Datenspeicherung mit XML

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1 Datenspeicherung mit XML Ulf Schaper Kulturerbe digital Methoden der Informatik zur Erschließung der kulturellen Überlieferung (Sommerakademie Greifswald 2008) 25. August 2008

2 Was euch erwartet: Übersicht Dateiformate im Wandel anno 1998 anno 2008 Eine XML-Datei zum Anfassen Kurzbesuch bei XSL Was sind Namespaces? Standards setzen: XML Schema

3 Dateiformate 1998 ein paar Negativbeispiele Fette Schrift in Word (.doc ) Spielstände im Hexeditor (.sav ) Messfahrt im BMW 335i (.mdf ) Fotos bestaunen (.bmp )

4 Dateiformate 2008 weitere schlechte Beispiele Frames in Filmen (.avi ) Dokumente (.pdf ) gute Beispiele Vektorgrafiken (.svg ) Office-Dateien (.odt ) Messfahrt im Mini Cooper S Clubman (.xml )

5 XML: Textbasierte Datenspeicherung Extensible Markup Language viele abgeleitete Dateiformate breites Spektrum zwischen Maschinen- und Menschenlesbarkeit Was gibt es darin? Kopfzeile/Prolog Elemente (in einer Baumstruktur) Attribute Kommentare

6 XML: Ein Beispiel zu unserer Arbeitsgruppe <? xml v e r s i o n= 1. 0 e n c o d i n g= UTF 8 s t a n d a l o n e= y e s?> <sommerakademie ort= Greifswald j a h r= 2008 > <person typ= Akademieleiter >Thomas Ludwig</ person> <p e r s o n typ= A k a d e m i e l e i t e r >C h r i s t i n e Schade</ p e r s o n> <person typ= Gastwirt /> <a r b e i t s g r u p p e nr= 3 > < t i t e l>w a s s e r w e l l e n : Phaenomene und Seemannsgarn</ t i t e l> <p e r s o n typ= G r u p p e n l e i t e r >N o r b e r t Hoffmann</ p e r s o n> <p e r s o n typ= G r u p p e n l e i t e r >N i k o l a y V i t a n o v</ p e r s o n> <! to do: Teilnehmer nachtragen! > </ a r b e i t s g r u p p e> <a r b e i t s g r u p p e nr= 4 > < t i t e l>k u l t u r e r b e d i g i t a l</ t i t e l> <p e r s o n typ= G r u p p e n l e i t e r >Guenther Goerz</ p e r s o n> <p e r s o n typ= G r u p p e n l e i t e r >J o s e f S c h n e e b e r g e r</ p e r s o n> <p e r s o n>sandro Bauer</ p e r s o n> <p e r s o n>s a s k i a Becker</ p e r s o n> <p e r s o n>p h i l i p Heck</ p e r s o n> <p e r s o n>rick Hegewald</ p e r s o n> <p e r s o n>benjamin H o l f e l d</ p e r s o n> <p e r s o n>reha B a r i s I n c e s u</ p e r s o n> <p e r s o n>c h r i s t i n a K r i e g l s t e i n</ p e r s o n> <person>j u l i a Kuehne</ person> <p e r s o n>helen Maucher</ p e r s o n> <p e r s o n>k a t j a Monika Poellmann</ p e r s o n> <p e r s o n>soeren P r e i b u s c h</ p e r s o n> <p e r s o n>j u l i a n Raschke</ p e r s o n> <p e r s o n>rebecca Rosenlund</ p e r s o n> <p e r s o n>u l f Schaper</ p e r s o n> <p e r s o n>karen Schewina</ p e r s o n> <p e r s o n>o l a f W i t t e n s t e i n</ p e r s o n> </ a r b e i t s g r u p p e> </ sommerakademie>

7 XSL: Transformationen von XML zu *.* Extensible Stylesheet Language Ziele: HTML, XML, PDF,... Datenbank-ähnliche Abfragen möglich Beispiele Liste aller Arbeitsgruppen anzeigen Liste aller Personen mit Status Gruppenleiter...

8 XSL: Arbeitsgruppenleiter herausfiltern <? xml v e r s i o n= 1. 0 e n c o d i n g= UTF 8?> <x s l : s t y l e s h e e t v e r s i o n= 1. 0 x m l n s : x s l= h t t p : //www. w3. org /1999/XSL/ Transform > <x s l : o u t p u t method= html i n d e n t= y e s e n c o d i n g= UTF 8 /> <x s l : t e m p l a t e match= sommerakademie > <html><body><h1>g r u p p e n l e i t e r i n <x s l : v a l u e o f s e l e c /></h1><u l> <x s l : f o r each s e l e c t= / p e r s o n > < x s l : i f t e s G r u p p e n l e i t e r > < l i><x s l : v a l u e o f s e l e c t=. /></ l i> </ x s l : i f> </ x s l : f o r each> </ u l></ body></ html> </ x s l : t e m p l a t e> </ x s l : s t y l e s h e e t> <? xml v e r s i o n= 1. 0 e n c o d i n g= UTF 8?> <? xml s t y l e s h e e t t y p e= t e x t / x s l h r e f= s o m m e r a k a d e m i e g r e i f s w a l d. x s l?> <sommerakademie ort= Greifswald j a h r= 2008 > <a r b e i t s g r u p p e nr= 1 > <p e r s o n typ= G r u p p e n l e i t e r > Stephan G i e l e n</ p e r s o n> <p e r s o n typ= G r u p p e n l e i t e r > V o l k e r Adams</ p e r s o n>... </ a rbei tsg ruppe nr= 1 >...

9 Namespaces: Verschiedene XML-Formate kombinieren Beispiele SVG in XHTML einbinden MathML in SVG einbinden Umsetzung entweder immer mit angeben: <svg xmlns=" </svg> oder Präfix definieren: <html xmlns=" xmlns:m=" <m:math>... </m:math> </html>

10 Namespaces: Eine Vektorgrafik in einer HTML-Datei <html xmlns= h t t p : //www. w3. org /1999/ xhtml > <body> <p>dies i s t HTML Code. Es f o l g t e i n SVG B i l d :</p> <svg xmlns= h t t p : //www. w3. org /2000/ svg > <g t r a n s f o r m= t r a n s l a t e ( 131, 141) > <path d= M 386,268 A 127, ,268 A 127, ,268 z s t y l e= f i l l : #f f e b 0 0 ; /> <path d= M 251,229 A 30, ,229 A 30, ,229 z t r a n s f o r m= t r a n s l a t e ( 12, 2) /> <path d= M 251,229 A 30, ,229 A 30, ,229 z t r a n s f o r m= t r a n s l a t e (87, 2) /> <path d= M 270,572 A 80, ,572 t r a n s f o r m= t r a n s l a t e (68, 271) s t y l e= f i l l : n o n e ; s t r o k e : #000000; s t r o k e w i d t h : 3 0 ; /> </g></ svg> </ body></ html>

11 XML Schema XML diktiert nur die Syntax SVG, XHTML, MathML,... sind eigene Dateiformate! Mit einem Schema werden diese Formate spezifiziert. Beispiele In einer SVG-Datei dürfen Pfade gruppiert werden, indem ihnen ein <g>...</g>-element übergeordnet wird. Eine Sommerakademie besteht aus einer oder mehr Arbeitsgruppen.

12 Schema für das Sommerakademie-Beispiel I <xsd:schema xmlns: xsd= h t t p : //www. w3. org /2001/XMLSchema > <x s d : a n n o t a t i o n> <x s d : d o c u m e n t a t i o n x m l : l a n g= de > Schema f u e r Sommerakademie Daten. E r s t e l l t von U l f Schaper, u l f s c h a p e g m x. de, August 2008 </ x s d : d o c u m e n t a t i o n> </ x s d : a n n o t a t i o n> <x s d : e l e m e n t name= sommerakademie t y p e= SommerakademieTyp /> <xsd:complextype name= SommerakademieTyp > <x s d : s e q u e n c e> <xsd: element name= person minoccurs= 0 maxoccurs= unbounded t y p e= PersonTyp /> <xsd: element name= arbeitsgruppe minoccurs= 0 maxoccurs= unbounded type= ArbeitsgruppeTyp /> </ x s d : s e q u e n c e> <x s d : a t t r i b u t e name= o r t t y p e= x s d : s t r i n g /> <x s d : a t t r i b u t e name= j a h r t y p e= x s d : d e c i m a l /> </ xsd:complextype>...

13 Schema für das Sommerakademie-Beispiel II... <xsd:complextype name= ArbeitsgruppeTyp > <x s d : s e q u e n c e> <x s d : e l e m e n t name= t i t e l minoccurs= 0 t y p e= x s d : s t r i n g /> <xsd: element name= person minoccurs= 0 maxoccurs= unbounded t y p e= PersonTyp /> </ x s d : s e q u e n c e> <x s d : a t t r i b u t e name= nr t y p e= x s d : d e c i m a l /> </ xsd:complextype> <xsd:complextype name= PersonTyp mixed= true > <x s d : a t t r i b u t e name= typ t y p e= P e r s o n e n T y p A t t r i b u t d e f a u l t= T e i l n e h m e r /> </ xsd:complextype> <xsd: simpletype name= PersonenTypAttribut > <x s d : r e s t r i c t i o n base= x s d : s t r i n g > <xsd: enumeration value= Akademieleiter /> <xsd: enumeration value= Gastwirt /> <x s d : e n u m e r a t i o n v a l u e= G r u p p e n l e i t e r /> <xsd: enumeration value= Teilnehmer /> </ x s d : r e s t r i c t i o n> </ x s d : s i m p l e T y p e> </ xsd:schema>

14 Vielen Dank für Eure Aufmerksamkeit!

15 Die Siedler im Hexeditor (vorher)

16 Die Siedler im Hexeditor (nachher) anno 1998

17 Eine Messfahrt im BMW 335i bei ca. 400Nm anno 1998

18 test.doc Dateigröße unverändert Bytes, davon ändern sich 404 Bytes durch Fettschrift,... nur nicht dort wo man sucht.

19 test.doc, jetzt mit Fettschrift Dateigröße unverändert Bytes, davon ändern sich 404 Bytes durch Fettschrift,... nur nicht dort wo man sucht. anno 1998

20 Ein Schachbrett als 8x8-BMP-Bild d42 00f b b b f0f f f1f 001f f2f f f3f 003f f4f f f5f 005f f6f f f7f 007f f8f f f9f 009f a7a7 00a7 afaf af b7b7 00b7 bfbf 00bf c7c7 00c7 cfcf 00000a0 00cf d7d7 00d7 dfdf 00df e7e7 00e7 efef 00000b0 00ef f7f7 00f7 001f 001f 001f 001f 1f c0 1f00 1f00 1f00 001f 001f 001f 001f 1f d0 1f00 1f00 1f00 001f 001f 001f 001f 1f e0 1f00 1f00 1f00 001f 001f 001f 001f 1f f0 1f00 1f00 1f00 Das Schachbrettmuster ist in der Datei wieder zu erkennen. anno 1998

21 Ein.avi-Video mit zwei Frames 0001fc fd fe ff c f6d c f7f7 00f f7f7 00f f7f7 00f f7f7 00f f f7f f700 f7f f700 f7f f700 f7f7 f7f7 00f f7f7 00f f7f7 00f f7f7 00f f f7f f700 f7f f700 f7f f700 f7f7 f7f7 00f f7f7 00f f7f7 00f f7f7 00f f f7f f700 f7f f700 f7f a0 f700 f7f7 f7f7 00f f7f7 00f b0 f7f7 00f f7f7 00f f c0 f7f f700 f7f f700 f7f d0 f700 f7f c f7f7 7ff e f7f7 7ff f7f7 7ff f7f f0 7ff f f700 f7f7 007f f700 f7f f f700 f7f7 007f f700 f7f7 f7f7 7ff f7f7 7ff f7f7 7ff f7f ff f f700 f7f7 007f f700 f7f f f700 f7f7 007f f700 f7f7 f7f7 7ff f7f7 7ff f7f7 7ff f7f ff f f700 f7f7 007f f700 f7f f f700 f7f7 007f f700 f7f7 f7f7 7ff f7f7 7ff f7f7 7ff f7f ff f f700 f7f7 007f f700 f7f f f700 f7f7 007f f700 f7f a b0 00c cc c0 00c Der Übergang zwischen beiden Frames ist kaum zu erkennen. anno 2008

22 Eine kleine PDF-Datei Test! anno 2008

23 Vektorgrafik (.svg) mit Smiley <? xml v e r s i o n= 1.0 encoding= UTF 8 standalone= no?> <! Created with Inkscape ( h t t p : //www. inkscape. org /) > <svg xmlns= h t t p : //www. w3. org /2000/ svg > <g t r a n s f o r m= t r a n s l a t e ( 131, 141) > <path d= M 386,268 A 127, ,268 A 127, ,268 z s t y l e= f i l l : #f f e b 0 0 ; /> <path d= M 251,229 A 30, ,229 A 30, ,229 z t r a n s f o r m= t r a n s l a t e ( 12, 2) /> <path d= M 251,229 A 30, ,229 A 30, ,229 z t r a n s f o r m= t r a n s l a t e (87, 2) /> <path d= M 270,572 A 80, ,572 t r a n s f o r m= t r a n s l a t e (68, 271) s t y l e= f i l l : n o n e ; s t r o k e : #000000; s t r o k e w i d t h : 3 0 ; /> </g> </ svg> anno 2008

24 Textdatei (.odt) mal näher untersucht Test! Archive:../textdatei_word_normal.odt extracting: mimetype creating: Configurations2/statusbar/ inflating: Configurations2/accelerator/current.xml creating: Configurations2/floater/ creating: Configurations2/popupmenu/ creating: Configurations2/progressbar/ creating: Configurations2/menubar/ creating: Configurations2/toolbar/ creating: Configurations2/images/Bitmaps/ inflating: content.xml inflating: styles.xml extracting: meta.xml inflating: Thumbnails/thumbnail.png inflating: settings.xml inflating: META-INF/manifest.xml

25 .odt: Was steht in der content.xml? <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <office:document-content xmlns:office="urn:oasis:names:tc:opendocument:xmlns:office:1.0" xmlns:style="urn:oasis:names:tc:opendocument:xmlns:style:1.0" xmlns:ooo=" xmlns:ooow=" <office:automatic-styles><style:style style:name="p1" style:family="paragraph" style:parent-style-name="standard" style:master-page-name="standard"> <style:paragraph-properties style:page-number="auto"/><style:text-properties fo:font-size="60pt" style:font-size-asian="60pt" style:font-size-complex="60pt"/> </style:style></office:automatic-styles> <office:body><office:text> <text:sequence-decls><text:sequence-decl text:display-outline-level="0" text:name="illustration"/><text:sequence-decl text:display-outline-level="0" text:name="table"/><text:sequence-decl text:display-outline-level="0" text:name="text"/><text:sequence-decl text:display-outline-level="0" text:name="drawing"/></text:sequence-decls> <text:p text:style-name="p1">test!</text:p> </office:text></office:body></office:document-content> anno 2008

26 Messfahrt im Mini Cooper S Clubman <?xml version="1.0" encoding="iso "?> <?xml-stylesheet type="text/xsl" href="auswertung_verbrauch.xsl"?> <resultlist counter="104" complete="false" this="auswertung_verbrauch.xml"> <result num="1"> <data> <name> _democar_attest_01.dat</name> </data> <date> </date> <time>10:45:03</time> <file num="0" filefilter="mdf"> <description>errechnung des Verbrauchs in g/kwh</description> <event cred="1.0" id="1"> <extradata> <Messdauer>0.09</Messdauer> <Motordrehzahl> </Motordrehzahl> <Moment> </Moment> <Verbrauch_lph>10.68</Verbrauch_lph> <Verbrauch_gkWh> </Verbrauch_gkWh> <Leistung_avg> </Leistung_avg> <momentaner_verbrauch_start> </momentaner_verbrauch_start> <momentaner_verbrauch_ende> </momentaner_verbrauch_ende> <StartTime> </StartTime> <n_motor_diff>1.0</n_motor_diff> <Moment_diff>0.0</Moment_diff> </extradata> </event> </file> </result>... </resultlist> anno 2008

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