Основы XML

Формат HTML, став прорывом в области отображения содержимого Web-страниц, сегодня уже не удовлетворяет всем необходимым требованиям. Он позволяет описать то, каким образом должны быть отображены данные на экране конечного пользователя, но не предоставляет никаких средств для эффективного описания передаваемых данных и управления ими. Решением проблем стал утвержденный в 1998 г. Международной организацией W3C язык XML. XML (eXtensible Markup Language) - это расширяемый язык разметки, предназначенный для описания в текстовой форме структурированных данных, он обеспечивает интеграцию различного содержания и повышенную гибкость его доставки индивидуальным пользователям, поскольку в отличие от HTML описывает не способ отображения данных в браузере, а сами данные. При этом разработчики создают теги сами, что позволяет им описывать любые типы данных. Данные, описанные на языке XML, называются XML-документами. Язык XML легко читаем и достаточно прост для понимания. Исходный текст XML-документа состоит из набора XML-элементов, каждый из которых содержит начальный и конечный теги. Каждая пара тегов представляет часть данных. Как и HTML, язык XML для описания данных использует теги, но, в отличие от HTML, XML позволяет использовать неограниченный набор пар тегов, каждая из которых представляет не то, как заключенные в нее данные должны выглядеть, а то, что они означают.

Однако язык XML не позволяет управлять отображением информации. Для отображения XML-документов в окне браузера существует несколько способов, реализуемых с помощью специальных инструкций – таблиц каскадных стилей CSS или стилевых таблиц XSL (eXstensible Stylesheet Language). XSL- таблицы позволяют определять оформление элемента в зависимости от его месторасположения внутри документа, т. е. к двум элементам с одинаковым названием могут применяться различные правила форматирования. Кроме того, языком, лежащим в основе XSL, является XML, а это означает, что таблицы XSL более универсальны. Для контроля корректности составления таких стилевых таблиц можно использовать DTD-описания или схемы данных.

Любой XML-документ представляет собой иерархическую структуру в виде дерева с одним корневым элементом и подчиненными элементами (рис. 143).

Рис. 143. Структура корневого элемента

Рассмотрим пример организации каталога для представления продукции хлебобулочного комбината. Данный каталог содержит информацию о различных видах производимой продукции. Отображение информации реализуем с помощью каскадной таблицы стилей. XML-документ рассматриваемого примера представлен в виде листинга файла bread_0.xml.

Следует отметить, что данный пример не содержит всех сведений о синтаксисе языка XML, однако является хорошей стартовой позицией для его последующего освоения и служит наглядной иллюстрацией возможностей XML. Текст в XML-документе представляет собой перемежающиеся символьные данные и данные, относящиеся к разметке. Разметка – это текст, ограниченный разделителями и описывающий структуру документа: начальный и конечный теги элемента, теги пустого элемента, объявление типа документа, инструкции по обработке, ограничители раздела CDATA, символьные ссылки, ссылки на примитивы.

В XML-документах выделяют две части. Первая часть - пролог, предназначена для описания структуры документа, а вторая собственно содержание документа. Начинается пролог со строки XML-документа, содержащей инструкцию для XML-процессора:

<?xml version="1.0" encoding="windows-1251" standalone ="no"?>

Эта инструкция обрамляется ограничителями, состоящими из угловой скобки и знака вопроса. Ключевым словом каждой исполняемой инструкции является сокращение xml, за которым следуют параметры инструкции и их значения. В рассматриваемом примере значение параметра version указывает на тот факт, что будет использоваться первая версия стандарта XML. Для указания вида кодировки используется параметр encoding. Параметр standalone связан с обработкой блоков описания структуры документа. Эти блоки называют DTD-блоком (Document Type Definition). DTD-блоки могут располагаться непосредственно в XML-документе, и тогда значение параметра определяется как standalone="yes", и в случае, если DTD-блок расположен в отдельном файле, этот параметр имеет значение "no".

Следующая исполняемая инструкция, размещенная в прологе, предназначена для связывания каскадной таблицы стилей с XML-документом. Эта инструкция имеет следующую обобщенную форму записи:

<?xml-stylesheet type="text/css" href="berad.css"?>,

где вкачестве параметра href указывается URL подключаемого CSS-файла, который представляет собой текстовый файл специализированного формата с расширением .css.

Таблица каскадных стилей, содержащаяся в CSS-файле, содержит набор правил, сообщающих браузеру, каким образом форматировать и отображать элементы в данном XML-документе – файла bread.css.

Непосредственно за исполняемой инструкцией в документе помещается объявление типа документа, так называемое DTD (Document Type Definition):

<!DOCTYPE catalogue SYSTEM "bread.dtd">

DTD-блок является основой для структуризации содержимого XML-документа. Он включает в себя правила, по которым производится разметка содержимого документа. Здесь определяются элементы документа, атрибуты этих элементов, сущности и комментарии. DTD-блок может содержаться внутри описания типа документа (внутреннее подмножество DTD) или размещаться в отдельном файле (внешнее подмножество DTD) – файл bread.dtd.

Второй частью XML-документа является единый элемент Документ или корневой элемент, который содержит иерархически связанные элементы. В рассматриваемом примере элемент Документ – catalogue, а содержимое – три вложенных элемента article. В свою очередь элемент article содержит ряд вложенных элементов. Элемент Документ похож на элемент BODY на HTML-странице с той лишь разницей, что ему можно присвоить любое допустимое имя.

XML имеет небольшой набор простых правил, который позволяет разбирать XML-документы, не прибегая к каким-либо внешним описаниям используемых XML-элементов. В общем случае XML-документы должны удовлетворять следующим требованиям:

– каждый открывающий тег, определяющий некоторую часть данных в документе, обязательно должен сопровождаться закрывающим тегом, т. е. в отличие от HTML нельзя опускать закрывающие теги;

– вложенность тегов в XML строго контролируется, поэтому необходимо следить за порядком следования открывающих и закрывающих тегов;

– в XML учитывается регистр символов;

– вся информация, располагающаяся между начальным и конечным тегами, рассматривается в XML как данные, и поэтому учитываются все символы форматирования (т. е. пробелы, переводы строк, табуляции не игнорируются, как в HTML);

– в XML существует набор зарезервированных символов, которые должны быть заданы в XML-документе только специальным образом;

– каждый XML-документ должен иметь уникальный корневой элемент;

– все значения атрибутов, используемых в определении тегов, должны быть заключены в кавычки.

Если XML-документ не нарушает приведенные выше правила, то он называется формально-правильным (корректным). Существует два способа контроля правильности XML-документа: DTD-определения (Document Type Definition) и схемы данных (Semantic Schema). Если XML-документ создается и пересылается с использованием DTD-описаний или схем (Schemas), то он называется валидным.

Схема - это способ создания правил построения XML-документов, т. е. задания допустимых имен, типов, атрибутов и отношений элементов в XML-документе. По сравнению с DTD-описаниями, 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.

XML-документ может быть отображен в окне браузера так же, как и HTML-страница. Если XML-документ не содержит связи с таблицей стилей, то он будет отображен в окне браузера в виде иерархического дерева с возможностью свертывания и развертывания структуры документа и просмотра его с большей или меньшей степенью детализации. При наличии связи с таблицей стилей браузер отобразит их в соответствии с правилами, установленными в таблице стилей (рис. 144).

Рис. 144. Отображение XML-документа с использованием CSS-таблицы

Для отображения XML-документа на HTML-странице необходимо установить связь со страницей. Это можно осуществить размещением всего текста XML-документа в теле HTML-страницы или указанием URL-адреса этого документа и последующего сцепления HTML-элементов с данными XML. Пример такого связывания представлен в виде листинга файла bread_1.xml. Отображение информации в окне браузера приведено на рис. 145.

Рис. 145. Отображение документа в окне браузера

Многие специалисты рассматривают XML как новую технологию интеграции программных компонент, что имеет огромное значение в электронном бизнесе и его составных элементах.

Например, для электронного маркетинга, как уже было отмечено, большое значение имеют средства персонализации. Например, ряд компаний предлагают персонифицированные списки рассылки рекомендованной информации, основанной на том, что интересовало пользователя в последнее время. Для определения предпочтений используются cookie-файлы, сведения из которых помещают в БД на сервере. Это могут быть имя пользователя и перечень материалов, которые интересовали посетителя сайта. Сохраненный в виде XML-документа соответствующий профиль пользователя может иметь вид, представленный в виде листинга файла profile.xml.

Такой подход является весьма популярным при реализации маркетинговой деятельности в сети Интернет. Однако следует помнить, что настройка содержания предлагаемой посетителям информации под отдельных пользователей приведет к возрастанию потока данных.

Другим примером использования XML могут служить приложения, ориентированные на сбор и обработку данных из различных источников. Объединенные в одном XML-документе, эти данные могут быть представлены в различных форматах без нарушения целостности данных и создания нескольких источников данных.

Таким образом, обеспечивая возможность контроля и интеллектуального хранения данных, XML позволяет автоматизировать процессы хранения, обработки и передачи данных, что в итоге существенно влияет на качество маркетинговой деятельности.