Vorwort XML Wichtige Grundlagen 21

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1 Vorwort 17 1 XML Wichtige Grundlagen Was ist XML? Das XML-Dokument XML-Namen Elemente Attribute Text Kommentare XML-Deklaration Verarbeitungsanweisungen Knoten und ihre Beziehungen zueinander Wohlgeformtheit XML-Parser Die Namensräume XML beschränken DTD XML Schema XML navigieren mit XPath Knotentypen Lokalisierungspfad Prädikate XPath-Funktionen Java und XPath XML transformieren mit XSLT Das XSLT-Stylesheet Wichtige XSLT-Instruktionen XSL-FO XSL-FO und XSLT-Stylesheet Der FO-Prozessor Ein kleines Beispiel Zusammenfassung

2 2 DOM Einführung und Grundlagen DOM-Levels Das Baummodell Die Knotentypen Java-Binding Node Element Attr Listen und Maps Document DOMImplementation Feature abfragen Dokument erzeugen Auffinden einer DOM-Implementierung Dokument parsen und serialisieren DOM-Implementierung LS besorgen Parsen Serialisieren Filtern Dokument durchlaufen Einfaches Navigieren Navigieren mit Traversal Dokument modifizieren Dokument erzeugen Elemente einfügen Text einfügen Attribut einfügen Element kopieren Element löschen und verschieben Namensräume Ein kleines Beispiel Zusammenfassung SAX So arbeitet SAX Parsen Parser erzeugen Parsing starten Handler Content-Handler Error-Handler Entity-Resolver

3 3.3.4 DTD-Handler Lexical-Handler Declaration-Handler Default-Handler Filter und Pipelines Features und Properties Standard-Features Standard-Properties Zusammenfassung JAXP Die Idee von JAXP Dokumente parsen und erstellen Der SAX-Parser von JAXP Einen SAXParser generieren Die DOM-Implementierungen von JAXP Einen DocumentBuilder generieren Sonstiges Ein Wort über Thread-Sicherheit Dokumente transformieren Grundlegender Ablauf einer Transformation Transformationsquellen Transformationsziele Der Transformer Einen Transformer generieren SAX-Erweiterungen Fehlerbehandlung Sonstiges Ein Wort über Thread-Sicherheit Zusammenfassung Dokumente validieren Schema-Validierung Validierung und Transformation Validierung von DOM-Dokumenten Zusammenfassung Dokumente serialisieren JAXP-Implementierungen einbinden Prinzip der Objektinstanziierung von JAXP Möglichkeiten der Implementierungseinbindung Konkrete Implementierungen JAXP 1.3 Ein Überblick Namensrauminformationen und qualifizierte Namen XPath-API Neue Validierungs-API Neue XML-Datentypen

4 4.7.5 Unterstützung von XML Inclusions Weitere Änderungen Unterstützung von DOM Level 3 Core und Load and Save JAXP 1.3 in älteren Java-Versionen nutzen Beispiele Zusammenfassung Zusammenfassung StAX Warum StAX? StAX im Vergleich zu SAX StAX im Vergleich zu DOM Zusammenfassung Die API-Varianten von StAX Die Cursor API im Überblick Die Event Iterator API im Überblick Vergleich Die StAX-API im Überblick Die Cursor API Parsen von Dokumenten Serialisieren von Dokumenten Das Interface StreamFilter Die Event Iterator API Die Event-Interfaces Erzeugen von XMLEvents Parsen von Dokumenten Serialisieren von Dokumenten Das Interface EventFilter Gemeinsame Klassen und Interfaces der StAX API Generierung von Parser-Objekten Generierung von Serializern Zusammenfassung JAXB Das Konzept des XML-Binding Einführendes Beispiel Features von XML-Binding Das Prinzip im Überblick XML-Binding mit JAXB Der Binding Compiler und Typbindung Installation des XJC-Tasks der Referenzimplementierung Installation des XJC-Tasks von JaxMe Verwendung des XJC-Tasks

5 6.3.4 Die Ausgabe des Binding Compilers Typbindung zwischen XML Schema und Java Anonyme Typen Konfiguration des Binding Compilers Schlussbetrachtung zu den Binding Compilern Binding Declarations Die JAXB-API Installation der JAXB-Implementierungen Einführung ObjectFactory JAXBContext Unmarshaller und UnmarshallerHandler Marshaller Validierung DatatypeConverter und DatatypeConverterInterface Exception-Klassen Hilfsklassen Zusammenfassung Ein Wort über JAXB Java XML Web Services Was ist ein Web Service? Service Oriented Architecture (SOA) XML-RPC Ablauf Das Request-Dokument Das Response-Dokument Unterstützte Datentypen Fehlerbehandlung Endgültiger Standard Apache XML-RPC XML-RPC oder nicht XML-RPC? SOAP Vergleich mit XML-RPC Ablauf Aufbau einer SOAP-Nachricht Vor- und Nachteile von SOAP WSDL UDDI JAX-RPC Mapping Service-Endpoint Handler Der Client

6 7.8 Apache Axis Besorgen und installieren JWS WSDD Handler Java2WSDL und WSDL2Java Der Client Zusammenfassung Publishing mit XML Grundbegriffe XML-Publishing-Frameworks Apache Cocoon Request und Response von Cocoon XML-Pipeline SAX-Events und SAX-Streams Cocoon installieren Die Sitemap Die Pipeline Sub-Sitemap Sitemap-Komponenten Komponenten-Typen Default-Komponenten Registrieren von Komponenten Verwenden von Komponenten Matcher Generatoren Transformer Serializer Reader Logik einbinden XSP Actions Flowscript Ein kleines Beispiel Zusammenfassung A XML Schema 559 A.1 Ein XML Schema referenzieren A.2 Die XML Schema-Datei A.3 Definition von Typen A.3.1 Einfache Typen A.3.2 Komplexe Typen A.4 Definition von Attributen

7 A.5 Definition von Elementen A.6 Globale Definitionen und Referenzen A.6.1 Globale Elemente und das Wurzelelement A.6.2 Globale Attribute A.7 XML Schema und Namensräume A.7.1 Der Ziel-Namensraum A.7.2 Element-, Attribut- und Typ-Referenzen A.7.3 Mehrere Namensräume A.7.4 Referenzierung durch die XML-Datei A.8 Zusammenfassung B XML-Parser 575 B.1 Crimson B.2 Xerces B.2.1 Installation und der Distribution B.2.2 Leistungsmerkmale B.2.3 DOMParser und SAXParser B.2.4 Features und Properties B.2.5 Die Serializer-Bibliothek B.2.6 Ein kleines Beispiel B.3 Weitere Implementierungen C Properties und Features von SAX 583 C.1 Wichtige Standard-Properties C C C C C.2 Wichtige Standard-Features C C C C D XSLT-Prozessoren 587 D.1 Saxon D.1.1 Installation und der Distribution D.1.2 Leistungsmerkmale D.1.3 Erweiterungen D.1.4 Der Kommandozeilen-Modus D.1.5 Ein Wort über XQuery

8 D.1.6 Beispiele D.1.7 Zusammenfassung D.2 Xalan D.2.1 Installation und der Distribution D.2.2 Leistungsmerkmale D.2.3 Proprietäre Attribute D.2.4 Erweiterungen D.2.5 Der Kommandozeilen-Modus D.2.6 XSLTC D.2.7 Beispiele D.2.8 Zusammenfassung E Alternative DOM-Implementierungen 603 E.1 DOM4J E.1.1 Installation E.1.2 Das Objektmodell E.1.3 Dokumente parsen E.1.4 Neue Bausteine erzeugen E.1.5 Über Dokumente navigieren E.1.6 Dokumente manipulieren E.1.7 Dokumente serialisieren E.1.8 Dokumente transformieren E.1.9 Zusammenfassung E.2 XOM E.2.1 Installation E.2.2 Das Objektmodell E.2.3 Dokumente parsen E.2.4 Neue Bausteine erzeugen E.2.5 Über Dokumente navigieren E.2.6 Dokumente manipulieren E.2.7 Dokumente serialisieren E.2.8 Dokumente transformieren E.2.9 Zusammenfassung E.3 JDOM E.3.1 Installation E.3.2 Das Objektmodell E.3.3 Dokumente parsen E.3.4 Neue Bausteine erzeugen E.3.5 Über Dokumente navigieren E.3.6 Dokumente manipulieren E.3.7 Dokumente serialisieren E.3.8 Dokumente transformieren E.3.9 Zusammenfassung E.4 Beispiele

9 F Alternative XPath-Implementierungen 639 F.1 JXPath F.1.1 Installation F.1.2 Die API im Überblick F.1.3 Ein Beispiel F.2 Jaxen F.2.1 Installation F.2.2 Die API im Überblick F.2.3 Ein Beispiel F.3 Zusammenfassung G Die JAXB-Binding Language 649 G.1 Auszeichnungsvarianten G.1.1 Schemainterne Binding Declarations G.1.2 Externe Binding Declarations G.1.3 Praktisches Beispiel G.1.4 Geschachtelte <jaxb:bindings>-elemente bei externen Binding Declarations G.2 Customization Values und Gültigkeitsbereiche G.3 Elemente der Binding Language G.3.1 Das Element <globalbindings> G.3.2 Das Element <schemabindings> G.3.3 Das Element <class> G.3.4 Das Element <property> G.3.5 Das Element <javatype> G.3.6 Die Elemente <typesafeenumclass> und <typesafeenummember> G.3.7 Das Element <javadoc> G.4 Zusammenfassung H Apache Ant 685 H.1 Ant besorgen und installieren H.2 Erstellen und ausführen von Ant-Scripts H.2.1 Ein erstes Beispiel H.2.2 Weitere Ant-Tasks H.2.3 Target-Abhängigkeiten H.2.4 Dateisammlungen H.2.5 Properties H.3 Erweiterungen einbinden H.3.1 Neue Tasks definieren

10 H.3.2 Erweiterung des Klassenpfads H.3.3 Ein kleines Beispiel H.4 Zusammenfassung I XML und die JSTL 709 I.1 JavaServer Pages, Tag Libraries und die EL I.2 Übersicht über die JSTL I.2.1 JSTL Core I.2.2 JSTL FMT I.2.3 JSTL SQL I.2.4 JSTL Functions I.2.5 JSTL XML I.3 XML-Verarbeitung im Detail I.3.1 <x:parse> I.3.2 <x:out> I.3.3 <x:set> I.3.4 <x:if> I.3.5 <x:choose>, <x:when> und <x:otherwise> I.3.6 <x:foreach> I.3.7 <x:transform> und <x:param> I.4 Beispiele J Buch-CD 727 J.1 Beispiele J.1.1 Beispiele zu XML-Grundlagen J.1.2 Beispiele zu DOM und SAX J.1.3 Beispiele zu JAXP J.1.4 Beispiele zu StAX J.1.5 Beispiele zu JAXB und der JAXB-Binding-Language J.1.6 Beispiele zu Java XML Web Services J.1.7 Beispiele zu XML Publishing J.1.8 Beispiele zu XML-Parsern und XSLT-Prozessoren J.1.9 Beispiele zu den alternativen DOM- und XPath- Implementierungen J.1.10 Beispiele zu Apache Ant J.1.11 Beispiele zur JSTL J.2 Dokumentation J.3 Listings J.4 Software

11 K Wichtige Quellen 737 K.1 Ant K.2 Axis K.3 Cocoon K.4 DOM K.5 DOM-Varianten K.6 Java K.7 JAXB K.8 JAXP K.9 SAX K.10 StAX K.11 Tomcat K.12 XML-Parser K.13 XML-RPC K.14 XML K.15 XML Schema K.16 XPath K.17 XPath-Implementierungen K.18 XSLT K.19 XSLT-Prozessoren K.20 Sonstige L Glossar 743 Index

12 1 1 XML Wichtige Grundlagen In diesem Kapitel erhalten Sie eine kurze Einführung in die wichtigsten XML-Begriffe und Techniken. Sicherlich verfügen die meisten von Ihnen bereits über grundlegende Kenntnisse zu XML. Aus diesem Grund könnte man dieses Kapitel auch einfach weglassen. Wir haben uns aber nach längerer Diskussion dazu entschlossen, trotzdem eine kurze Einführung in XML an dieser Stelle zu geben und dies aus zwei einfachen Gründen: zum einen, um eine einheitliche Wissensbasis zu schaffen, und zum anderen, um explizit auf die wichtigsten Punkte in XML hinweisen zu können, die es in jedem Fall zu beachten gilt.»xml-profis«hingegen können dieses Kapitel als eine Auffrischung ihrer Kenntnisse oder einfach als Nachschlagewerk für die wichtigsten Punkte betrachten Falls Sie über dieses Kapitel hinausgehende Informationen zu XML benötigen, so bitten wir Sie, zusätzliche Literatur heranzuziehen oder einen Blick in den Anhang K, Wichtige Quellen, zu werfen. Dort finden Sie eine Anzahl an weiterführenden Links zu Websites, die teilweise eine tiefer gehende Einführung in XML enthalten. 1.1 Was ist XML? XML steht für Extensible Markup Language. 1 Dabei handelt es sich um einen Standard, der vom W3C 2 bereits im Jahre 1998 beschlossen wurde und als Metasprache für die Auszeichnung von Textdokumenten dient. Es wird also durch XML definiert, welche Bestandteile in einem solchen Textdokument erlaubt sind und wie diese einzelnen Bestandteile eines solchen Textdokuments zusammengesetzt und grundsätzlich strukturiert sein müssen. Hinweis Wir werden in diesem und allen folgenden Kapiteln des Buches stets die Bezeichnung XML-Dokument für ein solches Textdokument verwenden, das den Regeln von XML entspricht. Wie viele und welche solcher Bestandteile in einem XML-Dokument verwendet werden, ist dabei vom jeweiligen Einsatzzweck dieses Dokuments abhängig und wird von der XML-Spezifikation nicht festgelegt XML Wichtige Grundlagen 23

13 Eigenständige Standards Allerdings gibt es wiederum eigenständige Standards, die auf XML aufbauen und eigene Sprachen definieren, indem sie ein bestimmtes XML- Vokabular vorschreiben. So gibt es beispielsweise die Sprache MathML 3, mit der unter anderem mathematische Ausdrücke in XML formuliert werden können, oder die Sprache DocBook 4, die ein XML- Vokabular zur Erstellung technischer Dokumentationen definiert. 1.2 Das XML-Dokument Der wichtigste Bestandteil beim Einsatz von XML ist natürlich das XML-Dokument selbst. Dabei ist mit dem Begriff»XML-Dokument«nicht zwangsläufig eine physikalisch vorhandene Datei gemeint, sondern ein beliebiges Textfragment, das den Regeln von XML folgt und entsprechend eine Sammlung von bestimmten XML-Bestandteilen enthält. Sehen Sie sich hierzu zunächst das folgende XML-Dokument an: <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <dvd-collection> <!-- One certain DVD --> <dvd title="x-men"> <regie>bryan Singer</regie> <length>100</length> </dvd> </dvd-collection> Listing 1.1 Ein einfaches XML-Dokument Hier sind bereits die wichtigsten Bestandteile eines XML-Dokuments zu sehen, auf die Sie im praktischen Einsatz permanent stoßen werden. Diese lauten: Elemente Attribute Texte Kommentare XML-Deklaration In den nachfolgenden Abschnitten wird auf diese und weitere Bestandteile näher eingegangen und deren Verwendungszweck beschrieben XML Wichtige Grundlagen

14 XML-Namen Im Verlauf dieses Kapitels wird häufig die Rede von XML-Namen sein. Dabei handelt es sich lediglich um eine Regel für die Namensgebung bestimmter Bestandteile in einem XML-Dokument. Diese Regeln gelten beispielsweise für Elementnamen genauso wie für Attributnamen sowie andere Konstrukte und lauten: Ein XML-Name darf beliebige auch nicht-englische alphanumerische Zeichen enthalten. Ein XML-Name darf ausschließlich die Interpunktionszeichen Unterstrich _, Bindestrich -, Punkt. und Doppelpunkt : enthalten. Der Doppelpunkt nimmt in diesem Zusammenhang allerdings eine Sonderstellung ein, da er für Namensräume reserviert ist (siehe Abschnitt 1.3, Die Namensräume). Ein XML-Name darf keine Leerraumzeichen enthalten. Ein XML-Name sollte an keiner Stelle die Zeichenfolge xml enthalten, egal ob groß, klein oder als Kombination beider Eigenschaften geschrieben. Ein XML-Name darf nicht mit einer Ziffer, einem Bindestrich, Punkt oder Doppelpunkt beginnen Elemente Ein Element stellt den wichtigsten Teil eines XML-Dokuments dar. Es besteht aus einem Start-Tag und einem End-Tag. Nachfolgend können Sie ein solches Element sehen: Start-Tag und End-Tag <dvd> </dvd> Start-Tag End-Tag Abbildung 1.1 Ein vollständiges Element Jedes Tag besitzt zu Beginn eine öffnende < und am Ende eine schließende spitze Klammer >. Das End-Tag wird zusätzlich durch einen Schrägstrich / unmittelbar nach der öffnenden spitzen Klammer markiert. Innerhalb eines Tags wird der Elementname definiert. In unserem Beispiel lautet dieser Name dvd. Er muss ein gültiger XML-Name sein. Die zu einem Element gehörenden Start- und End-Tags müssen exakt denselben Elementnamen besitzen. Elementname Das XML-Dokument 25

15 Kurzform Zwischen den beiden Tags können e wie beispielsweise Text oder weitere Elemente stehen, wie bereits in Listing 1.1 zu sehen war. Besitzt ein Element keinen, so kann man auch die Kurzform für ein solches leeres Element verwenden. Wir wollen diese Kurzform in den kommenden Abschnitten Kurzform-Element nennen: <dvd/> Abbildung 1.2 Kurzform für ein Element ohne Wichtig ist hierbei, dass unmittelbar vor der schließenden eckigen Klammer > ein Schrägstrich / gesetzt wird. Hinweis In den folgenden Kapiteln dieses Buches wird immer diese Kurzschreibweise verwendet, um auf Elemente in einem XML- Dokument Bezug zu nehmen Attribute Innerhalb eines Start-Tags oder Kurzform-Elements können optional beliebig viele Attribute in Form von Name-Wert-Paaren für das Element definiert werden. Innerhalb von End-Tags hingegen ist die Angabe von Attributen nicht erlaubt. Attribut Name Wert Abbildung 1.3 Ein Element-Attribut Attributname Attributwert Mehrere Attribute werden durch Leerzeichen voneinander getrennt. Der Name eines Attributs muss genauso wie der Elementname den Regeln für XML-Namen folgen und darf nur einmal pro Element vorkommen. Der Wert des Attributs muss immer in einfache ('text') oder doppelte ("text") Anführungszeichen eingefasst sein. Er kann einen beliebig langen Text mit Ausnahme der öffnenden spitzen Klammer <, dem Kaufmannsund & und dem entsprechenden einfassenden Zeichen 5 enthalten. 26 XML Wichtige Grundlagen

16 1 2 Hinweis Obwohl es durchaus erlaubt ist, dass ein Attributwert in einfache Anführungszeichen eingefasst ist, empfehlen wir Ihnen aus Gründen der Einheitlichkeit, ausschließlich mit doppelten Anführungszeichen zu arbeiten und nur in Ausnahmefällen einfache Anführungszeichen für Attributwerte zu verwenden Text Mit Text ist in diesem Zusammenhang ein beliebig langer Freitext innerhalb eines Elements gemeint. Text <regie>bryan Singer</regie> Abbildung 1.4 Text innerhalb eines Elements Allerdings darf dieser Text natürlich keine öffnende spitze Klammer < enthalten, da dieses Zeichen als der Beginn eines Tags fehlinterpretiert werden kann. Falls Sie diese Klammer allerdings trotzdem verwenden müssen, können Sie eine umschreibende Darstellung für reservierte Zeichen, die so genannte Entity-Referenz, verwenden. Für die öffnende spitze Klammer < ist dies <. Allerdings wird hiermit ein weiteres Problem geboren: die Darstellung des Kaufmannsund &. Da dieses Zeichen wiederum als der Beginn einer Entität interpretiert wird, müssen Sie auch für dieses Zeichen eine eigene Entity-Referenz verwenden: &. Nachfolgend finden Sie eine Übersicht über alle fünf Entity- Referenzen, die sowohl in Attributwerten als auch im Element-Text verwendet werden können: Entity-Referenzen Entity-Referenz Entsprechung < < > > & & Tabelle 1.1 Die Entity-Referenzen 5 In Abschnitt erfahren Sie, wie Sie trotzdem diese Zeichen innerhalb von Attributwerten verwenden können. Das XML-Dokument 27