Основы работы с XML

XML – это расширяемый язык разметки. Он создан для формирования логической структуры данных, их хранения и передачи в максимально удобном виде не только для компьютера, но и для человека. Выделяется простотой и ясностью синтаксиса. При помощи XML можно описывать документы через тэги.

Данная статья расскажет об особенностях XML-языка, а также о его ключевых элементах. Предстоит разобраться в тэгах и атрибутах, без которых формирование итогового кода документа не представляется возможным. Информация будет полезна как разработчикам, так и тестировщикам программного обеспечения. 

Области применения и возможности

XML – простой и понятный язык разметки. Он используется везде, где необходимо выделение логического содержимого документа для дальнейшей обработки. Соответствующий формат является рекомендованным Консорциумом Всемирной паутины (W3C). За счет данной особенности XML используется в API при формировании серверных ответов.

XML предусматривает следующие возможности:

• формирование разметки текста по смыслу – от важных к второстепенным блокам;
• запись иерархии;
• хранение типовых данных – настройки программ, названия (заголовки), скрипты и иные элементы;
• создание текстов для машинного обучения;
• хранение результатов использования текстовых редакторов.

Иерархии XML применяются в самых разных языках разработки:

• OWL и RDF – для описания структур и ресурсов имеющихся каталогов;
• HTML – отображение страниц в интернете;
• WSDL – обращение к удаленным веб-серверам и приложениям;
• SVG – формирование векторных изображений (картинок).

Рассматриваемый язык – это средство обмена данными, обработки и упорядочения информации.

Особенности

XML чем-то напоминает HTML. Данные языки нужно использовать совместно – они дополняют друг друга. Рассматриваемый расширяемый ЯП имеет следующие особенности:

1. Приложения, написанные на нем, будут работать, даже если часть данных будет стерта или добавлена. Он хорошо подходит для создания новых версий файлов, а также иных электронных элементов.
2. Все собранные сведения будут храниться в виде текста. Это делает их программно- и машинно-независимыми.
3. Код синтаксически прост и понятен. Он легко читается не только компьютерами, но и человеком. Высокий уровень читаемости является одним из главных преимуществ.
4. Размеры XML-документов больше бинарного представления аналогичных данных.
5. Гибкость и отсутствие жестких ограничений при формировании документов. Это означает, что для одних и тех же структур поддерживается множество способов интерпретации.

XML документ должен быть открыт одним из текстовых редакторов. Считать информацию удастся как при помощи специальных приложением, так и «Блокнотом» в Windows.

Стандарты

Перед тем как изучать теги XML, а также остальные его элементы, нужно учесть существование так называемых стандартов. Так называются расширения, при помощи которых удается получить дополнительные возможности для работы с XML-документами.

Наиболее популярными из них являются такие элементы как:

• XPath – расширение, упрощающее навигацию по XML-документам;
• AJAX – помогает изменять веб-страницу без ее перезапуска;
• XSLT – конвертирование .xml в другие форматы;
• XML DOM – используется для получения, изменения, добавления, а также удаления отдельных элементов из исходного документа;
• XQuery – инструмент обработки данных;
• DTD – расширение, при помощи которого можно определить список разрешенных элементов для сущности в исходном файле.

XML-документ – это информация, заключенная в теги. Он может быть создан в обычном текстовом редакторе.

Введение в синтаксис

Структура файла XML является древовидной. Это значит, что в них используются наборы тегов, внутри которых тоже могут располагаться теги с теми или иными параметрами. Самый верхнеуровневый узел – это корень. Все, что располагается под ним – листья.

При написании кода XML tags заключаются в скобки «<» и «>». Ниже – наглядный пример структуры типичного XML-документа.

При формировании исходного кода необходимо помнить следующие правила и принципы:

1. Файл может включать в себя элемент под названием «пролог». Он будет располагаться в верхней части исходного кода. Заданный пример в первой строке указывает, что используется xml version 1.0, а также кодировка (encoding) UTF-8. Этот элемент полезен, если в исходном файле задействован текст на нескольких языках.
2. Корневой элемент в XML является обязательным. Он называется «root». В заданном примере им выступает <claim>.
3. Все компоненты, включая корневой элемент в XML, должны заключаться в кавычки, но и иметь закрывающие теги. Они помечаются дополнительным символом – слешем.
4. Регистр для тегов XML имеет значение.
5. Правила синтаксиса языка указывают, что значения атрибутов должны быть заключены в кавычки. Атрибут – это характеристика тегов XML. Любые tags могут иметь атрибуты. В предложенном примере это version и encoding.
6. Реестр – не единственная «проблема» при написании кода. Вложенность тегов контролируется. Это значит, что исходный код всегда должен содержат открывающий тег и закрывающий. В противном случае код будет обработан некорректно.

Правила синтаксиса XML учитывают все символы форматирования, включая пробелы, запятые и иные элементы.

Пространство имен

В XML-коде иногда могут встречаться одинаковые по написанию объекты. Пример – Claim. Этот элемент – и жалоба, и обращение. Системе необходимо сообщить, какие принципы обработки данных применить в первом случае, а какие – во втором объекте.

Для этого используется так называемое пространство имен. Оно позволяет избежать конфликтов наименования элементов. Задается в качестве значений атрибутов XML. Пример – есть корневой элемент root. Он имеет несколько атрибутов. Для примера – два.

Теперь нужно указать, что «xmlns:…/request» – это обращение, а «xmlns:…/claim» — жалобы. Остается добавить префиксы в соответствующий блоки исходного кода. Обработчик выдаст корректный результат обработки.

Правила декларации

XML-документы могут содержать дополнительно такой элемент как декларация. Это и есть «пролог». Для его формирования у tag существуют следующие правила:

1. Регистр имеет значение. Начинается декларация с <? xml>. Все элементы в записи должны быть строчными.
2. При формировании пролога важно соблюдение порядка параметров. Сначала пишется версия, затем – кодировка и тип.
3. Допускается использование в синтаксисе не только двойных, но и одинарных кавычек.
4. Если в документе есть пролог, он должен выступать первым утверждением всего файла.
5. Протоколы HTTP способны переопределять значения кодировки, указанной при формировании XML-файла.

Эти простые правила помогут быстрее и эффективнее создавать коды без лишних ошибок компиляции.

Теги

Теги в XML – это основные элементы (узлы) исходного кода. Их имена заключаются в треугольные скобки. Правила синтаксиса указывают на то, что каждый XML-элемент должен быть закрыт начальным или конечным элементом.

Выше – два примера реализации грамотного синтаксиса рассматриваемого языка. Он поддерживает вложенность. Так называется ситуация, когда внутри элемента tag размещаются другие теги. Дочерние элементы не должны перекрываться – конечный тэг должен быть с точно таким же именем, как и у самого последнего непревзойденного начального tag.

Выше – примеры неправильного и правильного формирования вложенности.

Существуют так называемые пустые теги. Текст, который возникает между начальным и конечным тегами – это контент. Элемент без содержимого называется пустым. Он может быть представлен несколькими способами:

1. Начальной меткой, за которой сразу следует конечная. Форма представления – <hr></hr>.
2. Полным тегом пустого элемента. Запись имеет следующую форму представления – <hr />.

Такие элементы используются для компонентов исходного кода, которые не имеют в своем составе никакого содержимого.

Элементы

Элемент – это своеобразный «строительный блок» XML-документа. Обладают различным поведением. Могут вести себя как контейнеры для хранения элементов, атрибутов, медиа-объектов, а также текста. Элементы включены в состав каждого XML-файла. Область их действия обозначается начальным и конечным тэгами.

Задаются по форме:

Здесь element name – это имя элемента. Оно должно быть одинаковым в начальных и конечных тегах. Чувствительно к регистру. Attribute1 и attribute2 – это атрибуты (attributes) элемента. Они в программном коде разделены пробелами. Служат для определения свойств того или иного компонента. Связывает имя со значением, представленной строкой символов. 

Здесь рекомендуется запомнить следующие правила:

1. Имя элемента может включать в себя буквы и цифры. Знаки препинания не поддерживаются. Исключение составляет дефис, а также нижнее подчеркивание и точка.
2. Имена чувствительны к регистру. Не только в XML элементах, но и во всем документе.
3. Начальный и конечный теги компонента должны совпадать друг с другом.

Один элемент может включать в себя разные типы данных. Он иногда содержит не только обычный текст, но и другие компоненты.

Атрибуты

Атрибут (attribute) – компонент, который задает одно свойство для элемента при помощи пары имя-значение. Таких составляющих у XML tag может быть несколько:

В предложенном выше примере href выступает именем атрибута, а адрес веб-страницы – его значением.

При формировании атрибутов и элементов в XML необходимо помнить, что:

1. Регистр важен для обоих компонентов.
2. Один и тот же атрибут не может обладать несколькими значениями.
3. Имя (заголовок) атрибута прописывается без кавычек. Значения – только в них.
4. Атрибуты и элементы XML тесно связаны между собой. Первые используются для различения вторых, если компоненты кода обладают одними и теми же именами.
5. Имя атрибута не должно появляться в начальном теге или теге пустого элемента больше одного раза.
6. Атрибуты объявляются в определении типа документа. Для этого используется список.
7. Значения могут включать в себя не только прямые значения, но и ссылки (прямые/косвенные) на сущности внешних объектов.

Атрибуты необходимы для добавления уникальных меток к элементам, а также их дальнейшего размещения в категории. Эти компоненты помогают добавлять логически флаги и иные связывания elements со строками данных.

Выше – пример использования атрибутов. Также стоит запомнить, что атрибуты:

• не могут включать в себя множественные значения в отличие от элементов;
• не поддерживают древовидные структуры;
• сложно расширяемые;
• достаточно трудно читать и обслуживать.

Элементы рекомендуется использовать непосредственно для данных, а XML атрибуты – для иной информации.

Типы

Атрибуты могут быть нескольких типов:

Тип атрибута	Характеристика
String	Строка. В качестве значения атрибута XML может выступать любая буквенная строка. CDATA – символьные данные. Это указывает на то, что любая строка символов без разметки становится частью атрибута.
TokenizedType	Могут быть представлены несколькими способами:ID – указание элемента кода в качестве уникального;IDREF – применяется для ссылки на идентификатор, который был предопределен для другого элемента;ENTITY – атрибут представляет сущность извне внутри файла;IDREFS – ссылка на все идентификаторы элемента;ENTITIES – атрибут представляет внешние объекты;NMTOKEN – то же самое, что и CDATA, но с ограничениями данных, используемых в качестве части атрибута.
EnumeratedType	Значения могут быть NotationType или перечисление. Первый вариант ссылается на Notation, объявленный в XML. Второй определяет список значений, которым должно удовлетворять значение атрибута.

Выше – таблица, которая поможет лучше узнать типы атрибутов.

Сущности

Рассматривая инструкции по обработке XML файлов, необходимо обратить внимание на сущности. Они тоже тесно связаны с элементами и атрибутами.

Сущность – это символы, которые имеют особое значение. При вписывании в тэг XML будут обрабатываться и выдавать тот или иной результат.

Код, написанный выше, приведет к ошибке. Чтобы она не возникала, необходимо заменить символ «<» на его сущность. В данном случае исправленный и корректный код будет иметь такую запись:

Всего в XML предусматриваются 5 сущностей:

Строго запрещены только символы «амперсанд» и «меньше». Остальные символьные записи можно использовать без сущностей, но это может привести к ошибкам обработки исходного кода.

Комментарии

Комментарии XML похожи на аналогичные элементы в HTML. Они могут быть добавлены в исходный код в качестве примечаний. Необходимы для того, чтобы теги в XML файле стали более понятными. Нацелены на разъяснение исходного кода.

Комментарии используются для включения связанных ссылок, информации и подсказок. Они видны только в исходном коде. Появляются в любом месте XML-кода.

Синтаксис: <! — комментарий — >.

Вкладывать комментарии друг в друга нельзя. Также необходимо запомнить, что:

• комментарии не могут быть определены до объявления XML;
• в исходном документе комментарии можно использовать в любом месте;
• не допускается использование соответствующего элемента в значениях атрибутов.

XML похож на HTML. Далее предстоит выяснить, что лучше использовать при программировании.

HTML или XML

HTML и XML – два схожих между собой языка. Они дополняют друг друга, хоть и отличаются по назначению. XML используется для хранения и передачи данных, HTML – для их корректного отображения на экране.

Теги в HTML являются предопределенными. Браузеры знают о них максимум информации, за счет чего при считывании происходит отображение данных. В XML эти элементы описываются разработчиком. Браузеры об этих элементах ничего не знает.

XML-файлы легко преобразуются в HTML. При передаче информации с сервера в браузеры, соответствующий процесс реализовывается автоматически. Разработчикам рекомендуется использовать эти языки в связке друг с другом.

Как освоить языки разметки

Независимо от того, какой именно язык программирования заинтересовал пользователя, он смогут пройти обучающие онлайн курсы, чтобы быстро освоить выбранное направление. Пример – от образовательного центра OTUS.

Преимуществами дистанционных курсов служат:

• сжатые сроки обучения и материал, поданный в понятной даже новичкам форме;
• кураторство;
• домашние задания и богатая практика;
• возможность совмещения с работой и семьей;
• возможность получить помощь при трудоустройстве по выбранному IT-направлению.

Пользователь сможет выбрать один или несколько курсов для одновременного изучения. В конце будет выдан электронный сертификат, подтверждающий навыки. Вместе с компьютерными дистанционными курсами будет легко понять, как составлять заголовок в коде, что значит «note date» и int, а также как компилировать приложения на устройствах.

Хотите освоить современную IT-специальность? Огромный выбор курсов по востребованным IT-направлениям есть в Otus! Также обратите внимание на курсы по тестированию в Otus. Присутствуют варианты как для продвинутых, так и для начинающих пользователей.