НОУ ИНТУИТ | Перспективные технологии и языки веб-разработки. Лекция 9: Введение в XML. Структура XML документа. Объектная модель DOM XML

Опубликован: 04.07.2012 | Уровень: специалист | Доступ: платный

Языки описания cхем XML

Идея создания собственных тэгов, имеющих специальное значение и помогающих описать содержание документа, сама по себе просто замечательна. Но если каждый пользователь может создавать свои собственные описания, каким образом их распознавать? С этой целью в спецификации XML для описания подобных "самодеятельных" тэгов используются схемы. Они необходимы для того, чтобы:

описать, что именно является разметкой;
описать точно, что означает разметка.

Наиболее известными языками описания схем являются следующие:

DTD (Document Type Definition) - язык определения типа документов, который первоначально использовался в качестве языка описания структуры SGML-документа.
XDR (XML Data Reduced) - диалект схемы XML, разработанный Microsoft, который поддерживался в Internet Explorer 4 и 5 версий.
XML Schema или просто XSD (язык определения схем XML) - рекомендация консорциума W3C с 2001 года.

DTD схема

Схема DTD предоставляет шаблон разметки документа, в котором указываются наличие, порядок следования и расположение элементов и их атрибутов в документе XML.

В рамках DTD модель содержимого XML документа можно описать следующим образом:

увеличить изображение
Рис. 13.2. Модель содержимого для XML документа.

Каждый элемент документа может иметь один из типов:

Содержание	Синтаксис	Комментарий
Данные	<!ELEMENT имя (#PCDATA)>	Содержит только текстовые данные
Другие элементы	<!ELEMENT имя (дочерний элемент 1, дочерний элемент 2)>	Содержит только дочерние элементы
Смешанное	<!ELEMENT имя (#PCDATA, дочерний элемент)*>	Содержит комбинацию текстовых данных и дочерних элементов
EMPTY	<!ELEMENT имя EMPTY>	Ничего не содержит
ANY	<!ELEMENT имя ANY>	Может содержать текстовые данные или дочерние элементы

Атрибуты, находящиеся внутри тэгов документа, описываются отдельно с помощью синтаксиса:

<!ATTList  
  имя_элемента   имя_атрибута1 (тип)   значение_по_умолчанию
  …………………………………………………………………………………... 
  имя_элемента   имя_атрибутаN (тип)   значение_по_умолчанию >

При этом атрибут в DTD может иметь один из трех типов:

Строка
Маркированные атрибут
Атрибута с перечислением

Кроме типа атрибута можно также задавать и его модальность:

Значение	Описание
#REQUIRED	Атрибут обязательно должен быть указан
#FIXED	Значение атрибута не должно отличаться от указанного
#IMPLIED	Необязательное значение

Рассмотрим в качестве примера описание атрибутов строкового типа для элемента, описывающего некоторое сообщение:

<!ATTLIST message
      number  CDATA  #REQUIRED
      date    CDATA  #REQUIRED
      from    CDATA  #FIXED
      status    CDATA  #IMPLIED>

Если этот элемент содержит атрибуты с перечислением, то их описание может выглядеть, например, следующим образом:

<!ATTLIST message
      number  ID    #REQUIRED
      from    CDATA  #REQUIRED
      alert    (low | normal | urgent) "normal">

Маркированные атрибуты элемента могут быть четырех типов:

Значение	Описание
ID	Уникальный идентификатор элемента (начинается с буквы, двоеточия или подчеркивания)
IDREF	Ссылка на элемент, содержащий атрибуты ID
ENTITIES	Ссылка на внешний элемент
NMTOKEN	Содержит буквы, цифры, точки, знаки подчеркивания, переносы, двоеточия, но не пробелы

И, наконец, в DTD можно использовать следующие индикаторы вхождения последовательностей:

Символ	Пример	Описание
,	(a, b, c)	Последовательное использование элементов списка
\|	(a \| b \| c)	Используется один из членов списка
	date	Используется один и только один элемент
?	subject?	Необязательное использование (0 или 1 раз)
+	paragraph+	Используется один или несколько раз
*	brother*	Используется ноль или несколько раз

В качестве примера приведем DTD схему, описывающую структуру электронного почтового ящика:

<!ELEMENT mailbox (message*)>
<!ELEMENT message (head, body)>
<!ATTLIST message uid CDATA #REQUIRED>
<!ELEMENT head ( from,to+, subject?, CC*, notify?) >
<!ELEMENT from (#PCDATA)>
<!ELEMENT to (#PCDATA)>
<!ELEMENT subject (#PCDATA)>
<!ELEMENT CC (#PCDATA)>
<!ELEMENT notify EMPTY>
<!ELEMENT body (#PCDATA)>

Исходный XML документ, удовлетворяющий данной схеме, может выглядеть, например, так:

<?xml version="1.0" ?>
<!DOCTYPE mailbox SYSTEM "mailbox.dtd">
<mailbox>
  <message uid="1">
   <head>
    <from>user1@myhp.edu</from>
    <to>user2@myhp.edu</to>
    <subject>Re:</subject>
   </head>
   <body>
    What's up!
   </body>
  </message>
  <message uid="2">
   <head>
    <from>user3@myhp.edu</from>
    <to>user2@myhp.edu</to>
    <subject>Remind</subject>
    <CC> user1@myhp.edu </CC>    
    <notify/>
   </head>
   <body>
     Remind me about meeting. 
   </body>
  </message>
</mailbox>

Обратите внимание на 2-ю строчку документа, в которой указывается внешняя ссылка на файл, содержащий DTD схему.

В принципе, DTD допускает два способа использования в XML документе.

Объявление внутренней схемы:

<!DOCTYPE корневой_элемент [
<!ELEMENT корневой_элемент (модель содержания)>
]>

Объявление внешней схемы:

<!DOCTYPE корневой_элемент SYSTEM "name.DTD">

В заключение укажем на следующие недостатки DTD схем:

Не являются экземплярами XML. Требуется изучение совершенно другого языка.
Не предоставляют контроль за типами данных, за исключением самых простых текстовых данных.
Не являются экземплярами XML, поэтому их нельзя легко расширить или преобразовать к другим языкам разметки - HTML или DHTML.
Не обеспечивают поддержки пространств имен XML.

XDR схема

XML-Data - полное имя языка описания схем, предложенного Майкрософт, а XML-Data Reduced - это "часть" полной рекомендации. Схема XDR - это экземпляр XML, т.е. соответствует всем синтаксическим правилам и стандартам XML.

Реализуя проверки данных на уровне документа с помощью схемы, приложения, генерирующие и принимающие транзакции, можно оптимизировать для обеспечения максимального быстродействия. Соответствие полей и правильность записей проверяются на уровне экземпляров XML.

Корневым элементом в схеме XDR всегда является элемент Schema:

<Schema name="имя_схемы" 
    xmlns="urn:schemas-microsoft-com:xml-data" 
  xmlns:dt="urn:schemas-microsoft-com:datatypes">
  <-- Объявления других элементов -->
</Schema>

Элемент ElementType имеет синтаксис:

<ElementType 
  content="{empty | texOnly | eltOnly | mixed}">
  dt:type "datatype"
  model="{open | closed}"
  name = "idref"
  order="{one | seq | many}"
>

Элемент ElementType может иметь следующие атрибуты:

Имя атрибута	Описание
name	Имя элемента
content	Содержание элемента. Допустимые значения: empty (пустой элемент), eltOnly (может быть только контейнером для других элементов), textOnly (только текстовые данные), mixed (смешанные данные).
dt:type	Тип данных элемента
model	Может принимать значения:
	Open - разрешено использовать элементы, не определенные в схеме
	Closed - запрещено использовать элементы, не определенные в схеме
order	Порядок следования дочерних элементов в экземпляре XML. Допустимые значения:
	one - предполагается наличие одного документа
	many - любое количество элементов в любом порядке
	seq - элементы указываются в строго заданном порядке.

В качестве дочерних элементов для ElementType можно использовать следующие:

Имя элемента	Описание
element	Объявляет дочерний элемент
description	Обеспечивает описание элемента ElementType
datatype	Обеспечивает тип данных элемента ElementType
group	Определяет порядок следования элементов
AttributeType	Определяет атрибут
attribute	Определяет сведения о дочернем элементе AttributeType

Для объявления атрибутов используется синтаксис:

<AttributeType 
    default="default-value"
    dt:type="primitive-type"
    dt:values="enumerated-values"
    name="idref"
    required="{yes|no}"
>

В свою очередь элемент AttributeType может иметь атрибуты:

Значение	Описание
default	Значение по умолчанию
dt:type	Один из следующих типов:
dt:type	entity, entities, enumeration, id, idref, nmtoken, nmtokens, notation, string
dt:values	Допустимые значения
name	Имя атрибута
required	Указывает на обязательное наличие атрибута в описании

Синтаксис для описания элемента attribute выглядит следующим образом:

<attribute
    default="default-value"
    type="attribute-type"
    [required="{yes|no}"
]>

а его возможные значения могут быть такими:

Значение	Комментарий
default	Значение по умолчанию
type	Имя элемента AttributeType, определенного в данной схеме. Должно соответствовать атрибуту name элемента AttributeType
required	Указывает на обязательное наличие атрибута в описании

В отличие от DTD схем XDR поддерживает типы данных. Элемент Schema имеет следующий атрибут:

Xmlns:dt="urn=schemas-microsoft-com:datatypes"

С полным списком типов данных можно ознакомится на странице по адресу: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms256121(VS.85).aspx

Индикаторы вхождения в схемах XDR имеют синтаксис:

<element
  type="element-type"
  [minOccur="{0|1}"]
  [maxOccur="{1|*}"]
>

XDR схема позволяет определять группы содержания. Так, в элементе ElementType может содержаться элемент group, имеющий синтаксис:

<group order="(one|seq|many)" minOccur="(0|1)"   maxOccur="(1|*)">
      <element type="ElementType/">
      <element type="ElementType/"> 
      <element type="ElementType/"> 
      <element type="ElementType/"> 
</group>

В заключение приведем пример XSD схемы, описывающей структуру XML документа, содержащего письма электронной почты:

<?xml version = "1.0"?>
<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2000/10/XMLSchema">

<xsd:element name="m_box">
     <xsd:complexType>
    <xsd:sequence>
         <xsd:element ref="message" minOccurs="0" maxOccurs="unbounded"/>
    </xsd:sequence>
     </xsd:complexType>
</xsd:element>

<xsd:element name="message">
     <xsd:complexType>
    <xsd:sequence>
         <xsd:element ref="head" minOccurs="1" maxOccurs="1"/>
         <xsd:element ref="body" minOccurs="1" maxOccurs="1"/>
    </xsd:sequence>
    <xsd:attribute name="uid" use="required" type="xsd:string"/>
     </xsd:complexType>
</xsd:element>

<xsd:element name="head">
     <xsd:complexType>
    <xsd:sequence>
         <xsd:element ref="to" minOccurs="1" maxOccurs="unbounded"/>
         <xsd:element ref="from" minOccurs="1" maxOccurs="1"/>
         <xsd:element ref="date" minOccurs="1" maxOccurs="1"/>
         <xsd:element ref="subject" minOccurs="1" maxOccurs="1"/>
               <xsd:element ref="cc" minOccurs="0" maxOccurs="unbounded"/>
    </xsd:sequence>
     </xsd:complexType>
</xsd:element>

<xsd:element name="to" type="xsd:string"/>
<xsd:element name="from" type="xsd:string"/>
<xsd:element name="date" type="xsd:string"/>
<xsd:element name="subject" type="xsd:string"/>
<xsd:elememt name="cc" type="xsd:string"/>

</xsd:schema>

Дальше >>

Перспективные технологии и языки веб-разработки

Перспективные технологии и языки веб-разработки

Введение в XML. Структура XML документа. Объектная модель DOM XML

Языки описания cхем XML

DTD схема

XDR схема

Вопросы и ответы

Студенты

Авторизоваться

Перспективные технологии и языки веб-разработки

Перспективные технологии и языки веб-разработки

Введение в XML. Структура XML документа. Объектная модель DOM XML

Языки описания cхем XML

DTD схема

XDR схема

Вопросы и ответы

Студенты