XML למתחילים

במאמר זה

• מבט קצר על סימון, סימון ותגיות

• אז מה הופך את זה ל- XML?

• מילה אודות נתונים במבנה תקין

• מבט מהיר על סכימות

• מבט מהיר על המרות

• הצצה ב- XML ב- Microsoft Office System

מבט קצר על סימון, סימון ותגיות

כדי להבין XML, חשוב להבין את הרעיון של סימון נתונים. אנשים יצרו מסמכים במשך מאות שנים, וכל עוד הם סומנו במסמכים אלה. לדוגמה, מורים בבית הספר מסמונים עבודות של תלמידים כל הזמן. הם אומרים לתלמידים להעביר פיסקאות, להבהיר משפטים, לתקן שגיאות איות וכן הלאה. סימון מסמך הוא האופן בו אנו מגדירים את המבנה, המשמעות והמראה החזותי של המידע במסמך. אם השתמשת אי פעם בתכונה 'מעקב אחר שינויים' ב- Microsoft Office Word, השתמשת בתבנית מחשב של סימון.

במיחשוב, גם "סימון" התפתח ל"סימון". סימון הוא תהליך השימוש בקודים הנקראים תגים (או לעתים אסימונים) להגדרת המבנה, המראה החזותי ו- — במקרה של XML - המשמעות של נתונים כלשהם.

קוד ה- HTML עבור מאמר זה הוא דוגמה טובה של סימון מחשב בעבודה. אם תעיין בה (ב- Microsoft Internet Explorer, לחץ באמצעות לחצן העכבר הימני על הדף ולאחר מכן תלחץ על הצג מקור), תראה שילוב של תגי טקסט קריא ותגי שפת סימון היפר-טקסט (HTML), כגון <p> ו- <h2>. ניתן לזהות בקלות תגיות במסמכי HTML ו- XML מאחר שהן מוקפות בסוגריים מרובעים זוויתיים. בקוד המקור של מאמר זה, תגיות ה- HTML מבצעות מגוון משימות, כגון הגדרת ההתחלה והסיום של כל פיסקה (<p> ... </p>) וסימון המיקום של כל תמונה.

אז מה הופך את זה ל- XML?

מסמכי HTML ו- XML מכילים נתונים המוקפים בתגיות, אך זהו המקום שבו נקודות הדמיון בין שתי השפות מסתיימות. ב- HTML, התגים מגדירים את המראה והתחושה של הנתונים שלך - הכותרות מופיעות כאן, הפיסקה מתחילה שם וכן הלאה. ב- XML התגים מגדירים את המבנה והמשמעות של הנתונים שלך - מהם הנתונים.

כאשר אתה מתאר את המבנה והמשמעות של הנתונים שלך, אתה מאפשר לעשות שימוש חוזר בנתונים אלה במספר דרכים שונות. לדוגמה, אם יש לך בלוק של נתוני מכירות וכל פריט בבלוק מזוהה בבירור, באפשרותך לטעון רק את הפריטים הדרושים לדוח מכירות ותטען פריטים אחרים במסד נתונים של חשבונאות. מקם דרך אחרת, תוכל להשתמש במערכת אחת כדי להפיק את הנתונים שלך ולסמן אותם בתגי XML, ולאחר מכן לעבד נתונים אלה בכל מספר של מערכות אחרות, ללא קשר לפלטפורמות החומרה או למערכת ההפעלה. ניידות זו היא הסיבה לכך ש- XML הפך לאחת הטכנולוגיות הפופולריות ביותר להחלפת נתונים.

זכור את העובדות הבאות בהמשך העבודה:

• לא ניתן להשתמש ב- HTML במקום ב- XML. עם זאת, באפשרותך להגדיר גלישת נתוני XML בתגי HTML ולהציג אותם בדף אינטרנט.

• HTML מוגבל לערכה מוגדרת מראש של תגיות שכל המשתמשים משתפים.

• XML מאפשר לך ליצור כל תג הדרוש לך כדי לתאר את הנתונים ואת המבנה של נתונים אלה. לדוגמה, נניח שעליך לאחסן ולשתף מידע על חיות מחמד. באפשרותך ליצור את קוד ה- XML הבא:

  <?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>
  

באפשרותך לראות שתגיות XML מאפשרות לך לדעת בדיוק על איזה סוג נתונים אתה מסתכל. לדוגמה, אתה יודע שאלה נתונים על חתול, ובאפשרותך למצוא בקלות את שם החתול, גילו וכן הלאה. היכולת ליצור תגיות המגדירות כמעט כל מבנה נתונים היא מה שהופך את XML ל"מורחב".

אך אל תבלבל בין התגים במדגם קוד זה לתגיות בקובץ HTML. לדוגמה, אם תדביק מבנה XML זה בקובץ HTML ותעיין בקובץ בדפדפן, התוצאות ייראו בערך כך:

Izzy Siamese 6 yes no Izz138bod Colin Wilcox

הדפדפן מתעלם מהתגיות XML ומציג רק את הנתונים.

מילה אודות נתונים במבנה תקין

ייתכן שתשמע מישהו מחלקת ה- IT שלך מזכיר XML "בנוי היטב". קובץ XML בנוי היטב תואם לערכה של כללים קפדניים מאוד שחלים על XML. אם קובץ אינו תואם לכללים אלה, XML מפסיק לפעול. לדוגמה, בדוגמה הקודמת של הקוד, לכל תג פותח יש תג סוגר, כך שהדוגמה מצייתת לאחד הכללים לצורה תקינה. אם תסיר תגית ותנסה לפתוח קובץ זה באחת מתוכניות Office, תראה הודעת שגיאה, והתוכנית תפסיק את השימוש בקובץ.

אינך צריך בהכרח לדעת את הכללים ליצירת XML במבנה תקין (למרות שקל להבין אותם), אך עליך לזכור שבאפשרותך לשתף נתוני XML בין תוכניות ומערכות רק אם הנתונים בנויים היטב. אם אינך מצליח לפתוח קובץ XML, סביר להניח שהקובץ אינו במבנה תקין.

XML גם אינו תלוי בפלטפורמה, כלומר כל תוכנית שנבנתה לשימוש ב- XML יכולה לקרוא ולעבד את נתוני ה- XML שלך, ללא קשר לחומרה או למערכת ההפעלה. לדוגמה, עם תגי ה- XML המתאימים, באפשרותך להשתמש בתוכנית שולחן עבודה כדי לפתוח נתונים ולעבוד איתם ממחשב Mainframe. בנוסף, ללא קשר למי יוצר גוף של נתוני XML, באפשרותך לעבוד עם אותם נתונים בכמה תוכניות Office. מאחר שהוא כל כך נייד, XML הפך לאחת הטכנולוגיות הפופולריות ביותר להחלפת נתונים בין מסדי נתונים לשולחנות עבודה של משתמשים.

בנוסף לנתונים מתויגים, במבנה תקין, מערכות XML משתמשות בדרך כלל בשני רכיבים נוספים: סכימות והמירות. הסעיפים הבאים מסבירים כיצד רכיבים נוספים אלה פועלים.

מבט מהיר על סכימות

אל תיתן במונח "סכימה" להפחיד אותך. סכימה היא רק קובץ XML המכיל את הכללים עבור מה שניתן או לא יכול למצא בקובץ נתוני XML. קבצי סכימה משתמשים בדרך כלל בסיומת שם הקובץ .xsd בעוד שקובצי נתוני XML משתמשים .xml הסיומת.

סכימות מאפשרות לתוכניות לאמת נתונים. הם מספקים את המסגרת לבניית נתונים ולהבטיח שהם הגיוניים ליוצר ולמשתמשים אחרים. לדוגמה, אם משתמש מזין נתונים לא חוקיים, כגון טקסט בשדה תאריך, התוכנית יכולה לבקש מהמשתמש להזין את הנתונים הנכונים. כל עוד הנתונים בקובץ XML תואמים לכללים בסכימה נתונה, כל תוכנית התומכת ב- XML יכולה להשתמש בסכימה זו כדי לקרוא, לפרש ולעבד את הנתונים. לדוגמה, כפי שמוצג באיור הבא, Excel יכול לאמת את <CAT> הנתונים כנגד סכימת CAT.

סכימות יכולות להפוך להיות מורכבות וללמד אותך כיצד ליצור סכימות הבאות מעבר להיקף של מאמר זה. (חוץ מזה, סביר להניח שיש לך מחלקת IT שיודעת כיצד.) עם זאת, מומלץ לדעת איך סכימות ייראו. הסכימה הבאה מגדירה את הכללים עבור ערכת התגים <CAT> </CAT>.

<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>

אל תדאג לגבי הבנת כל מה במדגם. זכור את העובדות הבאות:

• פריטי השורה בסכימה לדוגמה נקראים הצהרות. אם אתה זקוק למידע נוסף אודות בעל חיים, כגון הצבע או הסימונים שלו, סביר להניח שמחלקות ה- IT שלך יוסיף הצהרה על הסכימה. באפשרותך לשנות את מערכת ה- XML עם התפתחות הצרכים העסקיים שלך.

• הצהרות מספקות כמות עצומה של שליטה על מבנה הנתונים. לדוגמה, <xsd:sequence> הסיסמה היא שהתגיות, כגון <NAME> ו- <BREED> , חייבות להופיע בסדר שבו הן מפורטות לעיל. הצהרות יכולות גם לשלוט בסוגי הנתונים שמשתמשים יכולים להזין. לדוגמה, הסכימה לעיל דורשת מספר חיובי עבור גיל החתול, וערכים בוליאניים (TRUE או FALSE) עבור התגים ALTERED ו- DECLAWED.

• כאשר הנתונים בקובץ XML תואמים לכללים המסופקים על-ידי סכימה, נאמר שהנתונים חוקיים. תהליך בדיקת קובץ נתוני XML מול סכימה נקרא (מבחינה לוגית) אימות. היתרון הגדול בשימוש בסכימות הוא שהם יכולים לסייע במניעת נתונים פגומים. הם גם מקלים עליך למצוא נתונים פגומים מכיוון ש- XML מפסיק לפעול כאשר הוא נתקל בבעיה.

מבט מהיר על המרות

כפי שהזכרנו קודם לכן, XML מספק גם דרכים רבות-עוצמה לשימוש בנתונים או לשימוש חוזר בנתונים. מנגנון השימוש מחדש בנתונים נקרא המרת שפת גליון סגנונות מורחבת (XSLT), או פשוט שינוי.

אתה (בסדר, מחלקת ה- IT) יכול גם להשתמש בהמירות כדי להחליף נתונים בין מערכות קצה קצה, כגון מסדי נתונים. לדוגמה, נניח שמסד נתונים A מאחסן את נתוני המכירות במבנה טבלה שמתאים היטב עבור מחלקת המכירות. מסד הנתונים B מאחסן את נתוני ההכנסות וההוצאות במבנה טבלה המותאם עבור מחלקת החשבונאות. מסד נתונים ב' יכול להשתמש בהמירה כדי לקבל נתונים מ- A ולכתוב נתונים אלה בטבלאות הנכונות.

השילוב של קובץ נתונים, סכימה והמירה מהווה מערכת XML בסיסית. האיור הבא מראה כיצד מערכות כאלה פועלות בדרך כלל. קובץ הנתונים מאומת מול הסכימה ולאחר מכן מעובד במספר דרכים לשימוש באמצעות המרה. במקרה זה, ההמרה פורסת את הנתונים לטבלה בדף אינטרנט.

דוגמת הקוד הבאה מציגה דרך אחת לכתוב המרה. הוא טוען <CAT> הנתונים בטבלה בדף אינטרנט. שוב, הנקודה במדגם אינה מראה לך כיצד לכתוב שינוי, אלא להראות לך טופס אחד שצורה יכולה לבצע.

<?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>

דוגמה זו מראה כיצד סוג אחד של המרה עשוי להיראות כאשר היא מקודדת, אך זכור כי באפשרותך רק לתאר מה דרוש מהנתונים באנגלית פשוטה. לדוגמה, באפשרותך לעבור אל מחלקת ה- IT שלך ותאמור שעליך להדפיס את נתוני המכירות עבור אזורים מסוימים עבור השנתיים האחרונות, "ואני צריך שהם ייראו כך". לאחר מכן, מחלקת ה- IT שלך תוכל לכתוב (או לשנות) שינוי כדי לבצע משימה זו.

מה שהופך את כל זה לנוח עוד יותר הוא ש- Microsoft ומספר הולך וגדל של ספקים אחרים יוצרים המרות עבור משרות מסוגים אחרים. בעתיד, סביר להניח שתוכל להוריד שינוי שמתאים לצרכיך או להתאים אותו למטרה שלך. משמעות הדבר היא שהשימוש ב- XML יהיה נמוך יותר עם הזמן.

הצצה ב- XML ב- Microsoft Office System

המהדורות המקצועיות של Office מספקות תמיכה נרחבת ב- XML. Microsoft Office משתמש בתבניות הקובץ מבוססות ה- XML, כגון .docx, .xlsx ו- .pptx. מאחר ש- XML מאחסן נתונים בתבנית טקסט במקום בתבנית בינארית קניינית, הלקוחות יכולים להגדיר סכימות משלהם ולהשתמש בנתונים שלך בדרכים נוספות, כל זאת מבלי לשלם תמלוגים. לקבלת מידע נוסף אודות התבניות החדשות, ראה תבניות Open XML וסומות שמות קבצים. יתרונות נוספים כוללים:

• קבצים קטנים יותר. התבנית החדשה משתמשת בטכנולוגיות ZIP ובטכנולוגיות דחיסה אחרות כדי להקטין את גודל הקובץ ב- 75 אחוזים, בהשוואה לתבניות הבינאריות הנמצאות בשימוש בגירסאות קודמות של Office.

• שחזור מידע קל יותר ואבטחה רבה יותר. XML קריא לבני אדם, כך שאם קובץ נפגם, באפשרותך לפתוח את הקובץ ב'פנקס רשימות של Microsoft' או בקורא טקסט אחר ולשחזר לפחות חלק מהמידע שלך. כמו כן, הקבצים החדשים מאובטחים יותר מאחר שאינם יכולים להכיל קוד Visual Basic for Applications (VBA). אם אתה משתמש בתבנית החדשה ליצירת תבניות, כל פקדי ActiveX ופקודות המאקרו של VBA נמצאים במקטע נפרד ומאובטח יותר של הקובץ. בנוסף, באפשרותך להשתמש בכלים, כגון מפקח המסמכים, כדי להסיר נתונים אישיים. לקבלת מידע נוסף אודות השימוש ב'מפקח המסמכים', עיין במאמר הסרת נתונים מוסתרים ומידע אישי על-ידי בדיקת מסמכים.

עד כה טוב, אבל מה אם יש לך נתוני XML ללא סכימה? לתוכניות Office התומכות ב- XML יש גישות משלהן שעוזרות לך לעבוד עם הנתונים. לדוגמה, Excel מסיק סכימה אם אתה פותח קובץ XML שאינו כולל עדיין סכימה. לאחר מכן, Excel מאפשר לך לטעון נתונים אלה לתוך טבלת XML. באפשרותך להשתמש ברשימות XML ובטבלאות כדי למיין, לסנן או להוסיף חישובים לנתונים.