[22] prolog ::= XMLDeci? Misc* (doctypedecl Misc*)?
В зависимости от того, насколько строго документы соответствуют спецификации XML и собственным DTD-объявлениям, они могут быть хорошо оформленными (well-formed) и правильными (valid).
Хорошо оформленный документ соответствует всем синтаксическим правилам XML и некоторым дополнительным ограничениям, например:
□ имя открывающего тега элемента должно совпадать с именем его закрывающего тега;
□ имена атрибутов элемента не должны повторяться;
□ в значении атрибута нельзя использовать символ "<". Этот символ должен обязательным образом заменяться на сущность;
□ сущности должны быть определены до использования;
□ сущности-параметры могут быть использованы только в блоках DTD;
□ документ должен иметь единственный корневой элемент, содержащий все остальные элементы и символьные данные этого документа. Вне корневого документа допускаются только комментарии, инструкции по обработке, декларация XML и блок DTD.
Правильные документы должны быть хорошо оформленными, и при этом их логическая структура должна удовлетворять объявлениям, которые содержатся в декларации типа документа (DTD).
Для того чтобы документ мог быть обработан различными приложениями стандартным образом, он должен как минимум быть хорошо оформленным. Выполнение этого требования означает, что документ корректен с точки зрения синтаксиса, и для его логического представления можно использовать любую из стандартных моделей. Например, если в элементе документа приведены два атрибута с одинаковыми именами, возможно, с точки зрения автора, это логично и корректно, однако, стандартными средствами такой документ обработать не удастся.
Требование правильности означает четкое соответствие выбранной логической схеме документа. Объявления декларации типа документа накладывают на логическую структуру документа определенные ограничения с тем, чтобы он мог быть стандартным образом обработан не только синтаксическими, но и семантическими процессорами, то есть программами, которые не только могут распознать синтаксис XML-документа, но и "понять" его смысл, переданный разметкой.
Использование технологии XML
Вряд ли удастся описать все множество приложений и задач, в которых можно успешно применять XML-технологии, однако существуют области, в которых использование XML стало уже классикой. Чуть ниже мы рассмотрим несколько наиболее типичных классов задач XML.
Пока же необходимо сказать следующее — несмотря на всю мощь XML, это далеко не панацея и не решение всех проблем, которые могут возникнуть. Нужно хорошо понимать, что XML — это всего лишь формат описания данных. Четкий, конкретный, независимый, мощный формат описания данных — но не более! XML-технологии могут решить проблемы представления, несоответствия синтаксиса семантике и многие другие проблемы организации данных в документе, но они не смогут решить чисто программистских задач — как обрабатывать эти документы. XML не имеет особого смысла вне прикладных задач.
В качестве типичного примера можно привести язык XSLT (язык расширяемых стилей для преобразований, extensible Stylesheet Language for Transformations), который находится в фокусе этой книги. Программы, написанные на XSLT, называются преобразованиями, и они являются в прямом смысле XML-документами, но при этом удовлетворяют логической схеме языка XSLT. При этом преобразования не имели бы смысла без XSLT-процессора, который может применять их к другим документам. Они были бы просто текстом.
Создание XML-документов без программного обеспечения, которое будет понимать их семантику — это все равно, что писать программы на языке программирования, для которого не существует трансляторов и интерпретаторов. Они могут быть безупречно корректными, но совершенно бесполезными.
Стандартизированный и совсем не сложный синтаксис XML позволил многим компаниям разработать средства для синтаксического разбора XML-документов. Программы такого рода называют XML-парсерами (англ. parse — разбирать, анализировать). В настоящее время существует два основных типа XML-парсеров: SAX-парсеры и DOM-парсеры. Оба типа широко используются в различных приложениях — парсеры избавляют от необходимости писать собственные синтаксические анализаторы, штудировать спецификации и так далее. Мы коротко опишем каждый из этих типов.
SAX-парсеры
SAX расшифровывается как Simple API for XML, что означает буквально "Простой прикладной интерфейс программирования для XML". Это так и есть — идеология SAX очень проста. Программист должен описать, как следует обрабатывать ту или иную конструкцию документа, а парсер при обработке документа уже сам будет выполнять соответствующие действия. Иными словами, обработка документа производится в виде реакции на события, которые возникают, когда парсер встречает в документе тот или иной элемент, атрибут, комментарий и так далее.
В отличие от DOM-парсеров, SAX-парсеры не создают никакого внутреннего представления документа, оставляя эту задачу на совести программиста. Вследствие этого SAX-парсеры менее требовательны к ресурсам, что часто бывает критичным. Однако это никак не сказывается на их функциональности, таким образом SAX-парсеры являются незаменимыми инструментами для синтаксического разбора XML-документов. Зачастую, более сложные DOM-парсеры используют SAX как составную часть.
DOM-парсеры
Как уже было упомянуто абзацем выше, легкие SAX-парсеры не создают внутреннего представления ХМL-документов, вполне справедливо считая, что этим придется заняться программисту.
Вместе с тем, древовидная организация данных в ХМL-документах настолько очевидна, что внутренние представления, которые использовались в совершенно разных приложениях, совпадали практически в точности. Такая ситуация привела к решению разработать единый интерфейс не для обработчика документа, как это было сделано в SAX, а для внутреннего представления XML-документа целиком.
Набор таких интерфейсов получил название DOM (document object model, объектная модель документа). DOM-парсер обрабатывает документ, создавая при этом его внутреннее объектное представление. При этом DOM содержит только определения интерфейсов, никоим образом не регулируя внутреннюю реализацию самой модели документа. Все обращения к данным и структуре, которыми обладает документ, происходят посредством вызова методов, определенных в соответствующих интерфейсах.
Объектную модель документа полезно использовать там, где требуется работать с документом целиком, как с деревом. Представление всего документа будет занимать в памяти значительный объем, поэтому DOM резонно считается моделью, очень требовательной к ресурсам.
При выборе парсера необходимо хорошо понимать задачи, которые нужно будет решать при обработке документа. Во многих случаях совершенно необязательно целиком представлять документ в памяти. Будет вполне достаточным создать обработчик документа, и затем, при помощи SAX-парсера, произвести обработку без особых затрат ресурсов. Если же, напротив, при обработке важно иметь модель всего документа целиком, лучше использовать готовое решение в виде DOM-парсера.
Основные классы задач XML
В этой главе мы разберем несколько основных типов задач, для решения которых целесообразно применять XML. Естественно, этот список даже близко не претендует на полноту, так же, как нельзя, например, перечислить все программы, которые можно написать на языке Java. Несколько примеров предметных областей, которые будут приведены, иллюстрируют классические проблемы, с успехом решенные XML-технологиями.