XML-Parser. Parser. Heutige Vorlesung. Grundlegende Architektur. Kategorien von Parser

Transkript

1 Heutige Vorlesung XML- Welche XML- gibt es? Was sind ihre Vor- und Nachteile? Was sind Schema-Übersetzer? Klaus Schild, Klaus Schild, Grundlegende Architektur XML- Dokument Serialisierer Zeichenkette standardisierte APIs Möglichst standardisierte APIs verwenden! : Analysiert XML-Dokument und erstellt Parse-Baum mit Tags, Text-Inhalten und Attribut-Wert-Paaren als Knoten. Serialisierer: Generiert aus bestimmter Datenstruktur ein XML- Dokument. Kategorien von Pull- vs. Push- Wer hat Kontrolle über das Parsen: die oder der? Einschritt- vs. Mehrschritt- (one-step vs. multi-step parsing) Wird das XML-Dokument in einem Schritt vollständig geparst oder Schritt für Schritt? Beachte: Kategorien unabhängig voneinander, können kombiniert werden Klaus Schild, Klaus Schild, Pull- Push- Pull- nächste Einheit? geparste Einheit Push- geparste Einheit hat Kontrolle über das Parsen. Analyse der nächsten syntaktischen Einheit muss aktiv angefordert werden. Beachte: Pull bezieht sich auf die Perspektive der. hat Kontrolle über das Parsen. Sobald der eine syntaktische Einheit analysiert hat, übergibt er die entsprechende Analyse. Beachte: Push bezieht sich wiederum auf die Perspektive der. Klaus Schild, Klaus Schild,

2 XML- One-step Multi-step Pull DOM JAXP SAX- Push SAX JAXP: API for XML Processing DOM: Document Object Model SAX: Simple API for XML Klaus Schild, Klaus Schild, Simple API for XML (SAX) Ereignisbasiertes Parsen Mehrschritt-Push- für XML standardisiertes API ursprünglich nur -API, inzwischen werden aber auch viele andere Sprachen unterstützt kein W3C-Standard, sondern de facto Standard einmaliges Anstoßen des Parsens SAX- Event Handler Ereignis: neue syntaktische Einheit geparst Klaus Schild, Klaus Schild, Beispiel Mocha ruft startelement(,pricelist, ) auf. ruft startelement(,coffee, ) auf. ruft startelement(,name, ) auf. ruft characters("mocha ", ) auf. ruft endelement(,name,..) auf. ruft startelement(,price, ) auf. ruft characters("", ) auf. ruft endelement(,price, ) auf. ruft endelement(,coffee, ) auf. ruft endelement(,pricelist, ) auf. Ereignisfluss: Sobald Einheit geparst wurde, wird benachrichtigt. Beachte: Es wird kein Parse-Baum aufgebaut! Callback-Methoden Callback-Methoden Methoden: Methoden des Event-Handlers (also der ), die vom aufgerufen werden. für jede syntaktische Einheit in XML eigene Callback- Methode: startelement endelement characters DefaultHandler: Standard-Implementierung der Callback- Methoden, tun jeweils nichts. Standard-Implementierungen können aber überschrieben werden. Klaus Schild, Klaus Schild,

3 Beispiel Mocha Aufgabe: Gib den Preis von Mocha aus! Hierfür benötigen wir zwei Dinge: 1. einen SAX- 2. passende Callback- Methoden Wie bekomme ich einen SAX-? SAXFactory factory = SAXFactory.newInstance(); liefert eine SAXFactory SAX sax = factory.newsax(); liefert einen SAX sax.parse("pricelist.xml", handler); stößt SAX- an pricelist.xml: zu parsende Datei, kann auch URL oder Stream sein handler: Instanz von DefaultHandler, implementiert Callback-Funktionen Klaus Schild, Klaus Schild, Exkurs: Factory Method Wie sehen die Callback-Methoden aus? Entwurfsmuster aus Design Patterns von Gamma, Helm, Johnson, Vlissides (1995) liefert ein Objekt Objekt ist Instanz einer abstrakten Klasse oder einem Interface. wird von mehreren Klassen implementiert Beispiel: Iterator i = list.iterator(); Beispiel: SAX sax = factory.newsax(); Mocha Aufgabe: Gib den Preis von Mocha aus! Start startelement = name? characters = Mocha? startelement = price? characters = s? print(s) Klaus Schild, Klaus Schild, Die Callback-Methoden in public void voidstartelement(..., String elementname,,...)...){ if if (elementname.equals("name")){ = true; true; } else elseif if (elementname.equals("price") && && ){ ){ = true; true; = false; } } String s s = new newstring(buf, offset, len); len); if if ( && && s.equals("mocha ")) { = true; true; = false; } else elseif if () { System.out.println("The price priceof of Mocha is: is: "" + s); s); = false; } } Auf warten if if (elementname.equals("name")){ ")){ = true; true; }} else elseif if (elementname.equals("price") && && ){ ){ = true; true; = false; } } String s s = new newstring(buf, offset, len); len); Start if if ( && && s.equals("mocha ")) { = true; true; = false; } else elseif if () { System.out.println("The price priceof of Mocha is: is: "" + s); s); = false; } } Klaus Schild, Klaus Schild,

4 Auf "Mocha " warten if if (elementname.equals("name")){ = true; true; } else elseif if (elementname.equals("price") && && ){ ){ = true; true; Mocha = false; } } String s s = new newstring(buf, offset, len); len); Start if if ( && && s.equals("mocha ")) { { = true; true; = false; }} else elseif if () { System.out.println("The price priceof of Mocha is: is: "" + s); s); = false; } } Auf warten if if (elementname.equals("name")){ = true; true; } else elseif if (elementname.equals("price") ") && && ){ ){ = true; true; = false; }}} String s s = new newstring(buf, offset, len); len); if if ( && && s.equals("mocha ")) { = true; true; = false; } else elseif if () { System.out.println("The price priceof of Mocha is: is: "" + s); s); = false; } } Klaus Schild, Klaus Schild, Den Preis ausgeben Fehlerbehandlung if if (elementname.equals("name")){ = true; true; } else elseif if (elementname.equals("price") && && ){ ){ = true; true; = false; } } String s s = new newstring(buf, offset, len); len); if && Start if ( && s.equals("mocha ")) { = true; true; = false; } else elseif if () ) { { System.out.println("The price of of Mocha is: is: : " + s); s); = false; }} } print(s) Mocha MS MS Start startelement = name? characters = Mocha? startelement = price? characters = s? print(s) Klaus Schild, Klaus Schild, Fehlerbehandlung if if (elementname.equals("name")){ = true; true; } else elseif if (elementname.equals("price") ") && && ){ ){ = true; true; = false; }}} MS erwartet price-element Kommt stattdessen name-element, wird aktueller Zustand nicht verändert. Kommt danach price-element, wird der aktueller Zustand. Dadurch wird Preis von MS ausgegeben! Fehlerbehandlung SAX- überprüft immer Wohlgeformtheit eines XML-Dokumentes. kann aber auch die Zulässigkeit bzgl. einer DTD oder eines Schema überprüfen Syntax- und Strukturfehler fängt bereits der SAX- ab. Callback-Methoden können von einem wohlgeformten und zulässigen Dokument ausgehen. Klaus Schild, Klaus Schild,

5 Vor- und Nachteile von SAX + sehr effizient, auch bei großen XML-Dokumenten Kontext (Parse-Baum) muss von selbst verwaltet werden. abstrahiert nicht von XML-Syntax nur Parsen möglich, keine Modifikation oder Erstellung von XML-Dokumenten Klaus Schild, Zusätzliche Schicht zum Datenzugriff SAX SAX startelement characters Datenzugriff Datenzugriff getpricelist() slogik Immer slogik durch zusätliche Schicht von dem Datenzugriff trennen (nicht nur bei SAX). Z.B. könnte getpricelist() eine Liste von Ware-Preis- Paaren liefern. sollte nicht nur von SAX-APIs, sondern auch von der XML-Syntax abstrahieren Klaus Schild, Document Object Model (DOM) DOM- XML- DOM W3C-Standard abstrakte Schnittstelle zum Zugreifen, Modifizieren und Erstellen von Parse-Bäumen unabhängig von Programmiersprachen nicht nur für XML-, sondern auch für HTML-Dokumente im Ergebnis ein Einschritt-Pull- Klaus Schild, Klaus Schild, DOM-Parse Parse-Bäume DOM-Parse Parse-Bäume Document Node Element Node: PriceList Element Node: coffee Beachte: pricelist Dokument-Wurzel DOM führt virtuelle Dokument-Wurzel ein, um syntaktische Einheiten außerhalb von pricelist (wie version="1.0") repräsentieren zu können. Beachte: Text-Inhalte werden als eigene Knoten dargestellt. Element Node: coffee Element Node: name Text Node: Mocha Element Node: price Text Node: Klaus Schild, Klaus Schild,

6 Navigationsmodell Beispiel previoussibling firstchild parentnode Node childnodes nextsibling lastchild Mocha Aufgabe: Gib des Preis von Mocha aus! Hierfür benötigen wir zwei Dinge: 1. einen DOM- 2. eine passende Zugriffsmethode Klaus Schild, Klaus Schild, Wie bekomme ich einen DOM-? DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance(); DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance(); DocumentBuilder builder = factory.newdocumentbuilder(); DocumentBuilder builder = factory.newdocumentbuilder(); liefert DOM- Document document = builder.parse("pricelist.xml"); Document document = builder.parse("pricelist.xml"); liefert DocumentBuilderFactory DOM- hat Methode parse(). liefert DOM-Parse-Baum Wie sehen die Zugriffsmethoden aus? "); for for (int (inti=0; i=0; i i < coffeenodes.getlength(); i++) i++) { (); if if (data.equals("mocha ")) { Node thispricenode = thisnamenode.getnextsibling(); String price price = thispricenode.getfirstchild().getnodevalue(); (); -Programm, das DOM- Methoden benutzt Klaus Schild, Klaus Schild, Gib mir die Liste aller coffee-elemente Elemente! "); getelementsbytagname: direkter Zugriff auf Elemente über ihren Namen egal, wo Elemente stehen Resultat ist immer eine. Betrachte alle Elemente der coffee-liste Liste! for for (int (int i=0; i=0; i i < coffeenodes.getlength(); i++) i++) { { }} coffeenodes.item(0) Klaus Schild, Klaus Schild,

7 Gib mir erstes Kind-Element von coffee! for for (int (inti=0; i=0; i i < coffeenodes.getlength(); i++) i++) { if if (data.equals("mocha ")) { Node thispricenode = thiscoffeenode.getnextsibling(); String price price = thispricenode.getfirstchild().getnodevalue(); firstchild Gib mir den Inhalt von name! for for (int (inti=0; i=0; i i < coffeenodes.getlength(); i++) i++) { (); if if (data.equals("mocha ")) { Node thispricenode = thiscoffeenode.getnextsibling(); price String price = thispricenode.getfirstchild().getnodevalue(); firstchild Beachte: getfirstchild() liefert Text-Knoten, nicht dessen Inhalt Mocha! Klaus Schild, Klaus Schild, Gib mir das nächste Kind-Element! for for (int (inti=0; i=0; i i < coffeenodes.getlength(); i++) i++) { if if (data.equals("mocha ")) { { Node thispricenode = thisnamenode.getnextsibling(); String price price = thispricenode.getfirstchild().getnodevalue(); nextsibling Klaus Schild, Gib mir den Inhalt von price! for (int i=0; i i++) for (int i=0; i < coffeenodes.getlength(); i++) { firstchild if if (data.equals("mocha ")) { Node thispricenode = thisnamenode.getnextsibling(); String price = thispricenode.getfirstchild().getnodevalue(); (); Klaus Schild, Vor- und Nachteile von DOM + Kontext (Parse-Baum) muss nicht von verwaltet werden. + direkter Zugriff auf Elemente und Attribute über ihre Namen + nicht nur Parsen, sondern auch Modifikation und Erstellung von XML-Dokumenten speicherintensiv SAX oder DOM? SAX geeignet, um gezielt bestimmte Teile von XML- Dokumenten herauszufiltern, ohne zu einem späteren Zeitpunkt andere Teile des Dokumentes zu benötigen DOM geeignet, um auf unterschiedliche Teile eines XML- Dokumentes zu verschiedenen Zeitpunkten zuzugreifen Erstellen und Modifizieren von XML-Dokumenten Klaus Schild, Klaus Schild,

8 Schema-Übersetzer Schema-Übersetzer Instanz - Objekte XML- Schema Übersetzen Validieren Deserialisieren XML- Dokument Serialisieren - Klassen Instanzen Architecture for XML Binding (JAXB) Datenabstraktion Klassen/Methoden werden generiert. Zweck: Schnittstelle, die von XML-Syntax abstrahiert. Lesen, Modifizieren und Erstellen von XML-Dokumenten möglich. Klaus Schild, Klaus Schild, Beispiel Warum noch XML lernen? PriceList-Schema JAXB Schema-Übersetzer: XML-Schema kann in - oder C#-Klassen übersetzt werden. Hiermit können XML-Dokumente gelesen, modifiziert und erstellt werden, ohne dass XML sichtbar ist. public interface PriceList { java.util.list getcoffee(); public interface CoffeeType { String getname(); void voidsetname(string value) java.math.bigdecimal getprice(); void voidsetprice(java.math.bigdecimal value) } } Warum sich also noch mit XML und XML- Schemata beschäftigen? Klaus Schild, Klaus Schild, Typisches E-BusinessE Business-Projekt Zulieferer Typisches E-BusinessE Business-Projekt: Phase I Welche Geschäftsdaten sollen ausgetauscht werden? Gibt es bereits einen passenden Branchenstandard? Wie sollen diese Geschäftsdaten in XML repräsentiert werden? Gibt es bereits einen geeigneten XML-Standard? Ziel: Branchenstandard in Form eines XML-Schemas Branchenvertreter wollen miteinander Geschäfte über das Internet machen. Sie müssen sich auf ein Austauschformat einigen. Software-Architekten entwickeln gemeinsam einen XML-basierten Branchenstandard. Klaus Schild, Klaus Schild,

9 Typisches E-BusinessE Business-Projekt: Phase II XML gegeben: Branchenstandard in Form eines XML-Schemas gemeinsames Verständnis der XML-Syntax Aufgabe: Realisierung der Schnittstelle zwischen betriebsinterner Software und dem XML-Standard. Programmierer können Schema-Übersetzer einsetzen und von XML abstrahieren. Warum sich noch mit XML beschäftigen? Phase I: Software-Architekten beschäftigen sich intensiv mit entsprechender Branche, XML und XML-Schemata. Phase II: Programmierer können Schema-Übersetzer einsetzen und von XML abstrahieren. Projektaufwand Phase I Phase I > 80% Phase II Phase II Klaus Schild, Klaus Schild, Wie geht es weiter? heutige Vorlesung Sax- und DOM- Vor- und Nachteile von SAX und DOM Schema-Übersetzer nächste Woche Transformation von XML-Dokumenten mit XSLT Klaus Schild,