Vorlesung: 1 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Studiengang Informatik FHDW Vorlesung: Betriebliche Informationssysteme.

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1 Vorlesung: 1 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Studiengang Informatik FHDW Vorlesung: Betriebliche Informationssysteme XML 4. Quartal 2002

2 Vorlesung: 2 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. HellbergGliederung Einführung / Motivation Historie Aufbau eines XML-Dokumentes XML-Dokumente erstellen und anzeigen Wohlgeformte XML-Dokumente Elemente und Attribute Gültige XML-Dokumente Verarbeitungsanweisungen CDATA-Abschnitte DTD Praxis

3 Vorlesung: 3 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Überblick XML: Extensible Markup Language Entwickelt, um Informationen bereitzustellen, zu speichern und zu übertragen Im Gegensatz zu HTML keine vordefinierten Elemente wie Anker, Überschriften, Listen und Links Alle XML-Elemente eines XML-Dokumentes sind frei definierbar (daher extensible = erweiterbar) XML-Dokumente besitzen eine hierarchische Baumstruktur Die XML-Definition besteht nur aus einer Basissyntax

4 Vorlesung: 4 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Herkunft von XML XML wurde von einer XML-Arbeitsgruppe entwickelt, die 1996 unter der Schirmherrschaft des World Wide Web Consortium (W3C) gegründet wurde. Den Vorsitz hatte Jon Bosak von Sun Microsystems inne, unter aktiver Beteiligung einer XML Special Interest Group, die ebenfalls vom W3C organisiert wurde.

5 Vorlesung: 5 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Merkmale von XML Das W3C beschreibt XML in zehn Punkten (http://www.w3.org/XML/1999/XML-in-10-points), aber drei davon sind künftige Spezifikationen. Es handelt sich zunächst um folgende sieben charakteristische Merkmale : XML bietet eine Methode zum Einfügen strukturierter Daten in eine Textdatei. XML ähnelt HTML ein wenig. XML wird von Maschinen gelesen, ist aber dem Menschen verständlich. XML umfasst eine ganze Familie von Technologien. XML ist wortreich. XML ist relativ neu, hat aber bedeutende Wurzeln. XML ist lizenzfrei, plattformunabhängig und wird breit unterstützt.

6 Vorlesung: 6 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Ein XML Dokument The Adventures of Huckleberry Finn Mark Twain Taschenbuch 336 DM 12,75... Leaves of Grass Walt Whitman Gebundene Ausgabe 462 DM 25,00 Prolog Dokument- Element XML-Deklaration Kommentar Im Dokument- Element verschachtelte Elemente Start-Tag End-Tag

7 Vorlesung: 7 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Ein XML Dokument XML wird zur Beschreibung einer Datenbank eingesetzt Ist für Menschen lesbar (Vorteil gegenüber anderen Formaten wie z.B. Access *.mdb) Die Elementnamen (wie INVENTORY, BOOK oder TITLE) sind nicht Teil der XML-Spezifikation Alle Elemente sind vollständig ineinander verschachtelt Nur ein einziges Element auf oberster Ebene, das Dokumentenelement oder Wurzelelement genannt wird Benennung der Elemente ist frei wählbar

8 Vorlesung: 8 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Die Struktur eines XML Dokuments

9 Vorlesung: 9 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg XML Dokumente erstellen Streng definierte Syntax Jedes Objekt muß einen Start- und End-Tag besitzen Jedes verschachtelte Element muß vollständig innerhalb des Elementes liegen, dass es umschließt Kann mit jedem Text-Editor erstellt werden Kann mit dem Internet Explorer 5 (oder höher) angezeigt werden XML-Objektnamen sind Case-sensitive

10 Vorlesung: 10 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg XML Dokumente anzeigen Der XML-Parser (ein Teil des XML- Prozessors) analysiert das Dokument und erkennt Syntaxfehler.

11 Vorlesung: 11 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg XML Dokumente anzeigen Drei Möglichkeiten: Stylesheet-Verknüpfungen Datenbindung Eigene Datei, die das Wiedergabeverhalten steuert HTML-Elemente einer Seite an XML-Datei anbinden, dann wird durch diese HTML-Seite das XML-Dokument angezeigt Scripts z.B. VBScripts, die das XML-Dokument lesen und darstellen

12 Vorlesung: 12 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Formatierung mit CSS-Stylesheets display:block - Zeilenvorschub nach dem Element margin-top:12pt - 12 Punkte Abstand vor dem Objekt font-size:10pt - Zeichensatz 10 Punkte font-weight:bold - Schriftart fett font-style:italic - Kursivschrift display:none - Element wird nicht angezeigt margin-left:15pt - 15 Punkte Abstand nach links

13 Vorlesung: 13 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg XML Dokumente anzeigen Stylesheet-Verknüpfungen /* Dateiname: Inventory01.css */ BOOK {display:block; margin-top:12pt; font-size:10pt} TITLE {font-style:italic} AUTHOR {font-weight:bold} /* Dateiname: Inventory01.css */ BOOK {display:block; margin-top:12pt; font-size:10pt} TITLE {font-style:italic} AUTHOR {font-weight:bold} The Adventures of Huckleberry Finn Mark Twain Taschenbuch 336 DM 12,75... The Adventures of Huckleberry Finn Mark Twain Taschenbuch 336 DM 12,75... Inventory01.cssInventory01.xml

14 Vorlesung: 14 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg /* Dateiname: Inventory02.css */ BOOK {display:block; margin-top:12pt; font-size:10pt} TITLE {display:block; font-size:12pt; font-weight:bold; font-style:italic} AUTHOR {display:block; margin-left:15pt; font-weight:bold} BINDING {display:block; margin-left:15pt} PAGES {display:none} PRICE {display:block; margin-left:15pt} /* Dateiname: Inventory02.css */ BOOK {display:block; margin-top:12pt; font-size:10pt} TITLE {display:block; font-size:12pt; font-weight:bold; font-style:italic} AUTHOR {display:block; margin-left:15pt; font-weight:bold} BINDING {display:block; margin-left:15pt} PAGES {display:none} PRICE {display:block; margin-left:15pt} Inventory02.cssInventory02.xml XML Dokumente anzeigen

15 Vorlesung: 15 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Wohlgeformte XML Dokumente Besteht aus Prolog und Dokumentenelement Zusätzlich sind auch Kommentare, Verarbeitungs- anweisungen und Leerzeilen zulässig Kommentare beginnen mit !--, enden mit -- und dürfen (natürlich) -- als Zeichenkette nicht enthalten Bei Verstoß gegen Wohlgeformtheit meldet der XML-Prozessor einen schwerwiegenden Fehler und die Verarbeitung wird abgebrochen Zeichenketten im XML Markup Code werden entweder in ´oder in eingeschlossen

16 Vorlesung: 16 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Minimalistische XML Dokumente Konform zum XML-Standard Ein minimalistisches Dokument

17 Vorlesung: 17 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Struktur eines Elements The Adventures of Huckleberry Finn Inhalt (Zeichendaten) Start-Tag End-Tag Typ Der Typ wird auch Elementname oder Generischer Bezeichner, kurz GI genannt Der Typ definiert einen bestimmten Typ oder eine Klasse von Elementen, nicht aber ein bestimmtes Element

18 Vorlesung: 18 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Der Elementtyp (Elementname) The Adventures of Huckleberry Finn Inhalt (Zeichendaten) Start-Tag End-Tag Typ Der Elementname kann Buchstaben, Zahlen, Punkte (.) oder Bindestriche enthalten Der Elementname muß mit einem Buchstaben oder einem Unterstrich beginnen

19 Vorlesung: 19 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Leere XML Elemente Leere Elemente können in 2 Varianten notiert werden: Beide Notationen sind gleichbedeutend Übung: Inventory03.xml

20 Vorlesung: 20 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Attribute in XML-Dokumenten Eine Attributsspezifikation besteht aus einem Paar Name:Wert Beispiel: Alternative, Informationen zu einem Element hinzuzufügen Attribute können nur mit XSL-Stylesheets, Datenbindung oder Scripts dargestellt werden The Adventures of Huckleberry Finn

21 Vorlesung: 21 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Regeln für die Attributserstellung Name muß mit einem Unterstrich oder einem Buchstaben beginnen Folgen dürfen beliebig viele Buchstaben, Zahlen, Bindestriche, Punkte oder Unterstriche Attribute mit dem Präfix xml (beliebige Kombination aus Groß- und Kleinbuchstaben) sind für die Standardisierung von XML reserviert Ein bestimmter Attributname kann innerhalb eines Tags nur einmal vorkommen

22 Vorlesung: 22 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Weitere Regeln für die Attributserstellung Zeichenketten können in Apostrophe (´) oder Anführungszeichen () eingefasst werden Die Zeichenkette darf das Zeichen nicht enthalten, in das sie eingeschlossen ist Desweiteren sind die Zeichen < (Beginn eines XML- Markupcodes) und & (Anfang einer Zeichenreferenz) verboten Wenn dennoch Anführungszeichen () benötigt werden, muß die Zeichenkette in Apostrophe (´) eingefasst werden

23 Vorlesung: 23 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Einführung XML ENDE TEIL 1

24 Vorlesung: 24 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Verarbeitungsanweisungen Stellt Informationen bereit, die der XML-Prozessor an die Anwendung übergibt Der XML-Prozessor ist das Softwaremodul, daß die Inhalte des XML-Dokumentes liest Die Anwendung ist ein separates Modul, daß vom Prozessor den Inhalt des Dokumentes erhält und weiterverarbeitet

25 Vorlesung: 25 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Verarbeitungsanweisungen Allgemeines Format für Verarbeitungsanweisungen: ziel bezeichnet des Namen der Anwendung, an den sich die anweisung richtet Name muß mit einem Unterstrich oder einem Buchstaben beginnen Folgen dürfen beliebig viele Buchstaben, Zahlen, Bindestriche, Punkte oder Unterstriche

26 Vorlesung: 26 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Verarbeitungsanweisungen Die genaue Menge von Anweisungen, die benutzt werden darf, hängt vom verwendeten XML-Prozessor ab Beim IE5 sind das reservierte Standardanweisungen wie die stylesheet-Anweisung oder Anweisungen für ein Webseiten- Script, daß mit diesen Informationen umgehen und das Dokument in einer bestimmten Weise verarbeiten soll Verarbeitungsanweisungen können an beliebiger Stelle außerhalb des MarkupCodes in ein XML-Dokument eingefügt werden

27 Vorlesung: 27 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg CDATA-Abschnitte Wie bereits bekannt, dürfen (<) und (&) nicht in den Zeichendaten eines Objektes vorkommen Abhilfe: Zeichenreferenzen < und & oder vordefinierte Entity-Referenzen < (kleiner-als, less-than) und & (Ampersand, et-Zeichen) Genauso kann (>) mit > (größer-als, greater-than), (') als &apos; und (") als " dargestellt werden. Sollen jedoch mehrere solcher Zeichen eingefügt werden, ist diese Methode ziemlich lästig Einfacher: den Text mit diesen Zeichen in einen CDATA- Abschnitt aufnehmen

28 Vorlesung: 28 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg CDATA-Abschnitte Syntax: Ein CDATA-Abschnitt beginnt immer mit: Zwischen diesen Zeichengruppen können beliebige Zeichen stehen, incl. Alle Zeichen innerhalb dieses Abschnitts werden als Teil der Zeichendaten des Elements, nicht als MarkupCode interpretiert

29 Vorlesung: 29 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg CDATA-Abschnitte Einfache HTML-Seite <![CDATA[ Homepage von mir Willkommen auf meiner Homepage ]]>

30 Vorlesung: 30 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg CDATA-Abschnitte So wird ein Austausch von HTML-Quellcode auf einfache Weise möglich

31 Vorlesung: 31 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg CDATA-Abschnitte Ohne CDATA-Abschnitt würde der XML-Prozessor davon ausgehen, dass es sich bei um ein neues Element handelt CDATA-Abschnitte dürfen überall dort eingefügt werden, wo Zeichendaten erlaubt sind CDATA-Abschnitte können nicht verschachtelt werden Zeichenreferenzen und vordefinierte Entity-Referenzen innerhalb eines CDATA-Abschnittes werden BUCHSTÄBLICH wiedergegeben

32 Vorlesung: 32 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Gültige XML-Dokumente Strengere Kriterien als wohlgeformte Dokumente (ein wohlgeformtes Dokument ist eine notwendige Bedingung für ein gültiges Dokument) Zwei weitere Anforderungen: Der Prolog muß eine Dokumententyp-Deklaration enthalten, die wiederum eine Dokumententyp-Definition (DTD) zur Definition der Dokumentenstruktur enthält, und das Dokument muß der DTD entsprechen

33 Vorlesung: 33 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Vorteile gültige XML-Dokumente Eine DTD stellt dem Prozessor einen standardisier-ten Plan zur Prüfung der gewünschten Struktur zur Verfügung Ist ein Teil des Dokumentes nicht DTD-konform, kann der Prozessor mit Fehlermeldungen darauf hinweisen und die Korrektur so erleichtern Eine DTD definiert die Grammatik einer Gruppe von Dokumenten

34 Vorlesung: 34 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Format der DTD Eine Dokumententyp-Deklaration hat das Format Name gibt den Namen des Dokumentenelements an DTD ist die Dokumententyp-Definition, welche die Elemente, Attribute und sonstige Eigenschaften des Dokuments definiert DOCTYPE muß in Großbuchstaben geschrieben werden

35 Vorlesung: 35 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Die DTD erstellen Eine DTD besteht aus einer linken eckigen Klammner ([), gefolgt von einer Markup-Deklaration und einer rechten eckigen Klammer (]) Die Markup-Deklaration beschreibt die logische Struktur des Dokumentes Beispiel: <!DOCTYPE SIMPLE [ ] > Dies ist ein extrem einfaches Dokument

36 Vorlesung: 36 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Eine DTD kann enthalten: Elementtyp-Deklaration Attributlisten-Deklaration Entity-Deklarationen Notationsdeklarationen Verarbeitungsanweisungen Kommentare Parameter-Entity-Referenzen

37 Vorlesung: 37 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Elementtyp-Deklaration Format: Name bezeichnet den Namen des Elementtyps inhaltsspez definiert den zulässigen Inhalt des Elements

38 Vorlesung: 38 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Elementtyp-Deklaration... definiert, dass das Element Title nur Zeichendaten enthalten darf, jedoch sind untergeordnete Elemente nicht zulässig. PCDATA steht für Parsed Character Data... definiert, daß das Element Allgemein jede Art von Inhalt enthalten darf

39 Vorlesung: 39 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Elementtyp-Deklaration <!DOCTYPE COLLECTION [ ] > BAP - Bess demnächst Rolling Stones - Voodoo Lounge Hier wird festgelegt, daß im Element COLLECTION nur ein oder mehrere Elemente des Typs CD enthalten sein dürfen, die wiederum nur Zeichendaten enthalten dürfen

40 Vorlesung: 40 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Die Elementinhaltsspezifikationen EMPTY, leeres Element ANY, beliebiger Inhalt Elementinhalt (auch untergeordneter Inhalt genannt), definiert die Elemente, die enthalten sein dürfen. Zeichendaten sind hier nicht erlaubt ! Gemischter Inhalt, das Element kann Zeichendaten und die angegebenen Elemente enthalten

41 Vorlesung: 41 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Elementtyp-Deklaration <!DOCTYPE BOOK [ ] > Der Herr der Ringe J.R.R.Tolkien Hier wird festgelegt, daß im Element BOOK nur je ein Element des Typs TITLE und AUTHOR enthalten darf, welche wiederum nur Zeichendaten enthalten dürfen

42 Vorlesung: 42 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Elementtyp-Deklaration <!DOCTYPE BOOK [ ] > J.R.R.Tolkien Der Herr der Ringe Dieses Dokument ist ungültig, da die Sequenz des Inhaltsmodells (TITLE, AUTHOR) verletzt ist.

43 Vorlesung: 43 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Elementtyp-Deklaration <!DOCTYPE BOOK [ ] > Der Herr der Ringe Dieses Dokument ist gültig, da die Auswahl des Inhaltsmodells (TITLE | AUTHOR) erfüllt ist.

44 Vorlesung: 44 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Elementtyp-Deklaration <!DOCTYPE BOOK [ ] > J.R.R.Tolkien Der Herr der Ringe Ist dieses Dokument gültig?

45 Vorlesung: 45 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Elementtyp-Deklaration Modifikationen des Inhaltsmodelles: ? Keines oder das vorausgehende Element notwendig (das vorausgehende Element ist optional) +Eines oder mehrere der vorausgehenden Elemente notwendig *Keines oder mehrere der vorausgehenden Elemente notwendig

46 Vorlesung: 46 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. Hellberg Elementtyp-Deklaration <!DOCTYPE BERG [ ] > Mount Everest Top of the World Dieses Dokument ist gültig. Ebenso sind weitere Kombinationen erlaubt.

47 Vorlesung: 47 Betriebliche Informationssysteme XML © 2002 Prof. Dr. G. HellbergENDE Fragen?