XML للمبتدئين

في هذه المقالة

• نظرة موجزة على العلامات والعلامات والعلامات

• فما الذي يجعله XML؟

• كلمة حول البيانات جيدة التكوين

• نظرة سريعة على المخططات

• نظرة سريعة على التحويلات

• نظرة خاطفة على XML في نظام Microsoft Office

نظرة موجزة على العلامات والعلامات والعلامات

لفهم XML، يساعد على فهم فكرة وضع علامة على البيانات. الأشخاص قد أنشأت المستندات لقرون، وطالما أنها وضعت علامة على تلك المستندات. على سبيل المثال، يقوم معلمو المدارس بوضع علامة على أوراق الطلاب طوال الوقت. وهي تخبر الطلاب بنقل الفقرات وتوضيح الجمل وتصحيح الأخطاء الإملائية وما إلى ذلك. وضع علامة على مستند هو الطريقة التي نحدد بها بنية المعلومات الموجودة في المستند ومعناها ومظهرها المرئي. إذا كنت قد استخدمت ميزة تعقب التغييرات في Microsoft Office Word، فقد استخدمت شكلا محوسبا من العلامات.

في الحوسبة، تطورت "العلامات" أيضا إلى "علامات". العلامات هي عملية استخدام رموز تسمى العلامات (أو الرموز المميزة أحيانا) لتحديد البنية والمظهر المرئي و— في حالة XML — معنى أي بيانات.

رمز HTML لهذه المقالة هو مثال جيد على علامات الكمبيوتر في العمل. إذا استعرضت خلاله (في Microsoft Internet Explorer، فانقر بزر الماوس الأيمن فوق الصفحة، ثم انقر فوق عرض المصدر)، فسترى مزيجا من العلامات القابلة للقراءة وعلامات لغة ترميز النص التشعبي (HTML)، مثل <p><h2>. من السهل التعرف على العلامات الموجودة في مستندات HTML وXML لأنها محاطة بأقواس زاوية. في التعليمات البرمجية المصدر لهذه المقالة، تقوم علامات HTML بمجموعة متنوعة من المهام، مثل تحديد بداية ونهاية كل فقرة (<p> ... </p>) ووضع علامة على موقع كل صورة.

فما الذي يجعله XML؟

تحتوي مستندات HTML وXML على بيانات محاطة بالعلامات، ولكن هذا هو المكان الذي تنتهي فيه أوجه التشابه بين اللغتين. في HTML، تحدد العلامات شكل بياناتك ومظهرها — تنتقل العناوين إلى هنا، وتبدأ الفقرة من هناك، وهكذا. في XML، تحدد العلامات بنية بياناتك ومعناها — ما هي البيانات.

عندما تصف بنية بياناتك ومعناها، فإنك تجعل من الممكن إعادة استخدام تلك البيانات بأي عدد من الطرق. على سبيل المثال، إذا كان لديك كتلة من بيانات المبيعات وتم تحديد كل عنصر في الكتلة بوضوح، يمكنك تحميل العناصر التي تحتاجها فقط في تقرير مبيعات وتحميل عناصر أخرى في قاعدة بيانات محاسبية. بطريقة أخرى، يمكنك استخدام نظام واحد لإنشاء بياناتك ووضع علامة عليها باستخدام علامات XML، ثم معالجة تلك البيانات في أي عدد من الأنظمة الأخرى، بغض النظر عن النظام الأساسي للأجهزة أو نظام التشغيل. هذه قابلية النقل هي السبب في أن XML أصبحت واحدة من التقنيات الأكثر شيوعا لتبادل البيانات.

تذكر الوقائع التالية أثناء العمل:

• لا يمكنك استخدام HTML بدلا من XML. ومع ذلك، يمكنك تضمين بيانات XML في علامات HTML وعرضها في صفحة ويب.

• يقتصر HTML على مجموعة محددة مسبقا من العلامات التي يشاركها جميع المستخدمين.

• يسمح لك XML بإنشاء أي علامة تحتاجها لوصف بياناتك وبنية تلك البيانات. على سبيل المثال، لنفترض أنك بحاجة إلى تخزين معلومات حول الحيوانات الأليفة ومشاركتها. يمكنك إنشاء التعليمات البرمجية XML التالية:

  <?xml version="1.0"?>
  <CAT>
    <NAME>Izzy</NAME>
    <BREED>Siamese</BREED>
    <AGE>6</AGE>
    <ALTERED>yes</ALTERED>
    <DECLAWED>no</DECLAWED>
    <LICENSE>Izz138bod</LICENSE>
    <OWNER>Colin Wilcox</OWNER>
  </CAT>
  

يمكنك أن ترى أن علامات XML تجعل من الممكن معرفة نوع البيانات التي تبحث عنها بالضبط. على سبيل المثال، أنت تعرف أن هذه بيانات حول قطة، ويمكنك بسهولة العثور على اسم القط وعمره وما إلى ذلك. القدرة على إنشاء علامات تحدد أي بنية بيانات تقريبا هي ما يجعل XML "قابلا للتوسيع".

ولكن لا تخلط بين العلامات الموجودة في نموذج التعليمات البرمجية هذا والعلامات في ملف HTML. على سبيل المثال، إذا قمت بلصق بنية XML هذه في ملف HTML وعرض الملف في المستعرض الخاص بك، فستبدو النتائج كما يلي:

Izzy Siamese 6 yes no Izz138bod Colin Wilcox

يتجاهل المستعرض علامات XML ويعرض البيانات فقط.

كلمة حول البيانات جيدة التكوين

قد تسمع شخصا من قسم تكنولوجيا المعلومات الخاص بك يذكر XML "جيد التكوين". يتوافق ملف XML جيد التكوين مع مجموعة من القواعد الصارمة جدا التي تحكم XML. إذا لم يتوافق الملف مع هذه القواعد، يتوقف XML عن العمل. على سبيل المثال، في نموذج التعليمات البرمجية السابق، تحتوي كل علامة فتح على علامة إغلاق، لذلك تلتزم العينة بإحدى القواعد لتكوينها بشكل جيد. إذا قمت بإزالة علامة وحاولت فتح هذا الملف في أحد برامج Office، فسترى رسالة خطأ، وسيمنعك البرنامج من استخدام الملف.

لا تحتاج بالضرورة إلى معرفة قواعد إنشاء XML جيدة التكوين (على الرغم من سهولة فهمها)، ولكنك تحتاج إلى تذكر أنه يمكنك مشاركة بيانات XML بين البرامج والأنظمة فقط إذا كانت هذه البيانات جيدة التكوين. إذا لم تتمكن من فتح ملف XML، فمن المحتمل أن يكون هذا الملف غير مكون بشكل جيد.

كما أن XML مستقل عن النظام الأساسي، مما يعني أن أي برنامج تم إنشاؤه لاستخدام XML يمكنه قراءة بيانات XML ومعالجتها، بغض النظر عن الأجهزة أو نظام التشغيل. على سبيل المثال، باستخدام علامات XML الصحيحة، يمكنك استخدام برنامج سطح المكتب لفتح البيانات والعمل معها من كمبيوتر كمبيوتر مركزي. وبغض النظر عن الأشخاص الذين ينشئون مجموعة من بيانات XML، يمكنك العمل باستخدام نفس البيانات في العديد من برامج Office. نظرا لأنه محمول للغاية، فقد أصبح XML أحد التقنيات الأكثر شيوعا لتبادل البيانات بين قواعد البيانات وأسطح مكتب المستخدم.

بالإضافة إلى البيانات ذات العلامات والمكونة جيدا، تستخدم أنظمة XML عادة مكونين إضافيين: المخططات والتحويلات. تشرح الأقسام التالية كيفية عمل هذه المكونات الإضافية.

نظرة سريعة على المخططات

لا تدع مصطلح "المخطط" يخيفك. المخطط هو مجرد ملف XML يحتوي على قواعد ما يمكن وما لا يمكن أن يتواجد في ملف بيانات XML. تستخدم ملفات المخطط عادة ملحق اسم الملف .xsd، بينما تستخدم ملفات بيانات XML ملحق .xml.

تسمح المخططات للبرامج بالتحقق من صحة البيانات. وهي توفر إطار عمل لهيكلة البيانات وضمان أن يكون ذلك منطقيا للمنشئ وأي مستخدمين آخرين. على سبيل المثال، إذا أدخل مستخدم بيانات غير صالحة، مثل النص في حقل تاريخ، يمكن للبرنامج مطالبة المستخدم بإدخال البيانات الصحيحة. طالما أن البيانات الموجودة في ملف XML تتوافق مع القواعد الموجودة في مخطط معين، يمكن لأي برنامج يدعم XML استخدام هذا المخطط لقراءة البيانات وتفسيرها ومعالجتها. على سبيل المثال، كما هو موضح في الرسم التوضيحي التالي، يمكن ل Excel التحقق من صحة بيانات <CAT> مقابل مخطط CAT.

يمكن أن تصبح المخططات معقدة، وتعليمك كيفية إنشاء واحدة خارج نطاق هذه المقالة. (بالإضافة إلى ذلك، ربما يكون لديك قسم تكنولوجيا المعلومات الذي يعرف كيفية القيام بذلك.) ومع ذلك، فإنه يساعد على معرفة كيف تبدو المخططات. يحدد المخطط التالي قواعد <CAT> ... </CAT> مجموعة العلامات.

<xsd:element name="CAT">  
  <xsd:complexType>  
    <xsd:sequence>
      <xsd:element name="NAME" type="xsd:string"/>
      <xsd:element name="BREED" type="xsd:string"/>
      <xsd:element name="AGE" type="xsd:positiveInteger"/>
      <xsd:element name="ALTERED" type="xsd:boolean"/>
      <xsd:element name="DECLAWED" type="xsd:boolean"/>
      <xsd:element name="LICENSE" type="xsd:string"/>
      <xsd:element name="OWNER" type="xsd:string"/>        
    </xsd:sequence>
  </xsd:complexType>
</xsd:element>

لا تقلق بشأن فهم كل شيء في العينة. فقط ضع هذه الحقائق في الاعتبار:

• تسمى عناصر السطر في نموذج المخطط إعلانات. إذا كنت بحاجة إلى معلومات إضافية حول حيوان، مثل لونه أو علاماته، فمن المحتمل أن يضيف قسم تكنولوجيا المعلومات إعلانا إلى المخطط. يمكنك تغيير نظام XML الخاص بك مع تطور احتياجات عملك.

• توفر الإعلانات قدرا هائلا من التحكم في بنية البيانات. على سبيل المثال، يعني إعلان <xsd:sequence> أن العلامات، مثل <NAME><BREED> ، يجب أن تحدث بالترتيب الذي يتم سردها أعلاه. يمكن للإعلانات أيضا التحكم في أنواع البيانات التي يمكن للمستخدمين إدخالها. على سبيل المثال، يتطلب المخطط أعلاه رقما موجبا لعمر القط، والقيم المنطقية (TRUE أو FALSE) للعلامات ALTERED و DECLAWED.

• عندما تتوافق البيانات الموجودة في ملف XML مع القواعد التي يوفرها المخطط، يقال إن هذه البيانات صالحة. تسمى عملية التحقق من ملف بيانات XML مقابل مخطط التحقق من الصحة (منطقيا بما يكفي). الميزة الكبيرة لاستخدام المخططات هي أنها يمكن أن تساعد في منع البيانات التالفة. كما أنها تسهل العثور على البيانات التالفة لأن XML يتوقف عند مواجهة مشكلة.

نظرة سريعة على التحويلات

كما ذكرنا سابقا، يوفر XML أيضا طرقا قوية لاستخدام البيانات أو إعادة استخدامها. تسمى آلية إعادة استخدام البيانات تحويل لغة ورقة أنماط قابلة للتوسيع (XSLT)، أو ببساطة تحويل.

يمكنك (حسنا، قسم تكنولوجيا المعلومات الخاص بك) أيضا استخدام التحويلات لتبادل البيانات بين الأنظمة الخلفية، مثل قواعد البيانات. على سبيل المثال، لنفترض أن قاعدة البيانات A تخزن بيانات المبيعات في بنية جدول تعمل بشكل جيد لقسم المبيعات. تخزن قاعدة البيانات B بيانات الإيرادات والمصروفات في بنية جدول مصممة خصيصا لقسم المحاسبة. يمكن لقاعدة البيانات B استخدام تحويل لقبول البيانات من A وكتابة تلك البيانات إلى الجداول الصحيحة.

يشكل الجمع بين ملف البيانات والمخطط والتحويل نظام XML أساسي. يوضح الرسم التوضيحي التالي كيفية عمل هذه الأنظمة عادة. يتم التحقق من صحة ملف البيانات مقابل المخطط ثم يتم عرضه بأي عدد من الطرق القابلة للاستخدام عن طريق التحويل. في هذه الحالة، يقوم التحويل بتوزيع البيانات إلى جدول في صفحة ويب.

يوضح نموذج التعليمات البرمجية التالي طريقة واحدة لكتابة تحويل. يقوم بتحميل بيانات <CAT> في جدول على صفحة ويب. مرة أخرى، لا تتمثل نقطة العينة في إظهار كيفية كتابة تحويل، ولكن لإظهار نموذج واحد يمكن أن يتخذه التحويل.

<?xml version="1.0"?>
<xsl:stylesheet version="1.0"> 
<TABLE>
  <TR>
    <TH>Name</TH>
    <TH>Breed</TH>
    <TH>Age</TH>
    <TH>Altered</TH>
    <TH>Declawed</TH>    
    <TH>License</TH>
    <TH>Owner</TH>
  </TR>
  <xsl:for-each select="CAT">
  <TR ALIGN="LEFT" VALIGN="TOP">
    <TD>
      <xsl:value-of select="NAME"/>
    </TD>
    <TD>
      <xsl:value-of select="BREED"/>
    </TD>
    <TD>
      <xsl:value-of select="AGE"/>
    </TD>
    <TD>
      <xsl:value-of select="ALTERED"/>
    </TD>
    <TD>
      <xsl:value-of select="DECLAWED"/>
    </TD>
    <TD>
      <xsl:value-of select="LICENSE"/>
    </TD>
    <TD>
      <xsl:value-of select="OWNER"/>
    </TD>
  </TR>
</xsl:for-each>
</TABLE>

توضح هذه العينة كيف قد يبدو نوع واحد من التحويل عند ترميزه، ولكن تذكر أنه يمكنك فقط وصف ما تحتاجه من البيانات باللغة الإنجليزية العادية. على سبيل المثال، يمكنك الانتقال إلى قسم تكنولوجيا المعلومات والقول أنك بحاجة إلى طباعة بيانات المبيعات لمناطق معينة خلال العامين الماضيين، "وأنا بحاجة إليها لتبدو بهذه الطريقة. يمكن لقسم تكنولوجيا المعلومات بعد ذلك كتابة (أو تغيير) تحويل للقيام بهذه المهمة.

ما يجعل كل هذا أكثر ملاءمة هو أن Microsoft وعدد متزايد من البائعين الآخرين يقومون بإنشاء تحويلات للوظائف من جميع الأنواع. في المستقبل، من المحتمل أن تكون قادرا على تنزيل تحويل يلبي احتياجاتك أو يمكنك ضبطه ليناسب غرضك. وهذا يعني أن XML سيكلف أقل لاستخدامه بمرور الوقت.

نظرة خاطفة على XML في نظام Microsoft Office

توفر الإصدارات الاحترافية من Office دعما شاملا ل XML. بدءا من نظام Microsoft Office 2007، يستخدم Microsoft Office تنسيقات الملفات المستندة إلى XML، مثل .docx .xlsx .pptx. نظرا لأن XML يخزن البيانات بتنسيق نصي بدلا من تنسيق ثنائي خاص، يمكن لعملائك تحديد مخططاتهم الخاصة واستخدام بياناتك بطرق أكثر، كل ذلك دون الحاجة إلى دفع الإتاوات. لمزيد من المعلومات حول التنسيقات الجديدة، راجع فتح تنسيقات XML وملحقات أسماء الملفات. وتشمل المزايا الأخرى ما يلي:

• أحجام ملفات أصغر. يستخدم التنسيق الجديد ZIP وتقنيات الضغط الأخرى لتقليل حجم الملف بنسبة 75 بالمائة مقارنة بالتنسيقات الثنائية المستخدمة في الإصدارات السابقة من Office.

• استرداد أسهل للمعلومات وأمان أكبر. XML قابل للقراءة البشرية، لذلك إذا تعرض ملف للتلف، يمكنك فتح الملف في Microsoft Notepad أو قارئ نص آخر واسترداد بعض المعلومات على الأقل. أيضا، تكون الملفات الجديدة أكثر أمانا لأنها لا يمكن أن تحتوي على التعليمات البرمجية Visual Basic for Applications (VBA). إذا كنت تستخدم التنسيق الجديد لإنشاء قوالب، فإن أي عناصر تحكم ActiveX ووحدات ماكرو VBA موجودة في مقطع منفصل وأكثر أمانا من الملف. بالإضافة إلى ذلك، يمكنك استخدام أدوات، مثل "مركز التحكم بالمستند"، لإزالة أي بيانات شخصية. لمزيد من المعلومات حول استخدام "مركز التحكم بالمستند"، راجع المقالة إزالة البيانات المخفية والمعلومات الشخصية عن طريق فحص المستندات.

حتى الآن جيدة جدا، ولكن ماذا لو كان لديك بيانات XML بدون مخطط؟ برامج Office التي تدعم XML لها نهجها الخاص لمساعدتك على العمل مع البيانات. على سبيل المثال، يستنتج Excel مخططا إذا فتحت ملف XML لا يحتوي على ملف بالفعل. ثم يمنحك Excel خيار تحميل هذه البيانات في جدول XML. يمكنك استخدام قوائم XML والجداول لفرز البيانات أو تصفيتها أو إضافتها.