WEB开发技术 第5章 可扩展标记语言XML.ppt

*1WEB开发技术实用教程 目 录 上一页 下一页 退 出 了解XML基础以及应用XML的背景 了解XML的两种验证机制DTD和XSM 学习和比较展示XML文件的两种方式:CSS 和XSLT XSLT在转换XML的具体实现 *2WEB开发技术实用教程 目 录 上一页 下一页 退 出 *3WEB开发技术实用教程 目 录 上一页 下一页 退 出 数据在表示内容方面分成两种形式： （1）结构性的数据：文件中的数据是经过分析和处理过的， 具有一定的结构格式。结构性的数据形式方便信息处理、存 储和应用。但是往往必须借助于特定软件工具表现数据。 （2）非结构性的数据：这是在计算机世界中大量存在的数据 形式。例如，文本文件、电子邮件、html网页、 WinWord2003的doc文件等包含的数据。这种形式的数据 与结构性数据比较，可以发现，它们可以表示一定数据内容 ，但是这些内容之间不能直接体现之间的联系，也没有有效 的方式来表达这些数据之间是否存在关系。 XML结合结构性的数据和非结构性的数据的优 点,将不同文件格式的文件数据，在保持数据一 致性的同时，进行内容转换和良好地显示，达 到实现数据的共享的目的. *4WEB开发技术实用教程 目 录 上一页 下一页 退 出 XML是eXtenible Markup Language的 简称，它代表可扩展标记语言。 1996年,W3C联盟组织XML工作组来研究 新的标记语言XML。1998年2月，W3C 正式推荐了XML1.0标准。 XML语言的基本原理与SGML语言一致， 就是只定义数据内容，不嵌入任何过程和 处理内容。定义后的文件可以与多种技术 结合重新编码形成多种的应用。XML语言 的重点就是定义数据的内容，然后结合其 他技术表现数据。 *5WEB开发技术实用教程 目 录 上一页 下一页 退 出 XML的特点 （1）扩展性 （2）灵活性 （3）自描述性 （4）简单性 XML的应用领域 XML实现了数据和显示的分离 XML实现数据的存储和共享 XML实现数据的交换 XML大量应用于WEB应用。XML为网络应用提 供强大支持。 *6WEB开发技术实用教程 目 录 上一页 下一页 退 出 数据验证 实现超级链接 实现数据查询 数据显示 XML CSS XSL/XSLT DTD XML Schema XLinkXPointerXQuery CSS：CSS往往和XML结合，将XML文件中的数据以一定 格式显示出来。 XSL/XSLT：XSL是eXtensible StyleSheet Language，表 示扩展样式表语言。XSL由三个组成构成， XSLT（扩展样式表语言转换） XPath XSL-FO *7WEB开发技术实用教程 目 录 上一页 下一页 退 出 XLink和XPointer：XLink和XPointer结合使用。XLink和 XPointer可以实现访问链接资源的作用。其中： XLink全称为XML Linking Language，表示XML链接 语言。XLink可以插入XML元素，实现创建和描述资源 的链接作用。 XPointer是XML Pointer Language的简写，表示XML 指针语言。XPointer能让超级链接指向XML文档的片 段。 XQuery：XQuery是XML查询语言。XQuery是一种查找 和提取XML元素与属性的语言。 DTD：是Document Type Definition文档类型定义。定义 XML文件的文档结构。通过DTD可以实现XML文件数据的 验证。 XML Schema：通常把XML Schema规范视为XML Schema Definition（XML模式定义），简写成XSD。XSD 可以实现XML文件的语法检查以及数据的验证。 *8WEB开发技术实用教程 目 录 上一页 下一页 退 出 XML是一个自描述性的具有良构（Well- formed）的标记语言。可以用XML语言 定义XML文件。 在W3C推荐的XML 1.0说明书明确说明了 “如果一个数据对象满足本规范中格式正 确的定义时，它是一个 XML 文件”。 *9WEB开发技术实用教程 目 录 上一页 下一页 退 出 XML文件是由数字字符和各种类型的标记 所构成，从逻辑上可以将XML文件由： 处理指令 文件声明 标记 实体引用 注释 PCDATA段和 CDATA段 一个XML示例，见程序清单XML5-1.xml。在IE 浏览器的运行结果。 *10WEB开发技术实用教程 目 录 上一页 下一页 退 出 处理指令 XML文件的处理指令是向应用程序传递的特殊指 令。处理指令必须处于XML文件首部。 例如： 表示该XML文件的版本是1.0，采用的字符集是 “UTF-8” *11WEB开发技术实用教程 目 录 上一页 下一页 退 出 文档类型定义（DTD） XML文件通过DOCTYPE文件类型声明说明文件的 使用的文法，定义了XML文件的元素、属性、以 及实体等多项内容，具体指明了XML文件文件结 构。XML文件确定的使用文法，有两种方式： 指明外部的DTD文件； 可以通过在XML的内部的DTD。文件类型定义具 体的位于文件首部，第一个标记元素之前。 例： *12WEB开发技术实用教程 目 录 上一页 下一页 退 出 标记 XML文件中最主要的内容是由大量的元素构成 的。XML文件元素可以是由成对标记中封闭内 容构成，也可以是不包含内容的空元素。 XML文件中的标记具有几点语法要求，以符合 XML文件的良构性： XML的标记区分大小写；标记和在 XML文件中就是代表两种不同的标记； XML的标记必须是封闭的。 XML文件中必须有一个根元素。 在XML文件中标记的属性必须通过双引号包含起 来，不能忽略。 *13WEB开发技术实用教程 目 录 上一页 下一页 退 出 实体引用 实体引用实际上就是引用具有特定意义的字符 对象。引用实体有两种形式： “ return number; 程序代码见程序XML5-2.xml，运行结果。 PCDATA段 CDATA段 *17WEB开发技术实用教程 目 录 上一页 下一页 退 出 XML命名空间是一组关于元素和属性命名 惟一的集合的名称。通过XML命名空间可 以标识和区分不同的元素和属性。W3C 于1999年初次推荐使用XML命名空间规 范。在该规范中指出了如下XML命名空间 的定义形式。 定义XML命名空间后，可以直接使用命名空间 前缀来表示命名空间标识符。 *18WEB开发技术实用教程 目 录 上一页 下一页 退 出 张珊 女 XXX市北京路232号 命名空间前缀命名空间URI *19WEB开发技术实用教程 目 录 上一页 下一页 退 出 可以采用默认的命名空间形如“xmlns=命名空 间URI”以简化文件。将上述的代码可以改写成 如下内容。 张珊 女 XXX市北京路232号 *20WEB开发技术实用教程 目 录 上一页 下一页 退 出 XML数据岛指能被微软的Internet Explorer 5.x以上版本识别，以及嵌入到 HTML中的XML数据。 通过XML 数据岛可以将XML数据作为一 个整体直接传入到具有HTML的网页中， 不需要脚本语言就可以实现。 *21WEB开发技术实用教程 目 录 上一页 下一页 退 出 要定义XML数据岛，这需要在HTML代码 按照下列形式将一个XML文件声明XML数 据岛。 要使用数据岛还需要实现XML数据绑定到 具体HTML元素中: 在HTML的元素如table通过属性“datasrc”指 明使用具体名称的XML数据岛。 在HTML的元素如div、span中用属性 “datafld”来绑定到具体的XML数据。 例将数据按表格输出，代码见HTML5- 3.xml，运行结果。 *22WEB开发技术实用教程 目 录 上一页 下一页 退 出 XML文件必须符合XML规范。在具体表现 上，XML文件不单具有严格的XML语法要 求，还要求XML文件定义结构在文档中必 须保持一致。 为了保证一个XML文件的良构（Well- formed）特点和确保XML文件符合定义 规则，有必要对XML文件进行验证。 DTD和XML Schema常用于XML验证机 制。 *23WEB开发技术实用教程 目 录 上一页 下一页 退 出 DTD（Document Type Definition，文 档类型定义）是一种XML验证机制，是 XML标准的一部分。 DTD可以确定XML文件的合法组成，定 义XML文件的结构。 DTD可以定义在XML 文件内部，称为内 部DTD。 XML文件也可以通过语句实现外部DTD 的引用。 *24WEB开发技术实用教程 目 录 上一页 下一页 退 出 内部DTD XML文件中通过DOCTYPE实现内部DTD的定 义。具体DTD内容包括在DOCTYPE中。 形如： . 一个内部DTD的应用实例,代码见XML5- 4.xml. *25WEB开发技术实用教程 目 录 上一页 下一页 退 出 导入外部DTD 外部DTD是导入到XML的DTD。 首先，用户需要按DTD语法规则定义一个文件扩 展名为“dtd”的文件。在这个DTD文件中确定 XML文件的结构及组成。 然后在XML文件中通过DOCTYPE导入该文件。 具体的形如：“”。 *26WEB开发技术实用教程 目 录 上一页 下一页 退 出 DTD元素 在DTD中声明XML文件中元素的元素是DTD 元素。DTD元素可以说明XML的元素标记、 特定元素的子元素以及元素包含的内容。 DTD元素可以定义XML文件的元素结构，以 及反映元素间的相互关系。 DTD元素通过实现定义，语 法形式如下： *WEB开发技术实用教程 陈轶27 目 录 上一页 下一页 退 出 定义一个空元素 例: 对应 *WEB开发技术实用教程 陈轶28 目 录 上一页 下一页 退 出 定义包含内容的元素 XML包含内容的元素具有三种形式： ： #PCDATA表示元素的内容是字符数据。用DTD 定义b元素为： ： #CDATA表示元素内容可以包含了解析器中不可 以解析的字符。 ：ANY表示元素 内容可以是任何可以被解析器理解的数据组合。 例， *WEB开发技术实用教程 陈轶29 目 录 上一页 下一页 退 出 定义包含子元素的元素 XML文件体现了树型结构，元素可以嵌套，即 一个元素中包含了多个子元素。DTD元素可以 定义子元素序列。子元素序列的定义形式如下 ： ：表示 元素中包含一个子元素。 ：表示一个元素包含了一个子元 素序列。 ：表示一个元素可以包含多种子元 素，这些子元素不能同时嵌套在元素中。 *WEB开发技术实用教程 陈轶30 目 录 上一页 下一页 退 出 规定DTD元素出现次数的符号 定义混合型的元素 混合型的元素指一个元素中包含的内容具有多种 形式，元素内容可以是子元素也可以是字符数据 例如: 表示email元素可以包含字符数据以及子元素from 、to和body，这些子元素可以出现零次或多次 见程序DTD5-6.dtd和XML5-7.xml. *WEB开发技术实用教程 陈轶31 字符说明示例 +元素最少出现一次 *元素可以出现零次或多次 ?元素可以出现零次或一次 规定DTD元素出现次数的符号 目 录 上一页 下一页 退 出 DTD属性 DTD属性是确定XML元素的属性的规则。DTD属 性的声明是通过来实现的。 具体的语法要求如下： 定义属性，必须指定属性的归属：元素名称，以 及属性的性质，即确定属性的名称、属性的类型 、属性的默认值。有几点说明如下： 元素名称：是说明要定义属性的元素； 属性名称：确定属性的名字； 属性类型：指定属性的类别,见教材表5-3. 默认值：确定给属性值在没有指定时自动具有的内 容，教材表5-4 *WEB开发技术实用教程 陈轶32 目 录 上一页 下一页 退 出 DTD实体 实体实质上是一个变量，可以快速的引入普通文 本或特殊含义的字符。DTD实体用于定义XML的 实体，是XML实体引用实现的保证。DTD的实体 有两种形式：内部实体和外部实体。 内部实体是在DTD文件内部中声明的实体。定义的 语法形如：“”。例如在 XHTML空格实体（ ；），用DTD定义为 “”，浏览器会解析成 空格。 外部实体是引入其他文件的实体。声明的语法形式 如：“”。其 中，“URI/URL”指定引入实体的URL地址。 *WEB开发技术实用教程 陈轶33 目 录 上一页 下一页 退 出 XML Schema定义语言（XSDL）与2001年5 月2日成为W3C推荐标准的一员。它也是XML 验证机制的一种，可以表达以及验证XML文件 结构。 与DTD相比，XML Schema定义语言在形式上 最明显的特点就是: 基于XML 具有XML语言的同样的语法要求 继承了XML语言的良构性、灵活性、扩展性和简单性 XML Schema定义语言克服了DTD中表达元素属性和 元素内容的约束性不足的特点。 *WEB开发技术实用教程 陈轶34 目 录 上一页 下一页 退 出 利用XML Schema定义语言定义的文件 称为XML Schema文件 文件的可扩展名为“.xsd”。 XML Schema文件组成: 基本结构 元素声明 数据类型 属性声明 命名空间 *WEB开发技术实用教程 陈轶35 目 录 上一页 下一页 退 出 XML Schema的基本结构 XML Schema文件实际上就是一个XML文件， 不同在于指定了这个XML文件的根元素必须是 schema，表示XML文件的模式结构定义。形 式如下： *WEB开发技术实用教程 陈轶36 目 录 上一页 下一页 退 出 “xs：”（注意有时也可以写成“xsd：”）表示文件 中的元素和数据类型来自于XML Schema的命名 空间，空间位于 “/2001/XMLSchema”中。 “elementFormDefault”表示schema的元素属于 目标命名空间的默认写法。 如果取值为“qualified”，表示任何使用该XSD文件 的元素数据的XML文件，必须使用同一命名空间. 否则取值为“unqualified”。 *WEB开发技术实用教程 陈轶37 目 录 上一页 下一页 退 出 为了运用xsd文件进行验证，xml文件内必须 对此进行说明，声明形式如下： 一个简单实例,用XSD5-11.xsd验证XML5- 12.xml. *WEB开发技术实用教程 陈轶38 目 录 上一页 下一页 退 出 XML Schema元素的声明 XML Schema元素是用“”来实 现XML Schema元素的定义，常见的语法格式 如下： *WEB开发技术实用教程 陈轶39 目 录 上一页 下一页 退 出 name表示定义XML Schema元素的命名；该属 性是XML Schema元素定义必不可少的属性。 type表示XML Schema元素的取值的性质，指明 属于的数据类型，可以是XML Schema内置基本 数据类型,也可以是用户自定义数据类型。 default表示XML Schema元素自动带有的默认 值，除非改变。 *WEB开发技术实用教程 陈轶40 目 录 上一页 下一页 退 出 maxOccurs和minOccurs分别表示XML Schema元素取值最大和最小范围，只能取非负 整数。如果maxOccurs取值为“unbounded”， 表示不受限制。如果XML Schema元素没有定义 maxOccurs和minOccurs属性，这两个属性的 值默认为。 fixed表示元素取一个固定的值，不能改变。 ref表示一个元素的引用，通常表示引用元素的子 元素。该属性往往结合XML Schema复杂元素的 定义。 *WEB开发技术实用教程 陈轶41 目 录 上一页 下一页 退 出 基本数据类型 *WEB开发技术实用教程 陈轶42 数据类型说明数据类型说明 xs:string字符串xs:gYearMonth按Gregorian历的年月 xs:boolean布尔数xs:gYear按Gregorian历的年 xs:decimal十进制数xs:gMonthDay按Gregorian历的月日 xs: precisionDecimal精确十进制数，如-0xs:gDay按Gregorian历的日 xs:float单精度实数xs:gMonth按Gregorian历的月 xs:double双精度实数xs:hexBinary十六进制编码 的二进制 数 xs:duration持续时间 的长度xs:base64Binary六十四进制编码 的二进 制数 xs:dateTime指定日期时间xs:QNameXML限制名 xs:date日期xs:anyURIURL xs:time时间 ，格式 hh:mm:ss:ss xs:NOTATION标记 目 录 上一页 下一页 退 出 XML Schema的属性声明 XML Schema元素的属性是通过 “”来定义的。通过属性的定义 可以更好地描绘元素的特征和性质。 XML Schema属性声明的语法形式如下： *WEB开发技术实用教程 陈轶43 目 录 上一页 下一页 退 出 name是一个必选项，表示属性的名称。 type表示属性所属的数据类型，可以是XML Schema内置的数据类型，也可以是用户自定义 的数据类型； default与fixed分别表示属性的取值为默认值与 固定值，二者不能同时出现。 id表示属性的唯一标号，取值只能是由字符开头 。 use表示属性的性质，可以表示属性是: “optional”（可选的） “required”（必选的） “prohibited”（禁止的）,默认值为optional表示可 选的。 *WEB开发技术实用教程 陈轶44 目 录 上一页 下一页 退 出 简单元素 简单元素只定义元素的内容。对于元素的内容 可以根据实际情况，带有默认值或固定值。例 如XSDL描述以下语句： 该语句对应的XML内容可以是：“计算 机2班”。 *WEB开发技术实用教程 陈轶45 目 录 上一页 下一页 退 出 复杂元素 不包括简单元素的元素就是复杂元素。复杂元 素表示多种特殊情况的元素，复杂元素可以是: 嵌套子元素 包含文本的元素 空元素 包含属性的元素 包含属性和文本内容的元素 *WEB开发技术实用教程 陈轶46 目 录 上一页 下一页 退 出 嵌套子元素的元素 嵌套子元素的元素的定义基本形式如下： 嵌套子元素的元素的代码片段,对应的XML片段 如下. *WEB开发技术实用教程 陈轶47 目 录 上一页 下一页 退 出 包含子元素和文本的元素 如果要定义包含子元素有要定义元素本身内容的 文本取值，就需要对xs:complexType的一个属 性mixed进行说明。 通常情况，xs:complexType的mixed属性默认值 为“false”，表示只定义XML元素。 如果需要包含文本和子元素，则要将mixed属性设 定为“true”。 包含子元素和文本的元素的程序片段，对应的XML 片段如下所示。 *WEB开发技术实用教程 陈轶48 目 录 上一页 下一页 退 出 空元素 空元素是不包含文本内容的元素。用XML Schema实现XML元素的定义是要利用 xs:complexContent元素来实现的。 xs:complexContent元素是xs:complexType的 子元素，通常是用于xs:complexType元素的扩 展或限制。该元素有常见两个属性： 属性id：表示为元素指定唯一的编号； 属性mixed：用于定义混合内容。默认值为false， 表示元素内容不允许出现在子元素中，如果设定 true，表示子元素可以出现元素内容。 包含空元素的程序片段，对应的XML片段如下所 示。 *WEB开发技术实用教程 陈轶49 目 录 上一页 下一页 退 出 包含属性的元素 通常XML元素带有一些属性，带属性的XML元素 可以通过XML Schema的xs:simpleContent元 素来实现。 xs:simpleContent元素作为xs:complexType 的子元素，通常用于扩展或限制带有文本内容复 杂类型元素和简单类型的元素。它有两个子元素 xs:extension和xs:restriction： xs:extension元素用于元素的扩展； xs:restriction元素用于限制元素，设置元素的约束 条件。 包含属性的元素的程序片段，对应的XML片段如 下所示。 *WEB开发技术实用教程 陈轶50 目 录 上一页 下一页 退 出 用XML可以定义文件内容，这些内容最终是显 示给用户浏览查看。CSS层叠样式表（见第3 章）是可以显示XML文件的一种常见方式。通 常，利用外部CSS文件显示XML内容，充分体 现了内容和显示分离的要求。 *WEB开发技术实用教程 陈轶51 目 录 上一页 下一页 退 出 具体做法是将定义显示样式的内容定义到一个 独立的CSS文件中，然后在XML文件中利用下 列的语法格式指定CSS文件。 type属性指明了样式的种类为“text/css”； href属性指明了外部的CSS文件。 用CSS显示XML的应用实例,CSS文件见代 码CSS5-15.css,XML文件见代码XML5- 14.xml,运行结果. *WEB开发技术实用教程 陈轶52 目 录 上一页 下一页 退 出 XSLT表示XML Stylesheet Language Transformation，表示XML样式表语言 转换。它是基于XML，具有XML的基本语 法要求. 当前的版本是XSLT2.0，是1999年推出 的XSLT1.0的修正版。 *WEB开发技术实用教程 陈轶53 目 录 上一页 下一页 退 出 XSLT可以实现按照特定格式显示XML文 件的内容。但不同在于CSS仅仅设置XML 文件的格式，XML文件的内容不变。而 XSLT是将一个XML文件转换成另外一个 格式的XML文件，文件的内容发生变化。 XSLT就好比一个模板，XML文件按照模 板进行处理。 *WEB开发技术实用教程 陈轶54 XSLT的工作原理 目 录 上一页 下一页 退 出 XPath全称是XML Path Language，表 示XML路径语言。 XPath也是XSL的组成部分之一。 XPath的重要作用就是实现XML文件的导 航。通过导航实现XML文件内部的定位， 实现对XML文件的元素、属性、文本数据 等内容的访问。 但是作为XSL的组成，XPath并不是基于 XML的语法，而是采用类似目录结构的简 洁语法内容。 *WEB开发技术实用教程 陈轶55 目 录 上一页 下一页 退 出 XPATH的组成: XPath的节点 XPath位置路径 XPath的轴 XPath的运算符 *WEB开发技术实用教程 陈轶56 目 录 上一页 下一页 退 出 XPath的节点 XPath将XML文档视之为节点树 节点树中由节点构成 各个节点可以表示XML文档的元素或属性或其 他内容。 *WEB开发技术实用教程 陈轶57 名称 说明（以程序清单5-14为例） 根（文档）节点 表示XML文件的层次结构的顶层，如studentlist 元素节点 表示XML元素，如student,id,name,birthday,gender 属性节点 表示XML元素的属性 文本节点 表示XML文件的文本数据内容 命名空间节点 表示XML命名空间前缀/URI对 处理指令节点 表示XML文件的处理指令 注释节点 表示XML文件的注释 目 录 上一页 下一页 退 出 XPath的轴 XPath的节点之间并不是孤立的，而是存在特定 的关系。XPath将节点的关系定义为轴。 父（Parent）：每一个元素和属性都有一个父。 子（Children）：元素节点的分支。 兄弟（Sibling）：具有相同父节点的节点。 祖先（Ancestor）：节点的前续节点。 后代（Descendant）：节点的后续节点。 *WEB开发技术实用教程 陈轶58 目 录 上一页 下一页 退 出 XPath的位置路径 位置路径是XPath的重要语法内容。位置路径是 XPath的表达式，可以描述其他节点相对于一个 起点（当前节点）的位置。 位置路径的作用是从当前节点开始，选择满足条 件相对于起点位置的相关节点或节点集。 XPath有绝对定位和相对定位两种方式。 绝对定位表示从根节点开始定位的方式，在设置时 需要使用运算符“/”。 相对定位是当前节点开始的定位方式，利用运算符 “/”实现。 *WEB开发技术实用教程 陈轶59 目 录 上一页 下一页 退 出 XPath的运算符 运算符实现选择满足特定条件的节点。 *WEB开发技术实用教程 陈轶60 运算符说明 /从根节点开始 /从所在节点开始选择所有的后辈节点 .表示当前节点 表示父节点 *表示所有元素节点 表示元素的属性，*表示元素的所有属性 node（）表示任何类型的节点 选择运算，内含谓词，谓词表示XPath的导航特定条件 |组合位置路径，实现多个路径 目 录 上一页 下一页 退 出 运算符组合，可以形成XPath路径表达式。通 过XPath的路径表达式来导航特定条件的节点 或节点集。 例如,已知XML文件的树型结构如下图所示,则 写出选择list下层student元素的所有子元素的 XPath的路径表达式: /list/student *WEB开发技术实用教程 陈轶61 目 录 上一页 下一页 退 出 XSLT可转换XML数据，将XML数据转换 成其他形式的文档。 与XPath不同在于，XSLT是基于XML的， 它具有XML的语法要求。作为转换XML的 一种样式表定义形式，XSLT也具有其自 身的特点。 *WEB开发技术实用教程 陈轶62 目 录 上一页 下一页 退 出 XSLT的基本结构如下： *WEB开发技术实用教程 陈轶63 目 录 上一页 下一页 退 出 XSLT的基本元素 (1)元素 “xsl:template”元素是模板元素，用于定义XML 元素的转换规则。“xsl:template”元素有一个重 要属性“match”。这个属性的作用是利用XPath 表达式指出需要套用模板的XML元素的位置路径 。对于符合XPath导航条件的位置路径，则需要 按模板的定义进行转换。 *WEB开发技术实用教程 陈轶64 目 录 上一页 下一页 退 出 (2) 元素 “xsl:value-of”元素是内容元素。该元素的最主 要作用是获取XML数据（包括XML元素和属性） 的