XML DTD und Schema von Thomas Mangold

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1 XML DTD und Schema von Thomas Mangold Inhalt: Zweck kurze Übersicht über den Aufbau Gemeinsamkeiten und Unterschiede Grundelemente Schema vs. DTD Beispiel Definitieren eines Schemas Links XML-Seminar 02 1 Zweck einer DTD oder eines Schemas XML-Dokument ohne DTD muss nur wohlgeformt sein Hilfsmittel zur Validierung Das XML-Dokument ist eine Instanz des Schemas oder der Dokumenten Typ Deklaration Kann auch als Datenstrom aus einer Applikation oder aus einem Datenbankfeld kommen XML-Seminar

2 Aufbau des Klassendokumentes Gemeinsamkeiten Abbild des XML-Knotenbaumes Knoten sind Elemente Knotenattribute sind Attribute Blätter sind Inhalt Unterschiede DTD durch Backus-Naur-ähnliche Grammatik beschrieben Schema durch das W3C-Schema unter definiert und als XML-Dokument aufgebaut XML-Seminar 02 3 Unterschiede (Fortsetzung) DTD: DOCTYPE Deklaration mit Grammatik importiert: <DOCTYPE Wurzelelement... eine.dtd> XML Schema: <xsd:schema xmlns:xsd...> <Wurzelelement>... Definition... </Wurzelelement> </schema> XML-Seminar

3 Elementdeklaration DTD-Elemente heissen wie der XML-Knoten, XSD- Elemente können eigene Namen haben. DTD: XML-Schema: <!ELEMENT Name (Grammatik)> <element name='name' type= 'Typ'... >... weitere Elemente... </element > XML-Seminar 02 5 Inhaltsdeklaration DTD-Inhalt wird als parsable Character Data deklariert, während XSD-Inhalt beliebig genau definiert werden kann. DTD: <!ELEMENT Lottozahl #PCDATA> XML-Schema: <simpletype name='lottozahl'...> < restriction base='positiveinteger' > <maxinclusive='45'/> </restriction > </simpletype> XML-Seminar

4 Operatoren Folgeoperator: Die Elemente müssen in der angegebenen Reihenfolge im XML-Dokument erscheinen DTD:, (Komma) <!ELEMENT Folge (Kind_1, Kind_2)> XML-Schema: <sequence></sequence> <complextype name='folge'...> <sequence> <element name='kind_1'... /> <element name='kind_2'... /> </sequence> </complextype> XML-Seminar 02 7 Operatoren (Fortsetzung) Auswahloperator: Ein Elemente aus der Liste muss im XML-Dokument erscheinen. DTD: (senkrechter Strich) <!ELEMENT Auswahl (Kind_1 Kind_2)> XML-Schema: <union></union> <complextype name= 'Auswahl'...> <union > <element name='kind_1'... /> <element name='kind_2'... /> </union > </complextype> XML-Seminar

5 Operatoren (Fortsetzung) Optionale Elemente: Ein Elemente das im XML- Dokument erscheinen kann aber nicht muss. DTD:? (Fragezeichen dahinter) <!ELEMENT Kleinfamilie (Kind)?> XML-Schema: Attribut minoccurs='0' <element name='kleinfamile'... > <element name= 'Kind' minoccurs='0' maxoccurs='1'... /> </element> XML-Seminar 02 9 Operatoren (Fortsetzung) Wiederholte Elemente: Ein Elemente das im XML- Dokument mindestens 1x aber auch mehrmals erscheinen kann. DTD: + (Pluszeichen dahinter) <!ELEMENT Kinderfamilie (Kind)+ > XML-Schema: Attribut minoccurs='1' <element name='kinderfamilie'... > <element name= 'Kind' minoccurs='1' maxoccurs='27'... > </element> XML-Seminar

6 Operatoren (Fortsetzung) Optional wiederholte Elemente: Ein optionales Element das im XML-Dokument beliebig viele Male erscheinen kann. DTD: * (Asterix dahinter) <!ELEMENT Familie (Kind)* > XML-Schema: minoccurs / maxoccurs <element name='familie'... > <element name='kind' minoccurs='0' maxoccurs='unbound'... > </element> XML-Seminar Operatoren (Schluss) Priorisierung der Elemente: DTD: ( ) (Klammern) <!ELEMENT name (Kind_1, (Kind_2 Kind_3)*) > XML-Schema: Baumtraversierung Die Schachtelung der Elemente auf Grund der Traversierung des Knotenbaums gibt eine automatisch die Priorisierung XML-Seminar

7 Attribute Attribute beschreiben einen XML-Knoten exakter. DTD: <!ATTLIST el_name att_name 1 #REQUIRED att_name 2 value (ja nein) 'ja' att_name 3 #CDATA att_name 3 #IMPLIED> XML-Schema: Alle Attribute werden als einfache Datentypen definiert. #CDATA ist vom eingebauten Typ string' und kann mit regulären Ausdrücken näher definiert werden XML-Seminar DTD XML-Schema Vorteile eines Schemas: reines XML, Verarbeitung mit den gleichen Werkzeugen, wie das eigentliche Dokument. Starke Typenprüfung für Inhalte und Attributwerte Möglichkeit, den Inhalt eines Elements explizit als Nullwert zu erklären: Deklaration: <xsd:simpletype name="empfaenger" type="xsd:string" nillable="true"/> Anwendung im Dokument: <empfaenger xsi:nil="true" /> XML-Seminar

8 DTD XML-Schema Vorteile eines Schemas: (Fortsetzung) Möglichkeit der Abbildung eines Schlüssel- / Fremdschlüssel Mechanismus mit <keyref> und ein wenig XPath: <xsd:element name="wurzelelement"> <xsd:complextype> <xsd:sequence> <xsd:element name="element1 maxoccurs="unbounded"> <xsd:complextype> <xsd:attribute name="element1_key type="integer" /> <xsd:attribute name="element1_data type="text" /> </xsd:complextype> XML-Seminar DTD XML-Schema Vorteile eines Schemas: (Fortsetzung) <xsd:key name="element1_prkey"> <xsd:selector xpath=".//element1"/> <xsd:field </xsd:key> </xsd:element> <xsd:element name="element2 maxoccurs="unbounded"> <xsd:complextype> <xsd:attribute name="element2_key type="integer" /> <xsd:attribute name="element1_key type="integer" /> <xsd:attribute name="element2_data type="text" /> </xsd:complextype> XML-Seminar

9 DTD XML-Schema Vorteile eines Schemas: (Fortsetzung) <xsd:keyref name="element1_fokey refer= Element1_PrK"> <xsd:selector xpath=".//element2"/> <xsd:field </xsd:keyref> </xsd:element> </xsd:sequence> </xsd:complextype> </xsd:element> Vorteile einer DTD: sie ist eventuell schon vorhanden. Der Parser kann ev. nur gegen DTD prüfen XML-Seminar XML-Schemadefinition Grundlage des Aufbaus ursprünglich von Microsoft vorgeschlagen Wurzelbezeichner <schema>...</schema> eine oder mehrere Referenzen auf Namensräume eingeklammerte Elemente bestehend aus einfachen und zusammengesetzten Datentypen mit oder ohne Attribute Datentypedefinitionen aller Datentypen aus dem eigenen Namensraum wohlgeformtes XML XML-Seminar

10 Elemente Ein Element hat normalerweise mindestens zwei Attribute: name: Gültiger, im Namensraum eindeutiger Bezeichner. type: Bezeichner eines irgendwo definierten Datentypen <xsd:element name='namedeselementes' type='typdeselements' >... </xsd:element> <xsd:element ref='eindefiniertertyp'/> XML-Seminar Datentypen XML-Schema kennt einfache und zusammengesetzte Datentypen einfacher Datentyp (simpletype): kann keine weiteren Elemente enthalten Ist meist in eingebauter Datentyp oder von einem solchen abgeleitet. zusammengesetzter Datentyp (complextype): kann beliebige weitere Elemente enthalten, einfache oder zusammengesetzte XML-Seminar

11 Datentypen (Fortsetzung) einfacher Datentypen für eine natürliche Zahl: <xsd:simpletype name='laufnummer' type='xsd:positiveinteger' /> zusammengesetzter Datentyp für eine Adresse: <xsd:complextype name='adressentyp'> <xsd:sequence> <xsd:element name='name' type='xsd:string'/> <xsd:element name='strasse' type='xsd:string'/> <xsd:element name='ort' type='xsd:string'/> </xsd:sequence> </xsd:complextype> XML-Seminar Eingebaute Datentypen (built-in types) anytype all complex types anysimpletype boolean string datetime double decimal float anyuri normalizedstring integer token nonpositiveinteger long nonnegativeinteger language Name NMTOKEN negativeinteger int unsignedlong positiveinteger NCNAME short unsignedint ID IDREF ENTITY byte unsignedshort Legende: Urtypen primitive Typen abgeleitete Typen unsignetbyte XML-Seminar

12 Eingebaute Datentypen (Fortsetzung) Grundlage für eigene Datentypen Ableitung mit Einschränkung (derived by restriction): <xsd:simpletype name='betrag'> <xsd:restriction base='xsd:decimal'> <xsd:totaldigits value='10' /> <xsd:fractiondigits value='2' fixed='true' /> </xsd:restriction> </xsd:simpletype> Anmerkung: Ein einfacher Typ kann Bezeichner, aber keine Elemente enthalten! XML-Seminar Eingebaute Datentypen (Fortsetzung) Ableitung als Liste (derived by list): Die Menge aller Lottozahlen kann mit einem XML-Schema so definiert werden: Einzelne Lottozahl: <xsd:simpletype name'lottozahl'> <xsd:rest...base= 'xsd:positiveinteger'> <xsd:maxinclusive value='45'/> </xsd:restriction></xsd:simpletype> Alle Lottozahlen: <xsd:simpletype name='lottozahlen'> <xsd:list itemtype='lottozahl'/> </simpletype> XML-Seminar

13 Eingebaute Datentypen (Fortsetzung) Ableitung als Vereinigungsmenge (derived by union): Attribut maxoccurs : <simpletype name='maxoccurs'> <union> <simpletype> <restriction base='nonnegativeinteger' /> </simpletype> <simpletype> <restriction base='string' > <pattern value='unbound' /> </restriction> </simpletype> </union> </simpletype> XML-Seminar Sichtbarkeit der Elemente Kinder des Wurzelementes <schema> sind global sichtbar Diese Elemente können von überall referenziert werden bei Unterelementen eines zusammengesetzten Elements beschränkt sich die Sichtbarkeit auf den umschliessenden <complextype> Die Sichtbarkeitsregeln helfen Namenskonflikte zu vermeiden XML-Seminar

14 Attribute Ein Element kann beliebig viele Attribute haben. Attribute werden als einfache Typen definiert oder importiert. XML-Schema bringt eine grosse Zahl definierter Attribute mit. globale Attribute Datentypspezifische Attribute obligatorische Attribute kommen immer aus dem dem Kontext und sind nicht durch das XML-Schema vorgegeben XML-Seminar globale Attribute XML-Schema kennt die folgenden Attribute, welche allen Datentypen mitgegeben werden können: abstract 'true' 'false' muss ersetzt werden annotation Kommentar default Inhalt bei leeren Elementen fixed vorgegebener fixer Inhalt maxoccurs max. Vorkommen, default 1 minoccurs min. Vorkommen, default 1 name gültiger XML-Name XML-Seminar

15 globale Attribute (Fortsetzung) ref Referenz auf eine Definition type Name eines definierten Elementes nillable 'true' 'false' Element kann einen echten Nullwert annehmen eigene Attribute Werden immer als einfacher Datentyp definert <xsd:attribut name='meinattribut' type=xsd:string minoccurs='1' /> Defaultwert von minoccurs ist bei Attributen XML-Seminar Anonyme Definitionen Elemente ohne Attribut name Datentyp wird nur einmal benötigt übersichtlicheres Schema <xsd:complextype name='listeneintrag'> <xsd:sequence> <xsd:element name='produkt' type='xsd:string'/> <xsd:element name='menge' > <xsd:simpletype> <xsd:restriction base='xsd:positiveinteger'> <xsd:maxexclusive value='100'/> </xsd:restriction> </xsd:simpletype> </xsd:element> </xsd:sequence> </xds:complextype> XML-Seminar

16 Links Einführungen und Tutorials: Kurze Einführung für Schemen und DTD: (deutsch) Kurze Einführung für Schemen: (englisch) DTD Tutorial: (englisch) XML Schema-Tutorial: (englisch) XML-Seminar Links (Fortsetzung) W3C Schema-Definition: Part 0: Introduction Part 1: Structures Part 2: Datatypes: XML-Seminar

17 Werkzeuge Eingesetzte Werkzeuge: Werkzeugsammlung: XML-Editor Xeena von IBM: Schema-Validator von SUN: Umsetzer DTD Schema: XML-Seminar XML Schema <schema> <danke> ENDE </danke> </schema> XML-Seminar

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