и знаков пунктуации.
Как упоминалось в разделе Вложение элементов, элемент, содержащий другой элемент, называетя родителем этого вложенного элемента. В приведенном ниже примере
Листинг 7. Правильно построенный документ XML
Примечание: Разрывы строк облегчают чтение кода, не влияют на сам XML.
Можно поэкспериментировать с тестовыми файлами и подвигать начальные и конечные теги, чтобы познакомиться с сообщениями об ошибках.
Проверка XML
На рисунке 1 показан XML-документ, элементы которого отображаются без сбоев в Internet Explorer. Текст обрамляют открывающий и замыкающий теги. Рядом с родительскими элементами расположены значки плюс (+) и минус(-), которые позволяют убрать внутрь элементов все вложенные в них элементы (их потомков).
Рисунок 1. Пример файла XML со свернутыми потомками
Заключение
Усвоив несколько простых правил, вы можете гибко разрабатывать собственные элементы XML и их атрибуты. Правила XML не сложны. Набирать XML-документ тоже несложно. Главное - понять, что вы хотите от документов в смысле возможностей сортировки и поиска, а затем разработать элементы и атрибуты для удовлетворения этих требований.
Когда хорошо понимаешь цель и знаешь, как разметить свой текст, можно создавать эффективные элементы и атрибуты. С этой точки зрения тщательная разметка - это все, что нужно для создания правильно построенного и пригодного к использованию документа XML.
Введение в правильную разметку
XML означает Extensible Markup Language, с акцентом на markup (разметка). Вы можете создавать текст и размечать его при помощи обрамляющих тегов, превращая каждое слово, предложение или фрагмент в идентифицируемую, сортируемую информацию. Создаваемые вами файлы, или экземпляры документа , состоят из элементов (тегов) и текста, причем элементы помогают правильно понимать документ при чтении на бумаге или даже обрабатывать его в электронном виде. Чем больше описательных элементов, тем больше частей документа можно идентифицировать. С первых дней существования разметки одно из ее преимуществ заключается в том, что в случае потери компьютерной системы распечатанные данные все равно остаются читабельными благодаря тегам.
Языки разметки прошли путь от первых форм, создаваашихся компаниями и госучреждениями, до Стандартного языка обобщенной разметки (Standard Generalized Markup Language - SGML), Гипертекстового языка разметки (Hypertext Markup Language - HTML) и в конечном итоге до XML. SGML может показаться сложным, а HTML (который, по сути, сначала был просто набором элементов) оказался недостаточно мощным для идентификации информации. XML разрабатывался как простой в применении и удобный для расширения язык разметки.
В XML можно создавать свои собственные элементы, что позволяет точно представлять фрагменты данных. Документы можно не просто разделять на абзацы и заголовки, но и выделять любые фрагменты внутри документа. Чтобы это было эффективно, нужно определить конечный перечень своих элементов и придерживаться его. Элементы можно определять в Описании типа документа (Document Type Definition - DTD) или в схеме, что будет кратко обсуждено ниже. Когда вы освоите и начнете использовать XML, не бойтесь экспериментировать с именами элементов, создавая реальные файлы.
Построение документа XML
Как уже упоминалось, файлы XML состоят из текста и разметки. Большая часть текста помещается в элементы, в которых текст окружен тегами. Например, допустим, нужно создать поваренную книгу в формате XML. У нас есть рецепт под названием Ice Cream Sundae
, который нужно преобразовать в XML. Чтобы разметить название рецепта, заключим его текст в элемент, который начинается и заканчивается тегами. Этот элемент можно назвать recipename . Чтобы отметить начальный тег элемента, поместим его имя в угловые скобки <>), вот так:
Имена элементов можно создавать как для отдельных документов, так и для групп документов. В соответствии с вашими требованиями можно указать правила, которые должны соблюдаться для элементов. Элементы могут быть строго специальными или достаточно общими. Правила должны также определять, что допустимо включать в каждый элемент. Они могут быть строгими, свободными или промежуточными. Просто создайте элементы, определяющие те части вашего документа, которые, на ваш взгляд, важны.
Начало создания файла XML
Первой строкой документа XML может быть декларация XML. Эта необязательная часть файла определяет его как файл XML, что может помочь автоматическим инструментам и людям распознавать файл как XML, а не SGML или другой способ разметки.
Декларация может выглядеть просто как
Создание корневого элемента
Начальный и замыкающий теги корневого элемента окружают весь текст XML-документа. В файле должен присутствовать только один корневой элемент, и это необходимая "обложка" для него. показан фрагмент примера, который я здесь использую, с корневым элементом
Листинг 1. Корневой элемент
По мере создания своего документа вы будете размещать текст и дополнительные теги между
Наименования элементов
Соблюдение регистра в тегах
При создании XML регистры начального и конечного тегов должны совпадать. В противном случае можно получить сообщение об ошибке при использовании или просмотре XML. Например, Internet Explorer не отображает текст в случае несовпадения регистров. Вместо этого он выводит сообщения о несовпадении начального и конечного тегов.
Итак, у нас есть корневой элемент
- Пробелы в именах элементов не допускаются.
- Имена должны начинаться с буквы, а не с цифры или знака. (После этой первой буквы можно использовать любую комбинацию из букв, цифр и допустимых символов.)
- Регистр не имеет значения, но во избежание путаницы соблюдайте его.
Листинг 2. Другие элементы
XML-документ может содержать пустые теги, внутри которых ничего нет и которые могут выражаться одним тегом, а не парой из открывающего и замыкающего тегов. Например, это может быть самостоятельный тег в стиле HTML . Он не содержит никаких дочерних элементов или текста, так что это пустой элемент, и его можно записать как (с пробелом и знакомой замыкающей косой чертой в конце).
Вложение элементов
Вложение
— это размещение элементов внутри других элементов. Эти новые элементы называются дочерними
элементами, а элементы, которые их окружают, — их родительскими
элементами. В в корневой элемент
Типичная синтаксическая ошибка связана с вложенностью родительского и дочернего элементов. Каждый дочерний элемент должен быть целиком расположен между открывающим и замыкающим тегами своего родительского элемента. Дочерние элементы должны заканчиваться до начала следующего дочернего элемента.
Пример правильного вложения приведен в . Теги начинаются и завершаются без переплетения с другими тегами.
Листинг 3. Правильное вложение элементов XML.
Добавление атрибутов
К элементам иногда добавляются Атрибуты . Атрибуты состоят из пары имя-значение, где значение берется в двойные кавычки ("), вот так: type="dessert" . Атрибуты позволяют сохранять вместе с элементом дополнительные параметры, меняя значения этих параметров от элемента к элементу в одном и том же документе.
Атрибут —или даже несколько атрибутов —указывается внутри начального тега элемента:
Листинг 4. Наш файл XML с элементами и атрибутами
Можно использовать любое количество атрибутов. Подумайте, какие подробности можно добавить в ваш документ. Атрибуты особенно полезны, если документы будут храниться -например, по типу рецептов. Имена атрибутов могут содержать такие же символы, что и имена элементов, с теми же правилами исключения пробелов и начала имени с буквы.
Правильно и неправильно построенный XML
Если вы следуете правилам, определенным в вашей структуре, вы сможете легко создавать правильно построенный код XML. Правильный XML — это код XML, составленный с соблюдением всех правил XML: правильное именование элементов, вложение, именование атрибутов и т.п.
В зависимости от того, что именно вы делаете с XML, вам может понадобиться работа с правильно построенным XML. Рассмотрим приведенный выше пример сортировки по типу рецептов. Нужно, чтобы элементы
Под проверкой (validation) понимается проверка структуры документа на соответствие установленным для нее правилам и определению дочерних элементов для каждого родительского элемента. Эти правила определяются в Описании типа документа (DTD) или в схеме. Для такой проверки требуется создать DTD или схему, а затем давать ссылку на файл DTD или схемы в своих XML-файлах.
Чтобы разрешить проверку, нужно ближе к началу своих XML-документов поместить декларацию типа документа (DOCTYPE). Эта строка содержит ссылку на DTD или схему (перечень элементов и правил), которая будет использоваться для проверки данного документа. Строка DOCTYPE может быть примерно такой, как в .
Листинг 5. DOCTYPE
Этот пример означает, что ваш файл списка элементов с именем filename.dtd находится в вашем компьютере (то есть в каталоге SYSTEM , а не в общем каталоге PUBLIC).
Использование сущностей
Сущности (entity) могут представлять собой фрагменты текста или специальные символы. Они могут указываться внутри документа или вне его. Во избежание ошибок и для правильности отображения сущности должны быть надлежащим образом объявлены и выражены.
Нельзя вводить специальные символы прямо в текст. Для использования в тексте специальных символов их нужно сделать сущностями и использовать коды этих символов. В качестве сущностей можно определить фразы, такие как название компании, а затем использовать их по всему тексту. Чтобы создать сущность, назначьте ей имя и вставляйте это имя и вставляйте это имя в текст после знака амперсанда (&) и заканчивая точкой с запятой — например, &coname; (или другое имя). Затем укажите этот код в своей строке DOCTYPE в квадратных скобках(), как в . Этот код определяет текст, который подставляется вместо сущности.
Листинг 6. Сущность
Использование сущностей помогает избежать многократного повторения одной и той же фразы или информации. Оно может также облегчить редактирование текста (например, если компания изменит название) сразу во многих местах с помощью простой настройки строки определения сущности.
Как избежать ошибок
Пока вы учитесь создавать XML-файлы, открывайте их в редакторе XML, чтобы удостовериться в их формальной правильности и убедиться, что правила XML соблюдены. Например, если у вас Windows® Internet Explorer®, вы можете просто открыть свой файл XML в браузере. Если ваши элементы, атрибуты и текст отображаются, значит файл XML составлен правильно. Если же присутствуют ошибки, вероятно, вы что-то напутали в синтаксисе, и вам нужно тщательно проверить свой документ на опечатки или пропуски тегов и знаков пунктуации.
Заключение
Усвоив несколько простых правил, вы можете гибко разрабатывать собственные элементы XML и их атрибуты. Правила XML не сложны. Набирать XML-документ тоже несложно. Главное - понять, что вы хотите от документов в смысле возможностей сортировки и поиска, а затем разработать элементы и атрибуты для удовлетворения этих требований.
Когда хорошо понимаешь цель и знаешь, как разметить свой текст, можно создавать эффективные элементы и атрибуты. С этой точки зрения тщательная разметка - это все, что нужно для создания правильно построенного и пригодного к использованию документа XML.
markup languages) - это набор специальных инструкций, называемых тэгами, предназначенных для формирования в документах какой-либо структуры и определения отношений между различными элементами этой структуры. Другими словами разметка показывает, какая часть документа является заголовком, какая подзаголовком, что следует считать именем автора и т. д. Разметка разделяется на стилистическую разметку, структурную и семантическую.Стилистическая разметка
Стилистическая разметка отвечает за внешний вид документа. Например, в HTML к данному типу разметки относятся такие теги как
(курсив),
(жирный),
(подчеркивание),
(перечеркнутый текст) и т.д.
Структурная разметка
Структурная разметка задает структуру документа. В HTML за данный тип разметки отвечают, например, теги (параграф),
Семантическая разметка
Семантическая разметка информирует о содержании данных. Примерами данного типа разметки являются теги
(код, используется для листингов кода),
(переменная),
(адрес автора).Основными понятиями любого языка разметки являются теги, элементы и атрибуты.
Тэги и элементы.
Значения понятий тэги и элементы часто путают.
Тэги, или, как их еще называют, управляющие дескрипторы, служат в качестве инструкций для программы, производящей показ содержимого документа на стороне клиента как поступить с содержимым тега. Для того чтобы выделить тег относительно основного содержимого документа используются угловые скобки: тег начинается со знака "меньше" (<) и завершается знаком "больше" (>), внутри которых помещаются название инструкций и их параметры. Например, в языке HTML тег указывает на то, что следующий за ним текст должен быть выведен курсивом.
Элемент - это тэги в совокупности с их содержанием. Следующая конструкция является примером элемента:
Это текст выделен курсивом .
Элемент состоит из открывающего тега (в нашем примере это тег ), содержимого тега (в примере это текст "Это текст, выделен курсивом") и закрывающего тега( ), правда иногда в HTML, закрывающий тег можно опустить.
Атрибуты
Для того чтобы при определении элемента задать какие-либо параметры, уточняющие характеристики данного элемента используются атрибуты.
Атрибуты состоят из пары "название" = "значение", которую можно задавать при определении элемента в начальном тэге. Слева и справа от символа равенства можно оставлять пробелы. Значение атрибута указывается в виде строки, заключенной в одинарные или двойные кавычки.
Любой тэг может иметь атрибут, если этот атрибут определен.
В случае использования атрибута элемент принимает следующую форму:
<имя_тега атрибут = "значение"> содержимое тега
Текст выравнивается по центру
В одном открывающемся теге может содержаться несколько атрибутов, например:
Указан размер и цвет текста
История развития языков разметки.
Понятие гипертекста было введено В.Бушем в 1945 году а, начиная с 60-х годов, стали появляться первые приложения, использующие гипертекстовые данные. Однако основное развитие данная технология получила, когда возникла реальная необходимость в механизме объединения множества информационных ресурсов, обеспечения возможности создания, просмотра нелинейного текста.
В 1986 году ISO был утвержден универсальный стандартизированный язык разметки (Standardized Generalized Markup Language). Этот язык предназначен для создания других языков разметки, он определяет допустимый набор тэгов, их атрибуты и внутреннюю структуру документа. Таким образом имеется возможность создавать свои собственные тэги, связанные с содержанием документа. Теперь становится очевидно, что такие документы трудно интерпретировать без определения языка разметки, которое хранится в определении типа документа (DTD - Document Type Definition ). В DTD сгруппированы все правила языка в стандарте SGML . Другими словами в DTD описывается связь тегов между собой и правила их применения. Причем для каждого класса документов определяется свой набор правил, описывающих грамматику соответствующего языка разметки. Таким образом, только при помощи DTD можно проверить правильность использования тегов а, следовательно, его нужно посылать вместе с SGML-документом или включать в документ.
В то время кроме SGML существовали еще несколько конкурирующих между собой подобных языков, однако популярность (HTML, который является одним из его потомков) дала SGML неоспоримое преимущество перед своими собратьями.
С помощью SGML можно описывать структурированные данные, организовывать информацию, содержащуюся в документах, представлять эту информацию в некотором стандартизованном формате. Но из-за своей сложности, SGML использовался, в основном, для описания синтаксиса других языков, и немногие приложения работали с SGML -документами напрямую. SGML обычно применяется лишь в крупных проектах, например, для создания единой системы документооборота крупной фирмы.
Язык разметки HTML гораздо более простой и удобный, чем SGML , его инструкции в первую очередь предназначены для управления процессом вывода содержимого документа на экране. Язык HTML как способ разметки технических документов был создан Тимом Бернерсом-Ли ( Tim Berners-Lee) в 1991 году специально для научного сообщества. Первоначально он был всего лишь одним из SGML -приложений.
Не смотря на то, что единственное, что умеет HTML - классифицировать части документа и обеспечивать его правильное отображение в браузере, он является самым популярным языком разметки. Это связано с тем, что HTML достаточно легок для изучения. Все, что от вас требуется, - изучить команды HTML. DTD для HTML хранится в браузере. К тому же надо заметить, что HTML спроектирован для работы на самых разных платформах. Но у него есть ряд существенных ограничений:
- HTML имеет фиксированный набор тэгов, и данный набор нельзя расширить или изменить;
- теги языка HTML показывают только как должны быть представлены данные, то есть внешний вид документа. HTML не несет информации о значении содержания, заключенного в тэгах, структуре документа.