Extensible Markup Language (XML)

Einleitung
XML Sprachkonstrukte
XML Anwendungen
Stand und Ausblick
XML Helfer im Detail
Namensräume und XLink

Einleitung

HTML
SGML
XML

eXtensible
Markup Language
W3C Recommendation,
10. Feb. 1998
von SGML, TEI, HTML Leuten
Basis für viele Dinge

HTML Beschränkungen

nicht erweiterbar
nur einfache Struktur
keine Validierung

HTML Beispiel (1)

<HTML>
<HEAD>
<TITLE>Beispiel
       </TITLE>
</HEAD>
<BODY>
<H1>Überschrift</H1>
<P>Ein Paragraph 
mit Text ...</P>
</BODY>
</HTML>

HTML Beispiel (2)

<UL>
<LI>Eine ungeordnete 
<LI>Liste 
<LI>it verschiedenen 
<LI>Punkten
</UL>

Eine ungeordnete
Liste
mit verschiedenen
Punkten

Komplexität von SGML

total Erweiterbar
komplexe Struktur
strenge Validierung
Spezifikation: 200+ Seiten
XML Spezifikation: 40 Seiten

SGML Beispiel (1)

<!ELEMENT COMPANY - - (NAME?,PRODUCT?) >
<!ELEMENT NAME - O (#PCDATA)>
<!ELEMENT PRODUCT - - (ITEM*)>
<!ELEMENT ITEM - O (#PCDATA)>
<!ENTITY ... >
<!ATTLIST COMPANY
  type (non-profit | limited | corp) >

SGML Beispiel (2)

<COMPANY type=corp >
<NAME>All you want
<PRODUCT>
<ITEM>Apartments
<ITEM>Automobiles
<ITEM>...
</PRODUCT>
</COMPANY>

Ansatz von XML

Teilmenge von SGML
einfache Spezifikation
offener Standard
HTML ähnlich
International, Unicode
Syntax Prüfbar
Validierbar

erweiterbar
effizient
schon Verfügbar
MS IE, Netscape
verbesserte Links, XLL
Style Sheets, XSL

kein Ersatz für SGML
kein Ersatz für HTML

XML-Animation

XML im Beispiel

Beispiel: .xml .dtd
Dokument
Description

<p secret="false">This sentence is in the content of an
element whose type is "p"; the content is found between the
start-tag and the end-tag. The paragraph has an attribute named "secret"
whose value is "false". <IMG SRC="icon.jpg"/> is an
empty element, distinguished by the fact that it ends with "/>".</p>

<!DOCTYPE book SYSTEM "book.dtd"
[<!ENTITY toc SYSTEM "toc.xml">
 <!ENTITY chap1 SYSTEM "d/c1.xml">
]>
<book>
<head>&toc;</head>
<body>
&chap1; &chap2;
</body></book>

<!DOCTYPE eg 
[<!ENTITY xml 
 "Extensible Markup Language">
]>

<eg>The new &xml; standard is fully internationalized; the following
are all examples of the digit "1": &#49; (in ASCII),
&#x0661; (in Devanagari), &#x0967; (in Arabic), and
&#x0d67; (in Malayalam).</eg>

XML "Helfer"

XML-Namespace,
Namensräume
XLink, XML Linking Language,
Verweise aus XML Dokumenten heraus
XPointer, XML Pointer Language,
Zeiger in XML Dokumente hinein
XPath, XML Path Language,
Wird in XSLT und XPointer benötigt, Zeichenketten die einen bestimten Teil eines XML Dokuments bezeichnen
XSL, Extensible Stylesheet Language
Stildefinitionen
XSLT, XSL Transformatons
XML Stiltransformationen
XML Schema: Structures, Datatypes
Bedingungen (Constraints) für Dokumentstrukturen und Datentypen

XML Sprachkonstrukte

Document Type Definition
"wellformed" XML Dokumente
geht ohne DTD
"valid" XML Dokumente
nur bezüglich einer DTD
Referenz per URI oder Inline

Unterschiede zu HTML

XML verlangt korrekte Schachtelung der Elemente
leere Elemente sind speziell gekennzeichnet
nur ein einziges "root" Element
Attributwerte in Quotes
Entities brauchen eine DTD
Elementnamen sind Case-sensitiv
White-Space im Inhalt ist relevant
mehrere Zeichensätze sind verwendbar
es gibt nur wenige reservierte Zeichen

XML Dokument

XML Deklaration

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no" ?>

Deklaration des Dokumenttyps

<!DOCTYPE book SYSTEM fileurl >
<!DOCTYPE memo [ ... ] >
<!DOCTYPE html PUBLIC bezeichner url >

Dokument-Instanz

<book>
<head> ... </head>
<body>
...
</body>
</book>

Dokumentbeschreibung

Elemente

<!ELEMENT name Inhalt >
<name> ... </name>

Attribute

<!ATTLIST element AttName AttTyp Default >
<element AttName="wert" >

Entities

<!ENTITY name wert >
&name;
<!ENTITY % name wert >
%name;

Character Data, CDATA
```
<![CDATA[ dies ist kein <tag/> ]]>
```
Parsed Character Data, PCDATA
Mischung aus CDATA und Elementen
Anweisungen, Processing Instructions
```
<?php ... ?>
```
Kommentare
```

```
Leerraum, White-Space
ist im Inhalt signifikant

Inhaltsbeschreibung, Content Model Spec

Folgen

(from, to, subject, message, signature)

Auswahl
```
(para|list|image)
```
Wiederholungsoperatoren
- + einmal oder mehr
- * nullmal oder mehr
- ? nullmal oder einmal
beliebiger Inhalt
```
(#PCDATA)
```

beliebige Zusammensetzungen

(head, (p|list|image)*, div+, (#PCDATA|em|strong))

leeres Element
```
EMPTY
```
beliebiges Element
```
ANY
```

Attributbeschreibung

Attribut Typ
- CDATA Zeichenketten
- ID Bezeichner
- IDREF Verweis auf Bezeichner
- IDREFS Folge von IDREF
- ENTITY
- ENTITIES Folge von ENTITYs
- NMTOKEN
- NMTOKENS Folge von NMTOKENs
- ENUMERATION Aufzählung von Werten
- NOTATION Festlegung von Wertformaten
- (EN|FR|GR) Enumeration, Aufzählung
Attribut Default
- #IMPLIED wird von der Anwendung erkannt
- #REQUIRED muss angegeben werden
- #FIXED wert fester Wert
- wert Defaultwert

Beispiel

jahr #FIXED     "2000"
lang (EN|FR|GR) "EN"
bez  ID         #IMPLIED
href CDATA      #REQUIRED

Beispiel

Beschreibung des Dokumententyps

<?xml encoding="US-ASCII"?>

<!ELEMENT personals (person)+>
<!ELEMENT person (name,email*,url*,link?)>
<!ATTLIST person id ID #REQUIRED>
<!ELEMENT family (#PCDATA)>
<!ELEMENT given (#PCDATA)>
<!ELEMENT name (#PCDATA|family|given)*>
<!ELEMENT email (#PCDATA)>
<!ELEMENT url EMPTY>
<!ATTLIST url href CDATA #REQUIRED>
<!ELEMENT link EMPTY>
<!ATTLIST link
  manager IDREF #IMPLIED
  subordinates IDREFS #IMPLIED>

XML Dokument entsprechend dieser DTD

<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE personals SYSTEM "personal.dtd">

<personals>
  ...
  <person id="K.TAMURA">
    <name>
      <family>TAMURA</family> 
      <given>Kent</given>
    </name>
    <!-- This URL is mail address.-->
    <url href="mailto:kent@trl.ibm.co.jp"/>
    <url href="mailto:tkent@jp.ibm.com"/>
    <link manager="H.MARUYAMA"/>
  </person>

</personals>

XML Anwendungen

in Wissenschaft und EDV

SVG Scalable Vector Graphics, Vektorgrafik
SMIL Synchronized Multimedia Integration Language
CML Chemical Markup Language
MML Mathematical Markup Language
RDF Resource Description Framework
PICS, CDF, CRP
OSD Open Software Distribution

im E-Commerce und Finanzwirtschaft

OASIS, Organization for the Advancement of Structured Information Standards
OFX, Open Financial Exchange
CommerceNet, EDI B2B, e-Commmerce Framework, EDI via XML
Ariba - cXML, Transaktionen: Aufträge, Rechnungen, Änderungsaufträge
finXML, XML für Finanzmärkte, Zinssätze, Währungsumtausch, Bonds, Geldmärkte, Anlagen, Optionen
Acord, XML Standards für die Versicherungswirtschaft
Rosettanet, IT supply chain alignment, server-to-server business exchange
OBI, Open Buying Initiative
Open Travel Alliance
Open Trading Protocol
Open Financial Excange

Stand und Ausblick

XML Tools

SAX
Simple API for XML
XML4J
XML-Parser in Java von IBM, mit DTD und DOM1, ist in Xerces aufgegangen
msxml
XML-Parser in Java von Microsoft, mit DOM1 ohne DTD
Xalan, Xerces
Tools der Apache XML Aktivitäten
Koala
XSL Processor, wird nicht mehr weiter entwickelt
Lotus
XSL Processor, ist in Xalan aufgegangen

Stand der Entwicklung

14. Januar 2002

XML 1.0,
W3C Recommendation, 10. Feb. 1998
Second Edition, 6. October 2000
XSL Transormations (XSLT) 1.0,
W3C Recommendation, 16. Nov. 1999
XML Path Language (XPath) 1.0,
W3C Recommendation, 16. Nov. 1999
XML Names, Namespaces in XML
W3C Recommendation, 17. Jan. 1999
Associating Style Sheets with XML documents
W3C Recommendation, 29. June 1999
XSL 1.0, (jetzt nur Formating)
W3C Recommendation, 15. Oktober 2001
XML Linking Language (XLink),
W3C Recommendation, 2. Juni 2001
XML Base (XBase),
W3C Recommendation, 27. June 2001
XML Pointer Language (XPointer),
W3C Candidate Recommendation, 11 September 2001
XML Schema, Part 1 Structures, Part 2 Datatypes,
W3C Recommendation, 2. Mai 2001
XML Protocol, SOAP
SOAP 1.1, W3C Note, 8. May 2001
SOAP 1.2, W3C Working Draft, 17. Dezember 2001
XML Query,
W3C Working Group, Requirements Draft
XML Signature,
W3C and IETF Working Group
XML Forms,
W3C Working Draft, 7. Dezember 2001

XML Helfer

Namensräume

Panda-Bär

Erleichtert die Verwendung verschiedener DTDs im gleichen Dokument.

Vordefinierte Namensräume
xml immer auf w3c/XML/namespace
und xmlns immer leer
Default Namespace xmlns="..."
Definierte Namespaces xmlns:spec="..."

Definition von spec, xsl und html:

<X xmlns:spec="http://www.w3.org/specpath/" >
  <spec:tag ...> ... </spec:tag>
</X>

<xml:stylesheet
    xmlns:xsl="http://www.w3.org/1999/XSL/Transform" 
    xmlns:html="http://www.w3.org/TR/REC-html40/" >

Verwendung

<em> ... </em>
<latex:em> ... </latex:em>
<HTML:A HREF="...">Beschreibung</HTML:A>
<person HTML:href="..."> ... </person>

XLink

Schmetterling

Am Anfang XLL, jetzt aufgeteilt in XLink und XPointer.

Verweise zwischen mehreren 'Resourcen'. Metadaten für Verweise. Eignung für Link-Datenbanken.

Auswahl des Namensraums für XLink

xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink/namespace/"

Definition durch Attribut

<A xlink:type="simple" ... >

oder Element (mit Recommendation nicht mehr Normativ)

<xlink:simple href="..." ... > Inhalt </xlink:simple>

mögliche Typen sind
- simple wie A in HTML
- extended erweitert, volles XLink
- locator nur externer Verweis
- arc Mit Hinweisen über die Richtung von Links
- resource lokaler Verweis
- title nur zur Beschreibung
Locator Attribut, Verweis
```
xlink:href="connector"
```
Verbinder, Connectors
- URI#XPointer Client kümmert sich um Auflösung
- URI|Xpointer Server kümmert sich um Auflösung
- URI?CGI-Parameter

Anwendung

<L xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink/namespace/"
   xlink:type="simple" 
   xlink:href="http://host/path/doc.html#xyz"
> text </L>

Verhaltensattribute von Links

xlink:show="..." Anzeigeverhalten
- new Anzeige in neuem Fenster
- replace Anzeige im aktuellen Fenster
- embed Einfügen in das aktuelle Fenster
- other Verhalten evtl. anderweitig definiert
- none Verhalten nicht definiert
xlink:actuate="..." Aktivierungsverhalten
- onLoad automatische Anzeige
- onRequest Anzeige nur nach Benutzerwunsch
- other Verhalten evtl. anderweitig definiert
- none Verhalten nicht definiert
xlink:label="NMTOKEN"
xlink:from="NMTOKEN"
xlink:to="NMTOKEN"
Beschreibung der Verlinkung bei arc
Verwendung zusammen mit xlink:role
xlink:role="URI" freie Zusatzinformationen, maschinenverwendbar
xlink:arcrole="URI" freie Zusatzinformationen, maschinenverwendbar
xlink:title="CDATA" freie Zusatzinformationen für Menschen verwendbar

Gültige Kombinationen von Attributen

Quelle W3C, 1999, 2001
	`simple`	`extended`	`locator`	`arc`	`resource`	`title`
`type`	R	R	R	R	R	R
`href`	O		R
`role`	O	O	O		O
`arcrole`	O			O
`title`	O	O	O		O
`show`	O			O
`actuate`	O	O		O
`label`			O		O
`from`				O
`to`				O

R = required, O = optional

Beispiel

<X xlink:type="extended" >
<L xlink:type="locator"
   xlink:role="TR" xlink:title="Übersetzung" 
   xlink:show="new" xlink:href="/cgi-bin/xlate?term=Verweis" />
<L xlink:type="locator"
   xlink:role="Kontext" xlink:title="Links im Kontext" 
   xlink:show="replace" xlink:href="link-spec.html#verweis" />
<L xlink:type="locator"
   xlink:role="Bild" xlink:title="Links in Bildern" 
   xlink:show="embed" xlink:href="bild.gif" />
<L xlink:type="locator"
   xlink:role="Tutorium" xlink:title="Link Tutorium" 
   xlink:show="new" href="xml-tut.html#ID(def-link)..DITTO,next(3,P)" />
Verweise
</X>

mit der DTD

<!ELEMENT X (#PCDATA|L)* >
<!ELEMENT L EMPTY >

<!ATTLIST X xlink:type CDATA #FIXED "extended" >
<!ATTLIST L xlink:type CDATA #FIXED "locator" >

erzeugt (abhängig vom UA) u.U. folgendes Menue

- Übersetztung
- Links im Kontext
- Links in Bildern
- Link Tutorium

Beispiel für HTML Anchors

<!ELEMENT A (#PCDATA) >
<!ATTLIST A xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink/namespace/" >
<!ATTLIST A xlink:type    "simple" >
<!ATTLIST A xlink:href    CDATA  #REQUIRED >
<!ATTLIST A xlink:show    "replace" >
<!ATTLIST A xlink:actuate "onRequest" >