XML

1. XML • eXtensible Markup Language • Metasprache zur Definition von Markupsprachen • Beschreibt die Struktur des Dokuments • Beschreibt die Semantik der Elemente eines Dokuments • Auszeichnungen („Markups“) in Form von Tags

2. XML, HTML und SGML • 60er Jahre: IBM Standards, Bemühungen um standardisierte Beschreibungssprache • 1969: GML von IBM entwickelt • 1986: SGML wird als ISO-Standard 8879 eingeführt mächtige und komplexe Beschreibungssprache • 1989: HTML von Tim Bernes-Lee entwickelt • 90er Jahre: einfache und schnell erlernbare Beschreibungssprache für Websites  HTML • 1994: HTML (2.0) als Standard von W3C festgelegt • 1998: XML (1.0) von W3C eingeführt vereinfachtes SGML (20% der Komplexität, 80% der Funktionalität)

3. Metasprachen SGML XML [Metasprachen] [Markup Sprachen] [Dokumente] MathML, XHTML, HTML, ... x ƒ(x) = ∏ (2n+1) n=1

4. Markup Language Beschreibt Layout <h1> Video </h1> <h2> The Great Escape </h2> <table border=“1“><tr> <td>Director</td> <td>John Sturges</td></tr><tr> <td>Hauptdarsteller</td> <td>Steve McQueen</td></tr><tr> <td> ... </td> </tr> </table> Metasprache für Markup Language Beschreibt Inhalt und Struktur <video> <title> The Great Escape </title><cast> <director>John Sturges</director> <actor>Steve McQueen </actor></cast><text> A classic war movie from 1956 </text> </video> HTML vs XML

5. Motivation von XML • Erstellen eigener Dokumenttypen • Keine beschränkte Anzahl von Tags • Breites Spektrum von Anwendungsbereichen • XML-verarbeitende Anwendungen können einfach entwickelt werden • Trennung von Layout und Inhalt • XML-Dokument: Fokus liegt in der Struktur des Dokuments und in der Semantik der Elemente • XML soll sich im Internet auf einfache Weise nutzen lassen • XML-Dokumente sollen auch für Menschen lesbar und verständlich sein

6. Überblick • XML Dokumentlogische und physische Strukturenthält Dekarationen, Elemente, Kommentare, ... • DTD (Document Type Definition)logische Struktur des DokumentsDefinition der Elemente, Attribute, ... eines XML-Dokuments • Style SheetsVisualisierung des XML-Dokuments, Formatieren von Markups CSS, DSSSL, XSL

7. XML – DokumentElemente Elemente sind die „Bausteine“ des XML-Dokuments. Syntax: Starttag Elementinhalt Endtag z.B.: <actor>Steve McQueen</actor> • Elemente mit gleichem Start- und Endtag gehören zu einem Elementtyp • Dokumente welche dieselben Elementtypen enthalten, gehören zum selben DokumenttypLeere Elemente • <actor></actor> • <actor/>

8. XML-DokumentVerschachtelung von Elementen Ein Element kann andere Elemente enthalten: <video> <title> The Great Escape </title> <cast> <director> John Sturges </director> <actor>Steve McQueen </actor> <actor/> <!-- wer spielt den amerikanischen Offizier ???--> </cast> <text> A classic war movie from 1956 </text> <screenshot/> </video>

9. XML-DokumentKommentare • Syntax: • <!-- irgendein Kommentar--> • Kommentare... • können sich über mehrere Zeilen erstrecken • können sich zwischen Start- und Endtags von Elementen befinden z.B.: <actor>Steve McQueen <!--richtiger Kommentar--> </actor> • dürfen nicht innerhalb eines Tags stehen z.B.: <actor <!--völlig falsch--> > Steve McQueen </actor> • dürfen keine „--“ enthalten

10. XML-DokumentAttribute • Attribute sind zusätzliche Informationen zu Elementen: • <actor geschlecht=m> Steve McQueen </actor><screenshot imgage="picture.jpg" heigth="12" width="150"/> • Attributname Attributwert • Besonderheiten bei Attributen: • Die Reihenfolge der Attribute ist unbestimmt • In einem Element darf ein Attributname nicht mehrmals vorkommen • Ein Attributwert darf keinen Verweis auf ein externes Entity enthalten • In einem Attributwert darf kein „<“ vorkommen

11. XML-DokumentStruktur des XML-Dokuments Prolog Enthält Informationen zur Verarbeitung des Dokuments: - Dekaration der XML Version - Dekaration DTD Wurzelelement Jedes XML-Dokument enthält genau ein Wurzelelement Ein Wurzelelement kann beliebig viele Elemente enthalten

12. XML-DokumentEigenschaften • Wohlgeformtheit • XML-Dokument enthält ein oder mehrere Elemente • Genau ein Element ist Wurzelelement • Korrekte Verschachtelung der TagsKorrekte Verschachtelung: <b><c> xyz </c> abc </b> Falsche Verschachtelung: <b><c> xyz </b> abc </c> • Jedes analysierte Entity ist wiederum wohlgeformt • .... • Gültigkeit • XML-Dokument ist wohlgeformt • XML-Dokument entspricht den Spezifikationen einer DTD

13. XML-DokumentBeispiel <?xml version="1.0"?><!DOCTYPE buch SYSTEM „bibliothek.dtd"> <bibliothek> <buch genre="Fantasy" isbn="3-608-95855-X"> <titel>Der Herr der Ringe</titel> <autor geschlecht="m">J.R.R. Tolkien</autor> <inhalt>viel Text</inhalt> </buch> <buch genre="Sachbuch" isbn="3-8273-1330-9"> <titel>XML in der Praxis</titel> <autor geschlecht="m">Behme, Mintert</autor> <inhalt>Inhalt</inhalt> </buch></bibliothek>

14. dokument bibliothek genre buch buch autor inhalt titel genre text text text text text text fantasy sachbuch geschlecht m JRR Tolkien Herr der Ringe Viel Text XML-DokumentBaumstruktur

15. Sichten auf XML • Dokumentensicht • XML-Dokumente sind kommentierte Textdateien • XMath, CML,... • Datensicht • XML als Speicherformat • Repräsentationsform für komplexe Datentypen • XQL (XML Query Language) • Nachrichtensicht • XML als Nachrichtenprotokoll • XML-Dokument als flüchtige Nachricht, nicht als dauerhafte Ressource • SOAP

16. Überblick • XML Dokumentlogische und physische Strukturenthält Dekarationen, Elemente, Kommentare, ... • DTD (Document Type Definition)logische Struktur des DokumentsDefinition der Elemente, Attribute, ... eines XML-Dokuments • Style SheetsVisualisierung des XML-Dokuments, Formatieren von Markups CSS, DSSSL, XSL

17. DTD • welche Elementtypen es gibt • welchen Inhalt sie haben dürfen • welche Attribute erlaubt sind • welche Werte sie annehmen dürfen sie enthält die Informationen darüber

18. DTDDeklaration Interne Deklaration <!DOCTYPE Name [ Definitionen ]> Beispiel <?xml version=„1.0“ encoding=„ISO-8859-1“?> <!DOCTYPE Buch[ <!ELEMENT Buch (Titel, Autor+)> <!ELEMENT Titel (#PCDATA)> <!ELEMENT Autor (#PCDATA)> ]>

19. DTDDeklaration Externe Deklaration <!DOCTYPE Name SYSTEM “Pfadangabe“> Beispiel: <?xml version=„1.0“ encoding=„ISO-8859-1“?> <!DOCTYPE Buch SYSTEM “aufbau.dtd“> <Buch> ... </Buch>

20. DTDDeklaration • intern und externe DTD-Untermenge • <!DOCTYPE Name SYSTEM “Pfadangabe“[ • interne Definitionen • ]> • Beispiel • <?xml version=„1.0“ encoding=„ISO-8859-1“?> • <!DOCTYPE Buch SYSTEM “aufbau.dtd“ [ • <!ELEMENT Anhang (#PCDATA)> • ]>

21. DTDElementdefinition <!ELEMENT Elementname (Inhaltsmodell)> • Elementinhalt <!ELEMENT Buch (Kapitel)> • Sequenz <!ELEMENT Kapitel (Einleitung, Inhalt)> • Alternative <!ELEMENT Inhalt (Text | Grafik)>

22. DTDElementdefinition Schlüsselwörter • Leeres Element <!ELEMENT Autor EMPTY> • Element mit beliebigem Inhalt <!ELEMENT Kommentar ANY> #PCDATA-Element<!ELEMENT Text (#PCDATA)>

23. DTDBeispiel zum Inhaltsmodell <?xml version=„1.0“ encoding=„ISO-8859-1“?> <!DOCTYPE Buch[ <!ELEMENT Buch (Titel, Autor, (Kategorie | Preis)> <!ELEMENT Titel (#PCDATA)> <!ELEMENT Autor (#PCDATA)> <!ELEMENT Kategorie (#PCDATA)> <!ELEMENT Preis (#PCDATA)> ]> <Buch> <Titel> Das große Buch XML</Titel> <Autor> Elke Niedermaier</Autor> <Kategorie>Sachbuch</Kategorie><7Buch> <Buch> <Titel> Das große Buch XML</Titel> <Autor> Elke Niedermaier</Autor> <Preis>251</Preis><7Buch>

24. DTDElementdefinition • Optional (?) <!ELEMENT Anhang (Referenz?)> • Optional und mehrmals (*) <!ELEMENT Anhang (Referenz*)> • Einmal und öfter (+) <!ELEMENT Anhang (Kommentar, Referenz+) Kardinalitäten

25. Beispiel Kardinalitäten <?xml version=„1.0“ encoding=„ISO-8859-1“?> <!DOCTYPE Buch[ <!ELEMENT Buch (Titel, Autor+, Kategorie?)> <!ELEMENT Titel (#PCDATA)> <!ELEMENT Autor (#PCDATA)> <!ELEMENT Kategorie (#PCDATA)> ]> <Buch> <Titel> Das große Buch XML</Titel> <Autor> Elke Niedermaier</Autor> <Autor> Michael Niedermair</Autor> <Kategorie>Sachbuch</Kategorie> </Buch>

26. DTDAttributdefinition • Verpflichtendes Attribut: #REQUIRED • Implizites Attribut: #IMPLIED • Fixer Attributwert: #FIXED “wert“ • Defaultwert setzen: “wert“ <!ATTLIST Elementname Attributname Typ Einschränkung Attributname Typ Einschränkung...> Einschränkungen:

27. DTDAttributdefinition • Zeichenkettentyp (CDATA) <!ATTLIST Autor name CDATA #REQUIRED> • Aufzählungstyp <!ATTLIST Farbe (weiss | blau | grün) “weiss“> • Token-Attribute ID, IDREF, NMTOKEN, NMTOKENS, ENTITY, ENTITIES, NOTATION

28. DTDAttributdefinition - Beispiel <!ELEMENT Artikel (Bezeichnung, Bild)> <!ELEMENT Bezeichnung (#PCDATA)><!ATTLIST id ID #REQUIRED><!ELEMENT Bild EMPTY><!ATTLIST scr CDATA #REQUIRED höhe CDATA #IMPLIED breite CDATA #IMPLIED ><?XML version=“1.0“ encoding=“ISO-8859-1“?><DOCTYPE Firma SYSTEM “artikel.dtd“><Artikel> <Bezeichnung id=5>CD-Rohling</Bezeichnung> <Bild scr=“rohling.jpg“></Bild><Artikel>

29. DTDEntities • Interne allgemeine Entities • Externe allgemeine Entities • Interne Parameter-Entities • Externe Parameter-Entities Arten von Entities

30. DTDEntities • Allgemeine Entities:fügen Daten in den Dokumenteninhalt ein • Parameter Entities:fügen Deklarationen in die DTD des Dokuments ein Unterscheidung

31. DTDEntities • Teile lassen sich extern abspeichern • Übersichtlichere Gestaltung • Verwendung der Teile in verschiedenen Dokumenten Vorteile von Entities

32. DTDEntities Allgemeine Entities • Interne allgemeine Entities: • Verwendet man für Abkürzungen häufig verwendeter oder schwer einzubindender Texte. • Deklaration: <!ENTITY name “ersetzender Text“> • Aufruf im Text: &name;

33. DTDEntities Allgemeine Entities • Externe allgemeine Entities: • Zum Einfügen von unabhängigen Teilen in das XML-Dokument. • Deklaration: <!ENTITY name SYSTEM “URI“> • Aufruf im Text: &name;

34. DTDEntities Parameter-Entities • Interne Parameter-Entities: • Abkürzungen für häufig verwendete Definitionen. • Deklaration: <!ENTITY % name “ersetzender Text“> • Einfügen: %name;

35. DTDEntities Parameter-Entities • Externe Parameter-Entities: • Geeignet um umfangreiche DTDs in Module zu zerlegen. Das erhöht die Lesbarkeit und Wartbarkeit. • Deklaration: <!ENTITY % name SYSTEM “URI“> • Einfügen: %name;

36. DTDEntities - Beispiel <!ENTITY % Struktur “(Abteilungsleiter, Stellvertreter+, Mitarbeiter)“><!ELEMENT Firma (Buchhaltung, Lager*, Vertrieb?)> <!ELEMENT Buchhaltung %Struktur><!ELEMENT Lager %Struktur><!ELEMENT Vertrieb %Struktur><!ELEMENT Abteilungsleiter (#PCDATA)><!ELEMENT Stellvertreter (#PCDATA)><!ELEMENT Mitarbeiter (#PCDATA)><?XML version=“1.0“ encoding=“ISO-8859-1“?><DOCTYPE Firma SYSTEM “firma.dtd“><Firma> <Buchhaltung> <Abteilungsleiter> Sven Regener </Abteilungsleiter> <Stellvertreter> Martin Zehentner </Stellvertreter> <Mitarbeiter> die Abteilung hat 5 Mitarbeiter</Mitarbeiter> </Buchhaltung><Firma>

37. Beispiel: DTD und DokumentDTD Dokument <!ELEMENT bibliothek (buch)+><!ELEMENT buch (titel, autor, inhalt)><!ATTLIST buch genre (Sachbuch | Roman | Fantasy) "Sachbuch" verlag CDATA #FIXED "meinVerlag" isbn ID #REQUIRED neuauflageVon IDREF "null"><!ELEMENT titel (#PCDATA)><!ELEMENT autor (#PCDATA)><!ATTLIST autor geschlecht (m | w) #REQUIRED><!ELEMENT inhalt (#PCDATA)> <?xml version="1.0"?><!DOCTYPE buch SYSTEM „bibliothek.dtd"> <bibliothek> <buch genre="Fantasy" isbn="3-608-95855-X"> <titel>Der Herr der Ringe</titel> <autor geschlecht="m">J.R.R. Tolkien</autor> <inhalt>viel Text</inhalt> </buch> <buch genre="Sachbuch" isbn="3-8273-1330-9"> <titel>XML in der Praxis</titel> <autor geschlecht="m">Behme, Mintert</autor> <inhalt>Inhalt</inhalt> </buch></bibliothek>

38. Überblick • XML Dokumentlogische und physische Strukturenthält Dekarationen, Elemente, Kommentare, ... • DTD (Document Type Definition)logische Struktur des DokumentsDefinition der Elemente, Attribute, ... eines XML-Dokuments • Style SheetsVisualisierung des XML-Dokuments, Formatieren von Markups CSS, DSSSL, XSL

39. XML und Style-Sheets Erklärung, CSS, DSSSL, XSLXML und XSL in der Praxis

40. Style-Sheet – Was? • Darstellungsbeschreibung • eine Style für beliebig viele Dokumente • für ein Dokument beliebig viele Styles • Trennung von semantischer und physischer Auszeichnung • CSS, DSSSL, XSL

41. XML-Dok Style-Sheet versch. Styles für 1 Dok. *.html Style-Sheet *.pdf Style-Sheet *.wml Style-Sheet *.rtf

42. XML-Dok Style-Sheet einheitlicher Style XML-Dok XML-Dok XML-Dok

43. CSS, DSSSL und XSL DSSSL XSL CSS

44. CSS unter XML • Bei Einführung von XML • Kompatibel mit XSL • Eingeschränkte Möglichkeiten • Kann verschachtelt werden • CSS2 auf XML abgestimmt

45. CSS – Deklaration 1 CSS innerhalb einer HTML Datei <html> <head> <title>Titel der Datei</title> <style type="text/css"> <!-- /* ... Style-Sheet-Angaben ... */ //--> </style> </head> <body></body> </html>

46. CSS – Deklaration 2 • CSS in einer separaten Datei<html><head><title>Titel der Datei</title><link rel=stylesheet type="text/css" href="formate.css"></head><body></body></html>

47. Bsp. Schriftformatierung <style type="text/css">h1,h2,h3 { font-familiy:Avantgarde,Arial }</style> <h1>Überschrift 1</h1><br> <h2>Überschrift 2</h2><br> <h3>Überschrift 3</h3><br> Überschrift 1 Überschrift 2 Überschrift 3

48. Formatierung von Links 1 a.menu { font-family: "Times New Roman“}a.menu:link { color: #000000} a.menu:visited { color: #FF3333} a.menu:active { color: #3333FF} a.menu:hover { color: #009999}

49. Formatierung von Links 2 • Zuweisung eines Styles<a href=„home.htm“ class=„menu“>home</a>Ausgabe im Browser:home Standard Link homebesuchter Linkhomeaktiver LinkhomeMouse-over Link

50. DSSSL • Seit 1996 • DSSSL ist eine echte Programmiersprache • Zu kompliziert • XSL basiert auf einer Untermenge des DSSSL Standards, aber geringere Komplexität