Klinikum Göttingen BE Tumorzentrum XML-Schema und TuDaSch-XML

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1 Klinikum Göttingen BE Tumorzentrum XML-Schema und TuDaSch-XML

2 Kapitel Seite 1 Vorbemerkung 3 2 XSLT Arbeitsweise eines XSLT Prozessors Das Tag <xsl:template> Das Tag <xsl:apply-templates> XPath in XSLT XSLT - eine Programmiersprache? Repetition: Schleifen Verwendung von Variablen Sortieralgorithmen Bedingte Verarbeitung Objektorientierung? Erweiterungsfähigkeit 3 XPath - schon wieder eine Sprache 3.1 kurze Übersicht Funktionen 4 XML-Schema 4.1 Bestrebungen von XML-Schema Erweiterung des Datentypen PCDATA Eigene Typdefinitionen Import von externen Schemata 5 Umwandlung der TuDaSch-XML DTD in ein XML-Schema verfügbare Tools Umwandlung der DTD Die Vorteile einer DTD + XML-Metadaten Die Nachteile 5.3 Was bringt XML-Schema? Die Vorteile von XML-Schema 6 Fazit 21 23

3 1. Vorbemerkung Die in diesem Script erstellten Beschreibungen und Darstellungen können ein komplettes Buch über XSLT und XML-Schema für denjenigen, der sich mit diesen Thematken als Entwickler beschäftigen will, keinesfalls ersetzen. Dieses Script diente nur als Grundlage für einen Vortrag, der im Rahmen der Arbeitsgruppe für Tumordatenschnittstellen gehalten wurde. BE Tumorzentrum Göttingen, S. Veltmaat, 10/2002 Seite 3

4 2. XSLT Was ist XSLT? 1. XSLT ist eine Abkürzung für XSL Transformations 2. XSLwiederum steht für extended Stylesheet Language 3. XSLT ist eine Sprache im XML-Format 4. besitzt deshalb eine eigene DTD 5. XSLT dient der Transformation von XML-Daten 6. Wird vom W3C definiert: 7. Benötigt zur Umsetzung einen XSLT-Prozessor Die offiziellen Definitionen findet man im Internet unter: XSLT - XSL Arbeitsweise eines XSLT Prozessors Um XSLT zu verstehen, ist es für denjenigen, der mit XML bereits vertraut ist, am besten, er macht sich klar wie ein sog. XSLT Prozessor arbeitet. Der XSLT Prozessor selbst ist ein Stück Software, welches den Definitionen und Empfehlungen des W3C entsprechen muss. Man kann sich verschiedene Versionen bei Microsoft oder der Apache Software Foundation downloaden. Mit dem Microsoft-Paket ist es möglich, einen XSLT-Prozessor innerhalb des Internet-Explorers zu installieren. Der sog. Xalan-Transformator der Apache Software Foundation kann von der Kommandozeile des Betriebssystems (in einer Java Umgebung) betrieben oder auch als Service in jegliche Art von Software, also auch einen Webserver integriert werden. Die folgende Zeichnung gibt nur eine grobe Übersicht über die Eingabe- und Ausgabestruktur eines XSLT-Prozessors. Dieser erwartet definitionsgemäß immer ein XML-Quelldokument und ein XSLT-Stylesheet als Eingabeparameter. BE Tumorzentrum Göttingen, S. Veltmaat, 10/2002 Seite 4

5 Als Ergebnis erzeugt der XSLT Prozessor immer wieder einen XML Baum oder als Alternative nur 1 Knoten als Textdokument Wie aus der obigen Zeichnung hervorgeht, besitzt ein XSLT-Stylesheet ein Wurzelelement. Die Quelle - ein wohlgeformtes XML-Dokument- hat ebenfalls genau ein Wurzelelement. BE Tumorzentrum Göttingen, S. Veltmaat, 10/2002 Seite 5

6 Das Wurzelelement des XSLT Stylesheets ist immer das Tag: <xsl:stylesheet>. Hierin werden in Form von Attributwerten Angaben zu den Namensräumen gemacht. Dieses Wurzelelement darf keinen Text (PCData Abschnitte) enthalten und hat folgende 2 wichtige Kindelemente: <xsl:template> <xsl:output> 1. xml 2. html 3. text Das wichtigste Tag in XSLT!!. Dazu gibts ein eigenes Kapitel. Dieses Tag enthält Angaben zu den Ausgabeformaten. Sein wichtigstes Attribut method kann folgende Werte annehmen: Durch die Angabe 'text' erzeugt der XSLT-Prozessor immer nur einen Textknoten, allerdings ohne ein besitzendes Eltern-Tag, was meist auch nicht erwünscht ist. Streng genommen entspricht dies aber nicht mehr den Regeln eines wohlgeformten XML-Dokumentes Zunächst gleich die erste praktische Frage: Was passiert, wenn das Stylesheet-Root-Element leer ist, d.h. keine Kinder hat, man kann auch sagen : keine Anweisungen enthält? Ein wohlgeformtes Stylesheet, das allerdings unterhalb des Wurzelelements leer ist. Man ist spontan geneigt zu glauben, dass dann auch der Ausgabebaum leer ist doch dies ist ein Irrtum. Der Prozessor arbeitet immer, das gesamte Quelldokument ab, wobei die wichtigste Grundregel ist, dass er erst dann von einem Elementknoten zu dessen Nachfolger auf gleicher Ebene wechselt, wenn er ebenfalls alle Kindelemente des aktuellen Elementes bearbeitet hat. Was heißt in diesem Falle 'bearbeitet'? Die Antwort ist - er arbeitet eine vorgabe-mäßig eingestellte Schablone ab. Diese Vorgabeschablone (engl. Template) besteht darin, den Textknoten des augenblicklichen Elements ohne weitere Zugaben auszugeben. Ein Ausgabedokument - mit obigem Stylesheet produziert - kann dann wie folgt aus sehen: BE Tumorzentrum Göttingen, S. Veltmaat, 10/2002 Seite 6

7 Klinikum GöttingenBE TumorzentrumXML-SchemaundTuDaSch-XMLBE Tumorzentrum, S. Veltmaat Hintergrund von XML-SchemaSeit Mai 2001 existiert eine Definition von XML-Schema, welche auf den Seiten des W3C-Konsortiums abrufbar ist. Deutschsprachige Versionen dieser Definitionen finden sich auf folgenden Webseiten:Einführungwww.edition-w3c.de/TR/2001/REC-xmlschema / Strukturen, Elementewww.edition-w3c.de/TR/2001/REC-xmlschema / Datentypenwww.edition-w3c.de/TR/2001/REC-xmlschema / Ziele von XML-SchemaXML-Schema soll die bisherige Document Type-Definition ersetzen. Sie dient also dazu XML-Dokumentklassen zu definieren. Das besondere dabei ist, dass XML-Schema selbst eine Sprache ist, die den Anforderungen von XML genügt. XML-Schema selbst ist durch eine DTD-Datei definiert (weil XML-Schema nicht durch sich selbst definiert werden kann). Ein Vorteil dieser Vorgehensweise besteht darin, dass Metadaten wie Daten den Technologien der Verarbeitung von XML-Dateien (wie z.b. XSLT) zugänglich sind. Erweiterung der DatentypenMit XML Schema kann der Datentyp PCDATA der DTD wesentlich differenzierter beschrieben werden. Die folgende Graphik gibt einer Übersicht über die bereits vordefinierten Basistypen von XML Schema.Dieses Bild ist aus dem offiziellen Dokument des W3C-Konsortiums zum Thema Datentypen entnommen.xsltwas ist XSLT?XSLT ist eine Abkürzung für XSL TransformationsXSLwiederum steht für extended Stylesheet LanguageXSLT ist eine Sprache im XML-Formatbesitzt deshalb eine eigene DTDXSLT dient der Transformation von XML-DatenWird vom W3C definiert:xsltxslbenötigt zur Umsetzung einen XSLT-ProzessorArbeitsweise eines XSLT ProzessorsUm XSLT zu verstehen, ist es für denjenigen, der mit XML bereits vertraut ist, am besten, er macht sich klar wie ein sog. XSLT Prozessor arbeitet. Der XSLT Prozessor selbst ist ein... Vielleicht können Sie erkennen, dass das Quelldokument der obigen Transformation etwas mit diesem Artikel zu tun hat. In der folgenden Abbildung steht in der Sprache von XSLT wie der Prozessor mit dem XML-Baum des Quelldokuments verfahren ist. BE Tumorzentrum Göttingen, S. Veltmaat, 10/2002 Seite 7

8 Das obige Stylesheet erzeugt die gleiche Ausgabe wie eines ohne Templates. Die in dem obigen Beispiel in grauer Farbe aufgelisteten Anweisungen werden auch als die Built-In Template-Rule bezeichnet. Diese Anweisungen sind automatisch in jedem Stylesheet vorhanden, ohne dass sie angegeben werden müssen. Damit sollte verständlich werden, warum ein leeres Stylesheet als Ausgabe nicht einfach das unveränderte Quelldokument order gar ein leeres Dokument erzeugt: Durch den Ausdruck <xsl:value-of select='.'> wird auf den Wert (textliche Inhalt) des augenblicklichen Knotens Bezug genommen. Dieser wird damit ausgegeben. Das select-attribute von <xsl:apply-templates> besteht nur aus dem Ausdruck '*'. Das bedeutet dann einfach: 1. Gebe den Inhalt(Text) des aktuellen Knotens aus. 2. Selektiere alle Kindelemente ('*') des augenblicklichen Knotens und wende darauf ein passendes Template an. 3. Als Template wendet der Prozessor wieder das Template mit dem Attribut match='*' an. Programmierer erkennen darin gleich so etwas wie eine rekursive Struktur: Templates können auch sich selbst aufrufen. Es leuchtet ein, dass man selbst sogenannte Templates schreiben muss, um den Prozesssor dazu zu bringen, etwas Nützlicheres zu tun. Damit sind wir bei der nächsten wichtigen Regel an die sich ein XSLT-Prozessor halten muß: Findet er im Stylesheet ein Template, dessen match-attribut zur Adresse des aktuellen Knotens im Quelldokument passt, so wendet er dieses gefundene Template an und wandert gleich zum nächsten Element, ohne die aktuellen Kinder zu berücksichtigen. Das folgende Stylesheet erzeugt immer ein leeres Ausgabedokument: Dieses Stylesheet enthält ein Template, welches mit dem Attribute match='/' auf die Wurzel des Dokuments bezieht. Dieses Template passt auf das Wurzelelement eines jeden gültigen XML-Quelldokuments und bewirkt, weil es keine Inhalte oder XSLT-Anweisungen enthält (insbesondere kein weiteres 'apply-templates'), eine leere Ausgabe. Wie geht's weiter? Wenn der Prozessor am Ende des obigen Templates angelangt ist, wird er seine BE Tumorzentrum Göttingen, S. Veltmaat, 10/2002 Seite 8

9 Arbeit beenden, weil das Root-Element keinen Nachfolger auf seiner Ebene hat. Um ihn weiter arbeiten, zu lassen muss jetzt der XSLT-Autor selbst folgende Anweisungen festlegen: a. Welche Elemente des Quelldokumentes sollen bearbeitet werden? b. Mit welchen Templates soll der Prozessor diese Elemente dann bearbeiten? <xsl:apply-templates> Heißt die Antwort auf diese Fragen. Dieses Tag besitzt das Attribute select='...' Dieses Attribut adressiert Elementknoten des Quelldokuments, auf welche dann der XSLT-Prozessor Templates des XSLT-Stylesheets anwenden soll. Es sollte klar sein, dass 'passende' Templates nicht notwendigerweise im Stylesheet definiert sein müssen. Trotzdem macht der Aufruf 'apply-templates' in der Regel nur Sinn, wenn entsprechende Templates definiert wurden. Was darf innerhalb eines Templates vorkommen? 4. ein definierter Set von XSLT-Tags 5. jedes nicht XSLT-Tag. Hierbei ist nur zu beachten, dass ein XSLT-Stylesheet als Ganzes! ein wohlgeformtes XML-Dokument sein muß, d.h. diese Tags müssen auch innerhalb des jeweiligen Templates wieder enden. Selbstverständlich können auch diese Tags wieder Tags (Kindelemente) enthalten. 6. Text. Zu beachten ist hierbei nur der richtige Umgang mit den spitzen Klammern und Apostroph-zeichen, falls welche vorkommen sollen. Was macht der XSLT-Prozessor damit? 7. XSLT-Tags werden als Anweisungen verarbeitet und für den Fall, dass sie Rückgabewerte erzeugen, werden diese Werte als Ausgabe erzeugt. 8. Diese Tags werden so wie sie stehen ausgegeben. 9. Text wird einfach ausgegeben mit oder ohne Whitespaces. Dieses kann man über bestimmte Attributwerte einstellen. An dieser Stelle wird deutlich, warum XSLT gleich nach seiner Entstehung so viel Aufmerksamkeit erfahren hat: Mit XSLT kann jedes wohlgeformte XML-Quelldokument in jedes beliebige XML-Ausgabeformat umgewandelt werden. Durch die Möglichkeit,Texte zu erzeugen, kann auch Programmcode erzeugt werden Das Tag <xsl:template> Der Name Template (=Schablone) ist ein passender Ausdruck dafür, dass innerhalb BE Tumorzentrum Göttingen, S. Veltmaat, 10/2002 Seite 9

10 dieses Tags Anweisungen stehen, die auf einen bestimmten Typen (Adresse) von Zielobjekt wie eine Schablone angewendet werden. Das Problem ist nur: Wie wird die Verbindung zwischen Template und Zielobjekt (XML-Knoten des Quelldokuments) hergestellt? Das Attribut match='...' muss einen Ausdruck enthalten, welcher den Bezug herstellt. Die Syntax dieses Ausdrucks ist definiert ebenfalls durch das W3C in Form einer separaten Sprache, die XPath bezeichnet wird Das Tag <xsl:apply-templates> Durch dieses Tag werden Tags aus dem Quelldokument adressiert. Der XSLT Prozessor arbeitet diese Liste! dann ab, indem er Templates darauf anwendet. Falls keine direkt im Stylesheet definiert wurden, nimmt er dann das obige default Template der Built-in Template Rule. Wie das match-attribut beim <xsl:template> - Tag muss hier das Attribut select='...' einen Ausdruck enthalten, welcher den Bezug zum Quelldokument herstellt. Die Syntax dieses Ausdrucks ist definiert ebenfalls durch das W3C in Form einer separaten Sprache, die XPath bezeichnet wird. 2.2 XPath in XSLT Die beiden obigen Tags stellen sicherlich die wichtigsten Ausdrücke dar, in denen XPath in XSLT eingesetzt wird. An dieser Stelle eine Übersicht über Tags, die häufig eingesetzt werden und für ein Attribut einen XPath-Ausdruck erwarten: <xsl:template> match='...' <xsl:apply-templates> select='...' <xsl:value-of> select='...' <xsl:for-each> select='...' <xsl:variable> select='...' 2.3 XSLT - eine Programmiersprache? Diese Frage bleibt hier unbeantwortet. Machen Sie sich selbst ein Bild Repetition: Schleifen <xsl:for-each> select='...' Der XPath-Ausdruck ergibt als Ergebnis eine Liste, die auch mehr als ein Element enthalten kann. Der Xslt-Prozessor arbeitet für jedes einzelne Element der Liste alle Anweisungen ab, die als Kindelemente des <xsl:for-each> im Stylesheet aufgeführt sind. BE Tumorzentrum Göttingen, S. Veltmaat, 10/2002 Seite 10

11 Der gleiche Effekt wird natürlich erzeugt, wenn man <xsl:apply-templates> verwendet. Dabei muss dann sichergestellt sein, dass für jedes Element der Liste dasselbe Template definiert ist. Vielleicht ist dieser Sachverhalt aber ein Vorteil für die Templates im Hinblick auf Flexibilität! Verwendung von Variablen Durch die Tags <xsl:variable> und <xsl:param>hat der Stylesheet-Programmierer die Möglichkeit: 1. Variablen zu definieren 2. Variablen ähnlich wie bei einem Methodenaufruf an Templates weiterzureichen Sortieralgorithmen Durch das Tag <xsl:sort> kann festgelegt werden, in welcher Reihenfolge die Nodelists für die Tags <xsl:apply-templates> und <xsl:for-each>erstellt werden sollen. Dazu muss <xsl:sort> als erste(s) Kindelement(e) aufgeführt werden Bedingte Verarbeitung Es existieren auch Tags für die bedingte Verarbeitung wie auch die mehrfach Fallunterscheidung Objektorientierung? Eine wichtige Eigenschaft objektorientierter Programmiersprachen besteht darin, dass Methoden unter gleichem Namen mehrfach definiert werden können. Sie unterscheiden sich nur (das müssen sie!) in der Struktur ihrer Übergabeparameter. Auf Grund der unterschiedlichen Struktur der Übergabeparameter ist ein objektorientiertes System in der Lage, die passende Methode einzubinden. Template-overloading heisst das Äquivalent dazu in XSLT. BE Tumorzentrum Göttingen, S. Veltmaat, 10/2002 Seite 11

12 Beispiel zu Template-overloading Das obige Stylesheet enthält neben dem Root-Template zwei weitere, die sich auf Knoten mit dem Tagname 'PATIENT' beziehen. Das zweite von beiden enthält aber in eckigen Klammern eine Bedingung: Der betreffende Knoten soll einen Kindknoten mit Namen 'BAS_DIAGNOSE' besitzen, welches wiedderum ein Attribut 'icd' besitzt. Der Wert der ersten 3 Stellen soll 'C50' sein. Man kann sich denken, was passiert wenn in der Liste select='/daten/patient' ein Element auftaucht, auf das diese Bedingung zutrifft: Der Xslt-Prozessor wählt das zweite Template aus und bringt es zur Ausführung und das obwohl das erste Template mit dem Attribut match='patient' grundsätzlich auch passen würde. Der XSLT Prozessor verfügt also über einen internen Bewertungsalgorithmus Erweiterungsfähigkeit XSLT kann über ein definiertes Schema mit verschieden Sprachen wie auch Scriptsprachen erweitert werden. Dabei ist feszuhalten, dass: 1. neue Tags definiert werden können 2. neue Funktionen definiert werden können Die Mächtigkeit dieser Möglichkeiten kann man schon daran erahnen, dass für diese BE Tumorzentrum Göttingen, S. Veltmaat, 10/2002 Seite 12

13 Objekte Übergabeparameter vom Typ NodeList definiert werden können. BE Tumorzentrum Göttingen, S. Veltmaat, 10/2002 Seite 13

14 3. XPath - schon wieder eine Sprache Die volle Beschreibung dieser Sprache findet man unter: Der volle Umfang von XPath soll hier nicht erläutert werden. Hier nur die wichtigsten Eigenschaften: 3.1 kurze Übersicht 1. Die primäre Funktion von XPath besteht darin, Teile eines XML-Dokuments zu adressieren. Dabei ähnelt die Syntax in ihrer Kurzform den Pfadangaben eines Dateisystems - Die Directory-Namen entsprechen dabei den Tag-Names der Elementknoten. Ein Beispiel wäre also select='/tudasch/daten/patient'. Im Unterschied zu einem Dateisystem sollte dabei klar werden dass: 2. das Ergebnis eines solchen XML-Pfades nicht nur ein Element, sondern auch eine ganze Liste von Elementen sein kann. 3. das Ergebnis eines solchen XML-Pfades auch leer sein kann. 4. die beiden genannten Fälle zu keiner Fehlermeldung führen würden. Der obige Pfadausdruck beginnt mit einem '/'. Das bedeutet für den XSLT-Prozessor, dass er diesen Ausdruck auf die Wurzel des Quelldokuments bezieht. Lässt man den Slash einfach weg, bezieht sich jeder Pfadausdruck auf das Element, welches gerade durch den Prozessor bearbeitet wird. Neben der Möglichkeit einer Pfadangabe besteht noch die Möglichkeit des Mustervergleichs welcher in eckige Klammern [..] gesetzt werden muss. Hierzu nur einige Beispiele:. Der aktuelle Knoten, d.h. der wo sich der XSLT-Prozessor gerade befindet. * Alle Kindelemente des aktuellen Knotens.. Das Elternelement des aktuellen /DATEN/PATIENT[@plz='37075'] Der Wert des Attributs ort des aktuellen Knotens. stellt immer den Bezug zu einem Attribut her. Dieser Ausdruck selektiert alle Elemente mit dem Namen PATIENT, welche ein BE Tumorzentrum Göttingen, S. Veltmaat, 10/2002 Seite 14

15 Elternelement mit Namen DATEN haben und ein Attribut mit Namen plz und Wert besitzen /DATEN/PATIENT[BAS_FOLLOW] Dieser Ausdruck selektiert alle Elemente mit dem Namen PATIENT, welche ein Elternelement mit Namen DATEN haben und Kindelement mit Namen BAS_FOLLOW besitzen Funktionen Neben der Möglichkeit Dateninhalte eines XML-Dokuments zu adressieren verfügt XPath über einen Satz an sehr nützlichen Basisfunktionen, die die Verwendung dieser Ausdruckssprache sehr flexibel machen. Neben diesen Funktionen kann man in einem XPath-Ausdruck auch einen Set von Basisrechenoperatoren auf die Inhalte eines Quelldokuments anwenden. BE Tumorzentrum Göttingen, S. Veltmaat, 10/2002 Seite 15

16 4. XML-Schema Seit Mai 2001 existiert eine Definition von XML-Schema, welche auf den Seiten des W3C-Konsortiums abrufbar ist. Deutschsprachige Versionen dieser Definitionen finden sich auf folgenden Webseiten: Einführung Strukturen, Elemente Datentypen Bestrebungen von XML-Schema XML-Schema soll die bisherige Document Type-Definition ersetzen. Sie dient also dazu XML-Dokumentklassen zu definieren. Das besondere dabei ist, dass XML-Schema selbst eine Sprache ist, die den Anforderungen von XML genügt. XML-Schema selbst ist durch eine DTD-Datei definiert (weil XML-Schema nicht durch sich selbst definiert werden kann). Sowohl Elemente als auch Datentypen können in XML-Schema durch das Element 'documentation' kommentiert und erläutert werden. Das Besondere dabei ist, man kann jeden Abschnitt der Dokumentation in verschiedenen Sprachen anlegen. Durch das Attribut xsi:lang wird dabei durch standardisierte Kürzel die Sprache festgelegt. Ein Vorteil dieser Vorgehensweise besteht darin, dass Metadaten wie Daten den Technologien der Verarbeitung von XML-Dateien (wie z.b. XSLT) zugänglich sind Erweiterung des Datentypen PCDATA Mit XML Schema kann der Datentyp PCDATA der DTD wesentlich differenzierter beschrieben werden. Die folgende Graphik gibt einer Übersicht über die bereits vordefinierten Basistypen von XML Schema. BE Tumorzentrum Göttingen, S. Veltmaat, 10/2002 Seite 16

17 Dieses Bild ist aus dem offiziellen Dokument des W3C-Konsortiums zum Thema Datentypen entnommen Eigene Typdefinitionen XML-Schema bietet die Möglichkeit, eigene Datentypen zu definieren, indem sie aus anderen bereits vordefinierten Typen abgeleitet werden. Die wesentlichen Mechanismen sind dabei: Erweiterung Durch eine sog. Vereinigungsanweisung können mehrere Datentypen BE Tumorzentrum Göttingen, S. Veltmaat, 10/2002 Seite 17

18 zusammengeführt werden. Dieser Datentyp ist dann auch wieder der Typ einzelner Attribute oder Elemente. Datentypen können durch Definition zusätzlicher Attribute oder Kindelemente erweitert werden. Datentypen, welche sich aus mehreren Elementen zusammensetzen, werden komplexe Datentypen genannt Einschränkung Für einfache Datentypen lassen Maximal-,Minimalwerte bestimmen. sich Der Werteinhalt kann eingeschränkt werden von durch Angabe Werte Wertelisten wie Zeichenlänge, (Aufzählungstypen) XML Schema verfügt über eine eigene Syntax, mit der Muster (Patterns) definiert werden können. Diese ist derjenigen in der Programmiersprache PERL für reguläre Ausdrücke verwendeten Syntax sehr ähnlich Import von externen Schemata Ein XML-Schema kann als Ganzes durch Importe aus mehreren externen XML-Schemata erweitert werden. Namenskonflikte lassen sich dabei durch die Verwendung von Namensräumen ausschliessen. BE Tumorzentrum Göttingen, S. Veltmaat, 10/2002 Seite 18

19 5. Umwandlung der TuDaSch-XML DTD in ein XML-Schema Bei der Umwandlung der TuDaSch-XML in ihrer jetzigen Version muss folgendes bedacht werden: Eine DTD ist kein XML. Damit dürfte klar sein, dass die Datei 'tudasch_ dtd' nicht mit XSLT bearbeitet werden kann Lösungen für dieses Problem werden bereits angeboten. 5.1 verfügbare Tools Es existieren mittlerweile mehrere Tools auf dem Markt, die sich alle mit XML beschäftigen und etwas grosspurig als XML-IDE (Integrated Development Environment) bezeichnet werden. U.a. sind folgende Funktionen dabei verfügbar: 1. Automatische Generierung einer DTD aus einem wohlgeformten XML Dokument 2. Automatische Generierung eines XML-Schemas aus einem wohlgeformten XML Dokument 3. Automatische Umwandlung einer DTD in ein XML-Schema und umgekehrt 4. Grafische interaktive Oberfläche für die Erstellung/Pflege einer XML-Datei 5. Grafische interaktive Oberfläche für die Erstellung/Pflege eines XML-Schemas 5.2 Umwandlung der DTD Die folgende Grafik wurde mit dem Produkt XMLSPY produziert. Dieser Grafik liegt eine durch Mouseclick erzeugte.xsd Datei (XML-Schema) zu Grunde. BE Tumorzentrum Göttingen, S. Veltmaat, 10/2002 Seite 19

20 In dem Tool kann der Nutzer jederzeit zwischen dem Source Code und dieser Grafik wechseln Die Vorteile einer DTD + XML-Metadaten Die Vorteile werden in der vorläufigen Beschreibung der jetzigen Version aufgeführt, dies sind u. a.: 1. Der DTD Datentyp PCDATA kann erweitert werden. 2. Der semantische Inhalt der Datenfelder ist variabel definierbar Die Nachteile Festzuhalten bleibt, dass ein Teil der Metadaten nicht Teil der neu erzeugten XML-Schema Datei ist. Sie werden in einem Abschnitt des Instanzdokumentes (XML-Datei) definiert. Dieses hat folgende Konsequenzen: 1. Daten können nicht in vollem Umfang mit bereits verfügbaren Parsern auf Validität geprüft werden. 2. Zur Definition der Grunddatentypen bedarf es einer eigenen schnittstellenspezifischen Syntax. 3. Der Abschnitt Metadaten muss mit jeder Datenlieferung transferiert werden. 4. Die Anzahl der Datenfelder ist durch die DTD exakt begrenzt. BE Tumorzentrum Göttingen, S. Veltmaat, 10/2002 Seite 20

21 5. Datenlieferungen mit unterschiedlicher Metadatenreferenz benötigen in fast allen Fällen auch eine eigene Verarbeitungsprozedur. 5.3 Was bringt XML-Schema? Eine naheliegende Alternative wäre es also, den Abschnitt <METADATEN> im XML-Schema unterzubringen. Ein Auszug aus dem Stylesheet, welches die XML-Datei mit Metadaten in ein neues XML-Schema transferiert. BE Tumorzentrum Göttingen, S. Veltmaat, 10/2002 Seite 21

22 Diese Grafik basiert auf einer XML-Schema Datei, die durch Transformation einer XML-Metadaten Referenzdatei mittels XSLT-Stylesheet erzeugt werden konnte. Es fällt gleich auf, dass der Metadatenabschnitt nicht mehr auftaucht. BE Tumorzentrum Göttingen, S. Veltmaat, 10/2002 Seite 22

23 Diese Grafik entsteht, indem man die obige Grafik durch Mausklick weiter aufklappt. Die Informationen des Metadatenabschnitts liegen Datensatzdefinitionen in der selben XML-Schema Datei jetzt bei den Die Vorteile von XML-Schema Ein wesentlicher Vorteil von XML-Schema besteht in dem bereits vordefinierten umfangreichen Typsystem, welches in diesem Dokument nicht vollständig beschrieben werden kann. Das Kapitel über XML-Schema erstellt nur eine Übersicht. An dieser Stelle nur noch einmal einige wesentlichen Eigenschaften, die ein XML-Schema auszeichnet und für die Tumordatenschnittstellenproblematik für die Zukunft interessant sein können : Parsing Erweiterungsfähigkeit Für alle Datentypen stehen bereits jetzt Parser zur Verfügung, die weltweit im Einsatz sind. Diese Parser erkennen u. a. ob eine Webadresse oder Adresse richtiges Format hat. Auch das Problem mit den potentiell ungenauen Datumsangaben können sie jetzt schon ohne Zusatzaufwand lösen. Wie im Kapitel über XML-Schema beschrieben, können neue Datentypen durch den Mechanismus der Erweiterung erzeugt werden. BE Tumorzentrum Göttingen, S. Veltmaat, 10/2002 Seite 23

24 Einschränkungen Kontrolle Ebenso können neue Datentypen durch den Mechanismus der Einschränkung erzeugt werden. Die Möglichkeiten der Datentypableitung können durch die Attribute 'abstrakt', 'final' und 'block' kontrolliert werden. Wie kann man diese Eigenschaften für Tudasch nutzen? 1. Teile eines XML-Schemas können als unveränderbar definiert werden. 2. andere Teile eines XML-Schemas können als erweiterbar definiert werden. BE Tumorzentrum Göttingen, S. Veltmaat, 10/2002 Seite 24

25 6. Fazit 1. Die XML-Metadaten-Referenzdatei (TUDASCH-XML Version 2002/04) kann durch XSLT in eine gültige XML-Schemadatei übertragen werden. 2. Durch Anwendung dieses XML-Schemas wird es möglich, ein mit Daten gefülltes Instanzdokument mit bereits verfügbaren standardisierten Parsern zu parsen. (Das Problem einer semantischen Prüfung der Daten ist damit noch nicht vollends gelöst. ) XML-Schema bietet die Möglichkeit eine Schnittstelle mit der Eigenschaft eines 'kleinsten gemeinsamen Nenners' zu definieren. Jeder Datenlieferant hat dabei trotzdem die Möglichkeit, neue Dateninhalte in der.xsd Datei hinzu zu definieren. Der Empfänger solcher Daten ist damit nicht unbedingt gezwungen, seine bereits mit Aufwand erstellte Verarbeitungssoftware zu verändern. Diese wird ohne Fehlermeldung auch erweiterte Datenpakete verarbeiten können, sofern sie auf dem weltweit standardisierten Document Object Model (DOM) aufbaut. Eine solche Software wäre z.b. XSLT! BE Tumorzentrum Göttingen, S. Veltmaat, 10/2002 Seite 25