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).

  Для всех примеров ниже использован стандарт языка XSL. Широко применяется также более современная модификация этого стандарта - язык XSLT , детальнее про который можно прочитать в \xml\XSLTutorial или MSDN.

  Рассмотрим простой пример XML-файла (ex01.xml). Этот и остальные примеры можно найти в папке \xml\ XSLTForBeginers на диске.

  
  
  
  
  

  Если мы откроем этот файл в браузере Internet Explorer, то увидим тот же самый текст, который приведен выше, вместе со всеми тегами и служебной информацией. Но нам не нужны теги и служебная информация! Мы хотим видеть только ту информацию, которая относится к делу, а при помощи тегов - управлять внешним видом этой информации. Эта задача решается легко и просто: необходимо к XML-файлу добавить шаблон преобразования - XSL-файл.

  Перепишем наш XML-файл в следующем виде (ex01-1.xml).

  
  
  
  
  
  

  И создадим XSL-файл ex01-1.xsl. Текст файла приведен ниже.

  
  
  

  
  
  
  
  

  Если мы теперь откроем файл ex01-1.xsl в браузере Internet Explorer, то мы увидим, что наша задача решена, - на экране осталась только необходимая нам информация, все теги исчезли. Результат, который вы получите на экране браузера, приведен ниже.

  "Заметки об XSL"

  Легко также увидеть, что порядок вывода строк у нас определяется только содержанием шаблона преобразования - XSL-файла. При необходимости шаблон можно легко поменять, абсолютно не меняя наш основной XML-файл.

  Перепишем XML-файл. Информационную часть изменять не будем, а шаблон укажем другой ex01-2.xml.

  
  
  
  
  
  

  Создадим XSL-файл ex01-2.xsl. Текст файла приведен ниже.

  
  
  

  
  
  
  
  

  Если мы теперь откроем файл ex01-2.xsl в браузере Internet Explorer, то результат будет другим.

  "Заметки об XSL"

  Отметим теперь момент, который является ключевым для разработчиков баз данных. Информация в XML-странице появляется, как правило, в результате запроса к базе данных. Запрос к базе данных в многопользовательской среде - это весьма дорогостоящая операция. Предположим теперь, что у нас нет XML и мы формируем стандартные статические HTML-страницы. В этом случае для решения задачи простого преобразования внешнего представления информации, например, для изменения сортировки, у нас есть два способа решения проблемы: выполнить запрос и сохранить результаты в каком-либо временном буфере на сервере или каждый раз при изменении внешнего представления выполнять новый запрос и формировать HTML-страницу заново.

  Первый способ требует трудоемкого программирования, второй способ значительно увеличивает нагрузку на сервер базы данных, производительность которого часто является узким местом системы, - пользователю всегда хочется получать результаты быстрее.

  XML и XSL - это исчерпывающее решение описанной выше проблемы. Фактически XML-страница - это и есть временный буфер для результатов запросов. Только вместо нестандартного и трудоемкого программирования мы теперь используем стандартный механизм XSL.

  Есть и еще одно соображение, которое может быть существенным для разработчиков баз данных. Большинство современных СУБД могут форматировать результаты запроса к базе данных в виде XML-файла. То есть при построении интерфейса пользователя в рамках технологии XML и XSL мы добиваемся определенной независимости от поставщика СУБД. В части организации вывода - практически полной независимости. А эта часть весьма велика в большинстве прикладных систем, ориентированных на работу с базами данных. Конечно, помимо вывода есть еще ввод и серверная обработка бизнес-логики, но здесь вам придется искать какие-то иные решения.

  Первые шаги

  Разберем теперь более подробно первый пример. Напомним его текст.

  
  
  
  
  

  Первая строка информирует браузер о том, что файл имеет формат XML. Атрибут version является обязательным. Атрибут encoding не является обязательным, но если у вас в тексте есть русские буквы, то необходимо вставить этот атрибут, в противном случае XML-файл просто не будет обрабатываться, - вы получите сообщение об ошибке.

  Следующие строки - это тело XML-файла. Оно состоит из элементов, которые в совокупности образуют древовидную структуру. Элементы идентифицируются тегами и могут быть вложены друг в друга.

  Элементы могут иметь атрибуты, значения которых тоже могут обрабатываться в соответствии с шаблоном.

  На верхнем уровне XML-файла всегда находится один элемент. То есть файл вида

  
  
  
  
  
  
  
  
  

  не будет обрабатываться браузером. Для преобразования в корректный XML-файл нужно добавить теги элемента верхнего уровня, например

  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  

  Отметим, что имена тегов чувствительны к регистру символов. Подробнее об этом можно прочесть в любой книге по XML - элементам и атрибутам в этих книгах уделяется достаточно большое внимание.

  Перейдем теперь к шаблону преобразования - к XSL-файлу. Задача XSL-файла - преобразовать дерево XML-файла в другое дерево, которое, например, будет соответствовать формату HTML и может быть изображено на экране браузера с учетом форматирования, выбора шрифтов и т. п.

  Для того, чтобы браузер выполнил необходимое преобразование, нужно в XML-файле указать ссылку на XSL-файл

  
  

  Рассмотрим теперь текст XSL-файла

  
  
  

  
  
  
  
  

  Первая строка файла содержит тег элемента xsl:stylesheet. Атрибуты элемента - номер версии и ссылка на пространство имен. Эти атрибуты элемента xsl:stylesheet являются обязательными. В нашем случае пространство имен - это все имена элементов и их атрибутов, которые могут использоваться в XSL-файле. Для XSL-файлов ссылка на пространство имен является стандартной.

  Заметим, что XSL-файл является одной из разновидностей XML-файлов. Он не содержит пользовательских данных, но формат его тот же самый. Файл содержит элемент верхнего уровня xsl:stylesheet, а далее идет дерево правил преобразования.

  В настоящем документе мы не будем подробно пояснять, что означает каждый элемент XSL-файла. Мы будем приводить различные примеры и показывать результат в каждом примере, что даст возможность самостоятельно сопоставить различные элементы XSL-файла и инициируемые этими элементами преобразования исходного XML-файла с пользовательской информацией. Заметьте также, что значение атрибута select и подобных со смыслом «выбрать» записывается на специальном языке XPath , о котором можно прочитать в кратце на диске \xml\XPathTutorial, а подробнее в MSDN.

  В дальнейшем тексты XML - и XSL-файлов мы будем приводить в черно-белом варианте. Вы всегда сможете открыть реальный файл и посмотреть все в цвете. При необходимости закомментируйте ссылку на XSL-файл. Синтаксис комментария следующий - . В текст комментария нельзя вставлять символы --.

  В первом примере мы посмотрели, как с помощью элемента xsl:value-of можно вывести в HTML-формате содержание элемента (текст, заключенный между тегами). Теперь мы посмотрим, как при помощи того же самого элемента можно вывести значение атрибута элемента.

  Рассмотрим следующий XML-файл ex02-1.xml

  Первые шаги

  Разберем теперь более подробно первый пример. Напомним его текст.

  
  < tutorial >
  < title > "Заметки об XSL"
  < author > Леонов Игорь Васильевич
  

  Первая строка информирует браузер о том, что файл имеет формат XML. Атрибут version является обязательным. Атрибут encoding не является обязательным, но если у вас в тексте есть русские буквы, то необходимо вставить этот атрибут, в противном случае XML-файл просто не будет обрабатываться, - вы получите сообщение об ошибке.

  Следующие строки - это тело XML-файла. Оно состоит из элементов, которые в совокупности образуют древовидную структуру. Элементы идентифицируются тегами и могут быть вложены друг в друга.

  Элементы могут иметь атрибуты, значения которых тоже могут обрабатываться в соответствии с шаблоном.

  На верхнем уровне XML-файла всегда находится один элемент. То есть файл вида

  
  < tutorial >
  < title > "Заметки об XSL"
  < author > Леонов Игорь Васильевич
  
  < tutorial >
  < title > "Введение в CSP"
  < author > Леонов Игорь Васильевич
  

  не будет обрабатываться браузером. Для преобразования в корректный XML-файл нужно добавить теги элемента верхнего уровня, например

  
  < knowledgeDatabase >
  < tutorial >
  < title > "Заметки об XSL"
  < author > Леонов Игорь Васильевич
  
  < tutorial >
  < title > "Введение в CSP"
  < author > Леонов Игорь Васильевич
  
  < /knowledgeDatabase >

  Отметим, что имена тегов чувствительны к регистру символов. Подробнее об этом можно прочесть в любой книге по XML - элементам и атрибутам в этих книгах уделяется достаточно большое внимание.

  Перейдем теперь к шаблону преобразования - к XSL-файлу. Задача XSL-файла - преобразовать дерево XML-файла в другое дерево, которое, например, будет соответствовать формату HTML и может быть изображено на экране браузера с учетом форматирования, выбора шрифтов и т.п.

  Для того, чтобы браузер выполнил необходимое преобразование, нужно в XML-файле указать ссылку на XSL-файл

  
  

  Рассмотрим теперь текст XSL-файла

  < xsl:stylesheet version =" 1.0" xmlns:xsl =" http://www.w3.org/TR/WD-xsl ">
  < xsl:template match =" /">
  < p >< strong >< xsl:value-of select =" //title""/>
  < p >< xsl:value-of select =" //author"/>
  
  

  Первая строка файла содержит тег элемента xsl:stylesheet . Атрибуты элемента - номер версии и ссылка на пространство имен. Эти атрибуты элемента xsl:stylesheet являются обязательными. В нашем случае пространство имен - это все имена элементов и их атрибутов, которые могут использоваться в XSL-файле. Для XSL-файлов ссылка на пространство имен является стандартной.

  Заметим, что XSL-файл является одной из разновидностей XML-файлов. Он не содержит пользовательских данных, но формат его тот же самый. Файл содержит элемент верхнего уровня xsl:stylesheet , а далее идет дерево правил преобразования.

  В настоящем документе мы не будем подробно пояснять, что означает каждый элемент XSL-файла. Мы будем приводить различные примеры и показывать результат в каждом примере. Читатель сможет самостоятельно сопоставить различные элементы XSL-файла и инициируемые этими элементами преобразования исходного XML-файла с пользовательской информацией.

  В дальнейшем тексты XML- и XSL-файлов мы будем приводить в черно-белом варианте. Вы всегда сможете открыть реальный файл и посмотреть все в цвете. При необходимости закомментируйте ссылку на XSL-файл. Синтаксис комментария следующий - . В текст комментария нельзя вставлять символы -- .

  В первом примере мы посмотрели, как с помощью элемента xsl:value-of можно вывести в HTML-формате содержание элемента (текст, заключенный между тегами). Теперь мы посмотрим, как при помощи того же самого элемента можно вывести значение атрибута элемента.

  Рассмотрим следующий XML-файл ex02-1.xml

  
  
  
  
  
  
  

  В этом файле информация хранится не в содержании элементов, а в виде значений атрибутов. Файл ex02-1.xsl имеет вид

  
  
  

  
  .
  , .

  
  
  

  Обратите внимание на синтаксис ссылки на атрибут элемента - //dog/@ name . Имя элемента и имя атрибута разделены парой символов "/@ ". В остальном синтаксис тот же самый, что и для ссылки на содержание элемента.

  Результат имеет следующий вид:

  Собака: Шарик. 18 кг, рыжий с черными подпалинами.

  Обратим теперь внимание на следующий момент. В XSL-файле мы никак не использовали элемент tutorial . На самом деле можно было использовать полный путь. Перепишем наш XML-файл, увеличив глубину дерева (ex02-2.xml)

  
  
  
  
  
  
  
  
  

  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: . Затем введем текст Ice Cream Sundae. После текста поставим замыкающий тег, который представляет собой имя элемента в угловых скобках, плюс косая черта завершения элемента (/) перед именем элемента, вот так: . Эти теги образуют элемент, в который можно вводить текст и даже другие элементы.

  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 (рецепт).

  Листинг 1. Корневой элемент

  По мере создания своего документа вы будете размещать текст и дополнительные теги между и .

  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 . В XML сначала выбираются имена элементов, а затем на основе этих имен определяется соответствующее описание DTD или схема. Имена могут содержать буквы, цифры и специальные знаки, такие как знак подчеркивания (_). Вот несколько правил об именах, которые нужно помнить:

  • 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

  Ice Cream Sundae 5 minutes

  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 вложено несколько элементов. Это вложенные дочерние элементы , и Внутри элемента находится несколько одинаковых дочерних элементов . Вложение может делать XML-документ многоуровневым.

  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.

  Ice Cream Sundae 3 1 nuts 1 cherry 5 minutes

  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: . При добавлении нескольких атрибутов они разделяются пробелами: . В листинге 4 показан файл XML, как он выглядит теперь.

  Листинг 4. Наш файл XML с элементами и атрибутами

  Ice Cream Sundae 5 minutes

  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 содержали атрибут type . Очень важно иметь возможность успешно проверить код и гарантировать постоянное присутствие значения этого атрибута.

  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 является корневым элементом и содержит весь текст файла. В этот родительский элемент вложены дочерние элементы , , и другие. Такая структура делает , и дочерними элементами. Не забывайте правильно вкладывать эти дочерние элементы. В листинге 7 приведен пример правильно построенного XML-документа с правильным вложением элементов.

  Листинг 7. Правильно построенный документ XML

  Ice Cream Sundae 0.5 vanilla ice cream 3 chocolate syrup or chocolate fudge 1 nuts 1 cherry 1 bowl 1 spoons 1 ice cream scoop Using ice cream scoop, place vanilla ice cream into bowl. Drizzle chocolate syrup or chocolate fudge over the ice cream. Sprinkle nuts over the mound of chocolate and ice cream. Place cherry on top of mound with stem pointing upward. Serve. Replace nuts with raisins. Use chocolate ice cream instead of vanilla ice cream. 5 minutes

  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.

  Вероятно, вы слышали о языке XML и вам известно множество причин, по которым его необходимо использовать в вашей организации. Но что именно представляет собой XML? В этой статье объясняется, что такое XML и как он работает.

  В этой статье

  Пометки, разметка и теги

  Чтобы понять XML, полезно вспомнить о том, как можно помечать данные. Документы создавались людьми в течение многих столетий, и на протяжении всего этого времени люди делали в них пометки. Например, учителя часто делают пометки в работах учащихся, указывая на необходимость переместить абзацы, сделать предложение более ясным, исправить орфографические ошибки и т. д. Посредством пометок в документе можно определить структуру, смысл и внешний вид информации. Если вы когда-либо использовали исправления в Microsoft Office Word, то вы знакомы с компьютеризованной формой добавления пометок.

  В мире информационных технологий термин "пометка" превратился в термин "разметка". При разметке используются коды, называемые тегами (или иногда токенами), для определения структуры, визуального оформления и - в случае XML - смысла данных.

  Текст этой статьи в формате HTML является хорошим примером применения компьютерной разметки. Если в Microsoft Internet Explorer щелкнуть эту страницу правой кнопкой мыши и выбрать команду Просмотр HTML-кода , вы увидите читаемый текст и теги HTML, например

  И

  . В HTML- и XML-документах теги легко распознать, поскольку они заключены в угловые скобки. В исходном тексте этой статьи теги HTML выполняют множество функций, например определяют начало и конец каждого абзаца (

  ...

  ) и местоположение рисунков.

  Отличительные черты XML

  Документы в форматах HTML и XML содержат данные, заключенные в теги, но на этом сходство между двумя языками заканчивается. В формате HTML теги определяют оформление данных - расположение заголовков, начало абзаца и т. д. В формате XML теги определяют структуру и смысл данных - то, чем они являются.

  При описании структуры и смысла данных становится возможным их повторное использование несколькими способами. Например, если у вас есть блок данных о продажах, каждый элемент в котором четко определен, то можно загрузить в отчет о продажах только необходимые элементы, а другие данные передать в бухгалтерскую базу данных. Иначе говоря, можно использовать одну систему для генерации данных и пометки их тегами в формате XML, а затем обрабатывать эти данные в любых других системах вне зависимости от клиентской платформы или операционной системы. Благодаря такой совместимости XML является основой одной из самых популярных технологий обмена данными.

  Учитывайте при работе следующее:

  HTML нельзя использовать вместо XML. Однако XML-данные можно заключать в HTML-теги и отображать на веб-страницах.

  Возможности HTML ограничены предопределенным набором тегов, общим для всех пользователей.

  Правила XML разрешают создавать любые теги, требуемые для описания данных и их структуры. Допустим, что вам необходимо хранить и совместно использовать сведения о домашних животных. Для этого можно создать следующий XML-код:

  Izzy Siamese 6 yes no Izz138bod Colin Wilcox

  Как видно, по тегам XML понятно, какие данные вы просматриваете. Например, ясно, что это данные о коте, и можно легко определить его имя, возраст и т. д. Благодаря возможности создавать теги, определяющие почти любую структуру данных, язык XML является расширяемым.

  Но не путайте теги в данном примере с тегами в HTML-файле. Например, если приведенный выше текст в формате XML вставить в HTML-файл и открыть его в браузере, то результаты будут выглядеть следующим образом:

  Izzy Siamese 6 yes no Izz138bod Colin Wilcox

  Веб-браузер проигнорирует теги XML и отобразит только данные.

  Правильно сформированные данные

  Вероятно, вы слышали, как кто-то из ИТ-специалистов говорил о "правильно сформированном" XML-файле. Правильно сформированный XML-файл должен соответствовать очень строгим правилам. Если он не соответствует этим правилам, XML не работает. Например, в предыдущем примере каждый открывающий тег имеет соответствующий закрывающий тег, поэтому в данном примере соблюдено одно из правил правильно сформированного XML-файла. Если же удалить из файла какой-либо тег и попытаться открыть его в одной из программ Office, то появится сообщение об ошибке и использовать такой файл будет невозможно.

  Правила создания правильно сформированного XML-файла знать необязательно (хотя понять их нетрудно), но следует помнить, что использовать в других приложениях и системах можно лишь правильно сформированные XML-данные. Если XML-файл не открывается, то он, вероятно, неправильно сформирован.

  XML не зависит от платформы, и это значит, что любая программа, созданная для использования XML, может читать и обрабатывать XML-данные независимо от оборудования или операционной системы. Например, при применении правильных тегов XML можно использовать программу на настольном компьютере для открытия и обработки данных, полученных с мейнфрейма. И, независимо от того, кто создал XML-данные, с ними данными можно работать в различных приложениях Office. Благодаря своей совместимости XML стал одной из самых популярных технологий обмена данными между базами данных и пользовательскими компьютерами.

  В дополнение к правильно сформированным данным с тегами XML-системы обычно используют два дополнительных компонента: схемы и преобразования. В следующих разделах описывается, как они работают.

  Схемы

  Не пугайтесь термина "схема". Схема - это просто XML-файл, содержащий правила для содержимого XML-файла данных. Файлы схем обычно имеют расширение XSD, тогда как для файлов данных XML используется расширение XML.

  Схемы позволяют программам проверять данные. Они формируют структуру данных и обеспечивают их понятность создателю и другим людям. Например, если пользователь вводит недопустимые данные, например текст в поле даты, программа может предложить ему исправить их. Если данные в XML-файле соответствуют правилам в схеме, для их чтения, интерпретации и обработки можно использовать любую программу, поддерживающую XML. Например, как показано на приведенном ниже рисунке, Excel может проверять данные на соответствие схеме CAT.

  

  Схемы могут быть сложными, и в данной статье невозможно объяснить, как их создавать. (Кроме того, скорее всего, в вашей организации есть ИТ-специалисты, которые знают, как это делать.) Однако полезно знать, как выглядят схемы. Следующая схема определяет правила для набора тегов ... :

  Не беспокойтесь, если в примере не все понятно. Просто обратите внимание на следующее:

  Строковые элементы в приведенном примере схемы называются объявлениями. Если бы требовались дополнительные сведения о животном, например его цвет или особые признаки, то специалисты отдела ИТ добавили бы к схеме соответствующие объявления. Систему XML можно изменять по мере развития потребностей бизнеса.

  Объявления являются мощным средством управления структурой данных. Например, объявление означает, что теги, такие как и , должны следовать в указанном выше порядке. С помощью объявлений можно также проверять типы данных, вводимых пользователем. Например, приведенная выше схема требует ввода положительного целого числа для возраста кота и логических значений (TRUE или FALSE) для тегов ALTERED и DECLAWED.

  Если данные в XML-файле соответствуют правилам схемы, то такие данные называют допустимыми. Процесс контроля соответствия XML-файла данных правилам схемы называют (достаточно логично) проверкой. Большим преимуществом использования схем является возможность предотвратить с их помощью повреждение данных. Схемы также облегчают поиск поврежденных данных, поскольку при возникновении такой проблемы обработка XML-файла останавливается.

  Преобразования

  Как говорилось выше, XML также позволяет эффективно использовать и повторно использовать данные. Механизм повторного использования данных называется преобразованием XSLT (или просто преобразованием).

  Вы (или ваш ИТ-отдел) можете также использовать преобразования для обмена данными между серверными системами, например между базами данных. Предположим, что в базе данных А данные о продажах хранятся в таблице, удобной для отдела продаж. В базе данных Б хранятся данные о доходах и расходах в таблице, специально разработанной для бухгалтерии. База данных Б может использовать преобразование, чтобы принять данные от базы данных A и поместить их в соответствующие таблицы.

  Сочетание файла данных, схемы и преобразования образует базовую систему XML. На следующем рисунке показана работа подобных систем. Файл данных проверяется на соответствие правилам схемы, а затем передается любым пригодным способом для преобразования. В этом случае преобразование размещает данные в таблице на веб-странице.

  

  В следующем примере представлено преобразование, которое загружает данные в таблицу на веб-странице. Суть примера не в том, чтобы объяснить, как создавать преобразования, а в том, чтобы показать одну из форм, которую они могут принимать.

  Name	Breed	Age	Altered	Declawed	License	Owner

  В этом примере показано, как может выглядеть текст одного из типов преобразования, но помните, что вы можете ограничиться четким описанием того, что вам нужно от данных, и это описание может быть сделано на вашем родном языке. Например, вы можете пойти в отдел ИТ и сказать, что необходимо напечатать данные о продажах для конкретных регионов за последние два года, и что эти сведения должны выглядеть так-то и так-то. После этого специалисты отдела могут написать (или изменить) преобразование, чтобы выполнить вашу просьбу.

  Корпорация Майкрософт и растущее число других компаний создают преобразования для различных задач, что делает использование XML еще более удобным. В будущем, скорее всего, можно будет скачать преобразование, отвечающее вашим потребностям без дополнительной настройки или с небольшими изменениями. Это означает, что со временем использование XML будет требовать все меньше и меньше затрат.

  XML в системе Microsoft Office

  Профессиональные выпуски Office обеспечивают расширенную поддержку XML. Начиная с 2007 Microsoft Office System, Microsoft Office использует форматы файлов на основе XML, например DOCX, XLSX и PPTX. Так как XML хранит данные в текстовом формате, а не в собственном двоичном формате, клиенты могут определять собственные схемы и использовать ваши данные разными способами, без необходимости платить ройалтиес. Дополнительные сведения о новых форматах см. в статье форматы Open XML и расширения имен файлов . Ниже приведены другие преимущества.

  Все это замечательно, но что делать, если у вас есть XML-данные без схемы? Это зависит от того, какую программу Office вы используете. Например, при открытии XML-файла без схемы в приложении Excel оно предполагает, что схема существует, и дает возможность загрузить данные в XML-таблицу. Вы можете использовать XML-списки и таблицы для сортировки, фильтрации и вычисления данных.

  Включение средств XML в Office

  По умолчанию вкладка "Разработчик" не отображается. Ее необходимо добавить на ленту для использования команд XML в Office.