xml основы

XML означает Extensible Markup Language, с акцентом на markup (разметка).

Языки разметки прошли путь от первых форм, создававшихся компаниями и госучреждениями, до Стандартного языка обобщенной разметки (Standard Generalized Markup Language - SGML), Гипертекстового языка разметки (Hypertext Markup Language - HTML) и в конечном итоге до XML. SGML может показаться сложным, а HTML (который, по сути, сначала был просто набором элементов) оказался недостаточно мощным для идентификации информации. XML разрабатывался как простой в применении и удобный для расширения язык разметки.

В XML можно создавать свои собственные элементы, что позволяет точно представлять фрагменты данных. Документы можно не просто разделять на абзацы и заголовки, но и выделять любые фрагменты внутри документа. Чтобы это было эффективно, нужно определить конечный перечень своих элементов и придерживаться его. Элементы можно определять в Описании типа документа (Document Type Definition - DTD) или в схеме, что будет кратко обсуждено ниже. Когда вы освоите и начнете использовать XML, не бойтесь экспериментировать с именами элементов, создавая реальные файлы.

Построение документа XML
Как уже упоминалось, файлы XML состоят из текста и разметки. Большая часть текста помещается в элементы, в которых текст окружен тегами. Например, допустим, нужно создать поваренную книгу в формате XML. У нас есть рецепт под названием Ice Cream Sundae, который нужно преобразовать в XML. Чтобы разметить название рецепта, заключим его текст в элемент, который начинается и заканчивается тегами. Этот элемент можно назвать recipename. Чтобы отметить начальный тег элемента, поместим его имя в угловые скобки <>), вот так: <recipename>. Затем введем текст Ice Cream Sundae. После текста поставим замыкающий тег, который представляет собой имя элемента в угловых скобках, плюс косая черта завершения элемента (/) перед именем элемента, вот так: </recipename>. Эти теги образуют элемент, в который можно вводить текст и даже другие элементы.

Имена элементов можно создавать как для отдельных документов, так и для групп документов. В соответствии с вашими требованиями можно указать правила, которые должны соблюдаться для элементов. Элементы могут быть строго специальными или достаточно общими. Правила должны также определять, что допустимо включать в каждый элемент. Они могут быть строгими, свободными или промежуточными. Просто создайте элементы, определяющие те части вашего документа, которые, на ваш взгляд, важны.

Начало создания файла XML
Первой строкой документа XML может быть декларация XML. Эта необязательная часть файла определяет его как файл XML, что может помочь автоматическим инструментам и людям распознавать файл как XML, а не SGML или другой способ разметки.

Декларация может выглядеть просто как <XML> или включать версию XML (<XMLversion="1.0">) и даже кодировку символов, например, <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> для Unicode. Поскольку эта декларация должна находиться в самом начале файла, если вы планируете комбинировать мелкие XML-файлы в более крупный файл, этот необязательный элемент лучше пропустить.

Создание корневого элемента
Начальный и замыкающий теги корневого элемента окружают весь текст XML-документа. В файле должен присутствовать только один корневой элемент, и это необходимая "обложка" для него. В листинге 1 показан фрагмент примера, который я здесь использую, с корневым элементом <recipe> (рецепт). (Полный файл XML приведен в Загрузках.)

Листинг 1. Корневой элемент
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<recipe>
</recipe>
По мере создания своего документа вы будете размещать текст и дополнительные теги между <recipe> и </recipe>.

Наименования элементов
Соблюдение регистра в тегах
При создании XML регистры начального и конечного тегов должны совпадать. В противном случае можно получить сообщение об ошибке при использовании или просмотре XML. Например, Internet Explorer не отображает текст в случае несовпадения регистров. Вместо этого он выводит сообщения о несовпадении начального и конечного тегов.

Итак, у нас есть корневой элемент <recipe>. В XML сначала выбираются имена элементов, а затем на основе этих имен определяется соответствующее описание DTD или схема. Имена могут содержать буквы, цифры и специальные знаки, такие как знак подчеркивания (_). Вот несколько правил об именах, которые нужно помнить
В предыдущем примере, если мы добавили элемент с именем <recipename>, то его начальным тегом должен быть <recipename>, а соответствующим замыкающим тегом —</recipename>.

Листинг 2. Другие элементы
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<recipe>
<recipename>Ice Cream Sundae</recipename>
<preptime>5 minutes</preptime>
</recipe>
XML-документ может содержать пустые теги, внутри которых ничего нет и которые могут выражаться одним тегом, а не парой из открывающего и замыкающего тегов. Например, это может быть самостоятельный тег в стиле HTML <img src="mylogo.gif">. Он не содержит никаких дочерних элементов или текста, так что это пустой элемент, и его можно записать как <img src="mylogo.gif" /> (с пробелом и знакомой замыкающей косой чертой в конце).

Вложение элементов
Вложение— это размещение элементов внутри других элементов. Эти новые элементы называются дочерними элементами, а элементы, которые их окружают, — их родительскими элементами. В листинге 3 в корневой элемент <recipe> вложено несколько элементов. Это вложенные дочерние элементы <recipename>, <ingredlist> и <preptime>. Внутри элемента <ingredlist>находится несколько одинаковых дочерних элементов <listitem>. Вложение может делать XML-документ многоуровневым.

Типичная синтаксическая ошибка связана с вложенностью родительского и дочернего элементов. Каждый дочерний элемент должен быть целиком расположен между открывающим и замыкающим тегами своего родительского элемента. Дочерние элементы должны заканчиваться до начала следующего дочернего элемента.

Пример правильного вложения приведен в Листинге 3. Теги начинаются и завершаются без переплетения с другими тегами.

Листинг 3. Правильное вложение элементов XML.
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<recipe>
<recipename>Ice Cream Sundae</recipename>
<ingredlist>
<listitem>
<quantity>3</quantity>
<itemdescription>chocolate syrup or chocolate fudge</itemdescription>
</listitem>
<listitem>
<quantity>1</quantity>
<itemdescription>nuts</itemdescription>
</listitem>
<listitem>
<quantity>1</quantity>
<itemdescription>cherry</itemdescription>
</listitem>
</ingredlist>
<preptime>5 minutes</preptime>
</recipe>
Добавление атрибутов
К элементам иногда добавляются Атрибуты. Атрибуты состоят из пары имя-значение, где значение берется в двойные кавычки ("), вот так: type="dessert". Атрибуты позволяют сохранять вместе с элементом дополнительные параметры, меняя значения этих параметров от элемента к элементу в одном и том же документе.

Атрибут —или даже несколько атрибутов —указывается внутри начального тега элемента: <recipe type="dessert">. При добавлении нескольких атрибутов они разделяются пробелами: <recipename cuisine="american" servings="1">. В листинге 4 показан файл XML, как он выглядит теперь.

Листинг 4. Наш файл XML с элементами и атрибутами
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<recipe type="dessert">
<recipename cuisine="american" servings="1">Ice Cream Sundae</recipename>
<preptime>5 minutes</preptime>
</recipe>
Можно использовать любое количество атрибутов. Подумайте, какие подробности можно добавить в ваш документ. Атрибуты особенно полезны, если документы будут храниться —например, по типу рецептов. Имена атрибутов могут содержать такие же символы, что и имена элементов, с теми же правилами исключения пробелов и начала имени с буквы.


В начало

Правильно и неправильно построенный XML
Если вы следуете правилам, определенным в вашей структуре, вы сможете легко создавать правильно построенный код XML. Правильный XML— это код XML, составленный с соблюдением всех правил XML: правильное именование элементов, вложение, именование атрибутов и т.п.

В зависимости от того, что именно вы делаете с XML, вам может понадобиться работа с правильно построенным XML. Рассмотрим приведенный выше пример сортировки по типу рецептов. Нужно, чтобы элементы <recipe> содержали атрибут type. Очень важно иметь возможность успешно проверить код и гарантировать постоянное присутствие значения этого атрибута.

Под проверкой (validation) понимается проверка структуры документа на соответствие установленным для нее правилам и определению дочерних элементов для каждого родительского элемента. Эти правила определяются в Описании типа документа (DTD) или в схеме. Для такой проверки требуется создать DTD или схему, а затем давать ссылку на файл DTD или схемы в своих XML-файлах.

Чтобы разрешить проверку, нужно ближе к началу своих XML-документов поместить декларацию типа документа ( DOCTYPE). Эта строка содержит ссылку на DTD или схему (перечень элементов и правил), которая будет использоваться для проверки данного документа. Строка DOCTYPE может быть примерно такой, как в листинге 5.

В начало

Использование сущностей
Сущности (entity)могут представлять собой фрагменты текста или специальные символы. Они могут указываться внутри документа или вне его. Во избежание ошибок и для правильности отображения сущности должны быть надлежащим образом объявлены и выражены.

Нельзя вводить специальные символы прямо в текст. Для использования в тексте специальных символов их нужно сделать сущностями и использовать коды этих символов. В качестве сущностей можно определить фразы, такие как название компании, а затем использовать их по всему тексту. Чтобы создать сущность, назначьте ей имя и вставляйте это имя и вставляйте это имя в текст после знака амперсанда (&) и заканчивая точкой с запятой — например, &coname; (или другое имя). Затем укажите этот код в своей строке DOCTYPE в квадратных скобках([]), как в листинге 6. Этот код определяет текст, который подставляется вместо сущности.

Листинг 6. Сущность
<!DOCTYPE MyDocs SYSTEM "filename.dtd" [ <!ENTITY coname "Rabid Turtle
Industries"
]>
Использование сущностей помогает избежать многократного повторения одной и той же фразы или информации. Оно может также облегчить редактирование текста (например, если компания изменит название) сразу во многих местах с помощью простой настройки строки определения сущности.


В начало

Как избежать ошибок
Пока вы учитесь создавать XML-файлы, открывайте их в редакторе XML, чтобы удостовериться в их формальной правильности и убедиться, что правила XML соблюдены. Например, если у вас Windows® Internet Explorer®, вы можете просто открыть свой файл XML в браузере. Если ваши элементы, атрибуты и текст отображаются, значит файл XML составлен правильно. Если же присутствуют ошибки, вероятно, вы что-то напутали в синтаксисе, и вам нужно тщательно проверить свой документ на опечатки или пропуски тегов и знаков пунктуации.

Как упоминалось в разделе Вложение элементов, элемент, содержащий другой элемент, называетя родителем этого вложенного элемента. В приведенном ниже примере <recipe> является корневым элементом и содержит весь текст файла. В этот родительский элемент <recipe> вложены дочерние элементы <recipename>, <ingredlist>, <directions> и другие. Такая структура делает <recipename>, <ingredlist> и <directions> дочерними элементами. Не забывайте правильно вкладывать эти дочерние элементы. В листинге 7 приведен пример правильно построенного XML-документа с правильным вложением элементов.

Листинг 7. Правильно построенный документ XML
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<recipe type="dessert">
<recipename cuisine="american" servings="1">Ice Cream Sundae</recipename>
<ingredlist>
<listitem><quantity units="cups">0.5</quantity>
<itemdescription>vanilla ice cream</itemdescription></listitem>
<listitem><quantity units="tablespoons">3</quantity>
<itemdescription>chocolate syrup or chocolate fudge</itemdescription></listitem>
<listitem><quantity units="tablespoons">1</quantity>
<itemdescription>nuts</itemdescription></listitem>
<listitem><quantity units="each">1</quantity>
<itemdescription>cherry</itemdescription></listitem>
</ingredlist>
<utensils>
<listitem><quantity units="each">1</quantity>
<utensilname>bowl</utensilname></listitem>
<listitem><quantity units="each">1</quantity>
<utensilname>spoons</utensilname></listitem>
<listitem><quantity units="each">1</quantity>
<utensilname>ice cream scoop</utensilname></listitem>
</utensils>
<directions>
<step>Using ice cream scoop, place vanilla ice cream into bowl.</step>
<step>Drizzle chocolate syrup or chocolate fudge over the ice cream.</step>
<step>Sprinkle nuts over the mound of chocolate and ice cream.</step>
<step>Place cherry on top of mound with stem pointing upward.</step>
<step>Serve.</step>
</directions>
<variations>
<option>Replace nuts with raisins.</option>
<option>Use chocolate ice cream instead of vanilla ice cream.</option>
</variations>
<preptime>5 minutes</preptime>
</recipe>
Примечание: Разрывы строк облегчают чтение кода, не влияют на сам XML.

Можно поэкспериментировать с тестовыми файлами и подвигать начальные и конечные теги, чтобы познакомиться с сообщениями об ошибках.


В начало

Проверка XML
На рисунке 1 показан XML-документ, элементы которого отображаются без сбоев в Internet Explorer. Текст обрамляют открывающий и замыкающий теги. Рядом с родительскими элементами расположены значки плюс (+) и минус(-), которые позволяют убрать внутрь элементов все вложенные в них элементы (их потомков).