שפת XML הפכה להיות נפוצה ובעלת תפקידים רבים, במיוחד עקב גמישותה הרבה:

Size: px

Start display at page:

Download "שפת XML הפכה להיות נפוצה ובעלת תפקידים רבים, במיוחד עקב גמישותה הרבה:"

Daniel Jenkins
5 years ago
Views:

1 שעור extensible Markup Language - XML 11 XML היא שפת סימון בדומה ל- HTML, גם XML היא שפת סימון. XML איננה שפת תכנות שמאפשרת פיתוח תכניות אשר מבצעות פעולות חישוב. בדומה ל- HTML גם XML מורכבת, למעשה, מתגיות אשר מסמנות מקטעי טקסט מן המסמך. במסמכי XML תפקידן של התגיות הוא לומר מה המשמעות של אותם מקטעי טקסט. התגיות במסמכי XML מוצמדות למקטעי הטקסט השונים ובכך הן מקטלגות אותם. שפת XML הפכה להיות נפוצה ובעלת תפקידים רבים, במיוחד עקב גמישותה הרבה: כיום XML היא הבסיס לשפות שונות, וממנה נגזרות שפות כגון XHTML,MathML,SVG וכיוצא בזה. שמירה והעברת מידע בין פלטפורמות, תוכנות ומערכות הפעלה שונות. פורמט להעברת נתונים בין שירותים ברשת. Serialization של אובייקטים בתכנות. האפשרות לכלול בתוך תגית XML תגיות XML אחרות מאפשרת לעשות שימוש יעיל ב- XML כדי לייצג מידע היררכי. אחד ההבדלים בין מסמכי XML למסמכי HTML הוא שבמסמכי XML מתקיימת רגישות להבדלים בין אותיות גדולות לאותיות קטנות. הבדל נוסף הוא שמסמך XML יכול לכלול מספר ריווחים רציפים )ב- HTML מספר ריווחים רציפים הופכים לריווח יחיד(. הקטע הבא הוא דוגמא למקטע XML אפשרי: < > <to> elizabeti@ariel.ac.il</to> <from>yosik@ariel.ac.il</from> <subject>java & XML</subject> <content> We love Java and XML! </content> </ > כל מסמך XML חייב להיחשב ל- well-formed כדי שניתן יהיה לעבוד עמו. זהו הבדל גדול ביחס ל-.HTML מסמך HTML איננו חייב לעמוד בכל הכללים כדי שניתן יהיה להציגו. אחת הדרישות המרכזיות לכך שמסמך ה- XML ייחשב ל- well-formed היא שלכל תגית התחלה תהיה גם תגית סיום. דרישה מרכזית נוספת לכך שמסמך ה- XML יחשב ל- well-formed היא שכל צמד תגיות אשר יכונן בתוך צמד תגיות אחר ישמור על מיקומם המתאים של התגיות. כך למשל, מסמך ה- XML הבא איננו חוקי )איננו ): well-formed <name>..<id>..</name>..</id>. כדי ששורה זו תהיה חוקית )תיחשב ל- well-formed ( יש לרשום אותה כך: <name>..<id>..</id>..</name>. 1

2 דרישה נוספת לכך שהמסמך ייחשב ל- well-formed היא שהוא יכלול מרכיב אחד ראשי (root element) בלבד ולא יותר מכך. אם המסמך כולל יותר ממרכיב ראשי אחד הדבר יגרום לכך שהוא כבר לא ייחשב ל- well-formed. כמו כן, כל מסמך XML חייב להיחשב ל- valid. מסמך XML ייחשב ל- valid אם הוא well-formed וכמו כן, המבנה שלו ותוכנו תואמים לכללים אשר נקבעו ב- DTD )Document Type Definition) של אותו מסמך.XML מטרת ה DTD היא לקבוע את התבנית או הצורה בה הנתונים יסודרו במסמך. ניתן לומר כי ה DTD הוא מסמך שמגדיר כיצד התכנה הקוראת את הנתונים מצפה לקבל את המידע, על מנת שתוכל לעבד אותו. תגית ריקה ניתן לייצור תגית שתעמוד בזכות עצמה מבלי שיהיה צורך לסגור אותה בתגית סגירה. תגית כזו תאופיין בלוכסן אשר יופיע לפני הסוגר שסוגר אותה. לדוגמא: <xxx/> להלן דוגמא לקטע מסמך XML אשר כולל בתוכו תגית אשר עומדת בזכות עצמה: < > <to> <subject>java & XML</subject> <important/> <content> We love Java and XML! </content> </ > הערות ב- XML הערות במסמכי XML נראות בדיוק כמו הערות במסמכי :HTML  התחלתו של מסמך ה- XML בתחילת כל מסמך XML יופיע משפט הקדמה אשר יציין כי זהו מסמך XML וגם יכיל הצהרה בנוגע לגרסת ה- XML שעל פיה המסמך כתוב. להלן דוגמא למשפט הקדמה אפשרי: <?xml version="1.0"?> משפט ההקדמה מתחיל בסימן?> ומסתיים בסימן <?. משפט ההקדמה יכול לכלול תכונות אשר מוסיפות אינפורמציה נוספת: דוגמא: <?xml version="1.0" encoding="iso "?> להלן התכונות )attributes( שניתן להוסיף אל תוך משפט ההקדמה: version תכונה זו מציינת את גירסת ה- XML שנעשה בה שימוש. תכונה זו חייבת להופיע. encoding תכונה זו מציינת את ה- encoding )ה- set )character שמשמש במסמך. standalone מציינת אם מסמך ה- XML שנדון מכיל/איננו מכיל references למסמכים/מקורות נוספים. הערה: ב- XML כפולים. הערכים אשר ניתנים לתכונות שמוסיפים חייבים להופיע בתוך גרשיים 2

3 התחלתו של מסמך XML יכולה גם לכלול DTD או הפניה למסמך DTD חיצוני, אשר יכלול פירוט והבהרות של התגיות החוקיות לרבות אופן השימוש בהם וגם את הגדרתם של entities תחילתו של מסמך ה- XML יכולה גם לכלול,processing instructions הוראות לתכנית אשר תעבד את המסמך. המבנה הכללי של procession instructions הוא: <? targetapplicationname theinstructions?> וזאת, כאשר ה- targetapplicationname הוא השם של האפליקציה אשר עתידה לעבד את המסמך ו- theinstructions הן ההוראות שניתנות. סדרת ההוראות שניתנת תיכתב כמחרוזת טקסט ארוכה אשר תכלול בתוכה את הפקודות ואת האינפורמציה הנוספת אשר מיועדים לאותה אפליקציה. מסמך XML יכול לכלול יותר מ- instructions processing אחד )לכל אפליקציה ייכתב processing instructions אחר(. מקטע מסוג (Unparsed Character Data) CDATA אם רוצים לשלב בתוך מסמך ה- XML טקסט שאיננו עומד בכללי ה- well-formed )למשל, טקסט HTML שמעוניינים להציגו בדפדפן, או קוד של )JAVA ניתן לשלבו באמצעות מרכיב ה- CDATA וכך, גם אם איננו well-formed עדיין מסמך ה- XML כולו ייחשב ל-- well.formed לדוגמה, סמל > אינו חוקי בתוך XML אלמנטים (elements) בגלל שהמפענח מקבל אותו כסמל פתיחה של אלמנט חדש. כל מידע שנמצא בתוך קטע של CDATA לא עובר תהליך פענוח. קטע של CDATA מתחיל ב- "<![CDATA[" ומסתיים ב-"<[[": קטע של CDATA לא יכול לכלול סמל "<[[". קטע של CDATA מקוננת אינו חוקי. <! [CDATA [ text text text... ] ] > <maximum> <![CDATA[ public static void max(int a,int b){ int ans = a; if (a < b) ans = b; return ans; } ]]> </maximum > דוגמא: DTD - Document Type Definition בגלל ששפת XML היא גמישה וברת הרחבה Language(,)eXtensible Markup ומכיוון שלכל מסמך יש תפקיד שונה ועליו להחזיק נתונים שונים, יש צורך לקבוע תקן שיגדיר כיצד המסמך יראה. מטרת ה DTD היא לקבוע את התבנית או הצורה בה הנתונים יסודרו במסמך. ניתן לומר כי ה DTD הוא מסמך שמגדיר כיצד התכנה הקוראת את הנתונים מצפה לקבל את המידע, על מנת שתוכל לעבד אותו. דוגמה לקוד,DTD ולאחריו הסבר לקוד: 3

4 <!ELEMENT people_list (person*)> <!ELEMENT person (name, birthdate?, gender?, socialsecuritynumber?)> <!ELEMENT name (#PCDATA)> <!ELEMENT birthdate (#PCDATA)> <!ELEMENT gender (#PCDATA)> <!ELEMENT socialsecuritynumber (#PCDATA)> הסבר, מחולק לפי שורות: people_list הוא אלמנט חוקי במסמך, והוא יכול להכיל תחתיו את האלמנט.person הכוכבית )*( מסמלת כי תחת אלמנט זה יכולים להופיע אפס או יותר אלמנטים מסוג.person person הוא אלמנט חוקי במסמך, ואלמנט זה יכיל תחתיו את האלמנט,name ולאחריו האלמנטים birthdate )בחירה(, gender )בחירה( ו/או socialsecuritynumber )בחירה(. סימן השאלה )?( מסמל כי האלמנט יכול להופיע אפס או אחד פעמים )בחירה(. מכיוון שאין אחרי name סימן שאלה )או כל סימן אחר, כגון כוכבית וכיוצא בזה(, הוא חייב להופיע בכל אלמנט.person name הוא אלמנט חוקי במסמך, ואלמנט זה יכול להכיל מידע מסוג character data )טקסט, אך לא אלמנטים(. Birthdate הוא אלמנט חוקי במסמך, ואלמנט זה יכול להכיל מידע מסוג.character data gender הוא אלמנט חוקי במסמך, ואלמנט זה יכול להכיל מידע מסוג.character data socialsecuritynumber הוא אלמנט חוקי במסמך, ואלמנט זה יכול להכיל מידע מסוג.character data הגדרת מרכיבים )elements( המבנה הכללי של >... ELEMENT <! הוא: <! ELEMENT name contentmodel > ה- name הוא השם של המרכיב שאליו מתייחסת ההגדרה. ה- contentmodel מתאר את התוכן אשר ייחשב לחוקי (valid) באלמנט.name האפשרויות שיכולות להיות contentmodel הן: האלמנט יהיה ריק וללא תוכן. עדיין ניתן יהיה להוסיף אליו תכונות. <! ELEMENT important EMPTY > EMPTY דוגמא: (Parsed Character Data) #PCDATA - האלמנט יכול להכיל תוכן טקסטואלי אך הוא לא יכול לכלול אלמנטים אחרים elements).(child 4

5 <! ELEMENT content (#PCDATA) > דוגמא: נרמול מסמך Document Normalization - XML מסמך XML יכול להכיל כל מיני סימנים שלא רואים אותם - characters,spaces( whitespace,tabs (carriage returns, and linefeeds. כאשר משווים שני מסמכים XML לפעמים כדאי למחוק את ה- characters whitespace ולעבוד ישירות עם אלמנטים וערכי התכונות. תהליך מחיקת של whitespace characters נקרא נרמול.Normalization המסמך שעבר נרמול שונה ממסמך קנוני של.XML <rootelement> This is the test <childelement test="true"> Value </childelement> </rootelement> דוגמה: מסמך XML לפני נרמול: מסמך XML לאחר הנרמול: <rootelement>this is the test<childelement test="true">value</childelement></rootelement> שלבי פיענוח מסמך :XML ניתן לכתוב תכנית אשר תדע לייצור באופן אוטומטי את המחלקות המתאימות לעיבוד המרכיבים אשר מופיעים במסמך ה- XML. המחלקות של ה- JAXP API שמורות בקובץ.jaxp.jar מחלקות אלה מקובצות ל- package אחד:.javax.xml.parsers ב- package זה כלולות, בין היתר, שתי המחלקות הבאות: - DocumentBuilderFactory מאפשרת ליצור DOM מתאים למסמך XML נתון. - SAXParserFactory מאפשרת לבצע parsing למסמך XML נתון. כדי לקבל לידינו reference לאובייקט אשר יוכל לבצע parsing יש, תחילה, להפעיל את המתודה הסטטית newinstance אשר הוגדרה במחלקה.DocumentBuilderFactory מתודה זו מחזירה reference לאובייקט מטיפוס.DocumentBuilderFactory על אובייקט זה ניתן יהיה להפעיל את המתודה newdocumentbuilder אשר תחזיר reference לאובייקט מטיפוס DocumentBuilder )זהו האובייקט אשר יוכל לבצע,)parsing אובייקט שבהמשך ניתן יהיה להפעיל עליו את המתודה.parsing מקבלת קובץ שרוצים לעשות לו parse המתודה.parse DocumentBuilderFactory dbf = DocumentBuilderFactory.newInstance(); DocumentBuilder db = dbf.newdocumentbuilder(); dom = db.parse("employees.xml"); כדי לבדוק האם מסמך XML המוגדר ע"י תבנית DTD בנוי הטב ניתן להשתמש במחלקה.)HTML למסכי טקסט )כולל XML היא מאפשרת המרת מסמכי.TransformerFactory 5

6 DocumentBuilderFactory factory=documentbuilderfactory.newinstance(); factory.setvalidating(true); DocumentBuilder builder = factory.newdocumentbuilder(); Document doc=builder.parse(new FileInputStream("Employee.xml")); DOMSource source = new DOMSource(xmlDocument); StreamResult result = new StreamResult(System.out); TransformerFactory tf = TransformerFactory.newInstance(); Transformer transformer = tf.newtransformer(); transformer.setoutputproperty(outputkeys.doctype_system, "Employee.dtd"); transformer.transform(source, result); Employee.dtd: <!ELEMENT Employee (Emp_Id, Emp_Name, Emp_ )> <!ELEMENT Emp_Id (#PCDATA)> <!ELEMENT Emp_Name (#PCDATA)> <!ELEMENT Emp_ (#PCDATA)> Employee.xml: <?xml version = "1.0"?> <!DOCTYPE Employee SYSTEM "Employee.dtd"> <Emp_Id> E-001 </Emp_Id> <Emp_Name> Izhak </Emp_Name> <Emp_ > Izhak1@yahoo.com </Emp_ > 6

7 1. What is XML? extensible Markup Language - XML extensible Markup Language XML is text based markup language. XML is more than html because html only deals with presentation and carries no information about the data itself. <Name>Seagull</Name> < ID> 3674 </ID> <Age>34</Age> And this clearly expresses Seagull is an employee name his ID is 3674 and his age is 34. But XML can be extended (i.e we can create our own tags ) 2. Advantages of XML Here are a few advantages. Readability XML document is plain text and human readable, To edit/view XML documents any simple text editor will suffice. Hierarchical XML document has a tree structure which is powerful enough to express complex data and simple enough to understand Language Independent XML documents are language neutral.for e.g. a Java program can generate a XML which can be parsed by a program written in C++ or Perl. OS Independent XML files are Operating System independent. 7

8 3. Uses of XML MetaContent To describe the contents of a document. Messaging Where applications or organizations exchanges data between them. Database The data extracted from the database can be preserved with original information and can be used more than one application in different ways. One application might just display the data and the other application might perform some complex calculation on this data 4. Parsers DOM (Document Object Model ) parser - Tree Structure based API (application programming interface): The Dom parser implements the dom api and it creates a DOM tree in memory for a XML document SAX (Simple API For XML ) parser - Event Based API The SAX parser implements the SAX API and it is event driven interface. As it parses it invokes the callback methods When to use DOM parser Manipulate the document Traverse the document back and forth Small XML files Drawbacks of DOM parser : consumes lot of memory When to use SAX parser No structural modification Huge XML files Validating And Non Validating DOM and SAX can either be a validating or a non validating parser. A validating parser checks the XML file against the rules imposed by DTD or XML Schema. A non validating parser doesn't validate the XML file against a DTD or XML Schema. Both Validating and non validating parser checks for the well formedness of the xml document 8

9 Well Formedness A well formed XML must satisfy these constraints a) All tags must have a corresponding ending tag. Well Formed Not Well formed <Name>Seagull</Name> < ID> 3674 </ID> <Age>34</Age> (Note: Missing ending tag for Age) b) No overlapping tags <Name>Seagull</Name> < ID> 3674 </ID> <Age>34 Well Formed Not Well formed <Name>Seagull</Name> < ID> 3674 </ID> <Age>34</Age> <Name>Seagull</Name> < ID> 3674 </ID> <Age>34</Age> Note: and </Personnel > tags are not in the right order Using DOM This program DomParserExample.java uses DOM API. The steps are Get a document builder using document builder factory and parse the xml file to create a DOM object Get a list of employee elements from the DOM For each employee element get the id, name, age and type. Create an employee value object and add it to the list. At the end iterate through the list and print the employees to verify we parsed it right. 9

10 a) Getting a document builder private void parsexmlfile() b) Get a list of employee elements Get the rootelement from the DOM object.from the root element get all employee elements. Iterate through each employee element to load the data. private void parsedocument() c) Reading in data from each employee private Employee getemployee(element empel) d) Iterating and printing. private void printdata() Generating XML The previous programs illustrated how to parse an existing XML file using DOM Parser. But generating a XML file from scratch is a different story, for instance you might like to generate a xml file for the data extracted from a database.to keep the example simple this program XMLCreatorExample.java generates XML from a list preloaded with hard coded data. The output will be book.xml file with the following content. <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <Books> <Book Subject="Java 1.5"> <Author>Kathy Sierra.. etc</author> <Title>Head First Java</Title> </Book> <Book Subject="Java Architect"> <Author>Kathy Sierra.. etc</author> <Title>Head First Design Patterns</Title> </Book> </Books> The steps involved are Load Data Get an instance of Document object using document builder factory Create the root element Books For each item in the list create a Book element and attach it to Books element Serialize DOM to FileOutputStream to generate the xml file "book.xml". a) Load Data: private void loaddata() b) Getting an instance of DOM: private void createdocument() c) Create the root element Books: private void createdomtree(){ d) Creating a book element: private Element createbookelement(book b) e) Serialize DOM to FileOutputStream to generate the xml file "book.xml". private void printtofile() שים!: מתן גישה ל- serializer בסיבת :Eclipse ProjectPropertiesJava CompilerErrors / Warnings לסמן ב-,Enable Project Specific Settings בסעיף Deprecated and restricted API לשנות.Ignore או ל- Warning ל- Error 11

11 Definitions (From java.sun.com) Attribute A qualifier on an XML tag that provides additional information. For example, in the tag <slide title="my Slide">, title is an attribute, and My Slide is its value. Tag A piece of text, that describes a unit of data, or element, in XML. A tag is surrounded by angle brackets <Age>25</Age> <Age> is the start tag Element A unit of XML data, delimited by tags. An XML element can enclose other elements..... In this Personnel has two Employee elements. CDATA A predefined XML tag for "Character DATA" that says "don't interpret these characters", as opposed to "Parsed Character Data" (PCDATA), in which the normal rules of XML syntax apply (for example, angle brackets demarcate XML tags, tags define XML elements, etc.). CDATA sections are typically used to show examples of XML syntax. Like this: <![CDATA[ <slide>..a sample slide..</slide> ]]> which displays as: <slide>..a sample slide.. </slide> Declaration The very first thing in an XML document, which declares it as XML. The minimal declaration is <?xml version="1.0"?>. The declaration is part of the document prolog. Data The contents of an element, generally used when the element does not contain any subelements. <Age>25<Age> Here 25 is the data DTD Document Type Definition. An optional part of the document prolog, as specified by the XML standard. The DTD specifies constraints on the valid tags and tag sequences that can be in the document. 11

ASP.Net Web API.

ASP.Net Web API. ASP.Net Web API 1 מה זה? Web API View בלבד ולא Data אותו מממש השרת והוא מחזיר לקליינט API הוא Web API הבקשה והתשובה הן בפרוטוקול Http\Https הקליינטים של Web API יכולים להיות רבים : אפשר להשתמש גם בMVC