Языки разметки: XML, JSON, YAML
- Что такое XML?
- Что такое DTD?
- Чем well-formed XML отличается от valid XML?
- Что такое «пространство имен» в XML?
- Что такое XSD? В чём его преимущества перед XML DTD?
- Какие типы существуют в XSD?
- Какие вы знаете методы чтения XML? Опишите сильные и слабые стороны каждого метода
- Когда следует использовать DOM, а когда SAX, StAX анализаторы?
- Какие вы знаете способы записи XML?
- Что такое JAXP?
- Что такое XSLT?
- Что такое JSON?
- Что такое JSON схема?
- Сравните JSON и XML
- Что такое YAML?
- Сравните JSON и YAML?
Что такое XML?
XML, eXtensible Markup Language (расширяемый язык разметки) - язык с простым формальным синтаксисом, хорошо приспособленный для создания и обработки документов программами и одновременно удобный для чтения и создания документов человеком.
XML расширяем, он не фиксирует разметку, используемую в документах и разработчик волен создавать разметку в соответствии с потребностями конкретной области, будучи ограниченным лишь синтаксическими правилами языка.
Что такое DTD?
DTD, Document Type Definition (определение типа документа) — это заранее определённый свод правил, задающий связи между элементами и атрибутами.
Например, DTD для HTML гласит, что тэг
DIV
должен быть внутри тэгаBODY
и может встречаться многократно,TITLE
— вHEAD
и всего один раз, аSCRIPT
– и там, и там сколь угодно раз.
DTD обычно описывается непосредственно в документе в виде строки-формулировки, начинающейся с <!DOCTYPE ... >
или отдельном файле.
Чем well-formed XML отличается от valid XML?
В зависимости от уровня соответствия стандартам документ может быть «well-formed» («правильно построенный»), либо «valid» («действительный»).
Основные признаки well-formed XML следуют из формального описания стандарта:
- Документ имеет ровно один корневой элемент, в котором лежат все остальные. То есть,
<document>...</document><appendix>...</appendix>
- это не XML-документ. - Все открытые теги обязаны быть закрыты. HTML, например, допускает не закрывать многие теги (
<p>
,<body>
,<li>
,<td>
и многие другие). В XML так делать нельзя. - Для одиночных тегов (типа
<br>
) , чтобы отличать их от открывающих, предусмотрена специальная запись:<br/>
. Но можно написать и полностью<br></br>
. - Имена тегов регистрозависимые. Если вы открываете тег
<SiteDescription>
, то его надо закрывать именно таким же,</sitedescription>
не допускается. - Теги не могут нарушать вложенность. Вот такого не должно быть:
<em><b>...</em></b>
. - Все атрибуты тегов обязаны быть заключены в двойные кавычки (
"
). - Есть три символа -
<
,>
и&
, которые обязаны быть экранированы везде с помощью<
,>
и&
. Внутри атрибутов надо экранировать еще и двойную кавычку с помощью"
. - Все символы в документе обязаны соответствовать заявленной кодировке.
Документ является valid, если он сформирован с соблюдением всех синтаксических правил корректности конкретного XML, т.е. соответствует DTD.
well-formed XML - корректен синтаксически (может быть разобран парсером), а valid XML - корректен как синтаксически так и семантически (удовлетворяет правилам заранее описанных словаря и грамматики (DTD)).
Что такое «пространство имен» в XML?
Пространство имён XML (XML namespace) - это идентифицируемая с помощью ссылки URI коллекция имен, используемых в XML документах для обозначения типов элементов и именования атрибутов. Пространство имен XML отличается от тех «пространств имен», которые обычно используются в компьютерных дисциплинах, тем, что в варианте для XML оно имеет внутреннюю структуру, и, с математической точки зрения, набором не является.
Пространства имён объявляются с помощью XML атрибута
xmlns
, значением которого должен быть URI и префикса, однозначно идентифицирующего пространство имён каждого элемента.
Все имена элементов в пределах пространства имён должны быть уникальны.
В общем случае пространство имён XML не требует, чтобы был определён его словарь.
XML-документ может содержать имена элементов и атрибутов из нескольких словарей XML. В каждом словаре задано своё пространство имён — так разрешается проблема неоднозначности имён элементов и атрибутов.
Что такое XSD? В чём его преимущества перед XML DTD?
XSD, XML Schema Definition, XML Schema (XML схема) — язык описания структуры XML-документа. В частности, XML Schema описывает:
- словарь - имена элементов и атрибутов;
- модель содержания - взаимосвязи между элементами и атрибутами, а также их
- структуру документа;
- используемые типы данных.
Преимущества XSD перед DTD заключаются в следующем:
-
DTD, в отличие от XSD, не является XML и имеет свой собственный синтаксис. В связи с этим могут возникать разнообразные проблемы с кодировкой и верификацией XML-документов.
-
При использовании XSD XML-парсер может проверить не только правильность синтаксиса XML документа, но также его структуру, модель содержания и типы данных. В XML DTD существует лишь один тип данных – строка и если, например, в числовом поле будет текст, то документ всё же сможет пройти верификацию, так как XML DTD не сможет проверить тип данных.
-
Нельзя поставить в соответствие одному XML документу больше одного DTD. А следовательно и верифицировать документ можно лишь одним DTD описанием. XSD расширяем, и позволяет подключать несколько словарей для описания типовых задач.
-
XSD обладает встроенными средствами документирования, позволяющими создавать самодостаточные документы, не требующие дополнительного описания.
Какие типы существуют в XSD?
Простой тип - это определение типа для значения, которое может использоваться в качестве содержимого элемента или атрибута. Этот тип данных не может содержать элементы или иметь атрибуты.
<xsd:element name='price' type='xsd:decimal'/>
...
<price>45.50</price>
Сложный тип - это определение типа для элементов, которые могут содержать атрибуты и другие элементы.
<xsd:element name='price'>
<xsd:complexType base='xsd:decimal'>
<xsd:attribute name='currency' type='xsd:string'/>
</xsd:complexType>
</xsd:element>
...
<price currency='US'>45.50</price>
Какие вы знаете методы чтения XML? Опишите сильные и слабые стороны каждого метода
DOM (Document Object Model) - объектный - считывает XML, воссоздавая его в памяти в виде объектной структуры при этом XML документ представляется в виде набора тегов – узлов. Каждый узел может иметь неограниченное количество дочерних узлов. Каждый дочерний тоже может содержать несколько уровней потомков или не содержать их вовсе. Таким образом в итоге получается некое дерево.
➖ Низкая скорость работы.
➖ Расходует много памяти.
➕ Прост в программировании.
➕ Если в XML много объектов с перекрёстными ссылками друг на друга, достаточно дважды пройтись по документу: первый раз создать объекты без ссылок и заполнить словарь «название-объект», второй раз — восстановить ссылки.
➕ При ошибке в XML в памяти остаётся созданная на половину структура XML, которая будет автоматически уничтожена.
➕ Пригоден как для чтения так и для записи.
SAX (Simple API for XML) событийный - читает XML документ, реагируя на появляющиеся события (открывающий или закрывающий тег, строку, атрибут) вызовом предоставляемых приложением обработчиков событий. При этом, в отличие от DOM, не сохраняет документ в памяти.
➕ Высокая скорость работы
➕ Расходует мало памяти.
➗ Довольно сложен в программировании.
➖ Если в XML много объектов с перекрёстными ссылками друг на друга, надо организовать временное хранение строковых ссылок, чтобы потом, когда документ будет считан, преобразовать в указатели.
➖ При ошибке в XML в памяти остаётся структура, созданная на половину, предметной отрасли; программист должен своими руками корректно уничтожить её.
➖ Пригоден только для чтения.
StAX (Stream API for XML) потоковый - состоящий из двух наборов API для обработки XML, которые обеспечивают разные уровни абстракции. API с использованием курсора позволяет приложениям работать с XML как с потоком лексем (или событий); приложение может проверить статус анализатора и получить информацию о последней проанализированной лексеме, а затем перейти к следующей. Второй, высокоуровневый API, использующий итераторы событий, позволяет приложению обрабатывать XML как серию объектов событий, каждый из которых взаимодействует с фрагментом XML-структуры приложения. Всё, что требуется от приложения - это определить тип синтаксически разобранного события, отнести его к соответствующему конкретному типу и использовать соответствующие методы для получения информации, относящейся к событию.
➗ Сохраняет преимущества, которые есть в SAX по сравнению с DOM.
➕ Не основан на обратных вызовах обработчиков, приложению не придется обслуживать эмулированное состояние анализатора, как это происходит при использовании SAX.
➖ Пригоден только для чтения.
Когда следует использовать DOM, а когда SAX, StAX анализаторы?
DOM - естественный выбор, когда объектом предметной области является сам XML: когда нужно знать и иметь возможность изменять структуру документа, а также в случае многократного использования информации из документа.
Для быстрого одноразового чтения оптимальным является использование SAX или StAX.
Какие вы знаете способы записи XML?
Прямая запись - пишет XML тег за тегом, атрибут за атрибутом.
➕ Высокая скорость работы.
➕ Экономия памяти: при использовании не создаётся промежуточных объектов.
➖ Пригоден только для записи.
Запись DOM (Document Object Model) - создаёт полную структуру XML и только потом записывает её.
➖ Низкая скорость работы.
➖ Не оптимальный расход памяти.
➕ Пригоден как для записи так и для чтения.
Что такое JAXP?
JAXP, The Java API for XML Processing (Java API для обработки XML) — набор API, упрощающих обработку XML данных в программах написанных на Java. Содержит реализации DOM, SAX и StAX парсеров, поддерживает XSLT и возможность работать с DTD.
Что такое XSLT?
XSLT, eXtensible Stylesheet Language Transformations — язык преобразования XML-документов.
XSLT создавался для применения в XSL (eXtensible Stylesheet Language) - языке стилей для XML. Во время XSL-преобразования XSLT-процессор считывает XML-документ и таблицу(ы) стилей XSLT. На основе инструкций, которые процессор находит в таблице(ах) стилей XSLT, он вырабатывает новый XML-документ или его фрагмент.
Что такое JSON?
JSON, JavaScript Object Notation — текстовый формат обмена данными, основанный на JavaScript.
JSON представляет собой (в закодированном виде) одну из двух структур:
- Набор пар «ключ:значение»;
- Упорядоченный набор значений.
Ключом может быть только строка (регистрозависимая: имена с буквами в разных регистрах считаются разными).
В качестве значений могут быть использованы:
- Объект — неупорядоченное множество пар «ключ:значение», заключённое в фигурные скобки
{ }
. Ключ описывается строкой, между ним и значением стоит символ:
. Пары ключ-значение отделяются друг от друга запятыми; - Массив (одномерный) — упорядоченное множество значений. Массив заключается в квадратные скобки
[ ]
. Значения разделяются запятыми. - Число;
- Литералы
true
,false
иnull
; - Строка — упорядоченное множество из нуля или более символов Unicode, заключенное в кавычки
" "
. Символы могут быть указаны с использованием escape-последовательностей, начинающихся с обратной косой черты\
, или записаны шестнадцатеричным кодом в кодировке UTF-8 в виде\uFFFF
.
Что такое JSON схема?
JSON Schema — один из языков описания структуры JSON-документа, используя синтаксис JSON.
Это самоописательный язык: при его использовании для обработки данных и описания их допустимости могут использоваться одни и те же инструменты сериализации/десериализации.
Сравните JSON и XML
…
Что такое YAML?
…
Сравните JSON и YAML?
…