XML origine - concept - techniques

XMLorigine - concept - techniques

Tuyêt Trâm DANG NGOC

Laboratoire PRiSMUniversité de Versailles-Saint-Quentin

<[email protected]>

Cours 2/2

Récapitulatif XML

Résumé des concepts du cours précédent

Tuyêt Trâm DANG NGOC - Université de Versailles 3Saturday, April 22, 2023

XML (1/3)

un standard défini par l'organisme de normalisation W3C (World Wide Web Consortium)

dérivé des standards HTML et SGMLséparation du fond et de la forme (du

contenu et de la présentation)semi-structuré

arborescentstructure plus ou moins définie

XML (2/3)

un langage balisé<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?>

<!DOCTYPE biblio SYSTEM "bibliot_1.dtd">

<?xml-stylesheet type="text/xsl" href="style.xsl"?>

<bibliotheque>

<livre isbn="2-212-08932-5">

<titre>Programmation Linux 2.0</titre>

<prix devise="EUR">28.88</prix>

</livre>

</bibliotheque>

Déclaration format XMLDéclaration schéma associéDéclaration feuille de styleElementsBalise ouvrante

AttributContenu

Balise fermante

Nom d'attributValeur d'attribut


XML (3/3)

Plus strict que HTML, moins que SGML Un document XML DOIT être bien formé :

une seule racinebalises correctement imbriquées attributs correctement spécifiés caractères XML valides

un document XML PEUT être valide : structure et les contenus du document conformes à des

règles spécifiées par un "vocabulaire (DTD ou XML-Schéma)


Standards connexes à XML - résumé

Décrire la structure d'un document XML DTD : anciennement XML-Schema : intègre typage et contraintes

Présenter un document XML XSL/XSLT Transformation d'un document XML en un autre

document XML ou un document dans un autre format (HTML, PDF) Se repérer dans un document XML

XPath Navigation dans un document XML à l'aide d'expressions et de prédicats simples

Différencier les documents XML XML Namespace Distinction de vocabulaires différents

Standards XML émergents

Normalisé et produits existants, mais peu d'utilisation industrielle encore ou alors très spécialiséeEn cours de normalisationEtudes de quelques normes

XQueryXLinkRDF


Langages d’interrogation

Besoins :Opérateurs standards de requêtes sur bases de donnéesNavigation dans les donnéesRecherche par motifs Interrogation du schéma et des donnéesConstruction du résultat

Type de langagesExtension de langages classiques : SGMLQL, HyOQL,

LOREL/OEM-QLConçus pour le semi-structuré : XML-QL, XQL, QUILTNormalisation : XPath, XQuery


Langage de requête sur XML : XQuery

for $var in exprlet $var := exprwhere exprorder-by $varreturn expr

•Ordonnancement•Equivalent de ORDER-BY de SQL

O

•Sous-arbres sélectionnés•Présentation des sous-arbres•Equivalent du SELECT de SQL avec une reconstruction

R

F•Collection d’arbres utilisés•Equivalent du FROM de SQL

L•Mémorisation d’arbres•Affectation de variables locales

W•Condition (élagage)•Equivalent du WHERE de SQL

Exemple XQuery (1) Lister la liste des hôtels de Paris,

et les trier par nom descendant

hotel

adressenom

rueville

telephone

Collection "hotels"

Sché

ma

for $h in collection (« hotels »)/hotelwhere $h/adresse/ville = « Paris »return

<hotelparisien>{$h/nom}

</hotelparisien>order-by (nom descending)

Req

uête

<hotelparisien> La Marmotte</hotelparisien><hotelparisien> Le Loir</hotelparisien>

Rés

ulta

t <hotel> <nom>La Marmotte</nom> <adresse> <rue>Terrier</rue> <ville>Paris</ville> </adresse> <telephone>0187654321</telephone></hotel>

<hotel> <nom>La Marmotte</nom> <adresse> <rue>Terrier</rue> <ville>Versailles</ville> </adresse> <telephone>0124680246</telephone> <telephone>01642086421</telephone></hotel>

<hotel> <nom>Le Loir</nom> <adresse> <rue>Nid</rue> <ville>Paris</ville> </adresse> <telephone>0112345678</telephone> <commentaire>On y dort bien !</></hotel>

Don

nées


Exemples XQuery (2)

Noms de tous les restaurants sous forme de fragments XMLcollection (« restaurants »)/restaurant/nom

Lister l’adresse des restaurants dans le 20eme arrondissement de Parisfor $r in collection (« restaurant »)/restaurantwhere $r/adresse/codepostal = « 75020 »return $r/adresse

for $r in collection

(« restaurants »)/restaurant[adresse/codepostal=«75020 »]return $r/adresse

restaurant

adressenom

ruecodepostal

menu

Collection "restaurants"

Exemples XQuery (3)

Lister les noms des hôtels, le nom et le menu des restaurants dans la même ruefor $r in collection (« restaurants »)/restaurantfor $h in collection (« hotels »)/hotelwhere $h/adresse/rue = $r/adresse/ruereturn

<hotelresto>{$h/nom}{$r/nom}{$r/menu}

</hotelresto>

hotel

adressenom

rueville

telephone

Collection "hotels"

restaurant

adressenom

ruecodepostal

menu

Collection "restaurants"

XQuery - fonctionnalités

Expression de chemin XPath : /a//b[c = 5] Expressions FLWR : FOR ... LET ... WHERE ... RETURN Constructeurs d'éléments : <a> ... </a> Variables et constantes: $x, 5 Operateurs et appels de fonctions: x + y, -z, foo(x, y) Expressions conditionnelles : IF ... THEN ... ELSE Quantifieurs: EVERY var IN expr SATISFIES expr Expressions d'ordonnancement : expr ORDER-BY (expr

ASCENDING , ... ) Quelques propositions pour INSERT, REPLACE, DELETE


XLink

Exprimer des liens entre fragments XMLAller au delà du simple usage des

identificateursDifférents types de liensGénéricité

Xlink : exemple

[ ... ] <livre id="z42"> <titre>The Design of the UNIX Operating System</titre> <chapitre>General overview of the system</chapitre> <chapitre>Introduction to the kernel</chapitre> <chapitre>The buffer cache</chapitre> [...]</livre> [...]

http://.../fichier_livre.xml#ID(z42),CHILD(3,CHAPTER)


RDF

RDF (Ressource Description Framework) : cadre permettant de décrire et d’échanger les métadonnées.Une ressource (Ressource) est tout ce qui peut

avoir une URI. ex : http://www.w3.org/index.html

Un Type de propriété (Property Type) est une ressource qui a un nom et peut être utilisé comme propriété. ex : Auteur, Titre

RDF

Une propriété (Property) est une combinaison d’une ressource, d’un type de propriété et d’une valeur.

ex : W3C Ressource Description Framework comme titre pour http://www.w3.org/RDF

<RDF: Description href=‘http://www.w3.org/RDF’><Titre>W3C Ressource Description Framework</Titre><Home-Page RDF: href=‘http://www.w3.org’></RDF:Description>

Outils de programmation XML

DOMSAXSOAP


Outils de programmation XML

Interfaces de programmation spécifiées par le W3C

Interfaces de programmation XML en Java, C++, Perl, ...

Implémentation diversesApacheIBM...

Document XML – Flux SAX – Arbre DOM

<personne> <nom> Cover </nom> <prenom> Harry </prenom> <adresse> <rue> Stendhal </rue> <ville> Paris </ville> </adresse></personne>

personnenom

prenom

adresserue

ville

#text: Cover

#text: Paris

#text: Stendhal

#text: Harry

startDocument ()startElement (personne)startElement (nom)characters (Cover)endElement (nom)startElement (prenom)characters (Harry)endElement (prenom)startElement (adresse)startElement (rue)characters (Stendhal)endElement (rue)startElement (ville)characters (Paris)endElement (ville)endElement (adresse)endElement (personne)endDocument ()


SAX (Sample API for XML)

Modèle simplifié d'événement.Types d'événement :

début et fin de document ;début et fin d'éléments ;attributs, chaîne de caractères.

Utilisé dans les implémentations des parseurs XML du domaine public.


SAX

Fonctionne sur le principe des callbacks (rétro-appels) Au fur et à mesure de la lecture document XML, le parseur

appelle des fonctions correspondants aux évènements rencontrés avec les paramètres appropriés

Ces fonctions sont définies par une interface standards et doivent être implémentées de telle sorte à répondre aux besoins de l'application

startDocument début du documentendDocument fin de document

startElement début elementendElement fin élémentcharacters contenu d'élément

Application Handler

startDocument () { Afficher "Debut -"}

startElement (nom_balise, tableau_attributs){Afficher nom_baliseAfficher attributs entre crochetsAfficher ':'Ouvrir parenthèse}

characters (contenu, debut, longueur){Afficher contenu en bleu}

endElement (nom_balise){Fermer parenthèse}

endDocument () {Afficher "- Fin"}

startDocument ()

Debut -

startElement ("livre", [isbn="2-212-08932-5", date="1995">])

livre [2-212-089-5, 1995]: (

<livre isbn="2-212-08932-5" date="1995"><titre> Linux Kernel 2.0</titre><auteur id="1"> <nom> Card </nom></auteur></livre>

endDocument () - Fin

startElement ("titre", [])

titre [] : ( Linux Kernel 2.0

characters ("Linux Kernel 2.0", 0, 16)

)

endElement ("titre")

characters ("Card", 0, 4)

Card

startElement ("auteur", [id="1"])

auteur [1] : (

startElement ("nom", [])

nom [] : (

endElement ("auteur")

)

endElement ("nom")

)endElement ("livre")

)

Parseur SAX

XML

Résultat


DOM (Document Object Model)

API d'accès aux documents XMLInterfaces d'accès en IDLModèle de traitement d'arbres pour l'accès et

la mise à jourAPI de manipulation d'arbres, d'objets typés

avec des attributsparcoursajoutsuppression


Modèle DOM

Dans le modèle DOM, toute les classes dérivent du type Node.

La classe Document représente le document XML La classe Element représente les éléments du

document XML. Document ne peut posséder qu’un seul fils de type

Element (XML n'a qu'une seule racine du document) Attribute représente les attributs d'un élément La classe Text représente le contenu textuel d'un

Element ou d'un Attribute

<livre isbn="2-212-08932-5" date="1995"><titre> Linux Kernel 2.0</titre><auteur id="1"> <nom> Card </nom></auteur></livre>

Document

nodeValue : []

Element

nodename : livrenodevalue : []

Element

nodename : titrenodevalue : []

Element

nodename : auteurnodevalue : []

Element

nodename : nomnodevalue : []

Attribute

name : isbnnodeValue : []

Text

Value : "2-212-08932-5"

Attribute

name : datenodeValue : []

Text

Value : "1995"

Attribute

name : idnodeValue : []

Text

Value : "1"

Text

Value : "Card"

Value : "Linux Kernel 2.0"

Text


Invocation de services

Invocations d'objetsRPC (1980)CORBA Java RMIMicrosoft DCOM

Format spécifique Protocole de transport

spécifique

Servicesregistry

service

serviceservice

service

Applicationcliente

requetereponse

publier

publier

publier

publier

chercher


Invocation de services

Format XML ?Système de typage

(XML-Schema)Format de codage

universelSécurisation

Authentification, Gestion de clef

Chiffrement, SignatureContrôle de transaction

Protocole HTTP : protocole web SMTP : protocole de mail

Servicesregistry

service

serviceservice

service

Applicationcliente

requetereponse

publier

publier

publier

publier

chercher

WSDL

UDDI

SOAP

WSDL

WSDLWSDL


SOAP (Simple Object Access Protocol)

Défini par le W3CEnvoi de message formaté en XML en

utilisant HTTP pour les véhiculerPour invoquer des services webPour récupérer des réponses en XML

Utilisation de XML comme format universel d'encodage

Possibilités de contrôles (transaction, sécurité)


WSDL, USSDI

WSDL (Web Service Description Language) :description d'une API en XMLrécupérable par l'intermédiaire d'un registry UDDI

UDDI (Universal Description, Discovery and Integration) répertoire de services (spécifiés en documents

XML)défini en WSDL

Protocole SOAP

Application cliente

Serveur d'application

Parseur XML

HTTP

<requete/>

<réponse/>

Serveur Web

Port deconnexion

RPC local

TraducteurSOAP

Internet

Pare-feux (firewall)


Composition d'un message SOAP

En-tête du protocole(HTTP, SMTP)

En-tête SOAP

Corps du message

Requête SOAP

<SOAP-ENV:Envelope xmlns:SOAP-ENV="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/" SOAP-ENV:encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/"><SOAP-ENV:Body> <m:chercherAuteur xmlns:m="http://livre.com"> <titre>La Huitieme Couleur</titre> <edition>Atalante</edition> </m:chercherAuteur> </SOAP-ENV:Body> </SOAP-ENV:Envelope>

Réponse SOAP

<SOAP-ENV:Envelope xmlns:SOAP-ENV="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/" SOAP-ENV:encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/"> <SOAP-ENV:Body> <m:chercherAuteurReponse xmlns:m="http://ns.livre.com"> <auteur>Terry Pratchett</auteur> </m:chercherAuteurReponse> </SOAP-ENV:Body></SOAP-ENV:Envelope>

...<wsdl:types> <xsd:element name="chercherAuteur">

<xsd:complexType> <xsd:sequence> <xsd:element name="titre" type="string"/>

<xsd:element name="edition" type="string"/> </xsd:sequence></xsd:complexType>

</xsd:element> <xsd:element name="chercherAuteurReponse">

<xsd:complexType> <xsd:all> <xsd:element name="auteur" type="string"/> </xsd:all></xsd:complexType>

</xsd:element>

...

Definition WSDL

Langages XML

VMLMathMLSMILXHTML


Langages XML

XML est un méta-langageChacun peut créer son propre langage à l'aide

de XMLCertains langages basés sur XML sont

standardisés et spécialisés

VML (Vector Markup Language)

XML et les données spatiales

<v:shape style='top: 0; left: 0; width: 250; height: 250' stroke="true" strokecolor="red" strokeweight="2" fill="true" fillcolor="green" coordorigin="0 0" coordsize="175 175"> <v:path v="m 8,65 l 72,65,92,11,112,65,174,65,122,100,142,155,92,121,42,155,60,100 x e"/> </v:shape>

<v:shape type="#downArrow" style='position: absolute; left: 77; top: 16; width: 64; height: 128' /> <v:shape type="#downArrow" style='position: absolute; left: 149; top: 16; width: 64; height: 128' adj=", 9450" />

MathML (Math Markup Language)

<reln> <eq/> <ci>A</ci> <matrix> <matrixrow> <ci>x</ci> <ci>y</ci> </matrixrow> <matrixrow> <ci>z</ci> <ci>w</ci> </matrixrow> </matrix></reln>

•Recommandation W3C depuis avril 1998•Approche mixte présentation / sémantique•exploitable par des logiciels mathématiques très utilisés. ex. Mathematica, Maple

<apply><plus/> <apply><power/> <ci>x</ci> <cn>2</cn> </apply> <apply> <times/> <cn>4</cn> <ci>x</ci> </apply> <cn>4</cn></apply>

xx22 + 4x + 4 =0 + 4x + 4 =0

SMIL (Synchronized Multimedia Integration Language)

Format basé sur XML pour la présentation multimédia (audio, vidéo, image, texte, etc.).

<smil xmlns="http://www.w3.org/2001/SMIL20/Language"><head>

<meta name="base" content="rtsp://helixserver.example.com/"/>...layout information...

</head><body>

<par><audio src="titre1.rm"/><textstream src="lyrics/paroles1.rt" .../><img src="http://www.musique.com/images/album3.gif"/>

</par></body></smil>

synchronisation :en parallèle

sons

affichage textuel

image

XHTML (eXtendel Hyper-Text Markup Language)

Langage HTML rendu conforme à XMLUn XML-Schéma a été associé à XHTML

Voici ma photo

C'est tout

Mon CV

Rendu

<html> <head> <title>Mon CV</title> </head> <body> Voici ma photo <img src="photo.jpg"> C'est tout

HTML

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD html 4.0 transitional//fr"><html> <head> <title>Mon CV</title> </head> <body> Voici ma photo <img src="photo.jpg"></img> C'est tout</body></html>

XHTML

Déploiement d'un site web avec XML


Scénario courant

Base de données existante relationnelle(postgres, oracle, sybase, ...)

Navigateur

Serveur Web public Script1

(CGI-BIN, MS ASP, Servlet,...)

HTML"public"

Serveur Web interne

Navigateur

Script2

HTML"interne"

Script3

PDFpublic

Script4

PDFinterne

HTTP (GET, POST)

SQL(ODBC, PLSQL...) TUPLES


Scénario avec XML

Base de données existante relationnelle(postgres, oracle, sybase, ...)

Navigateur

Serveur Web public

Serveur Web interne

Navigateur

HTTP (GET, POST)

SQL TUPLES

Programme d'interrogation et récupération XML

PDFpublic

XSL

PDFinterne

XSL

XML

HTML"interne"

XSL

Processeur XML

XSL

HTML"public"


Pages web dynamiques

JSP, ASP et PHP : des portions de code de programmation sont incluses dans le document HTML

Servlets ou CGI : le document HTML est construit et renvoyé dans un flux HTTP

Cocoon : le processus de production d'un document Web peut se décomposer en 3 logiques particulièresLogiques Acteurs

I. Document (statique, requête SQL)II. Traitements (filtrage, ajout, ...)II. Présentation (HTML, PDF, WML)

RédacteurProgrammeurWeb designer.


Cocoon

Permet de séparer le contenu et la présentation de sites Web

Accepte de nombreuses sources de données. fichiers, SGBD, LDAP, et des bases de données XML natives.

Nombreux formats de sortie : HTML, WML, PDF, RTF, etc.

Doit être installé au sein d'un moteur de Servlets pour fonctionner (ex : Jakarta Tomcat).


Cocoon (caractéristiques)

Aucune ligne de code Java n'est nécessaire Souplesse et réutilisabilité grâce à la séparation totale

entre contenu du document et sa présentation Implémentation de XSL pour le format PDF Gestion des documents dynamiques et les outils

disponibles Solutions simples aux incompatibilités entre browsers Authentification Administration du portail par une interface web Open-source, maintenu et de plus en plus utilisé

Environnement classique/cocoon : statique

<XML/><XML/><XML/>

<XSLT><XSLT><XSL>

<HTML>Transform.

XSL

<HTML/><HTML/><HTML/> <HTML>

IDocuments

IITraitement

IIIPrésentation

Environnement classique/cocoon : dynamique

<XML/><XML/><XML/>

<XSLT><XSLT><XSL>

<HTML>Transform.

XSL

<HTML/><HTML/><HTML/> <HTML>

IDocuments

IITraitement

IIIPrésentation

ProcesseurXSP

XSP tagsJava

Processeur

PerlShell Tcl

Outils XML


Outils d'édition XML

XML Spy L'éditeur XML le plus complet. Gère les fichiers XML, les DTD, XSL, XMLSchéma

(.xsd). Version d'évaluation de 30 jours.http://www.xmlspy.com/download.html

Microsoft XML NotepadEditeur simple de documents XML-based data. Freeware.http://msdn.microsoft.com/xml/notepad/download.asp

XML ProEditeur XML assez complet. Sharewarehttp://www.vervet.com/demo.html

XMetal

FrameMaker

Conclusion

Qu'est ce que XML ?Quand est-ce que ça sert ?Quand est-ce que ça ne sert pas ?


Résumé : Qu'est que XML ?

XML est une méthode pour mettre des données structurées dans un fichier texte

XML N'EST PAS HTML XML est textuel, mais n'est pas fait pour être lu tel

quel XML est une collection de technologies XML est verbeux, mais ce n'est pas le problème XML est nouveau, mais pas tant que ça XML est license-free, indépendant de toute

plateforme et bien supporté


Quand utiliser XML ?

Quand on veut échanger des informations à travers des applications très différentes

Si on a un site web qui va évoluer très souvent dans son fond et sa forme

Si on crée un nouvel outil et une nouvelle application


Quand NE PAS utiliser XML ?

Si l'on n'en n'a pas besoin...Si les logiciels qu'on utilise pour l'instant

fonctionnent correctement et qu'on n'envisage pas d'évolution

Si c'est juste pour frimer

Références XML


XML

La page web de référence du W3C (documentations, spécifications et références) http://www.w3.org/

Les implémentations d'Apache sur la technologie XML (open-source) http://xml.apache.org

Les travaux d'Apache sur COCOON (open-source) : http://cocoon.apache.org/2.0/

Articles et travaux d'IBM sur XML (logiciels souvent en Open-Source) http://www-106.ibm.com/developerworks/xml/

Documentation XML en francais (article et actualité + traductions de certains documents de référence du W3C) http://xmlfr.org/


XML et les bases de données

Document sur XML et les bases de données : http://www.rpbourret.com/xml/XMLAndDatabases.htm

Document répertoriant tous les produits sur XML et les bases de données, et en particulier dans la section "middleware" tous les produits se "greffant" sur une BD classique et permettant de récupérer du XML. http://www.rpbourret.com/xml/XMLDatabaseProds.htm


XQuery

W3C XQueryhttp://www.w3.org/TR/xquery.html

W3C XML Query Use Caseshttp://www.w3.org/TR/xmlquery-use-cases.html

W3C XML Query Requirements http://www.w3.org/TR/xmlquery-req.html

W3C XML Query Data Modelhttp://www.w3.org/TR/query-datamodel.html

W3C XML Query Algebrahttp://www.w3.org/TR/query-algebra.html

http://www.w3.org/XML/Group/xmlquery/query-datamodel.html



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