- XML: Das Sprachkonzept

Präsentation zum Thema: "- XML: Das Sprachkonzept"—  Präsentation transkript:

1 - XML: Das Sprachkonzept
Basics Wohlgeformte XML-Dokumente (ohne DTD) Gültige XML-Dokumente (mit DTD) Attribute, Style Sheets - XML und EDI: Das Grundkonzept - XML und EDI: Initiativen und Trends

2 HTML - eine Sprache zur Auszeichnung von Dokumenten
Das HTML-Dilemma HTML - eine Sprache zur Auszeichnung von Dokumenten <H1>Überschrift 1</H1> <H2>Überschrift 2</H2> <p>Absatz<p> ...

3 HTML ist ... ...aber leider... Das HTML-Dilemma einfach
Erweiterbarkeit: Semantische Auszeichnung unmöglich Struktur: Komplexere Strukturen nicht abbildbar Validierung: Strukturelle Schwächen

4 Das HTML-Dilemma Erweiterbarkeit: HTML ist ein reines Präsentationsformat. Ein in HTML codiertes Dokument enthält nur Informationen, wie Inhalte darzustellen sind; weitergehende Informationen über die Semantik des Inhalts sind nicht abbildbar. Struktur: In HTML können keine Datenstrukturen jenseits von Formatinformationen beschrieben werden. Der Zusammenhang der Daten untereinander ist nicht beschreibbar. Validierung: HTML fehlen Sprachspezifikationen, die Anwendungen, die HTML-codierte Daten verarbeiten sollen, eine Überprüfung der strukturellen Validität der Daten erlauben, also der Korrektheit der Struktur des Markup in XML-Dokumenten.

5 SGML - Vorschriften, eine Auszeichnungssprache zu definieren
Metasprache: Beliebig flexibel Architektur, mit der Dokumente für beliebige Medien aufbereitet werden können, ohne die Struktur der Daten zu verlieren Komplexität (Nutzer, Programmierer)

6 XML: Das Sprachkonzept
Was ist XML ? Die eXtensible Markup Language XML ist eine textbasierte Meta-Auszeichnungssprache, die die Beschreibung, den Austausch, die Darstellung und die Manipulation von strukturierten Daten erlaubt, so daß diese von einer Vielzahl von Anwendungen genutzt werden können.

7 XML: Das Sprachkonzept
Tags können individuell definiert und benannt werden. Dokumentenstrukturen können in beliebiger Komplexität abgebildet werden. XML-Dokumente können - müssen aber nicht – eine formale Beschreibung ihrer Grammatik enthalten.

8 XML: Das Sprachkonzept
XML besteht also aus Tags <TAG>Inhalt</TAG> ...die ineinander geschachtelt sind <TAG> <NochEinTag>Inhalt</NochEinTag> </TAG> ...und zusammen mit einer XML-Deklaration bereits ein vollständiges XML-Dokument ergeben. Dabei müssen nur wenige „Wohlgeformtheits-Regeln“ beachtet werden. <?xml version="1.0"?>

9 Wohlgeformte Dokumente
Jeder geöffnete Tag muß explizit geschlossen werden Tags ohne Inhalt (<IMG> in HTML) werden in XML als <IMG/> geschrieben oder geschlossen Attribut-Werte in doppelte Anführungszeichen, z. B.: <?xml version=”1.0”?> Das Markup muß, wie bei SGML, streng hierarchisch gegliedert sein Keine Markup-Zeichen (< oder &) im Text, alle Attribute – die für alle Elemente verwendet werden können – müssen Default-Typ CDATA sein. Am Anfang des Dokumentes sollte der Hinweis auf die XML-Version erfolgen: <?xml version=”1.0”?>

10 Wohlgeformtes Dokument
„Bestellung“ <?xml version="1.0" ?> <BESTELLUNG> <AUFTRAGSKOPF> <NAME>Mustermann</NAME> <DATUM> </DATUM> </AUFTRAGSKOPF> <AUFTRAGSPOSITIONEN> <POSITION> <BEZEICHNUNG>Festplatte</BEZEICHNUNG> <ARTIKELNUMMER>123456</ARTIKELNUMMER> <ANZAHL>5</ANZAHL> </POSITION> <BEZEICHNUNG>Monitor</BEZEICHNUNG> <ARTIKELNUMMER>9876</ARTIKELNUMMER> <ANZAHL>1</ANZAHL> </AUFTRAGSPOSITIONEN> </BESTELLUNG>

11 XML Grundlagen XML stellt die Regeln bereit, um Auszeichnungssprachen zu definieren. Es gibt zwei Arten, diese Regeln (also die Grammatik der konkreten Auszeichnungssprache) zu spezifizieren: Sind die grundlegenden Anforderungen an die XML-Syntax erfüllt, spricht man von wohlgeformten (well-formed) Dokumenten Zu XML-Dokumenten kann eine explizite Definition der nötigen/ möglichen Tags und ihrer Struktur gehören. Hierfür verwendet XML eine formale Grammatik, die Document Type Definition (DTD).

12 Gültiges Dokument „Bestellung“
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?> <!DOCTYPE BESTELLUNG SYSTEM "BESTELLUNG.DTD"> <BESTELLUNG> <AUFTRAGSKOPF> <NAME>Mustermann</NAME> <DATUM> </DATUM> </AUFTRAGSKOPF> <AUFTRAGSPOSITIONEN> <POSITION> <BEZEICHNUNG>Festplatte</BEZEICHNUNG> <ARTIKELNUMMER>123456</ARTIKELNUMMER> <ANZAHL>5</ANZAHL> </POSITION> <BEZEICHNUNG>Monitor</BEZEICHNUNG> <ARTIKELNUMMER>9876</ARTIKELNUMMER> <ANZAHL>1</ANZAHL> </AUFTRAGSPOSITIONEN> </BESTELLUNG>

13 DTD zu gültigem Dokument
„Bestellung“ <!ELEMENT BESTELLUNG (AUFTRAGSKOPF, AUFTRAGSPOSITIONEN)> <!ELEMENT AUFTRAGSKOPF (NAME, DATUM, )> <!ELEMENT NAME (#PCDATA)> <!ELEMENT DATUM (#PCDATA)> <!ELEMENT (#PCDATA)> <!ELEMENT AUFTRAGSPOSITIONEN (POSITION)+> <!ELEMENT POSITION (BEZEICHNUNG, ARTIKELNUMMER, ANZAHL)> <!ELEMENT BEZEICHNUNG (#PCDATA)> <!ELEMENT ARTIKELNUMMER (#PCDATA)> <!ELEMENT ANZAHL (#PCDATA)> BESTELLUNG.DTD

14 Deklaration von Elementen in der DTD
Elemente können i. Allg. andere Elemente oder Zeichendaten enthalten <!ELEMENT AUFTRAGSKOPF (NAME, DATUM, )> <!ELEMENT NAME (#PCDATA)> Elemente können als sequentiell, optional etc. definiert werden <!ELEMENT a (b, c?, (d|e)+, f*) <!ELEMENT (adresse, cc*, message, signature?) Elemente können auch gemischten Inhalt haben <!ELEMENT a (#PCDATA | b | c)*>

15 Attribute Alle Elemente können Attribute haben:
<AUFTRAGSKOPF edifact=„UNH D0062.1“ lala=„123“> Die Attribute müssen wie Elemente deklariert werden <!ATTLIST AUFTRAGSKOPF edifact CDATA #REQUIRED> Attribute können optional, obligatorisch oder „fixed“ sein <!ATTLIST BEZEICHNUNG ean CDATA #REQUIRED abbildung CDATA #FIXED „ status (angebot | normal) „normal“>

16 Gültiges XML-Dokument
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?> <!DOCTYPE BESTELLUNG SYSTEM „bestellung2.dtd“> <BESTELLUNG> <AUFTRAGSKOPF edifact=„UNH D0062.1“> <NAME>Mustermann</NAME> <DATUM> </DATUM> </AUFTRAGSKOPF> <AUFTRAGSPOSITIONEN> <POSITION> <BEZEICHNUNG ean=„ “ abbildung=„ status=„angebot“>Festplatte</BEZEICHNUNG> <ARTIKELNUMMER>123456</ARTIKELNUMMER> <ANZAHL>5</ANZAHL> </POSITION> </AUFTRAGSPOSITIONEN> </BESTELLUNG>

17 DTD <!ELEMENT BESTELLUNG (AUFTRAGSKOPF, AUFTRAGSPOSITIONEN)>
<!ELEMENT AUFTRAGSKOPF (NAME, VORNAME*,DATUM, +)> <!ATTLIST AUFTRAGSKOPF edifact CDATA #REQUIRED> <!ELEMENT NAME (#PCDATA)> <!ELEMENT VORNAME (#PCDATA)> <!ELEMENT (#PCDATA)> <!ELEMENT DATUM (#PCDATA)> <!ELEMENT AUFTRAGSPOSITIONEN (POSITION)+> <!ELEMENT POSITION (BEZEICHNUNG, ARTIKELNUMMER, ANZAHL)> <!ELEMENT BEZEICHNUNG (#PCDATA)> <!ATTLIST BEZEICHNUNG ean CDATA #REQUIRED abbildung CDATA #FIXED „ status (angebot | normal) „normal“> <!ELEMENT ARTIKELNUMMER (#PCDATA)> <!ELEMENT ANZAHL (#PCDATA)>

18 Gültige XML-Dokumente
Ein XML-Dokument ist gültig (valid), wenn es wohlgeformt ist und darüber hinaus den Spezifikationen einer DTD entspricht. Ein wohlgeformtes XML-Dokument kann ein gültiges werden, sofern es die Regeln der DTD erfüllt. Funktional ist eine DTD dem Relationenschema einer Datenbank oder einer IDL analog Programme können mit einer DTD XML-Dokumente auf strukturelle Fehler überprüfen und neue „Instanzen“ dieses Dokument-Typs erstellen.

19 Präsentation von XML-Dokumenten Die Darstellung eines XML-Dokumentes erfolgt mit Hilfe einer Formatvorlage, eines Style Sheet. In diesem Style Sheet wird das Layout des Dokumentes festgelegt. Auf Style Sheets wird durch entsprechende processing instructions verwiesen, z. B. : <?xml-stylesheet href="style1.css"?> Das W3C entwickelt mit (XSL) eigene Style Sheet Sprache für XML Daneben ist die Darstellung mit von HTML bekannten CSS möglich

20 + = XML mit CSS <?xml version="1.0" ?>
<?xml-stylesheet type="text/css" href="style1.css"?> <BESTELLUNG> <AUFTRAGSKOPF> <NAME>Mustermann</NAME> </BESTELLUNG> + = BESTELLUNG { Display: Block; background-color: blue; float: left; padding: 15pt} NAME, DATUM, {Display: Block; font-size: 28pt; font-family: Times, serif} {color:yellow} AUFTRAGSPOSITIONEN {Display: Block; background-color: green; float: left; padding: 12pt} BEZEICHNUNG {font-size: 28pt; font-family: Times, sans-serif}

21 Die “XML-Familie” Neben den eigentlichen Sprachspezifikationen von XML (seit eine Recommendation), gibt es weitere Initiativen des W3C aus dem XML-Umfeld. Die wichtigsten sind: XLink (Working Draft, /Jan. 2000) XPointer (Working Draft, ) XML Namespaces (Recommendation, ) XSL (Working Draft ) XSLT, XPath (Recommendation, ) DOM (Recommendation, ) RDF (Recommendation, ) XML Schemas (Working Drafts, ) (XML-Data, DCD, SOX, DDML)

22 Anwendungen Inzwischen sind hunderte in XML definierte Sprachen entwickelt worden, und täglich entstehen neue XML-Anwendungen: CML (Chemical Markup Language), Austausch u. Beschreibungen von Molekülen etc. FinXML (digital language for capital markets) BSML (Bioinformatic Sequence Markup Language)„public domain protocol for Graphic Genomic Displays“ OMF (Weather Observation Markup Format) (OMF) MML (Mathematical Markup Language) WAP (Wireless Markup Language) CDF (Channel Definition Format) für Pushkanäle im MSIE OTP (Framework für E-Commerce) SpeechML (IBM) „for building distributed network-based conversational applications“ XHTML ThML (Theological Markup Language)

23 Vorteile von XML Die installed base von HTML, HTTP und Webbrowsern
XML ist einfach und portabel XML kann Dokumente beliebiger Komplexität abbilden XML ist mehr als nur eine Auszeichnungssprache Internationalität  Daten, die mit XML ausgezeichnet sind, können prinzipiell von allen Anwendungen weiterverarbeitet und auf verschiedensten Medien ausgegeben werden

24 XML und EDI  klassische EDI-Beziehungen: Langfristig, nur für hochvolumige Transaktionen vor einem langen Zeithorizont lohnenswert  XML/EDI: Investitionsbereitschaft in kompatible, offene IT-Infrastrukturen v.a. für KMU an jeder Stelle der Value Chain wesentlich größer („Investitionsruinen“) Datenstrom, den der XML-Parser den verschiedensten Anwendungen übergibt, ist einfach zu verarbeiten (Manipulation, Anzeige und Transformation!) XML-Basierung ermöglicht die Definition flexibler, offener Schnittstellen Vorteile der Verwendung von XML (Einfachheit, Flexibilität, Einbindung bestehender Produkte und Legacy-Systeme) ist auch die Grundlage des E-Business-Framework der XML/EDI-Group

25 Anwendungen: XML/EDI Die Grundidee:
XML/EDI Dokumente nutzen eine im Industriestandard spezifizierte DTD Diese DTD wird in Repositories zur Verfügung gestellt Damit können Dokumente von jeder empfangenden Anwendung validiert und verarbeitet werden Andere Möglichkeit: Wohlgeformte XML-Dokumente/Schemas

26 XML Anwendungen: XML/EDI Vorteil Nachteil
EDI-Standards definieren Syntax und Elemente von Geschäfts-dokumenten. Es gibt Bemühungen, traditionelles EDI in XML-Syntax zu formulieren. XML Vorteil Nachteil Eigene Beschreibung und Strukturdefinition möglich

27 Anwendungen: XML/EDI ANSI ASC X12 (Namensvergabe, Hierarchien/Schachtelungen etc.) DIN/Nbü und dedig (Norm-Entwurf DIN ) UN/CEFACT (EC XML Initiative mit OASIS, simpl-EDI, oo-EDI) ebXML (seit Nov. 1999, UN/CEFACT, OASIS...) CEN/ISSS und EBES XML/EDI-Group (Migration mit 100% Rückwärtskompatibilität) OASIS, commerceNet, cXML, rosettaNet, BizTalk (Microsoft)... ...

28 2 Beispiele für eine EDIFACT-Nachricht
in XML-Syntax UNH+ELFE INVOIC:D:95A:UN:ETEB+1:C’ <elfe_segment name="message header" zweck="Beginn der Telekom-Rechnung" elfe="UNH"> <elfe_0062>ELFE </elfe_0062> <elfe_S009> <elfe_0065>INVOIC</elfe_0065> <elfe_0052>D</elfe_0052> </elfe_S009> </elfe_segment> UNH + ELFE INVOIC:D... ... <UNH D0062=" ELFE ” S009D0065=" INVOIC” S009D0052=“D” />

29 Das „Competence Center XML“ am Institut für Wirtschaftsinformatik
der J. W. Goethe-Universität in Frankfurt