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书名：XML基础教程

出版年份：2012-3

页数：190

内容简介：

《XML基础教程(第2版)》主要针对XML的初学者，重点放在XML中一些重要概念和技术上，所选例题具有较强的针对性，便于理解XML中的概念和技术，帮助读者在较短的时间内打下一个良好的基础。全书共分9章，内容包括XML简介、规范的XML文件、有效的XML文件、DOM解析器、SAX解析器、XPath语言、XML与数据库、XML与CSS和XML Schema模式简介。

学习XML需要些什么基础知识

学习xml，该知道的一些基础知识

1. XML是用来组织数据结构的

结构数据包括如: 电子数据表、地址簿、控制器参数、财务交易及技术绘图等。XML是一系列文字格式设计的规则(也可称之为指导方针或惯例)，来帮助你组织数据结构。XML不是一种程序语言,所以你不必一定是程序员，同样可以使用或学习它。XML使计算机简单地生成及读取数据,并确保数据结构精确。XML避免了一般语言设计的缺陷:它是可扩展的、跨平台、支持国际化及区域化的格式,绝对支持Unicode格式。

2. XML类似于HTML

和HTML一样,XML是使用标签(使用 “”和””包含)和属性(以”name”=”value”的形式)。一旦HTML指定了每一个标签和属性的定义,一般文字在浏览器中表现的形式后, XML只使用这些标签来界定一些资料的特殊意义,但整体句子的意思则随个别应用程式读取时界定。换句话说,如你看到一个XML档中的 “

”, 千万不要以为是段落的意思。根据XML上下文的解释，它可能是一个价?quot;price”、一个参表”parameter”、一个人 “person”、或…(这样谁可以界定一个”p”字的定义呢?)

3. XML是文字, 但不是被阅读的

制作电子数据表、地址簿及其它结果数据的程序一般是存储在磁盘中，以二进制或文字格式储存的。其中文字存储格式的好处是，人们在需要时阅读这些文字，而不须制作文件所用的程式; 另外, 你也可以用你喜爱的文字处理器来读取文件。文字格式也容许开发者更容易地理解应用程式。如HTML,XML档是一些人类无需阅读,但若有须要时亦可阅读的文字档案。不太像HTML,XML的规则是非常严 格。若忘记了一个标签或属性漏了一个引号便使这个XML档无法执行,但在HTML内这些错误却可以接受的。正规的XML定义防止程式尝试去猜测这个已被破 坏的XML档的意思;若发现一个被破坏了的档案,应用程式便会立刻在那儿停止并报告发生错误的讯息。

4. XML是很详尽的

因为XML是文字格式及其为使用标签来解放资料,XML文件差不多比所有以二进制格 式的文件档大。这点往往是XML设计者必定留意及考虑的。文字格式的好处是一切都很清楚(看上文第3点),但亦有不同程度的缺点。磁盘空间的价钱比以前大 幅降低;而其它的文件压缩程序如zip和gzip便能简易快捷地把文件压缩。此外,网络上的通讯协议,如数据机通讯协定及HTTP/1.1便可以在传送时 把资料压缩,节省效能跟二进位格式的文件同样有效率!

5. XML是一个技术大家族

XML1.0界定标签”tags”及属性”attributes”的定义。在 XML1.0以外,”XML家族”是一项成长中的技术专案以提供有用服务予以配合多项重要及须求率高的工作。XLink解释了怎样加入连结至一个XML 档。XPointer及XFragments文件部份发展的语法。XPointer有点像URL,但除指向一个网上文件外,它亦指向一件在XML文件内的 资料。CSS~界定文件式样语言,使用在XML上跟在HTML无异。XSL是表达版面式样”style. sheets”的进阶语言。以XSLT,一种用作重新排列、加入或减除标签及属性的转化性语言为基础。DOM是用来从一种程式语言中,叫取XML档(及 HTML档)的一组标准。XML Schemas 1和2帮助开发者精确地界定它们自己的一套XML基础格式。还有其他种类的专案和工具可供考虑或正被开发中。可多留意W3C的技术报告。

6. XML是新事物,但不是全新的产物

XML的开发始于1996年,并于1998年2月成为W3C的推荐文 件;这可能使你认为这是一项并不十分成熟的技术。但事实上,这项技术并不如想象中的新!在XML之前曾有80年代初开发的SGML,一项自1986年有 ISO标准及被广泛地使用在大型文件策划专案中。HTML从1990年起开发。XML的设计者只要把SGML中最好的部份,以发展HTML的经验指引来开 发一些不逊于SGML,但比之更有规范和可更简易地使用的技术。虽然有些时候很难分辨演变和革命的成就…但可以确定的,是当SGML被广泛地使用在技 术文件而被其他种类的资料所疏忽时,XML的情况是刚好相反的!

7. XML带领HTML至XHTML

一个重要的文字性质的XML应用程式:W3C的XHTML,一个接替 HTML的格式。XHTML有许多跟HTML一样的原素。有一些语法为了配合XML规则而改变了。一份使用”XML基础”的文件代替及限制了XML的语法 其在某些方面的用法(例如:XHTML容许”

”但并不接受””);它更加入一些意义到语法上(XHTML指定 “

”的意思是段落”paragraph”,而不是价格”price”或人”person”或其他事物)。

8. XML是模块化的

XML容许你利用合并及再使用其他格式来自定新的文件格式。因为两种独立开发的格式可 能包含一些原材料或称号用着同一名称,所以当合并使用这些格式时得特别小心(如”

”在一份文件代表”段落paragraph”是否可能 在另一方代表”人物person”呢?)要解决当合并使用两种格式时出现名称混淆的问题,XML提供了一项名为namespace的概念。XSL和RDF 正是用了namespaces的以XML为基础的格式。XML Schema以简单的方法来合并两种规格以演变出包含了两种规格的第三种格式,是用来反映出在界定XML文件结构时用以引导的支援。

9. XML是RDF及Semantic Web的基础

XML提供了一个规范的守则予W3C的RDF,一种 用以表达资料(事实上,基本上是为知识)的语言。RDF就像一个网上连结的下一个层面。一般网上连结把一些文字连接到一些没有固定关连的事物上,唯RDF 可以把任何事物在连结起后给予一个关系名称:如”甲是乙的价格”可以是一件物品和一个价格总和的关系;又如”甲比乙重”可以是两个总和的关系;又或”甲是 乙的原因”可以是沐浴和你身体湿了的关系。当你在知识沟通的时候,不论是以XML/RDF或是以纯英语,人或机械上均须要同意某字词在某方面的用途。一系 列特定的文字可以用来形容一些特定的生活方式(从”购物”至”数学逻辑”)便称之为”Ontology”。RDF, Ontologies及其代表意思,使电脑可以帮我们执行所有Semantic Web活动。

10. XML是没有版权限制、跨平台独立且维护方便

当你选择XML为你计划的基础,你就像已得到一 些庞大及增长中的工具(其中一些可能已做到你所需要的)及工程技术员多年积累的技术经验。选择使用XML就像在进行资料库管理时选择SQL的程序:你依然 要建立你自己的资料库及你自己的程式及步骤来进行,及有许多工具和许多人来协助你。由于XML是没有版权限制,你可以建立你自己一套软体而无须支付任何费 用予别人。而庞大及增多中的支援意谓你无须依赖任何单一商号。 XML虽并不永远代表是最好的方案, 但永远值得你考虑。

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Web Service

Web Service 技术是原来的组件技术思想在 Internet 时代中的进一步发展，更准确地说，Web Service 是封装成单个实体发布到网络上，并提供 API 以提供其他程序使用的功能集合，是在 Internet 上进行分布式计算的基本构造块，是可用 URL 定位服务资源。简言之，Web Service 是可远程调用的应用程序组件。Web Service 的本质目的是提供一个与操作系统、程序设计语言、机器类型、运行环境均无关的平台，实现 Internet 中应用程序的共享。Web Service 基于一系列的标准协议，其协议构架如图 4.4 示。

图 4.4 Web Service 协议架构

统一描述、发现与集成协议 UDDI(UniversalDescription，Discovery and Integration )用 于 构 建Web Service 的服务注册中心，实现服务发现功能。Web 服务描述语言 WSDL(Web Service DescriptionLanguage)驻 留 在 服务 容 器 中， 定义 了 一 种提供Web 服务 描述 的 标 准化 方 式。简 单 对 象 访 问协议SOAP(Simple Object Access Protocol)提供传输数据的标准方式，充当在服务提供方和服务请求方之间激活服务的消息交换服务。可扩展标记语言 XML(Extensible Markup Language)是 Internet 上数据交换的标准，在 Web Service 中实现信息表达，用于 SOAP，WSDL 和 UDDI。超文本传输协议 HTTP(Hyper Text Transfer Protol)是 Web Service 最流行的传输协议。Web Service 体系结构是一种面向服务的结构，典型的Web Service 组件架构如图 4.5 示。

Web Service 体系结构主要由服务请求者、服务注册中心和服务提供者三部分组成。其实现过程包括服务发布与注册、服务查询与发现、服务绑定与调用三个过程。服务请求者指查询、调用服务的客户端程序; 服务提供者即服务的所有者和部署服务的平台; 服务注册中心指用来存储服务信息的信息库，服务提供者在这里发布、注册服务、而服务请求者在这里查询、绑定服务，最终实现调用服务提供者的服务。

图 4.5 Web Service 组件架构

Web Service 有两大核心优势，即分布性和互操作性。在 Web Service 架构下，服务提供者和服务请求者都可以是分布式的，一个服务请求者可以远程调用多个服务提供者的服务，服务提供者也可以同时为多个服务请求者提供服务，这为服务共享提供了一个最佳的方式。

互操作性也是服务共享的关键问题。Web Service 的信息表达基于标准通用的 XML 语言，在 XML 语言的基础上，使用 WSDL 和 UDDI 实现服务注册与发现，使用 SOAP 实现服务调用。基于这些标准的协议，Web Service 实现了服务的跨平台、跨语言的共享。XML、SOAP、WSDL 和 UDDI 是用于构建和使用 Web Service 的核心标准和技术。以下将分别介绍这四种标准和技术。

4.2.2.1 XML

XML 是一种数据描述语言，为 Internet 上数据交换的标准。XML 定义了应用系统间传递数据的结构，而且这种结构的描述不是基于二进制的、只能由程序去判读的代码，而是一种简单的、能够用通用编辑器读取的文本。XML 的基本概念包括元素、属性、DTD，Schema 和命名空间等。元素是 XML 文档内容的基本单元。语法上而言，一个元素包括一个起始标记、结束标记以及标记之间的数据内容。形式上为: tag 数据内容 tag 。元素内容可以为其他的元素或未处理文本或两者的混合，还可以是空的。元素的嵌套使得文档的层次结构很容易表示。一个元素可以有多个属性。属性是一个名称数据对，表示为字符串。用户可以根据需要自己定义。一个元素不能有同名的两个属性。

XML 的精髓是允许文档编写者制定基于信息描述、体现数据间逻辑关系的自定义标记。如果不对文档标记作明确定义，而是任意地使用它们，则生成的文档是无法识别的。DTD 是对文档结构的一个清晰描述，定义了特定文档中允许出现的元素类型、属性和实体，给出了文档的整体结构和语法。XML Schema 是定义 XML 的数据定义文件。XMLSchema 也规定了一套特定文档的结构，这是与 DTD 的相同之处。与 DTD 相比，最大的不同在于它本身也是 XML 文档。此外还有以下的不同: XML Schema 可以用 XML 解析器来解析; 允许使用全局性元素(在整个 XML 文档中用相同的方式使用元素)和局部元素(特定的上下文中元素有不同的含义); 提供丰富的数据类型(整型、布尔型、日期类型等)，且元素的数据类型可以自定义。

XML 命名空间是一组可以用作 XML 文档的元素或属性名称的名称集，就是将元素或属性的名称归类。因为 XML 的开放性，允许任何人创建属于他们自己的元素或属性名称，这样就不可避免地出现不同的人或组织定义的元素名称或属性名称重复，使得相同的名称表达不同的语义。为了避免元素之间出现相同名称的冲突，命名空间限定这些元素或属性名称在命名空间内是唯一的。一般命名空间由这些统一资源标识符 URI(Universal Resource Identifier)来识别。URI 在 Internet 上是全球唯一的，用 URI 来限定 XML 元素名称或属性名称也就确保是全球唯一的。XML 主要具有四大优势:

(1)XML 用文本格式表示数据，方便在 Internet 上的传输。这一点使 XML 数据可以方便地利用现有的 Internet 上基于文本的各种传输协议(如 HTTP)进行传输，可以安全的穿越防火墙。

(2)XML 是可扩展的。XML 是一个元语言(MetaLanguage)，它使用了标准化的方法定义其他语言。它只是为结构文档提供了一个数据格式，而没有深入该数据本身，定义它的词汇列表。这使自定义标记语言成为可能，每个行业，每个部门，甚至每个人都可以定义自己的标记语言。

(3)XML 可以对信息进行很好的层次描述。它基于信息内容的描述，对信息的表达清晰。

(4)XML 可以进行数据完整性的自动检验。XML DTD 和 Schema 机制使得 XML 解析器可以检验 XML 文档是否与 DTD 或 Schema 相配。

4.2.2.2 SOAP

SOAP 通过定义一个关于远程组件如何请求信息和如何递交信息的标准，实现 Internet中不同应用之间的集成和交互。SOAP 是一个基于 HTTP 和 XML 的请求、响应 RPC 协议。SOAP 把 XML 使用代码化为请求和响应参数编码模式，并用 HTTP 传输。SOAP 本身没有定义任何应用程序语义，如编程模型或特定语义的实现，实际上它通过提供一个有标准组件的包模型和在模块中编码数据的机制，定义了一个简单的表示应用程序语义的机制。这使得 SOAP 能够被用于从消息系统到 RPC(远程进程调用)的各种应用中。

SOAP 规范主要由信封(Envelop)、编码规则(Encoding Rules)和 RPC 表示(RPC Representation)三部分组成。①SOAP 信封构造定义了一个整体的 SOAP 消息表示框架，可以用于表示消息中的内容是什么，是谁发送的，谁接受并处理它，以及这些处理操作是可选的还是必需的等。②SOAP 编码规则定义了一个数据的编码机制，通过这样一个编码机制来定义应用程序中需要使用的数据类型，并可用于交换由这些应用程序定义的数据类型所衍生的实例。③SOAP RPC 表示定义了一个用于表示远程过程调用和响应的约定，例如，如何使用 HTTP 或 SMTP 协议于 SOAP 绑定，如何传输过程调用，在具体传输协议的哪个部分传输过程响应，如可以在 HTTP 的响应的时候传递过程响应。这三部分在功能上是彼此独立的。特别的，信封和编码规则是被定义在不同的 XML 命名空间中，这样有利于通过模块化获得定义和实现的简明性。

SOAP 消息是 SOAP 应用中的主体要素。SOAP 为在一个松散的、分布的环境中使用XML 对等地交换结构化地和类型化的消息提供了一个简单的轻量级机制。SOAP 消息的描述框架格式是以 SOAP 信封为根元素，内含 SOAP Header 和 SOAP Body 子元素的一个XML 文档。所有的 SOAP 消息都是使用 XML 格式来编码的。SOAP 消息必须不包含 DTD与 PI(Processing Instructions)。除 SOAP must understand attribute 和 SOAP actor attribute外，一般允许属性及属性值自由地选择是在 XML 实例中描述还是在 XML Schema 中描述。SOAP 是一种基于 XML 的轻量级消息交换协议，它是建立在现有行业标准之上的，所以在支持这些标准的平台上运行的应用程序可以通过 SOAP 消息与其他平台上运行的应用程序有效地进行通信，而且能够穿越防火墙，因而得到了业界的广泛支持。

4.2.2.3 WSDL

Web 服务描述语言 WSDL(Web Services Description Language)是基于 XML 模式的规范，用于将 Web 服务描述为操作集，并将数据输入/输出参数描述为消息。WSDL 还定义使用绑定机制将任何传输协议、数据格式或结构附加到抽象消息、操作或终端的通信模型。

WSDL 将 Web 服务描述为一组服务访问点，或称为一组 “端口”，客户端可以通过这些端口对包含面向文档信息或面向过程调用的服务进行访问。一个端口定义了一个 “服务”项目的提供地点。一个服务可以有多个提供地点，但只能对一组事先定义好的 “信息”做出响应。“信息”是对通信数据的描述，每条信息由一组数据组成，这些数据必须定义为收、发双方都能识别的 “类型”。端口和信息结合在一起代表了一组 “操作”，并定义了这个服务访问点的 “端口类型”。把一种协议和一种数据格式关联在一起就定义出了一种可重复使用的 “绑定”。把一个网址和一个绑定关联在一起就定义了一个端口，相关的具体部署的端点通过组合就成为抽象的 Web 服务。综上所述，WSDL 文档的根元素是 definitions 元素，该元素又包含 6 个子元素:

(1)Types: 包含可由服务器收发的消息的架构定义。最常见的表示架构的方法是使用 XML 架构;

(2)Message: 充当一个将架构中的消息与消息的定义关联起来的交叉引用。简单地说，就是定义通信中的数据，包括数据输入和输出。

(3)PortType: 定义一组 Web 服务可公开的接口。一个接口与一个或多个消息关联。

(4)Operation: 它是对服务端所实现功能的抽象定义。

(5)Binding: 将 PortType 定义与某个特定的协议关联。

(6)Service: 定义 Web 服务公开的相关端点(端口)的集合。

4.2.2.4 UDDI

统一描述、发现和集成协议 UDDI(Universal Description，Discovery and Integration)是一套基于 Web 的、分布式的、为 Web 服务提供信息注册中心的实现标准规范，同时也包含一组使不同的人或组织能将自身提供的 Web 服务注册以使得他人或其组织能够发现的访问协议的实现标准。UDDI 注册的工作流程如图 4.6。

UDDI 注册中心是 Web 服务注册、用户集中管理的地方，通过它可以发布、查询、调用 Web Service，也可以查询特定服务的描述信息，并动态绑定到该服务上。UDDI 注册中心同时还提供服务结点管理、用户管理、权限管理、计费管理等功能。服务提供者提供服务需要到 UDDI 注册中心进行服务的注册、登记，这样用户就可以通过 UDDI 注册中心获取所需要服务的基本信息与技术细节信息，再通过对服务的绑定得到服务和产品。

图 4.6 UDDI 注册工作流程

第三十二章 XML基础知识概念

以下形式的名值对:

属性位于元素中，如下所示，一个元素可以有任意数量的属性。

表示不应该验证的文本，如下所示:

一个 CDATA (字符数据)区段不能包含字符串 ]] ，因为这个字符串标志着区段的结束。

这也意味着 CDATA 区段不能嵌套。

注意， CDATA 部分的内容必须符合为XML文档指定的编码，XML文档的其余部分也是如此。

不是XML文档主数据的一部分的插入说明。

注释是这样的:

对XML元素的可能内容的抽象描述。

可能的内容模型如下:

在所有情况下，元素可能有也可能没有属性;

短语内容模型不涉及元素中属性的存在或不存在。

给定上下文中任何非限定元素所属的名称空间。

添加的默认名称空间没有前缀。

例如:

因为这个名称空间声明没有使用前缀，所以 Person 、 Name 和 DOB 元素都属于这个名称空间。

注意，下面的XML没有使用默认名称空间，它实际上等同于前面的示例:

文档对象模型(DOM)是表示XML和相关格式的对象模型。

包含在XML文档或外部文件中的一系列文本指令。

它定义了可以在文档中使用的所有有效元素和属性。

dtd本身不使用XML语法。

一个元素通常由两个标记(一个开始标记和一个结束标记)组成，可能包含文本和其他元素。

元素的内容是这两个标记之间的所有内容，包括文本和任何子元素。

下面是一个完整的XML元素，包含开始标记、文本内容和结束标记:

一个元素可以有任意数量的属性和任意数量的子元素。

空元素可以包含一个开始标记和一个结束标记，也可以只包含一个标记。

下面的例子是等价的:

在实践中，元素很可能引用数据记录的不同部分，例如

(在XML文件中)表示一个或多个字符的文本单元。

一个实体有以下结构:

全局元素和局部元素的概念适用于使用名称空间的文档。

全局元素的名称与局部元素的名称放在一个单独的符号空间中。

全局元素是其类型具有全局作用域的元素，即其类型在相应XML模式的顶层定义的元素。

作为 xs:schema 元素的子元素的元素声明被认为是全局声明。

任何其他元素声明都是局部元素，除非它通过ref属性引用全局声明，这实际上使它成为全局元素。

属性可以是全局的，也可以是局部的。

不是全局的XML元素。

局部元素不显式属于任何名称空间，除非元素是限定的。

参见限定元素和全局元素。

名称空间是为标识符定义域的惟一字符串，以便基于xml的应用程序不会混淆一种类型的文档和另一种类型的文档。

它通常以URL(统一资源位置)的形式给出一个URI(统一资源指示器)，它可能与实际的web地址对应，也可能不对应。

例如， “” 是一个名称空间。

使用以下语法之一包含命名空间声明:

在这两种情况下，名称空间只在插入名称空间声明的上下文中使用。

在后一种情况下，名称空间与给定的前缀(pre)相关联。

当且仅当元素或属性也有此前缀时，元素或属性就属于该名称空间。

例如:

命名空间声明使用 s01 前缀。

Person 元素也使用了这个前缀，所以这个元素属于这个名称空间。

但是， Name 和 DOB 元素并不显式地属于任何命名空间。

一种指令(在序言中)，旨在告诉应用程序如何使用XML文档或如何处理它。

一个例子;

这将样式表与文档关联起来。

XML文档中根元素之前的部分。

序言以XML声明(指示使用的XML版本)开始，然后可能包括DTD声明或模式声明以及处理指令。

(从技术上讲，不需要 DTD 或模式。

此外，从技术上讲，可以将两者放在同一个文件中。)

每个XML文档都要求在最外层只有一个元素。

这称为根元素、根元素或文档元素。

根元素在序言之后。

如果显式地将元素或属性分配给名称空间，则该元素或属性是限定的。

考虑下面的例子，其中 Person 的元素和属性是不限定的:

在这里，名称空间声明使用 s01 前缀。

没有默认的命名空间。

Person 元素也使用了这个前缀，因此该元素属于这个名称空间。

Name 和 DOB 元素或 GroupID 属性没有前缀，因此它们不显式属于任何名称空间。

相反，考虑以下情况，其中 Person 的元素和属性是限定的:

在本例中， Person 元素定义了一个默认名称空间，该名称空间应用于子元素和属性。

注意:XML模式属性 elementFormDefault 属性和 attributeFormDefault 属性控制在给定的模式中元素和属性是否被限定。

在InterSystems IRIS XML支持中，使用类参数来指定元素是否限定。

一种为一组XML文档指定元信息的文档，可作为DTD的替代。

与DTD一样，可以使用模式来验证特定XML文档的内容。

对于某些应用程序，XML模式提供了与 dtd 相比的几个优势，包括:

形式上，模式文档是符合W3 XML模式规范的XML文档(在 )。

它遵守XML规则，并使用一些额外的语法。

通常，文件的扩展名是 .xsd 。

用XSLT编写的文档，描述如何将给定的XML文档转换为另一个XML或其他“人类可读”的文档。

包含在开始元素和相应结束元素之间的一个或多个字符。

例如:

对数据解释的限制。

在XML模式中，每个元素和属性的定义对应于一个类型。

类型可以是简单的，也可以是复杂的。

每个属性都有一个简单类型。

简单类型还表示没有属性和子元素(只有文本节点)的元素。

复杂类型表示其他元素。

下面的模式片段展示了一些类型定义:

如果没有显式地将元素或属性分配给名称空间，则该元素或属性是非限定的。

遵循XML规则的XML文档或片段，例如有一个结束标记来匹配一个开始标记。

指示给定文档中使用的XML版本(以及可选的字符集)的语句。

如果包含，它必须是文档中的第一行。

一个例子:

XPath (XML路径语言)是一种基于XML的表达式语言，用于从XML文档中获取数据。

结果可以是标量，也可以是原始文档的XML子树。

XSLT(可扩展样式表语言转换)是一种基于XML的语言，用于描述如何将给定的XML文档转换为另一个XML或其他“人类可读的”文档。