PRAKTIKUM ZUR VL - dbis. · PDF fileAPIs & Bibliotheken ... Praktikum 1 - Modelle und ... Modul eines XML-Prozessors zum Einlesen

PRAKTIKUM ZUR VL

NEUE KONZEPTE UND

TECHNIKEN FÜR

DATENBANKSYSTEME

Humboldt-Universität zu Berlin

Martin Kost

Agenda

Verarbeitung von XML

Beispiel Aufgabenverteilung

Prozessieren von XML

Darstellungsformen/Modelle zur Verarbeitung von XML

APIs & Bibliotheken

Aufgabe 1

FOAF

Office XML

Aufgabenstellung

12.11.2008

2

Praktikum 1 - Modelle und Bibliotheken zum Parsen von XML

Verarbeitung von XMLBeispiel Aufgabenverteilung


3

12.11.2008

Personen mit Fähigkeiten

XML-Quelldokument



4

12.11.2008


XML-Quelldokument

<Personal>

<pers:Angestellte>

<pers:Angestellter Schlüssel="Angest-123">

<pers:Name>

<pers:Vorname>Heinz</pers:Vorname>

<pers:Nachname>Müller</pers:Nachname>

</pers:Name>

<pers:Referenz xsi:type="tAngestellterFähigkeit" Fähigkeit="Tellerwaschen"/>

</pers:Angestellter>

<pers:Angestellter Schlüssel="Angest-009">

<pers:Name>

<pers:Vorname>James</pers:Vorname>

<pers:Nachname>Mystery</pers:Nachname>

</pers:Name>

<pers:Referenz xsi:type="tAngestellterFähigkeit" Fähigkeit="Selbstverteidigung"/>

<pers:Referenz xsi:type="tAngestellterFähigkeit" Fähigkeit="ProfAutoFahren"/>

<pers:Referenz xsi:type="tAngestellterFähigkeit" Fähigkeit="ZehnFingerSystem"/>


</pers:Angestellte>

</Personal>



5

12.11.2008


Aufgaben mit benötigten Fähigkeiten

XML-Quelldokument



6

12.11.2008



XML-Quelldokument

<Aufgaben>

<aufg:Aufgabe Schlüssel="Aufg-234">

<aufg:Bezeichnung>Tellerputzer in der Kantine</aufg:Bezeichnung>

<aufg:Referenz xsi:type="tAufgabeFähigkeit" Fähigkeit="Tellerwaschen"/>

</aufg:Aufgabe>

<aufg:Aufgabe Schlüssel="Aufg-2345">

<aufg:Bezeichnung>gespielter Geheimagent</aufg:Bezeichnung>

<aufg:Referenz xsi:type="tAufgabeFähigkeit" Fähigkeit="Selbstverteidigung"/>

<aufg:Referenz xsi:type="tAufgabeFähigkeit" Fähigkeit="ProfAutoFahren"/>

</aufg:Aufgabe>

</Aufgaben>



7

12.11.2008



Beschreibung von Fähigkeiten

XML-Quelldokument



8

12.11.2008




XML-Quelldokument

<Fähigkeiten>

<faeh:Fähigkeit Schlüssel="Tellerwaschen">

<faeh:Beschreibung>Wäscht super schnell Teller.</faeh:Beschreibung>

</faeh:Fähigkeit>

<faeh:Fähigkeit Schlüssel="ZehnFingerSystem">

<faeh:Beschreibung>Schreibt ganz schnell mit einer Tastatur.</faeh:Beschreibung>

</faeh:Fähigkeit>

<faeh:Fähigkeit Schlüssel="Selbstverteidigung">

<faeh:Beschreibung>Rettet sich aus jeder Gefahr.</faeh:Beschreibung>

</faeh:Fähigkeit>

<faeh:Fähigkeit Schlüssel="ProfAutoFahren">

<faeh:Beschreibung>Fährt wie ein Profi Auto.</faeh:Beschreibung>

</faeh:Fähigkeit>

</Fähigkeiten>



9

12.11.2008




XML-Quelldokument

Zuordnungen von Personen zu Aufgaben



10

12.11.2008




XML-Quelldokument

Zuordnungen von Personen zu Aufgaben<Zuordnungen>

<Zuordnung Angestellter="Angest-123" Aufgabe="Aufg-234"/>

<Zuordnung Angestellter="Angest-007" Aufgabe="Aufg-2345"/>

</Zuordnungen>



11

12.11.2008



Beschreibung von FähigkeitenAufgabenzuweisung für

Angestellte

XML-Quelldokument XML-Zieldokument

Verarbeitungsprozess




12

12.11.2008




Angestellte




<Angestellte>

<pers:Angestellter xmlns:pers="http://www.example.com/Personal" Schlüssel="Angest-123">

<pers:Name>

<pers:Vorname>Heinz</pers:Vorname>

<pers:Nachname>Müller</pers:Nachname>

</pers:Name>

<faeh:Fähigkeit xmlns:faeh="http://www.example.com/Faehigkeiten" Schlüssel="Tellerwaschen">

<faeh:Beschreibung>Wäscht super schnell Teller.</faeh:Beschreibung>

</faeh:Fähigkeit>

<aufg:Aufgabe xmlns:aufg="http://www.example.com/Aufgaben" Schlüssel="Aufg-234">

<aufg:Bezeichnung>Tellerputzer in der Kantine</aufg:Bezeichnung>

</aufg:Aufgabe>


…



13

12.11.2008




Angestellte




…

<pers:Angestellter xmlns:pers="http://www.example.com/Personal" Schlüssel="Angest-009">

<pers:Name>

<pers:Vorname>James</pers:Vorname>

<pers:Nachname>Mystery</pers:Nachname>

</pers:Name>

<faeh:Fähigkeit xmlns:faeh="http://www.example.com/Faehigkeiten" Schlüssel="Selbstverteidigung">

<faeh:Beschreibung>Rettet sich aus jeder Gefahr.</faeh:Beschreibung>

</faeh:Fähigkeit>

<faeh:Fähigkeit xmlns:faeh="http://www.example.com/Faehigkeiten" Schlüssel="ProfAutoFahren">

<faeh:Beschreibung>Fährt wie ein Profi Auto.</faeh:Beschreibung>

</faeh:Fähigkeit>

<faeh:Fähigkeit xmlns:faeh="http://www.example.com/Faehigkeiten" Schlüssel="ZehnFingerSystem">

<faeh:Beschreibung>Schreibt ganz schnell mit einer Tastatur.</faeh:Beschreibung>

</faeh:Fähigkeit>


</Angestellte>


Quelle: Dokument (AufgabenPersonenZuordnung.xml) mit

Beschreibung von Personen und Verweis auf deren Fähigkeiten

Beschreibung von Aufgaben und Verweis auf benötigte Fähigkeiten



Gewünschtes Ergebnis ist ein Dokument (Aufgabenverteilung.xml), welches alle Angestellten und mit deren zugeordneten Aufgaben auflistet:

Ein Wurzelelement Angestellte wird erzeugt

Die Elemente Angestellter werden extrahiert

Über die Verweise durch das Element Referenz mit dessen Attribut Fähigkeit werden den extrahierten Elementen Angestellter die referenzierten Elemente Fähigkeit hinzugefügt

Die Elemente Referenz werden nicht extrahiert

Den Angestellten (extrahierte Elemente Angestellter) sollen die zugewiesen Aufgaben (als Elemente Aufgabe) (referenziert über die Zuordnungen) als Inhalt hinzugefügt werden

Die Abfragen sollen auf Basis der Schlüssel arbeiten.

Prozess: Quelle einlesen und XML-Dokument mit Antworten ausgeben

12.11.2008Praktikum 1 - Modelle und Bibliotheken zum Parsen von XML

15

Verarbeitung von XMLper Quellcode


16

12.11.2008

reply=queryExternService(Service, keyword);

Ergebnis = 0;

if (reply.length()>0)

{

int StartResult = reply.find("<opensearch:totalResults>");

if (StartResult != string::npos)

{

int EndResult = reply.find("</opensearch:totalResults>", StartResult);

if (EndResult != string::npos)

{

if (GeneralTypeOps::strtoint(reply.substr(StartResult + 25, EndResult -

1), Ergebnis));

}

}

if (Ergebnis > 0)

{

if (keywordList.length()>0)

keywordList+="%20";

keywordList+=keyword;

…

Verarbeitung von XMLper Quellcode


17

12.11.2008


Ergebnis = 0;


{



{



{

if (GeneralTypeOps::strtoint(reply.substr(StartResult + 25, EndResult -

1), Ergebnis));

}

}

if (Ergebnis > 0)

{


keywordList+="%20";


…


Ergebnis = 0;


{



{



{

if (GeneralTypeOps::strtoint(reply.substr(StartResult + 25, EndResult - 1), Ergebnis));

}

}

if (Ergebnis > 0)

{


keywordList+="%20";


…

Verarbeitung von XMLEinsatz von Parsern und Bibliotheken


18

12.11.2008

Verarbeitung von XML Motivation für APIs, Parser & Bibliotheken

Welche Bestandteile eines XML-Dokuments können sinnvoll zurück gegeben werden?

Nicht in XML-Empfehlung definiert

Information Infoset

Deserialisierung

Serialisierung

Validität

Flexibilität

Robustheit

Modellüberführung

Abstraktion


19

12.11.2008

Verarbeitung von XMLMöglichkeiten der Verarbeitung

API„s, Parser & Bibliotheken

Sprachen

Abfrage

Veränderung

Skripte (Transformationen)

XPath, XSLT, XQuery, …

Speichern

Repository

DBMS


20

12.11.2008

Verarbeitung von XMLMöglichkeiten der Verarbeitung

Entwickler müssen operationale Kriterien und Performanzeigenschaften bei der Verarbeitung von XML berücksichtigen.

Was heißt Verarbeitung von XML?

Welche Komponenten spielen eine Rolle?

Welche Anforderungen ergeben sich aus (der Analyse) der umzusetzenden Anwendung?


21

12.11.2008

Verarbeitung von XML XML-Parser

XML-Prozessoren

Einlesen und Verarbeiten von XML-Dokumenten

XML-Parser

Modul eines XML-Prozessors zum Einlesen

Zur Verfügung stellen der Informationen für eine darüber liegende Anwendung

Implementierungen

Xerces kann über JAXP verwendet werden

SAX (Version 1&2)

DOM (Level 1&2)

Crimson, Gnome XML-Parser, …


22

Verarbeitung von XMLProzessieren von XML in vier Stufen


23

Parsen Zugriff Modifikation Serialisierung

XML-Eingabedokument XML-Ausgabedokument

Zeichen-

konvertierung

Lexikalische

Analyse (FSM)

Syntaktische

Analyse (PDA)

Semantische

Analyse

API

unabhängig von den verschiedenen Parse-Modellen

variiert zwischen Parse-Modellen

Bit-Strom(UTF-8/16, LE/BE,z.B. 3C 63 3E)

Zeichen-Strom(z.B. 003C 0063 003E =′<′ ′c′ ′>′)

Token-Strom(z.B. ′<c>′ ′Hallo′ ′</c>′)

Datenstruktur (Parse-Modell- abhängig)(z.B. Bäume, Ereignisse, integer arrays)

Umsetzung durch die Anwendung

Verarbeitung von XMLProzessieren von XML in vier Stufen


24

Parsen Zugriff Modifikation Serialisierung

XML-Eingabedokument XML-Ausgabedokument

Zeichen-

konvertierung

Lexikalische

Analyse (FSM)

Syntaktische

Analyse (PDA)

Semantische

Analyse

API

unabhängig von den verschiedenen Parse-Modellen

variiert zwischen Parse-Modellen

Bit-Strom(UTF-8/16, LE/BE,z.B. 3C 63 3E)

Zeichen-Strom(z.B. 003C 0063 003E =′<′ ′c′ ′>′)

Token-Strom(z.B. ′<c>′ ′Hallo′ ′</c>′)

Datenstruktur (Parse-Modell- abhängig)(z.B. Bäume, Ereignisse, integer arrays)

Umsetzung durch die Anwendung

Syntaktische Analyse (PDA):

• Überprüfung des

Eingabedokuments auf

Wohlgeformtheit und

• Validierung gegen ein

Schema

Verarbeitung von XML Modelle für das XML-Infoset

Ereignisbasiert

Baumbasiert

Daten-/Objektorientiert


25

12.11.2008


Vier Arten/Methoden der Verarbeitung

Ereignisbasiertes Push

SAX, XNI


26

Verarbeitung von XML Modelle für das XML-Infoset – Ereignisbasiert


27



28


<faeh:Beschreibung>Wäscht super schnell Teller.

</faeh:Beschreibung> …



29




Start Element: <Fähigkeit>



30




Start Elementname: Fähigkeit



31




Start Elementname: Fähigkeit



32




Attributname: Schlüssel



33




Attributname: Schlüssel



34




Attributwert: Tellerwaschen



35




Attributwert: Tellerwaschen



36




Start Element: <Beschreibung>



38





Start Element: Beschreibung

NS-url: http://www.example.com/Faehigkeiten

l_name: Beschreibung

attList: null

q_name: http://www.example.com/Faehigkeiten:Beschreibung



39







40




Start Elementname: Beschreibung



41




Start Elementname: Beschreibung



42




Text: Wäscht …



43




Text: Wäscht …


Push APIs Beispieltoken: Startelement, Endelement, Text, Start von

Elementnamen, Attributname, Attributwert, …

Nur Lesezugriff

Schnell

Streamable

Speicher-effizient

Vollständig

Von Grund auf korrekt

Programme können sehr komplex und unbeherrschbar werden


44

12.11.2008


Simple API for XML (SAX)

Programmierschnittstelle für verschiedene Programmiersprachen

ist eine ereignisorientierte Methode zum Verarbeiten von XML (per DocumentHandler-Schnittstelle und registrierte Callbackfunktionen)

bearbeitet/durchläuft das XML-Dokument sequenziell von oben nach unten

Push Parser

Verarbeitung sehr großer Dokumente möglich

wird nicht im Hauptspeicher gehalten

kein Object Model

XML-Dokumente können nur gelesen aber nicht erzeugt werden

schnell und einfach

ideal für alle Anwendungen, die ein XML-Dokument nur einmal "durchlesen" sollen, beispielsweise um es anzuzeigen

konkurriert mit DOM


45


Vier Arten der Verarbeitung


SAX, XNI

Ereignisbasiertes Pull

XMLPULL, CyberNeko, StAX


46


Pull APIs

Nur Lesezugriff

Schnell

Streamable

Speicher-effizient

In der Praxis weder vollständig noch korrekt

Programme können sehr viel einfacher als bei der

Verwendung von Push APIs wie SAX werden


47


Streaming API for XML (StAX)

JSR 173 (Java Specification Request)

Pull-Parsing-Mechanismus

dritte Darstellungsform von XML-Infoset

durch XMLEvent-Klassenhierarchie als eine Liste von

XMLEvent-Objekten (wiederverwendbar)


48


Axis Object Model (AXIOM)

API einfach und leichtgewichtig gestaltet

Tiefe der Klassenhierarchie sowie Anzahl von Methoden und Attributen der Klassen möglichst gering gehalten

XML-Infoset-konform

Aufgeschobener oder verzögerter Aufbau (Engl.: deferred building) des Objektmodells nur auf Anforderung

StAX-basiert

SOAP-Optimierung - zusätzliche Schicht mit SOAP-spezifischen Modellklassen

XOP/MTOM (Unterstützung binärer Daten)

XPath - JAXEN als XPath Engine

Quellen

http://entwickler.de/zonen/portale/psecom,id,101,online,1195,.html


49

http://entwickler.de/zonen/portale/psecom,id,101,online,1195,.html




SAX, XNI



Baum

DOM, JDOM, dom4j, XOM, ElectricXML, etc.


50

Verarbeitung von XML Modelle für das XML-Infoset – Baumbasiert

Tree APIs

Modellieren eines XML-Dokuments durch Verwenden

von Klassen zum Abbilden von Knoten

Komposition lässt einen Baum entstehen

Lese- und Schreibzugriff

Erlaubt in-memory Manipulation

Die einfachste beliebige(arbitrary) XML-API


51



52

Wurzel-Element:

Personal

Text:

Heinz

Element:

Angestellte

Element:

Angestellter

Attribut:

“Schlüssel“

Element:

Name

Element:

Vorname

Element:

Nachname

Text:

Müller

Element:

Referenz

Attribut:

“Fähigkeit“



53

Wurzel-Element:

Personal

Text:

Heinz

Element:

Angestellte

Element:

Angestellter

Attribut:

“Schlüssel“

Element:

Name

Element:

Vorname

Element:

Nachname

Text:

Müller

Element:

Referenz

Attribut:

“Fähigkeit“

Element name: NameattributeList: null

namespace: http://www.example.com/Personal

Node object Angestellter

null Referenz

Vorname Nachname


Document Object Model (DOM)

W3C-Standard für Programmierschnittstelle für verschiedene Programmiersprachen

DOM Level 0

mittels JavaScript nutzbare Techniken zum Zugriff auf HTML-Dokumente

DOM Level 1

DOM Core (DOM-Kern)

Bewegen im DOM-Baum

Manipulation der Knoten

Einfügen neuer Elemente

Setzen von Attributen

DOM Level 2

DOM Core: u. a. Erweiterung um XML-Namensraum-Unterstützung

DOM HTML, DOM Style, DOM CSS, DOM Views, DOM Events, DOM Traversal and Range

DOM Level 3

DOM 3 Core: umfassende Erweiterung, u. a. verbesserte Ausnahmebehandlung und Umgang mit Zeichenkodierungen

Load & Save

Serialisierung von Dokumenten oder Dokumentteilen

Parsen von XML-Dokumenten

Versenden und Abrufen von XML-Dokumenten über HTTP wie mit XMLHttpRequest-Technik

XPath, Events erweitert, Validation, Views und Formatting


55


XML-Zugriff über einen Objektbaum

komfortabler als SAX

aber für größere Dokumente ungeeignet

stellt Klassen, Schnittstellen und Methoden zur Verfügung, die eine hierarchische interne Darstellung eines XML-Dokuments erlauben

Objektbaum wird im Hauptspeicher gehalten

XML-Dokumente können gelesen und erzeugt werden

DOM-API bietet Möglichkeiten zum Zugriff und Verändern des Baums

geeignet für interaktive Anwendungen

DOM aufwendiger (nicht so effizient) wie SAX

benötigt mehr Speicher als SAX

konkurriert mit SAX


56



zum Einsatz auf vielen verschiedenen Plattformen -Spezifikation in der plattformunabhängigen SparcheIDL der Object Management Groupe (OMG) verfasst

IDL: Interace Definition Language

wird in der CORBA Spezifikation beschrieben

DOM nur Vorlage, die erst für verschiedene Programmierumgebungen implementiert werden muss

Für viele Sprachen wie z.B. Java, C++, Perl sind DOM Impementierungen frei verfügbar


57

12.11.2008



zum Einsatz auf vielen verschiedenen Plattformen -Spezifikation in der plattformunabhängigen SparcheIDL der Object Management Groupe (OMG) verfasst

IDL: Interace Definition Language

wird in der CORBA Spezifikation beschrieben

DOM nur Vorlage, die erst für verschiedene Programmierumgebungen implementiert werden muss

Für viele Sprachen wie z.B. Java, C++, Perl sind DOM Impementierungen frei verfügbar


58

Genau hier liegt auch das Problem!•Zu viele Details zu berücksichtigen•Dadurch zu komplex•Zu unkonkret

(keine Ausnutzung individueller Sprachfeatures möglich)•Zur Verwendung muss man Experte in XML und DOM sein!

12.11.2008


JDOM – Java-Bibliothek

Bietet Programmierschnittstelle

Erstellt einen an Java angepassten Objektbaum aus dem XML-Dokument

Stellt Klassen, Schnittstellen und Methoden zur Verfügung, die eine hierarchische interne Darstellung eines XML-Dokuments erlauben

Objektbaum wird im Hauptspeicher gehalten

API bietet Werkzeuge zum Zugriff und Verändern des Baums

XML-Dokumente können gelesen und erzeugt werden


59


JDOM: zum einfachen und effizienten Lesen, Verändern und Schreiben von XML mit Java

Einfacher zu verwenden als DOM durch den Einsatz konkreter Klassen

Interoperabilität durch XML, nicht durch die API

Java API läuft lediglich auf einem System

XML-Dokument muss portabel sein

Viele Methoden für individuelle Funktionen

Geeignet für interaktive Anwendungen

Konkurriert mit DOM & SAX

Integriert Bestandteile von DOM & SAX


60


JDOM-Bibliothek: kein Parser wie Xerces

Verwendet XML Parser zum Verarbeiten von XML-

Dokumenten

JDOM's SAXBuilder Klasse verwendet SAX

Ereignisse eines XML-Parsers zum Erzeugen des

JDOM-Baumes

Standard-Parser von JDOM ist der JAXP-Parser

Kann nahezu jeden Parser verwenden


61


Document docQuelle = saxBuilder.build( new File( args[0] ) );

Element eQuellWurzel = docQuelle.getRootElement();

// Angestellte suchen

Iterator iAngestellteOriginal = eQuellWurzel.getDescendants( new ElementFilter("Angestellter") );

for (; iAngestellteOriginal.hasNext(); )

{

Element eAngestellterOriginal = (Element) iAngestellteOriginal.next();

if( null == eAngestellterOriginal ) continue;

Element eAngestellter = (Element)eAngestellterOriginal.clone();

// Verweise/Referenzen auf Fähigkeiten suchen

Iterator iRefrenzenOriginal = eAngestellterOriginal.getDescendants( newElementFilter("Referenz") );

for (; iRefrenzenOriginal.hasNext(); )

{

…


62


JDOM – Homepage

http://www.jdom.org/

JDOM v1.0 API Specification

http://www.jdom.org/docs/apidocs/

Tutorial (XML, DOM, SAX, JAXP und JDOM mit Java)

http://www.jdom.org/docs/oracle/jdom-part1.pdf

http://www.torsten-horn.de/techdocs/java-xml.htm

JDOM Tutorial

http://www.torsten-horn.de/techdocs/java-xml.htm#Programmierbeispiele-JDOM

Model

http://www.cafeconleche.org/books/xmljava/chapters/ch15.html


63






















JDOM-Paket downloaden

http://www.jdom.org/dist/binary

Entpacken & Pfad-Variablen setzen (Pfad-zum-

JDOM-Verzeichnis = PzJV): set Classpath= PzJV\jdom.jar;%CLASSPATH%

export …


64



dom4j: DOM for Java

Alternative/Erweiterung zu JDOM mit besonders vielen

Features

XML, XPath und XSLT unter Verwendung des Java Collections

Framework

Volle Unterstützung für DOM, SAX und JAXP.


65


XOM (http://www.xom.nu/)

Einfach gehaltene API

Basiert auf Erfahrungen mit JDOM

Akzeptiert und produziert nur wohl geformtes XML

Duale streaming-/baumbasierte API

Zugriff auf Dokumentteile bereits während des Parsens

In-Memory-Modell

Filtern der Informationen bereits beim Strukturaufbau

Streaming

Verarbeitung Gigabyte großer XML-Dokumente


66

http://www.xom.nu/


XOM verwendet Xerces zum Parsen

Unterstützung von

Namespaces

XPath

XSLT

XInclude

xml:id

Canonical XML

Konvertierung von und nach SAX & DOM

Java-Bibliothek

java -classpath xom-samples.jar:xom-1.1.jar nu.xom.samples.PrettyPrinterfilename.xml

Artikel

http://www.ibm.com/developerworks/library/x-matters32.html


67




Verarbeitung von XML XOM – Unterschiede zu JDOM

Eine gemeinsame Node Superklasse

getValue Methode, welche XPath-Ergebnisse für jeden Knoten liefert

toXML Methode, welche einen String zurückgibt der die XML-Serialisierung des Knoten enthält

Kanonische Unterstützung von XML

XInclude

Streaming von Dokumenten, welche größer als derHauptspeicher sind

Well-formedness safe subclassing

Bessere Unterstützung invalider Dokumente

Validierung ohne Abweisen invalider Dokumente, …


68

Verarbeitung von XML Modelle für das XML-Infoset – XOM Beispiel (1)

public static void main(String[] args) {

String url = "http://www.spiegel.de/schlagzeilen

/rss/0,5291,273,00.xml";

Builder parser = new Builder();

// Parsen des Dokuments

Document document = parser.build(url);

Element oldRoot = document.getRootElement();

Element newRoot = new Element("linkset");

Elements toplevel = oldRoot.getChildElements();

for (int i = 0; i < toplevel.size(); i++) {

Element element = toplevel.get(i);

Element link = element.getFirstChildElement("link", "http://www.spiegel.de/unispiegel/0,1518,,00.html");

link.detach();

newRoot.appendChild(link);

}

System.out.println(newRoot.toXML());

} // Ende der main-Funktion


69

<?xml version="1.0" encoding="iso-8859-1"?>

<rss version="0.91">

<channel>

<title>SPIEGEL ONLINE - UniSPIEGEL</title>

<link>http://www.spiegel.de/unispiegel/0,1

518,,00.html</link>

<description>Schneller wissen, was wichtig

ist</description>

<language>de</language>

…

Verarbeitung von XML Modelle für das XML-Infoset – XOM Beispiel (2)

public static void main(String[] args) {

Builder parser = new Builder();

// Parsen des Dokuments

Document document = parser.build(args[0]);

Element oldRoot = document.getRootElement();

Element newRoot = new Element("linkset");

Document newDoc = new Document(newRoot);

…

OutputStream out = new FileOutputStream(“links.xml");

out = new BufferedOutputStream(out);

Serializer serializer = new Serializer(out, "ISO-8859-1");

serializer.write(newDoc);

} // Ende der main-Funktion


70




SAX, XNI



Baum

DOM, JDOM, dom4j, XOM, ElectricXML, etc.

Datenbindung (Marshalling)

Castor, Zeus, JAXB, JaxMe, etc.


71

Verarbeitung von XML Modelle für das XML-Infoset – Datenorientiert


72


Class Vorname

{

string Text;

};

Class Name

{

Vorname vorname_1;

Name name_1;

};

Class Angestellter

{

string Schlüssel;

Name name_1;

Referenz referenz_1

};


73


Data Binding APIs Bildet XML-Dokumente auf Klassen ab

Lese- und Schreibzugriff

Erlaubt in-memory Manipulation

Verbirgt XML-Details


74

12.11.2008


Probleme mit Data Binding

Annahmen:

Dokumente besitzen Schema

Dokumente sind valide

Strukturen sind meist flach und nicht rekursiv

Dokumentzentrierte (textlastige) Dokumente sind es nicht wert beachtet zu werden

Gemischter Inhalt existiert nicht

„Choices“ existieren nicht

Reihenfolge spielt keine Rolle

Sicht der Welt durch die Objekt-gefärbte Brille


75

Verarbeitung von XML Modelle für das XML-Infoset – Tokenindexierung

Virtual Token Discriptor (VTD)

Verwendung von 64-Bit integer-arrays

VTD-record (Positionen der Token im Originaldokument)

location caches (parent-, child-, sibling-Beziehungen

zwischen Token)

Originaldokument bleibt erhalten

Lange Lebenszeit der strukturierten Daten

Vermeidet Mehraufwand der Objekterzeugung

http://vtd-xml.sourceforge.net


76

Verarbeitung von XML Modelle für das XML-Infoset – Vergleich


77

Personal

Heinz

Angestellte

Angestellter“Schlüssel“

Name

Vorname Nachname

Müller

Referenz

start document

…

start element: Fähigkeit

attribute: Schlüssel

start element: Beschreibung

character: Wäscht …

end element: Beschreibung

…

end document

DOM: Baumobjekt

Lebenszeit: Lang Objekt: Ja

SAX/StAX: Ereignisse

Lebenszeit: Kurz Objekt: Nein

Class Vorname

{

string Text;

};

Class Name

{

Vorname vorname_1;

Name name_1;

};

Class Angestellter

{

…

Data Streaming: Klassen

Lebenszeit: Lang Objekt: Ja

Verarbeitung von XML Parser-Anwendungs-Interaktion


78

Loop

// Kommuniziert mit Tokenizer

// Erzeugt die Datenstrukturen

// Datenstrukturen vollständig

erzeugt

// Bereit für den Zugriff durch

die Anwendung

Parser

// Navigieren über die

Datenstrukturen

Anwendung (Zugriff)

Loop// Aufruf von nextEvent()

// Überprüfen des Ereignistyps

// Aufruf der “callback” Funktion

------------------------------------------------------

Event nextEvent() {


// Erzeugt Ereignis durch Klassifizierung

// Erzeugt Objekte für Token

// Rückgabe des Ereignisses

}

Push Parser

”Callback” FunktionenstartELement(…) {

// Verarbeite das Ereignis

return;

}

…

Event nextEvent() {


// Erzeugt Ereignis durch

Klassifizierung

// Erzeugt Objekte für Token

// Rückgabe des Ereignisses

}

Pull Parser

Loop

// Aufruf von nextEvent()

// Überprüfen des Ereignistyps

// Verarbeite das Ereignis

Zugriff ermöglicht Aufruf entspr. “callback” Funkt. Antwort

Aufruf von

nextEvent()

Rückgabe des

Ereignisses

Verarbeitung von XML Weitere APIs & Bibliotheken

JAXB: Java Architecture for XML Binding

definiert Mechanismus

zum Schreiben von Java-Objekten als XML-Dokument (Marshalling)

zum Erzeugen von Java-Objekten aus XML-Dokumenten (Unmarshalling)

JAX-RPC: Java API for XML-based Remote ProcessCommunications/Call


zum Austausch synchroner XML-Nachrichten als Remote ProcedureCalls (z.B. für SOAP-RPC)

JAXM : Java API for XML Messaging


zum Austausch asynchroner XML-Nachrichten (z.B. für SOAP-Dokumente und ebXML)


79


JAXR: Java API for XML Registries


zum Veröffentlichen verfügbarer Dienste in einer externen

Registry

zur Suche von Diensten in einer solchen Registry (z.B. für

UDDI und ebXML Registry).


80


JAXP: Java API for XML Processing (Auch: Java API for XML Parsing)

Einheitliche API für XML-Parser unter Java (stellt Standard-Schnittstellen zum Parsen und Manipulieren von XML-Dokumenten zur Verfügung)

Umfasst DOM, SAX und XSLT und kann verschiedene XML-Parser einbinden (über einen 'pluggability Layer')

Ist ab J2SE 1.4 enthalten

Project X Parser (von Sun in JAXP-Paket) -Referenzimplementation eines Parsers nach dieser API

Überlässt die Wahl des Parsers dem Programmierer

Plugability Layer – zum Festlegen des zu benutzenden Parser

Parser die JAXP-Schnittstellen entsprechen

Apache Xercex-J Parser

Project X Parser


81


libxml (2), xmlwrapp für C++

Visual Studio Bibliotheken (.Net)


82

Übungen

~fünf


83

XML-Parsing

12.11.2008

1. Übung

Friend Of A Friend (FOAF)

Menschen und ihre Beziehungen untereinander maschinen-verständlich (≠ maschinen-lesbar) machen.

Eigene Stammdaten erfassen

Liste mit Verwandten, Freunden, Kollegen und Kontakten erstellen

Im Internet veröffentlichen Ich und meine Beziehungen werden durchsuchbar

Basiert auf RDF/XML mit speziellem Vokabular (wie z.B. RSS 2.0)

Automatische Verarbeitung der Inhalte; z.B. Adresse Verknüpfung mit Karte/Navigation

Diverse Werkzeuge bereits vorhanden

Verwendung in sozialen Netzwerken

http://www.w3.org/RDF/Validator/

http://www.foaf-project.org/ http://xmlns.com/foaf/spec/


84

12.11.2008


http://www.ibm.com/developerworks/xml/library/x-foaf.html






1. Übung













85

12.11.2008

<foaf:Person rdf:about="http://www.example.org/~heinzi/">

<foaf:name>Heinz Müller</foaf:name>

<foaf:title>Herr</foaf:title>

<foaf:givenname>Heinz</foaf:givenname>

<foaf:family_name>Müller</foaf:family_name>

<foaf:gender>male</foaf:gender>

<foaf:nick>Heinzi</foaf:nick>



<foaf:mbox_sha1sum>

b62f43717e01cb0dba02e2485f15228ee08fc0fc</foaf:mbox_sha1sum>

<foaf:homepage rdf:resource="http://www.example.org/~heinzi/"/>

<foaf:phone rdf:resource="tel:0123456789"/>

<foaf:workplaceHomepage rdf:resource="http://www.mensageschirr.example.com"/>

<foaf:schoolHomepage

rdf:resource="http://www.example.com/schulen/gesamtschuleXY/"/>

…








1. Übung













86

12.11.2008

…

<foaf:knows>

<foaf:Person>

<foaf:name>James Mystery</foaf:name>

<foaf:mbox_sha1sum>

91b9e2e77fe5a8e72fea1f647352cc44d6cbd4ee</foaf:mbox_sha1sum>



</foaf:Person>

</foaf:knows>

<foaf:interest>

<rdf:Description rdf:about="http://www.example.org/qualification/TellerWaschen">

<dc:title>Ausbildung im Teller waschen</dc:title>

<rdfs:comment>Wäscht super schnell Teller.</rdfs:comment>

</rdf:Description>

</foaf:interest>

</foaf:Person>








1. Übung

OpenOffice XML

Dokumente mit Endung .odt sind jar-ähnliche zip-

Formate (in .zip umbenennen und entpacken),

welche diverse XML-Dateien enthalten


87

12.11.2008

1. Übung

OpenOffice XML

Dokumente mit Endung .odt sind jar-ähnliche zip-

Formate (in .zip umbenennen und entpacken),

welche diverse XML-Dateien enthalten


88

12.11.2008

…

<text:h text:style-name="Heading_20_1" text:outline-level="1" text:is-list-

header="true">Aufgabenzuordnung </text:h>

<text:h text:style-name="Heading_20_2" text:outline-level="2">Betreffende

Person</text:h>

<text:p text:style-name="Text_20_body">

<text:span text:style-name="T3">Name: </text:span>

<text:span text:style-name="T4">Herr Heinz </text:span>

<text:span text:style-name="Emphasis">

<text:span text:style-name="T6">Müller</text:span>

</text:span>

</text:p>

…

1. Übung - Aufgabenstellung


89

12.11.2008

1. Übung - Aufgabenstellung

Einlesen und Erzeugen von XML-Dokumenten mit einer der vorgestellten Bibliotheken (JDOM, XOM, AXIOM, …)

Gegeben:

FOAF-Datei (FOAF.xml) als RDF/XML-Dokument mit Informationen über Personen und deren Fähigkeiten (foaf:interest)

XML-Dokument mit Aufgabenstellungen und benötigten Fähigkeiten (AufgabenFaehigkeitenZuordnung.xml)

Schemabeschreibung für XML-Dokumente von OpenOffice Writer und Microsoft Word 2007 (Hilfe + Webseiten)

Schablonen für XML-Zieldokumente von OpenOffice Writer und Microsoft Word 2007

Beispielausgabe als pdf

Aufgabe: Quellen einlesen und XML-Dokumente mit Aufgabenzuweisungen im OpenOffice (3.0) Writer oder Word 2007 Format ausgeben


90

12.11.2008

Literaturangaben

http://www.w3.org

http://www.w3.org/TR/2004/REC-xml-20040204/

http://www.w3.org/TR/xml-infoset/

http://www.schumacher-netz.de/TR/2001/REC-xml-infoset-20011024-de.html

http://www.w3.org/XML/Schema#dev

http://www.w3.org/TR/xmlschema-0/

http://www.edition-w3c.de/TR/2001/REC-xmlschema-0-20010502/

http://www.w3.org/DOM/


91

12.11.2008

http://www.w3.org/





















http://www.w3.org/XML/Schema













http://www.w3.org/DOM/

Literaturangaben

Tak Cheung Lam, Jianxun Jason Ding, Jyb-Charn Liu: XML Document Parsing: Operational and Performance Characteristics; Computer - Innovative Technology forComputer Professionals; IEEE, September 2008

http://www.xom.nu/whatswrong/img6.html http://xom.nu/samples.xhtml http://xml.coverpages.org/xml.html http://www.jdom.org/ http://www.jdom.org/dist/binary http://www.jdom.org/docs/apidocs/ http://java.sun.com/xml/jaxp/dist/1.1/docs/tutorial/overvie

w/3_apis.html http://www.oracle.com/technology/oramag/oracle/02-

sep/o52jdom.html http://www.torsten-horn.de/techdocs/java-xml.htm


92

12.11.2008

http://www.xom.nu/whatswrong/img6.html



http://xml.coverpages.org/xml.html






http://java.sun.com/xml/jaxp/dist/1.1/docs/tutorial/overview/3_apis.html

http://java.sun.com/xml/jaxp/dist/1.1/docs/tutorial/overview/3_apis.html

http://www.oracle.com/technology/oramag/oracle/02-sep/o52jdom.html








Literaturangaben

http://www.foaf-project.org/

http://xmlns.com/foaf/spec/


http://ortw.in/2008/01/08/alles-ueber-foaf/

http://was-ist-foaf.de/


http://www.ibm.com/developerworks/xml/library/x-think4/index.html

http://www.ldodds.com/foaf/foaf-a-matic.de.html


93

12.11.2008

Documents

PRAKTIKUM ZUR VL - dbis. · PDF fileAPIs & Bibliotheken ... Praktikum 1 - Modelle und ... Modul eines XML-Prozessors zum Einlesen