Расширяемый язык разметки XML

• Определение элемента

Элемент в DTD определяется с помощью дескриптора !ELEMENT, в котором указывается название элемента и структура его содержимого. Например, для элемента можно определить следующее правило: ключевое слово ELEMENT указывает, что данной инструкцией будет описываться элемент XML. Внутри этой инструкции задается название элемента(coach) и тип его содержимого. В определении элемента мы указываем сначала название элемента(coach), а затем его модель содержимого - определяем, какие другие элементы или типы данных могут встречаться внутри него. В данном случае содержимое элемента name будет определяться при помощи специального маркера PCDATA( что означает parseable character data - любая информация, с которой может работать программа-анализатор). Существует еще две инструкции, определяющие тип содержимого: EMPTY,ANY. Первая указывает на то, что элемент должен быть пустым(например, ), вторая - на то, что содержимое элемента специально не описывается. Последовательность дочерних для текущего элемента объектов задается в виде списка разделенных запятыми названий элементов. При этом для того, чтобы указать количество повторений включений этих элементов могут использоваться символы +,*, ? :

В этом примере  указывается, что внутри элемента должны быть определены элементы coach, player и assistant, причем элемент title является обязательным элементом и может встречаться лишь однажды, элемент player может встречаться несколько раз, а элемент assistant является опциональным, т.е. может отсутствовать. В том случае, если существует несколько возможных вариантов содержимого определяемого элемента, их следует разделять при помощи символа "|" :

Символ * в  этом примере указывает на то, что  определяемая последовательность внутренних элементов может быть повторена  несколько раз или же совсем не использоваться. Если в определении  элемента указывается "смешанное" содержимое, т.е. текстовые данные или  набор элементов, то необходимо сначала  указать PCDATA, а затем разделенный  символом "|" список элементов. Пример корректного XML- документа:

team [

coach+, player*, assistant?)>

coach (name|PCDATA)>

]>

...

John

< l_name>Dixon

 

< player number="1">

< f_name >Jorge

Woods

English

 

• Определение атрибутов 

Списки атрибутов элемента определяются с помощью ключевого слова !ATTLIST. Внутри него задаются названия атрибутов, типы их значений и дополнительные параметры. Например, для элемента могут  быть определены следующие атрибуты:

player

number ID #REQUIRED

type (goalkeeper | back | halfback | forward) #IMPLIED

>

В данном примере для элемента player определяются три атрибута: number и type, которые имеют типы ID(идентификатор) и список возможных значений соответственно. Всего существует шесть возможных типов значений атрибута:

• CDATA - содержимым документа могут быть любые символьные данные
• ID - определяет уникальный идентификатор элемента в документе
• IDREF(IDREFS) - указывает, что значением атрибута должно выступать название(или несколько таких названий, разделенных пробелами во втором случае) уникального идентификатора определенного в этом документе элемента
• ENTITY(ENTITIES - значение атрибута должно быть названием(или списком названий, если используется ENTITIES) компонента (макроопределения), определенного в документе
• NMTOKEN (NMTOKENS) - содержимым элемента может быть только одно отдельное слово(т.е. этот параметр является ограниченным вариантом CDATA)
• Список допустимых значений - определяется список значений, которые может иметь данный атрибут.

Также в определении атрибута можно  использовать следующие параметры:

• #REQUIRED - определяет обязательный атрибут, который должен быть задан во всех элементах данного типа
• #IMPLIED - атрибут не является обязательным
• #FIXED "значение" - указывает, что атрибут должен иметь только указанное значение, однако само определение атрибута не является обязательным, но в процессе разбора его значение в любом случае будет передано программе-анализатору
• Значение - задает значение атрибута по умолчанию
• Определение компонентов (макроопределений)

Компонент (entity) представляет собой определения, содержимое которых может быть повторно использовано в документе. В других языках программирования подобные элементы называются макроопределениями. Создаются DTD-компоненты при помощи инструкции !ENTITY:

Программа-анализатор, просматривая в первую очередь содержимое области DTD- определений, обработает эту инструкцию и при дальнейшем разборе документа будет использовать содержимое DTD-компонента в том месте, где будет встречаться его название. Т.е. теперь в документе мы можем использовать выражение &hello; , которое будет заменено на строчку "Мы рады приветствовать Вас"

В общем случае, внутри DTD можно  задать три типа макроопределений: внутренние макроопределения - предназначены для определения строковой константы, с их помощью можно организовывать ссылки на часто изменяемую информацию, делая документ более читабельным. Внутренние компоненты включаются в документ при помощи амперсанта &

В XML существует пять предустановленных  внутренних символьных констант:

• < - символ "<"
• > - символ ">"
• & - символ "&"
• ' - символ апострофа "'"
• " - символ двойной кавычки """

Внешние макроопределения - указывают на содержимое внешнего файла, причем этим содержимым могут быть как текстовые, так и двоичные данные. В первом случае в месте использования макроса будут вставлены текстовые строки, во втором - бинарные данные, которые анализатором не рассматриваются и используются внешними программами

Макроопределения правил - макроопределения параметров могут использоваться только внутри области DTD и обозначаются специальным символом %, вставляемым перед названием макроса. При этом содержимое компонента будет помещено непосредственно в текст DTD-правила

Например, для следующего фрагмента  документа:

title (PCDATA)>

nationality (PCDATA)>

ELEMENT team (title,coach, player*)>

можно использовать более короткую форму записи:

ELEMENT team (title,%content;)>

Макроопределения часто используются для описания параметров в правилах атрибутов. В этом случае появляется возможность использовать одинаковые определения атрибутов для различных  элементов:

amattr 'country #REQUIRED CDATA '>

type (goalkeeper | back | halfback | forward) #IMPLIED CDATA'>

• Типизация данных

Довольно часто при создании XML-элемента разработчику требуется  определить, данные какого типа могут  использоваться в качестве его содержимого. Т.е. если мы определяем элемент 10.10.98, то хотим быть уверенными, что в документе  в этом месте будет находиться строка, представляющая собой дату, а не число или произвольную последовательность символов. Используя типизацию данных, можно создавать элементы, значения которых могут использоваться, например, в качестве параметров SQL-запросов. Программа клиент в этом случае должна знать, к какому типу данных относится текущее значение элемента и в случае соответствия формирует SQL-запрос. Если в качестве программы на стороне клиента используется верифицирующий XML-процессор, то информацию о типе можно передавать при помощи специально созданного для этого атрибута элемента, имеющего соответствующее DTD-определение. В процессе разбора программа-анализатор передаст значение этого атрибута клиентскому приложению, которое сможет использовать эту информацию должным образом. Например, чтобы указать, что содержимое элемента должно быть длинным целым, можно использовать следующее DTD- определение:

Задав атрибуту значение по умолчанию LONG и определив его как FIXED, мы позволили тем самым программе-клиенту получить необходимую информацию о типе содержимого данного элемента, и теперь она может самостоятельно определить соответствие типа этого содержимого указанному в DTD-определении.

Пример XML-документа, в котором определяются и используются несколько элементов  с различными типами данных:

is_tel, counter, price)>

...

5

2

32.5

true

18346

<price>100 р. 00 к.price>

...

Как видно из примера, механизм создания элементов документа при этом нисколько не изменился. Все необходимая  для проверки типов данных информация заложена в определения элементов  внутри блока DTD.

DTD весьма удобный механизм осуществления  контроля за содержимым документа.  На сегодняшний день, практически  все программы просмотра документов  Интернет используют DTD-правила.  Однако это не единственный  способ проверки корректности  документа. В настоящий момент  в W3 консорциуме находится на  рассмотрении новый стандарт  языка описания структуры документов, называемый схемами данных.

3. Схемы данных

Схемы данных (Schemas) являются альтернативным способом создания правил построения XML-документов. По сравнению с DTD, схемы обладают более мощными средствами для определения сложных структур данных, обеспечивают более понятный способ описания грамматики языка, способны легко модернизироваться и расширяться. Безусловным достоинством схем является также то, что они позволяют описывать правила для XML-документа средствами самого же XML. Однако это не означает, что схемы могут полностью заменить DTD-описания - этот способ определения грамматики языка используется сейчас практическими всеми верифицирующими анализаторами XML и, более того, сами схемы, как обычные XML-элементы, тоже описываются DTD. Но серьезные возможности нового языка и его относительная простота, безусловно, дают основания утверждать, что будущий стандарт найдет широкое применение в качестве удобного и эффективного средства проверки корректности составления документов. В настоящее время в W3 консорциуме идет работа над первой спецификацией схем данных. Рассмотрим основные возможности схем данных, попытаемся использовать их для контроля корректности ранее описываемых XML-документов.

Внешне документы схем не отличаются от обычных документов XML. Документ размечается при помощи специальных  элементов, выполняющих в схемах роль инструкций. Эти инструкции составляют набор правил, используя которые, программа-клиент будет делать вывод  о том, корректен документ или  нет. Схема данных, например, может  выглядеть следующем образом:

TeamSchema">

/>

Если мы включим приведенные  правила внутрь XML-документа, программа-клиент сможет использовать их для проверки. Т.е. она теперь сможет определить, что  правильным будет являться следующий  фрагмент:

<team title=”Celtics”>

John Ree

>Peter Loyd

>Emil McGeer

team>

Все конструкции языка схем описываются правилами "XML DTD for XML-Data-Schema".

• Область схемы данных

Создавая схемы данных, мы определяем в документе специальный элемент, ; внутри которого содержатся описания правил:

Если использовать отдельное пространство имен, то полный XML-документ, содержащий в себе схему данных, будет выглядеть  следующим образом:

href="http://www.mrcpk.nstu.ru/schemas/" as="s"/?>

• Описание элементов

Для определения класса элемента, к которому в дальнейшем будут  применяться инструкции, описывающие  его содержимое и структуру, предназначен специальный элемент схемы elementType. Название элемента задается атрибутом id . Все дальнейшие инструкции, которые относятся к описываемому классу, определяют его внутреннюю структуру и набор допустимых данных, содержатся внутри блока, заданного тэгами и . При определении класса элемента, можно также использовать комментарии к нему, которые заключаются в тэги <descript>

• Атрибуты элемента

Для того, чтобы в описании элемента определить его атрибуты и описать свойства этих атрибутов нужно использовать элемент attribute:

player">

…

В данном примере элементу

layer> определяется атрибут number, значением которого может быть любая последовательность разрешенных символов:

<player number="0"/>

<player number="some text"/>

Подобно DTD, схемы данных позволяют  устанавливать ограничения на значения и способ использования атрибутов. Для этого в дескрипторе необходимо использовать параметр atttype. Например, если мы хотим указать, что значение атрибута должно использоваться программой-анализатором как уникальный идентификатор, то нам необходимо создать следующее правило:

player">

Если же требуется задать список возможных значений атрибута, то пример будет выглядеть следующим образом:

type" atttype="ENUMERATION"

values="goalkeeper back halfback forward">

• Модель содержимого элемента

Под моделью содержимого в схеме  данных понимают описание всех допустимых объектов XML-документа, использование  которых внутри данного элемента является корректным. Модель содержимого  определяется инструкциями, расположенными внутри блока . Вложенные элементы описываются при помощи инструкции element, в которой параметром type указывается класс объекта - ссылка на его определение:

player">

nationality"/>

Если требуется указать режим  использования вложенного элемента, то надо определить параметр occurs:

player">

Возможные значения этого параметра таковы:

• REQUIRED - элемент должен быть обязательно определен
• OPTIONAL - использование элемента не является обязательным
• ZEROORMORE - вложенный элемент может встречаться несколько раз или ни разу
• ONEORMORE - элемент должен встречаться хотя бы один раз