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 DTD ou/et schéma permettent de définir son propre langage basé sur XML Vocabulaire (balises) Grammaire (imbrications)  Dialecte ou Jargon Introduction

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

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

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

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

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

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

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

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

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>25 €</PRIX> </VINS>……... </CATALOGUE> DTD

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

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

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

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

Insuffisance des DTD Questions ? Pas de types de données Pas en XML 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 ? DTD

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

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

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

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 -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 Schema

Les types simples (2) long unsignedLong short unsignedShort decimal -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 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 Schema

Les types simples (3) language ID IDREF IDREFS ENTITY ENTITIES 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 Schema

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

Les types complexes Définition d'objets complexes Exemple <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

Héritage de types 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> Schema

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

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

XML Schema : exemple (2) Schema <xsd:complexType> <xsd:complexType name="ProduitType"> <xsd:sequence> <xsd:element name="produit" minOccurs="0" maxOccurs="unbounded"> <xsd:complexType> <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:sequence> </xsd:complexType> </xsd:schema> Schema

Diagramme XML Spy Schema

Diagramme de type (XML Spy) Choix Séquence Tas Schema

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

Autres possibilités ... 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 Schema

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

Rappels UML * 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 Classe1 SClasse1 SClasse2 {exclusif} Classe3 Classe4 * 1..* Attribut1 Attribut2 Schema

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

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

Exemple: Publier une BD Package Commandes Package Client Commande Client 1..* 1..* num int passer 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

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

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

Composition du message <?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> <quantite>300</quantite> <article>412</article> <quantite>400</quantite> </MESSAGE> Schema

Produits: HyperModel 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 Schema

HyperModel et Eclipse Schema

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.)

Quelques outils de travail Editeur Outil Support Tibco Turbo XML DTD, XSL, XQuery Schéma Altova XMLSpy DTD, Schéma XSL, XQuery SyncRO Ltd. Oxygen Data Junction XML Junction Insight Soft. XMLMate DTD, Schéma, XSL, XPath XML Mind XMLMind Editor Schema

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

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.

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.

Bilan DTD, Schéma, IDE 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 ? Schema