Corso di Applicazioni Telematiche

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1 XML: extensible Markup Language Parte II Corso di Applicazioni Telematiche A.A Prof. Simon Pietro Romano Università degli Studi di Napoli Federico II Facoltà di Ingegneria

2 Outline Parte I XML: caratteristiche e applicazioni Parte II Creazione di documenti XML well-formed XML namespaces Parte III Validazione di documenti XML: DTDs (Document Type Definitions) XML Schemas (cenni) Parte IV XSLT: extensible Stylesheet Language Transformation Parte V Parsing di documenti XML: DOM e SAX 2

3 Parte IV XSLT extensible Stylesheet Language Transformation

4 XSLT Uno dei vantaggi nell'utilizzo di XML è la facilità con cui si possono trasformare i documenti in altri formati e strutture Lo strumento utilizzato per definire queste trasformazioni è denominato extensible Stylesheet Language Transformations (XSLT) 4

5 XSL (extensible Stylesheet Language) XML non fa uso di tag predefiniti Il significato di ciascun tag non è noto a priori XSL descrive come debba essere interpretato un documento XML XSL consiste di tre parti: XSLT linguaggio per trasformare documenti XML XPath linguaggio per navigare documenti XML XSL-FO linguaggio per formattare documenti XML XSL è una applicazione XML 5

6 XPath (cenni) È un linguaggio che permette di individuare i nodi all'interno di un documento XML Un espressione XPath opera in modo simile alla navigazione del file system Lo slash (/) è utilizzato per selezionare elementi figli, in analogia con le sotto-directory Un espressione è scritta come una sequenza di passi per raggiungere un nodo XML Percorsi assoluti: utilizzano come riferimento la radice del documento Percorsi relativi: utilizzano come riferimento il nodo corrente XPath può essere usato per estrarre valori (stringhe, numeri, booleani) dal contenuto di un documento XML o per manipolarli La versione attuale è la 2.0, anche se la versione 1.0 è ancora la più diffusa 6

7 Browser XSLT Mozilla Firefox dalla versione 3 Internet Explorer dalla versione 6 Google Chrome dalla versione 1 Opera dalla versione 9 Apple Safari dalla versione 3 7

8 Processo di trasformazione La trasformazione avviene tramite un processore chiamato elaboratore XSLT 8

9 Foglio di stile (style sheet) Un insieme di regole che permettono di trasformare un documento in un altro documento si chiama foglio di stile Un foglio di stile si definisce mediante delle regole XSL Per far sì che un documento sia riconosciuto come foglio di stile, l elemento radice deve essere: <xsl:stylesheet version="1.0" xmlns:xsl="http://www.w3.org/1999/xsl/transform"> oppure: <xsl:transform version="1.0" xmlns:xsl="http://www.w3.org/1999/xsl/transform"> 9

10 Esempio: catalogo_libri.xml <?xml version="1.0" encoding="iso "?> <?xml-stylesheet type="text/xsl" href="bookcatalog.xsl"?> <CatalogoLibri> XSL style sheet reference <Libro lingua="inglese"> <Autore>Antwone Quenton Fisher</Autore> <Titolo>Who Will Cry for the Little Boy</Titolo> <Editore>Hardcover</Editore> <Prezzo valuta="euro">9.95</prezzo> </Libro> <Libro lingua="inglese"> <Autore>Kahlil Gibran</Autore> <Titolo>The Prophet </Titolo> <Editore>Hardcover</Editore> <Prezzo valuta="euro">10.50</prezzo> </Libro> </CatalogoLibri> 10

11 Esempio: bookcatalog.xsl <?xml version="1.0" encoding="iso "?> <xsl:stylesheet version="1.0" xmlns:xsl="http://www.w3.org/1999/xsl/transform"> <xsl:template match="catalogolibri"> <html> <head> <title>catalogo Web Semplice</title> </head> <body> <h1>catalogo di Libri</h1> <ul type="square"> <xsl:apply-templates select="libro"/> </ul> </body> </html> </xsl:template> <xsl:template match="libro"> [ ] 11

12 xsl:stylesheet L elemento radice di un documento XSL è xsl:stylesheet (o xsl:transform) All interno dell elemento xsl:stylesheet si mettono le regole di trasformazione Il più semplice foglio di stile XSL prevede che non vi siano regole di trasformazione (foglio di stile vuoto) 12

13 Foglio di stile vuoto <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <xsl:stylesheet version="1.0" xmlns:xsl="http://www.w3.org/1999/xsl/transform"/> In assenza di regole, la trasformazione è la seguente: Viene prelevato il testo interno agli elementi del documento di input Viene quindi riprodotto il contenuto ma non il markup In questo caso il risultato non è un documento XML 13

14 Modelli e regole Per controllare il modo in cui viene generato l output in base all input bisogna aggiungere dei modelli (template) all interno del foglio di stile Ogni modello è rappresentato da un elemento xsl:template, dotato di un attributo match xsl:template definisce una regola di trasformazione match identifica il tipo di input che attiva la regola Il valore di match è una espressione XPath 14

15 Esempio <xsl:template match="catalogolibri"> <html> <head> <title>catalogo Web</title> </head> <body> <h1>catalogo di Libri</h1> </body> </html> </xsl:template> Il contenuto dell elemento <CatalogoLibri> viene trasformato nel documento HTML specificato Dal momento che <CatalogoLibri> è la radice del documento XML, si può usare l espressione XPath alternativa "/" che rappresenta, appunto, la radice del documento XML In questo esempio, nessun dato è effettivamente copiato dal documento XML di origine al documento di output 15

16 Output 16

17 Valore di un elemento L elemento xsl:value-of permette di selezionare il contenuto di un elemento di input e inserirlo come output xsl:value-of si può trovare soltanto all interno di un elemento xsl:template L attributo select serve a selezionare il valore che deve essere prelevato In generale, il valore di select deve essere una espressione XPath 17

18 Esempio <xsl:template match="catalogolibri"> <html> <head><title>catalogo Web</title></head> <body> <h1>catalogo di Libri</h1> </body> </html> </xsl:template> <xsl:template match="libro"> Titolo: <xsl:value-of select="titolo"/><br/> Autore: <xsl:value-of select="autore"/><br/> Editore: <xsl:value-of select="editore"/><br/> <br/> </xsl:template> La trasformazione generata da questo esempio è esattamente identica a quella dell esempio precedente! Un template deve essere esplicitamente applicato, a meno che non sia relativo alla radice del documento XML 18

19 Applicazione forzata di modelli L utilizzo della regola xsl:applytemplates permette di stabilire quali modelli devono essere applicati e in che ordine xsl:apply-templates possiede un attributo select che specifica una regola di tipo xsl:template La regola si applica all elemento corrente o ai suoi figli 19

20 Esempio completo <xsl:template match="catalogolibri"> <html> <head><title>catalogo Web</title></head> <body> <h1>catalogo di Libri</h1> <xsl:apply-templates select="libro"/> </body> </html> </xsl:template> <xsl:template match="libro"> Titolo: <xsl:value-of select="titolo"/><br/> Autore: <xsl:value-of select="autore"/><br/> Editore: <xsl:value-of select="editore"/><br/> <br/> </xsl:template> 20

21 Output 21

22 Altre regole XSLT prevede anche costrutti analoghi a quelli dei comuni linguaggi di programmazione xsl:for-each Permette di selezionare ogni elemento XML di uno specifico node-set È anche possibile filtrare l output, aggiungendo un criterio all attributo select Esempio: <xsl:for-each select="libro[editore="hardcover"]"> Titolo: <xsl:value-of select="titolo"/><br/><br/> </xsl:for-each> xsl:if Esempio: <xsl:if test="prezzo > 10"> </xsl:if> <xsl:choose>, <xsl:when> e <xsl:otherwise> Usati insieme, realizzano il costrutto switch-case 22

23 Esercizio Realizzare la stampa del catalogo dei libri facendo uso della regola <xsl:for-each> invece di <xsl:apply-templates> e del relativo template 23

24 Riferimenti e=cdcatalog&xsltfile=cdcatalog 24

25 Parte V Parsing di documenti XML: DOM e SAX

26 XML e i linguaggi di programmazione XML non è altro che un formato passivo utilizzato per codificare dati I programmatori devono incorporare nelle proprie applicazioni le tecnologie necessarie per generare e interpretare documenti XML 26

27 API for XML La struttura grammaticale semplice di XML ha dato luogo alla creazione di diverse librerie per generare e interpretare documenti XML Esistono due diversi approcci alla elaborazione di documenti XML: SAX (Simple API for XML) DOM (Document Object Model) 27

28 DOM Il Document Object Model definisce una gerarchia di oggetti in grado di descrivere un documento XML Una struttura ad albero di un documento XML Il parser integrato in DOM analizza il documento XML e genera in memoria la struttura DOM, che sarà presente in memoria per tutta la durata dell elaborazione Il programmatore deve quindi solo creare il codice per cercare le informazioni nella struttura DOM L elaborazione del documento avviene dopo il parsing Il parser restituisce un oggetto di tipo Document Il metodo GetDocumentElement restituisce l elemento root 28

29 DOM: struttura 29

30 Utilizzo di DOM in un applicazione XML file DTD Applicazione XML parser Albero DOM 30

31 SAX Le Simple API for XML definiscono un modello di interpretazione guidato dagli eventi Un parser SAX utilizza un meccanismo di callback per inviare delle notifiche durante l interpretazione dei vari elementi XML Il parser quindi non mantiene uno stato, e non crea nessuna struttura in memoria Particolarmente adatto per l utilizzo con documenti molto grandi L elaborazione del documento avviene durante il parsing Il parser genera eventi durante il parsing L applicazione elabora i dati mediante appositi metodi handler 31

32 SAX: struttura 32

33 Utilizzo di SAX in un applicazione XML file DTD Applicazione XML parser 33

34 SAX e DOM Il W3C ha definito soltanto l interfaccia delle due librerie SAX e DOM Questo ha permesso l implementazione per moltissimi linguaggi di programmazione: Java C/C++ Perl Python Tcl L implementazione in Java delle suddette API è parte del progetto JAXP (JAva for XML Processing) JAXP fornisce anche API per le trasformazioni XSLT 34

35 DOM vs. SAX DOM Struttura ad albero Buono se c è l intenzione di modificare il documento Buono se c è l intenzione di processare il documento più volte Evita il re-parsing Evita di costruire una propria struttura ad albero interna SAX Modello basato sugli eventi Buono se non c è la necessità di effettuare modifiche in memoria Buono se la memoria è limitata Buono se sono richieste solo alcune parti del documento 35

36 Invocazione del parser SAX public class BooksLibrary extends DefaultHandler { protected static final String XML_FILE_NAME = "libri.xml"; public static void main (String argv []) { } } SAXParserFactory factory = SAXParserFactory.newInstance(); try { SAXParser saxparser = factory.newsaxparser(); saxparser.parse( new File(XML_FILE_NAME), new BooksLibrary() ); } catch (Throwable t) { t.printstacktrace (); } 36

37 Gestione degli eventi SAX public void startdocument() The Parser will invoke this method at the beginning of the XML document; there will be a corresponding enddocument event public void enddocument() The SAX parser will invoke this method at the end of the XML document; there will be a corresponding startdocument event public void startelement (String namespaceuri, String sname, String qname, Attributes attrs) The Parser will invoke this method at the beginning of every element in the XML document; there will be a corresponding endelement event for every startelement event (even when the element is empty) public void endelement (String namespaceuri, String sname, String qname) The SAX parser will invoke this method at the end of every element in the XML document; there will be a corresponding startelement event for every endelement event (even when the element is empty) public void characters (char buf [], int offset, int len) The Parser will call this method to report each chunk of character data. SAX parsers may return all contiguous character data in a single chunk, or they may split it into several chunks 37

38 Invocazione del parser DOM public class DomEcho01 { protected static final String XML_FILE_NAME = "libri.xml"; static Document document; } public static void main(string argv[]) { DocumentBuilderFactory fac = DocumentBuilderFactory.newInstance(); //fac.setvalidating(true); //fac.setnamespaceaware(true); try { DocumentBuilder builder = fac.newdocumentbuilder(); document = builder.parse( new File(XML_FILE_NAME) ); System.out.println("XML file parsed!"); } catch (SAXParseException spe) {... } catch (SAXException sxe) {... } catch (ParserConfigurationException pce) {... } catch (IOException ioe) {... } 38

39 Scrittura con DOM Partendo dal DOM, per stampare il contenuto XML bisogna effettuare una trasformazione [...] TransformerFactory tfactory = TransformerFactory.newInstance(); Transformer transformer; try { transformer = tfactory.newtransformer(); DOMSource source = new DOMSource(document); StreamResult result = new StreamResult(System.out); transformer.transform(source, result); } catch (TransformerConfigurationException e) { e.printstacktrace(); } catch (TransformerException e) { e.printstacktrace(); } 39

40 JAXB (Java Architecture for XML Binding) Le API JAXB consentono ai programmatori Java l uso veloce ed efficiente di documenti XML dotati di DTD o XSD (XML Schema Definition) Il documento XML è rappresentato in formato Java, cioè attraverso oggetti Java che ne rappresentano le parti componenti Il binding è appunto la corrispondenza tra i tipi degli elementi del documento definiti nello schema XML relativo e le classi Java generate con JAXB 40

41 JAXB L architettura JAXB è costituita dalle API del package javax.xml.bind e dal binding compiler che crea le classi Java a partire dallo schema XML Ogni classe generata presenta i metodi get e set per la restituzione e per l impostazione degli attributi e degli elementi figli

42 JAXB marshalling & unmarshalling Le API JAXB consentono due tipi di operazioni fondamentali: l unmarshalling, ovvero il passaggio dal documento XML ad un albero di oggetti ( content-tree ); utile per il parsing, realizzabile sfruttando i metodi get delle classi generate il marshalling, ovvero il passaggio dagli oggetti Java del content-tree al documento XML utile per la generazione di documenti XML a partire da oggetti Java impostati in base alle esigenze attraverso i metodi set

43 JAXB vs SAX & DOM Come DOM, con JAXB viene prodotto un output dell analisi del documento da mantenere in memoria per consentirne la consultazione in qualsiasi momento senza dover effettuare nuovamente il parsing Tuttavia, l occupazione di memoria è minore rispetto a quella dell albero DOM Come SAX, con JAXB si può accedere a parti selezionate del documento, ma senza re-parsing dell intero documento e senza attraversare tutto l albero XML prima di arrivare alla foglia desiderata Inoltre, JAXB non consente solo l accesso ai documenti XML, ma anche la creazione di documenti XML validi rispetto ad un dato schema a partire dagli oggetti Java che ne rappresentano il contenuto

44 Domande? 44

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