XML eXtensible Markup Language Xavier Blanc [email protected].

eXXtensible MMarkup LLanguage

Xavier Blanc

[email protected]

Plan

De HTML à XML Documents bien formés Documents valides Liens Feuilles de style Traitement de documents XML Applications

de HTML à XML

Généralités

HTML

Langage à balises– Balises obligatoires (head, body, …)– Balises à valeur sémantique (h1, meta, …)– Balises à valeur d’habillage (center, small, ..)– Nombre fini de balises– Balises différentes suivant les navigateurs

Pas d’évolution possible pour l’utilisateur

HTML

Aucune séparation de la forme et du fond– Balises de fond (Meta, Head, …)– Balises de forme (center, small, …)– Balises de fond & forme (h1, h2, …)

Durée de vie limitée à la durée de vie des outils capables de visionner ces documents.

L’apport de XML

Ensemble non fini de balises– L’utilisateur peut créer de nouvelles balises

Séparation de la forme et du fond– Un document XML sera constitué d’au moins deux

entités (le fond et la forme)

Séparation du contenu et de la grammaire– Permet la validation des documents

Historique

XML est un standard un W3C (World Wide Web Consortium)

XML est basé sur le standard SGML Les travaux de XML ont commencé en 1996 En 1999, XML est considéré comme étant le

standard d’échange d’information du futur

Documents bien formés

règles syntaxiques de XML

Un document XML bien formé

Exemple de document XML :

<livre><titre> le super livre </titre><chapitre>

<numero> 1 </numero><titre> titre du chapitre 1 </titre><contenu> blabla blabla </contenu>

</chapitre><chapitre>

…</chapitre>

</livre>

Documents XML bien formés

Un document XML bien formé est un document qui est conforme aux règles syntaxiques du langage XML.

Un document bien formé pourra être traité par un parseur XML sans générer d’exception.

Un document XML bien formé pourra être associé avec une feuille de style.

Règles syntaxiques XML

Un document XML est constitué de :– Un prologue : qui contient un ensemble

d’informations sur le document– Un ensemble d’éléments avec leurs contenus : les

éléments et leurs contenus sont les données du document

– Des commentaires qui peuvent être inclus n’importe où dans le document

Le prologue

La déclaration XML<?xml version=“1.0” encoding=‘ISO-8859-1’ standalone=‘yes’ ?>

– Permet de préciser la version du document– Permet de préciser l’encodage utilisé– Permet de savoir si le document est autonome ou

pas (lien vers d’autres documents)

Le prologue

XML permet de définir des types de documents.

Un type de documents est une sorte de grammaire, on peut alors valider un document par rapport à une grammaire.

Le prologue permet de déclarer le type d’un document.<!DOCTYPE livre SYSTEM "livre.dtd" >

Ensemble d’éléments

Les éléments des documents XML sont composés d’une balise d’ouverture, d’un contenu et d’une balise de clôture.<nom> contenue de l’élément </nom>

Le nom d’une balise est composé de caractères alphanumériques, du tiret-souligné, du signe moins ou du point. Il ne faut pas qu’il soit composé d’espaces. Un nom doit commencer par un caractère alphabétique ou du caractère tiret-souligné. Un nom ne doit pas commencer par XML/Xml/xML/...


Une balise d’ouverture peut avoir un ensemble d’attributs.Ex : <livre date=‘ 01-01-2000 ’> …

Un attribut est une paire nom=valeur Les noms des attributs suivent les mêmes règles que les noms

des éléments La valeur est une chaîne de caractères encadrée par les

caractères guillemets ou apostrophe L’attribut xml:lang est prédéfini et sa valeur représente le langage

utilisé dans le documentEx : <p xml:lang=‘ fr ’> ...


Le contenu d’un élément peut être :– un ensemble d’éléments– et/ou des données sous forme de chaînes de

caractères ne contenant pas les caractères & et <– et/ou des références


Une référence peut être :– une référence à un caractère alphanumérique, elle doit

commencer par &#x, puis inclure le numéro du caractère et finir par ;

Ex : 8 est une référence vers &– une référence prédéfinie comme par exemple & ou '

qui sont deux références vers & et ‘ – une référence vers quelque chose défini dans la DTD (Data Type

Definition). Elle commence alors par &, puis par le nom de la référence, et finit par ;

Ex : &ma_reference; (avec ma-reference=‘ texte long … ’ Ce couple (nom, valeur) est appelé une entité


Les balises de clôture sont composées des noms correspondant aux balises d’ouvertures précédés du caractère /

Ex : </livre> En élément peut être vide (sans contenu),

dans ce cas, il n’a qu’une seule balise (composée du nom suivi du caractère /)

Ex : <Element_vide/>

Sections littérales

Lorsque le parseur scanne un élément, il remplace toutes les références par leurs valeurs.

Pour empêcher cela, il faut utiliser une section littérale. Une section littérale est encadrée par <![CDATA[ et par ]]>Ex : <![CDATA[ <auteurs> Dupond & ]]>

Instructions de traitement

Il est possible d’inclure des instructions de traitement dans un document XML

La déclaration d’une instruction de traitement se fait de la facon suivante :<?nom arg1 arg2 .. ?>

nom est le nom de l’application cible arg1, arg2, … sont les arguments de l ’application Les noms XML, XmL, … sont réservés

Commentaire

Des commentaires peuvent être inclus dans le contenu d’un élément XML. Ils doivent être encadrés par les marques 

Un commentaire est une chaîne de caractères quelconque qui ne contient pas la chaîne --

Exemple :

Documents bien formés

Le plus petit :<?xml version=“1.0” encoding=‘ISO-8859-1’ standalone=‘yes’ ?><livre/>

Un autre :<?xml version=“1.0” encoding=‘ISO-8859-1’ standalone=‘yes’ ?><livre date=‘ 01-01-2000 ’>

<chapitre> XML & HTML </chapitre>

</livre>

Documents valides

XML et grammaire

Document Type Definition

En XML, un type de document représente une structure (une grammaire)

Ex : le type livre précise qu’un livre estcomposé de chapitres, qui sont composésde parties …

Un type de document est défini dans une DTD (Document Type Definition)

Une DTD peut être inclue ou référencée par un document XML


On peut vérifier la validité d’un document par rapport à la DTD qu’il référence ou qu’il inclut. On parlera alors de document XML valide

Un document XML valide est donc un document XML bien formé qui a une DTD et qui est conforme à cette DTD

Il existe déjà de nombreuses DTD, il est alors possible de les utiliser pour construire des documents XML valides

Ex : La DTD MathML pour les équations


Pour associer un document XML à une DTD, il faut le faire avec l’élément <!DOCTYPE>Ex : <!DOCTYPE livre SYSTEM "livre.dtd" >

On considère qu’un document XML est constitué de deux choses : La DTD et la donnée.

Un document XML bien formé peut ne pas être composé de DTD

Un document XML valide doit avoir une DTD

Data Type Definition

Une DTD est définie dans l’élément<!DOCTYPE name SYSTEM "fichier.dtd" [delaration] >– name est le nom du type de document– SYSTEM "fichier.dtd" est une référence vers le

fichier.dtd. Ce fichier contient tout ou une partie de la DTD. C’est la partie externe de la DTD

– [declaration] permet de définir tout ou une partie de la DTD. C ’est la partie interne de la DTD

Contenu d’une DTD

Déclarations des entités Déclarations des éléments et de leurs

contenus Déclarations des attributs des éléments Commentaires

Les entités

Une entité est un couple (nom, valeur). On référence le nom pour utiliser la valeur. Ex : & (amp,&)

Une entité peut être interne (définie dans le document) ou externe (définie ailleurs)

Les entités internes ont des valeurs de chaînes de caractères XML et sont utilisées comme moyen d’abréviation.

Les entités externes peuvent être de type– XML : utilisé pour segmenter un document en parties– non XML : utilisé pour inclure des sons, images ...

Déclaration des entités

Les entités doivent être déclarées dans la DTD Un document peut référencer n’importe quelle

entité qui a été déclaré dans la DTD mais aussi les entités prédéfinis (amp, apos, …)

La déclaration d’une entité se fait de la manière suivante :<!ENTITY nom valeur>– La valeur doit être entre guillemets

Les entités externes XML

Permet la segmentation d’un document XML Ex :

<!DOCTYPE livre [<!ENTITY chapitre-1 SYSTEM "./chap1.xml"><!ENTITY chapitre-2 SYSTEM "./chap2.xml">]>

<livre>&chapitre-1;&chapitre-2;

</livre> Le mot clé SYSTEM indique une URL, voir le mot clé

PUBLIC avec les identificateurs public

Les entités externes non-XML

Les entités externes non-XML servent à inclure des images, du son ou autre dans un document XML

Avant de définir l ’entité, il faut définir son format en utilisant une NOTATIONEx : <!NOTATION img "./PsP" >

Puis définir l’entitéEx : <!ENTITY fond SYSTEM "./fond.img" NDATA img>

L ’utilisation se fait donc ainsi :Ex : <photo val=‘ fond ’/>

Les entités paramètres

Ces entités sont définies dans une DTD mais elles sont aussi utilisées dans une DTD

Une entités paramètre est forcement XML Une entités paramètre se définie comme une entité

générale si ce n’est qu’il y a le caractère %.Ex : <!ENTITY % nom valeur>

Pour référencer une entité paramètre on utilise le caractère %Ex : %nom;

Les éléments dans la DTD

La déclaration d’un élément se fait de la manière suivante :<!ELEMENT nom modèle>

Le nom correspond au nom de l’élément Le modèle défini le contenu de l’élément :

– éléments fils– données– mélanges éléments fils et données– n’importe quoi respectant la syntaxe XML– élément vide


Pour décrire les éléments fils d’un élément, il suffit de donner leurs noms entre parenthèses.

Si l’ordre des élément fils est important on les sépare par des virgules sinon par des barres verticales.

Pour préciser les multiplicités des éléments fils on utilise : (soit fils le nom de l’élément fils) :

– fils = une fois et une seule– fils? = 0 ou 1 fois– fils* = 0, 1 ou plus d’une fois– fils+ = au moins un fois

il est possible de faire des groupes d’éléments fils en utilisant des parenthèses.


Exemples de définition d’élément :<!ELEMENT livre (titre, intro, chapitre+)><!ELEMENT chapitre (titre , (titre_partie, partie)+)>...


Lorsqu’un élément ne contient que des données (i.e. : un chaîne de caractère), on le défini de cette manière avec le mot clé : #PCDATAT

Ex :<!ELEMENT partie (#PCDATA)>


Il est possible qu’un élément ait des éléments fils mais aussi des données. Il est tout à fait possible de définir ce type d’élément dans une DTD.

Ex :<!ELEMENT toto (#PCDATA, titi, tutu)*>


Lorsqu’un élément peut contenir soit du texte, soit n’importe quel ensemble d’élément fils, il faut utiliser le mot clé ANYEx : <!ELEMENT elmt ANY>

Lorsqu’un élément est un élément vide, il faut utiliser le mot clé EMPTYEx : <!ELEMENT elmt EMPTY>

Les attributs dans la DTD

La déclaration des attributs d’un élément se fait de la manière suivante :<!ATTLIST element (attribut type default)+>

element correspond au nom de l’élément qui contient l’attribut

attribut correspond au nom de l’attribut type correspond au type de l’attribut default contient des indications sur la valeur par défaut


Le type de l’attribut peut être :– CDATA pour une chaîne de caractère– ID ou IDREF pour des références internes au

document– ENTITY ou ENTITIES pour des références externes

non-XML– NOTATION pour associer le contenu de l’élément à

une application


L’indication sur la valeur par défaut peut être :– #REQUIRED indique que l’attribut doit avoir une

valeur une fois le document créé.– #IMPLIED indique que l’attribut est optionnel.– #FIXED ‘valeur’ indique que l’attribut est une

constante


Quelques exemples :<!ATTLIST ex1 att1 CDATA #IMPLIED><!ATTLIST ex2 att1 CDATA #IMPLIED

att2 ENTITY #REQUIRED>...

Sections conditionnelles

<![ INCLUDE [ contenu ]]> fait que le contenu appartient à la DTD

<![IGNORE [ contenu ]]> fait que le contenu n’appartient pas à la DTD

En utilisant des entités paramètres et en les redéfinissant dans le document, il est alors possible d’avoir une DTD conditionnelle

Liens

Navigation XML

Avec les attributs ID et IDREF

L’attribut ID permet d’associer un identifiant à un élémentEx : <!ELEMENT cible (#PCDATA)><!ATTLIST cible identifiant ID #IMPLIED>

L ’attribut IDREF permet de référencer un élément qui possède un attribut IDEx : <!ELEMENT référence EMPTY><!ATTLIST référence ref IDREF #REQUIRED>

D’où<cible identifiant=‘01234’> blabla </cible><référence ref=‘01234’/>

XPointer XML Pointer Language

XPointer est le standard qui permet de référencer des ressources

Un XPointer est constitué d’une référence de base puis d’une cascade de références. Ainsi il est possible de référencer la valeur de l’attribut couleur du 3ème éléments fils de l’élément de type voiture.


La référence de base d’un XPointer est :– root() : la racine du document cible– origin() : l’origine du pointeur.– id(nb) : l’élément ayant un attribut id avec nb

comme valeur– html(val) : un élément <A> ayant un attribut name

avec val comme valeur


Les cascades de référence peuvent être :– child(), descendant(), ancestor(), …

avec les paramètres suivant : nb : le numéro de l ’occurrence #element, #pi, #comment, #text, #all nom : le nom d’un élément un nom d’attribut et/ou une valeur d’attribut

– attr(nom) pour la valeur d’un attribut nom– ...


Un XPointer peut être précédé d’un URL, il faut utiliser le caractère # comme séparateur

Exemples de XPointerhttp://un.deux.fr/toto.xml#root().child(1,titre)http://un.deux.fr/toto.xml#id(0123)...

XLink XML Linking Language

Un XLink permet de lier plusieurs ressource entre elles.

Les XLink peuvent être :– simples / étendus : les liens simples n’ont qu’une

seule cible contrairement aux liens étendus– inclus / exclus : La ressource qui décrit les liens

inclus est inclue dans le liens, elle est considérée comme l’origine.


DTD du lien simple<!ELEMENT lk-simple EMPTY><!ATTLIST lk-simple

xml:link CDATA #FIXED ‘simple ’href CDATA #REQUIREDinline (true | false) ‘true’role CDATA #IMPLIEDtitle CDATA #IMPLIEDcontent-role CDATA #IMPLIEDcontent-title CDATA #IMPLIEDshow (embed | replace | new) #IMPLIEDactuate (auto | user) #IMPLIEDbehavior CDATA #IMPLIED

>


Pour les liens étendus, la valeur de l’attribut xml.link est ‘extended’

Un lien étendu est composé de plusieurs cibles. Chaques cibles est représenté par un élément avec l’attribut xml.link qui a comme valeur ‘locator’

Feuilles de style

L’habillage de documents XML

La forme et le fond

Un document XML contient des informations qui vont être présentées sur différents supports (ecran, feuille, son, …)

Il est possible de créer des feuilles de style pour décrire comment se fait cette présentation

Les feuilles de style sont référencées par les documents XML, elles n’en font pas parties

CSS : Cascading Style Sheets

CSS est un standard du W3C pour décrire des feuilles de style.

CSS-1 a été défini en 1996, CSS-2 en 1998 CSS-1 est supporté par les navigateur version 4 de

netscape et microsoft. CSS-2 est supporté par les navigateur version 5 de

netscape et microsoft Le W3C s’est engagé pour qu’une version N soit

toujours valide par rapport au version N+x de la norme.


Il est possible de définir plusieurs feuilles de style pour un document XML

Il est possible de définir une feuille de style avec des propriétés valables uniquement pour les écrans et des propriétés valables uniquement pour les imprimantes.

Il est possible qu’une feuille de style importe d’autres feuilles de style


Le principe de base de CSS est le suivantselecteur {

propriété1: valeur;propriété2: valeur;

} Selecteur indique quel est (ou quels sont)

l’élément affecté par ces propriétés. Les propriétés sont des indications sur la

forme, CSS définit 122 propriétés


Ex de feuille de style CSS :@media screen, print {

*{background : black;color : yellow;font-weight : bold;font-size:14pt;font-family : Garamond;font-style : normal;

}}

XSL : eXtensible Stylesheet Language

XSL est un standard pour décrire des feuilles de style

La spécification date de Avril 1999, elle n’est pas encore totalement stabilisée

XSL permet plus de chose que CSS– La présentation n’est pas basé sur l’arbre du

document XML– Il est possible de rajouter des informations (ex :

table des matières, …)


Pour afficher un document – L’arbre source est transformé en fonction des

directives de la feuille de style XSL– L’arbre transformé est mis en sortie (écran, papier)

Une feuille de style XSL décrit les directives de transformation de l’arbre source.


Structure d’un feuille XSL<xsl>

<define-script>var foo = …function bar(xx) {…}

</define-script><define-style name= "style-para"

<!– attributs de formatage -->/><define-macro name=item

<!– forme resultat --> </define-macro><import href="feuille.xsl" /><id attribute="sqd" />

XSL :eXtensible Stylesheet Language

Structure d’une feuille XSL (suite)<rule>

<root/><HTML>

<BODY><children/></BODY>

</HTML></rule><rule>

<element type="para"/><target-element type="code" /><PRE> <children/></PRE>

</rule>


Exemple de feuille XSL<xsl>

<rule><root/><HTML><BODY><children/></BODY></HTML></rule><rule><element type="cours"/><target-element type="auteur"/><H1> Salut je lis auteur </H1></rule>

</xsl>

Traitement de documents XML

DOM et SAX

Parseur

XML offre de nouveaux horizons applicatifs Il n’est pas possible d’imaginer l’étendu de ce

domaine applicatif Cependant, toutes les applications auront

besoin de parseur Il y a deux types de parseur normalisés

– SAX– DOM

SAX : Simple API for XML

SAX est un type de parseur XML SAX a été construit par des internautes en 1997, ils

voulaient standardiser ce type de parseur SAX est implanté en Java et en Python SAX est un parseur événementiel

– Lorsque que le parseur lit un élément du document, il lance un événement

– Il est utilisé par les applications qui considèrent les documents XML comme des flots de données


SAX étant un parseur événementiel, il propose un ensemble d’interface pour implanter des handler

– DocumentHandler startElement() starDocument()

– ErrorHandler Error()

Il suffit ensuite de créer un parseur XML, d’affecter les handler puis de commencer à scanner le document


Exemple d’application utilisant SAXpublic class MyHandler extends DocumentHandler {

public void startElement(String n, AttributeList att) {

System.out.println("Start element :" + n);}

}….

DocumentHandler dh = new MyHandler();parser.serDocumentHandler(dh);

DOM : Document Object Model

DOM est un type de parseur XML DOM a été standardisé par le W3C L’API du DOM est définit en IDL CORBA DOM est un parseur compilé

– Lecture de la totalité du document XML– Création d’une structure arborescente d’objet qui

représente le document XML


Le DOM est un parseur compilé, son API est composé de toutes les entités d’un document XML

– Document : Objet qui représente le document XML– Element : Objet qui représente un élément XML– Node : Objet dont tous les autres objets héritent

Pour construire une application qui utilise le DOM, il suffit de créer un parseur et d’appeler la méthode parse qui retourne un objet de type Document


Exemple d’application utilisant DOM

try {DOMParserWrapper parser = new …Document docu = parser.parser(uri);

…

Conclusion pour les traitements

SAX et DOM sont deux types de parseur standardisés par les internautes pour SAX et par le W3C pour DOM

SAX est plus orienté traitement du document comme un flot d’information

DOM est plus orienté transformation de document ou archivage

Il existe de nombreuses implantations gratuites en Java de SAX et de DOM (Sun, IBM, …)

Applications

XMI

MOF : Meta Object Facility

UML Models

MOF Model

IDLMeta-model

UMLMeta-model

UML ModelsUML Models IDL Interfaces

M3 layermeta-meta-model

M2 layermeta-model

M1 layermodels

M0 layer

XMI : XML Metadata Interchange

Meta-Level Metadata XMI DTDs XMI documents

M3 The MOF Model MOF DTD

M2UML MetaModel(ODP and others)

UML DTD(ODP and others)

MOF MetaModelDocuments

M1UML Models

(ODP and others)

UML Model Documents(ODP and others)

M0 Instances

Bibliographie

A vous de jouer

Les documents utilisé pour ce support

« XML Langage et applications » EyrollesAlain Michard

www.w3c.org : le site du W3C http://www.alphaworks.ibm.com/formula/xml/ http://babel.alis.com/web_ml/xml/ http://www.xmltechno.com/

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Documents

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