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Markus Röder
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XML
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1. XML ist eine Methode, um strukturierte Daten in einer Textdatei darzustellen
• strukturierten Daten sind – Kalkulationstabellen, – Adressbücher, – Konfigurationsparameter, – finanzielle Transaktionen, – technische Zeichnungen usw. zu verstehen.
• XML ist eine Menge von Regeln, Richtlinien, Konventionen
XML in 10 Punkten
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2. XML sieht fast aus wie HTML, ist aber kein HTML
• Wie HTML verwendet XML Tags (durch '<' und '>' geklammerte Wörter)
• Attribute (der Form name="value"), • aber HTML legt fest, was jedes Tag und Attribut bedeutet • XML nutzt Tags zur Abgrenzung von Daten • überlässt die Interpretation der Daten vollkommen der Anwendung,
die sie verarbeitet.
Mit anderen Worten: wenn Sie "<p>" in einer XML-Datei sehen, sollten Sie nicht annehmen, dass es sich um einen Absatz (englisch: paragraph) handelt. Je nach Kontext kann es ein Preis, ein Parameter, eine Person, ein(e) P.... sein
(übrigens, wer sagt denn, dass es ein Wort mit einem "p" sein muss?)
XML in 10 Punkten
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3. XML ist Text, aber nicht zum Lesen
• XML-Dateien sind Textdateien,• XML-Dateien sind viel strikter als für HTML. Ein vergessenes Tag oder ein
Attribut ohne Anführungszeichen macht die Datei unbrauchbar, während dies bei HTML oft explizit erlaubt oder zumindest toleriert wird.
• In der offziellen XML-Spezifikation steht: Anwendungen dürfen keine Vermutungen anstellen, was der Erzeuger einer beschädigten Datei meinte; wenn die Datei kaputt ist, muss eine Anwendung genau da anhalten und eine Fehlermeldung ausgeben.
XML in 10 Punkten
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4. XML ist eine Familie von Techniken
• Hier ein Ausschnitt:• Xlink (in Entwicklung seit November 1999), das eine Standardmethode
beschreibt, um Hyperlinks zu einer XML-Datei hinzuzufügen. • XPointer & XFragments (ebenfalls noch in Entwicklung) sind Syntaxen, um
auf Teile eines XML-Dokuments zu zeigen. • CSS, die Style-Sheet-Sprache• XSL (Herbst 1999) ist die weiterentwickelte Sprache zum Erstellen von Style
Sheets. Sie basiert auf XSLT • Das DOM ist eine Standardmenge von Funktionsaufrufen zur Manipulation
von XML- (und HTML-) Dateien aus einer Programmiersprache. • XML Namespaces ist eine Spezifikation• Die XML Schemas 1 und 2 unterstützen Entwickler bei der präzisen
Definition ihrer eigenen XML-basierten Formate.
XML in 10 Punkten
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5. XML ist ausführlich, was aber kein Problem darstellt
• XML-Dateien fast immer größer als vergleichbare binäre Formate. • Programme wie zip und gzip können Dateien sehr gut und sehr schnell
komprimieren. • Diese Programme sind für fast alle Plattformen verfügbar (und
meistens kostenlos). • Kommunikationsprotokolle wie Modemprotokolle und HTTP/1.1
können Daten automatisch komprimieren und damit ebenso effektiv Bandbreite sparen wie ein binäres Format.
XML in 10 Punkten
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6. XML ist neu, aber nicht so neu
• Die Entwicklung von XML begann 1996 • Seit Februar 1998 ist es ein W3C-Standard, • Vor XML gab es SGML, seit 1986 eine ISO-Norm • Vor XML gab es HTML, dessen Entwicklung 1990
begann.
XML in 10 Punkten
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7, 8, 9...
• Diese kenne ich selbst noch nicht.
XML in 10 Punkten
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10. XML ist lizenzfrei, plattformunabhängig und gut unterstützt
• Wachsenden Ansammlung von Werkzeugen (eines davon macht vielleicht schon das, was Sie brauchen!)
• und zu einer Menge versierter Fachleute. Sich für XML zu entscheiden, ist fast so wie SQL für Datenbanken zu wählen:
• XML als eine W3C-Entwicklung ist lizenzfrei, • XML ist nicht immer die beste Lösung, aber es lohnt sich immer, XML in
Erwägung zu ziehen
XML in 10 Punkten
Miss at your own RISK
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Von SGML zu XML
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Probleme konkret – 1
• Was bedeuten diese Daten?– 000000072394|00001|Modell|Handy S 200||
000000072394|00002|Spannung V/Hz|230/50||000000072394|00003|Einstellbereich Elektrode A|10-140||000000072394|00004|Einstellbereich WIG A|10-150||
– 0100021324554652 20X0.3MLVOLTAREN OPHTHA SINE EDP ATR0000261106...0100036404554770 200MLPREWASH GALL SEIFE 000003100000...0100003504556438 30X0.4MLPOLYRINSE LINSEN KLAERER 000008690000...
– AENDERN ARTNR 4901 000 155 0MATCHCODE Knebelschalter u.P.BEGINN_TEXT KURZTEXTKnebelschalter u.P.ENDE_TEXT KURZTEXTPREISTYP 0PREISPER 1BRUTTOPREIS 14,20Warengruppe Elektrozubeh”rProduktgruppe Schalter und Taster
– <td><b>Microsoft Corp.<b></td><td>MSFT</td><td><b>92,23</b></td>
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Was sind die Daten?Die Abgrenzung von Bedeutungseinheiten ist schwer:
Probleme konkret – 2
Index: 0 Index: 1 Index: 2 Index: 3
PeterMustermannIsestr. 5323494Hamburg
PeterMustermannIsestr. 5323494Hamburg
Wo sind die Daten?Die Ermittlung der Positionen von Bedeutungseinheiten ist schwer:
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• Keine einheitliche Grundstruktur– Wechselnde Delimiter, nicht immer zeilenorientiert usw.
• Nicht plattformunabhängig– Binärrepräsentation bestimmter Datentypen nicht portabel
• Schwer lesbar– Nicht textbasiert– Keine Metainformationen
• Unflexibel– Keine hierarchischen oder unstrukturierten Daten
• Nicht erweiterbar– Grundstruktur und Semantik proprietär
Nachteile proprietärer Datenformate
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Das sind die Daten! Bedeutungseinheiten werden von Tags eingeschlossen. Bedeutungseinheiten können geschachtelt werden.
Das XML-Lösungsangebot – 1
„Vor“ „Nach“
„Name“
<Name><Vor>Peter</Vor><Nach>Mustermann</Nach></Name>
<Name><Vor>Peter</Vor><Nach>Mustermann</Nach></Name>
Dort sind die Daten!Bedeutungseinheiten können über Namen identifiziert werden.
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Das XML-Lösungsangebot – 2
• Standardisiertes Regelwerk– Wohlgeformtheitsregeln– Standardisiertes Import-Werkzeug: XML-Parser– Standardisierte In-memory-Repräsentation: XML DOM
• Textbasiertes Format– Plattformunabhängig– Lesbar & einfach zu erzeugen
• Hierarchische Struktur– Kann flache, hierarchische und unstrukturierte Daten transportieren
• Beliebig »erweiterbar«– Eigene XML-Formate werden nach den Wohlgeformtheitsregeln entworfen– Optionale Validation / »semantische« Prüfung
• DTD bzw. XML Schema
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Wohlgeformtheit
• Eine Auswahl von Regeln:– Elemente: Daten zwischen öffnende und schließende Tags
• Aufbau von Tags ist festgelegt• Schließendes Tag kann entfallen, wenn keine Daten umschlossen
werden sollen
– Genau 1 Dokumentenelement– Elemente können geschachtelt werden
• Keine Überlappung!
– Attribute: Name "=" Wert• Nur im öffnenden Tag erlaubt
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Vom Text zum Objektmodell: XML DOM
<Adressen>
</Adressen>
<Adresse>
</Adresse>
Mustermann<Name> </Name>22087<PLZ> </PLZ>
<Adresse >
</Adresse>
id="1234"
MSXML XML-ParserAdressen
Adresse
Adresse
Name
PLZ
Mustermann
22087
id
1234
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XML abstrakt
• Datenserialisierung/-persistenz– In-Memory-Datenstrukturen (XML DOM oder
proprietär) werden auf einen Text abgebildet• Text kann übertragen oder gespeichert werden
• Kommunikation ...– zwischen Anwendungen– zwischen Rechnern– zwischen Plattformen– in der Zeit
• Dieselbe Anwendung arbeitet mit Daten zu verschiedenen Zeitpunkten
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XML-Einsatzgebiete
• XML-Auslöser– Web-Client
• Trennung von Daten und Darstellung– Web-Server
• Verallgemeinerungen– Applikationskommunikation
• Vgl. COM vs. CORBA• Lose Kopplung
– Plattformunabhängig persistente Daten• Datenaustausch• Archivierung
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XML-Landschaft – 1
XML
Anwendung
XML Schema
XQL
XML DOM
XSL
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XML-Landschaft – 2• XML DOM
– Generisches Objektmodell für hierarchische Daten• XSL(T) & CSS
– XML transformieren nach ...• XML• HTML• andere Datenformate
• XQL/XPath– Abfragen auf XML-Daten
• XML Schema– Validierung von XML-Daten– Datentypen
• Namespaces– Daten aus verschiedenen Schemata mischen
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What´s hot in XML?• XML2HTML
– Trennung von Daten und Darstellung• XSLT, CSS• SQL XML
• Datenaustausch– XML2COM
• B2B– XML EDI– BizTalk
• Web Services– SQL XML
• Applikationskommunikation– SOAP– Objektpersistenz
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Die Grenzen von XML
• Read-Mostly– Veränderungen an XML-Daten (in Dateien) sind
aufwendig• Kein Ersatz für Datenbanken
– Zugriff nicht sehr performant, solange (große) Datenbestände in Dateien liegen
• Overhead durch Tags– Metadaten vergrößern Datenumfang
• Binärdaten müssen selbst kodiert werden
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XML ist keine exotische Technologie, sondern eine (zukünftige) Selbstverständlichkeit wie Datenbanken, SQL, das Internet oder Skriptsprachen.
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Fragen?
Uff...Uff...
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Ressourcen
• Microsoft XML Workshop– http://msdn.microsoft.com/xml
• W3C– http://www.w3c.org/xml
• XML Informationen/Leitseiten– http://www.xml.com– http://www.xml.org– http://www.ozemail.com.au/~sakthi/Common/xml.html – http://www.xmlinfo.com – http://www.vbxml.com
• Welche XML-Software gibt es?– http://www.xmlsoftware.com
• DTD-Generator– http://www.pault.com/Xmltube/dtdgen.html
• XML Code Generator– http://msdn.microsoft.com/xml/articles/generat.asp
• Diskussion des MSXML-Test auf www.xml.com– http://msdn.microsoft.com/xml/general/msxmlconform.asp
• BizTalk– http://www.biztalk.org
• Bücher / Dokumentation– »XML in Action«, William J. Pardi, MSPress– »XML IE5 Programmer´s Reference«, Alex Homer, Wrox– »Die neue Web-Sprache«, Norbert Hranitzky, http://www.hranitzky.purespace.de/docs/introxml.pdf
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Praktische Anwendungen XML
• WML• XHTML• MathML• CML• SVG
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• Du sollst Deine Elemente immer schließen.
• Du sollst Attributwerte immer in doppelte Anführungszeichen setzen.
• Schachtelte Deine Elemente immer hierarchisch
3 Gebote von XML
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Übung XML
• Erstellen Sie eine xml Datei, die Datensätze zu Personen enthält
• 3 Personen mit Name, Vorname, Adresse, und möglichen Kontaktdaten, wieDatum, Grund des Kontaktes
• Es soll pro Person möglich sein mehrere Kontaktinformationen zu speichern
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Übung - Attribute
• Erweitern Sie Ihre XML Datei, indem Sie den Personen noch ein Attribut Alter und ein Attribut id hinzufügen
• Den Kontaktdatensätzen fügen Sie bitte noch das Attribut typ hinzu, das die Werte tel, fax, brief, persoenlich enthalten kann
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Teile einer XML Struktur
• <?xml version=„1.0“ encoding=„...“ ?>• Elemente <Adresse></Adresse>
– Leere Elemente <Alter age=„10“/>• Attribute <Adresse id=„001“> ...• Kommentare <!-- Kommentar -->• PI <? use-processor „p1“ ?>• CDATA ... weiter nächste Seite
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Teile einer XML Datei
• CDATA<![CDATA[hier kann alles <p> stehen]]>
• Zeichen-Referenzen : z.B: @ £• Entitäts-Referenzen : > < &•
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Kurzeinführung in DTD
• Document Type Definition
• z.B : <!ELEMENT person (name,child*)><!ELEMENT child (name)><!ELEMENT name (#PCDATA)>
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Komplexe Strukturen
<!ELEMENT person (name)muss genau einmal erscheinen<!ELEMENT personen (*person)0 .... n mal <!ELEMENT kontakt (+datum)1 ... n mal<!ELEMENT person (?ehemann) 0 ... 1 mal
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Übung 2 - DTD
• Erzeugen Sie eine DTD für Ihre Personendatei
• Definieren Sie– <!ELEMENT name (#PCDATA)>
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Einbinden in XML
<? xml version=„1.0“ ?><!DOCTYPE person SYSTEM „person.dtd“><person>
<name>Markus</name><child><name>Susu</name></child><child><name>Mimi</name></child>
</person>
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Gültig oder Wohlgeformt ?
• Wohlgeformt– Syntax von XML wird eingehalten– Wurzelelement existiert– Korrekte Verschachtelung
• Gültig– Wohlgeformt– Entspricht DT Definitionen
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Validieren
• Nicht - Validierende Parser überprüfen Wohlgeformtheit
• Validierende Parser überprüfen Gültigkeit
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DTD Spezialitäten
• ENTITY<!ENTITY mac „<name>Röder</name>
<vorname>mac</vorname>“>
Benutzung mit &mac;
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Attribute
• Zeichenkettenattribute• Aufzählungsattribute• Notationsattribute• Tokenattribute
– ID– IDREF
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Attribute definieren
<!ELEMENT email (#PCDATA)><!ATTLIST email
id ID #REQUIRED priority (high | low |medium) #REQUIRED
type CDATA #IMPLIED>
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Übung 2 - DTD Attribute
• Erweitern Sie Ihre DTD mit den Attributwerten mittels – <!ATTLIST .......
• Binden Sie Ihre DTD in Ihre xml Datei mittels
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Namespace
Namespaces sind eine Erweiterung des Elementnamen oder des Attributnamens um eine URI
Mehrere Namespaces können in einer XML Datei benutzt werden.
xmlns:mr =„www.erex.de/definition/mr“xmlns:hans =„www.hans.de/wasweissich/namen“
<mr:Adresse><hans:Adresse> .... </hans:Adresse>
....</mr:Adresse>