Структура XML документа. Программный интерфейс XML DOM API

Показывать лекцию целиком

Теоретический материал

XML документ можно представить в виде древовидной структуры, которая начинается с "корня" и заканчивается "листьями".

Ниже приведен пример XML документа:

<?xml version="1.0" encoding="Windows-1251"?>
<mail>
<to>user1@domain.ru</to>
<from>user2@domain.ru </from>
<subject>Встреча</heading>
<body>Позвони мне завтра утром</body>
</mail>

В первой строке помещена XML декларация, описывающая версию XML и используемую кодировку

В следующей строке описан корневой элемент документа.

В последующих четырех строках описаны 4 дочерних элемента относительно корневого: (to, from, subject и body).

И в последней строке указывается конец корневого элемента.

XML документ должен содержать корневой элемент, который является родительским для всех остальных элементов. Любой элемент (кроме находящихся на самом нижнем уровне дерева) может иметь вложенные элементы (дочерние элементы).

С помощью терминов родитель, дочерний и потомок описываются отношения между элементами в дереве XML документа. Родители содержат дочерние элементы, а дочерние элементы одного уровня называются потомками (братьями или сестрами).

Элементы могут иметь текстовое содержимое и атрибуты.

Ниже приведена схема, показывающая отношения между элементами и атрибутами этого документа:

Кроме того в XML документе следует выполнять еще несколько несложных правил:

Каждый XML элемент должен иметь закрывающий тэг.

XML тэги чувствительны к регистру.

Должны соблюдаться правила вложенности элементов.

XML документы должны иметь корневой элемент, который является родительским для всех других элементов.

Значения XML атрибутов должны заключаться в двойные кавычки.

Некоторые из символов (их всего 5) имеют специальное значение в XML. Для их обозначения используются альтернативные сочетания:


замена	символ
`lt;`	`<`
`gt;`	`>`
`amp;`
`apos;`	`'`
`quot;`	`"`

Комментарии в XML выделяются также как и в HTML:

<!-- Это комментарий -->

В отличие от HTML, который игнорирует повторы пробелов, XML сохраняет полную длину строки из пробелов.

XML документы, оформленные в соответствии с приведенными выше правилами, называются "правильно оформленными". Если при этом они еще и соответствуют правилам DTD (Document Type Definition), то они являются и "действительными".

Действительные XML документы содержат ссылку на DTD файл, например:

<!DOCTYPE note SYSTEM "mail.dtd">

DTD схема предназначена для определения структуры XML документа путем задания списка допустимых элементов, например

<!DOCTYPE mail [
  <!ELEMENT note (to,from,subject,body)>
  <!ELEMENT to      (#PCDATA)>
  <!ELEMENT from    (#PCDATA)>
  <!ELEMENT subject (#PCDATA)>
  <!ELEMENT body    (#PCDATA)>
]>

Консорциум W3C поддерживает альтернативную к DTD, основанную на XML схему, называемую как "XML Schema":

<xs:element name="mail">
<xs:complexType>
  <xs:sequence>
    <xs:element name="to"      type="xs:string"/>
    <xs:element name="from"    type="xs:string"/>
    <xs:element name="subject" type="xs:string"/>
    <xs:element name="body"    type="xs:string"/>
  </xs:sequence>
</xs:complexType>
</xs:element>

Для проверки действительности XML документа можно использовать специальные валидаторы, например W3C валидатор (http://validator.w3.org/). Для проверки схем также существуют специальные валидаторы, например XML Schema валидатор (http://www.w3.org/2001/03/webdata/xsv).

Согласно спецификации W3C XML программа должна прекратить обработку XML документа, как только будет обнаружена ошибка в этом документе.

Порядок выполнения лабораторной работы

Описание структуры XML-документа с помощью DTD-схемы.

Создание XML-документа timetable.xml. Содержимое документа приведено ниже.

<?xml version="1.0"?>
<timetable>
<day dayOfWeek="Monday">
 <lesson type="practical">
      <timeFrom>08.00</timeFrom>
      <timeTo>09.30</timeTo>
      <subject>Deutsch</subject>
      <teacher>Borisova</teacher>
      <room>216</room>
    </lesson>
    <lesson type="lecture">
      <timeFrom>09.40</timeFrom>
      <timeTo>11.10</timeTo>
      <subject>SAP Administration</subject>
      <teacher>Egorov</teacher>
      <room>384</room>
    </lesson>
    <lesson  type="practical">
      <timeFrom>11.20</timeFrom>
      <timeTo>12.50</timeTo>
      <subject>SAP Administration</subject>
      <teacher>Petrov</teacher>
      <room>384</room>
    </lesson>
</day>
</timetable>

Загрузите этот файл в браузере. Обратите внимание на иерархическую структуру документа.

Добавьте в начало файла внутреннюю DTD-схему:

<?xml version="1.0"?>

<!DOCTYPE timetable[
<!ELEMENT timetable (day*)>
<!ELEMENT day (lesson+)>
<!ELEMENT lesson (timeFrom, timeTo, subject, teacher, room?)>
<!ELEMENT timeFrom (#PCDATA)>
<!ELEMENT timeTo (#PCDATA)>
<!ELEMENT subject (#PCDATA)>
<!ELEMENT teacher (#PCDATA)>
<!ELEMENT room (#PCDATA)>
<!ATTLIST day
	dayOfWeek CDATA #REQUIRED>
<!ATTLIST lesson
	type CDATA #REQUIRED>
]>

Сохраните файл и проверьте его на правильность с помощью программы-валидатора, например, по адресу: http://validator.w3.org. Попробуйте удалить какой-либо элемент или атрибут, проверьте документ снова с помощью валидатора.

Вынесите схему во внешний файл с размещением на него ссылки внутри XML-документа. Проверьте, как будет загружаться XML-документ.

Описание структуры XML-документа с помощью XML Schema.

Создание XML-документа timetable2.xml. Содержимое документа приведено ниже.

<?xml version="1.0"?>

<timetable xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 
xsi:noNamespaceSchemaLocation="timetable.xsd">

<day dayOfWeek="Monday">
 <lesson type="practical">
      <timeFrom>08.00</timeFrom>
      <timeTo>09.30</timeTo>
      <subject>Deutsch</subject>
      <teacher>Borisova</teacher>
      <room>216</room>
    </lesson>
    <lesson type="lecture">
      <timeFrom>09.40</timeFrom>
      <timeTo>11.10</timeTo>
      <subject>SAP Administration</subject>
      <teacher>Egorov</teacher>
      <room>384</room>
    </lesson>
    <lesson  type="practical">
      <timeFrom>11.20</timeFrom>
      <timeTo>12.50</timeTo>
      <subject>SAP Administration</subject>
      <teacher>Petrov</teacher>
      <room>384</room>
    </lesson>
</day>
</timetable>

Создание файла timetable.xsd, содержащего XML Schema:

<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1" ?>
<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">

	<xs:element name = "timetable">
		<xs:complexType>
			<xs:sequence>
				<xs:element ref = "day" minOccurs = "0" maxOccurs = "unbounded"/>
			</xs:sequence>
		</xs:complexType>
	</xs:element>
	<xs:element name = "day">
		<xs:complexType>
			<xs:sequence>
				<xs:element ref = "lesson" maxOccurs = "unbounded"/>
			</xs:sequence>
			<xs:attribute name = "dayofWeek" use = "required" type = "xs:string"/>
		</xs:complexType>
	</xs:element>
	<xs:element name = "lesson">
		<xs:complexType>
			<xs:sequence>
				<xs:element ref = "timeFrom"/>
				<xs:element ref = "timeTo"/>
				<xs:element ref = "subject"/>
				<xs:element ref = "teacher"/>
				<xs:element ref = "room" minOccurs = "0"/>
			</xs:sequence>
		</xs:complexType>
	</xs:element>
	<xs:element name = "timeFrom" type = "xs:string"/>
	<xs:element name = "timeTo" type = "xs:string"/>
	<xs:element name = "subject" type = "xs:string"/>
	<xs:element name = "teacher" type = "xs:string"/>
	<xs:element name = "room" type = "xs:string"/>

</xs:schema>

Проверьте схему на правильность с помощью программы-валидатора, например, по адресу: http://www.w3.org/2001/03/webdata/xsv.

Загрузка и изменение дерева XML документа

При выполнении данной лабораторной работы потребуется XML документ timetable.xml:

<?xml version="1.0"?>
<timetable>
<day dayOfWeek="Monday">
 <lesson type="practical">
      <timeFrom>08.00</timeFrom>
      <timeTo>09.30</timeTo>
      <subject>Deutsch</subject>
      <teacher>Borisova</teacher>
      <room>216</room>
    </lesson>
    <lesson type="lecture">
      <timeFrom>09.40</timeFrom>
      <timeTo>11.10</timeTo>
      <subject>SAP Administration</subject>
      <teacher>Egorov</teacher>
      <room>384</room>
    </lesson>
    <lesson  type="practical">
      <timeFrom>11.20</timeFrom>
      <timeTo>12.50</timeTo>
      <subject>SAP Administration</subject>
      <teacher>Petrov</teacher>
      <room>384</room>
    </lesson>
</day>
</timetable>

Создание JavaScript сценария загрузки XML документа.

Создайте текстовый файл loadxmldoc.js, содержащий описание функции загрузки XML документа:

function loadXMLDoc(dname) 
{
try //Internet Explorer
  {
  xmlDoc=new ActiveXObject("Microsoft.XMLDOM");
  }
catch(e)
  {
  try //Firefox, Mozilla, Opera, etc.
    {
    xmlDoc=document.implementation.createDocument("","",null);
    }
  catch(e) {alert(e.message)}
  }
try 
  {
  xmlDoc.async=false;
  xmlDoc.load(dname);
  return(xmlDoc);
  }
catch(e) {alert(e.message)}
return(null);
}

и сохраните его в той же папке, где находится файл timetable.xml.

Код вызова этой функции может выглядеть следующим образом:

<html>
<head>
<script type="text/javascript" src="loadxmldoc.js"> 
</script>
</head>

<body>
<script type="text/javascript">
xmlDoc=loadXMLDoc("timetable.xml");
document.write("xmlDoc is loaded, ready for use");
</script>
</body>
</html>

Перемещение по дереву узлов.

Подготовьте следующую HTML страницу:

<html>
<head>
<script type="text/javascript" src="loadxmldoc.js"> 
</script>
</head>
<body>
<script type="text/javascript">
xmlDoc = loadXMLDoc("timetable.xml");
x = xmlDoc.getElementsByTagName("subject");
for (i=0; i<x.length; i++)
  { 
  document.write(x[i].childNodes[0].nodeValue);
  document.write("<br />");
  }
</script>
</body>
</html>

После загрузки страницы в браузере можно будет увидеть следующий результат:

Deutsch
SAP Administration
SAP Administration

Изменение значения элемента.

Следующий пример демонстрирует изменение значения элемента <subject>:

xmlDoc=loadXMLDoc("timetable.xml");
x=xmlDoc.getElementsByTagName("subject")[0].childNodes[0];
x.nodeValue="Java programming";

x = xmlDoc.getElementsByTagName("subject");
for (i=0; i<x.length; i++)
{ 
document.write(x[i].childNodes[0].nodeValue);
document.write("<br />");
}

Внесите соответствующие изменения в предыдущую страницу и загрузите ее в браузере.

Перемещение по узлам дерева с использованием отношений между ними.

Следующий код показывает, как используя отношения firstChild и nextSibling можно получить для текущего узла список его дочерних узлов:

x = xmlDoc.getElementsByTagName("lesson")[0].childNodes;
y = xmlDoc.getElementsByTagName("lesson")[0].firstChild;

for (i = 0; i < x.length; i++)
{
if (y.nodeType == 1)
  {
  document.write(y.nodeName + "<br />");
  }
y=y.nextSibling;
}

Внесите необходимые изменения в html страницу и загрузите ее в браузере.

Реализация XSLT преобразования XML документа в XHTML средствами браузера.

Создайте файл ttable.xml следующего содержания:

<?xml version="1.0"?>
<?xml-stylesheet type="text/xsl" href="ttable.xsl"?>
<timetable>
    <lesson>
      <timeFrom>09.30</timeFrom>
      <timeTo>11.00</timeTo>
      <subject>Deutsch</subject>
      <teacher>Borisova</teacher>
    </lesson>
    <lesson>
      <timeFrom>11.10</timeFrom>
      <timeTo>12.20</timeTo>
      <subject>SAP Administration</subject>
      <teacher>Petrov</teacher>
    </lesson>
    <lesson>
      <timeFrom>12.40</timeFrom>
      <timeTo>14.00</timeTo>
      <subject>SAP Administration</subject>
      <teacher>Ivanov</teacher>
    </lesson>
    <lesson>
      <timeFrom>14.00</timeFrom>
      <timeTo>15.20</timeTo>
      <subject>Wen-technology</subject>
      <teacher>Loktev</teacher>
    </lesson>
</timetable>

Подготовьте для него соответствующий файл таблицы стилей (ttable.xsl):


<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?>

<xsl:stylesheet version="1.0" xmlns:xsl="http://www.w3.org/1999/XSL/Transform">

<xsl:template match="/">
  <html>
  <body>
    <h2>My academical timetable</h2>
    <table border="1">
    <tr bgcolor="#a5abfa">
      <th align="left">Time From</th>
      <th align="left">Subject</th>
      <th align="left">Teacher</th>
    </tr>
    <xsl:for-each select="timetable/lesson">
    <tr>
      <td><xsl:value-of select="timeFrom"/></td>
      <td><xsl:value-of select="subject"/></td>
      <td><xsl:value-of select="teacher"/></td>
    </tr>
    </xsl:for-each>
    </table>
  </body>
  </html>
</xsl:template>
</xsl:stylesheet>

Первая строка в файле ttable.xml вида:

<?xml-stylesheet type="text/xsl" href="ttable.xsl"?>

представляет собой ссылку на подходящую таблицу стилей.

В данном примере для описания шаблона был использован элемент <xsl:template>.

Атрибут match применяется для связывания XML элемента с шаблоном. Значение атрибута match является выражение XPath. В данном случает match="/" указывает на весь документ.

Содержимое элемента <xsl:template> описывает фрагмент HTML кода в выходном документе. Элемент <xsl:value-of> может быть использован для извлечения значения XML элемента и добавления его в выходной поток при преобразовании. Значение атрибута select является выражением XPath, которое напоминает нотацию, используемую в файловой системе; знак (/) указывает на обращение к подкаталогу.

Элемент <xsl:for-each> позволяет выбирать каждый элемент XML указанного множества узлов.

При наличии подходящего браузера можно будет увидеть следующий результат после загрузке файла ttable.xml:

Для фильтрации вывода элементов можно добавить атрибут элемента <xsl:for-each>, задающий критерий отбора элементов. Например:

<xsl:for-each select="timetable/lesson[subject='SAP Administration']">

Проверьте работу данного фильтра.

Допустимо использование следующих операторов для описания фильтра:

= (равно)

!= (не равно)

lt; (меньше чем)

gt; (больше чем)

Реализация преобразования с помощью JavaScript.

Подготовьте html файл, содержащий код:

<html>
<head>
<script>
function loadXMLDoc(fname)
{
var xmlDoc;
// Код для IE
if (window.ActiveXObject)
  {
  xmlDoc=new ActiveXObject("Microsoft.XMLDOM");
  }
// Код для Mozilla, Firefox, Opera и др.
else if (document.implementation 
 document.implementation.createDocument)
  {
  xmlDoc=document.implementation.createDocument("","",null);
  }
else
  {
  alert('Your browser cannot handle this script');
  }
xmlDoc.async=false;
xmlDoc.load(fname);
return(xmlDoc);
}

function displayResult()
{
xml=loadXMLDoc("ttable.xml");
xsl=loadXMLDoc("ttable.xsl");
// Код для IE
if (window.ActiveXObject)
  {
  ex=xml.transformNode(xsl);
  document.getElementById("example").innerHTML=ex;
  }
// Код для Mozilla, Firefox, Opera и др.
else if (document.implementation 
 document.implementation.createDocument)
  {
  xsltProcessor=new XSLTProcessor();
  xsltProcessor.importStylesheet(xsl);
  resultDocument = xsltProcessor.transformToFragment(xml,document);
  document.getElementById("example").appendChild(resultDocument);
  }
}
</script>
</head>
<body id="example" onLoad="displayResult()">
</body>
</html>

Функция loadXMLDoc() загружает XML и XSL файлы в зависимости от типа браузера.

Функция displayResult() используется для отображения XML файла в стиле, задаваемом XSL файлом. Она выполняет следующие действия:

загружает XML и XSL.

определяет тип браузера.

если браузер поддерживает ActiveX объекты:

с помощью метода transformNode() таблица стилей XSL применяется к XML документу.

формируется тело текущего документа.

если браузер клиента не поддерживает ActiveX объекты:

создается новый объект XSLTProcessor и в него импортируется XSL файл.

с помощью метода transformToFragment() таблица стилей XSL применяется к XML документу.

формируется тело текущего документа.

Загрузите этот документ в веб-браузере.

Реализация преобразования с помощью ASP

Подготовьте файл, содержащий следующий код сценария на языке ASP:

<%
'Load XML
set xml = Server.CreateObject("Microsoft.XMLDOM")
xml.async = false
xml.load(Server.MapPath("ttable.xml"))

'Load XSL
set xsl = Server.CreateObject("Microsoft.XMLDOM")
xsl.async = false
xsl.load(Server.MapPath("ttable.xsl"))

'Transform file
Response.Write(xml.transformNode(xsl))
%>

В начале сценария создается экземпляр парсера Microsoft XML parser (XMLDOM), и XML файл загружается в память. Далее создается еще один экземпляр парсера, и XSL файл загружается в память. В последней строке выполняется собственно преобразование XML файла с использованием XSL файла в XHTML, который отправляется обратно браузеру.

Проверьте работу сценария в веб-браузере.

Контрольное задание

Разработка DTD и XML Schema для XML документа.

В приведенном ниже XML документе описана экзаменационная ведомость:

<gradeReport id="120851">
<date>10-06-2008</date>
<subject>Computer Science Fundamentals</subject>
<examiner>prof.Litvinov</examiner>
   <gradeList>
	<gradeRecord id="1">
	   <student>Ivanov</student>
	   <grade>4</grade>
	</gradeRecord>
	<gradeRecord id="2">
	   <student>Petrov</student>
	   <grade>3</grade>
	</gradeRecord>
	<gradeRecord id="3">
	   <student>Sidorov</student>
	   <grade>5</grade>
	</gradeRecord>
   </gradeList>
</gradeReport>

Опишите структуру данного документа с помощью DTD схемы и XML Schema. Проверьте обе схемы с помощью соответствующих программ-валидаторов.

Манипулирование деревом XML документа

В приведенном ниже XML документе описана экзаменационная ведомость:

<gradeReport id="120851">
<date>10-06-2008</date>
<subject>Computer Science Fundamentals</subject>
<examiner>prof.Litvinov</examiner>
   <gradeList>
	<gradeRecord id="1">
	   <student>Ivanov</student>
	   <grade>4</grade>
	</gradeRecord>
	<gradeRecord id="2">
	   <student>Petrov</student>
	   <grade>3</grade>
	</gradeRecord>
	<gradeRecord id="3">
	   <student>Sidorov</student>
	   <grade>5</grade>
	</gradeRecord>
   </gradeList>
</gradeReport>

Используя методы DOM XML, сформируйте HTML страницу, содержащую таблицу из трех столбцов: номер, студент, оценка.

Используя методы DOM XML, замените цифровые значения оценок их словесными эквивалентами, например "4" на "good".

В приведенном ниже XML документе описана экзаменационная ведомость:

<gradeReport id="120851">
<date>10-06-2008</date>
<subject>Computer Science Fundamentals</subject>
<examiner>prof.Litvinov</examiner>
   <gradeList>
	<gradeRecord id="1">
	   <student>Ivanov</student>
	   <grade>4</grade>
	</gradeRecord>
	<gradeRecord id="2">
	   <student>Petrov</student>
	   <grade>3</grade>
	</gradeRecord>
	<gradeRecord id="3">
	   <student>Sidorov</student>
	   <grade>5</grade>
	</gradeRecord>
   </gradeList>
</gradeReport>

Постройте для него XSL файл, необходимый для XSLT преобразования исходного XML документа в HTML страницу, содержащую заголовок ведомости и таблицу оценок со столбцами: номер, студент, оценка.

Занятие пройдено

Предыдущее занятие Занятие пройдено Следующее занятие

Вернуться к учебному плану

Структура XML документа. Программный интерфейс XML DOM API

Теоретический материал

Порядок выполнения лабораторной работы

Контрольное задание

Купить дополнительную попытку

Вы действительно хотите купить ещё одну попытку для прохождения тестирования?

Успешно!

Напишите нам, если у вас есть вопросы

Уважаемые пользователи ИНТУИТ!

Уважаемые пользователи ИНТУИТ!

Добро пожаловать на обновлённый сайт НОУ «ИНТУИТ»!