Часть 1 (Э.Н. Самохвалов, Г.И. Ревунков, Ю.Е. Гапанюк - Методические указания по выполнению лабораторных работ по курсу XML-технологии)

Московский государственный технический университетимени Н.Э. БауманаКафедра «Системы обработки информации и управления»профессор Э.Н. Самохваловдоцент Г.И. Ревунковдоцент Ю.Е. ГапанюкМетодические указанияк лабораторным работам по курсу«XML – технологии»Часть 1(4 семестр)Москва2014СОДЕРЖАНИЕ1ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................................................................... 32ЦЕЛЬ ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМА ............................................................................................

33КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ИЗУЧЕНИЯ, ИССЛЕДОВАНИЯ ............................... 43.1ВВЕДЕНИЕ В ЯЗЫК XML ...............................................................................................................................

43.2ОПИСАНИЕ СТРУКТУР ДАННЫХ С ПОМОЩЬЮ XML ..................................................................................... 53.3ОСНОВЫ ЯЗЫКА XPATH ................................................................................................................................ 93.4ВВЕДЕНИЕ В XSLT .....................................................................................................................................

183.4.1XSLT-преобразования с фиксированной структурой ................................................................. 193.4.2XSLT-преобразования с адаптируемой структурой .................................................................. 264СХЕМА И ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ ................................................................ 335СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА ПО ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ.......................................................... 336ЗАДАЧИ И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ .................................................................................. 336.1ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1 ..........................................................................................................................

336.2ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2 .......................................................................................................................... 336.3ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 .......................................................................................................................... 346.4ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4 .......................................................................................................................... 34КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ...................................................................................................................

34787.1ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1 .......................................................................................................................... 347.2ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2 .......................................................................................................................... 347.3ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 .......................................................................................................................... 357.4ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4 ..........................................................................................................................

35ЛИТЕРАТУРА .............................................................................................................................................. 3521 ВведениеДисциплина «XML – технологии» предназначена для обучения студентовосновам использования XML–технологий.Лабораторный практикум по курсу «XML – технологии» предназначен дляформирования у студентов компетенций, связанных с описанием структур данныхна основе XML, преобразованием XML-данных, проверкой правильностиструктуры документов XML.Данныеметодическиеуказаниясодержатописаниепервойчастилабораторного практикума, которая включает 4 лабораторные работы:1.

Описание структур данных с использованием XML (2 часа)Лабораторнаяработапредназначенадляпрактическогоосвоениямоделирования структур данных с использованием технологии XML.2. Разработка XPath-запросов (2 часа)Лабораторная работа предназначена для практического освоения выборкифрагментов XML-документа с использованием языка запросов XPath.3. Разработка XSLT-преобразования с фиксированной структурой (2часа)Лабораторнаяработапредназначенадляпрактическогоосвоенияпреобразования XML-документов с использованием базовых возможностейтехнологии XSLT.4.

Разработка XSLT-преобразования с адаптируемой структурой (3 часа)ЛабораторнаяпреобразованияработапредназначенаXML-документовсдляпрактическогоиспользованиемосвоениядополнительныхвозможностей технологии XSLT.2 Цель лабораторного практикумаЦелью лабораторного практикума является содействие в формированииследующих компетенций: способен выбирать общесистемное программное обеспечение иприкладные пакеты программ (ПК-4);3 способенразрабатыватьпрограммныхиотлаживатькомплексовскомпонентыпомощьюаппаратносовременныхавтоматизированных средств проектирования (ПК-7); умеет разрабатывать интерфейсы «человек - ЭВМ» (ПК-12);В результате выполнения первой части лабораторного практикума студентдолжен уметь: описывать структуры данных с использованием технологии XML; разрабатывать XPath-запросы; разрабатывать XSLT-преобразования с фиксированной и адаптируемойструктурой.3 Краткаяхарактеристикаобъектаизучения,исследования3.1 Введение в язык XMLXML является упрощенной версией языка SGML (Standard GeneralizedMarkup Language, стандартный обобщенный язык разметки).

SGML былутвержден ISO в качестве стандарта в 1986 году. SGML предназначен длясоздания других языков разметки, он определяет допустимый набор тэгов, ихатрибуты и внутреннюю структуру документа. Контроль над правильностьюиспользования тэгов осуществляется при помощи специального набора правил,называемых DTD- описаниями, которые используются при разборе документа.Из-за своей сложности SGML использовался, в основном, для описаниясинтаксиса других языков разметки (наиболее известным из которых являетсяHTML), и немногие приложения работали с SGML- документами напрямую.XML является подмножеством SGML. То есть XML не содержитфиксированного набора тэгов и предназначен для создания языков разметки,подобных HTML. В XML используются только те возможности SGML, которыереально необходимы в Web.4XMLобеспечиваетрядфункциональныхвозможностей,которыеотсутствуют в HTML: Позволяет разработчикам определять собственные тэги и атрибуты так,как это позволяет делать SGML. Предоставляет возможность проверки действительности структурыдокументов во время их обработки с помощью DTD или схем данных.Существует два основных варианта использования XML:1.

Моделирование предметных областей и создание языков разметки наоснове XML.На основе XML создаются такие новые языки разметки, как: XHTML – расширяемый вариант HTML MathML(MathematicalMarkupLanguage)-Форматописанияматематических формул. CML (Chemical Markup Language) - Формат описания химическихформул. WML (Wireless Markup Language) - Вариант HTML для сотовыхтелефонов, используемый в WAP-технологии. SVG (Scalable Vector Graphics) - язык описания двухмерных векторныхизображений.2.

Использование XML в качестве обменного формата в гетерогенныхкомпьютерных системах (технология веб-сервисов).3.2 Описание структур данных с помощью XMLМножество:<?xml version="1.0" encoding="Windows-1251"?><!-- Множество --><Множество><Элемент_множества id="1"><Параметры/></Элемент_множества><Элемент_множества id="2">5<Параметры/></Элемент_множества><!-- .

. . --><Элемент_множества id="N"><Параметры/></Элемент_множества></Множество>Массив:<?xml version="1.0" encoding="Windows-1251"?><!-- Массив --><Массив><Элемент_массива номер="1"><Значение/></Элемент_массива><Элемент_массива номер="2"><Значение/></Элемент_массива><!-- .

. . --><Элемент_массива номер="n"><Значение/></Элемент_массива></Массив>Описание массива и множества не отличаются друг от друга. Элементымассива могут быть упорядочены по следованию друг за другом или по значениюатрибута «номер». В множестве упорядоченность не учитывается.Дерево:<?xml version="1.0" encoding="Windows-1251"?><!-- Дерево --><Дерево><Ветвь_11><Лист/><Ветвь_21>6<Лист/><Лист/><Лист/></Ветвь_21><Ветвь_22><Лист/><Лист/></Ветвь_22></Ветвь_11><Ветвь_12><Лист/></Ветвь_12></Дерево>Древовидные структуры являются «естественными» для модели данныхXML.Граф (связи задаются в вершинах):<?xml version="1.0" encoding="Windows-1251"?><Граф><Вершина id="1"><Данные_о_вершине/><Выходы><Выход вершина="2"/><Выход вершина="3"/></Выходы></Вершина><Вершина id="2"><Данные_о_вершине/><Выходы><Выход вершина="1"><Данные_о_связи/></Выход>7</Выходы></Вершина><Вершина id="3"><Данные_о_вершине/></Вершина></Граф>Граф (вершины и связи задаются в отдельных секциях документа):<?xml version="1.0" encoding="Windows-1251"?><Граф><Вершины><Вершина id="1"><Данные_о_вершине/></Вершина><Вершина id="2"/><Вершина id="3"/></Вершины><Связи><Связь вершина_1="1" вершина_2="2"><Данные_о_связи/></Связь><Связь вершина_1="1" вершина_2="3"/><Связь вершина_1="2" вершина_2="1"/></Связи></Граф>Такое описание удобно использовать как для ориентированного, так и длянеориентированного графа.Таким образом, с помощью модели данных XML достаточно простоописывать различные структуры данных.83.3 Основы языка XPathXPath – это набор синтаксических правил для адресации частей XMLдокумента.

Язык XPath используется в технологии XSLT и в некоторых XMLориентированных базах данных.Главная задача XPath-запроса (XPath-выражения) – найти нужный фрагмент(элемент, атрибут) документа XML.XPath-выражение представляет собой строку, в которой адресуетсяфрагмент XML-документа. XPath-выражение похоже на запись пути в файловойсистеме, только вместо названий каталогов и файлов используются названияэлементов и атрибутов в документе.Документ XML для изучения XPath-выражений:<?xml version="1.0"?><A><B b="b1">B1</B><C a="a1">C1</C><E e="e1"><B a="a2">B2</B><G>G</G></E><B b="b3">B3</B><numbers><number id="1">2</number><number id="2">4</number><number id="3">8</number></numbers></A>Примеры основных выражений XPath и результаты их выполненияприведены в следующей таблице.XPath-выражениеРезультат выполнения9/Корневой элемент документа.AЭлемент A./AЭлемент A, вложенный в корневой элемент.