1. Introduction 2. DTD 3. Schémas

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1 1. Introduction 2. DTD 3. Schémas
XML: DTD et Schémas 1. Introduction 2. DTD 3. Schémas

2 1. Introduction Un document XML publiable :
Le document XML lui-même la DTD ou le schéma pour décrire les balises Une feuille de style pour adapter le format aux besoins La DTD permet de définir son propre langage basé sur XML Vocabulaire Grammaire  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 à la DTD 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 type 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
Elément composé d'une séquence ou d'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 (#PCDATA) > <!ELEMENT Adresse (ANY) > <personne>  <nom>Hugo</nom>  <prenom>Victor</prenom>  <prenom>Charles</prenom> <tel>01</tel>  <adresse><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 DTD
<?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>250F</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 et structures Définition locale ou externe <!DOCTYPE doc SYSTEM "doc.dtd"> <!DOCTYPE doc PUBLIC " 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 SYSTEM " DTD

15 DTD : Entité générale Permet la définition d'un texte sous un nom
<!ENTITY nom "texte"> Réutilisable dans un document par simple appel : %nom; <?xml version="1.0"?> <!DOCTYPE exemple [ <!ELEMENT exemple (#PCDATA, important)> <!ELEMENT important (#PCDATA)> <!ENTITY cie "Les Vignerons Réunis"> <!ENTITY imp "<important>Attention!</important>"> ]> <exemple> &cie; &imp; </exemple> DTD

16 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

17 Comment concevoir une DTD ?
Méthode UML-XML décrire les sources de données avec UML utilisation de : classe attribut agrégation association généralisation fixer les cardinalités associations 0..* ou 1..* (++) attributs 0 ou 1 (?) Classe3 Classe1 1..* Attribut1 Attribut2 {exclusif} SClasse1 SClasse2 * Classe4 DTD

18 Exercice Définir les DTD pour publier une BD Schéma UML DTD Commandes
Clients 1..* 1..* num int de code : int statut : char nom : text total : float type : CCC 0..* livrer gère 0..* 0..* 1..* 1..* Magasins Lignes numero : int quantite : int rue : text article : CCNNN complement : text statut : char code_postal : int total : FRF ville : text Schéma UML DTD

19 De UML à XML : les choix Choix des messages (documents)
agrégation d'éléments classes fortement liées Choix des identifiants et liens références pour associations Attributs versus éléments les attributs jouent un rôle "méta" prise en compte des types étendus Choix des cardinalités obligatoire ou optionnel (?) 0..* (*) ou 1..* (+) DTD

20 Définition des types et classes
<!-- Types de base--> <!ENTITY % int "(#PCDATA)"> <!ENTITY % float "(#PCDATA)"> <!ENTITY % char "(#PCDATA)"> <!ENTITY % string "(#PCDATA)"> <!-- Classe Commande --> <!ELEMENT Commande (cstatut, ctotal)> <!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;> DTD

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

22 Insuffisance des DTD Pas de types de données Pas en XML
difficile à interpréter (coercition nécessaire) difficile à traduire en schéma objets Pas en XML langage spécifique Propositions de compléments XML-data de Microsoft (BizTalk) XML-schema du W3C Questions ? DTD Essai

23 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 et les types de données Le schéma est spécifié en XML pas de nouveau langage balisage de déclaration domaine spécifique xsd: Présente de nombreux avantages structures de données avec types de données extensibilité par héritage et ouverture analysable par un parseur XML standard Schema Essai

24 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

25 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

26 2. XMLSchema Un schéma d'un document définit:
les éléments possibles dans le document les attributs associés à ces éléments la structure du document et les types de données Le schéma est spécifié en XML pas de nouveau langage balisage de déclaration domaine xsd: (namespace Présente de nombreux avantages structures de données avec types de données extensibilité par héritage et ouverture factorisation des outils et méthodes XML A la différence des DTDs, XML Schéma utilise la syntaxe XML. Ainsi on n'est pas obligé d'apprendre une nouvelle syntaxe pour décrire sa grammaire. Il suffit juste d'apprendre à déclarer les éléments et les attributs en XML. XML Schéma présente de nombreux avantages : structures de données types de données ( par rapport aux DTDs ) extensibilité représentation en arbre Essai

27 Objectifs des schémas Reprendre les acquis des DTD
Plus riche, flexible 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)

28 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)

29 Balises principales 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 simpleType : typage du contenu textuel integer, double, string, time, date, ID, IDREF, …, Types utilisateurs restreints par des contraintes complexType : définition d’un modèle de contenu À base d’agrégation d'éléments typés et d’attributs Un schéma définit un ensemble de composants ainsi que leur rôle et leur interaction et leur combinaison correcte. Plusieurs types d'éléments peuvent être défini, on retrouve: les éléments: association d'un nom à un type défini à partir des structures ci-dessous et d'autres éléments les attributs avec pour contrainte le nombre d'occurrence les groupes d'attributs, permet d'insérer un ensemble de déclaration d'attributs dans un "archetype" Essai

30 Les types simples prédéfinis

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

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

33 Les types simples (3) language ID IDREF IDREFS ENTITY ENTITIES
gYearMonth gDay ---31 gMonthDay Name shipTo QName po:USAddress NCName USAddress anyURI language en-GB, en-US, fr ID "A212"  IDREF "A212" IDREFS "A212" "B213" ENTITY ENTITIES NOTATION NMTOKEN, NMTOKENS US Brésil Canada Mexique Schema

34 Liste et union de types simples
list : pour structurer un contenu textuel comme une liste <simpleType name="ListePrenom"> <list itemType="string"/> </simpleType> Sur lequel on peut imposer des contraintes <simpleType name="ListePrenom3"> <restriction base="ListePrenom"> <length value="3" /> </restriction> union : pour fusionner plusieurs types simples <simpleType name="moneyInternational"> <union memberTypes="Euros Dollars" />

35 Dérivation de types simples
Contraintes sur type simple prédéfini Utilisation de facettes Taille fixe, minimale, maximale, nombre de chiffres après la virgule Domaine de valeurs (bornes min et max) pour les types ordonnés Expressions régulières Perl Exemple <xsd:simpleType name="SKU"> <xsd:restriction base="xsd:string"> <xsd:pattern value="\d{3}-[A-Z]{2}"/> </xsd:restriction> </xsd:simpleType> Schema

36 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 Caractérisation du modèle de contenu Mixed Nillable Empty Exemple <xsd:complexType name="USAddress"> <xsd:sequence> <xsd:element name="name" type="xsd:string"/> <xsd:element name="street" type="xsd:string"/> <xsd:element name="city" type="xsd:string"/> <xsd:element name="state" type="xsd:string"/> <xsd:element name="zip" type="xsd:decimal"/> </xsd:sequence> <xsd:attribute name="country" type="xsd:NMTOKEN" fixed=“US"/> </xsd:complexType>

37 Dérivation de types complexes
Définition de sous-types par héritage Par extension : ajout d'informations Par restriction : ajout de contraintes Possibilité de contraindre la dérivation Final : interdit la dérivation du type Block : empêche la substitution de types Exemple : <complexType name="AdressePays"> <complexContent> <extension base="Adresse"> <sequence> <element name="pays" type="string"/> </sequence> </extension> </complexContent> </complexType>

38 Schéma et namespace Un schéma fournit appartenant à un espace de noms
Des définitions de types Des déclarations d’éléments et d’attributs appartenant à un espace de noms Chaque instance de document: Utilise un ou plusieurs espaces de noms Peut associer chaque espace de nom à un schéma <po:purchaseOrder xmlns:po=" xsi:schemaLocation=" po.xsd"> … </po:purchaseOrder>

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

40 XML Schema : exemple (1) <xsd:schema xmlns:xsd=" <xsd:element name="purchaseOrder" type="PurchaseOrderType"/> <xsd:element name="comment" type="xsd:string"/> <xsd:complexType name="PurchaseOrderType"> <xsd:sequence> <xsd:element name="shipTo" type="USAddress"/> <xsd:element name="billTo" type="USAddress"/> <xsd:element ref="comment" minOccurs="0"/> <xsd:element name="items" type="Items"/> </xsd:sequence> <xsd:attribute name="orderDate" type="xsd:date"/> </xsd:complexType> Schema Essai

41 XML Schema : exemple (2) <xsd:complexType name="Items">
<xsd:sequence> <xsd:element name="item" minOccurs="0" maxOccurs="unbounded"> <xsd:complexType> <xsd:element name="productName" type="xsd:string"/> <xsd:element name="quantity"> <xsd:simpleType> <xsd:restriction base="xsd:positiveInteger"> <xsd:maxExclusive value="100"/> </xsd:restriction> </xsd:simpleType> </xsd:element> <xsd:element name="USPrice" type="xsd:decimal"/> <xsd:element ref="comment" minOccurs="0"/> <xsd:element name="shipDate" type="xsd:date" minOccurs="0"/> </xsd:sequence> <xsd:attribute name="partNum" type="SKU" use="required"/> </xsd:complexType> </xsd:complexType> </xsd:schema> Schema

42 Diagramme XML Spy Schema

43 Diagramme de type (XML Spy)
Séquence Choix Tas Schema

44 Réutilisation Possibilité de référencer localement un élément global
<element ref="Nom" /> (Nom défini au premier niveau) Importe l'élément et son type Définition de modèles réutilisables dans un schéma group attributeGroup Possibilité d'importer les types associés à un espace de noms <import nameSpace = " ..." schemaLocation = " ..." /> Possibilité d’inclure ou d'étendre un schéma <include schemaLocation=" ..."/> <redefine schemaLocation=" ..."/> Extensions ... </redefine>

45 Autres fonctionnalités
Wildcards any anyAttribute Annotations Unicité et références unique key keyRef Types et éléments abstraits Substitution Gestion de la qualification Les déclarations globales sont toujours qualifiées Les déclarations locales peuvent l’être ou non Schéma sans namespace Les déclarations sont non qualifiées

46 Autres possibilités ... Mixed Content Empty Content anyType
Annotations Attribute Groups Nil Values Specifying Uniqueness Defining Keys & their References Namespaces, Schemas & Qualification Target Namespaces & Unqualified Locals Qualified Locals Global vs. Local Declarations Undeclared Target Namespaces Substitution Groups Abstract Elements & Types Schema

47 Conception de schémas Possible à partir d'une modélisation UML
Généralisation de l'approche DTD Introduction de stéréotypes Voir "Modeling XML Applications with UML" David Carlson, A. Wesley Produit HyperModel De XML à UML et vice-versa Schema

48 Quelques outils de conception
Editeur Outil Support Tibco Turbo XML 2.0 DTD Schéma Altova XML Spy 4.0 SyncRO Ltd. Oxygen 2.0 Data Junction XML Junction Insight Soft. XMLMate 2.0 Microstar Soft. Near & Far Designer Schema

49 Bilan DTD et Schéma Les DTD définissent la grammaire des tags
Elles sont de plus en plus souvent remplacées par des schémas Le standard est un peu complexe (Relax) Questions ? DTD et Schema