XML - UC3M

Tecnologías XML
Pedro J. Muñoz Merino
http://www.it.uc3m.es/pedmume/
XML: Introducción
●
XML es un formato para almacenamiento y
estructuración de datos que se encuentra en ficheros de
texto
●
Un conjunto de datos de una base de datos puede ser
pasado a XML y viceversa
●
Algunos usos de XML
―
Información de usuarios, productos, cosas, etc.
―
Descripción de comportamiento o procesos
―
Descripción de protocolos de comunicaciones
―
Descripción de lenguajes
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2
XML: Reglas Básicas de Formación
●
Un fichero XML debe seguir las siguientes reglas
―
Empezar por la línea <?xml version="1.0"?>
―
Todo elemento en XML tiene un delimitador de inicio y otro de fin
y puede tener atributos asociados
Inicio: <nombre_elemento atributo1=“valor1” atributo2= “valor2” …>
Fin: </nombre_elemento>
―
Se tiene un único elemento raíz
―
El elemento raíz puede tener en su interior un número indefinido
de elementos anidados (implica que los elementos que haya en
su interior sus delimitadores de inicio y fin estarán dentro del
delimitador de inicio y fin del elemento raíz) así como texto
―
Cualquier elemento puede tener en su interior un número
indefinido de elementos anidados, así como texto
―
Para insertar comentarios: <!-- Comentario insertado -->
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3
XML: Reglas Adicionales de
Formación
●
Un fichero XML debe además seguir las siguientes reglas
―
Se pueden escapar caracteres para que no se interpreten como
caracteres especiales del fichero XML
<(&lt), > (&gt), & (&amp), ‘ (&apos), “ (&quot)
<![CDATA[" texto que no será interpretado"]]>
―
Cualquier elemento puede llevar un atributo especial que sirve
para definir espacios de nombres. Sirve para poder tener
diferentes vocabularios XML de diferentes fuentes. La forma es
la siguiente <nombre_elemento xmlns=“URIdefecto”
xmlns:n1=“URI1“ xmnls:n2=“URI2” …>
―
Otros elementos que estén contenidos en aquel donde se definió
un espacio de nombres, llevarán el nombre del espacio de
nombres precediendo al elemento (<n1:nombre_elemento>),
excepto el definido por defecto que no lleva nada
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4
XML: Reglas de Nombres y de
Convención
●
●
Cualquier nombre de elemento XML debe seguir las
siguientes reglas
―
Los nombres no pueden contener espacios
―
No pueden empezar con signos de puntuación ni con ciertas
palabras reservadas
―
Los valores de sus atributos deben ir o bien entre comillas
simples o bien entre comillas dobles
―
Son sensibles a las letras mayúsculas y minúsculas
―
Ciertas convenciones en los nombres de elementos y atributos
Se suelen indentar los diferentes elementos anidados a
la hora de escribirse
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5
XML: Ejemplo
<?xml version="1.0"?>
<alimentos xmlns=“http://www.it.uc3m.es/pedmume/a” xmlns:carne=“http://www.it.uc3m.es/pedmume/b”
xmlns:legumbres=“http://www.it.uc3m.es/pedmume/c” xmlns:garbanzos=“http://www.it.uc3m.es/pedmume/d”>
<carne id=“3”>
La carne que vendemos es la siguiente:
<carne:ternera>
<carne:tipo> filete </carne:tipo>
<preparacion> guisada </preparacion>
</carne:ternera>
</carne>
<legumbres id=“7”>
Las legumbres que vendemos son las siguientes:
<legumbres:lentejas>
<preparacion> guisada </preparacion>
</legumbres:lentejas>
<legumbres:garbanzos>
<procedencia> <garbanzos:Casa_Mayor/></procedencia>
<preparacion> guisada </preparacion>
</legumbres:garbanzos>
</legumbres>
</alimentos >
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6
XML como un Árbol
●
Todo fichero XML puede ser visto como un árbol en el
que cada elemento puede contener otros de una manera
jerárquica
●
Cualquier realidad se puede modelar como un árbol.
Técnicas orientadas a objetos pueden facilitar la tarea
●
Si definimos nodo XML como cualquier elemento, atributo
o texto, entonces son nodos hoja los siguientes
―
Todos los atributos porque no pueden contener nada más ellos
mismos
―
Todos los textos porque no pueden contener nada más ellos
mismos
―
Los elementos que no tienen otros elementos ni atributos ni texto
contenidos en ellos
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7
XML: Ejemplo de Árbol
alimentos
carne
id
legumbres
Texto 1
Texto 2
carne:ternera
carne:tipo
Texto 3
id
preparacion
Texto 4
legumbres:
garbanzos
legumbres:
lentejas
preparacion
Texto 5
preparacion
garbanzos:
procedencia
Texto 6
garbanzos:
CasaMayor
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8
XML: Ejemplo de Utilidad de Datos
<?xml version="1.0"?>
<alimentos xmlns=“http://www.it.uc3m.es/pedmume/a” xmlns:carne=“http://www.it.uc3m.es/pedmume/b”
xmlns:legumbres=http://www.it.uc3m.es/pedmume/c” xmlns:garbanzos=“http://www.it.uc3m.es/pedmume/d”>
<carne id=“3”>
La carne que vendemos es la siguiente:
<carne:ternera>
<carne:tipo> filete </carne:tipo>
<preparacion> guisada </preparacion>
</carne:ternera>
</carne>
<legumbres id=“7”>
Las legumbres que vendemos son las siguientes:
<legumbres:lentejas>
<preparacion> guisada </preparacion>
</legumbres:lentejas>
<legumbres:garbanzos>
<procedencia> <garbanzos:Casa_Mayor/></procedencia>
<preparacion> guisada </preparacion>
</legumbres:garbanzos>
</legumbres>
</alimentos >
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9
XML: Ejemplo de Utilidad de
Comportamiento
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<wsdl:definitions targetNamespace="urn:Datos" xmlns=http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/>
<wsdl:message name="setResponse“>
<wsdl:part name="setReturn" type="xsd:string"/>
</wsdl:message>
<wsdl:message name="setRequest">
<wsdl:part name="in0" type="xsd:string"/>
<wsdl:part name="in1" type="xsd:string"/>
<wsdl:part name="in2" type="xsd:string"/>
</wsdl:message>
<wsdl:portType name="Datos">
<wsdl:operation name="set" parameterOrder="in0 in1 in2">
<wsdl:input message="impl:setRequest" name="setRequest"/>
<wsdl:output message="impl:setResponse" name="setResponse"/>
</wsdl:operation>
</wsdl:portType>
….
….
</wsdl:definitions>
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10
XML: Ejemplo de Utilidad de
Protocolo: SOAP de respuesta
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<soapenv:Envelope xmlns:soapenv="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/"
xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance">
<soapenv:Body>
<setResponse soapenv:encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/">
<setReturn xsi:type="xsd:string">ok</setReturn>
</setResponse>
</soapenv:Body>
</soapenv:Envelope>
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11
XML: Comparación con Bases de
Datos y HTML
●
●
XML vs Bases de Datos
―
Se puede representar lo mismo, de hecho hay bases de datos
basadas en XML
―
XML posibilita la interoperabilidad, el reuso, la compartición, el
intercambio, etc.
XML vs HTML
―
XML no está orientado a la presentación de contenidos sólo a la
estructura, mientras que HTML incluye cuestiones de
presentación. XML contiene datos, HTML mezcla datos y
presentación
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12
XMLSchema: XSD
●
●
Además de las reglas que un fichero XML debe cumplir
por el hecho de ser XML, se pueden describir más reglas
relativas a:
―
Los tipos de datos que tendrán los elementos y los atributos
―
Qué elementos puede contener otro elemento y qué
combinaciones son posibles (orden, número, etc.)
―
Si un nodo puede o no contener texto
Este establecimiento de reglas adicionales se realizan
mediante descripciones textuales, siendo metalenguajes
que describen otros lenguajes
―
DTD. Ficheros con extensión dtd
―
XML Schema. Es XML también. Ficheros con extensión xsd
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13
XMLSchema: Tipos de datos simples
●
Números:
―
●
Strings:
―
●
xs:int, xs:integer, xs:decimal, xs:long, xs:short, xs:double,
xs:float, xs:byte, etc.
xs:string, xs:ID, xsd:IDREF, xsd:token, xsd:normalizedString,
etc.
Fechas:
―
xs:date, xs:time, xs:datetime, xs:duration, etc.
●
Booleanos: xs:boolean
●
URIs: xs:anyURI
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14
XMLSchema: Restricciones en los
tipos de datos simples
●
Los tipos de datos se pueden ajustar para concretar más
cuales son los valores posibles del nuevo tipo de datos
●
La manera de establecer restricciones en un tipoA
<xs:simpleType name=“tiposimpleconrestricciones”>
<xs:restriction base="xs:tipoA">
<!-- Por aquí se establecen las restricciones -->
</xs:restriction>
</xs:simpleType>
●
Dentro de las etiquetas de restricción se pueden poner
tantas etiquetas XSD de restricciones como se requieran
●
El nuevo tipo definido se puede enlazar tanto para los
elementos como los atributos
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15
XMLSchema: Etiquetas de restricción
●
xs:minInclusive, xs:minExclusive, xs:maxInclusive,
xs:maxExclusive
●
xs:length, xs:minlength, xs:totalDigits, xs:fractionDigits
●
xs:enumeration
●
xs:pattern
●
xs:whiteSpace
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16
XMLSchema: Tipos de Descripciones
●
En el XMLSchema hay que describir:
―
Atributos
―
Elementos simples. No pueden contener ni atributos ni otros
elementos. Sólo pueden contener texto
―
Elementos complejos
Elementos vacios. Sólo puede contener atributos
Elementos que sólo pueden contener texto y atributos
Elementos que sólo pueden contener otros elementos y atributos
Elementos que pueden contener de todo: texto, atributos y otros elementos
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17
XMLSchema: Descripción de
atributos
●
●
La manera básica es
―
<xs:attribute name=“nombre" type=“tipo"/>
―
El tipo puede ser por defecto o definido según restricciones
Se pueden añadir atributos a la descripción de atributos
―
default
―
fixed
―
use: puede ser ‘optional’ o ‘required’ que implica si es obligatorio
o no el poner dicho atributo al elemento en cuestión. Por defecto
es opcional si no se pone dicho parámetro
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18
XMLSchema: Descripción de
elementos simples
●
●
La manera básica es
―
<xs:element name=“nombre" type=“tiposimple"/>
―
El tiposimple puede ser uno definido por defecto en la
especificación o definido según restricciones
Se pueden añadir atributos a la descripción de atributos
―
default
―
fixed
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19
XMLSchema: Descripción de
elementos vacios (con atributos)
●
La manera básica es
―
<xs:element name=“nombre" type=“idtipocomplejo"/>
―
El idtipocomplejo enlaza a algo de la siguiente forma:
<xs:complexType name=“idtipocomplejo">
<xs:attribute name=“nombre" type=“tiposimple"/>
<!-- Por aquí tantos atributos como sean necesarios-->
</xs:complexType>
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20
XMLSchema: Descripción de
elementos con texto y atributos
●
La manera básica es
―
<xs:element name=“nombre" type=“idtipocomplejo"/>
―
El idtipocomplejo enlaza a algo de la siguiente forma:
<xs:complexType name=“idtipocomplejo"> >
<xs:simpleContent>
<xs:extension base=“tiposimple">
.... <!-- Por aquí tantos atributos como sean necesarios-->
....
</xs:restriction>
</xs:simpleContent>
</xs:complexType>
●
El texto será del tiposimple definido
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21
Descripción de elementos con otros
elementos y atributos
●
La manera básica es
―
<xs:element name=“nombre" type=“idtipocomplejo"/>
―
El idtipocomplejo enlaza a algo de la siguiente forma:
<xs:complexType name=“idtipocomplejo">
<xs:attribute name=“nombre" type=“tiposimple"/>
<!-- Por aquí tantos atributos como sean necesarios-->
<xs:sequence>
<!-- Por aquí tantos otros elementos como sean necesarios-->
</xs:sequence>
</xs:complexType>
●
No solo puede ser xs:sequence, también xs:all, xs:choice
●
Cada elemento contenido puede tener xs:minOccurs,
xs:maxOccurs
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22
Descripción de elementos con otros
elementos, atributos y texto
●
Es como en el caso anterior, pero se incluye el atributo
mixed al elemento <xs:complexType> y se le asigna el
valor de ‘true’
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23
Agrupaciones y Extensiones de
elementos y atributos
●
Un conjunto de elementos se pueden agrupar con
<xs:group> y luego con el identificador del grupo se
puede referenciar desde otro lado. El grupo deberá
empezar con alguna etiqueta <xs:sequence>, <xs:all> o
<xs:choice>
●
Un conjunto de atributos se pueden agrupar con
<xs:groupAttributes> y luego con el identificador del
grupo se puede referenciar desde otro lado
●
De manera análoga, <xs:any> sirve para extender una
definición con cualquier elemento, mientras que
<xs:anyAtributte> hace lo mismo para atributos
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24
Ejemplo de XMLSchema a mejorar
<?xml version="1.0" encoding="utf-16"?>
<xsd:schema attributeFormDefault="unqualified"
elementFormDefault="qualified" version="1.0"
xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
<xsd:element name="alimentos" type="alimentosType" />
<xsd:complexType name="alimentosType">
<xsd:sequence>
<xsd:element name="carne" type="carneType" />
<xsd:element name="legumbres" type="legumbresType" />
</xsd:sequence>
</xsd:complexType>
<xsd:complexType name="legumbresType">
<xsd:sequence>
<xsd:element name="legumbres:lentejas"
type="legumbres:lentejasType" />
<xsd:element name="legumbres:garbanzos"
type="legumbres:garbanzosType" />
</xsd:sequence>
<xsd:attribute name="id" type="xsd:int" />
</xsd:complexType>
<xsd:complexType name="legumbres:garbanzosType">
<xsd:sequence>
<xsd:element name="procedencia" type="procedenciaType" />
<xsd:element name="preparacion" type="xsd:string" />
</xsd:sequence>
</xsd:complexType>
<xsd:complexType name="procedenciaType">
<xsd:sequence>
<xsd:element name="garbanzos:Casa_Mayor" type="xsd:string"
/>
Pedro J. Muñoz Merino
</xsd:sequence>
</xsd:complexType>
<xsd:complexType name="legumbres:lentejasType">
<xsd:sequence>
<xsd:element name="preparacion" type="xsd:string" />
</xsd:sequence>
</xsd:complexType>
<xsd:complexType name="carneType">
<xsd:sequence>
<xsd:element name="carne:ternera" type="carne:terneraType" />
</xsd:sequence>
<xsd:attribute name="id" type="xsd:int" />
</xsd:complexType>
<xsd:complexType name="carne:terneraType">
<xsd:sequence>
<xsd:element name="carne:tipo" type="xsd:string" />
<xsd:element name="preparacion" type="xsd:string" />
</xsd:sequence>
</xsd:complexType>
</xsd:schema>
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25
Ejercicios
●
Mejorar el XMLSchema anterior para hacer algo más
significativo y diferenciando los diferentes espacios de
nombres
●
Hacer un XMLSchema para almacenar la información de
la aplicación de gestor de actividades deportivas
explicada en la sesión de bases de datos
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26
XSLT: Introducción
●
XSLT: EXtensible Stylesheet Language
●
Idea general
―
XML: Almacena datos y estructura
―
XML Schema: Da las reglas de cómo formar documentos XML
―
XSLT: Sirve para transformar documentos XML en otros
documentos, como puede ser otros documentos XML con otro
XML Schema, HTML, etc.
―
CSS vs XSLT
―
XSLT utiliza XPath para navegar por los diferentes elementos y
atributos de un documento XML
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27
XSLT: Etiquetas de inicio y enlace
desde fichero XML
●
Se empieza con la siguiente línea en el fichero XSL
―
<xsl:stylesheet version="1.0"
xmlns:xsl="http://www.w3.org/1999/XSL/Transform">
●
El stylesheet se puede reemplazar por transform
●
Desde un fichero XML, se le indica el fichero XSL que
será tenido en cuenta para realizar la transformación
―
●
<?xml-stylesheet type="text/xsl" href=“nombrefichero.xsl"?>
Es importante saber en cada momento en que nodo está
el procesador en una transformación XSLT, en principio
empezamos en el nodo raíz
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28
XSLT: templates
●
Define una plantilla que se aplicará a una serie de nodos
para generar una determinada salida
●
Sintaxis
―
●
<xsl:template name= nombre1 match = patron priority = numero
mode = nombre2> …. </xsl:template>
Explicación de parámetros
―
name es el nombre de la plantilla y se puede referenciar
―
match es una expresión XPath que indica el nodo o nodos a los que se
aplicará la plantilla, que serán todos los que cumplan el patrón
―
priority es un número entre -9 y 9, si varias coincidencias, lo de menos
prioridad no se aplican
―
mode permite procesar un elemento varias veces
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29
XSLT: Introducción a expresiones
XPath
●
Es un lenguaje para poner expresiones que permiten
localizar nodos en un documento XML
●
La selección de nodos es parecida a cómo poner rutas
en un sistema de ficheros
●
Algunos operadores importantes
―
/
―
//
―
.
―
..
―
@
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30
XSLT: value-of
●
Imprime el valor de texto del nodo seleccionado
●
Sintaxis
―
●
<xsl:value-of select = patron disable-output-escaping = "yes" |
"no“> … </xsl:value-of>
Explicación de parámetros
―
select. Obligatorio, tiene que ser una expresión XPath que indica el
nodo a los que se aplicará el obtener el valor y mostrarlo. Si hay varios
que lo cumplen, sólo se muestra el valor del primero de ellos
―
Disable-output-escaping. Opcional. Por defecto vale “No”, pero si se
indica como “Yes” entonces no se escapan los caracteres del atributo
select
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31
XSLT: for-each
●
Selecciona una serie de nodos y realizará una pasada
por el bucle por cada nodo, representando en cada
pasada uno de dichos nodos seleccionados
●
Sintaxis
―
●
<xsl:for-each select = patron> … </xsl:for-each>
Explicación de parámetros
―
select. Obligatorio, tiene que ser una expresión XPath que indica los
nodos que va a recorrer. Por cada nodo seleccionado, se realizará una
pasada por el bucle con su valor
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32
XSLT: apply-templates
●
Enlaza con la template que se debe aplicar para un
conjunto de nodos
●
Sintaxis
―
●
<xsl:apply-templates select = patron mode = nombre> …
</xsl:apply-templates>
Explicación de parámetros
―
select. Opcional, tiene que ser una expresión XPath que indica los
nodos a los que se va a aplicar el patrón. Por cada nodo seleccionado,
se irá al patrón correspondiente indicado
―
mode. Opcional, permite que se pueda procesar varias veces un
elemento
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33
XSLT: sort
●
Ordena la lista de nodos desordenada obtenida por foreach o apply-templates
●
Sintaxis
―
●
<xsl:sort select = patron lang = { string } data-type = { "text" |
"number" | nombre } order = { "ascending" | "descending" } caseorder = { "upper-first" | "lower-first" } />
Explicación de parámetros más importantes
―
select. Opcional, tiene que ser una expresión XPath que indica en base
a que nodos se va a proceder a realizar la ordenación
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34
XSLT: if
●
Realiza un cierto procesado si se cumple una
determinada condición
●
Sintaxis
―
●
<xsl:if test = boolean-expression> … </xsl:if>
Explicación de parámetros más importantes
―
Test. Obligatorio, se pone una expresión de la que se valida su certeza
o falsedad. Si es cierta, entonces se realiza el procesado adecuado.
Algo se considera cierto cuando existe al menos un nodo que cumple la
expresión
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35
XSLT: choose, when, otherwise
●
Realiza un cierto procesado si se cumple una
determinada condición
●
Sintaxis
―
●
<xsl:choose>
<xsl:when test="expression">
... some output ...
</xsl:when>
<xsl:otherwise>
... some output ....
</xsl:otherwise>
</xsl:choose>
Se realiza aquel procesado tal que cumpla la condición,
si hay varios se realiza el primero de ellos. Si no se
cumple ninguno, se hará el de otherwise
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36
XSLT: text
●
Genera un nodo de texto
●
Sintaxis
―
<xsl:text disable-output-escaping = "yes" | "no"> </xsl:text>
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37
XSLT: Ejemplo
<?xml version="1.0"?>
<xsl:stylesheet xmlns:xsl="http://www.w3.org/1999/XSL/Transform" version="1.0">
<xsl:output method="xml" indent="yes"/>
<xsl:template match="/">
<!--Generate the initial RDF headers-->
<rdf:RDF
xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"
xmlns:dc="http://purl.org/dc/elements/1.1/">
<!--Generate the different annotations of subject for each different resource-->
<!--For every resource-->
<xsl:for-each select="loms/results/lom">
<!--Write the description of a resource with some identifier given by the entry-->
<xsl:text disable-output-escaping="yes"><rdf:Description rdf:about="</xsl:text>
<xsl:value-of select="general/identifier/entry"/>
<xsl:text disable-output-escaping="yes">"></xsl:text>
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38
XSLT: Ejemplo (continuación)
<!--For every subject given by the keyword-->
<xsl:for-each select="general/keyword/string">
<xsl:if test="@language = 'en'">
<dc:subject rdf:datatype="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#string">
<xsl:value-of select="."/>
</dc:subject>
</xsl:if>
</xsl:for-each>
<!--For every subject given by the purpose-->
<!-- <xsl:for-each select="classification/purpose/value">
<dc:subject rdf:datatype="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#string">
<xsl:value-of select="."/>
</dc:subject>
</xsl:for-each> -->
<!--For the title-->
<xsl:for-each select="general/title/string">
<xsl:if test="@language = 'en'">
<dc:title rdf:datatype="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#string">
<xsl:value-of select="."/>
</dc:title>
</xsl:if>
</xsl:for-each>
<xsl:text disable-output-escaping="yes"></rdf:Description></xsl:text>
</xsl:for-each>
</rdf:RDF>
</xsl:template>
</xsl:stylesheet>
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39
Trabajo propio del alumno asociado a
la sesión
●
Tutorial de XML (básico, avanzado, ejemplos):
http://www.w3schools.com/xml/default.asp
●
Tutorial de XML Schema (tutorial de esquema, tipos
simples, tipos complejos, tipos de datos, referencias de
esquema):
http://www.w3schools.com/schema/default.asp
●
Tutorial de XSLT (básico, avanzado, ejemplos,
referencias); http://www.w3schools.com/xsl/default.asp
●
Tutorial de Xpath:
http://www.w3schools.com/XPath/default.asp
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40
Referencias Extra
●
XML por el W3C, http://www.w3.org/TR/2008/REC-xml20081126/
●
XML Schema por el W3C,
http://www.w3.org/XML/Schema
●
XSLT por el W3C, http://www.w3.org/TR/xslt
●
XPath por el W3C, http://www.w3.org/TR/xpath/
●
A. Skonnard, M. Gudgin, “Essential XML Quick
Reference: A Programmer's Reference to XML, XPath,
XSLT, XML Schema, SOAP, and More”
http://www.theserverside.net/books/addisonwesley/Essen
tialXML/downloads/EssentialXML.zip
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41