Kapitel 2. Markup. Language. XML-Dokumente. XML Document Type Definition XML Namespaces Schemadefinitionssprache für XML.

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1 Kapitel 2 XML - extensible Markup Language XML-Dokumente XML-DTD XMLns XMLschema XML Document Type Definition XML Namespaces Schemadefinitionssprache für XML

2 Geschichtliche Entwicklung von XML Aus Neil Bradley: The XML companion 1997 XML 1992 HTML WWW 1986 SGML 1960 Generalized Markup Internet 2-2

3 Was ist ein Markup? Markup = zusätzliche Information in einem Dokumenttext,, z.b. Formatierungshinweise oder Verweise Jedes Textverarbeitungssystem generiert Markup, z.b. \par (in RTF) identifiziert Anfang eines Absatzes oder \sb240 spezifiziert 12-pt Space Benutzer gibt Markup in seltenen Fällen selbst ein (Gegenbeispiel: LaTeX) HTML = Hypertext Markup Language Sprache zur Darstellung von Information im Web enthält kein Generalized Markup, sondern Layout-Direktiven, wie z.b. <h1>, <h2>, <h3>, <em>, <b>, <ul>, <ol> oder <li> Generalized Markup trennt zwischen logischer und Layout-Struktur ermöglicht Strukturierung (Typisierung) und Sichtenbildung 2-3

4 XML 1.0 Spezifikation Vorschlag vom World Wide Web Consortium (W3C) Seit Februar 1998 W3C Recommendation Spezifiziert das Datenformat XML Grundsätzlicher syntaktischer Aufbau Elemente, Attribute, Entities Zeichensatz und die logische und physische Struktur Dokumenttypdefinitionen (DTD) Zielsetzung: : Format für Austausch, Verarbeitung und Darstellung von Information im Web 2-4

5 XML-Dokument Übersicht XML-Dokument Kommentar, Zeichensatzreferenz Prolog mit Dokumenttypdeklaration Dokument-Typ Typ-Definition (DTD) Element, Attribut, Externe DTD Teilmenge Entität Konditionale Abschnitte Dokument-Element Dokument Start-Tag, Ende-Tag, leeres-element-tag, PCDATA, CDATA Abschnitte, Entitätsreferenzen 2-5

6 XML-Dokument (ohne Prolog) Beispiel <?xml version='1.0' encoding='utf-8'?> <!-- Dieses XML-Dokument enthält Daten über Bücher --> <!-- Ein Kommentar darf beliebige Zeichenfolgen wie <tagname< tagname> > oder &entity& entity; ; enthalten --> <bookstore> <book genre="autobiography"> <title>the Autobiography of Benjamin Franklin</title> <author> <first-name>benjamin</first-name> <last-name>franklin</last-name> </author> <price>8.99</price> </book> <book genre="novel"> </book> </bookstore> 2-6

7 Aufbau von XML Elemente und Attribute XML nennt seine Objekte Elemente Elemente sind begrenzt durch Tags: Tagnamen sind "case-sensitive" Jedes geöffnete Tag muss auch wieder geschlossen werden Tags dürfen einander nicht überlappen; nicht erlaubt z.b.: <A> <B> </A> </B> Tags leerer Elemente haben besondere Syntax: <A/> (Shortcut für <A> </A>) Tags können Attribute enthalten: <A Attributname="Wert"...> </A> <book genre="autobiography"> <title> Autobiography of Benjamin Franklin </title> <price> <CHF/> 8,99 </price> </book> <book> XML definiert Baumstruktur! Wurzel heisst Dokumentelement genre <title> <price> Blattelemente enthalten Werte Einziger Datentyp: Zeichenkette autobiography <CHF/> 8,99 Autobiography of Benjamin Franklin 2-7

8 Element oder Attribut? Unterscheidung zwischen Element und Attribut ist beim Entwurf nicht eindeutig zu treffen Beispiel: Inhaltlich gleiche, aber syntaktisch verschiedene Darstellungen <author> <id>170470</id> <first-name>herman</first-name> <last-name>melville</last-name> </author> <author id="170470"> <first-name>herman</first-name> <last-name>melville</last-name> </author> Kleiner Unterschied: Attribute können im Gegensatz zu Elementen nicht geschachtelt und damit näher beschrieben werden 2-8

9 Aufbau von XML Entities Wiederverwendung von Teilen eines XML-Dokuments <!ENTITY Entityname "Ersetzungstext"> <!ENTITY Entityname SYSTEM "URL"> Entitätsreferenz: Beispiel: & Entityname ; Internes Entity Externes Entity Sonderzeichen: < < > > & & &apos; ' " " ä ä ö Ö ü Ü ß ä Ä ö Ö ü Ü ß <!ENTITY dozenten "Schek, Türker, Grabs"> <!ENTITY semester "WS2002/2003"> <vorlesung> Die Vorlesung "XML und Datenbanken" findet erstmalig im &semester; statt. Sie wird von &dozenten; gehalten. Weitere Vorlesungen, die im &semester von mindestens einem der Dozenten &dozenten; gehalten werden, sind "Informationssysteme-Kernfach" und "Objektrelationale, erweiterbare Datenbanken". </vorlesung> 2-9

10 XML-Dokument "Ausschnitt" der Grammatik XML-Dokument Prolog ::= Prolog XML-Element Kommentar* ::= XML-Deklaration? Kommentar* (DTD-Deklaration Kommentar*)? XML-Deklaration ::= <?xml version='nummer' (encoding='code' )?> Kommentar ::= <!-- CharData --> XML-Element Elementinhalt Attribut ::= <Tagname Attribut*> Elementinhalt </Tagname> <LeererTagname Attribut*/> ::= CharData? ((XML-Element Referenz Kommentar) CharData?)* ::= Attributname="Attributwert" Referenz ::= & Entityname ; Anmerkung: Die vorliegende XML-Grammatik ist ein wenig abgespeckt. Sie berücksichtigt einige wenige, für unsere Vorlesung irrelevante Teile nicht. CharData steht für eine Zeichenkette. Bei Kommentaren darf die Zeichenkette das Symbol '-' nicht enthalten. 2-10

11 XML als Datenmodell Logische Dokumentstruktur ist ein gerichteter Baum <Wurzelelement> Typ: DOCUMENT Eigenschaften der Knoten: Typ: Dokument, Element, Attribut, Kommentar, etc. Name: Elementname, Attributname, etc. Inhalt/Wert: Elementinhalt, Attributwert Typ: ELEMENT <Element> <Element> Typ: ELEMENT <Leeres-Element/> Beziehungen zwischen Knoten: Hierarchie: Eltern/Kind, Vorfahr/Nachfahr Sequenz: unmittelbar vorher, mittelbar vorher Position: absolute, relative, range Elementwert Attribut Typ: TEXT Typ: ATTRIBUTE Attributwert Typ: TEXT 2-11

12 OEM versus XML OEM Objekt OID Label Atomare Werte (Strings) Komplexe Werte (Mengen von OIDs) XML Element ID-Attribut Elementname Textueller Inhalt von Elementen Unterelemente (mit ID-Attributen) 2-12

13 Flexibilität von XML (1) bookstore book booktitle book title review title title review review The Autobiography of Benjamin Franklin Good stuff reviewer The Confidence Man The Gorgias Gorgeous! I liked it Torsten Grabs reviewer reviewer Bücher können (beliebig viele) Reviews erhalten, müssen aber nicht notwendigerweise auch eins besitzen Hans-Jörg Schek Can Türker 2-13

14 Flexibilität von XML (2) bookstore book booktitle book title reviewer title reviews The Autobiography of Benjamin Franklin Torsten Grabs remark The Confidence Man The Gorgias reviewer review Good stuff Hans-Jörg Schek I liked it remark reviewer Informationsgehalt des XML-Dokuments ist äquivalent zu dem des vorherigen XML-Dokuments Gorgeous! Can Türker 2-14

15 Flexibilität von XML (3) Flexibilität von XML bietet viele Möglichkeiten für den Aufbau eines e XML- Dokumentes Dokumenttyp (Schema) ist nicht explizit festgelegt/bekannt Probleme: Anwendungen sind für bestimmte Dokumenttypen geschrieben Fehlende Kompatibilität bei Datenaustausch Fehleranfälligkeit (Datenformate, fehlende Datenfelder, etc.) Vorgehen: Einschränkung der Flexibilität Verabredung einheitlicher Formate Standardisierung von Klassen von XML-Dokumenten Möglichkeiten zur Beschreibung des Dokumenttyps bzw. -schemas XML-DTD und XML-Schema 2-15

16 Dokumenttypdefinition DTD Bisher nur allgemeine syntaktische Eigenschaften von XML betrachtet tet Es bleibt die Frage: Welche Tags dürfen in einem XML-Dokument vorkommen? DTD ist eine grammatische Beschreibung der logischen Elemente und d des strukturellen Aufbaus für eine Klasse von XML-Dokumenten DTD gibt vor, welche Tags/Markups (an welcher Stelle in einem Dokument des Typs) vorkommen dürfen DTD ermöglicht die Spezifikation und Wiederverwendung unterschiedlicher Dokumenttypen, mit jeweils unterschiedlichem Markup Standard-DTDs sichern Kompatibilität bei Datenaustausch Im folgenden: Wie sieht eine DTD aus? Was kann in einer DTD alles spezifiziert werden? Wie verbindet man eine DTD und ein XML-Dokument? 2-16

17 Beispiel: Bookstore XML-Dokumentkopf XML-Prolog: XML-DTD als interne Beschreibung "bookdtd"" ist hier der Name der DTD XML-Dokument (Dokumentinstanz) <?xml version='1.0' encoding='utf-8'?> <!DOCTYPE bookstore [ <!ELEMENT bookstore <!ELEMENT book <!ATTLIST book genre <!ELEMENT title <!ELEMENT author <!ELEMENT price <!ELEMENT name <!ELEMENT first-name <!ELEMENT last-name ]> (book)*> (title, author+, price?)> CDATA #REQUIRED> (#PCDATA)> ( name (first-name, last-name))> (#PCDATA)> (#PCDATA)> (#PCDATA)> (#PCDATA)> <bookstore> <book genre="autobiography"> <title>the Autobiography of Benjamin Franklin</title> <author> <first-name>benjamin</first-name> <last-name>franklin</last-name> </author> <price>8.99</price> </book> <book genre="novel"> </book> </bookstore> 2-17

18 DTD-Deklaration Deklaration - "Ausschnitt" der Grammatik DTD-Deklaration ::= <!DOCTYPE Dokumentelementname Externe-DTD-Deklaration? ([Markup-Deklaration*])? > Externe-DTD-Deklaration : Root Element Type][WFC: External Subset Markup-Deklaration ::= SYSTEM "Name" PUBLIC "PublicName""SystemName" ::= Elementdeklaration Attributdeklaration Entity-Deklaration Kommentar N Anmerkung: Die vorliegende XML-Grammatik ist ein wenig abgespeckt. Sie berücksichtigt einige wenige, für unsere Vorlesung irrelevante Teile nicht. 2-18

19 DTD-Elementdeklaration Elementdeklaration legt fest, wie der direkte Inhalt eines Elements aufgebaut ist Syntax <!ELEMENT Elementname Inhaltsmodell> Inhaltsmodell ist ein regulärer Ausdruck, der den Aufbau des direkten Inhalts spezifiziert Unterelement Elementwert leeres Element beliebiger Inhalt <!ELEMENT bsp (a)> <!ELEMENT bsp (#PCDATA)> <!ELEMENT bsp EMPTY> <!ELEMENT bsp ANY> Konstruktoren Sequenz Alternative <!ELEMENT bsp (a, b)> <!ELEMENT bsp (a b)> Kardinalität (Occurrence Indicators) optional (null oder einmal) optional & wiederholbar notwendig & wiederholbar <!ELEMENT bsp (a)?> <!ELEMENT bsp (a)*> <!ELEMENT bsp (a)+> Inhaltsmodelle können mit Klammern beliebig kombiniert werden 2-19

20 DTD-Elementdeklaration Grammatik Element-Dekl ::= Inhaltsmodell ::= Elementtyp ::= <!ELEMENT Elementname Inhaltsmodell> (Elementtyp) ANY EMPTY #PCDATA Elementname (Elementtyp) Elementtyp* Elementtyp+ Elementtyp? Elementtyp, Elementtyp Elementtyp Elementtyp "beliebiger" Typ "leerer" Typ String-Typ Sequenztyp "nicht-leerer" Sequenztyp "optionaler" Typ Tupeltyp Vereinigungstyp 2-20

21 Beispiele: DTD-Elementdeklaration <!ELEMENT leeres_element EMPTY> <!ELEMENT container ANY> <!ELEMENT (from, to, cc*, bcc*, subject?, body)> <!ELEMENT book (((toc, abstract?) (abstract?, toc)), chapter+, literature)> <!ELEMENT text (#PCDATA separator)*> 2-21

22 DTD-Attributdeklaration Jedes Element kann mit (beliebig vielen) Attributen versehen sein Syntax <!ATTLIST Elementname (Attributname Typ Vorgabe)*> Attributtypen Stringtyp Aufzählungstyp eindeutige Element-ID ID-Referenz Entity-Referenz CDATA (Wert_1... Wert_n) ID IDREF(S) ENTITY(S) Attributvorgaben notwendiges Attribut optionales Attribut fester Attributwert #REQUIRED #IMPLIED #FIXED "Wert" 2-22

23 DTD-Attributdeklaration Grammatik XML-Attributliste::= <!ATTLIST Elementname Attribut*> Attribut::= Attributtyp::= Vorgabe::= Attributname Attributtyp Vorgabe CDATA (Wert ( Wert)*) Attributname ID Attributname IDREFS #REQUIRED CharData? #IMPLIED CharData? #FIXED CharData String-Typ Aufzählungstyp ID-Typ Referenztyp "obligatorisch" "optional" "fest auf Default" 2-23

24 Beispiele: DTD-Attributdeklaration <!ELEMENT book (title, price)> <!ATTLIST book genre CDATA #REQUIRED authors IDREFS # IMPLIED> <!ELEMENT author (name)> <!ATTLIST author id ID #REQUIRED> <!ELEMENT price (#PCDATA)> <!ATTLIST price currency (CHF EUR USD) #IMPLIED> <!ELEMENT timestamp (id)> <!ATTLIST timestamp hour CDATA #IMPLIED minutes CDATA #IMPLIED seconds CDATA FIXED "0"> Attributbelegungen sind im Start-Tag enthalten Beispiel: <book genre="trivia"> <title>das ganze Leben ist ein Quiz</title> </book> 2-24

25 Beispiel: ID/IDREF-Attribute <?xml version='1.0'?> <!-- DTD declaration --> <bookstore>... <author id="hm"> <first-name>herman</first-name> <last-name>melville</last-name> </author> <book genre="novel" authors="hm"> <title>the Confidence Man</title> <price currency="usd">11.99</price> </book>... </bookstore> author id hm firstname lastname... bookstore authors title currency book genre USD novel price Herman Melville The ConfidenceMan

26 DTD-Deklarationsformen Deklarationsformen Externe DTD Deklaration <?xml version='1.0' encoding='iso '?> <!DOCTYPE test PUBLIC "-//DBRG//DTD MyDoc V1.0//DE" " <test> "test" ist das Dokumentelement </test> Wiederverwendung von Typdefinitionen Interne DTD Deklaration <?xml version='1.0' encoding='iso '?> <!DOCTYPE test [ <!ELEMENT test (#PCDATA)> ]> <test> "test" ist das Dokumentelement </test> Gemischte Nutzung <?xml version='1.0' encoding='iso '?> <!DOCTYPE test SYSTEM " [ <!ENTITY hallo "hallo welt"> ]> <test> &hallo; </test> 2-26

27 Beispiel: Externe DTD-Deklaration Deklaration <?xml version='1.0' encoding='iso '?> <!-- This file represents a fragment of a book store inventory database --> <!DOCTYPE bookstore SYSTEM " <bookstore> <book genre="autobiography"> <title>the Autobiography of Benjamin Franklin</title> <author> <first-name>benjamin</first-name> <last-name>franklin</last-name> </author> <price currency="usd">8.99</price> </book> <book genre="novel"> <!ELEMENT bookstore <title>the Confidence Man</title> <!ELEMENT book <author> <!ATTLIST book <first-name>herman</first-name> <!ELEMENT title <last-name>melville</last-name> <!ELEMENT author </author> <!ELEMENT price <price currency="usd">11.99</price> <!ATTLIST price </book> <!ELEMENT name <book genre="philosophy"> <!ELEMENT first-name <title>the Gorgias</title> <author> <name>plato</name> </author> <price currency="eur">9.99</price> </book> </bookstore> bookstore.xml bookstore.dtd (book)*> (title,author+,price?)> genre CDATA #REQUIRED> (#PCDATA)> (name (first-name, last-name))> (#PCDATA)> currency (CHF EUR USD)> (#PCDATA)> (#PCDATA)> <!ELEMENT last-name (#PCDATA)> 2-27

28 Beispiel: Vollständiger Elementbaum bookstore autobio. genre book novel genre book phil. genre book title The Autobiography of Benjamin Franklin author price title author price title author price currency currency USD USD EUR 8.99 The Gorgias 9.99 firstname lastname The Confidence Man name Benjamin Franklin Plato 2-28

29 XML-Konformität: Well-Formed versus Valid wohlgeformt (well-formed formed) Dokument besitzt geordnete syntaktische Eigenschaften (siehe Grammatik) gültig (valid( valid) Dokument ist wohlgeformt und folgt einem vorgegebenen Schema, formalisiert in einer DTD Beispiel: nicht vollständig markiertes Dokumentfragment <A><B>pipapo<C>hello world</c></a> mögliche Strukturen: </B> </B> pipapo hello world pipapo hello world 2-29

30 XMLns: : XML-Namespaces Mechanismus zur Einbindung vordefinierter Element- und Attributnamen (Markup-Vokabular) Zur Vermeidung von Namenskonflikten, wenn mehrere DTD herangezogen en werden Deklaration als Attribut des Dokumentelement: <Elementname xmlns:namensraum-id = "Namensraum-URI"> Beispiel: Bezug auf Namensräume <tourismusinformation xmlns:hotelinfo=" xmlns:eventinfo=" <hotelinfo:ort>zürich</hotelinfo:ort> <eventinfo:ort>winterthur</eventinfo:ort> </tourismusinformation> 2-30

31 Keine XML-Syntax Nachteile von DTDs Positiv jedoch: DTD-Syntax ist kompakt, leicht lesbar und gut verständlich Keine echte Typisierung: Alle Werte sind Zeichenketten Dokumentenorientierte Herkunft unverkennbar Darstellungs- und Verarbeitungsmöglichkeiten in Anwendungen sind stark begrenzt Keine Integritätsbedingungen, z.b. keine exakten Unter- bzw. Obergrenzen für die Kardinalität von Sequenzen Semantische Korrektheit kann nicht überprüft werden Keine Namensräume (hier muss XMLns verwendet werden) Fazit: zusätzliche Typisierung (Schemabeschreibung) wünschenswert für die Verarbeitung von XML-Dokumenten in Anwendungen XML-Schema leistet dies (und soll irgendwann DTDs ganz ablösen) 2-31

32 XML-Schema (XMLschema( XMLschema) Mechanismus zur Trennung von Tags und Typen (Struktur vs. Typisierung) Modulare Schemadefinitionen mit voller Typisierung Führt Menge von Basisdatentypen ein Ermöglicht Typkonstruktionen inklusive Vererbung Bietet Dokumentationsmöglichkeiten Seit Mai 2001 W3C Recommendation Part 1: Structures, Part 2: Datatypes Schemadefinition erfolgt in XML-Syntax ("sieht ziemlich aufgebläht aus") Gerüst einer Schemadefinition: <xsd:schema xmlns:xsd= " </xsd:schema> 2-32

33 XML-Schema Schema- Basisdatentypen XML-Schema Schema- Typsystem ist von SQL und Java beeinflusst! 2-33

34 Datentyparten Einfache versus komplexe Datentypen Einfache Datentypen können keine Unterelemente und Attribute besitzen, komplexe Datentypen schon Beide sind für Elemente und Attribute verwendbar Alle DTD-Attributtypen sind auch im XML-Schema enthalten Vordefinierte versus konstruierte Datentypen Typkonstruktoren: Restriction: Einschränkung von einfachen Datentypen List: Liste von einfachen Datentypen Union: Vereinigung von einfachen Datentypen Subtypbildung: Extension: Erweiterung um Elemente bzw. Attribute (erzeugt komplexe Datentypen) 2-34

35 Einfache, benutzerdefinierte Datentypen Einschränkung Listenbildung <xsd:simpletype name="hobbys"> <xsd:list itemtype="xsd:string"/> </xsd:simpletype> <xsd:simpletype name="schulnote"> <xsd:restriction base="xsd:short"> <xsd:mininclusive value="1"/> <xsd:maxinclusive value="6"/> </xsd:restriction> </xsd:simpletype> <xsd:simpletype name="farben"> <xsd:restriction base="xsd:string"> <xsd:enumeration value="rot"/> <xsd:enumeration value="blau"/> <xsd:enumeration value="weiss"/> </xsd:restriction> </xsd:simpletype> Vereinigung <xsd:simpletype name="fahrzeug"> <xsd:union membertype="pkw LKW Motorrad Fahrrad "/> </xsd:simpletype> 2-35

36 Einschränkungsmöglichkeiten Unter-/Obergrenzen bei geordneten Wertebereichen mininclusive, maxinclusive (Grenzwerte sind eingeschlossen) minexclusive, maxexclusive (Grenzwerte sind ausgeschlossen) Längeneinschränkung bei Zeichenketten length, minlength, maxlength (genaue, minimale bzw. maximale Länge) Kardinalitätseinschränkung bei Listen (zulässige( Anzahl von Elementen) length, minlength, maxlength Längeneinschränkung bei numerischen Datentypen totaldigits (maximale Anzahl der Dezimalstellen) fractiondigits (Anzahl der Nachkommastellen) Aufzählung der erlaubten Werte enumeration 2-36

37 Komplexe, benutzerdefinierte Datentypen (1) Sequenz (sequence) Alternative (choice) <xsd:complextype name="fahrzeug" abstract="true"> <xsd:complexcontent> <xsd:sequence> <xsd:element name="hersteller" type="xsd:string"/> <xsd:element name="typ" type="xsd:string"/> </xsd:sequence> <xsd:choice> <xsd:element ref="ottomotor"/> <xsd:element ref="dieselmotor"/> </xsd:choice> </xsd:complexcontent> <xsd:attribute name="raeder" type="xsd:integer" default="4"/> </xsd:complextype> Sequenz: Liste von Elementen mit festgelegter Reihenfolge Alternative: Auswahl eines der vorgegebenen Elemente 2-37

38 Komplexe, benutzerdefinierte Datentypen (2) Subtypbildung durch Erweiterung (extension) <xsd:complextype name="firmenfahrzeug"> <xsd:complexcontent> <xsd:extension base="fahrzeug"> <xsd:sequence> <xsd:element name="firma" type="xsd:string"/> <xsd:element name="inspektion" type="xsd:date"/> </xsd:sequence> </xsd:extension> </xsd:complexcontent> </xsd:complextype> 2-38

39 XML-DTD XML-Schema Beispiel: DTD versus XML-Schema <!ELEMENT book (title, author+, price?)> <!ATTLIST book genre (autobiography novel philosophy) #REQUIRED> <!ELEMENT author (#PCDATA)> <!ELEMENT title (#PCDATA)> <!ELEMENT price (#PCDATA)> <?xml version='1.0?> <xsd:schema xmlns:xsd=" <xsd:element name="book" type="book"/> <xsd:complextype name="book"> <xsd:sequence> <xsd:element name="title" type="xsd:string"/> <xsd:element name="author" type="xsd:string" minoccurs="1" maxoccurs="unbounded"/> <xsd:element name="price" type="xsd:decimal" minoccurs="0" maxoccurs="1"/> </xsd:sequence> <xsd:attribute name="genre" type="genre"/> </xsd:complextype> <xsd:simpletype name="genre"> <xsd:restriction base="xsd:string"> <xsd:enumeration value="autobiography"/> <xsd:enumeration value="novel"/> <xsd:enumeration value="philosophy"/> </xsd:restriction> </xsd:simpletype> </xsd:schema> 2-39

40 DTD XML-Schema Grammatik Elemente + Attribute Nur Part-Of" Of"-Beziehungen PCDATA, CDATA Struktur und Typisierung Elemente, Attribute, einfache und komplexe Typen, Gruppen Zusätzlich Kind-Of" = Vererbung Diverse Datentypen Einbindung als Teil des Prologs eines XML-Dokument Beispiel: <!DOCTYPE bookstore SYSTEM "bookstore.dtd"> Angabe als Attribut des Dokumentelements Beispiel: <bookstore xmlns:xsd=" xsd:schemalocation="bookstore.xsd">... </bookstore> 2-40

41 Revue XML-Konformitäten wohlgeformt (well( well-formed) Dokument besitzt geordnete syntaktische Eigenschaften gültig (valid( valid) Dokument ist wohlgeformt und folgt einem a priori gegebenen Schema, formalisiert in einer Dokumenttypdefinition (DTD) Namensraumkonform (namespace( namespace-compliant) Markup in einem wohlgeformten Dokument entspricht der Deklarationen der referenzierten Namensräume Schemakonform (schema( schema-validity) Dokument ist wohlgeformt und konform zu einem gegebenen XML-Schema 2-41

42 Gültiges, aber nicht schemavalides Dokument <?xml version='1.0?> <bookstore xmlns:xsd=" xsd:schemalocation="bookstore.xsd"> <book genre="autobiography"> <title>the Autobiography of Benjamin Franklin</title> <author>benjamin Franklin</author> <price>8.99</price> </book> <book genre="novel"> <title>the Confidence Man</title> <author>herman Melville</author> <price>11.99</price> </book> <book genre="action"> <title>goldeneye</title> <author>pierce Brosnan</author> <price>14.99</price> </book> </bookstore> nicht schemakonform 2-42

43 Schemavalides Dokument <?xml version='1.0?> <bookstore xmlns:xsd=" xsd:schemalocation="bookstore.xsd"> <book genre="autobiography"> <title>the Autobiography of Benjamin Franklin</title> <author>benjamin Franklin</author> <price>8.99</price> </book> <book genre="novel"> <title>the Confidence Man</title> <author>herman Melville</author> <price>11.99</price> </book> <book genre="philosophy"> <title>the Gorgias</title> <author>plato</author> <price>9.99</price> </book> </bookstore> 2-43

44 Grobe Gegenüberstelung: : XML versus SGML XML ist eine Instanz von SGML (Standard Generalized Markup Language) SGML: DTD ist obligatorisch (nicht in XML) SGML erlaubt das Weglassen von Markup, wenn Beginn und Ende logischer Dokumentbestandteile abgeleitet werden können z.b. aus anderem Markup, zusammen mit der DTD XML-Mechanismen Mechanismen zur Festlegung, welcher Generalized Markup wo im Dokument zulässig ist weniger flexibel vereinfachen die Implementierung der Überprüfung der DTD-Konformität XML hat weniger vordefinierte (Attribut-)Typen Fazit: diverse, eher selten verwendete SGML-Features werden weggelassen Werkzeuge für XML sind "billiger" als für SGML XML weiter verbreitet als SGML, da einfacher zu erlernen 2-44

45 Vergleich: ER, XML, SGML ER-Modell XML SGML Modell Schema für Material- verwaltung z.b. MathML HTML Dokumenttyp Datenbank, konform zum Schema e ip ip +1= 0 n f (n) = Σ k k=1 Homepage von Förster Dokument- instanz 2-45

46 CSS XML-Architektur des W3C Cascading Style Sheets W3C Recommendation , revised (level 1) W3C Recommendation (level 2) DOM Document Object Model (DOM) Level 1 W3C Recommendation, , Second Edition RDF/RDFS XLink XML XMLns XMLschema XPointer XSL Resource Description Framework W3C Recommendation Extensible Linking Language W3C Recommendation Extensible Markup Language W3C Recommendation, Namespaces in XML W3C Recommendation, Schemas in XML W3C Recommendation, xx.xx.200x XML Pointer Language W3C Recommendation, Extensible Stylesheet Language W3C Recommendation

47 Standard-DTDs (1) Offizielle W3C-DTDs MathML: Mathematical Markup Language SMIL: Synchronized Multimedia Integration Language Appel: A Privacy Preference Exchange Language RDF: Resource Description Framework RDFS: Resource Description Framework Schemas SVG: Scaleable Vector Graphics HTML: Hypertext Markup Language E-Commerce OFX: Open Financial Exchange XMLEDI: Electronic Data Interchange 2-47

48 Standard-DTDs (2) Wissenschaft CML: Chemical Markup Language Computer, Kommunikation CDF: Channel Definition Format OSD: Open Software Distribution WIDL: Web Interface Definition Language JSML: Java Speech Markup Language DocBook Über hundert weitere von verschiedenen Gruppen angekündigte DTDs: Immobilien, Logfiles,, Genealogie etc. 2-48

49 Mit XML zusammenhängende Standards SGML Standard Generalized Markup Language ISO/IEC 8879:1986 HyTime UCS Hypermedia/Time-based Structuring Language ISO/IEC 10744:1992 Universal Multiple-Octet Coded Character Set (UCS) ISO/IEC :1993 DSSSL Document Style Semantics and Specification Language ISO/IEC 10179:

50 Zusammenfassung Wir wissen nun wie XML-Dokumente aufgebaut sind XML definiert Baumstruktur Semistrukturiertes Datenmodell bietet Flexibilität XML-DTD definiert Grammatik macht Dokumenttyp explizit einziger Datentyp: Zeichenkette; keine Integritätsbedingungen gültige XML-Dokumente XML-Namespaces definieren Vokabular Namenskonfliktauflösung XML-Schema bietet reiches Typsystem á la SQL schemakonforme XML-Dokumente Wir wollen nun XML-Dokumente in Anwendungen verarbeiten Benötigen dazu XML-Prozessoren 2-50