Elementi di informatica e Programmazione

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1 Università degli Studi di Brescia Elementi di informatica e Programmazione EXCEL Docente: Marco Sechi E mail: marco.sechi@unibs.it Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Vers. 03/10/2016* Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale Elementi di informatica e programmazione

2 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 2 Formati di interscambio Delimited: csv, tab-text Fixed: larghezza fissa, formattato Markup Format: XML

3 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 3 Formato dei files Con il termine formato file si indica la modalità di registrazione dell'informazione all'interno di un file. Il formato viene solitamente identificato mediante una sigla. Tra i formati più diffusi abbiamo: JPEG, TIFF, HTML, GIF, DOCX, ODS, TXT, ACCDB, MDB, XLSX, XLS etc. In Windows i formati sono identificati dall'estensione (sequenza di caratteri che segue l'ultimo punto nel nome del file!). Ad esempio il nome "Foto.jpg" indica che l'immagine è stata archiviata utilizzando la codifica Jpeg. Il formato predefinito utilizzato da un'applicazione quando salva i propri documenti si dice formato nativo. Chiaramente ogni applicazione è in grado di leggere il proprio formato nativo. Alcune applicazioni possono avere più formati nativi. Ad esempio Excel 2016 è in grado di aprire/registrare documenti sia in XLSX che XLS. Il contenuto di un file risulta leggibile solo alle applicazioni che conoscono lo specifico formato utilizzato nel salvataggio. Pertanto, quando un file non è registrato con uno dei formati conosciuti dalla nostra applicazione, è necessario ricorrere adopportune estensioni (dette filtri di importazione) che consentono al programma di interpretare correttamente il contenuto del file da leggere. Quando un'applicazione apre un file salvato in un formato non nativo si parla di importazione del file.

4 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 4 Un formato si dice portabile se è leggibile da un ampio numero di programmi e sistemi operativi. Ad esempio il GIF è un formato grafico portabile poiché quasi tutte le applicazioni che hanno a che fare con le immagini (videoscrittura, browser, programmi di grafica etc.) riescono a leggerlo. I formati i cui dettagli implementativi (i.e. modalità di salvataggio!) sono accessibili a chiunque (ad esempio resi disponibili in Internet!) sidiconoaperti. Solitamente questa accessibilità favorisce la diffusione del formato per cui sempre più applicazioni risultano in grado di interpretarlo correttamente. In altre parole i formati aperti diventano normalmente anche portabili. Un formato le cui modalità di salvataggio vengono mantenute segrete si dice chiuso. Un formato che risulta protetto da brevetti o altri diritti viene detto formato proprietario. Generalmente un formato proprietario risulta leggibile solo alle applicazioni che lo utilizzano come formato nativo oppure tramite particolari tools (generalmente sviluppati dalla stessa software house che ha inventato quel formato!) di importazione/esportazione. Le informazioni che vengono messe in rete, per aumentarne la diffusione, sono codificate utilizzando formati estremamente portabili (apertura verso tutti i sistemi!). L'uso di formati portabili riduce l'eventualità che alcuni sistemi possano restare estromessi. Il formato più portabile in assoluto è il formato testo. Tuttiiformatinontestualisi dicono binari.

5 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 5 FORMATO TESTO I file di testo o Ascii sono sequenze di bit dove ogni byte è interpretato come carattere Ascii. I formati testuali hanno il vantaggio di essere estremamente portabili ovvero leggibili da qualsiasi programma o sistema operativo. Non a caso i formati HTML, CSS, JS sono registrati proprio come file di testo. Oltre ad Internet il formato testo è utilizzato come formato di interscambio per trasferire dati da un sistema ad un altro differente. Esempio: Trasferimento dati da un sistema di partenza A ad un altro di destinazione B: Partendo dal formato nativo A, mediante un modulo di esportazione, viene creato un file di interscambio portabile contenente i dati da trasferire. Programma A Dati salvati nel Formato A Modulo Esportazione Formato di interscambio File esportato testuale Dati salvati nel Formato B Modulo Importazione Programma B Il modulo di importazione legge i dati esportati (registrati in un formato di interscambio portabile) e li registra all'interno del sistema nel formato nativo B.

6 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 6 FORMATI DI INTERSCAMBIO TESTUALE I formati testuali utilizzati per trasferire i dati da un sistema ad un altro (detti formati di interscambio testuali) sono classificati in 3 categorie principali: file delimitati (delimited) file a larghezza fissa (fixed file format) file con marcatori (markup file format) Nei files delimitati ogni record, registrato nel file, viene separato dal successivo mediante un invio (codice ascii = CrLf carriage return line feed) mentre ogni campo è separato da uno o più caratteri specifici detti "delimitatori". A seconda del "delimitatore" utilizzato abbiamo diversi sottotipi tra cui spiccano per importanza e diffusione il formato CSV e Tab Text. I file a larghezza fissa sono file testuali dove ogni record, contenuto nel file, è ancora separato dall'invio (CrLf) mentre ad ogni campo viene assegnata una lunghezza in caratteri fissa. La fine di ogni campo viene individuata tenendo conto di tele lunghezza in caratteri. Vediamo ora in dettaglio alcune tipologie di formato di interscambio TAB TEXT E' il formato testuale di interscambio più utilizzato. Si tratta di un file delimitato dove il carattere separatore è il tab (codifica ascii 9). Codice Nominativo Dipartimento Nell'esempio proposto la prima riga riporta 1 Nove Bianca DSCS il nome dei campi. In questo caso si dice che 2 Rossini Gioacchino DII il file contiene le intestazioni dei campi. 3 Bianchi Bruna DIMI

7 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 7 CSV CSV è un altro formato testuale di interscambio molto diffuso di tipo delimited dove il carattere di separazione è solitamente la virgola (oppure il punto e virgola). Nel file CSV sottostante è presente l'intestazione dei campi. LARGHEZZA FISSA Codice,Nominativo,Dipartimento,Età 1,"Nove Bianca","DIMI",12 2,"Rossi Gioacchino","DII",21 3,"Neri Chiara","DICATAM",18 4,"Verdi Enrico","DIMI",19 In questo formato ad ogni campo viene riservato un numero fisso di caratteri e questo indipendentemente dal contenuto reale del campo. Pertanto quando il contenuto del campo risulta maggiore rispetto ai caratteri assegnati questo viene troncato e si passa al campo successivo. Ogni record è separato dal successivo mediante un invio (Crlf). Nel file di interscambio le intestazione dei campi solitamente vengono omesse.

8 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 8 La descrizione che per ogni campo riporta la posizione del carattere iniziale e di quello finale è detta tracciato del file. La conoscenza del tracciato è indispensabile per importare correttamente i dati! FORMATTATI Da A Campo Matricola Nominativo Data di Nascita Reddito Dipartimento Provincia Indirizzo CrLf Rappresenta una tipologia di formato di interscambio mista che possiede sia le caratteristiche tipiche di un file a larghezza fissa che quelle di un file delimitato. In un file formattato vengono utilizzati i trattini ( ) e la barra verticale ( ) per disporre i contenuti in una griglia. I record vengono visualizzati come righe e i campi come colonne. Eventualmente i nomi dei campi (intestazioni) vengono aggiunti sulla prima riga ID Indirizzo nancy@northwindtraders.com andrew@northwindtraders.com jan@northwindtraders.com mariya@northwindtraders.com steven@northwindtraders.com

9 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 9 XML XML (extensible Markup Language) è un linguaggio marcatore basato su un meccanismo sintattico che permette di definire e controllare il significato degli elementi contenuti in un documento o in un testo. XML è un metalinguaggio ovvero può essere usato per definire altri linguaggi. Con XML è possibile definire dei propri tag a seconda delle esigenze. XML è utilizzato: per definire la struttura di un documento; come formato di interscambio per l'esportazione dei dati tra diversi sistemi database (DBMS); come formato di salvataggio dei dati contenuti in un file con lo scopo di aumentarne la sua portabilità (esempio xlsx) <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <utenti> <utente> <nome>luca</nome> <cognome>cicci</cognome> <indirizzo>milano</indirizzo> </utente> <utente> <nome>max</nome> <cognome>rossi</cognome> <indirizzo>roma</indirizzo> </utente> </utenti> La prima riga indica la versione XML in uso e la codifica da utilizzare (UTF 8 codifica alternativa a lunghezza variabile usata per rappresentare i caratteri unicode!) per la corretta interpretazione dei caratteri contenuti.

10 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 10 L'XML utilizza dei marcatori, detti tag (etichette), per assegnare una semantica (significato!) al testo. Ogni tag inizia e finisce con < e > ed ha un corrispondente tag di chiusura riconoscibile per uno / sistemato appena dopo il carattere <. I tag possono racchiudere l'informazione in due modi: attraverso degli "attributi" (esempio <studente matricola="0001">) racchiudendo le informazioni tra il tag di apertura e il corrispondente tag di chiusura (esempio <matricola>0001</matricola>) Nella stesura di un documento XML occorre rispettare alcune regole: I tag non possono iniziare con numeri o caratteri speciali e ne contenere spazi; I valori assegnati agli attributi devono essere racchiusi tra doppi apici; I tag sono case sensitive (<esito> è diverso da <Esito>) i tag non vuoti devono avere una corrispondente chiusura. Quelli vuoti possono essere scritti con la cosiddetta sintassi minimizzata: <esitoesame></esitoesame> <esitoesame /> Concretamente, un documento XML è un file di testo che contiene una serie di tag, attributi e testo disposti seguendo regole sintattiche ben precise. Un documento XML è caratterizzato da una struttura gerarchica dove le singole componenti vengono dette elementi. Ciascun elemento rappresenta un componente logico del documento e può contenere altri elementi (sottoelementi) o del testo.

11 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 11 Eventuali proprietà che caratterizzano gli elementi possono essere inserite come attributi. <studente matricola="01292"> <nominativo>rossi</nominativo>... </studente> Per essere correttamente interpretato, un documento XML deve essere ben formato, ovvero deve possedere le seguenti caratteristiche: Un prologo, che è la prima istruzione che appare scritta nel documento XML. Nel nostro esempio: <xml version="1.0" encoding="utf-8"> Un unico elemento radice (ovvero il nodo principale, chiamato root element) che contiene tutti gli altri nodi del documento. Nell'esempio presentato in una slide precedente tale elemento è <utenti>. Pertanto l'organizzazione degli elementi segue un ordine gerarchico dove l'elemento apicale è la root. E' possibile rappresentare graficamente la struttura di un documento XML tramite un albero, generalmente noto come document tree. All'interno del documento tutti i tag devono essere bilanciati (cioè i tag di chiusura devono seguire l ordine inverso dei rispettivi tag di apertura).

12 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 12 Per fissare le idee prendiamo in considerazione la rappresentazione di un generico articolo a carattere divulgativo (figura qui sotto) e proviamo a rappresentarlo secondo il modello XML. <?xml version="1.0"?> <articolo titolo="titolo Articolo"> <paragrafo titolo="titolo 1 paragrafo"> <testo> Testo del 1 paragrafo </testo> <immagine file="immagine1.jpg" /> </paragrafo> <paragrafo titolo="titolo 2 paragrafo"> <testo> Testo del 2 paragrafo </testo> <immagine file="immagine2.jpg" /> <testo> Altro blocco di testo </testo> </paragrafo> <paragrafo tipo="bibliografia"> <testo> Riferimento ad un articolo </testo> </paragrafo> </articolo> Nella figura abbiamo un root element denominato articolo che contiene una lista di elementi che rappresentano i vari paragrafi dell articolo. Ciascun paragrafo contiene a sua volta del testo ed eventualmente delle immagini. Alcuni elementi di questo document tree posseggono degli attributi: titolo, tipo, file La struttura gerarchica precedente viene tradotta nel corrispondente documento XML. La struttura logica di un documento XML dipende dalle scelte progettuali. Siamo noi a decidere come organizzare gli elementi all interno di un documento XML. Non esistono regole universali per l organizzazione logica di un documento se non il buon senso e l esperienza. Il documento XML può essere creato con un qualunque editor di testi.

13 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 13 Per quanto riguarda il contenuto, un documento XML può contenere potenzialmente qualsiasi carattere dell alfabeto latino, cifre e punteggiatura. Normalmente XML accetta i primi 128 caratteri della codifica ASCII (lettere dell alfabeto latino minuscole e maiuscole, cifre, segni di punteggiatura, etc.). Se un documento contiene caratteri che non rientrano tra questi (es.: lettere accentate, simboli di valuta, ecc.) è necessario specificare lo schema di codifica utilizzato. Lo schema di codifica ed altre informazioni dirette al software incaricato di elaborare il documento XML sono indicate tramite attributi speciali detti direttive di elaborazione o processing instruction.adesempio,laseguentedirettiva di elaborazione: <?xml version="1.0" encoding="iso "?>. abilita l uso del set di caratteri noto come Latin1 contenente le lettere accentate ed altri simboli appartenenti al set di caratteri utilizzato in Europa occidentale. Oltre alle direttive di elaborazione, in un documento XML possiamo trovare icommenti, cioè informazioni rivolte agli esseri umani ma ignorate dai software che elaborano XML. I commenti XML rispettano la stessa sintassi dell HTML e pertanto sono racchiusi tra le sequenze di caratteri <!-- e --> e possono trovarsi in qualsiasi punto del documento. Potrebbe essere necessario inserire in un documento XML dei caratteri riservati che potrebbero renderlo non ben formato. Ad esempio, se dobbiamo inserire in un testo il carattere < corriamo il rischio che il simbolo <testo> venga interpretato come l inizio di un nuovo la formula X+Y<Z indica... tag, creando dei problemi di interpretazione. </testo>

14 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 14 Per evitare situazioni di questo tipo, XML prevede degli oggetti speciali detti entità che consentono l'utilizzo dei caratteri riservati. Cinque entità sono predefinite e consentono l uso di altrettanti caratteri riservati all interno di un documento XML. Ricorrendo alle entità predefinite, l esempio precedente diventa: <testo> la formula X+Y<Z diventa... </testo> Entità & Carattere corrispondente & < < > > " " &apos; ' XML offre ampi gradi di libertà nella definizione dei tag a seconda delle proprie necessità, ma perché non si generi confusione è necessario avere un meccanismo che ne vincoli l utilizzo all interno dei documenti (ad esempio non ha senso definire 2 elementi "cognome" all'interno dello stesso elemento "studente"!) In altre parole abbiamo bisogno di definire una grammatica per il linguaggio di markup che abbiamo ideato. Una grammatica è un insieme di regole che indica quali vocaboli (elementi) e come (struttura) possono essere utilizzati. Se un documento XML rispetta le regole definite da una grammatica si dice che è valido per quel particolare linguaggio. Attualmente esistono due approcci per definire la grammatica associata al linguaggio di markup utilizzato all'interno di un documento XML: Dtd Document Type Definition XML Schema.

15 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 15 DTD DOCUMENT TYPE DEFINITION Da un punto di vista cronologico, il primo approccio per la definizione di grammatiche per documenti XML è rappresentato dai Document Type Definition (Dtd). La sintassi di un Dtd si basa principalmente sulla presenza di due dichiarazioni: <!ELEMENT> che definisce gli elementi utilizzabili nel documento e la struttura gerarchica del documento stesso, <!ATTLIST> che definisce la lista di attributi per ciascun elemento. Ad esempio, la seguente dichiarazione <!ELEMENT articolo(paragrafo+)> indica che l elemento <articolo> ha come sottoelemento uno o più elementi <paragrafo>. I caratteri speciali + *?, scritti dopo il nome del sottoelemento, indicano il tipo di occorrenze dello stesso come indicato nella tabella a lato: La seguente dichiarazione <!ELEMENT paragrafo(immagine*, testo+)> Carattere Speciale Significato * Zero o più volte + Una o più volte? Zero o una volta indica che l elemento <paragrafo> contiene una sequenza di elementi <immagine> e <testo>. L elemento <immagine> può essere presente zero o più volte, mentre <testo> deve essere presente almeno una volta.

16 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 16 Per la definizione dei tag terminali ovvero quelli che non contengono sottoelementi dobbiamo distinguere due casi: Quando si tratta di un tag vuoto come <immagine> la definizione è <!ELEMENT immagine EMPTY> Quando gli elementi racchiudono del testo la definizione è: <!ELEMENT testo (#PCDATA)> Per gli elementi il cui contenuto non è definito a priori (quindi possono essere vuoti o contenere altri elementi!) si utilizza la seguente dichiarazione: <!ELEMENT elemento ANY> Per la definizione degli attributi di ciascun tag si usa <!ATTLIST>. Ad esempio, la dichiarazione successiva indica che l elemento <articolo> prevede un attributo titolo che può avere come valore una qualsiasi combinazione di caratteri (CDATA). L indicazione #REQUIRED indica che la presenza dell attributo è obbligatoria. <!ATTLIST articolo titolo CDATA #REQUIRED> Valori alternativi a #REQUIRED sono: Carattere Speciale #REQUIRED #IMPLIED #FIXED valore Significato obbligatorio facoltativo Che si tratta di un valore costante

17 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 17 Se un attributo prevede una valorizzazione basata su voci predefinite è necessario specificarle come si può vedere nella definizione del seguente attributo tipo del tag <paragrafo> <!ATTLIST paragrafo tipo (abstract bibliografia note) #IMPLIED> Con questa dichiarazione l attributo tipo è opzionale e può assumere uno tra i seguenti valori: abstract, bibliografia o note. Le seguenti dichiarazioni costituiscono il Dtd completo per il file XML associato al nostro esempio sugli articoli. <!ELEMENT articolo (paragrafo+)> <!ELEMENT paragrafo (immagine*, testo+)> <!ELEMENT immagine EMPTY> <!ELEMENT testo (#PCDATA)> <!ATTLIST articolo titolo CDATA #REQUIRED> <!ATTLIST paragrafo titolo CDATA #IMPLIED tipo (abstract bibliografia note) #IMPLIED > <!ATTLIST immagine file CDATA #REQUIRED> Gli attributi "titolo" e "tipo" risultano facoltativi (#IMPLIED) poiché non sempre sono presenti all'interno degli elementi titolo.

18 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 18 Esistono due modi per abbinare il Dtd al documento XML associato. Il primo modo prevede la scrittura del Dtd all interno del documento XML stesso, come si vede nel seguente esempio: <!ELEMENT articolo (paragrafo+)> <!ELEMENT paragrafo (immagine*, testo+)> <!ELEMENT immagine EMPTY> <!ELEMENT testo (#PCDATA)> <!ATTLIST articolo titolo CDATA #REQUIRED> <!ATTLIST paragrafo titolo CDATA #IMPLIED tipo (abstract bibliografia note) #IMPLIED > <!ATTLIST immagine file CDATA #REQUIRED> La dichiarazione <!DOCTYPE... indica che il documento individuato dall elemento root <articolo> segue le regole definite tra le parentesi quadre. <?xml version= 1.0 > <!DOCTYPE articolo[...definizioni del Dtd... ]> <articolo>... <?xml version="1.0"?> <!DOCTYPE articolo[... definizioni dtd... ]> <articolo titolo="titolo Articolo"> <paragrafo titolo="titolo 1 paragrafo"> <testo> Testo del 1 paragrafo </testo> <immagine file="immagine1.jpg" /> </paragrafo> <paragrafo titolo="titolo 2 paragrafo"> <testo> Testo del 2 paragrafo </testo> <immagine file="immagine2.jpg" /> <testo> Altro blocco di testo </testo> </paragrafo> <paragrafo tipo="bibliografia"> <testo> Riferimento ad un articolo </testo> </paragrafo> </articolo>

19 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 19 Il secondo modo prevede che il Dtd sia inserito in un file esterno (solitamente con estensione.dtd ) al documento XML e che quest'ultimo contenga il riferimento a tale file, come si vede nel seguente esempio: <?xml version="1.0"> "articolo.xml" <!DOCTYPE articolo SYSTEM "articolo.dtd"> <articolo>... <!ELEMENT articolo (paragrafo+)> <!ELEMENT paragrafo (immagine*, testo+)> </articolo> <!ELEMENT immagine EMPTY> <!ELEMENT testo (#PCDATA)> <!ATTLIST articolo titolo CDATA #REQUIRED> <!ATTLIST paragrafo titolo CDATA #IMPLIED tipo (abstract bibliografia note) #IMPLIED > <!ATTLIST immagine file CDATA #REQUIRED> L uso dei Dtd per definire la grammatica presenta alcuni svantaggi: La sintassi dei dtd non rispetta le regole stesse di XML Non consente di specificare un tipo di dato per il valore degli attributi Non consente di specificare il numero minimo o massimo di occorrenze di un tag Excel non lo supporta!!! "articolo.dtd"

20 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 20 XML SCHEMA I limiti del Dtd hanno portato alla definizione di approcci alternativi per definire grammatiche per documenti XML. Tra questi approcci il più noto è XML Schema. A differenza di un Dtd, che utilizza una propria sintassi specifica, XML Schema utilizza la stessa sintassi XML per definire la grammatica di un linguaggio di markup. Quindi un XML Schema è un documento XML che descrive la grammatica di un linguaggio XML. In quanto documento XML, XML Schema ha un suo root element (<xs:schema>) che contiene tutte le regole di definizione della grammatica. <?xml version="1.0"?> <xs:schema xmlns:xs=" Definizione della grammatica... </xs:schema> La scrittura xmlns:xs=" indica che in questo documento verranno utilizzati i tag speciali definiti dal namespace standard del W3C. Nel nostro caso questi tag speciali sono caratterizzati dal prefisso xs:. W3C è un consorzio di aziende del settore informatico che si occupa di definire gli standard di riferimento (sistemi e linguaggi per la trasmissione dei dati) per il Web.

21 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 21 XML Schema prevede il tag <xs:element> per la definizione degli elementi utilizzabili in un documento XML. L'attributo name permette la definizione del nome del tag. All interno di ciascun tag <xs:element> possiamo indicare il tipo di dato attribuito all elemento XML Schema permette di gestire due categorie di tipi di dato: semplice e complesso. Nella tabella sottostante abbiamo l'elenco dei tipi semplici predefiniti: Ecco 2 esempi: Tipo di dato xs:string xs:integer xs:decimal xs:boolean xs:date xs:time xs:urireference Descrizione Stringa di caratteri Numero intero Numero decimale Valore booleano (vero/falso) Data Ora URL <xs:element name="testo" type="xs:string" /> <xs:element name="quantita" type="xs:integer" />

22 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 22 XML Schema prevede anche la possibilità di definire tipi di dato semplici personalizzati, derivati da quelli semplici predefiniti. Ad esempio se abbiamo bisogno di limitare l'elemento <quantita> all'interno dell'intervallo dei numeri interi compresi tra 1 a 100, possiamo definirlo nel seguente modo: <xs:element name="quantita"> <xs:simpletype> <xs:restriction base="xs:integer"> <xs:mininclusive value="1" /> <xs:maxinclusive value="100" /> </xs:restriction> </xs:simpletype> </xs:element> I tipi di dato complessi si riferiscono ad elementi che possono contenere a loro volta altri elementi e diversi attributi. Definire un elemento di tipo complesso corrisponde a definire la relativa struttura. <xs:element name="nomeelemento"> Lo schema generale <xs:complextype> per la definizione di... Definizione del tipo complesso... un elemento di tipo... Definizione degli attributi... complesso è il </xs:complextype> seguente: </xs:element>

23 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 23 Se l elemento è composto da sottoelementi di tipo diverso possiamo definire la sequenza degli elementi che possono stare al suo interno mediante uno dei costruttori di tipo complessi disponibili: <xs:sequence> consente di definire una sequenza ordinata di sottoelementi <xs:choice> Consente di definire un elenco di sottoelementi alternativi <xs:all> Consente di definire una sequenza non ordinata di sottoelementi Per ciascuno di questi costruttori e per ciascun elemento è possibile definire il numero di occorrenze previste utilizzando gli attributi minoccurs e maxoccurs. Ad esempio, se l elemento testo può essere presente da una a infinite volte all interno di un paragrafo possiamo esprimere questa condizione nel seguente modo: <xs:element name="paragrafo"> <xs:complextype> <xs:element name="testo" minoccurs="1" maxoccurs="unbounded"/> </xs:complextype> </xs:element> La definizione degli attributi è basata sull uso del tag <xs:attribute>: <xs:attribute name="cognome" type="xs:string" use="required" /> <xs:attribute name="dipartimento" type="xs:string" use="default" value="dscs" /> L attributo use consente di specificare alcune caratteristiche come la presenza obbligatoria (required) o un valore predefinito (default) in combinazione con l attributo value. Di default gli attributi per i quali non si specifica esplicitamente l obbligatorietà sono da considerarsi opzionali.

24 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 24 XML Schema consente la dichiarazione di un tipo strutturato. In altre parole possiamo definire un tipo complesso e riutilizzarlo ripetutamente applicato a diversi elementi (si veda l'esempio sottostante). <xs:complextype name="nome_tipo">... </xs:complextype> <xs:element name="nome_elementoa" type="nome_tipo" /> <xs:element name="nome_elementob" type="nome_tipo" /> Ci sono diversi modi per indicare quale schema utilizzare per la validazione di un file XML. Uno di questi consiste nell inserire nel documento XML il riferimento allo schema da utilizzare. Questo riferimento viene inserito nell'elemento root come visibile nel sottostante esempio: <?xml version="1.0"?> <articolo titolo="titolo Articolo" xmlns:xsi=" xsi:nonamespaceschemalocation="articoli.xsd"> <paragrafo...

25 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 25 <?xml version="1.0"?> <xs:schema xmlns:xs=" <xs:element name="articolo"> <xs:complextype> <xs:sequence> <xs:element name="paragrafo" type="tipo_paragrafo" maxoccurs="unbounded" /> </xs:sequence> <xs:attribute name="titolo" type="xs:string" use="required"/> </xs:complextype> </xs:element> <xs:complextype name="tipo_paragrafo"> <xs:sequence maxoccurs="unbounded"> <xs:element name="testo" minoccurs="1" /> <xs:element name="immagine" type="tipo_immagine" minoccurs="0"/> </xs:sequence> <xs:attribute name="titolo" type="xs:string" use="optional"/> <xs:attribute name="tipo" use="optional"> <xs:simpletype> <xs:restriction base="xs:string"> <xs:enumeration value="abstract"/> <xs:enumeration value="bibliografia"/> <xs:enumeration value="note"/> </xs:restriction> </xs:simpletype> </xs:attribute> </xs:complextype> <xs:complextype name="tipo_immagine"> <xs:attribute name="file" use="required"> <xs:simpletype> <xs:restriction base="xs:string"/> </xs:simpletype> </xs:attribute> </xs:complextype> </xs:schema> Articoli.xsd Ecco l'xml schema per il linguaggio di descrizione degli articoli visto precedentemente. Lo schema XML è contenuto in un file di testo (ad esempio "Articoli.xsd") esterno al documento XML stesso.

26 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 26 Il file XML del nostro esempio, importato all'interno di Excel, produce il seguente risultato

27 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 27 Importazione da fonti dati esterne Importazione di un delimited Importazione di un fixed format Importazione di un file XML

28 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 28 Importazione di un delimited Vediamo ora come importare un file delimited con Excel. Immaginiamo quindi di voler acquisire il file testuale "calciatori.txt" dove il simbolo di separazione è la pipe ( ) (il file è disponibile sul sito Supponiamo che del file delimited ci interessino solo i campi: ID, Nominativo e Squadra (1, 3 e 4 colonna). Per prima cosa, dopo aver aperto una nuova cartella di Excel, richiamiamo il ribbon "Dati " (sezione "Carica dati esterni") e clicchiamo sull'icona "Da testo". Excel 2016 Win Excel 2016 Apple

29 Selezioniamo il file da importare (A) e confermiamo l'importazione (B) Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 29 Excel 2016 Apple Excel 2016 Win

30 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 30 Successivamente specifichiamo che si tratta di un delimitato (A) ed indichiamo eventualmente: se il file contiene le intestazioni dei campi (1 solo per windows!) Il numero della riga dove iniziano i dati (2) Eventuale codifica Unicode utilizzata nel file di interscambio (3) Proseguiamo cliccando sul bottone "Avanti >" (B) Excel 2016 Win Excel 2016 Apple

31 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 31 Procediamo in questo modo: Specifichiamo il carattere che delimita i singoli campi (A). Indichiamo eventualmente se i campi testuali risultano racchiusi tra i doppi apici " (1) Infine proseguiamo cliccando sul bottone "Avanti >" (C) Se il delimited fosse un Tabtext bisogna spuntare il check box "Tabulazione". Se si tratta di un CSV occorre cliccare sul controllo con etichetta "Punto e virgola" oppure "Virgola" a seconda del carattere separatore. Excel 2016 Apple Excel 2016 Win

32 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 32 Dopo aver selezionato le intestazioni (1, 2 e 3) indichiamo il tipo di "formato dati" oppure se si vuole escludere la colonna dalla procedura di importazione (A). E' possibile effettuare la selezione multipla (3) per velocizzare questa operazione. Passare alla schermata successiva cliccando sul bottone "Fine" (B). Excel 2016 Win Excel 2016 Apple

33 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 33 Concludiamo indicando il foglio e la cella di destinazione dei dati importati (A). Confermiamo cliccando sul bottone "OK" (B). I dati importati verranno disposti in forma tabellare all'interno del foglio selezionato in (A). Excel 2016 Win Excel 2016 Apple

34 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 34 Terminata l'importazione ricordarsi di salvare il file in formato xls/xlsx per evitare di perdere eventuali formule o modifiche grafiche (se salvo come txt queste non verranno registrate!). Excel 2016 Apple Excel 2016 Win

35 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 35 Importazione di un fixed format Vediamo ora come importare un file a larghezza fissa all'interno di un foglio di Excel. Consideriamo quindi il file "studentifixformat.txt" disponibile sul mio sito. Il tracciato dati del file indicato è il seguente: Da A Campo Dimensione Matricola 5 char Cognome 15 char Nome 15 char Dipartimento 8 char Genere 1 char Tentativi 3 char Ultimo Accesso a brescianet.com 19 char Esito esame 14 char Totale: 145 char Per prima cosa, dopo aver aperto una cartella di Excel, richiamiamo il ribbon "Dati " (sezione "Carica dati esterni") e poi clicchiamo sull'icona "Da testo".

36 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 36 Nella finestra di dialogo che appare selezioniamo il file da importare (A) e confermiamo cliccando su "Importa" (B). In Windows Successivamente specifichiamo che si tratta di un larghezza fissa (A) e proseguiamo cliccando sul bottone "Avanti >" (B) Excel 2013 Win Indichiamo eventualmente: se il file contiene le intestazioni dei campi (1) Il numero della riga iniziale contenente i dati (2) Eventuale codifica Unicode utilizzata nel file di interscambio (3) Excel 2013 Win

37 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 37 Specifichiamo i limiti di ogni singolo campo (A) in questo modo: Eliminando le frecce errate (in grigio) Aggiungendone delle nuove quando mancanti (in rosso) E' possibile spostare le frecce di separazione trascinandole opportunamente. Infine proseguiamo cliccando sul bottone "Avanti >" Excel 2016 Apple Excel 2016 Win

38 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 38 Concludiamo indicando il foglio e la cella di destinazione dei dati importati (A) e terminiamo cliccando sul bottone "OK" (B). I dati importati verranno disposti in forma tabellare all'interno del foglio selezionato in (A). Terminata l'importazione ricordarsi di salvare il file in formato xls/xlsx in modo da non perdere eventuali formule o modifiche grafiche (se salvo come txt queste non saranno registrate!).

39 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 39 Importazione di un File XML Per importare un file XML procediamo in questo modo: A. Nel ribbon DATI clicchiamo sul bottone "Carica dati esterni" (B). Richiamiamo "Da altre origini" (C) ed infine clicchiamo sulla voce "Da importazione dati XML" (D) Nella versione 2016 di Excel per Mac non è possibile importare file dati in formato XML nonostante le cartelle di lavoro vengano salvate in formato XML associato all'estensione xlsx.

40 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 40 E) Selezioniamo il file da importare Attenzione! Se appare questo messaggio significa che il documento XML non è corretto

41 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 41 F) Confermiamo l'assenza di uno schema associato cliccando su "OK". H) Al termine i dati contenuti nel file XML verranno visualizzati all'interno del foglio selezionato nel seguente modo G) Indichiamo la posizione dove inserire i dati sul foglio

42 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 42 Per rilevare eventuali errori nel file XML si può: A) aprire il documento XML utilizzando il menu Apri di Excel, B) Selezionare le modalità di apertura L'errore visualizzato nell'esempio è dovuto all'aver inserito un tag finale che non corrisponde ad alcun tag iniziale. Si rammenta che XML è case sensitive per cui non posso scrivere </Esito> come corrispondente tag di chiusura del tag di apertura <esito>. C) Cliccare su "Dettagli " nella finestra di dialogo che appare in caso di errore D) Infine ricercare le motivazioni che hanno portato Excel a scartare il documento XML

43 APPROFONDIMENTI Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 43

44 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 44 APPROFONDIMENTO 1: Editor XML Gli editor XML sono programmi che consentono la costruzione di file XML in modalità grafica. Risultano utili anche per individuare gli errori all'interno di un documento XML. Un esempio di editor XML è XML Notepad. Durante il caricamento del file XML il programma avvisa descrivendo l'errore che ha riscontrato.

45 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 45 Se il file è corretto l'editor XML mostrerà il contenuto del file in una struttura ad albero. Questo è il file XML utilizzato nelle prove <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <studenti> <Studente> <matricola>029919</matricola> <nominativo>rossi Mario</nominativo> <insegnamento>geometria</insegnamento> <esito>22</esito> </Studente> <Studente> <matricola>0012</matricola> <nominativo>neri Bruno</nominativo> <insegnamento>metallurgia</insegnamento> <esito>19</esito> </Studente> <Studente> <matricola>000121</matricola> <nominativo>verdi Mara</nominativo> <insegnamento>analisi Matematica B</insegnamento> <esito>29</esito> </Studente> </studenti>

46 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 46 APPROFONDIMENTO 2: La codifica del fine riga in Windows e UNIX I sistemi operativi Unix like e Dos/Windows utilizzano nei file di testo una differente sequenza di caratteri ASCII per indicare l'interruzione di riga (tasto invio!). In DOS / Windows il fine riga è codificato con due caratteri di controllo CR+LF ('\r\n' in C++): il Carriage Return (CR codice ascii 13) seguito dal Line Feed (LF codice ascii 10). Nei file di testo Mac, precedenti a Mac OS X, il fine riga era definito con il carattere Carriage Return CR, mentre nelle versioni di sistema operativo attuali l'invio è codificato con il Line Feed ovvero il carattere Ascii LF (come del resto avviene in tutte le distribuzioni Unix like!). L'effetto di questa differenza diventa evidente quando apro in Windows un file di testo prodotto con un sistema operativo Unix like. Come si vede nella figura sottostante il testo non va a capo come nel "textedit" (MAC) ma continua nel "notepad" (WIN) tutto su un'unica riga.

47 Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale Corso di laurea: Ingegneria Gestionale 47 A causa di questa differenza tra il mondo microsoft e quello Macintosh durante le importazioni (vedi esercitazione sulle importazioni) è necessario specificare, come visibile in figura, la reale provenienza del file di interscambio!