XML для новачків

У цій статті

• Знайомство з розмічуванням, розміткою й тегами

• Характерні особливості XML

• Кілька слів про правильно побудовані дані

• Коротко про схеми

• Коротко про перетворення

• Знайомство з XML у системі Microsoft Office

Знайомство з розмічуванням, розміткою й тегами

Щоб розібратися з XML, слід розуміти поняття розмічування даних. Люди створюють документи вже багато століть, і стільки ж часу вони розмічують ці документи. Наприклад, шкільні вчителі весь час розмічають роботи учнів. Вони вказують учням, що потрібно перемістити абзаци, переписати речення, виправити орфографічні помилки тощо. Розмічаючи документ, ми визначаємо структуру, значення та візуальний вигляд інформації в документі. Якщо ви використовували функцію виправлень у Microsoft Office Word, то користувалися комп’ютерною формою розмічування.

На комп’ютері розмічування переросло в розмітку. Розмітка передбачає використання спеціальних кодів, які називаються тегами (іноді також маркерами), щоб визначити структуру, візуальний вигляд і, у випадку XML, значення даних.

HTML-код цієї статті є чудовим прикладом комп’ютерної розмітки. Якщо ви переглянете його (у Microsoft Internet Explorer клацніть правою кнопкою миші сторінку, а потім виберіть Перегляд HTML-коду), ви побачите зрозумілий текст, який перемежається з тегами на мові розмітки гіпертексту (HTML), наприклад <p> і <h2>. Теги в документах HTML і XML можна легко розпізнати, тому що їх узято в кутові дужки. У вихідному коді цієї статті теги HTML виконують різноманітні функції, наприклад визначають початок і завершення кожного абзацу (<p> … </p>) і позначають розташування кожного зображення.

Характерні особливості XML

Документи HTML і XML містять дані, оточені тегами, але на цьому подібність цих двох мов закінчується. В HTML теги визначають зовнішній вигляд даних: тут ідуть заголовки, тут починається абзац тощо. В XML теги визначають структуру та значення ваших даних: чим є дані.

Описуючи структуру та значення даних, ви даєте змогу повторно використовувати їх різними способами. Наприклад, якщо у вас є блок даних про продажі з явно визначеними елементами, ви можете завантажити у звіт про продажі лише потрібні дані, а інші елементи завантажити в бухгалтерську базу даних. Іншими словами, ви можете створити дані й розмітити їх за допомогою тегів XML в одній системі, а потім обробляти такі дані в інших системах із різними апаратними платформами й операційними системами. Саме завдяки такій універсальності XML належить до найпопулярніших технологій для обміну даними.

Пам’ятайте про наведені нижче факти.

• Не можна використовувати HTML замість XML. Але можна помістити дані XML у теги HTML і відображати їх на веб-сторінці.

• Набір тегів в HTML є обмеженим і спільним для всіх користувачів.

• Натомість в XML можна створювати будь-які теги, потрібні для опису даних і їхньої структури. Припустімо, що вам потрібно зберігати та спільно використовувати інформацію про домашніх тварин. Ви можете створити такий код XML:

  <?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>
  

Тут видно, що теги XML дають змогу точно дізнатися, які дані ви переглядаєте. Наприклад, ви знаєте, що це дані про кішку, і можете легко знайти її ім’я, вік тощо. Саме можливість створювати теги, які визначають майже будь-яку структуру даних, робить мову XML "розширюваною".

Але не плутайте теги в цьому зразку коду з тегами у файлі HTML. Наприклад, якщо вставити цю структуру XML у файл HTML і переглянути її в браузері, результати матимуть десь такий вигляд:

Izzy Siamese 6 yes no Izz138bod Colin Wilcox

Браузер ігнорує теги XML і відображає лише дані.

Кілька слів про правильно побудовані дані

Можливо, вам доводилося чути, як спеціалісти з вашого відділу ІТ говорять про "правильно побудований" файл XML. Правильно побудований файл XML відповідає низці дуже чітких правил, які регулюють XML. Якщо файл не відповідає цим правилам, XML не працюватиме. Наприклад, у наведеному раніше зразку коду кожен тег має пару, тому зразок відповідає одному з правил правильної побудови. Якщо видалити один тег і спробувати відкрити цей файл в одній із програм Office, відобразиться повідомлення про помилку, і програма не дасть вам використовувати файл.

Вам не обов’язково знати правила правильної побудови XML (хоча вони доволі легкі), але ви маєте пам’ятати, що переносити дані XML між програмами та системами можна лише тоді, коли вони правильно побудовані. Якщо вам не вдається відкрити файл XML, можливо, він неправильно побудований.

XML також є незалежною від платформи, тобто будь-яка програма, побудована для використання XML, може читати та обробляти XML-дані незалежно від обладнання або операційної системи. Наприклад, за допомогою відповідних XML-тегів можна використовувати класичну програму, щоб відкривати дані з мейнфрейм-комп'ютера та працювати з ними. Незалежно від того, хто створює текст XML-даних, можна працювати з однаковими даними в кількох програмах Office. Оскільки вона настільки портативна, XML стала однією з найпопулярніших технологій обміну даними між базами даних і робочими столами користувачів.

Крім правильно побудованих даних із тегами, системи XML зазвичай використовують два додаткових компоненти: схеми та перетворення. У наведених нижче розділах пояснюється, як працюють ці додаткові компоненти.

Коротко про схеми

Нехай термін "схема" вас не лякає. Схема – це просто файл із правилами, які визначають, що може та не може містити файл даних XML. Для імен файлів схем зазвичай використовується розширення .xsd, а для файлів даних XML використовується розширення .xml.

Схеми дають змогу програмам перевіряти дані. Вони забезпечують структуру даних і гарантують її зрозумілість для автора та інших користувачів. Наприклад, якщо користувач введе неприпустимі дані, як-от текст у полі дати, програма може відобразити запит на виправлення даних. Якщо дані у файлі XML відповідають правилам певної схеми, будь-яка програма, що підтримує XML, може використовувати цю схему, щоб читати, інтерпретувати й обробляти дані. Наприклад, як показано на зображенні нижче, Excel може перевіряти дані <CAT> на відповідність схемі CAT.

Схеми можуть бути складними, але в цій статті ми не пояснюватимемо, як їх створювати. (До того ж, швидше за все, у вас є відділ ІТ, який уміє це робити). Але корисно знати, як схеми виглядають. Наведена нижче схема визначає правила для набору тегів <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>

Не турбуйтеся, якщо не все в зразку вам зрозуміло. Просто пам’ятайте такі факти:

• Елементи рядків у схемі на зразку називаються деклараціями. Якщо вам потрібні додаткові відомості про тварину, наприклад її колір або забарвлення, імовірно, ваш відділ ІТ зможе додати таку декларацію до схеми. Ви можете змінювати систему XML відповідно до нових потреб вашого бізнесу.

• Декларації надають величезні можливості контролю за структурою даних. Наприклад, декларація <xsd:sequence> означає, що теги, наприклад <NAME> (ім’я) і <BREED> (порода), мають указуватися в наведеному вище порядку. Декларації також можуть контролювати типи даних, які можуть вводити користувачі. Наприклад, наведена вище схема вимагає, щоб для віку кішки вводилося додатне число, а для тегів ALTERED (кастровано) і DECLAWED (видалено кігті) – значення типу Boolean (ІСТИНА або ХИБНІСТЬ).

• Якщо дані у файлі XML відповідають правилам, зазначеним у схемі, вони вважаються припустимими. Аналіз файлу даних XML на відповідність схемі називається (цілком логічно) перевіркою. Велика перевага використання схем полягає в тому, що вони допомагають уникати пошкодження даних. Вони також дають змогу легко знаходити пошкоджені дані, оскільки XML припиняє виконуватися, коли зустрічає проблему.

Коротко про перетворення

Як уже згадувалося вище, XML також надає потужні способи використання або повторного використання даних. Механізм повторного використання даних називається розширюваним перетворенням мови таблиці стилів (XSLT) або перетворенням.

Ви (гаразд, ваш відділ ІТ) також можете використовувати перетворення для обміну даними між системами серверної частини, як-от базами даних. Припустімо, що в базі даних А зберігаються дані про продажі в структурі таблиць, зручній для відділу збуту. У базі даних Б зберігаються дані про доходи й витрати у структурі таблиць, спеціально розробленій для бухгалтерії. База даних Б може використовувати перетворення, щоб отримувати доступ до даних із таблиці А та записувати їх у правильні таблиці.

Поєднання файлу даних, схеми та перетворення становить базову систему XML. На зображенні нижче показано, як такі системи зазвичай працюють. Файл даних перевіряється на відповідність схемі, а потім відтворюється в різних формах, доступних для використання, за допомогою перетворення. У цьому випадку перетворення розгортає дані до таблиці на веб-сторінці.

У наведеному нижче зразку коду продемонстровано один зі способів записування перетворення. Дані <CAT> (кішка) завантажуються до таблиці на веб-сторінці. Знову ж таки, цей зразок наведено не для того, щоб показати вам, як писати перетворення, а щоб продемонструвати одну з можливих форм перетворення.

<?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>

У цьому зразку показано один із типів перетворення, написаний кодом, але пам’ятайте: ви можете описати, що вам необхідно від даних, просто українською мовою. Наприклад, ви можете прийти до свого відділу ІТ та пояснити, що вам потрібно надрукувати дані про продажі для певних регіонів за два минулих роки, і додати: "Хочу, щоб це виглядало ось так". Після цього ваш відділ ІТ зможе написати (або змінити) перетворення для виконання цього завдання.

Тішить те, що корпорація Майкрософт і все більша кількість інших постачальників створюють перетворення для найрізноманітніших завдань. Можливо, у майбутньому ви зможете завантажити перетворення, яке відповідатиме вашим потребам або яке ви зможете підлаштувати до своїх цілей. Це означає, що витрати на використання XML із часом знижуватимуться.

Знайомство з XML у системі Microsoft Office

Професійні випуски Office надають широку підтримку XML. Починаючи з системи Microsoft Office 2007 і надалі використовуються формати файлів із підтримкою XML, зокрема DOCX, XLSX та PPTX. Оскільки XML-дані зберігаються в текстовому форматі замість власного двійкового формату, клієнти можуть визначати власні схеми та використовувати дані кількома способами, не сплачуючи роялті. Докладні відомості про нові формати див. в статті Формати Open XML і розширення імен файлів. Інші переваги:

• Менший розмір файлу. У новому форматі використовується ZIP та інші технології стиснення, які дають змогу зменшувати розмір файлу на 75 відсотків порівняно з двійковими форматами, які використовуються в попередніх версіях Office.

• Простіше відновлення інформації та вищий рівень безпеки. XML можна прочитати людиною, тому, якщо файл пошкоджено, ви можете відкрити файл у Блокноті Microsoft або іншому невізуальніх текстах і відновити принаймні частину своєї інформації. Крім того, нові файли безпечніші, оскільки вони не можуть містити код Visual Basic for Applications (VBA). Якщо для створення шаблонів використовується новий формат, будь-які елементи керування ActiveX і макроси VBA розташовано в окремому, безпечнішому розділі файлу. Крім того, ви можете видалити будь-які особисті дані за допомогою таких засобів, як інспектор документів. Докладні відомості про використання інспектора документів див. в статті Видалення прихованих даних і особистих відомостей під час перевірки документів.

Поки все добре, але що робити, якщо у вас є дані XML, але немає схеми? Програми Office, які підтримують XML, мають власні підходи, що допомагають працювати з цими даними. Наприклад, Excel пропонує схему, якщо відкрито файл XML без схеми. Потім Excel дає змогу завантажити ці дані в таблицю XML. За допомогою списків і таблиць XML можна сортувати, фільтрувати дані та додавати до них обчислення.