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Conception et Manipulations des Documents

Conception et Manipulations des Documents . 1. Introduction 2. DTD 3. Schéma 4. Outils. 1. Introduction. Un document XML peut être associé à : une DTD ou un schéma pour décrire les balises Une feuille de style pour présenter les données

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  1. Conception et Manipulations des Documents 1. Introduction 2. DTD 3. Schéma 4. Outils

  2. 1. Introduction • Un document XML peut être associé à : • une DTD ou un schéma pour décrire les balises • Une feuille de style pour présenter les données • DTD ou/et schéma permettent de définir son propre langage basé sur XML • Vocabulaire (balises) • Grammaire (imbrications) •  Dialecte ou Jargon Introduction

  3. Validité des documents • Document bien formé (Well Formed Document) • balises correctement imbriquées • analysable (parsable) et manipulable • pas nécessairement valide par rapport au jargon • Document valide (Valid Document) • bien formé + conforme à la DTD ou au schéma Introduction

  4. 2. DTD • Permet de définir le «vocabulaire» et la structure qui seront utilisés dans le document XML • Grammaire du langage dont les phrases sont des documents XML (instances) • Peut être mise dans un fichier (DTD externe) et être appelée dans le document XML DTD

  5. Déclaration d'élément simple • <! ELEMENT balise (définition) > • Le paramètre définition représente soit un type de donnée prédéfini, soit un élément de données composé, constitué lui même d'éléments • Types prédéfinis • ANY : L'élément peut contenir tout type de donnée • EMPTY : L'élément ne contient pas de données spécifiques • #PCDATA : L'élément doit contenir une chaîne de caractère • Exemple • <! ELEMENT Nom (#PCDATA)> • <Nom>Victor Hugo</Nom> DTD

  6. Déclaration d'élément composé • Définit une séquence ou un choix d'éléments • Syntaxe spécifique avec opérateurs de composition d'éléments : <! ELEMENT balise (composition) > DTD

  7. Exemple d'élément composé •  <!ELEMENT personne (nom, prenom+, tel?, adresse) >  • <!ELEMENT nom (#PCDATA) >  • <!ELEMENT prenom (#PCDATA) >  • <!ELEMENT tel(#PCDATA) >  • <!ELEMENT email (#PCDATA) > • <!ELEMENT adresse (ANY) > • <personne>  <nom>Hugo</nom>  <prenom>Victor</prenom>  <prenom>Charles</prenom> <tel>01120243</tel>  <adresse><rue></rue><ville>Paris</ville></adresse>   </personne> DTD

  8. Déclaration d'attributs • <! ATTLIST balise Attribut Type Mode > • balise spécifie l'élément auquel est attaché l'attribut • Attribut est le nom de l'attribut déclaré • Type définit le type de donnée de l'attribut choisi parmi: • CDATA • Chaînes de caractères entre guillemets ("aa") non analysées • Enumération • Liste de valeurs séparées par | • <! ATTLIST balise Attribut (Valeur1 | Valeur2 | ... ) > • ID et IDREF • Clé et référence à clé • Mode précise le caractère obligatoire ou non de l'attribut • #REQUIRED, #IMPLIED ou #FIXED DTD

  9. Exemple d'attributs <! ATTLIST personne num ID, age CDATA, genre (Masculin | Feminin ) > <!ELEMENT auteur (#PCDATA) >  <!ELEMENT editeur (#PCDATA) >  <!ATTLIST auteur genre (Masculin | Feminin ) #REQUIRED ville CDATA #IMPLIED> <!ATTLIST editeur ville CDATA #FIXED "Paris"> DTD

  10. Exemple de DTD <!ELEMENT doc (livre* | article+) > <!ELEMENT livre (titre, auteur+) > <!ELEMENT article (titre, auteur*) > <!ELEMENT titre(#PCDATA) > <!ELEMENT auteur(nom, adresse) > <!ATTLIST auteur id ID #REQUIRED > <!ELEMENT nom(prenom?, nomfamille) > <!ELEMENT prenom (#PCDATA) > <!ELEMENT nomfamille (#PCDATA) > <!ELEMENT adresse (ANY) > DTD

  11. Exemple de DTD interne <?XML version="1.0" standalone="yes"?> <!DOCTYPE CATALOGUE [ <!ELEMENT CATALOGUE (VINS+)> <!ELEMENT VINS (SPECIFICATION+, ANNEE, PRIX)> <!ATTLIST VINS NOM CDATA #REQUIRED> <!ELEMENT SPECIFICATION EMPTY> <!ATTLIST SPECIFICATION PROVENANCE CDATA #REQUIRED COULEUR CDATA #REQUIRED> <!ELEMENT ANNEE (#PCDATA)> <!ELEMENT PRIX (#PCDATA)> ]> <CATALOGUE> <VINS NOM="Saint-Emilion"> <SPECIFICATION PROVENANCE="Bordeaux" COULEUR="Rouge"/> <ANNEE>1999</ANNEE> <PRIX>25 €</PRIX> </VINS>……... </CATALOGUE> DTD

  12. Exemple de ID et IDREF <?xml version="1.0" standalone="yes"?> <!DOCTYPE DOCUMENT [ <!ELEMENT DOCUMENT(PERSONNE*)> <!ELEMENT PERSONNE (#PCDATA)> <!ATTLIST PERSONNE PNUM ID #REQUIRED> <!ATTLIST PERSONNE MERE IDREF #IMPLIED> <!ATTLIST PERSONNE PERE IDREF #IMPLIED> ]> <DOCUMENT> <PERSONNE PNUM = "P1">Marie</PERSONNE> <PERSONNE PNUM = "P2">Jean</PERSONNE> <PERSONNE PNUM = "P3" MERE="P1" PERE="P2">Pierre</PERSONNE> <PERSONNE PNUM = "P4" MERE="P1" PERE="P2">Julie</PERSONNE> </DOCUMENT> DTD

  13. DTD externe • Modèle pour plusieurs documents • partage des balises, attributs et structures • Définition locale ou externe • <!DOCTYPE doc SYSTEM "doc.dtd"> • <!DOCTYPE doc PUBLIC "www.myweb.com/doc.dtd"> • Exemple de document <?xml version="1.0" standalone="no"?> <!DOCTYPE VINS SYSTEM "vins.dtd"> ... DTD

  14. DTD : Entité paramètre • Permet la définition d'un groupe d'éléments sous un nom (macro) • <!ENTITY %nom "definition"> • Réutilisable dans une DTD par simple appel : • %nom; • Exemple : • <!ENTITY %genres "(homme | femme)"><!ATTLIST auteur genre %genres; #REQUIRED> • Peuvent être externes : • <!ENTITY %mpeg PUBLIC "http://www.myweb.fr/fic.dtd"> DTD

  15. Quelques règles d'écriture • Modularité • définir dans des entités séparées les parties réutilisables • Précédence • Regrouper les déclarations d'entités en tête • Abstraction • Utiliser des entités pour les modèles de contenus • Spécificité • Éviter les DTD trop générales • Simplicité • Découper les DTD trop complexes DTD

  16. Pas de types de données difficile à interpréter par le récepteur difficile à traduire en schéma objets Pas en XML langage spécifique Propositions de compléments XML-data de Microsoft (BizTalk) XML-schema du W3C Questions ? Insuffisance des DTD DTD

  17. 3. XML Schéma • Un schéma d'un document définit: • les éléments possibles dans le document • les attributs associés à ces éléments • la structure du document • les types de données • Le schéma est spécifié en XML • pas de nouveau langage • balisage de déclaration • espace de nom spécifique xsd: ou xs: • Présente de nombreux avantages • structures de données avec types de données • extensibilité par héritage et ouverture • analysable à partir d'un parseur XML standard Schema

  18. Objectifs des schémas • Reprendre les acquis des DTD • Plus riche et complet que les DTD • Permettre de typer les données • Eléments simples et complexes • Attributs simples • Permettre de définir des contraintes • Existence, obligatoire, optionnel • Domaines, cardinalités, références • Patterns, ... • S'intégrer à la galaxie XML • Espace de noms • Infoset (structure d'arbre logique) Schema

  19. Le modèle des schémas • Déclaration des éléments et attributs • Nom • Typage similaire à l'objet • Spécification de types simples • Grande variété de types • Génération de types complexes • Séquence (Sequence) • Choix (Choice) • Tas (All) Schema

  20. string Confirm this is electric normalizedString Confirm this is electric token Confirm this is electric byte -1, 126 unsignedByte 0, 126 base64Binary GpM7 hexBinary 0FB7 integer -126789, -1, 0, 1, 126789 positiveInteger 1, 126789 negativeInteger -126789, -1 nonNegativeInteger 0, 1, 126789 nonPositiveInteger -126789, -1, 0 int -1, 126789675 unsignedInt 0, 1267896754 Les types simples (1) Schema

  21. long -1, 12678967543233 unsignedLong 0, 12678967543233 short -1, 12678 unsignedShort 0, 12678 decimal -1.23, 0, 123.4, 1000.00 float -INF, -1E4, -0, 0, 12.78E-2, 12, INF, NaN double -INF, -1E4, -0, 0, 12.78E-2, 12, INF, NaN boolean true, false 1, 0 time 13:20:00.000, 13:20:00.000-05:00 dateTime 1999-05-31T13:20:00.000-05:00 duration P1Y2M3DT10H30M12.3S date 1999-05-31 gMonth --05-- gYear 1999 Les types simples (2) Schema

  22. gYearMonth 1999-02 gDay ---31 gMonthDay --05-31 Name shipTo QName po:USAddress NCName USAddress anyURI http://www.example.com/, http://www.example.com/doc.html#ID5 language en-GB, en-US, fr ID "A212"  IDREF "A212" IDREFS "A212" "B213" ENTITY ENTITIES NOTATION NMTOKEN, NMTOKENS US Brésil Canada Mexique Les types simples (3) Schema

  23. Commandes de base xsd: • element : association d'un type à une balise • attributs name, type, ref, minOccurs, maxOccurs, ... • attribute : association d'un type à un attribut • attributs name, type • type simple : les multiples types de base • entier, réel, string, time, date, ID, IDREF, …, • extensibles par des contraintes • type complexe : une composition de types • définit une agrégation d'éléments typés Schema

  24. Les types complexes • Définition d'objets complexes • <sequence> : collection ordonnée d'éléments typés • <all> : collection non ordonnée d'éléments typés • <choice>: choix entre éléments typés • Exemple <xsd:complexType name="AddresseFR"> <xsd:sequence> <xsd:element name="nom" type="xsd:string"/> <xsd:element name="rue" type="xsd:string"/> <xsd:element name="ville" type="xsd:string"/> <xsd:element name="codep" type="xsd:decimal"/> </xsd:sequence> <xsd:attribute name="pays" type="xsd:NMTOKEN" fixed="FR"/> </xsd:complexType> Schema

  25. Définition de sous-types par héritage Par extension : ajout d'informations Par restriction : ajout de contraintes Possibilité de contraindre la dérivation Exemple : <complexType name="AdressePays"> <complexContent> <extension base="Adresse"> <sequence> <element name="pays" type="string"/> </sequence> </extension> </complexContent> </complexType> Héritage de types Schema

  26. Les patterns • Contraintes sur type simple prédéfini • Utilisation d'expression régulières • Similaires à celles de Perl • Exemple <xsd:simpleType name="NumItem"> <xsd:restriction base="xsd:string"> <xsd:pattern value="\d{3}-[A-Z]{2}"/> </xsd:restriction> </xsd:simpleType> Schema

  27. XML Schema : exemple (1) <xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/1999/XMLSchema"> <xsd:element name="commande" type="CommandeType"/> <xsd:element name="commentaire" type="xsd:string"/> <xsd:complexType name="CommandeType"> <xsd:sequence> <xsd:element name="livrer" type="Adresse"/> <xsd:element name="facturer" type="Adresse"/> <xsd:element ref="commentaire" minOccurs="0"/> <xsd:element name="produits" type="ProduitType"/> </xsd:sequence> <xsd:attribute name="date_com" type="xsd:date"/> </xsd:complexType> Schema

  28. XML Schema : exemple (2) <xsd:complexType name="ProduitType"> <xsd:sequence> <xsd:element name="produit" minOccurs="0" maxOccurs="unbounded"> <xsd:complexType> <xsd:sequence> <xsd:element name="nom_prod" type="xsd:string"/> <xsd:element name="quantite"> <xsd:simpleType> <xsd:restriction base="xsd:positiveInteger"> <xsd:maxExclusive value="100"/> </xsd:restriction> </xsd:simpleType> </xsd:element> <xsd:element name="prix" type="xsd:decimal"/> <xsd:element ref="commentaire" minOccurs="0"/> <xsd:element name="date_livraison" type="xsd:date" minOccurs="0"/> </xsd:sequence> <xsd:attribute name="num_prod" type="xsd:positiveInteger" use="required"/> </xsd:complexType> </xsd:element> </xsd:sequence> </xsd:complexType> </xsd:schema> Schema

  29. Diagramme XML Spy Schema

  30. Diagramme de type (XML Spy) Choix Tas Séquence Schema

  31. Réutilisation de déclarations • Possibilité de référencer un élément plus global • <element ref="Nom" /> (ci-dessus) • Importe l'élément et son type • Possibilité d'inclure les types associés à un espace de noms • <import nameSpace = "http:// ..." • schemaLocation = "http:// ..." /> • Possibilité d'étendre un schéma • <redefine schemaLocation="http:// ..."/> • .... Extensions ... • </redefine> Schema

  32. Mixed Content Empty Content anyType Annotations Attribute Groups Nil Values Abstract Elements & Types Target Namespaces & Unqualified Locals Qualified Locals Global vs. Local Declarations Undeclared Target Namespaces Substitution Groups Autres possibilités ... Schema

  33. Comment concevoir DTD/Schema ? • A la main • syntaxe complexe, devient illisible • Interface graphique IDE • partir d'un fichier d'exemples • générer un premier schéma via l'outil • modifier le schéma graphiquement • A partir de UML • décrire données avec UML • générer un modèle logique hiérarchique Schema

  34. Modélisation de données et traitements Concepts pour les données paquetage (package) classe attribut association agrégation généralisation Contraintes associations 0..* ou 1..* (*,+) attributs avec nul possible (?) généralisation exclusive Diagramme de classes Rappels UML Classe3 Classe1 1..* Attribut1 Attribut2 {exclusif} SClasse2 SClasse1 * Classe4 Schema

  35. Conception UML de schémas • Possible à partir d'une modélisation UML • Définir des paquetages de classes et associations • Orienter les associations  arbre • Préciser les types de données • Possibilité d'hériter de stéréotypes XML • Voir "Modeling XML Applications with UML" • David Carlson, A. Wesley • Intégrer aux produits • Rose, Objecteering, Designer, HyperModel ... Schema

  36. De UML à XML : les choix • Choix des messages (documents) • agrégation d'éléments • classes fortement liées • N instances • Choix des identifiants et liens • références pour associations • Attributs versus éléments • les attributs jouent un rôle descriptif ("méta") • Choix des cardinalités • obligatoire ou optionnel (?) • 0..* (*) ou 1..* (+) Schema

  37. Exemple: Publier une BD Package Client Package Commandes Commande Client 1..* 1..* passer num int code : int statut : char nom : text total : float type : CCC 0..* livrer gérer 0..* 0..* 1..* 1..* Magasin Ligne numero : int quantite : int rue : text article : CCNNN complement : text statut : char code_postal : int total : FRF ville : text Schéma UML Schema

  38. Orientation des associations obtenir un arbre éviter les duplicats Génération des liens attributs IDREF externes ou hyperliens Vue hiérarchique Package Commandes Commande num int Client refID statut : char Magasin refID total : float 1..* 1..* Ligne quantite : int article : CCNNN statut : char total : FRF Schema

  39. Définition des types complexes • <!-- Types de base--> • <!ENTITY % int "(#PCDATA)"> • <!ENTITY % float "(#PCDATA)"> • <!ENTITY % char "(#PCDATA)"> • <!ENTITY % string "(#PCDATA)"> • <!-- Classe Commande --> • <!ELEMENT Commande (cstatut, ctotal, Ligne+)> • <!ATTLIST Commande NUM ID #REQUIRED> • <!ELEMENT cstatut %char;> • <!ELEMENT ctotal %float;> • <!-- Classe Ligne --> • <!ELEMENT Ligne (article, quantite, statut?, total?)> • <!ELEMENT article %string;> • <!ELEMENT quantite %int;> • <!ELEMENT lstatut %char;> • <!ELEMENT ltotal %float;> Schema

  40. <?xml version="1.0" standalone="yes"?> <!DOCTYPE MESSAGE [ <!ELEMENT MESSAGE (Commande*)> <!ENTITY %Type SYSTEM "Type.dtd"> %Type; ]> <MESSAGE> <Commande NUM="1"> <cstatut> A </cstatut> <ctotal>1000</ctotal> <Ligne> <article>212</article> <quantite>100</quantite> </Ligne> </Commande> <Commande NUM="2"> <cstatut> B </cstatut> <ctotal>1000</ctotal> <Ligne> <article>212</article> <quantite>300</quantite> </Ligne> <Ligne> <article>412</article> <quantite>400</quantite> </Ligne> </Commande> </MESSAGE> Composition du message Schema

  41. De XML à UML et vice-versa Représentation XMI du modèle UML XMI = jargon XML de l'OMG pour modèle objet Traduction en toute sorte de modèle logique Ajoutable à Eclipse http://xmlmodeling.com Produits: HyperModel Schema

  42. HyperModel et Eclipse Schema

  43. 4. Les outils de développement • IDE = Integrated Developement Environment • Des éditeurs • De texte XML, parfois avec structure séparée • De schéma XML, avec interface graphique • De règles XSL, avec moteur de transformation • De requêtes XQuery, avec moteur sur document • De description WSDL, avec wrapper Web Service • Des interfaces XML • Aux fichiers • Aux bases de données • Aux applications • Le plus fameux : XML Spy (voir démo.)

  44. Quelques outils de travail Schema

  45. Stylus Studio • Editeur graphique de XML et schéma • XQuery requête, edition, debaugage et profilage • Interrogation et mise à jour de BD relationnelles • Support de XPath 2.0 • Editeur et moteur XSLT • Composeur d’appel de Web service

  46. Oxygen • Editeur XML textuel et arborescent • Editeur XSLT 2.0, validation, transformation, debogage, moteurs variés (Xalan, Saxon, XSLTProc, MSXML,…) • Editeur XQuery, débogueur, moteur doc. • Editeur et validateur XML Schema (diagramme), Relax NG (diagramme), NRL, DTD, Schematron. • Moteur de validation multiples: Xerces, XSV, LIBXML, MSXML, MSXML.NET, Saxon, SQC • XML Diff et Merge.

  47. Principaux poduits de Altova • Altova XMLSpy® 2006 is the industry standard XML development environment for modeling, editing, debugging and transforming all XML technologies, then automatically generating runtime code in multiple programming languages. • Altova MapForce® 2006 is the premier data mapping and Web services implementation tool with the power to integrate any combination of XML, database, text, and/or EDI files, and build Web services by mapping between WSDL operations. • Altova StyleVision® 2005 is the ultimate electronic forms, database report, and stylesheet designer for transforming XML and database content into HTML, PDF and Word/RTF output. StyleVision supports XSLT 1.0/2.0, XSL:FO, and all major database • Altova UModel® 2006 is the starting point for successful software development. Visually design application models and generate Java or C# code, or reverse engineer existing programs into UML 2.1 diagrams. It is the simple, cost-effective way to draw on UML. • Altova DiffDog® 2005 is the dedicated differencing utility for developers and power users. This easy, powerful synchronization tool quickly compares files and folders then highlights differences and merges content via an elegant GU • Altova Authentic® 2005 is a FREE content editor that allows non-technical users to modify content in XML documents and databases. Just fill in electronic forms using the intuitive, word-processor style interface, and your data is instantly updated.

  48. Les DTD définissent la grammaire des documents Elles sont de plus en plus souvent remplacées par des schémas Le standard est un peu complexe (Relax) mais suivi Un IDE est indispensable Et de moins en moins gratuit … Questions ? Bilan DTD, Schéma, IDE Schema

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