Основы xml для начинающих. Основы XML — разметка и структура XML документов. Правильно построенные и действительные документы XML

XML означает Extensible Markup Language, с акцентом на markup (разметка). Вы можете создавать текст и размечать его при помощи обрамляющих тегов, превращая каждое слово, предложение или фрагмент в идентифицируемую, сортируемую информацию. Создаваемые вами файлы, или экземпляры документа, состоят из элементов (тегов) и текста, причем элементы помогают правильно понимать документ при чтении на бумаге или даже обрабатывать его в электронном виде. Чем больше описательных элементов, тем больше частей документа можно идентифицировать. С первых дней существования разметки одно из ее преимуществ заключается в том, что в случае потери компьютерной системы распечатанные данные все равно остаются читабельными благодаря тегам.

Языки разметки прошли путь от первых форм, создаваашихся компаниями и госучреждениями, до Стандартного языка обобщенной разметки (Standard Generalized Markup Language - SGML), Гипертекстового языка разметки (Hypertext Markup Language - HTML) и в конечном итоге до XML. SGML может показаться сложным, а HTML (который, по сути, сначала был просто набором элементов) оказался недостаточно мощным для идентификации информации. XML разрабатывался как простой в применении и удобный для расширения язык разметки.

В XML можно создавать свои собственные элементы, что позволяет точно представлять фрагменты данных. Документы можно не просто разделять на абзацы и заголовки, но и выделять любые фрагменты внутри документа. Чтобы это было эффективно, нужно определить конечный перечень своих элементов и придерживаться его. Элементы можно определять в Описании типа документа (Document Type Definition - DTD) или в схеме, что будет кратко обсуждено ниже. Когда вы освоите и начнете использовать XML, не бойтесь экспериментировать с именами элементов, создавая реальные файлы.

Построение документа XML

Как уже упоминалось, файлы XML состоят из текста и разметки . Большая часть текста помещается в элементы, в которых текст окружен тегами. Например, допустим, нужно создать поваренную книгу в формате XML. У нас есть рецепт под названием Ice Cream Sundae, который нужно преобразовать в XML. Чтобы разметить название рецепта, заключим его текст в элемент, который начинается и заканчивается тегами. Этот элемент можно назвать recipename . Чтобы отметить начальный тег элемента, поместим его имя в угловые скобки <>), вот так: . Затем введем текст Ice Cream Sundae. После текста поставим замыкающий тег, который представляет собой имя элемента в угловых скобках, плюс косая черта завершения элемента (/) перед именем элемента, вот так: . Эти теги образуют элемент, в который можно вводить текст и даже другие элементы.

Имена элементов можно создавать как для отдельных документов, так и для групп документов. В соответствии с вашими требованиями можно указать правила, которые должны соблюдаться для элементов. Элементы могут быть строго специальными или достаточно общими. Правила должны также определять, что допустимо включать в каждый элемент. Они могут быть строгими, свободными или промежуточными. Просто создайте элементы, определяющие те части вашего документа, которые, на ваш взгляд, важны.

Начало создания файла XML

Первой строкой документа XML может быть декларация XML . Эта необязательная часть файла определяет его как файл XML, что может помочь автоматическим инструментам и людям распознавать файл как XML, а не SGML или другой способ разметки.

Декларация может выглядеть просто как или включать версию XML и даже кодировку символов, например, для Unicode. Поскольку эта декларация должна находиться в самом начале файла, если вы планируете комбинировать мелкие XML-файлы в более крупный файл, этот необязательный элемент лучше пропустить.

Создание корневого элемента

Начальный и замыкающий теги корневого элемента окружают весь текст XML-документа. В файле должен присутствовать только один корневой элемент, и это необходимая "обложка" для него. В листинге 1 показан фрагмент примера, который я здесь использую, с корневым элементом (рецепт).

Листинг 1. Корневой элемент

По мере создания своего документа вы будете размещать текст и дополнительные теги между и .

Соблюдение регистра в тегах

При создании XML регистры начального и конечного тегов должны совпадать. В противном случае можно получить сообщение об ошибке при использовании или просмотре XML. Например, Internet Explorer не отображает текст в случае несовпадения регистров. Вместо этого он выводит сообщения о несовпадении начального и конечного тегов.

Наименования элементов

Итак, у нас есть корневой элемент . В XML сначала выбираются имена элементов, а затем на основе этих имен определяется соответствующее описание DTD или схема. Имена могут содержать буквы, цифры и специальные знаки, такие как знак подчеркивания (_). Вот несколько правил об именах, которые нужно помнить:

Пробелы в именах элементов не допускаются.
Имена должны начинаться с буквы, а не с цифры или знака. После этой первой буквы можно использовать любую комбинацию из букв, цифр и допустимых символов.
Регистр не имеет значения, но во избежание путаницы соблюдайте его.

Листинг 2. Другие элементы

Ice Cream Sundae 5 minutes

XML-документ может содержать пустые теги, внутри которых ничего нет и которые могут выражаться одним тегом, а не парой из открывающего и замыкающего тегов. Например, это может быть самостоятельный тег в стиле HTML . Он не содержит никаких дочерних элементов или текста, так что это пустой элемент, и его можно записать как (с пробелом и знакомой замыкающей косой чертой в конце).

Вложение элементов

Вложение - это размещение элементов внутри других элементов. Эти новые элементы называются дочерними элементами, а элементы, которые их окружают, - их родительскими элементами. В листинге 3 в корневой элемент вложено несколько элементов. Это вложенные дочерние элементы , и Внутри элемента находится несколько одинаковых дочерних элементов . Вложение может делать XML-документ многоуровневым.

Типичная синтаксическая ошибка связана с вложенностью родительского и дочернего элементов. Каждый дочерний элемент должен быть целиком расположен между открывающим и замыкающим тегами своего родительского элемента. Дочерние элементы должны заканчиваться до начала следующего дочернего элемента.

Пример правильного вложения приведен в Листинге 3. Теги начинаются и завершаются без переплетения с другими тегами.

Листинг 3. Правильное вложение элементов XML.

Ice Cream Sundae 3 1 nuts 1 cherry 5 minutes

Добавление атрибутов

К элементам иногда добавляются Атрибуты. Атрибуты состоят из пары имя-значение, где значение берется в двойные кавычки ("), вот так: type="dessert" . Атрибуты позволяют сохранять вместе с элементом дополнительные параметры, меняя значения этих параметров от элемента к элементу в одном и том же документе.

Атрибут - или даже несколько атрибутов - указывается внутри начального тега элемента: . При добавлении нескольких атрибутов они разделяются пробелами: . В листинге 4 показан файл XML, как он выглядит теперь.

Листинг 4. Наш файл XML с элементами и атрибутами

Ice Cream Sundae 5 minutes

Можно использовать любое количество атрибутов. Подумайте, какие подробности можно добавить в ваш документ. Атрибуты особенно полезны, если документы будут храниться - например, по типу рецептов. Имена атрибутов могут содержать такие же символы, что и имена элементов, с теми же правилами исключения пробелов и начала имени с буквы.

Правильно и неправильно построенный XML

Если вы следуете правилам, определенным в вашей структуре, вы сможете легко создавать правильно построенный код XML. Правильный XML - это код XML, составленный с соблюдением всех правил XML: правильное именование элементов, вложение, именование атрибутов и т. п.

В зависимости от того, что именно вы делаете с XML, вам может понадобиться работа с правильно построенным XML. Рассмотрим приведенный выше пример сортировки по типу рецептов. Нужно, чтобы элементы содержали атрибут type . Очень важно иметь возможность успешно проверить код и гарантировать постоянное присутствие значения этого атрибута.

Под проверкой (validation) понимается проверка структуры документа на соответствие установленным для нее правилам и определению дочерних элементов для каждого родительского элемента. Эти правила определяются в Описании типа документа (DTD) или в схеме. Для такой проверки требуется создать DTD или схему, а затем давать ссылку на файл DTD или схемы в своих XML-файлах.

Чтобы разрешить проверку, нужно ближе к началу своих XML-документов поместить декларацию типа документа (DOCTYPE). Эта строка содержит ссылку на DTD или схему (перечень элементов и правил), которая будет использоваться для проверки данного документа. Строка DOCTYPE может быть примерно такой, как в листинге 5.

Этот пример означает, что ваш файл списка элементов с именем filename.dtd находится в вашем компьютере.

Использование сущностей

(entity ) могут представлять собой фрагменты текста или специальные символы. Они могут указываться внутри документа или вне его. Во избежание ошибок и для правильности отображения сущности должны быть надлежащим образом объявлены и выражены.

Нельзя вводить специальные символы прямо в текст. Для использования в тексте специальных символов их нужно сделать сущностями и использовать коды этих символов. В качестве сущностей можно определить фразы, такие как название компании, а затем использовать их по всему тексту. Чтобы создать сущность, назначьте ей имя и вставляйте это имя и вставляйте это имя в текст после знака амперсанда (&) и заканчивая точкой с запятой - например, &coname; (или другое имя). Затем укажите этот код в своей строке DOCTYPE в квадратных скобках(), как в листинге 6. Этот код определяет текст, который подставляется вместо сущности.

Листинг 6. Сущность

Использование сущностей помогает избежать многократного повторения одной и той же фразы или информации. Оно может также облегчить редактирование текста (например, если компания изменит название) сразу во многих местах с помощью простой настройки строки определения сущности.

Как избежать ошибок

Пока вы учитесь создавать XML-файлы, открывайте их в редакторе XML, чтобы удостовериться в их формальной правильности и убедиться, что правила XML соблюдены. Например, если у вас Windows® Internet Explorer®, вы можете просто открыть свой файл XML в браузере. Если ваши элементы, атрибуты и текст отображаются, значит файл XML составлен правильно. Если же присутствуют ошибки, вероятно, вы что-то напутали в синтаксисе, и вам нужно тщательно проверить свой документ на опечатки или пропуски тегов и знаков пунктуации.

Как упоминалось в разделе Вложение элементов, элемент, содержащий другой элемент, называетя родителем этого вложенного элемента. В приведенном ниже примере является корневым элементом и содержит весь текст файла. В этот родительский элемент вложены дочерние элементы , , и другие. Такая структура делает , и дочерними элементами. Не забывайте правильно вкладывать эти дочерние элементы. В листинге 7 приведен пример правильно построенного XML-документа с правильным вложением элементов.

Листинг 7. Правильно построенный документ XML

Ice Cream Sundae 0.5 vanilla ice cream 3 chocolate syrup or chocolate fudge 1 nuts 1 cherry 1 bowl 1 spoons 1 ice cream scoop Using ice cream scoop, place vanilla ice cream into bowl. Drizzle chocolate syrup or chocolate fudge over the ice cream. Sprinkle nuts over the mound of chocolate and ice cream. Place cherry on top of mound with stem pointing upward. Serve. 5 minutes

Примечание: Разрывы строк облегчают чтение кода, не влияют на сам XML.

Можно поэкспериментировать с тестовыми файлами и подвигать начальные и конечные теги, чтобы познакомиться с сообщениями об ошибках.

Проверка XML

На рисунке 1 показан XML-документ, элементы которого отображаются без сбоев в Internet Explorer. Текст обрамляют открывающий и замыкающий теги. Рядом с родительскими элементами расположены значки плюс (+) и минус(-), которые позволяют убрать внутрь элементов все вложенные в них элементы (их потомков).

Рисунок 1. Пример файла XML со свернутыми потомками

Заключение

Усвоив несколько простых правил, вы можете гибко разрабатывать собственные элементы XML и их атрибуты. Правила XML не сложны. Набирать XML-документ тоже несложно. Главное - понять, что вы хотите от документов в смысле возможностей сортировки и поиска, а затем разработать элементы и атрибуты для удовлетворения этих требований.

Когда хорошо понимаешь цель и знаешь, как разметить свой текст, можно создавать эффективные элементы и атрибуты. С этой точки зрения тщательная разметка - это все, что нужно для создания правильно построенного и пригодного к использованию документа XML.

Как я сказал в разделе об , данная технология является изыском, который нужен далеко не каждому, но освоив который Вы себя можете смело называться настоящим профессионалом не только по созданию сайта, но и Web-программированию , в первую очередь.

Только вот путь этот будет крайне тернистым. И на данном сайте находится только лишь часть информации об этой технологии. В частности, рассмотрены возможности по созданию, управлению и парсингу XML-документа в PHP .

А в основе общения с XML-документом лежит стандарт DOM (Document Object Model ), который лежит в основе работы с документами XML . Данный стандарт присутствует не только в PHP , но и во всех языках, которые понимают этот формат (Java , C++ , JavaScript и другие).

И вот со стандартом DOM нам и предстоит познакомиться в данной категории. Рассматривать этот стандарт мы будем в PHP . Хотя DOM-стандарт , потому и называется "стандартом", что принципы работы остаются и при переходе на другие языки, так что проблем с XML-документами в других языках не будет.

А теперь приступаем к изучению этой сложной, но, несомненно, важной технологии.

Прочитав статьи по основам XML, Вы узнаете:

1) Зачем нужен XML .

2) Структуру XML-документа .

3) Как сделать RSS-канал на сайте.

4) Как сделать партнерский-магазин на базе XML -фида.

5) Как сделать XML парсер строк.

Вероятно, вы слышали о языке XML и вам известно множество причин, по которым его необходимо использовать в вашей организации. Но что именно представляет собой XML? В этой статье объясняется, что такое XML и как он работает.

В этой статье

Пометки, разметка и теги

Чтобы понять XML, полезно вспомнить о том, как можно помечать данные. Документы создавались людьми в течение многих столетий, и на протяжении всего этого времени люди делали в них пометки. Например, учителя часто делают пометки в работах учащихся, указывая на необходимость переместить абзацы, сделать предложение более ясным, исправить орфографические ошибки и т. д. Посредством пометок в документе можно определить структуру, смысл и внешний вид информации. Если вы когда-либо использовали исправления в Microsoft Office Word, то вы знакомы с компьютеризованной формой добавления пометок.

В мире информационных технологий термин "пометка" превратился в термин "разметка". При разметке используются коды, называемые тегами (или иногда токенами), для определения структуры, визуального оформления и - в случае XML - смысла данных.

Текст этой статьи в формате HTML является хорошим примером применения компьютерной разметки. Если в Microsoft Internet Explorer щелкнуть эту страницу правой кнопкой мыши и выбрать команду Просмотр HTML-кода , вы увидите читаемый текст и теги HTML, например

. В HTML- и XML-документах теги легко распознать, поскольку они заключены в угловые скобки. В исходном тексте этой статьи теги HTML выполняют множество функций, например определяют начало и конец каждого абзаца (
...
) и местоположение рисунков.

Отличительные черты XML

Документы в форматах HTML и XML содержат данные, заключенные в теги, но на этом сходство между двумя языками заканчивается. В формате HTML теги определяют оформление данных - расположение заголовков, начало абзаца и т. д. В формате XML теги определяют структуру и смысл данных - то, чем они являются.

При описании структуры и смысла данных становится возможным их повторное использование несколькими способами. Например, если у вас есть блок данных о продажах, каждый элемент в котором четко определен, то можно загрузить в отчет о продажах только необходимые элементы, а другие данные передать в бухгалтерскую базу данных. Иначе говоря, можно использовать одну систему для генерации данных и пометки их тегами в формате XML, а затем обрабатывать эти данные в любых других системах вне зависимости от клиентской платформы или операционной системы. Благодаря такой совместимости XML является основой одной из самых популярных технологий обмена данными.

Учитывайте при работе следующее:

HTML нельзя использовать вместо XML. Однако XML-данные можно заключать в HTML-теги и отображать на веб-страницах.

Возможности HTML ограничены предопределенным набором тегов, общим для всех пользователей.

Правила XML разрешают создавать любые теги, требуемые для описания данных и их структуры. Допустим, что вам необходимо хранить и совместно использовать сведения о домашних животных. Для этого можно создать следующий XML-код:

Izzy Siamese 6 yes no Izz138bod Colin Wilcox

Как видно, по тегам XML понятно, какие данные вы просматриваете. Например, ясно, что это данные о коте, и можно легко определить его имя, возраст и т. д. Благодаря возможности создавать теги, определяющие почти любую структуру данных, язык XML является расширяемым.

Но не путайте теги в данном примере с тегами в HTML-файле. Например, если приведенный выше текст в формате XML вставить в HTML-файл и открыть его в браузере, то результаты будут выглядеть следующим образом:

Izzy Siamese 6 yes no Izz138bod Colin Wilcox

Веб-браузер проигнорирует теги XML и отобразит только данные.

Правильно сформированные данные

Вероятно, вы слышали, как кто-то из ИТ-специалистов говорил о "правильно сформированном" XML-файле. Правильно сформированный XML-файл должен соответствовать очень строгим правилам. Если он не соответствует этим правилам, XML не работает. Например, в предыдущем примере каждый открывающий тег имеет соответствующий закрывающий тег, поэтому в данном примере соблюдено одно из правил правильно сформированного XML-файла. Если же удалить из файла какой-либо тег и попытаться открыть его в одной из программ Office, то появится сообщение об ошибке и использовать такой файл будет невозможно.

Правила создания правильно сформированного XML-файла знать необязательно (хотя понять их нетрудно), но следует помнить, что использовать в других приложениях и системах можно лишь правильно сформированные XML-данные. Если XML-файл не открывается, то он, вероятно, неправильно сформирован.

XML не зависит от платформы, и это значит, что любая программа, созданная для использования XML, может читать и обрабатывать XML-данные независимо от оборудования или операционной системы. Например, при применении правильных тегов XML можно использовать программу на настольном компьютере для открытия и обработки данных, полученных с мейнфрейма. И, независимо от того, кто создал XML-данные, с ними данными можно работать в различных приложениях Office. Благодаря своей совместимости XML стал одной из самых популярных технологий обмена данными между базами данных и пользовательскими компьютерами.

В дополнение к правильно сформированным данным с тегами XML-системы обычно используют два дополнительных компонента: схемы и преобразования. В следующих разделах описывается, как они работают.

Схемы

Не пугайтесь термина "схема". Схема - это просто XML-файл, содержащий правила для содержимого XML-файла данных. Файлы схем обычно имеют расширение XSD, тогда как для файлов данных XML используется расширение XML.

Схемы позволяют программам проверять данные. Они формируют структуру данных и обеспечивают их понятность создателю и другим людям. Например, если пользователь вводит недопустимые данные, например текст в поле даты, программа может предложить ему исправить их. Если данные в XML-файле соответствуют правилам в схеме, для их чтения, интерпретации и обработки можно использовать любую программу, поддерживающую XML. Например, как показано на приведенном ниже рисунке, Excel может проверять данные на соответствие схеме CAT.

Схемы могут быть сложными, и в данной статье невозможно объяснить, как их создавать. (Кроме того, скорее всего, в вашей организации есть ИТ-специалисты, которые знают, как это делать.) Однако полезно знать, как выглядят схемы. Следующая схема определяет правила для набора тегов ... :

Не беспокойтесь, если в примере не все понятно. Просто обратите внимание на следующее:

Строковые элементы в приведенном примере схемы называются объявлениями. Если бы требовались дополнительные сведения о животном, например его цвет или особые признаки, то специалисты отдела ИТ добавили бы к схеме соответствующие объявления. Систему XML можно изменять по мере развития потребностей бизнеса.

Объявления являются мощным средством управления структурой данных. Например, объявление означает, что теги, такие как и , должны следовать в указанном выше порядке. С помощью объявлений можно также проверять типы данных, вводимых пользователем. Например, приведенная выше схема требует ввода положительного целого числа для возраста кота и логических значений (TRUE или FALSE) для тегов ALTERED и DECLAWED.

Если данные в XML-файле соответствуют правилам схемы, то такие данные называют допустимыми. Процесс контроля соответствия XML-файла данных правилам схемы называют (достаточно логично) проверкой. Большим преимуществом использования схем является возможность предотвратить с их помощью повреждение данных. Схемы также облегчают поиск поврежденных данных, поскольку при возникновении такой проблемы обработка XML-файла останавливается.

Преобразования

Как говорилось выше, XML также позволяет эффективно использовать и повторно использовать данные. Механизм повторного использования данных называется преобразованием XSLT (или просто преобразованием).

Вы (или ваш ИТ-отдел) можете также использовать преобразования для обмена данными между серверными системами, например между базами данных. Предположим, что в базе данных А данные о продажах хранятся в таблице, удобной для отдела продаж. В базе данных Б хранятся данные о доходах и расходах в таблице, специально разработанной для бухгалтерии. База данных Б может использовать преобразование, чтобы принять данные от базы данных A и поместить их в соответствующие таблицы.

Сочетание файла данных, схемы и преобразования образует базовую систему XML. На следующем рисунке показана работа подобных систем. Файл данных проверяется на соответствие правилам схемы, а затем передается любым пригодным способом для преобразования. В этом случае преобразование размещает данные в таблице на веб-странице.

В следующем примере представлено преобразование, которое загружает данные в таблицу на веб-странице. Суть примера не в том, чтобы объяснить, как создавать преобразования, а в том, чтобы показать одну из форм, которую они могут принимать.

Name	Breed	Age	Altered	Declawed	License	Owner

В этом примере показано, как может выглядеть текст одного из типов преобразования, но помните, что вы можете ограничиться четким описанием того, что вам нужно от данных, и это описание может быть сделано на вашем родном языке. Например, вы можете пойти в отдел ИТ и сказать, что необходимо напечатать данные о продажах для конкретных регионов за последние два года, и что эти сведения должны выглядеть так-то и так-то. После этого специалисты отдела могут написать (или изменить) преобразование, чтобы выполнить вашу просьбу.

Корпорация Майкрософт и растущее число других компаний создают преобразования для различных задач, что делает использование XML еще более удобным. В будущем, скорее всего, можно будет скачать преобразование, отвечающее вашим потребностям без дополнительной настройки или с небольшими изменениями. Это означает, что со временем использование XML будет требовать все меньше и меньше затрат.

XML в системе Microsoft Office

Профессиональные выпуски Office обеспечивают расширенную поддержку XML. Начиная с 2007 Microsoft Office System, Microsoft Office использует форматы файлов на основе XML, например DOCX, XLSX и PPTX. Так как XML хранит данные в текстовом формате, а не в собственном двоичном формате, клиенты могут определять собственные схемы и использовать ваши данные разными способами, без необходимости платить ройалтиес. Дополнительные сведения о новых форматах см. в статье форматы Open XML и расширения имен файлов . Ниже приведены другие преимущества.

Все это замечательно, но что делать, если у вас есть XML-данные без схемы? Это зависит от того, какую программу Office вы используете. Например, при открытии XML-файла без схемы в приложении Excel оно предполагает, что схема существует, и дает возможность загрузить данные в XML-таблицу. Вы можете использовать XML-списки и таблицы для сортировки, фильтрации и вычисления данных.