Einführung in XML und Techniken

1. Einführung in XML und Techniken U. Altmann, Institut für Medizinische Informatik, Gießen, 2000

2. Entwicklung von XML • XML • eXtensible Markup Language • Subset von SGMLStandard Generalized Markup Language • Jedes XML Dokument ist ein SGML Dokumentaber nicht umgekehrt U. Altmann, Institut für Medizinische Informatik, Gießen, 2000

3. Entwicklung von XML • HTML • Formale Strukturierung von Texten • Darstellung der Dokumente im Vordergrund • Statische Tag Definitionen - keine Modifikationendurch den Benutzer • DTD nicht individuell sondern nur für Versionen • begrenzte inhaltliche Erschließung von Dokumenten U. Altmann, Institut für Medizinische Informatik, Gießen, 2000

4. Entwicklung von XML • XML • Zwischen SGML und HTML • einfacher als SGML • umfassender als HTML • insbesondere für Anwendungen im Internet • Anwendungen • für die Speicherung und Strukturierung vonDokumenten • als Austauschformat bei Kommunikationsstandards U. Altmann, Institut für Medizinische Informatik, Gießen, 2000

5. Entwicklung von XML • Entwicklungsziele von XML • Programme zur Verarbeitung von XML Dokumenten sollen leicht zu entwickeln sein • Ziel - eine Woche Trainingszeit für Studenten • Optionale Variationen sollten so gering wie möglich gehalten werden - ideal keine • XML Dokumente sollen in gleicher Weise für Mensch und Maschine lesbar sein • Konzepte für XML Dokumente sollen einfachen Regeln folgen und kurz und bündig sein U. Altmann, Institut für Medizinische Informatik, Gießen, 2000

6. Grundlagen von XML • XML Dokumente bestehen aus • Markup • start-tags, end-tags, empty-element tags • entity references, character references • comments, • CDATA section delimiters (nicht die Inhalte) • document type declarations • processing instructions • Character Data • alles andere • auch Attributwerte, sofern Typ als solcher deklariert U. Altmann, Institut für Medizinische Informatik, Gießen, 2000

7. Grundlagen von XML • Markup von Elementen • eingeschlossen in < > • Anfangs - Markup <Diagnose> • Ende - Markup </Diagnose> • Anfangs- und Ende - Markup sind stets erforderlich- wesentlicher Unterschied zu SGML - • Markup von leeren Elementen • ohne Ende Markup <Diagnose/> U. Altmann, Institut für Medizinische Informatik, Gießen, 2000

8. Grundlagen von XML • MARKUP in XML • MARKUP mit & verweisen auf ersetzbare Informationsobjekte (Entities)&lt; &chap1; • mit & gekennzeichnete Verweise sind entweder in XML definiert (&lt) oder müssen im DTD definiert werden (&chap1) • Document Type Deklarationen werden in < > Markup eingeschlossen <!DOCTYPE Document SYSTEM [ ]> U. Altmann, Institut für Medizinische Informatik, Gießen, 2000

9. Grundlagen von XML • MARKUP in XML • MARKUP beginnt stets mit < oder &und endet mit > • Diese Zeichen dürfen daher im Text nicht erscheinen < - &lt & - &amp • Diese Zeichen sollten ebenfalls nicht verwendet werden > - &gt ‘ - &apos “ - &quot U. Altmann, Institut für Medizinische Informatik, Gießen, 2000

10. Grundlagen von XML • XML Dokumente Ein Informationsobjekt ist ein XML Dokument wenn es entweder genügt • den in einer Dokument Type Definition beschriebenen Anforderungen - Valid document - • den allgemeinen Anforderungen an XML Dokumente - wellformed document - U. Altmann, Institut für Medizinische Informatik, Gießen, 2000

11. Grundlagen von XML • Document Type Definitions (DTD) • definieren die Struktur des Dokuments • enthalten Hinweise für die Verarbeitung • XML Parser • prüfen die Verträglichkeit des Dokuments mit der DTD - Valid Document • ersetzen (sofern verarbeitbar) die sogenannten Entitäten U. Altmann, Institut für Medizinische Informatik, Gießen, 2000

12. Grundlagen von XML • Zeichensatz in XML Dokumente • Unicode (ISO 10646) als Standardzeichensatz • Default Zeichensatz ist ISO 10646 UTF-8 • andere Zeichensätze müssen deklariert werden( encoding =“UTF-16“ ) • schließt ASCII Zeichensatz unverändert ein • umfaßt alle internationalen Zeichensätze • UTF 16-2 kann auch symbolorientierte Sprachen darstellen U. Altmann, Institut für Medizinische Informatik, Gießen, 2000

13. Grundlagen von XML • Kommentare in XML • <!--Dies ist ein Kommentar--> • Beginnen mit <!-- • Enden mit --> • -- innerhalb von Kommentaren nicht erlaubt U. Altmann, Institut für Medizinische Informatik, Gießen, 2000

14. Grundlagen von XML • Verarbeitungs- (Processing) Instruktionen • <?AUDIO ‘Herztöne‘? > • Beginnen mit <?Name • Enden mit ?> • werden an die Applikation übergeben • „Name“ darf nicht mit „xml“ beginnen<?xml für System reserviert • jedes XML Dokument beginnt mit der Verarbeitungsanweisung<?xml version=“1.0“ ?> U. Altmann, Institut für Medizinische Informatik, Gießen, 2000

15. Grundlagen von XML • CDATA Bereiche • <![CDATA [ <tag1><tag2> ] ] > • Beginnen mit <! [CDATA [ • Enden mit ] ] > • keine Verarbeitung durch XML Prozessoren • benutzt für Beispiele, Quellcode etc. • keine hierarchische Strukturierung (nesting) möglich U. Altmann, Institut für Medizinische Informatik, Gießen, 2000

16. XML und zugehörige Techniken • Problem Präsentation • Darstellung von Inhalten • Problem Analyse / Abruf von Information • Wie beschreibe ich Zugriffswege? • Problem Manipulation • standardisiertes API • Problem Vielfalt • semantische Vergleichbarkeit vs. Vielfalt von Tags und Attributen • Problem Struktur • Einschränkungen der DTD Ausdrucksmöglichkeiten U. Altmann, Institut für Medizinische Informatik, Gießen, 2000

17. XML und zugehörige Techniken XSLT Transformation XPath XSL-FO Präsentation XLink Namespace XML Inhalt XPointer Struktur DOM XML SCHEMA XQL Abfrage RDF U. Altmann, Institut für Medizinische Informatik, Gießen, 2000

18. XML und zugehörige Techniken • XML Techniken (Auswahl) • Standardisierte Methoden für die Manipulation von XML Dokumenten (Document Object Model, DOM), • Verknüpfen von XML Dokumenten (XLink), • Abfragen von Informationen in XML Dokumenten (XPointer, XPath, XQL, XML-QL), • Umformen von XML Dokumenten (XML style language and transformation XSLT) • Darstellung von Information mit sog. Style Sheets (XSL-FO, CSS). • Standardisiert (Recommendation): • u.a. XML, DOM Level 1, XPath, XSLT • http://www.w3.org U. Altmann, Institut für Medizinische Informatik, Gießen, 2000

19. Namespaces • Ziele • Sollen ermöglichen, daß Dokumente aus verschiedenen Quellen gemeinsam verarbeitet werden können • Zur Vermeidung von Überschneidungen der Element, Attribut etc. Bezeichnungen werden vor die lokalen Namen Präfixe gesetzt, die die lokale Anwendung identifizieren - Qualified Names • Namespace Deklaration wird als Attribut in einer der Eröffnungsdeklarationen definiert und gilt für das gesamte Dokument U. Altmann, Institut für Medizinische Informatik, Gießen, 2000

20. XML Schema • DTD‘s haben sich bei XML Anwendungen als zu inflexibel erwiesen. • Datentypen konnten nicht definiert werden • Abfolge von Elemente war relativ fixiert und nur über Kardinalitätsoperatoren zu beeinflussen • DTD‘s konnten nicht in XML beschrieben werden - eigene Sprache U. Altmann, Institut für Medizinische Informatik, Gießen, 2000

21. XML Schema • XML Schema • Teil 1 - Struktur von Dokumenten • erweiterter und flexiblerer „DTD“ Ansatz • Schema Import und Einfügung vorgesehen • Teil 2 - Datentypen • Primitive Datentypen • Built-in Derived Datatypes • User Derived Datatypes U. Altmann, Institut für Medizinische Informatik, Gießen, 2000

22. XPath - XLink - XPointer • XPath • Zugriff auf Teile (Knoten) eines Dokumentes • Grundlage für / Verwendung in weiteren Techniken (XLink, XPointer, XSLT) • XLink • Zugriff auf andere Dokumente • Anker <a> nicht notwendig • unterstützt auch mehrdirektionale Links • XPointer • kann auch Bereiche markieren U. Altmann, Institut für Medizinische Informatik, Gießen, 2000

23. XML Stylesheet Language (XSL) • XSLT - Transformation Language • Umformung von XML Dokumenten in andere Dokumente (XML, HTML, Text) • Nahezu alle Formen der Umformung zugelassen(Änderung der Reihenfolge, Weglassen und Hinzufügen von Daten und Texten etc.) • XSL - Formatting Language • Zuordnung eines Ausgabeformates zu einem XSLT Dokument U. Altmann, Institut für Medizinische Informatik, Gießen, 2000

24. Einführung in XML in Übungen • Elemente von XML-Dokumenten • Unterschied XML / HTML • Einsatzmöglichkeiten • Beschreibungsmöglichkeiten • Verarbeitungsmöglichkeiten U. Altmann, Institut für Medizinische Informatik, Gießen, 2000

25. Einführung in XSLT und XPath • Zentrale Rolle von XPath • Rolle von XSLT in der Zusammenführung unterschiedlich strukturierter Dokumente ähnlichen Inhalts • Festigung des Verständnisses von XML-Strukturelementen • Abgrenzung zu Document Object Model (DOM) U. Altmann, Institut für Medizinische Informatik, Gießen, 2000