Daniel Koch XSLT. schnell + kompakt

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3 Daniel Koch XSLT schnell + kompakt

4 Daniel Koch XSLT schnell + kompakt ISBN entwickler.press, ein Imprint der Software & Support Verlag GmbH 1. Auflage, Ihr Kontakt zum Verlag und Lektorat: lektorat@entwickler-press.de Bibliografische Information Der Deutschen Bibliothek Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar. Korrektorat: Petra Kienle Satz: text & form GbR, Carsten Kienle Umschlaggestaltung: Caroline Butz Belichtung, Druck und Bindung: M.P. Media-Print Informationstechnologie GmbH, Paderborn. Alle Rechte, auch für Übersetzungen, sind vorbehalten. Reproduktion jeglicher Art (Fotokopie, Nachdruck, Mikrofilm, Erfassung auf elektronischen Datenträgern oder andere Verfahren) nur mit schriftlicher Genehmigung des Verlags. Jegliche Haftung für die Richtigkeit des gesamten Werks kann, trotz sorgfältiger Prüfung durch Autor und Verlag, nicht übernommen werden. Die im Buch genannten Produkte, Warenzeichen und Firmennamen sind in der Regel durch deren Inhaber geschützt.

5 Inhaltsverzeichnis Vorwort 7 Kapitel 1: Die Idee hinter XSLT Was Sie brauchen 11 So funktioniert XSLT 12 Die verschiedenen XSLT-Versionen 14 XSLT-Prozessoren 15 CSS und seine Grenzen Der Schnelleinstieg: Hallo, XSLT! 21 Kapitel 2: Ohne XPath geht es nicht Mit Knoten arbeiten 28 Achsen Adressierung 34 Absolute und relative Pfade Operatoren einsetzen 42 Variablen 44 Funktionen gekonnt einsetzen 45 Kapitel 3: Templates: Vorlagen anlegen Templates aufrufen 55 Templates einbinden 58 Stylesheets importieren 60 Mehrere Stylesheets verwenden 62 Kapitel 4: Mit XSLT arbeiten Bedingungen definieren 71 Erweiterte Bedingungen definieren Schleifen Funktionen verwenden 79 schnell + kompakt 5

6 Inhaltsverzeichnis 4.4 Kopieren 82 Kopieren von Teilbäumen Sortieren, Gruppieren und Nummerieren 84 Daten sortieren 85 Elemente gruppieren 88 Nummerierungen 92 Variablen und Parameter 95 Leerräume richtig behandeln Elemente und Attribute erzeugen 104 Elemente erzeugen 104 Attribute erzeugen 105 Statische Texte ausgeben 108 Text vom Parser generieren lassen Die Ausgabe steuern HTML-Ausgabe 115 Formatierte Texte ausgeben 115 Links und Grafiken ausgeben 118 Stichwortverzeichnis 121 6

7 Vorwort Längst hat XML den Durchbruch geschafft. Egal, ob Datenbanken, Online-Shops, Multimedia oder Wissenschaft, oft läuft im Hintergrund XML. Aber obwohl XML so oft und vielfältig eingesetzt wird, kommen die meisten Anwender nie und viele Entwickler kaum mit dieser Sprache direkt in Berührung. Dank XML können Layout und Inhalt von Dokumenten voneinander getrennt werden. Dabei ist die inhaltsorientierte Auszeichnung für die automatisierte Weiterverarbeitung gedacht. Und genau hier setzt dieses Buch an. Mit XSLT können Struktur und Inhalte von XML-Dokumenten beliebig angepasst werden. Im einfachsten Fall gibt man ein Dokument, das im XML-Format vorliegt, in einem anderen XML-Format aus. Ebenso kann aus einem reinen XML-Dokument aber auch eine HTML-Webseite werden, die dann ganz normal im Browser betrachtet werden kann. Das Wichtigste rund um das Thema XSLT erfahren Sie in diesem Buch, das sich in vier Kapitel gliedert. Kapitel 1 liefert eine Einführung in XSLT. Sie erfahren, was es mit Parsern und Prozessoren auf sich hat, und formatieren XML-Dokumente so, dass sie im Browser ein wahrer, nun ja, Augenschmaus sind. Kapitel 2 führt Sie in XPath ein, einer Sprache, mit der auf die einzelnen Elemente von XML-Dokumenten zugegriffen wird. Kapitel 3 zeigt die Arbeit mit Templates. Sie erfahren, wie Sie Templates anlegen und importieren. Kapitel 4 widmet sich ganz der Programmierung. Ja, Sie haben richtig gelesen. Denn anders als zum Beispiel bei CSS, können schnell + kompakt 7

8 Vorwort Sie in XSLT Schleifen verwenden, Variablen und Parameter einsetzen und Elemente automatisch nummerieren. Dieses Buch aus der Reihe schnell und kompakt unterstützt Sie beim Erlernen von XSLT. Darüber hinaus soll Ihnen das Buch aber auch bei der täglichen Arbeit ein ständiger Begleiter sein. Haben Sie zum Beispiel einmal eine bestimmte XPath- oder XSLT-Funktion nicht parat, hilft das Buch weiter. Sollten Sie während oder nach dem Lesen des Buchs Fragen oder Anmerkungen haben, Kontakt zum Autor aufnehmen oder Kritik bzw. Lob loswerden wollen, können Sie das gerne über tun Ihre Nachricht ist herzlich willkommen. Hamburg, Mai 2007 Daniel Koch 8

9 Die Idee hinter XSLT KAPITEL Was Sie brauchen Der Schnelleinstieg: Hallo, XSLT! 21 XML ist das ideale Format für die Datenspeicherung. Für die Darstellung gibt es allerdings spezielle XML-Standards wie XHTML. Um XML-Dokumente in ein solches Format übertragen zu können, wurde XSL (extensible Stylesheet Language) entwickelt. XSL besteht aus zwei Komponenten: XSL-FO dient der Druckausgabe und wird in der Praxis hauptsächlich dafür verwendet, aus XML-Dokumenten PDF-Dateien zu generieren. Diese Technologie wird in diesem Buch nicht behandelt. Weitere Hinweise finden Sie aber in dem Band XSL-FO Praxis von Manfred Krüger und Ursula Welsch in der gleichen Buchreihe. XSLT wird dazu verwendet, XML-Dokumente in andere XML- Dokumente oder in XML-Formate wie zum Beispiel XHTML zu transformieren. Diesem Sprachteil widmet sich dieses Buch. Bei XSLT handelt es sich um eine sogenannte turing-vollständige Programmiersprache zur Transformation von XML-Dokumenten. Dabei ist XSLT so allgemein anwendbar, dass sich aus einem hierarchisch strukturierten Ausgangsdokument Ausgaben in fast jedem beliebigen Format generieren lassen. Derzeit wird als Präsentationssprache für XML-Dokumente meistens HTML schnell + kompakt 9

10 1 Die Idee hinter XSLT bzw. XHTML verwendet, weswegen hier auch eines der Haupteinsatzgebiete von XSLT liegt. Ebenso können aber auch SVG oder SMIL die Zielsprachen sein. Ganz allgemein werden zwei Hauptanwendungsgebiete unterschieden: POP (Presentation Oriented Publishing) Hier wird die Transformation zum Zweck der Darstellung durchgeführt. Mögliche Zielsprachen sind XHTML, SMIL, SVG oder DocBook. MOM (Message Oriented Middleware) Bei dieser Variante findet die Transformation zum Zweck des Datenaustauschs statt. Dabei dient XSLT als Übersetzer von einer XML-basierten Sprache in die andere. Ihre Wurzeln hat XSLT in der Document Style Semantics and Specification Language (DSSSL), einer Transformations- und Formatierungssprache für SGML-Dokumente. XSLT besitzt die folgenden Merkmale: Es werden Baumstrukturen als Modelle von XML-Dokumenten verwendet. XSLT-Stylesheets definieren die Umwandlung der Eingabe- Baumstruktur in eine Ausgabe-Baumstruktur. Für den Zugriff auf Teile des Eingabebaums werden XPath- Ausdrücke verwendet. (Das ist übrigens einer der Gründe, warum dieses Buch nicht ohne einen Exkurs in die Welt von XPath auskommen kann.) Mittels Vorlagen (Templates) wird die Baumstruktur des Ausgabedokuments festgelegt. In diesen Templates sind Regeln definiert, die festlegen, auf welche Weise der Ausgabebaum generiert werden soll. Derzeit wird XSLT am häufigsten dazu verwendet, aus einfachen XML-Dokumenten mittels Transformation XHTML-Dokumente inklusive CSS-Auszeichnungen zu generieren, die dann im 10

11 Was Sie brauchen WWW-Browser angezeigt werden können. So lassen sich XML- Dokumente auch in solchen Browsern darstellen, die XML überhaupt nicht interpretieren können. Zu Recht wird übrigens an vielen Stellen darauf hingewiesen, dass man XML-Dokumente ganz bequem per CSS formatieren kann und somit auf die Transformation mittels XSLT verzichten kann. Allerdings stößt man dort spätestens dann an die Grenzen, wenn der vom Endanwender eingesetzte Browser nicht XML-fähig ist. Ausführliche Informationen zur Kombination aus XML und CSS erhalten Sie ab Seite Was Sie brauchen XSLT lässt sich, wie so vieles im XML-Umfeld, nicht losgelöst betrachten. Denn mit XSLT allein kann man recht wenig anfangen. XSLT dient dazu, XML-Datenstrukturen zu transformieren, also in ein anderes Format zu bringen. Hilfreich ist es, wenn Sie in den folgenden Bereichen mindestens Grundkenntnisse besitzen: XML DTD HTML Programmierkenntnisse im engeren Sinne benötigen Sie nicht. Allerdings gibt es in XSLT durchaus Elemente, die so auch in echten Programmiersprachen verfügbar sind. Dazu gehören unter anderem Schleifen und Fallunterscheidungen. Wie Sie Ihre Stylesheets anlegen, bleibt letztendlich natürlich Ihnen überlassen. Die Beispiele in diesem Buch wurden ausschließlich mit dem Texteditor UltraEdit ( erstellt. Bei komplexeren Projekten könnte aber auch der Einsatz eines speziellen XSLT-Editors interessant sein. Auf Unix-Umge- schnell + kompakt 11

12 1 Die Idee hinter XSLT bungen wird meistens Emacs verwendet. Für Windows gibt es die kommerziellen Produkte XML-Spy von Altova ( und XMetal von Softquad ( So funktioniert XSLT Das Kernkonzept hinter XSLT ist die Transformation. Der Hauptunterschied zwischen XSLT und anderen Varianten der Transformation von XML-Dokumenten ist, dass XSLT die Umformung von Dokumenten als Umformung ihrer Struktur definiert. Das Kernkonzept bildet ein Datenmodell, in dem XML-Dokumente als Baum dargestellt werden. Vergleichbar ist das mit dem Document Object Model (DOM). Das zugrunde liegende Datenmodell wird dabei in Xpath beschrieben. Jedes Element bildet einen Knoten, von dem wiederum Unterelemente abzweigen (können). Bei diesen Knoten handelt es sich zum Beispiel um Elementknoten, Attributknoten und Textknoten. Es gibt drei verschiedene Arten der Transformation: XML-Dateien werden bereits auf dem Server umgewandelt und als HTML gespeichert, bevor sie an den Client ausgeliefert werden. Sinnvoll ist diese Variante zum Beispiel, wenn die Daten aus einer XML-Datenbank einmalig in HTML konvertiert und dann online gestellt werden sollen. Die XML-Daten und die XSLT-Stylesheets bleiben auf dem Server und werden dort transformiert. Das ist die beste Variante. Denn so kann man nicht nur alle Möglichkeiten, die XSLT zu bieten hat, ausschöpfen, es wird auch sichergestellt, dass die Seite in jedem Browser gleich aussieht. (Hier gelten natürlich trotzdem die aus HTML/CSS bekannten Unterschiede in der Darstellung im Browser.) 12

13 Was Sie brauchen Eine direkte Umwandlung im Browser ist ebenfalls möglich. Dazu werden die XML- und die XSLT-Datei an den Browser übergeben. Diese Variante werden Sie bei Ihren ersten XSLT- Beispielen einsetzen. In der Praxis sollten Sie darauf aber verzichten, denn bislang unterstützen längst noch nicht alle Browser diese Transformation. Das Prinzip der Transformation läuft immer gleich ab: 1. Das XML-Dokument wird vom Parser (mehr dazu im nächsten Abschnitt) eingelesen und als Baum interpretiert. 2. Das XSLT-Dokument wird vom Parser eingelesen und ebenfalls als Baum interpretiert. 3. Der XSLT-Prozessor liest beide Bäume ein. 4. Die beiden Bäume werden vom XSLT-Prozessor auf Basis der im XSLT-Dokument stehenden Anweisungen in einen neuen Baum umgewandelt. 5. Der neue Baum erhält die gewünschte serielle Form. Dafür, wie sich diese Schritte softwareseitig lösen lassen, gibt es verschiedene Möglichkeiten. So finden sich Parser und Prozessoren zum Beispiel in vielen Programmiersprachen wie PHP, Perl und Java. Darüber hinaus sind Parser und Prozessoren auch in modernen WWW-Browsern wie dem Internet Explorer und Mozilla enthalten. Ebenso kann man auch spezielle Tools kommandozeilenbasiert nutzen. Es wird zwischen zwei Transformationsarten unterschieden: Abwärtstransformation XML-Dokumente werden in ein Ausgabeformat umgewandelt. Das können einfache Textdateien ebenso wie XHTML- oder SVG-Dokumente sein. Seitwärtstransformation Das XML-Dokument wird in ein anderes XML-Format transformiert, das ebenfalls zur Datenspeicherung oder -übermittlung genutzt wird. schnell + kompakt 13

14 1 Die Idee hinter XSLT Die verschiedenen XSLT-Versionen Entwickelt wurde XSLT ursprünglich von James Clark, der für die beiden Versionen XSLT 1.0 und 1.1 verantwortlich war. XSLT ist seit 1999 eine W3C Recommendation ( 1999/REC-xslt ). Genügte die Version 1.x den damaligen Ansprüchen, hat sich das heute grundlegend geändert. Denn längst wird XSLT in Bereichen eingesetzt, die James Clark und seine Mitstreiter damals nicht in Betracht gezogen haben bzw. überhaupt nicht in Betracht ziehen konnten. Ein typisches Beispiel dafür stellen XML-Datenbanken dar, die vermehrt klassische relationale Datenbanken ablösen. Besonders wenn es in einer XML-Datenbank um die Adressierung und Filterung des Datenbestands geht, stößt man mit den herkömmlichen Sprachen schnell an die Grenzen. Um Daten zu finden, die bestimmte Eigenschaften erfüllen, wird XQuery ( Query) eingesetzt. Die so ermittelten Daten können anschließend mittels Dokumenttransformation ganz nach Wunsch aufbereitet werden. Und genau bei dieser Transformation kommt XSLT ins Spiel. Damit XSLT aber überhaupt XQuery-Datensätze verarbeiten konnte, musste das Datenmodell angepasst werden, was auch Auswirkungen auf XPath hatte. XSLT 2.0 und XQuery verwenden nun das Datenmodell von XPath 2.0. Derzeit wird noch an XSLT 2.0 gearbeitet. Dieser Sprachstandard hat mittlerweile den Status Candidate Recommendation erreicht. Eine Verabschiedung steht also unmittelbar bevor. Den aktuellen Entwurf finden Sie unter Auch wenn XSLT 2.0 noch nicht offiziell verabschiedet wurde, unterstützen die meisten Prozessoren diese Version. Als eines der Hauptkriterien für XSLT 2.0 hat das W3C die Kompatibilität zur Version 1.0 definiert. Die in diesem Buch wiedergegebenen Informationen stimmen somit also weitestgehend für beide Sprachversionen. 14

15 Was Sie brauchen Unterschiede zwischen Parser und Prozessor Der folgende Abschnitt befasst sich mit XSLT-Prozessoren. Bevor es bei diesem Thema ins Detail geht, aber noch einige Worte zu den verwendeten Begrifflichkeiten. Sehr oft werden Parser und Prozessor vertauscht oder gleichgesetzt. Das ist zwar nicht weiter schlimm, einwandfrei ist es allerdings nicht, denn Parser kontrollieren Dokumente auf ihre syntaktische Korrektheit. XSLT- Prozessoren hingegen transformieren XML-Dokumente mithilfe von XSLT-Stylesheets in das gewünschte Ausgabeformat. XSLT-Prozessoren Für die XSLT-Transformation wird ein Prozessor benötigt. Dieser Prozessor muss nicht nur XML-Dokumente verarbeiten können, sondern auch die Elemente und Funktionen von XSLT beherrschen. XSLT-Prozessoren sind Software-Module, die an verschiedensten Stellen eingesetzt werden. Soll die Transformation der XML-Datei in formatierter Form im Browser erfolgen, muss das Modul direkt im Browser selbst integriert sein. Der Internet Explorer hat einen entsprechenden Parser an Bord. Für Sie als Entwickler hat das den Vorteil, dass Sie Ihre XSLT-Anwendungen direkt im Browser testen können. Dazu öffnen Sie dort das betreffende XML-Dokument, an das das XSLT gebunden ist. Ebenso können Sie aber auch das XSLT-Dokument direkt im Browser öffnen. Das wird dann als hierarchisches Dokument angezeigt. XSLT-Parser sind aber auch oft in den Webserver integriert. So können XML-Daten nach HTML transformiert werden, bevor sie mittels HTTP an den aufrufenden Client-Browser übertragen werden. Das hat den Vorteil, dass sich moderne XML-Daten auch in noch so antiquierten Browsern anzeigen lassen. schnell + kompakt 15

16 1 Die Idee hinter XSLT Die folgende Übersicht zeigt die beliebtesten Prozessoren: msxml ist eine DLL-Bibliothek, die man in eigenen Programmen verwenden kann, die von Microsoft aber auch im Internet Explorer eingesetzt wird. Saxon ( ist eine schnelle XSLT-Implementierung, die sich durch zahlreiche Erweiterungen auszeichnet. Zu diesem Prozessor dann im nächsten Abschnitt mehr. FastXML ( bietet eine hohe Performance, die hauptsächlich auf Code-Tuning und Optimierung zurückzuführen ist. Sablotron ( ist ein schnelles OpenSource-Toolkit für XML, in dem auch ein XSLT- Prozessor integriert ist. Xalan ist ein OpenSource-XSLT-Prozessor der Apache Software Foundation, dessen Ziel es ist, möglichst nah an den Standards von XSLT und XPath zu sein. Xalan gibt es als C++ ( und als Java-Version Welchen Prozessor man am besten einsetzen sollte, lässt sich pauschal nicht sagen. Allerdings gibt es einige Kriterien, die Sie bei der Prozessorwahl berücksichtigen sollten: Konformität zu den Standards von XSLT und XPath Gute Performance Verfügbare Schnittstellen Verbreitung des Prozessors Erweiterbarkeit In der Praxis wird die Transformation meistens im Zusammenspiel mit Anwendungen und Programmiertechnologien durchgeführt. Wer zum Beispiel PHP verwendet, kann die XSLT-Transformation mittels der in PHP bereitgestellten XSLT-Funktionen 16

17 Was Sie brauchen ( durchführen. PHP setzt als Parser übrigens Sablotron ein. Prozessoren im Einsatz Sie haben gesehen, dass es viele XSLT-Prozessoren auf dem Markt gibt, die sich vor allem darin unterscheiden, wie vollständig sie XSLT implementieren und wie schnell sie sind. Bei der Verwendung ähneln sich die Prozessoren allerdings. Der Einsatz von XSLT-Prozessoren wird hier am Beispiel von Saxon gezeigt. Dieser Prozessor war in älteren Versionen noch völlig kostenlos, wird mittlerweile von der Firma Saxonica Ltd. ( allerdings kommerziell vertrieben. In einer abgespeckten Version ist er aber immer noch kostenlos verfügbar und kann von der Projektseite heruntergeladen werden. Saxon gibt es in einer.net- und in einer Java-Version. Hier wird die Verwendung von Saxon in einer Java-Umgebung gezeigt. Voraussetzung dafür ist eine Java-Laufzeitumgebung in Version 1.5 oder höher. Saxon wird folgendermaßen gestartet: java -jar $SAXON/saxon8.jar quelle.xml ausgabe.xsl Als Argumente werden dem Java-Interpreter die Option JAR und der vollständige Pfad der Datei saxon8.jar übergeben. Zusätzlich gibt man das Ausgangsdokument (quelle.xml) und das Stylesheet (ausgabe.xsl) an. XSLT im Browser Moderne Browser wie Mozilla und der Internet Explorer ab Version 5 transformieren XML-Dokumente direkt während der Laufzeit. Dazu muss innerhalb des Dokuments eine Processing schnell + kompakt 17

18 1 Die Idee hinter XSLT Instruction stehen, die auf ein Stylesheet hinweist und auf die der Browser tatsächlich zugreifen kann. <?xml-stylesheet type="text/xsl" href="welt.xsl"?> Durch eine solche Processing Instruction werden XML-Datei und Stylesheet miteinander verknüpft. Ausführliche Informationen dazu erhalten Sie später. Fehlt die Angabe eines Stylesheet, stellen der Internet Explorer und Mozilla XML-Dokumente in einer Baumstruktur dar. Abb. 1.1: Die Baumstruktur im Internet Explorer Eine solche Darstellung ist zwar bei der Entwicklung der XML- Struktur hilfreich, optisch ansprechend ist sie freilich nicht. Und genau an diesem Punkt kommen Stylesheets ins Spiel. Die können aus einer Baumstruktur eine ganz normale Webseite machen. 18

19 Was Sie brauchen CSS und seine Grenzen XML-Dokumente können mittels CSS formatiert und im Browser ausgegeben werden. Wie einfach das geht, zeigt folgendes Beispiel: <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <?xml-stylesheet type="text/css" href="welt.css"?> <welt> <text> Hallo, Welt! </text> </welt> Diese einfache XML-Struktur soll nun mittels CSS im Browser angezeigt werden. Dazu wird über xml-stylesheet die CSS-Datei angegeben, die die Stylesheet-Definitionen enthält. text { position:absolute; top:20px; left:40px; background-color:#c0c0c0; padding:20px; color:#ffffff; font-family:arial,helvetica,sans-serif; font-size:40px; } In dieser Datei werden das oder die zu formatierenden XML- Tags angegeben. Bei der Syntax selbst handelt es sich um ganz normales CSS. Ruft man die XML-Datei in einem geeigneten Browser (Internet Explorer ab Version 5 und Mozilla) auf, ergibt sich folgendes Bild: schnell + kompakt 19

20 1 Die Idee hinter XSLT Abb. 1.2: So sieht es doch schon besser aus Auf diese Weise können Sie Ihr gesammeltes CSS-Wissen, das Sie bislang vielleicht ausschließlich für die Formatierung von HTML-Seiten genutzt haben, nehmen und auf XML anwenden. Das hat den Vorteil, dass Sie auf vorhandenes Know-how zurückgreifen und sich nicht in XSL und XSLT einarbeiten müssen. Allerdings hat die Kombination XML/CSS deutliche Nachteile gegenüber XSL. Ältere Browser können mit XML und CSS nichts anfangen und zeigen entweder gar nichts oder unformatierten Text. In CSS gibt es kaum Möglichkeiten, Daten bei der Ausgabe zu filtern. Klassische XSLT-Funktionen wie Sortieren und Gruppieren sind in CSS nicht verfügbar. XSLT ist nicht einfach eine alternative Möglichkeit zur Ausgabe von XML-Dateien, sondern bringt weitreichende Neuerungen mit sich. 20