XML und Dokumentenmanagement

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1 XML und Dokumentenmanagement XML-Standards XML DTD XPath XSL DOM, SAX, XQuery,... - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 1 Überblick: Internet-Technologien für Dokumentenmanagement Server-Technologien Datenbankkopplung nur HTML XML+XSL Dokumentsprachen Client-Technologien - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 2 Prof. Dr. Stefan Böttcher 1

2 Beispiel: XML-Datei XML-Datei = Daten + Interpretation <> < name="meier"> <auftrag> <teil>pc500</teil> </auftrag> <adresse> Isartor 22, München </adresse> </> < name="reich"> </> </> - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 3 extended Markup Language (XML) XML - eine Familie von Standards: XML (extended Markup Language) rechnerübergreifend austauschbares Datenformat ( Bäume ) häufig verwendet für Inhalte (=Nutzdaten) XPath Pfadausdrücke, um in XML-Bäumen zu navigieren verwendet in anderen XML-Standards (z.b. XSL) XSL (extended Stylesheet Language) verwendet als Layout für Nutzdaten / zur Datenkonvertierung viele weitere Standards: XQuery (Anfragen), DTD ( Typdefinition ), XML-Schema ( Integritätsbedingungen ) - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 4 Prof. Dr. Stefan Böttcher 2

3 Einheitlicher Standard für Nutzdaten DTD: legt Datenformat für alle Nutzdaten eines Typs fest => gleiche Datenformate für alle Beteiligten firmenübergreifende Datenaustauschformate Neue Datenaustausch-Sprachen auf XML-Basis Beispiel: ebxml (E-Business XML) als Basis für OTA (Open Travel Association) für Reisen, Reisebüros etc. Konsequenz des Standards: (Markt-)Zwang den Standard zu benutzen - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 5 Trennung von Nutzdaten und Layout Nutzdaten (Filiale2.xml) Layout (Techniker2.xsl) Nutzdaten (Filiale1.xml) Layout (Kunde1.xsl) HTML-Datei Kombiniert gewünschte Daten mit gewünschtem Layout - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 6 Prof. Dr. Stefan Böttcher 3

4 Trennung von Nutzdaten und Layout (2) Konsequenzen: Nutzdaten sind änderbar, ohne Layout zu ändern (neue Preise) Layout ist änderbar ohne Nutzdaten zu ändern ( anderes Logo, neuer Verkäufer, anderer Kunde, anderer Mitarbeiter, neue Sicht der Daten ) 1 Layout für verschiedene Nutzdaten (Rahmen mit Firmenlogo,...) 1 (Nutz-)Datenquelle für verschiedene Layouts (Techniker, Verkäufer, Kunde, Reseller,...) - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 7 HTML-Datei und HTML-Ausgabe <html> <body> <h1>auftragsliste:</h1> <table border="1" width="100%"> <tr> <td>kunde</td> <td>pc</td> <td>adresse</td> </tr> <tr> <td>meier</td> <td>pc500</td> <td>isartor 22, München</td> </tr> <tr> <td>reich</td> <td>pc600</td> <td>goldgrube 1, Paderborn</td> </tr> </table> </body> </html> HTML mischt Inhalt und Layout - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 8 Prof. Dr. Stefan Böttcher 4

5 XSL-Datei und HTML-Ausgabe... <html> <body> <h1>auftragsliste:</h1> <table border="1" width="100%"> <tr> <td>kunde</td> <td>pc</td> <td>adresse</td> </tr> ab hier für jeden Kunden <tr> <td>name des Kunden</td> <td>auftrag des Kunden</td> <td>adresse des Kunden</td> </tr> bis hier für jeden Kunden </table> </body> </html> Layout und Einfügestellen für Inhalte... - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 9 Beispiel: XML-Datei & HTML-Ausgabe <?xml version="1.0" encoding="iso " standalone="yes"?> <?xml-stylesheet type="text/xsl" href=".xsl"?> <> < name="meier"> <auftrag> <teil>pc500</teil> </auftrag> <adresse> Isartor 22, München </adresse> </> < name="reich"> </> </> - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 10 Prof. Dr. Stefan Böttcher 5

6 XML-Dokument als Baum <> < name= meier > <auftrag>... </auftrag> <adresse> </adresse> </> <> <auftrag/> <adresse/> </> </> name = meier auftrag adresse auftrag adresse - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 11 XML auf Java-Servern XML+XSL zur Trennung von Layout und Daten Layout (.xsl-file) Daten (.xml-file) Auf dem Webserver zusammenführen XML- Datei XSL- Datei HTML- Seite Eingabe Browser Client ruft generierte HTML-Seite Servlet Server transform XML+XSL HTML - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 12 Prof. Dr. Stefan Böttcher 6

7 XML-Dokument als Datenspeicher <> öffnendes Tag <auftrag> <> Arm </> <PC> pc400 </PC> </auftrag> Kunde <auftrag> <> Meier </> auftrag( Arm <PC> pc500 </PC> auftrag( Meier </auftrag> <auftrag> auftrag( Reich <> Reich </> <PC> pc500 </PC> </auftrag> schließendes Tag </> PC pc400 pc500 pc600 ). ). ). - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 13 XML-Syntax XML - Prolog: Version Zeichensatz geht ohne DTD! <?xml version="1.0" encoding="iso " standalone="yes"?> <?xml-stylesheet type="text/xsl" href="xmlbsp1.xsl"?> XML - Hauptteil: benutztes Stylesheet (nur wichtig für ie5) Element Start-Tag /End-Tag <Auftrag> <Kunde> meier </Kunde> <PC> pc500 </PC> </Auftrag> Textknoten - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 14 Prof. Dr. Stefan Böttcher 7

8 XML-Syntax (2) Im XML - Hauptteil: (zufällig) kein Textknoten <Angebote> <Liefert wer= vobis teil= pc500 > </Liefert> Attribut Attributwert Tag-Ende (kein Text) <Liefert wer= IBM teil= pc600 / > </Angebote> Element - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 15 XML-Syntax (3) Alle Tags müssen geschlossen werden (<tag>... </tag> oder <einzeltag />) Kreuzverschachtelung nicht erlaubt ( <tag1> <tag2>... </tag1> </tag2> ) case-sensitiv ( <tag> ungleich <Tag> ) Attributwerte müssen in Anführungszeichen stehen ( z.b. <p align="center"> ) Text muss zwischen Elementen eingeschlossen werden. - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 16 Prof. Dr. Stefan Böttcher 8

9 XML-Dokument als Baum <> < name= meier > <auftrag>... </auftrag> <adresse> </adresse> </> <> <auftrag/> <adresse/> </> </> name = meier auftrag adresse auftrag adresse - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 17 7 Arten von Knoten: XML-Knotentypen Wurzel - hat keinen parent node Element Text Attribut Kommentar Name-Space Processing-Instruction - Blattknoten (kein child node) - Blattknoten (kein child node) - Blattknoten (kein child node) - Blattknoten (kein child node) - Blattknoten (kein child node) - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 18 Prof. Dr. Stefan Böttcher 9

10 Dokument-Typ-Definition (DTD)  <!ELEMENT Auftraege (Auftrag)* > beliebig viele <!ELEMENT Auftrag ( Kunde, PC ) > <!ELEMENT Kunde (#PCDATA) > <!ELEMENT PC (#PCDATA) > Wurzelelement parsed char data Sequenz <?xml version="1.0" encoding="iso " standalone="no"?> <!DOCTYPE Auftraege SYSTEM "xmlbsp2d.dtd"> <?xml-stylesheet type="text/xsl" href="xmlbsp2.xsl"?> <Auftraege> <Auftrag> <Kunde>Meier</Kunde> <PC>pc500</PC> </Auftrag> <Auftrag>... </Auftrag> </Auftraege> - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 19 Muss kommen Element-Deklarationen in DTDs <!ELEMENT PC (#PCDATA) > <!ELEMENT Liefert (EMPTY) > <!ELEMENT Angebot (Liefert) > <!ELEMENT Angebote (Liefert)* > <!ELEMENT Auftrag (Kunde,PC) > <!ELEMENT Zahlung (Bar Karte) > <!ELEMENT E ((A B)*,C,(D)?)+ > Text (ohne Elemente) 1 Subelement leer? 0 oder 1 * beliebig viele + mindestens 1 Subelement Sequenz Alternative Klammern - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 20 Prof. Dr. Stefan Böttcher 10

11 Attribut-Deklarationen in DTDs  <!ELEMENT Angebote (Liefert)* > beliebig viele <!ELEMENT Liefert (EMPTY) > leer <!ATTLIST Liefert wer CDATA #REQUIRED teil CDATA #REQUIRED > Wurzelelement Attribut Typ (char data) Muss kommen <Angebote> <Liefert wer= vobis teil= pc500 > </Liefert> <Liefert wer= IBM teil= pc600 / > </Angebote> - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 21 Achsen im XML-Dokument-Baum XML Dokument name = meier auftrag adresse auftrag adresse Achsen: child-axe attribute-axe /child::/child::/child::auftrag / / / auftrag /child::/child::/attribute::name / / name - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 22 Prof. Dr. Stefan Böttcher 11

12 Achsen im XML-Dokument-Baum (2) ancestor ancestor-or-self parent self auftrag adresse descendant-or-self child PC following following-sibling descendant Handbuch - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 23 Pfadsprache XPath (1) / Wurzelelement. current element (Kontext) / / absoluter Pfad. / auftrag / PC relativer Pfad name = meier // absoluter Pfad auftrag / PC relativer Pfad auftrag PC adresse - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 24 Prof. Dr. Stefan Böttcher 12

13 XPath (2)-Retrieval von XML-Daten XML Dokument name = meier auftrag adresse auftrag adresse XPath : / / [@name= meier ] / auftrag //. Filter - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 25 Das Dokument-Objekt-Modell (DOM) XML Dokument als Baum im Hauptspeicher: name = meier auftrag adresse auftrag adresse + man kann von Knoten zu Knoten laufen leicht zu verarbeiten - braucht viel Speicherplatz - laden in den Speicher dauert lange - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 26 Prof. Dr. Stefan Böttcher 13

14 Simple Access to XML (SAX) Vom XML Dokument ist 1 Knoten zur Zeit im Hauptspeicher: name = meier 2. - man kann nur in der im Dokument vorgegebenen Reihenfolge von Knoten zu Knoten laufen schwerer zu verarbeiten + braucht wenig Speicherplatz + laden in den Speicher geht schnell auftrag adresse auftrag adresse SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 27 Nutzung von XML und XSL Auf dem Client HTML erzeugen : im XML-fähigen Browser (z.b. ie5 ) daten.xml + layout.xsl -> x.html Auf dem Server HTML erzeugen : transformiere: daten.xml + layout.xsl -> x.html XML ist transformierbar durch XSL transformierbar durch Java kompakt speicherbar (zip) unternehmensübergreifend austauschbar kombinierbar mit Applets, Servlets, JSP, SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 28 Prof. Dr. Stefan Böttcher 14

15 Weitere Nutzung von XSL Datenbank XML WML oder pdf oder ps oder HTML Datenbank XML Datenbank XML-Dokument 1 XML-Dokument 2 WML XSL DB Original- Datenbank Datenbank-Anfragen XSL DB XSL XML 1 XSL XSL XML 2 pdf HTML andere Datenbank Fremdfirma - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 29 XML-Datenbank-Mappings (1) Flaches Datenbank XML - Mapping: Datenbank <database> </database> Tabelle <table> </table> Zeile <row> </row> Attributwert <value> </value> database table row row Vorteile: + leicht nachvollziehbar + leicht implementierbar value value value value Nachteile: - sehr ineffizient bei Suche nach Verknüpfungen (Joins) - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 30 Prof. Dr. Stefan Böttcher 15

16 Flaches Mapping (Beispiel) <database> <name>xmldemo.mdb</name> <table> <name>auftrag</name> <columnname type="char" size="20">name</columnname> <columnname type="char" size="20">teil</columnname> <row> <column-name>arm </column-name> database <column-teil>pc400 </column-teil> </row> table <row> <column-name>meier </column-name> <column-teil>pc500 </column-teil> row row </row> <row> <column-name>reich </column-name> col-1 col-2 col-1 col-2 <column-teil>pc600 </column-teil> </row> </table> </database>  - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 31 Dokumenten-Retrieval mit XQuery XML Dokument name = meier auftrag adresse auftrag adresse XQuery kann z.b. neues Dokument erzeugen: auftrag name = meier - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 32 Prof. Dr. Stefan Böttcher 16

17 Werkzeuge zum Dokumentenmanagement (XSP) Apache Cocoon bietet : extended Server Pages (XSP) und eine Dokumenten-Entwicklungsumgebung Generatoren Transformer... Präsentatoren Kette von Prozessoren (z.b Java oder XSL) XML 1 XSL XSL XML 2 XML 3 XSL pdf DB Java XSL HTML - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 33 Kosten-/Nutzen-Analyse Vorteile von reinem HTML : + einfach aufgebaut der erste Prototyp ist schnell fertig Vorteile von XML : + Standard + portabel wiederverwendbar unterstützt Dokumenten-Retrieval, Verarbeitung, Management bei größeren / realistischen Projekten klar überlegen eine Vielzahl von unterstützenden Tools und Standards ( DOM, SAX, XPath, XQuery, XSL(T),... ) zukunftssichere Technologie Basis weiterer Technologien und Standards ( SOAP, BMEcat,... ) - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 34 Prof. Dr. Stefan Böttcher 17

18 Internet-Technologien für Dokumente XSP Active Server Pages Java Server Pages (JSP) Servlet generiert HTML PHP CGI generiert HTML Server-Technologien nur HTML nur HTML XML+XSL Dokumentsprachen Datenbankkopplung Client-PGM ruft DB-Server Web-Server ruft Datenbankserver nur HTML HTML+Javascript HTML+Applets Client-Technologien - SS Prof. Dr. Stefan Böttcher Folie XML / 35 Prof. Dr. Stefan Böttcher 18