XML

1
XML standardy pokrewne
2
Standardy wykorzystywane w przetwarzaniu
dokumentów XML

• XPath XML Path Language.
• XSLT Extensible Styleshheet Language
  Transformations.
• Modele dostepu programistycznego do dokumentów
  XML
• SAX Simple API for XML,
• przetwarzanie strumieniowe (ang. pull parsing),
• DOM Document Object Model,
• wiazanie XML-a (ang. XML data binding), np. JAXB.
• XQuery XML Query Language.
• XLink uogólnione dowiazania (linki).
• XForms uogólnione formularze internetowe.
• XML Signature podpis elektroniczny.
• XML Encryption szyfrowanie dokumentów XML.
• ...

3
Modele dostepu do dokumentu XML

• Pozwalaja programistom na wysokopoziomowy dostep
  do zawartosci dokumentów XML
• korzystamy z abstrakcyjnych obiektów,
• nie troszczymy sie o analize leksykalna i
  skladniowa.
• SAX Simple API for XML
• model zdarzeniowy.
• DOM Document Object Model
• obiektowy model drzewa struktury,
• zwykle implementowanyprzy uzyciu SAX.
• XML data binding wiazanie XML-a.
• Pull parsing przetwarzanie strumieniowe.

4
Implementacja modelu parser

• Parser (procesor) XML-a modul programistyczny
  analizujacy dokument XML i udostepniajacy jego
  zawartosc w postaci abstrakcyjnego modelu.
• Funkcjonalnosc parsera
• analiza leksykalna i skladniowa,
• sprawdzenie poprawnosci strukturalnej
  (opcjonalnie).
• Uniwersalnosc niezaleznosc od konkretnego
  jezyka (schematu, typu dokumentu)!
• Po co abstrakcyjne modele
• jednolity sposób programowania, niezaleznie od
  uzytego parsera,
• mozliwosc wymiany parsera,
• mozliwosc porównywania parserów.

5
Dzialanie modelu SAX przyklad
lt?xml version"1.0"?gt ltwiersz bialy"nie"gt
ltautorgt William Shakespeare lt/autorgt
lt/tytulgt lt/wierszgt
Aplikacja
startDocument()
startElement("wiersz", bialy"nie" )
ignorableWhitespace(spacje)
startElement("autor",)
characters("William...")
endElement("autor")
ignorableWhitespace(spacje)
Parser
6
Drzewo DOM przyklad
lt?xml version"1.0"?gt ltwierszgt ltautorgtWilliam
Shakespeare lt/autorgt lttytulgtSonet
102lt/tytulgt ltzwrotkagt ltwersgt...lt/wersgt
... lt/zwrotkagt lt/wierszgt
7
SAX ? DOM

• Cale drzewo dokumentu ladowane do pamieci.

• Przetwarzanie wsadowe.

• Oszczedny czasowo i pamieciowo.

• Kosztowny czasowo i pamieciowo.

• Dobry do wylawiania z dokumentu wybranych
  elementów.

• Pozwala wedrowac po drzewie dokumentu.

• Dokument tylko do odczytu

• Pozwala tworzyc i modyfikowac dokumenty.

8
Przetwarzanie strumieniowe (pull parsing)

• Alternatywa dla modelu SAX
• aplikacja wyciaga kolejne zdarzenia z parsera,
• przetwarzanie kontrolowane przez aplikacje, a nie
  parser,
• parser dziala podobnie jak iterator, kursor lub
  strumien danych,
• zachowane cechy modelu SAX
• duza wydajnosc,
• mozliwosc przetwarzania dowolnie duzych
  dokumentów.
• Najwazniejsze zalety
• mozliwosc przerwania przetwarzania przed koncem
  pliku,
• mozliwosc przetwarzania kilku plików na raz,
• bardziej proceduralny styl programowania.
• Standaryzacja
• Java Community Process, JSR 173 Streaming API
  for XML,
• Common API for XML Pull Parsing.

9
SAX a przetwarzanie strumieniowe
10
SAX czy pull parsing co wybrac?

• Kiedy uzywac modelu wsadowego
• potencjalnie duze dokumenty,
• stosunkowo proste, lokalne operacje,
• wazna jest efektywnosc.
• Pull parsing sprawdza sie, gdy
• konczymy przetwarzanie po wystapieniu
  poszukiwanych danych,
• przetwarzanie zdarzenia zalezy od kontekstu (np.
  od tego, czy jestesmy wewnatrz pewnego elementu),
• przetwarzamy równolegle wiecej niz jeden plik
  (np. porównujemy pliki).
• SAX sprawdza sie, gdy
• chcemy odfiltrowac dokument interesuja nas
  tylko wybrane elementy
• za jednym przebiegiem dokonujemy kilka
  niezaleznych rodzajów przetwarzania.

11
Wiazanie XML-a (XML data binding)

• Dokumenty XML a obiekty Javy
• DTD/schemat odpowiada definicji klasy,
• dokument XML (instancja schematu) odpowiada
  obiektowi (instancji klasy).
• Pomysl
• automatyczne generowanie klas z DTD/schematów.
• Róznice w stosunku do modelu uniwersalnego (np.
  DOM)
• zestaw typów/klas i funkcji/metod zalezy od typu
  dokumentu,
• struktura mniej kosztowna pamieciowo,
• intuicyjny interfejs dostepu do zawartosci,
• modyfikacja struktury i wartosci tylko w ramach
  tego samego typu dokumentu.

12
DOM czy data binding co wybrac?

• Kiedy uzywac modelu pamieciowego
• nieduze dokumenty (musza miescic sie w pamieci),
• operacje wymagajace jednoczesnego dostepu do
  wielu wezlów,
• tworzenie, edycja i zapisywanie dokumentów w
  kodzie.
• DOM sprawdza sie, gdy
• struktura dokumentów jest nieznana,
  niedoprecyzowana lub zmienna,
• dopuszczalna jest nizsza efektywnosc.
• Data binding sprawdza sie, gdy
• struktura dokumentu jest ustalona i znana (XML
  Schema/DTD),
• obiekty w aplikacji sa czytanie z dokumentów XMLi
  zapisywane do dokumentów XML (np. w
  zastosowaniach zwiazanych z wymiana danych).

13
XML i Java

• Ideologia
• Java umozliwia uruchamianie raz napisanych
  programów na wielu platformach sprzetowych/systemo
  wych,
• XML stanowi uniwersalny nosnik danych, przenosny
  pomiedzy platformami sprzetowymi i systemami
  operacyjnymi.
• Praktyka
• wsparcie dla Unicode i róznych standardów
  kodowania,
• wsparcie dla XML juz w bibliotece standardowej
  (JAXP),
• wiele narzedzi wspierajacych i uzywajacych XML w
  Javie
• JAXB, SJSXP,
• JAXR (rejestry w XML),
• XML Signature (podpis elektroniczny),
• JAX-RPC, SOAP (programowanie rozproszone).

14
JAXP

• Java API for XML Processing
• definicja interfejsów, za pomoca których
  programisci moga przetwarzac dokumenty XML we
  wlasnych aplikacjach,
• wzorcowa implementacja,
• mozliwosc podmiany implementacji wybranego modulu
  (np. parsera).
• Wersja 1.3 zawarta w J2SE 5.0
• parsery (DOM Level 3 i SAX 2),
• procesor XSLT 1.0,
• ewaluator XPath 1.0,
• procesor XML Schema i DTD.
• W kolejnych wersjach zapewne
• XQuery,
• przetwarzanie strumieniowe (?).

15
XLink dowiazania w XML-u

• Linki jakie znamy (HTML)
• lacza dwa dokumenty zródlo i cel linku,
• zródlem linku jest zawsze element opisujacy link
  (A, IMG).
• XLink rozszerzona koncepcja dowiazan
• dowolne elementy przechowuja informacje o
  linkach,
• informacja o linkach poza polaczonymi
  dokumentami,
• wiecej niz dwa konce linku.
• Status
• rekomendacja W3C z 27 czerwca 2001,
• korzenie historyczne HyTime.

16
Terminologia

• Zasób (resource) dowolna adresowalna jednostka
  informacji lub usluga.
• Dowiazanie (link) jawnie wyrazona (przy pomocy
  elementu wiazacego (linking element)) relacja
  pomiedzy zasobami.
• te zasoby uczestnicza (participate) w dowiazaniu.
• Przejscie (traversal) uzycie pary zasobów
  polaczonej dowiazaniem.
• Luk (arc) informacja o przejsciu miedzy dwoma
  zasobami (kierunek, zachowanie aplikacji, itp.)
• wychodzacy (outbound),
• wchodzacy (inbound),
• niezalezny (third party).

17
Dowiazania XLink

• Extended link
• wiaze dowolna liczbe zasobów
• zasoby zewnetrzne (np. odwolania do innych
  dokumentów),
• zasoby lokalne (zawarte w elemencie wiazacym).
• luki opisujace sposoby przechodzenia pomiedzy
  zasobami,
• role zasobów uczestniczacych w linku,
• role luków.
• Simple link
• link wychodzacy,
• wiaze dokladnie 2 zasoby 1 lokalny i 1
  zewnetrzny,
• jeden luk z zasobu lokalnego do zewnetrznego.

18
Simple link przyklad

• ltosoba xmlnsxlink"http//www.w3.org/1999/xlink"gt
  ltnazwiskogtKopernik, Mikolajlt/nazwiskogtltbiogramgtW
  ybitny polski astronom, matematyk, lekarz,
  prawnik, tlumacz poezji wloskiej i ekonomista,
  pochodzil z rodziny wywodzacej sie z mieszczan
  krakowskich. Urodzony w ltgeogr xlinktype"simple"
  xlinkhref"Torun.xml"gtToruniult/geogrgt.lt/biogramgt
  lt/osobagt

19
Extended link - przyklad

• ltfikcja xmlnsxlink"http//www.w3.org/1999/xlink"
  xlinktype"extended"gt ltwypowiedz
  xlinktype"resource"gtKopernik byla
  kobieta!lt/wypowiedzgt ltfilm xlinktype"locator"
  xlinkhref"seksmisja.xml"
  xlinktitle"Seksmisja"/gt ltosoba
  xlinktype"locator" xlinkhref"kopernik.xml"
  xlinktitle"Kopernik, Mikolaj"/gt
  ltpojecie xlinktype"locator"
  xlinkhref"kobieta.xml"
  xlinktitle"kobieta"/gtlt/fikcjagt

20
Przyszlosc XLink

• Zastosowania
• organizowanie, kojarzenie zasobów, nawet gdy nie
  mamy prawa zapisu,
• dostarczanie wartosci dodanej zbiorów linków.
• Zasieg
• lokalny serwery linków operujace na bazie
  linków,
• Internet?
• Problemy
• wizualizacja extended links,
• synchronizacja zasobów i linków (Internet).

21
XForms zaawansowane formularze

• Odpowiedz na ograniczenia formularzy w HTML-u
• kontrola dziedziny wprowadzanych danych po
  stronie klienta,
• specyfikowanie pól obowiazkowych i opcjonalnych,
• zaleznosci miedzy polami, np.
• wartosc pola jest funkcja wartosci innych pól,
• pole jest widoczne tylko przy okreslonej
  zawartosci innych pól
• wyzwalacze aktywowane zdarzeniami interfejsu
  uzytkownika,
• bogaty zasób kontrolek, np.
• powtórzenia, grupy, wielopoziomowe wybory,
• suwaki do wyboru wartosci z zakresu,
• kontrolki wyboru plików.
• Status
• rekomendacja W3C z 14 pazdziernika 2003 r.,
• mozliwosc zanurzania w XHTML-u.

22
XForms prosty formularz

• lthtml xmlns"http//www.w3.org/1999/xhtml"
  xmlnsxf"http//www.w3.org/2002/xforms"gt
  ltheadgt ltxfmodel id"model1"gt
  ltxfinstancegt ltdane xmlns""gtltimie/gtltnazwi
  sko/gtlt/danegt lt/xfinstancegt
  ltxfsubmission id"submit" method"post"
  action"http//xformstest.org/test"/gt
  lt/xfmodelgt lt/headgt ltbodygt lth1gtWpisz
  swoje danelt/h1gt ltxfinput model"model1"
  ref"imie"gt ltxflabelgtImielt/xflabelgt
  lt/xfinputgt ltxfinput model"model1"
  ref"nazwisko"gt ltxflabelgtNazwiskolt/xflabel
  gt lt/xfinputgt ltxfsubmit
  submission"submit"gt ltxflabelgtSavelt/xflabe
  lgt lt/xfsubmitgt lt/bodygt lt/htmlgt

23
XForms przyklad (program X-Smiles)
Zródlo Kazienko, P.,Co tam panie w XML-u?,
Software 2.0, 6/2003
24
Gdzie szukac dalej programowanie

• SAX Home Page
• www.saxproject.org
• Document Object Model (DOM)
• www.w3.org/DOM
• xml.coverpages.org/dom.html
• Common API for XML Pull Parsing
• www.xmlpull.org
• IBM alphaWorks
• www.alphaworks.ibm.com
• Free XML tools and software Lars Marius
  Garshol
• www.garshol.priv.no/download/xmltools/
• XML w Javie
• java.sun.com/xml

25
Gdzie szukac dalej programowanie

• Gajda, P., SAX i DOM, czyli XML w naszych
  aplikacjach
• Software 2.0, nr 6/2001, Wydawnictwo Software
• Brauncajs, T., JAXB i Castor wiazanie XML-a w
  Javie
• Software 2.0, nr 6/2002, Wydawnictwo Software
• Plechawski, M., Nie pozwól sie popychac
• Software 2.0, nr 6/2003, Wydawnictwo Software
• Czarnik, P., Alternatywne zródla zdarzen SAX
• Software 2.0, nr 6/2004, Wydawnictwo Software

26
Gdzie szukac dalej

• Arciniegas, A. F., What is XLink?
• www.xml.com/pub/a/2000/09/xlink
• Carr, L., Initial Experiences of an XLink
  Implementation
• journals.ecs.soton.ac.uk/xml4j/xlinkexperience.ht
  ml
• XForms Institute. Interactive XForms School
• xformsinstitute.com
• Dubinko, M., What Are XForms?
• www.xml.com/pub/a/2001/09/05/xforms.html
• Dubinko, M., Ten Favorite XForms Engines
• www.xml.com/pub/a/2005/02/09/xforms.html
• Kazienko, P., Co tam panie w XML-u?
• Software 2.0, nr 6/2003, Wydawnictwo Software