XML-Editoren Ein Vergleich von XMLSPY und XMetaL Schriftliche Hausarbeit im Rahmen des Seminars Web Publishing im WS 2003/2004

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1 XML-Editoren Ein Vergleich von XMLSPY und XMetaL Schriftliche Hausarbeit im Rahmen des Seminars Web Publishing im WS 2003/2004 vorgelegt am: von: Stefan Geraedts

2 Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis...II Abkürzungsverzeichnis... IV 1 Einleitung XML im Überblick Was ist XML? XML-Dateien DTDs und Schemata Stylesheets Ausgewählte XML-Editoren im Vergleich Anforderungen an XML-Editoren XMLSPY Erstellung eines XML-Schemas Erstellung einer XML-Datei Erstellung eines Stylesheet XMetaL Zusammenfassung...29 Weiterführende Literatur...V I

3 Abbildungsverzeichnis Abbildung 1: Beispiel (1/4) für eine XML-Datei...3 Abbildung 2: Beispiel für ein XML-Element...4 Abbildung 3: Anzeige einer XML-Datei im Web-Browser...4 Abbildung 4: Beispiel für nicht-wohlgeformten XML-Code...5 Abbildung 5: Beispiel für wohlgeformten XML-Code...5 Abbildung 6: Anzeige einer nicht-wohlgeformten XML-Datei im Web-Browser...6 Abbildung 7: Beispiel für eine DTD...7 Abbildung 8: Beispiel (2/4) für eine XML-Datei...7 Abbildung 9: Anzeige einer gültigen XML-Datei im Web-Browser...8 Abbildung 10: Beispiel für eine CSS-Datei...9 Abbildung 11: Beispiel (3/4) für eine XML-Datei...9 Abbildung 12: Ausgabe einer XML-Datei mit CSS...9 Abbildung 13: Beispiel für eine XSLT-Datei...10 Abbildung 14: Beispiel (4/4) für eine XML-Datei...11 Abbildung 15: Ausgabe einer XML-Datei mit XSLT...11 Abbildung 16: Dateityp auswählen (XML-Schema)...13 Abbildung 17: Arbeitsoberfläche von XMLSPY...14 Abbildung 18: Component Icon...15 Abbildung 19: Erstellung eines XML-Schemas (1/5)...15 Abbildung 20: Erstellung eines XML-Schemas (2/5)...16 Abbildung 21: Erstellung eines XML-Schemas (3/5)...16 Abbildung 22: Erstellung eines XML-Schemas (4/5)...17 Abbildung 23: Erstellung eines XML-Schemas (5/5)...18 Abbildung 24: Dateityp auswählen (XML-Datei)...18 Abbildung 25: Basis der XML-Datei auswählen...19 Abbildung 26: Quelle des Schemas auswählen...19 Abbildung 27: Erstellung einer XML-Datei...19 Abbildung 28: XML-Datei im Grid-View...20 Abbildung 29: XML-Datei im Text-View...21 Abbildung 30: XML-Datei im Browser-View...21 Abbildung 31: Verbindung mit dem FO-Prozessor...22 II

4 Abbildung 32: Benutzeroberfläche des Stylesheet Designer...23 Abbildung 33: Beispiel für ein Stylesheet...24 Abbildung 34: Darstellung einer XML-Datei im Web-Browser...25 Abbildung 35: Plain Text-View von XMetaL Author...27 Abbildung 36: Tags On-View von XMetaL Author...27 Abbildung 37: Normal-View von XMetaL Author...28 Abbildung 38: Page Preview von XMetaL Author...28 III

5 Abkürzungsverzeichnis CSS DTD HTML SGML XML XSL XSL-FO XSLT WWW Cascading Stylesheets Document Type Definition HyperText Markup Language Standard Generalized Markup Language Extensible Markup Language Extensible Stylesheet Language XSL Formatting Objects XSL Transformation World Wide Web IV

6 1 Einleitung Das Internet ist aus einem kleinen Experiment einiger Naturwissenschaftler entstanden und hat sich dank HTML (Hypertext Markup Language) zu einer der vermutlich größten Informationssammlungen der Welt entwickelt. Die Anzahl an Privatpersonen und Unternehmen, die dazu übergehen, geschäftliche Transaktionen über das Internet abzuwickeln, steigt stetig. Mit dem Aufkommen dieses so genannten Electronic Business bzw. Electronic Commerce sind jedoch auch die Anforderungen an das Internet gestiegen. Es geht nicht mehr nur darum, Informationen auf Web-Seiten darzustellen, sondern beispielsweise Kommunikation zwischen verschiedenen Niederlassungen eines Unternehmen, Informationsaustausch über Finanztransaktionen (Kreditkarten, Überweisungen usw.), Austausch medizinischer Daten zwischen Patienten, Krankenhäusern, Ärzten und Versicherungsgesellschaften). 1 Die meisten dieser Anwendungen lassen sich mit HTML nicht realisieren; mittels XML (Extensible Markup Language) hingegen sind sie umsetzbar. Das ist einer der Gründe dafür, warum dem Thema XML zunehmend Aufmerksamkeit beigemessen wird. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit soll jedoch ausschließlich betrachtet werden, welche Möglichkeiten XML im Bereich des Web-Publishing bietet. Dazu werden zunächst die wesentlichen XML-Grundlagen in Kapitel 2 dargestellt. Eine umfassende Behandlung des Themas ist zum einen aus Platzgründen nicht möglich, zum anderen aber auch nicht zielführend, da die Grundlagen ausreichen, um die wesentlichen Konzepte von XML zu erläutern. 2 Wie die Erstellung von XML-Dokumenten durch den Einsatz geeigneter Software unterstützt werden kann, ist Gegenstand von Kapitel 3. Dort werden ausgewählte XML-Editoren XMLSPY und XMetaL vorgestellt. In Kapitel 4 folgt eine kurze Zusammenfassung der Ergebnisse. 1 Vgl. NORTH, SIMON; HERMANS, PAUL, XML, 2000, S Eine ausführliche Darstellung findet sich u.a. in der Literatur, die am Ende dieser Arbeit aufgeführt ist. 1

7 2 XML im Überblick 2.1 Was ist XML? Bei XML handelt es sich um eine so genannte Meta-Auszeichnungssprache, mit der domänenspezifische, semantische, strukturierte Auszeichnungssprachen definiert werden können. Diese dienen im Allgemeinen der Erstellung hierarchisch strukturierter Datensammlungen, die auch als XML-Dokumente bzw. XML-Dateien bezeichnet werden. Die Daten solcher XML-Dokumente haben Auszeichnungen (Markups), die der Form nach denen von HTML sehr ähnlich sind. Ein XML-Dokument besteht also zum einen aus Daten und zum anderen aus Markups, die diese Daten beschreiben. 3 Der Begriff Markup hat seinen Ursprung in der Typografie. Dort bezeichnen Markups in einem Textdokument bzw. Manuskript die handschriftlichen Anweisungen des Setzers, der auf diese Weise Layout, Schrifttypen, Schriftgrade etc., d.h. Struktur und Aussehen des Textes für den Druck festlegt. Markups in XML und anderen Auszeichnungssprachen wie beispielsweise HTML sind Generalisierungen dieses aus der Typografie entliehenen Begriffs. Während die Nähe zur ursprünglichen Bedeutung im Falle von HTML noch sehr deutlich ist, sind Markups in XML davon vollkommen losgelöst. Einige der Charakteristika von XML können durch den Vergleich mit HTML deutlicher gemacht werden. So handelt es sich bei HTML um eine Auszeichnungssprache, mittels derer die Struktur und das Aussehen von Dokumenten im WWW festgelegt werden kann. HTML basiert auf SGML (Standard Generalized Markup Language), d.h. HTML ist mit Hilfe von SGML syntaktisch festgelegt. SGML ist eine Meta-Auszeichnungssprache, die Markups verwendet, um konkrete Auszeichnungssprachen für die Gestaltung von Dokumenten zu definieren. Bei den Sprachelementen von XML handelt es sich um eine Teilmenge der Sprachelemente von SGML. Im Gegensatz zu HTML befasst sich XML mit Daten und Datenstrukturen selbst so, wie sich auch Datenbanksysteme mit Daten befassen. Bei Datenbanken ist es seit jeher selbstverständlich, Daten und Datenstrukturen strikt von ihrer Präsentation bzw. ihrer Weiterverarbeitung getrennt zu halten. In XML ist festgelegt, auf welche Weise die 3 Vgl. hierzu und zu den weiteren Ausführungen dieses Abschnitts DEHNHARDT, WOLFGANG, Scriptsprachen, 2001, S. 377 ff. 2

8 Strukturierung, Beschreibung und Organisation von Daten vorgenommen werden kann. HTML hingegen ist lediglich für das Anzeigen von Daten entworfen worden. XML ist aber auch der Name für eine ganze Familie von Technologien. Da XML-Daten per se anwendungsneutral sind, bedarf es zusätzlicher Anwendungsprozesse, mittels derer sie etwa in Anzeigeformate transformiert werden können. Hierfür bieten sich beispielsweise CSS (Cascading Stylesheets) oder XSL (Extensible Stylesheet Language) an. 2.2 XML-Dateien Bevor im Weiteren grundsätzliche Regeln für den Aufbau von XML-Dateien beschrieben werden, folgt zunächst die Darstellung eines kleinen Beispiels. Dieses wird in Abbildung 1 gezeigt und im Folgenden näher erläutert. 1: <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> 2: <!-- Hier beginnen die XML-Daten --> 3: <HW> 4: Hello World! 5: </HW> Abbildung 1: Beispiel (1/4) für eine XML-Datei Bei der ersten Zeile handelt es sich um die XML-Deklaration. Die Deklaration gibt an, dass es sich um eine XML-Datei handelt. Diese Deklaration steht am Anfang einer jeden XML-Datei. Sie erhält im vorliegenden Fall die Information, dass die Datei mit der Version 1.0 des XML-Standards übereinstimmen sollte und im Unicode-Zeichensatz (UTF-8) codiert ist. Der XML-Standard in der Version 1.0 ist seit nahezu sechs Jahren aktuell. Die Definition von XML 1.1 befindet sich seit Oktober 2002 im Stadium der Candidate Recommendation, hat also bereits einige Hürden der W3C-Standardisierung überwunden. Der Unicode-Zeichensatz UTF-8 ist in den ersten 128 Zeichen kompatibel zum ASCII-Zeichensatz. XML lässt zu, auch einen anderen als den Unicode- Zeichensatz zu verwenden (z.b. ISO ). Die zweite Zeile ist ein Kommentar und dient der Verständlichkeit des Quelltextes. Die nächsten drei Zeilen bilden zusammen das Element HW (s. auch Abbildung 2). 3

9 <HW> Hello World! </HW> Abbildung 2: Beispiel für ein XML-Element Ein XML-Element besteht aus einem Start-Tag und einem End-Tag, in diesem Fall <HW> und </HW>. Diese beiden umschließen den Inhalt des Elements HW. Die Bedeutung von HW ist momentan noch nicht definiert. Im Gegensatz zu HTML ist XML nicht auf vordefinierte Markups im Weiteren auch als Tags bezeichnet angewiesen. In XML kann der Nutzer seine eigenen Tags erstellen und ihnen dann die Bedeutung zuweisen, die er für das Element vorgesehen hat. Dem Element hätte auch ein anderer Name (z.b. <P>) gegeben werden können, durch das Zuweisen der Bedeutung übernimmt es dann die gleiche Aufgabe. XML-Dateien haben stets die Endung.xml im betrachteten Beispiel heißt die Datei HelloWorld.xml. Um HelloWorld.xml betrachten zu können, wird ein XML-fähiger Web-Browser benötigt, z.b. der Internet Explorer ab Version 5.0. Das Ergebnis kann in Abbildung 3 betrachtet werden. Abbildung 3: Anzeige einer XML-Datei im Web-Browser Damit eine XML-Datei von einem Web-Browser angezeigt werden kann, muss sie nach gewissen Regeln aufgebaut sein. Eine XML-Datei, die diese Regeln befolgt, wird als wohlgeformt bezeichnet. Einige der Regeln werden im Folgenden kurz erläutert. 4 4 Eine ausführlichere Darstellung findet sich z.b. in STEIN, MAGNUS; DELLWIG, INGO, XML, 2001, S. 52 ff. 4

10 XML-Deklaration Falls eine XML-Deklaration vorhanden ist, muss sie in der Datei an erster Stelle stehen. Root-Element Eine wohlgeformte XML-Datei hat genau ein Root-Element. Alle weiteren Elemente müssen sich zwischen dem Start- und dem End-Tag dieses Root-Elements befinden. Aufbau und Verschachtelung von Elementen Elemente bestehen aus einem Start- und einem End-Tag. Ein Start-Tag beginnt mit <, gefolgt von seinem Namen und endet mit >. Das End-Tag unterscheidet sich vom Start- Tag lediglich dadurch, dass es mit </ beginnt. Eine Überlappung von Tags, wie HTML es erlaubt, ist in XML nicht gestattet. Der in Abbildung 4 dargestellte Beispiel-Code ist HTML erlaubt, in XML jedoch nicht, da das schließende Tag </B> vor dem schließenden Tag </I> steht. <B> <I> Hello World! </B> </I> Abbildung 4: Beispiel für nicht-wohlgeformten XML-Code Den aus Sicht von XML fehlerfreien (wohlgeformten) Code zeigt Abbildung 5. <B> <I> Hello World! </I> </B> Abbildung 5: Beispiel für wohlgeformten XML-Code Während Web-Browser HTML-Dateien mit fehlenden bzw. falsch geschachtelten Tags sehr tolerant behandeln und diese dennoch anzeigen, geschieht das mit XML-Dateien, in denen Tags fehlen bzw. falsch geschachtelt sind, nicht. Wird beispielsweise versucht, eine XML-Datei anzuzeigen, die den in Abbildung 4 beschriebenen Fehler aufweist, so sieht das Ergebnis wie in Abbildung 6 dargestellt aus. 5

11 Abbildung 6: Anzeige einer nicht-wohlgeformten XML-Datei im Web-Browser Diese Standardsyntax, die grundlegender Bestandteil jeder mir XML definierten Auszeichnungssprache ist, lässt sich weiter präzisieren. Dieses geschieht entweder durch eine so genannte DTD (Document Type Definition) oder mit Hilfe eines XML- Schemas. DTD und XML-Schema (im Weiteren nur noch kurz als Schema bezeichnet) sind Inhalt des nächsten Abschnitts. 2.3 DTDs und Schemata Mit Hilfe einer DTD bzw. eines Schemas werden die syntaktischen Regeln formuliert, nach denen eine XML-Datei aufgebaut sein muss. Die Regeln bestimmten, wie die Beziehung unter den Elementen ist, welche Daten diese enthalten dürfen und welche nicht. DTD und Schema sind konservativ, d.h. alles, was nicht ausdrücklich durch Regeln erlaubt ist, ist verboten. Ein XML-Dokument, dass wohlgeformt ist (s. Abschnitt 2.2) und sich zudem an die Regeln einer DTD bzw. eines Schemas hält, wird als gültig bzw. valide bezeichnet. Schemata sind die Nachfolger der DTDs und beheben als solche einen wesentlichen Mangel: das Fehlen von Datentypen. DTDs ermöglichen zwar die Strukturierung von XML-Dateien, auf unterster Ebene dem Inhalt der Elemente ist es jedoch nur möglich, diese als Text zu deklarieren. Schemata hingegen lassen sehr viel mehr Datentypen z.b. Integer, Date, Time zu und erlauben darüber hinaus die Definition eigener 6

12 Datentypen. Des Weiteren ermöglichen Schemata Modularisierung, wodurch die Wiederverwendbarkeit eigener Datentypen unterstützt wird. Schließlich sei noch erwähnt, dass es sich bei Schemata um wohlgeformte XML-Dokumente handelt, d.h. zu ihrer Erstellung kann auf XML-Tools zurückgegriffen werden. Abbildung 7 zeigt ein Beispiel für eine (sehr einfache) DTD (HelloWorld.dtd): <!ELEMENT HW (#PCDATA)> Abbildung 7: Beispiel für eine DTD XML-Dateien, auf der dargestellten DTD aufbauen, bestehen aus genau einem Element. Dieses heißt HW und ist vom Datentyp #PCDATA (parsed character data). Das bedeutet, dass alle Zeichendaten, die kein Element sind, zwischen den Element-Tags auftauchen können. Soll die in Abschnitt 2.2 vorgestellte XML-Datei HelloWorld.xml nach den Regeln der DTD HelloWorld.dtd aufgebaut sein, so ist es erforderlich, die XML-Datei um eine Zeile zu ergänzen (s. Zeile 2 in Abbildung 8). 1: <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> 2: <!DOCTYPE HW SYSTEM "HelloWorld.dtd"> 3: <!-- Hier beginnen die XML-Daten --> 4: <HW> 5: Hello World! 6: </HW> Abbildung 8: Beispiel (2/4) für eine XML-Datei Mittels der Anweisung DOCTYPE wird das Root-Element HW festgelegt. Das Schlüsselwort SYSTEM besagt, dass die verwendete DTD von einem oder mehreren Benutzern verwendet wird, die Verbreitung sich aber dennoch in Grenzen hält. Handelt es sich hingegen um eine weitverbreitete DTD, die z.b. von Verbänden oder Industriezweigen veröffentlicht worden ist, um einen einheitlichen Standard zu erreichen, wird das Schlüsselwort PUBLIC benutzt. 5 Im Anschluss an das Schlüsselwort SYSTEM wird angegeben, an welchem Speicherort sich die DTD befindet im vorliegenden Fall im gleichen Verzeichnis wie die XML-Datei. Die Anzeige einer gültigen XML-Datei (hier wieder am Beispiel von HelloWorld.xml) im Web-Browser sieht wie in Abbildung 9 dargestellt aus. 5 STEIN, MAGNUG; DELLWIG, INGO, XML, 2001, S

13 Abbildung 9: Anzeige einer gültigen XML-Datei im Web-Browser Schemata eröffnen zwar mehr Möglichkeiten bei der Gestaltung der Struktur einer XML-Datei, dafür ist ihre Erstellung und Syntax jedoch um einiges komplexer als die von DTDs. Vereinfacht werden kann diese Arbeit durch den Einsatz eines XML- Editors. Aus diesem Grund wird die Erstellung von Schemata an dieser Stelle nicht weiter behandelt, sondern erst in Kapitel 3 aufgegriffen. 2.4 Stylesheets In den bisherigen Beispielen hat die Anzeige der XML-Dateien in einem Web-Browser lediglich dazu geführt, dass der Inhalt abgesehen von automatisch vorgenommenen farblichen Hervorhebungen unformatiert dargestellt wird (s. auch Abbildung 3 und Abbildung 9). Ursache hierfür ist, dass der Anwender alle von ihm benötigten Tags selbst definieren kann. Daher kann kein Web-Browser im Voraus wissen, welche Tags verwendet werden und welche Regeln für diese Tags gelten. Es ist demzufolge erforderlich, dem Web-Browser mitzuteilen, wann er was mit dem Inhalt der Elemente machen soll. Hierfür kommen so genannte Stylesheets zum Einsatz. Als Alternativen bieten sich die Cascading Stylesheets (CSS), die seit der ersten Generation der XML-fähigen Web- Browser unterstützt werden, oder die XSLT-Stylesheets (XSLT = Extensible Stylesheet Language Transformation) an. Für das in Abbildung 9 vorgestellte HelloWorld-Beispiel soll nun eine CSS-Datei erstellt werden (s. Abbildung 10). Da das Beispiel nur ein Tag (HW) enthält, muss auch nur für dieses eine Formatierung festgelegt werden. 8

14 HW {font-size: 24pt; font-weight: bold;} Abbildung 10: Beispiel für eine CSS-Datei In der CSS-Datei wird festgelegt, dass der Inhalt des Elements HW in der Schriftgröße 24 und fett dargestellt werden soll. Damit der Web-Browser das Stylesheet auf die XML-Datei anwendet, ist es erforderlich, beide Dateien miteinander zu verbinden. Dazu wird die Datei HelloWorld.xml entsprechend ergänzt (s. Zeile 2 in Abbildung 11). 1: <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> 2: <?xml-stylesheet type="text/css" href="helloworld.css"?> 3: <!DOCTYPE HW SYSTEM "HelloWorld.dtd"> 4: <!-- Hier beginnen die XML-Daten --> 5: <HW> 6: Hello World! 7: </HW> Abbildung 11: Beispiel (3/4) für eine XML-Datei Abbildung 12 zeigt, wie die entsprechende Anzeige im Web-Browser aussieht. Abbildung 12: Ausgabe einer XML-Datei mit CSS Bei der Extensible Stylesheet Language (XSL) handelt es sich um eine speziell für den Gebrauch von XML-Dokumenten entwickelte Stylesheet-Sprache. XSL-Dokumente sind selbst wohlgeformte XML-Dokumente. Sie erhalten eine Reihe von Regeln, die für bestimmte Muster von XML-Elementen gelten. Zur Verarbeitung wird das XML- Dokument von einem XSL-Prozessor eingelesen und mit dem Muster ein einem Stylesheet verglichen. Erkennt der Prozessor im dem Dokument ein Muster aus dem Stylesheet, wendet er die Regel an und gibt eine bestimmte Textkombination aus. Im Gegensatz zu CSS, mittels derer lediglich das Format eines bestimmten Elements verändern werden kann und die auf die Reichweite eines Elements beschränkt sind, ermöglichen XSL-Stylesheets eine Umordnung von Elementen. So können beispielsweise einige 9

15 Elemente angezeigt, andere wiederum verborgen werden. Zudem kann der Anzeigestil nicht nur auf Grund des Tags, sondern z.b. auch in Abhängigkeit vom Inhalt und von Attributen des Tags oder von seiner Position in einem Dokument relativ zu anderen Elementen gewählt werden. CSS bieten zwar den Vorteil einer breiteren Browser-Unterstützung, XSL ist jedoch um einiges flexibler, mächtiger und besser für XML-Dokumente geeignet. Außerdem können XML-Dokumente mit XSL-Stylesheets leicht in HTML-Dokumente mit CSS- Stylesheets umgewandet werden. 6 Abbildung 13 zeigt ein eine XSLT-Datei, die auf das Beispiel HelloWorld.xml angewendet den Inhalt des Elements HW fett formatiert und in die darauf folgenden Zeile den Text Mein erstes XML-Dokument! ausgibt. 1: <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> 2: <xsl:stylesheet xmlns:xsl="http://www.w3.org/tr/wd-xsl"> 3: <xsl:template match="/"> 4: <HTML> 5: <HEAD> 6: <TITLE>XML</TITLE> 7: </HEAD> 8: <BODY> 9: <B> 10: <xsl:for-each select="hw"> 11: <xsl:value-of select="."/> 12: </xsl:for-each> 13: </B> 14: <BR/> 15: Mein erstes XML-Dokument! 16: </BODY> 17: </HTML> 18: </xsl:template> 19: </xsl:stylesheet> Abbildung 13: Beispiel für eine XSLT-Datei Auch in diesem Fall ist es wieder nötig, Stylesheet und XML-Datei miteinander zu verbinden (s. Zeile 2 in Abbildung 14). 6 HAROLD, ELIOTTE R., XML-Bibel, 2000, S

16 1: <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> 2: <?xml-stylesheet type="text/xsl" href="helloworld.xslt"?> 3: <!DOCTYPE HW SYSTEM "HelloWorld.dtd"> 4: <!-- Hier beginnen die XML-Daten --> 5: <HW> 6: Hello World! 7: </HW> Abbildung 14: Beispiel (4/4) für eine XML-Datei Abbildung 15 zeigt die entsprechende Anzeige im Web-Browser. Abbildung 15: Ausgabe einer XML-Datei mit XSLT Nachdem im vorliegenden Kapitel 2 der grundsätzliche Aufbau von XML-Dateien, DTD und Schemata sowie Stylesheets anhand kleiner Beispiels beschrieben worden ist, hat das folgende Kapitel 3 zur Aufgabe, die Funktionsweise von XML-Editoren anhand eines komplexeren Beispiels darzustellen. 11

17 3 Ausgewählte XML-Editoren im Vergleich 3.1 Anforderungen an XML-Editoren Tools, mit deren Hilfe sich XML-Dateien erzeugen lassen, gibt es zahlreiche. Ein besonders einfaches Verfahren besteht darin, mit einem einfachen Text-Editor (z.b. Notepad) eine XML-Datei zu erstellen und diese im Microsoft Internet Explorers (ab Version 5) darstellen zu lassen. Der Microsoft Internet Explorer überprüft die Datei auf Wohlgeformtheit. Falls dieses Kriterium erfüllt ist, werden Text, Markups und Inhalte hierarchisch angezeigt, andernfalls wird eine Fehlermeldung ausgegeben (s. Abbildung 6). Allerdings nimmt der Internet Explorer keine Prüfung auf Gültigkeit vor. Die Frage, welches Tool als XML-Editor eingestuft werden kann, lässt sich nicht eindeutig beantworten. Der vorliegenden Arbeit liegt das folgende Verständnis zugrund: Ein XML-Editor ist ein Software-Tool, dass seinen Benutzer in die Lage versetzt, XML- Instanzen zu erfassen. Er muss beliebige DTDs/Schemata unterstützen und dem Benutzer Hilfestellung bei der Einhaltung der in der DTD bzw. dem Schema definierten Struktur geben. 7 Im folgenden Abschnitt soll die Erstellung eines Schemas und einer darauf basierenden XML-Datei mit Hilfe des Editors XMLSPY erläutert werden. Die Erstellung eines XSLT-Stylesheet erfolgt mittels des Tools Stylesheet Designer. Anschließend erfolgt eine kurze Vorstellung des Editors XMetaL. Die Funktionsweise und Potenziale der vorgestellten Software-Tools werden anhand der folgenden kleinen Beispielanwendung verdeutlicht: Für ein Unternehmen soll ein Mitarbeiterverzeichnis erstellt werden. Das Unternehmen verfügt über einen Namen und über mehrere Abteilungen. Abteilungen haben einen Namen und mindestens einen Sachbearbeiter. Von den Sachbearbeitern sollen folgende Daten im Mitarbeiterverzeichnis erscheinen: Nachname, Vorname, Telefon., und Bild. 7 In Anlehnung an MINTERT, STEFAN; WILDE, ERIK; BEHME, HENNING, Editoren, 2002, S

18 3.2 XMLSPY XMLSPY ist ein Produkt des Wiener Unternehmens Altova. Es wird in den Varianten Enterprise Edition, Professional Edition und Home Edition angeboten. Die Varianten unterscheiden sich im Funktionsumfang und im Preis. Eine Lizenz der hier vorgestellten Home Edition in der aktuellen Version 2004 ist bereits für 49 US$ (Einzellizenz) erhältlich. Der Stylesheet Designer ist Bestandteil des Produkts STYLEVISION, welches in der aktuellen Version 2004 zu einem Preis von 299 US$ (Einzellizenz) verfügbar ist. Alle zuvor erwähnten Software-Tools sind als kostenlose 30-Tage Testversionen erhältlich Erstellung eines XML-Schemas Nach dem Start von XMLSPY kann über den Menüpunkt File New eine neue Datei erstellt werden. Es erscheint zunächst ein Fenster (s. Abbildung 16), über das der Typ des zu erzeugenden Dokuments ausgewählt werden muss. Abbildung 16: Dateityp auswählen (XML-Schema) Im Falle eines XML-Schemas ist das der Typ xsd W3C XML Schema. Nachdem der Dateityp ausgewählt worden ist, kann mit der Erstellung des Schemas begonnen werden. Dazu bietet XMLSPY zahlreiche Alternativen an. Wie aus Abbildung 17 ersichtlich ist, gliedert sich die Arbeitsoberfläche von XMLSPY in mehrere Teile. Auf der linken Seite befindet sich das Info-Window. Dieses zeigt Informationen zum aktuell bearbeiteten Element bzw. Attribut an. 13

19 Das Main-Window befindet sich in der Mitte der Oberfläche. In diesem Fenster erfolgt die Anzeige und Bearbeitung der XML-Dateien bzw. DTDs und Schemata. Der Benutzer hat die Wahl zwischen verschiedenen Ansichten: Text-View, Schema/WSDL-View, Grid-View und Browser-View. Abbildung 17: Arbeitsoberfläche von XMLSPY Der Text-View ermöglicht direkte Änderungen am Quellcode einer Datei. Neben Syntax-Highlighting werden dem Anwender weitere Unterstützungsmöglichkeiten bei der Dateierstellung bzw. -bearbeitung angeboten. So wird beispielsweise automatisch erkannt, wenn ein Start-Tag mit dem <-Zeichen eingeleitet wird; nach Eingabe des Zeichens öffnet sich ein Popup-Fenster, aus dem ein mögliches Tag ausgewählt werden kann. Wird das Start-Tag schließlich mit dem >-Zeichen beendet, so wird automatisch auch das End-Tag eingefügt. Im Schema-View wird ein Schema grafisch dargestellt. Zudem kann es dort auch vom Anwender relativ einfach per Maus und Tastatur bearbeitet werden. Welche Möglichkeiten XMLSPY hier bietet, wird erläutert, nachdem die weiteren Elemente der Benutzeroberfläche vorgestellt worden sind. 14

20 Die Potenziale des Grid-View sowie des Browser-View kommen erst bei der Erstellung von XML-Dateien voll zum Tragen und werden daher erst im nächsten Abschnitt, in dem beispielhaft eine XML-Datei erstellt werden soll, erläutert. Auf der rechten Seite der Benutzeroberfläche sind die drei Entry-Helper zu sehen. Arbeitet der Anwender an einer XML-Datei, die auf einer DTD bzw. einem Schema basiert, zeigen die Entry-Helper Informationen über Elemente, Attribute und Entities an, die an der aktuellen Cursor-Position eingefügt werden können. Um ein Schema im Schema-View erstellen zu können, muss zunächst das so genannte Component-Icon (s. Abbildung 17 bzw. Abbildung 18) geklickt werden. Abbildung 18: Component Icon Daraufhin erscheint eine grafische Darstellung des Schemas. Dieses besteht derzeit lediglich aus dem Root-Element (s. Abbildung 19). 8 Abbildung 19: Erstellung eines XML-Schemas (1/5) 8 Im vorliegenden Beispiel wurde dem Root-Element bereits der Name Unternehmen gegeben. 15

21 Im hier behandelten Beispiel soll das Root-Element Unternehmen aus drei Unterelementen bestehen: Name, Chef, Abteilung. Um dieses zu erreichen, wird das Root- Element mit der rechten Maustaste angeklickt. Es öffnet sich ein Kontextmenü, in dem Add child Sequence angeklickt werden muss. Daraufhin wird der Sequence Compositor eingefügt (s.abbildung 20). Abbildung 20: Erstellung eines XML-Schemas (2/5) Ein Unterelement wird nun erzeugt, indem der Sequence Compositor mit der rechten Maustaste angeklickt wird. In dem erscheinenden Kontextmenü wird Add Child Element ausgewählt und über die Tastatur der Elementname Name eingegeben. Dieser Schritt wird für das Element Abteilung entsprechend wiederholt. Das Schema sieht jetzt wie in Abbildung 21 gezeigt aus. Abbildung 21: Erstellung eines XML-Schemas (3/5) 16

22 Dem momentanen Schema zufolge besteht ein Unternehmen aus genau einem Namen und genau einer Abteilung. Um zu ermöglichen, dass ein Unternehmen aus mehr als einer Abteilung bestehen kann, muss im Entry Helper Details das Attribut maxocc auf unbounded gesetzt werden (s. Abbildung 22). Abbildung 22: Erstellung eines XML-Schemas (4/5) Auf die komplette Darstellung der Schema-Erstellung wird an dieser Stelle aus Platzgründen verzichtet. Der interessierte Leser sei auf das über die Hilfe-Funktion von XMLSPY erreichbare Tutorial verwiesen, welches vorzüglich anhand eines Beispiels die Funktionsweise des Tools erläutert. Das dem hier zugrundeliegende Beispiel fertige Schema sieht schließlich wie in Abbildung 23 zu sehen aus. 17

23 Abbildung 23: Erstellung eines XML-Schemas (5/5) Das Ergebnis wird unter dem Namen Mitarbeiterverzeichnis.xsd gespeichert Erstellung einer XML-Datei Nach Auswahl des Menüpunkts File New wird als Typ der neu zu erzeugenden Datei xml XML Document ausgewählt (s. Abbildung 24). Abbildung 24: Dateityp auswählen (XML-Datei) 18

24 Anschließend erscheint eine Abfrage, ob das XML-Dokument auf einer DTD oder auf einem Schema basieren soll (s. Abbildung 25). Abbildung 25: Basis der XML-Datei auswählen Im Weiteren soll eine XML-Datei erstellt werden, die auf dem im vorherigen Abschnitt erstellten Schema basiert. Die Quelle dieses Schemas muss nun ausgewählt werden (s. Abbildung 26). Abbildung 26: Quelle des Schemas auswählen Daraufhin öffnet XMLSPY die XML-Datei im Grid-View (s. Abbildung 27) Abbildung 27: Erstellung einer XML-Datei 19

25 Der Grid-View bietet die Möglichkeit, dass Daten teilweise relativ einfach in Tabellen erfasst und bearbeitet werden können. Im hier behandeltet Beispiel gilt das z.b. für die Mitarbeiterdaten der Abeilungen. Nachdem einige Daten eingegeben worden sind, hat die XML-Datei das in Abbildung 28 gezeigte Aussehen. Abbildung 28: XML-Datei im Grid-View Alternativ dazu zeigt Abbildung 29 die Ansicht im Text-View und Abbildung 30 die Ansicht im Browser-View. An dieser Stelle sei noch ein Nachteil des Text-View angesprochen. In dieser Ansicht wird während der Dateneingabe nicht automatisch geprüft, ob gegen die Wohlgeformtheit bzw. Gültigkeit der XML-Datei verstoßen wird. Eine solche Prüfung kann der Anwender im Text- und Grid-View jederzeit explizit vornehmen. Die Wohlgeformtheit wird z.b. mit der Taste F7 geprüft, die Gültigkeit z.b. mit der Taste F8. Eine automatische Prüfung nimmt XMLSPY erst dann vor, wenn die Datei gespeichert werden soll. Hier muss beachtet werden, dass auch nicht-wohlgeformte bzw. nicht-gültige Dateien gespeichert werden können. Bei dem in Abbildung 28 gezeigte Beispiel handelt es sich um eine XML-Datei, die wohlgeformt und gültig ist. Sie wird unter dem Namen Mitarbeiterverzeichnis.xml gespeichert. 20

26 Abbildung 29: XML-Datei im Text-View Abbildung 30: XML-Datei im Browser-View 21

27 3.2.3 Erstellung eines Stylesheet Jetzt soll mit dem Tool Stylesheet Designer für die zuvor erstellte XML-Datei ein Stylesheet erzeugt werden. Der Stylesheet Designer setzt die Installation des Microsoft Internet Explorer ab Version 5.5 voraus. Das Tool ermöglicht es, zum einen XSLT- Stylesheets zur Erzeugung von HTML-Output zu erstellen. Zum anderen können auch XSL-FO-Stylesheets erstellt werden, mit deren Hilfe PDF-Output erzeugt werden kann. Um die Ausgaben erzeugen zu können, ist in beiden Fällen ein entsprechender Prozessor erforderlich. Während der XSLT-Prozessor bereits Bestandteil von XMLSPY ist, ist das beim FO-Prozessor nicht der Fall. Dieser muss entsprechend installiert werden. 9 Des Weiteren benötigt der Stylesheet-Designer die Information, in welchem Verzeichnis der FO-Prozessor abgelegt ist. Dieses geschieht über den Menüpunkt Tools XSL-FO Options. In dem sich öffnenden Dialog (s. Abbildung 31) muss das Quellverzeichnis des FO-Prozessors angegeben werden. Nachdem diese Schritte vollzogen worden sind, kann mit der Erstellung der Stylesheets begonnen werden. Abbildung 31: Verbindung mit dem FO-Prozessor Zunächst wird über den Menüpunkt File Open eine DTD bzw. ein Schema geöffnet. Im vorliegenden Fall ist das das in Abschnitt erstellte Schema Mitarbeiterverzeichnis.xsd. Danach wird dem Schema über den Menüpunkt File Assign Working XML File eine XML-Datei zugeordnet. Dieser Schritt ist erforderlich, damit in der Vorschau betrachtet werden kann, wie eine XML-Datei, die auf dem entsprechenden Sche- 9 Ein kostenlos erhältlicher FO-Prozessor ist beispielsweise FOP, der auf der Website zum Download angeboten wird. 22

28 ma basiert, mit dem erstellten Stylesheet aussieht. Nachdem diese Schritte erledigt sind, kann mit der Erstellung des eigentlichen Stylesheets begonnen werden. Abbildung 32 zeigt die Benutzeroberfläche des Stylesheet Designer. Auf der linken Seite befinden sich das Schema-Fenster, das Text Style-Fenster und das Block Style- Fenster. Im Schema-Fenster ist das Schema in Baumform zu sehen. Von dort aus können die einzelnen Elemente per Drag&Drop in das Hauptfenster gezogen werden, in dem das Stylesheet gestaltet wird. Die Formatierung einzelner Text-Elemente erfolgt mit Hilfe des Text Style-Fensters. Über das Block Style-Fenster können analog dazu ganze Blöcke formatiert werden.. Dieses Fenster ist jedoch nur aktiv, wenn zuvor im Hauptfenster ein Block markiert worden ist. Abbildung 32: Benutzeroberfläche des Stylesheet Designer Das Hauptfenster bietet dem Anwender fünf verschiedene Sichten. In der Design-Sicht wird die Erstellung des Stylesheets vorgenommen. Der Anwender kann wie bereits erwähnt Elemente des Schemas mittels Drag&Drop aus dem Schema-Fenster im Hauptfenster plazieren und diese auch formatieren (z.b. hinsichtlich Schriftart, -größe und -farbe). Darüber hinaus ist es z.b. auch möglich, festen Text oder auch Tabellen einzufügen. Auch hier können entsprechende Formatierungen vorgenommen werden. 23

29 Der Quellcode des XSLT-Stylesheet wird in der gleichnamigen Ansicht dargestellt. Der Anwender kann den Code jedoch nur betrachten, Änderungen sind nicht möglich. Die Ansicht HTML-Preview zeigt in einer Vorschau, wie die XML-Datei in Verbindung mit dem XSLT-Stylesheet in einem Web-Browser dargestellt wird. In der Ansicht XSL-FO wird der Quellcode des entsprechenden Stylesheets angezeigt. Auch hier können wie beim Quellcode des XSLT-Stylesheet keine Änderungen vorgenommen werden. Schließlich ist es noch möglich, in der Ansicht PDF Preview eine Vorschau darauf zu erhalten, wie die XML-Datei in Verbindung mit dem XSL-FO- Stylesheet in gedruckter Form im PDF-Format aussieht. Die Erstellung der Stylesheets wird an dieser Stelle aus Platzgründen nicht weiter dargestellt. Auch in diesem Fall sei auf ein entsprechendes Tutorial verwiesen, das über die Hilfe-Funktion des Stylesheet Designer erreichbar ist. Ein Beispiel für ein mögliches Stylesheet ist in Abbildung 33 zu sehen. Abbildung 33: Beispiel für ein Stylesheet 24

30 Die erzeugten Stylesheets können über die Menüpunkte File Save generated XSLT file bzw. File Save generated XSL-FO file gespeichert werden. XML-Dateien, die entsprechend den Formatierungsregeln eines Stylesheets angezeigt werden sollen, müssen mit diesem noch verknüpft werden. Dieses geschient in XMLSPY über den Menüpunkt XSL Assign XSL. In dem sich öffnenden Dialog muss das Stylesheet ausgewählt werden. Die in Abschnitt erstellte XML-Datei wird dann in einem Web-Browser beispielsweise wie in Abbildung 34 gezeigt dargestellt. Abbildung 34: Darstellung einer XML-Datei im Web-Browser 25

31 3.3 XMetaL XMetaL ist ein Produkt der Firma Corel. Es wird in den Varianten Author und Developer angeboten. Eine Lizenz der hier vorgestellten Variante XMetaL Author 4 kostet ca. 420 Euro. Eine 30-Tage Testversionen ist kostenlos erhältlich. Mit XMetaL Author ist es zum einen möglich, wohlgeformte XML-Dateien zu erstellen, die auf keiner DTD bzw. keinem Schema basieren. Zum anderen können XML-Dateien auf Basis bestehender DTDs/Schemata erstellt werden. Zur Bearbeitung von XML-Dateien stehen dem Anwender vier Sichten (Views) zur Verfügung. Im Plain Text-View (s. Abbildung 35) wird der Quellcode der XML-Datei angezeigt. Neben Syntax-Highlighting bietet diese Sicht dem Anwender weitere Unterstützungsmöglichkeiten bei der Dateierstellung bzw. -bearbeitung. So kann z.b. über den Menüpunkt Insert Element die so genannte Element List eingeblendet werden. Dort sind alle Elemente aufgeführt, über die eine XML-Datei laut DTD bzw. Schema verfügt. Durch Anklicken eines Elementnamens werden an der aktuellen Cursor-Position automatisch das Start- und End-Tag des Elements eingefügt. Es wird allerdings nicht automatisch geprüft, ob das angeklickte Element an der Stelle laut DTD/Schema auch eingefügt werden darf. Eine derartige Prüfung auf Gültigkeit erfolgt erst beim Speichern der Datei. Alternativ kann sie vom Anwender explizit durchgeführt werden (Taste F9). Im Tags On-View (s. Abbildung 36) werden die Tags der Elemente als grafische Elemente angezeigt. Einzelne Elemente können ein- bzw. bis auf ihr Start-Tag ausgeblendet werden. Zu diesem Zweck verfügt die Grafik des Start-Tag über ein entsprechendes Symbol, das vom Anwender angeklickt werden muss (- zum Einblenden, + zum Ausblenden). Im Falle des Tags On-View sind in der Element List nur die Elemente aufgeführt, die laut DTD/Schema an der aktuellen Cursor-Position eingefügt werden dürfen. Die mächtigste Sicht ist der Normal View (s. Abbildung 37). In dieser Ansicht können auch Anwender, die im Umgang mit XML unerfahren sind, relativ einfach XML- Dateien erstellen. Dieses setzt jedoch entsprechende Vorarbeiten der Entwickler voraus, die dem Anwender eine benutzerfreundliche Oberfläche zur Datenerfassung bereitstellen müssen. Da zur Erstellung dieser Oberflächen jedoch auf XMetaL Developer zurückgegriffen werden muss, wird das Thema im Rahmen dieser Arbeit nicht weiter verfolgt. 26

32 Beim Page Preview (s. Abbildung 38) handelt es sich um eine Browser-Vorschau, d.h. die XML-Datei wird so angezeigt, wie Sie auch in einem Web-Browser erscheint. Abbildung 35: Plain Text-View von XMetaL Author Abbildung 36: Tags On-View von XMetaL Author 27

33 Abbildung 37: Normal-View von XMetaL Author Abbildung 38: Page Preview von XMetaL Author 28

34 4 Zusammenfassung Das Ziel der vorliegenden Arbeit bestand darin, nach einer kurzen Darstellung wesentlicher XML-Grundlagen die Funktionsweise von ausgewählten XML-Editoren zu erläutern. Die Darstellungen konzentrierten sich auf XMLSPY, wohingegen XMetaL nur am Rande vorgestellt wurde. Am Beispiel von XMLSPY ist deutlich geworden, dass XML- Editoren ein mächtiges Werkzeug sind, die es Anwendern ermöglichen, auf relativ einfache Weise XML-Dateien, DTDs bzw. Schemata und Stylesheets zu erzeugen. Auch der noch ungeübte Anfänger ist nach relativ kurzer Einarbeitungszeit in der Lage, ansprechende Ergebnisse zu erzielen. 29

35 Weiterführende Literatur Dehnhardt, Wolfgang [Scriptsprachen]: JavaScript, VBScript, ASP, Perl, PHP, XML. Scriptsprachen für dynamische Webauftritte, München, Wien: Hanser, 2001 Goldfarb, Charles F.; Prescod, Paul [XML]: Das XML-Handbuch. Anwendungen, Produkte, Technologien, 2. Aufl., München u.a.: Addison-Wesley, Harold, Eliotte R. [XML-Bibel]: Die XML-Bibel, Bonn: MITP-Verlag, Mintert, Stefan; Wilde, Erik; Behme, Henning [Editoren]: Auszeichnend. Editoren für die Extensible Markup Language, in: ix, Jg. (2002), Heft 8, S North, Simon; Hermans, Paul [XML]: XML in 21 Tagen, München: Markt & Technik, 2000 Stein, Magnus; Dellwig, Ingo [XML]: XML, München u.a.: Addison-Wesley, V

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