Laboratorio di Sistemi Distribuiti

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1 Laboratorio di Sistemi Distribuiti Bianchi Marco Univ. Roma Tor Vergata November 15, 2006 Bianchi Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

2 Introduzione ad XML (3/3) 1 Parsing di documenti XML Modelli di parsing SAX DOM JAXB 2 Domande? Bianchi Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

3 Parsing di documenti XML Bianchi Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

4 Modelli di parsing Pull parsing: L applicazione chiede esplicitamente al parser il prossimo segmento di informazione. Non esistono ancora API standard, ma potrebbero uscire presto perchè è un modello di parsing che sta diventando sempre più popolare. Push parsing: Il parser notifica all applicazione il tipo di elemento XML incontrato. Le notifiche vengono inviate in ordine di lettura. Le Simple API for XML (SAX 2.0) rappresentano le API standard de facto. One-step parsing: Il parser legge l intero documento XML e genera una struttura dati (parse tree) che riflette la struttura ad albero del documento. La struttura dati, e relative API, standard de facto è Document Object Model (DOM), definita dal W3C. La comunità Java ha definito Java DOM (JDOM) per offrire un alternativa a DOM che risultasse pensata specificatamente per essere utilizzata in un programma Java. Hybrid parsing Bianchi Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

5 Comparazione dei modelli di parsing Bianchi Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

6 Processamento XML orientato ai dati Sono possibili due diversi approcci: approccio orientato alle operazioni approccio orientato ai dati Bianchi Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

7 Processamento XML: approccio orientato alle operazioni L approccio orientato alle operazioni prevede la definizione di API customizzate per l esecuzione delle operazioni da eseguire sul documento XML. Ad esempio: package com.skatestown.invoice; import java.io.inputstream; public interface InvoiceChecker { /** Check invoice totals. invoicexml Invoice XML document Exception Any exception returned during checking */ void checkinvoice(inputstream invoicexml) throws Exception; Bianchi Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

8 Per implementare il metodo checkinvoice() è necessario: 1 Ottenere un parser XML; 2 Parsare il documento XML passato come inputstream; 3 Inizializzare a 0 il totale; 4 Per ogni elemento bisogna calcolare il totale parziale del prodotto ordinato (quantità X prezzo) e aggiornare il totale; 5 Sommare il costo delle tasse al totale; 6 Sommare i costi di trasporto al totale; 7 Confrontare il totale calcolato con quello riportato nel documento XML; 8 Se le somme non coincidono, lanciare un eccezione; 9 altrimenti, esci. Bianchi Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

9 Processamento XML: approccio orientato ai dati L approccio orientato ai dati prevede la generazione di classi customizzate per la realizzazione di un mapping con i tipi di dato definiti dal documento XML. Ad esempio: class Address {... class Item {... class InvoiceItem extends Item {... class Invoice { int id; Date submitted; Address billto; Address shipto; InvoiceItem order[]; float tax; float shippingandhandling; float totalcost; Il processo di conversione dei dati applicativi in XML è chiamato marshalling, mentre il processo di conversione inverso unmashalling. Bianchi Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

10 Compilatori di schemi E possibile customizzare il binding tra dati XML e i tipi di dato che vengono generati. La comunità Java standardizzato il mapping tra tipi di dato XML schema e tipi di dato Java (JAXB 2.0) Bianchi Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

11 Architettura di JAXP SAX Durante il parsing vengono invocati tutti i metodi callback registrati. Bianchi Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

12 Principali classi di JAXP SAX Bianchi Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

13 Interfacce callback ContentHandler Contiene metodi per tutti i gli eventi principali del parsing XML: void startdocument() void enddocument() void startelement(string namespaceuri, String localname, String qname, Attributes atts) void characters(char[] ch, int start, int length) ErrorHandler Contiene metodi per la ricezione delle notifiche di errore void error(saxparseexception exception) void fatalerror(saxparseexception exception) DTDHandler. EntityResolver. Bianchi Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

14 Esempio di come SAX genera gli eventi <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <sampledoc> <greeting>hello, world!</greeting> </sampledoc> Eventi generati start document start element: sampledoc star element: greeting characters: Hello, world! end element: greeting end element: sampledoc end document Bianchi Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

15 Implementazione di invoicechecker() con SAX public class InvoiceCheckerSAX extends DefaultHandler implements InvoiceChecker { // Class-level data // invoice running total double runningtotal = 0.0; // invoice total double total = 0.0; // Utility data for extracting money amounts from content boolean ismoneycontent = false; double amount = 0.0; [continua] Bianchi Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

16 /** * Check invoice totals. invoicexml Invoice XML document Exception Any exception returned during checking */ public void checkinvoice(inputstream invoicexml) throws Exception { // Use the default (non-validating) parser SAXParserFactory factory = SAXParserFactory.newInstance(); SAXParser saxparser = factory.newsaxparser(); // Parse the input; we are the handler of SAX events saxparser.parse(invoicexml, this); [continua] Bianchi Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

17 // SAX DocumentHandler methods public void startdocument() throws SAXException { runningtotal = 0.0; total = 0.0; ismoneycontent = false; public void enddocument() throws SAXException { // Use delta equality check to prevent cumulative // binary arithmetic errors. In this case, the delta // is one half of one cent if (Math.abs(runningTotal - total) >= 0.005) { throw new SAXException( "Invoice error: total is " + Double.toString(total) + " while our calculation shows a total of " + Double.toString(Math.round(runningTotal * 100) / 100.0)); [continua] Bianchi Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

18 public void startelement(string namespaceuri, String localname, String qualifiedname, Attributes attrs) throws SAXException { if (localname.equals("item")) { // Find item subtotal; add it to running total runningtotal += Integer.valueOf(attrs.getValue(namespaceURI, "quantity")).intvalue() * Double.valueOf(attrs.getValue(namespaceURI, "unitprice")).doublevalue(); else if (localname.equals("tax") localname.equals("shippingandhandling") localname.equals("totalcost")) { // Prepare to extract money amount ismoneycontent = true; [continua] Bianchi Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

19 public void endelement(string namespaceuri, String localname, String qualifiedname) throws SAXException { if (ismoneycontent) { if (localname.equals("totalcost")) { total = amount; else { // It must be tax or shippingandhandling runningtotal += amount; ismoneycontent = false; public void characters(char buf[], int offset, int len) throws SAXException { if (ismoneycontent) { String value = new String(buf, offset, len); amount = Double.valueOf(value).doubleValue(); Bianchi Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

20 Architettura di DOM Bianchi Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

21 Interfacce principali di DOM Bianchi Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

22 Implementazione di invoicechecker() con DOM public class InvoiceCheckerDOM implements InvoiceChecker { /** * Check invoice totals. * invoicexml Invoice XML document Exception Any exception returned during checking */ public void checkinvoice(inputstream invoicexml) throws Exception { // Invoice running total double runningtotal = 0.0; // Obtain parser instance and parse the document DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance(); DocumentBuilder builder = factory.newdocumentbuilder(); Document doc = builder.parse(invoicexml); [continua] Bianchi Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

23 // Calculate order subtotal NodeList itemlist = doc.getelementsbytagname("item"); for (int i = 0; i < itemlist.getlength(); i++) { // Extract quantity and price Element item = (Element)itemList.item(i); Integer qty = Integer.valueOf( item.getattribute("quantity")); Double price = Double.valueOf( item.getattribute("unitprice")); // Add subtotal to running total runningtotal += qty.intvalue() * price.doublevalue(); // Add tax Node nodetax = doc.getelementsbytagname("tax").item(0); runningtotal += doublevalue(nodetax); // Add shipping and handling Node nodeshippingandhandling = doc.getelementsbytagname("shippingandhandling").item(0); runningtotal += doublevalue(nodeshippingandhandling); Bianchi [continua] Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

24 // Get invoice total Node nodetotalcost = doc.getelementsbytagname("totalcost").item(0); double total = doublevalue(nodetotalcost); // Use delta equality check to prevent cumulative // binary arithmetic errors. In this case, the delta // is one half of one cent if (Math.abs(runningTotal - total) >= 0.005) { throw new Exception( "Invoice error: total is " + Double.toString(total) + " while our calculation shows a total of " + Double.toString(Math.round(runningTotal * 100) / 100.0)); [continua] Bianchi Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

25 /** * Extract a double from the text content of a DOM node. * node A DOM node with character content. The double representation of the node s content. Exception Could be the result of either a node * that does not have text content being passed in * or a node whose text content is not a number. */ private double doublevalue(node node) throws Exception { // Get the character data from the node and parse it String value = ((CharacterData)node.getFirstChild()).getData(); return Double.valueOf(value).doubleValue(); Bianchi Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

26 Java Architecture for XML Binding The Java Architecture for XML Binding (JAXB) offre un modo veloce e convenienete per il binding tra XML schemas and tipi di dato Java. JAXB 2.0 offre importanti novità rispetto a JAXB 1.0, tra cui: Supporto completo a W3C XML Schema; Supporto per il binding Java-to-XML, con un nuovo package (javax.xml.bind.annotation) per cil controllo del binding; Una significativa riduzione del numero delle classi generate a partire da uno schema; Maggiore capacità di validazione; Librerie runtime più leggere. Bianchi Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

27 Architettura di JAXB schema compiler (binding descritto da un XML-based binding language). schema generator (mapping descrito da annotazioni del programma). binding runtime framework. Bianchi Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

28 Il processo di binding di JAXB Bianchi Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

29 Utilizzo del compilatore xjc Dopo aver scaricato (dal sito java.sun.com) ed installato il Java Web Service Developer Pack 2.0 (jwsdp-2.0): Unix Shell invoice]$ $JWSDP_HOME/jaxb/bin/xjc.sh invoice.xsd parsing a schema... compiling a schema... com/skatestown/ns/invoice/invoicetype.java com/skatestown/ns/invoice/itemtype.java com/skatestown/ns/invoice/objectfactory.java com/skatestown/ns/invoice/package-info.java com/skatestown/ns/po/addresstype.java com/skatestown/ns/po/itemtype.java com/skatestown/ns/po/objectfactory.java com/skatestown/ns/po/potype.java com/skatestown/ns/po/package-info.java [localhost@localdomain invoice]$ Queste classi possono essere compilate ed utilizzate per implementare checkinvoice(). Bianchi Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

30 La classe InvoiceType public class InvoiceType { protected AddressType billto; protected AddressType shipto; protected Order order; protected BigDecimal tax; protected BigDecimal shippingandhandling; protected BigDecimal totalcost; protected BigInteger customerid; protected BigInteger id; protected XMLGregorianCalendar submitted; [continua] Bianchi Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

31 public AddressType getbillto() {... public void setbillto(addresstype value) {... public AddressType getshipto() {... public void setshipto(addresstype value) {... public Order getorder() {... public void setorder(order value) {... public BigDecimal gettax() {... public void settax(bigdecimal value) {... public BigDecimal getshippingandhandling() {... public void setshippingandhandling(bigdecimal value) {... public BigDecimal gettotalcost() {... public void settotalcost(bigdecimal value) {... public BigInteger getcustomerid() { public void setcustomerid(biginteger value) {... public BigInteger getid() {... public void setid(biginteger value) {... public XMLGregorianCalendar getsubmitted() {... public void setsubmitted(xmlgregoriancalendar value) {... public static class Order { protected List<ItemType> item; public List<ItemType> getitem() { Bianchi Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

32 Modify Marshal Example import java.io.fileinputstream; import java.io.ioexception; import java.math.bigdecimal; import javax.xml.bind.jaxbcontext; import javax.xml.bind.jaxbelement; import javax.xml.bind.jaxbexception; import javax.xml.bind.marshaller; import javax.xml.bind.unmarshaller; import primer.po.*; public class Main { public static void main( String[] args ) { try { // create a JAXBContext capable of handling classes generated i // the primer.po package JAXBContext jc = JAXBContext.newInstance( "primer.po" ); // create an Unmarshaller Unmarshaller u = jc.createunmarshaller(); Bianchi [continua] Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

33 // unmarshal a po instance document into a tree of Java content // objects composed of classes from the primer.po package. JAXBElement poe = (JAXBElement)u.unmarshal(new FileInputStream( "po.xml" ) ); PurchaseOrderType po = (PurchaseOrderType)poe.getValue(); // change the billto address USAddress address = po.getbillto(); address.setname( "John Bob" ); address.setstreet( "242 Main Street" );... // create a Marshaller and marshal to a file Marshaller m = jc.createmarshaller(); m.setproperty( Marshaller.JAXB_FORMATTED_OUTPUT, Boolean.TRUE ) m.marshal( poe, System.out ); catch( JAXBException je ) { je.printstacktrace(); catch( IOException ioe ) { ioe.printstacktrace(); Bianchi Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

34 Per approfondire l utilizzo di JAXB 2.0 far riferimento al The Java EE 5 Tutorial scaricabile gratuitamente dal sito Bianchi Marco (Univ. Roma Tor Vergata) Laboratorio di Sistemi Distribuiti November 15, / 52

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