Часть 2 (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 2(4 семестр)Москва2014СОДЕРЖАНИЕ1ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................................................................... 32ЦЕЛЬ ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМА ............................................................................................ 33КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ИЗУЧЕНИЯ, ИССЛЕДОВАНИЯ ............................... 43.13.2ИСПОЛЬЗОВАНИЕ DTD ДЛЯ ОПИСАНИЯ СТРУКТУРЫ ДОКУМЕНТОВ XML................................................... 43.1.1Пример внешнего DTD ....................................................................................................................

43.1.2Пример несоответствия документа XML и DTD ...................................................................... 103.1.3Пример встроенного DTD............................................................................................................. 113.1.4Графическое представление DTD ................................................................................................ 133.1.5Генерация DTD и XML-схемы по XML-документу ..................................................................... 163.1.6Преобразование DTD в XML-схему и XML-схемы в DTD ...........................................................

16ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СХЕМ XML ДЛЯ ОПИСАНИЯ СТРУКТУРЫ ДОКУМЕНТОВ XML ...................................... 173.2.1Пример XML-схемы ....................................................................................................................... 173.2.2Графическое представление схемы XML ....................................................................................

223.2.3Использование простых типов и ограничений ........................................................................... 233.2.4Списки и объединения ....................................................................................................................

283.2.5Простые элементы с атрибутами ............................................................................................. 313.2.6Использование сложных (составных) типов .............................................................................. 333.2.7Шаблоны проектирования схем ................................................................................................... 444СХЕМА И ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ ................................................................

525СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА ПО ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ.......................................................... 526ЗАДАЧИ И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ .................................................................................. 536.1ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 5 .......................................................................................................................... 536.2ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 6 .......................................................................................................................... 536.3ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 7 ..........................................................................................................................

536.4ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 8 .......................................................................................................................... 54КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ...................................................................................................................

54787.1ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 5 .......................................................................................................................... 547.2ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 6 ..........................................................................................................................

547.3ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 7 .......................................................................................................................... 557.4ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 8 .......................................................................................................................... 55ЛИТЕРАТУРА .............................................................................................................................................. 5521 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.Данныеметодическиеуказаниясодержатописаниевторойчастилабораторного практикума, которая включает 4 лабораторные работы:1.

Использование DTD для описания структуры документов XML (2часа)Лабораторная работа предназначена для практического освоения описанияструктуры документов XML с использованием технологии DTD.2. Основы разработки схем XML (2 часа)Лабораторная работа предназначена для практического освоения описанияструктуры документов XML с использованием технологии схем XML.3. Разработка схем XML. Использование составных типов (2 часа)Лабораторнаяработапредназначенадляпрактическогоосвоенияиспользования составных типов при разработке схем XML.4. Разработка схем XML.

Шаблоны проектирования схем (2 часа)Лабораторная работа предназначена для практического освоения разработкисхем XML с применением различных шаблонов проектирования.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 второй части лабораторного практикума студентдолжен уметь: описывать структуру документов XML с использованием технологииDTD; описывать структуру документов XML с использованием технологиисхем XML.3 Краткаяхарактеристикаобъектаизучения,исследования3.1 Использование DTD для описания структуры документовXMLDTD является одним из способов проверки правильности структурыдокумента XML.

Исторически он появился даже ранее, чем технология XML, таккак DTD-описания перешли в XML из SGML.DTD расшифровывается как Document Type Definition, описание типовдокумента.В XML-документах DTD определяет набор используемых элементов,идентифицирует элементы, которые могут использоваться внутри другихэлементов, определяет возможные атрибуты для каждого элемента.3.1.1 Пример внешнего DTDРассмотрим пример использования DTD для документа XML.

В этомпримере используется внешний DTD, который располагается в отдельном файле.В XML-документ встраивается ссылка на этот внешний файл.Пример 1.4Файл XML:<?xml version="1.0" encoding="Windows-1251"?><!DOCTYPE languages SYSTEM "languages.dtd" ><languages><language id="1"><name>HTML</name><year>01.01.1990</year><howold>19</howold></language><language id="2"><name>XML</name><year>01.01.1998</year><howold>11</howold></language><language id="3"><name>SGML</name><year>01.01.1986</year><howold>23</howold></language><empty attr1="1" attr2="текст"/><CDATA_Example><![CDATA[<<<<<<<<<<>>>>>>>>>]]></CDATA_Example></languages>Файл DTD:<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><!-- В файле DTD могут быть использованы комментарии, если объявленаинструкция обработки xml --><!ELEMENT name (#PCDATA)><!ELEMENT year (#PCDATA)><!ELEMENT howold (#PCDATA)><!ELEMENT CDATA_Example (#PCDATA)>5<!ELEMENT language (name, year, howold)><!ATTLIST languageid CDATA #REQUIRED><!ELEMENT empty EMPTY><!ATTLIST emptyattr1 CDATA #REQUIREDattr2 CDATA #REQUIRED><!ELEMENT languages (language+, empty, CDATA_Example)>ПроверитьсоответствиеXML-документафайлуDTDможносиспользованием XMLPad.Для этого необходимо открыть документ XML и выбрать пункт меню«XML/Validate».Если документ «валиден», то есть соответствует DTD, то выдаетсясообщение об отсутствии ошибок.Рис.

1. Результат выполнения примера 1.6Присоединение DTD-файла к документу XML производится во второйстроке XML-документа:<!DOCTYPE languages SYSTEM "languages.dtd" >Имя файла, который содержит DTD – «languages.dtd». К файлу DTD можетбыть указан полный путь, если он расположен в другом каталоге.Рассмотрим более подробно текст DTD-описания.<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><!-- В файле DTD могут быть использованы комментарии, если объявленаинструкция обработки xml -->DTD-документ может быть объявлен как XML-документ, то есть начинатьсяс инструкции обработки <?xml .

. . ?>. Это дает возможность использовать вдокументе XML-комментарии. Если комментарии не нужны, то инструкцияобработки <?xml . . . ?> может быть пропущена.<!ELEMENT name (#PCDATA)><!ELEMENT year (#PCDATA)><!ELEMENT howold (#PCDATA)><!ELEMENT CDATA_Example (#PCDATA)>С помощью команды !ELEMENT объявляется элемент в документе. Послекоманды !ELEMENT следует название элемента, в скобках указываетсясодержимое элемента.#PCDATA расшифровывается как «parsed character data», разбираемыесимвольные данные.

Это данные, которые будут разбираться анализатором,например, они могут включать секцию <![CDATA[ ]]>.Элементы, обозначенные как #PCDATA, могут включать текст, но не могутвключать вложенные элементы.При объявлении атрибутов также используется обозначение CDATA – этоданные, которые не будут разбираться анализатором.<!ELEMENT language (name, year, howold)>7В элемент language могут быть вложены элементы name, year, howold. Онидолжны следовать именно в таком порядке, каждый элемент встречается один раз.После названия элемента, а также после выражения в скобках могутвстречаться символы «?», «+» и «*». Эти символы определяют количествовхождений элемента.«?» – элемент встречается 0 или 1 раз.«*» – элемент встречается 0 и более раз (итерация).«+» – элемент встречается 1 и более раз (позитивная итерация).То есть используется способ описания, похожий на тот, которыйприменяется в дискретной математике для описания цепочек символов,допускаемых автоматом.Примеры:<!ELEMENT language (name?, year*, howold+)><!ELEMENT language (name, year, howold)*>Если символ стоит после скобок, то он применяется ко всему выражению вскобках.