Jean-Michel Richer M1/M2 Informatique

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1 1 / 48 Développement Java - XML Jean-Michel Richer jean-michel.richer@univ-angers.fr M1/M2 Informatique

2 2 / 48 Plan Plan 1 Introduction 2 DOM 3 SAX 4 XPath 5 Application 6 Bibliographie

3 3 / 48 Plan XML avec Java Objectifs se familiariser avec le traitement des fichiers XML en Java utilisation avec DOM utilisation avec SAX utilisation de XPath

4 4 / 48 Introduction Introduction Introduction

5 5 / 48 Introduction Rappel XML XML (extensible Markup Language) standard W3C pour représentation des données dans des documents balisés définition structurée de l information (syntaxe + sémantique) représentation arborescente possibilité de définir une grammaire (Document Type Definition) : validation

6 6 / 48 Introduction JAXP JAXP (Java API for XML Processing) capacité à lire et valider les documents XML, formée de trois composants : DOM (Document Object Model) : tree-based SAX (Simple API for XML) : event-based StAX (Streaming API for XML) (entre DOM et SAX)

7 7 / 48 Introduction StAX StAX (Streaming API for XML) entre DOM et SAX peu gourmand en mémoire accès séquentiel aux données : mais contrairement à SAX on indique quel est le prochain élément à traiter écriture de fichiers XML StAX ne sera pas traité dans ce document

8 8 / 48 DOM DOM DOM

9 9 / 48 DOM DOM DOM (Document Object Model) API permettant d accéder au contenu d un document XML sous la forme d une structure arborescente chargement complet du document XML réservé à de petits fichiers et lecture linéaire

10 10 / 48 DOM DOM et Java DOM et Java se référer au package org.w3c.dom le parser est issu de javax.xml.parsers.documentbuilder obtenu depuis javax.xml.parsers.documentbuilderfactory

11 11 / 48 DOM Fichier exemple Exemple de travail 1 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> 2 <persons> 3 <person id="1"> 4 <first-name>donald</first-name> 5 <last-name>duck</last-name> 6 <date-of-birth> </date-of-birth> 7 <salary>1000.0</salary> 8 </person> 9 <person id="2"> 10 <first-name>picsou</first-name> 11 <last-name>duck</last-name> 12 <date-of-birth> </date-of-birth> 13 <salary> </salary> 14 </person> 15 <person id="3"> 16 <first-name>mickey</first-name> 17 <last-name>mouse</last-name> 18 <date-of-birth> </date-of-birth> 19 <salary> </salary> 20 </person> 21 </persons>

12 12 / 48 DOM DOM création du parser Exemple 1 // ouverture d un document XML sous DOM 2 File fxmlfile = new File(fileName); 3 DocumentBuilderFactory dbfactory = DocumentBuilderFactory.newInstance(); 4 // use DTD validation 5 dbfactory.setvalidating(true); 6 7 DocumentBuilder dbuilder = dbfactory.newdocumentbuilder(); 8 // report Errors if DTD validation is On 9 // note: ErrorHandler must be defined 10 dbuilder.seterrorhandler(new ErrorHandler()); Document doc = dbuilder.parse(fxmlfile); 13 doc.getdocumentelement().normalize();

13 13 / 48 DOM DOM lecture <tag>value</tag> lecture <tag>value</tag> 1 NodeList nlist; 2 // Obtain all nodes for last name 3 nlist = doc.getelementsbytagname("last-name"); 4 5 // treat each node 6 for (int i = 0; i < nlist.getlength(); i++) { 7 Node nnode = nlist.item(i); 8 if (nnode.getnodetype() == Node.ELEMENT NODE) { 9 nnode.gettextcontent().trim()); 10 } 11 } 12 13

14 14 / 48 DOM DOM lecture <tag attr="value" /> lecture <tag attr="value" /> 1 NodeList nlist; 2 // get all nodes person 3 nlist = doc.getelementsbytagname("person"); 4 // treat each node 5 for (int i = 0; i < nlist.getlength(); i++) { 6 Node nnode = nlist.item(i); 7 if (nnode.getnodetype() == Node.ELEMENT NODE) { 8 Element eelement = (Element) nnode; 9 // retrieve attribute id 10 String id=eelement.getattribute("id").trim(); 11 // note : attribute nationality is not defined in persons.xml 12 // so getattribute will return an empty String 13 String nationality=eelement.getattribute("nationality").trim(); 14 if (nationality.isempty()) { 15 nationality="french"; 16 } 17 } 18 } attribut inexistant : chaîne vide!

15 15 / 48 SAX SAX SAX

16 16 / 48 SAX SAX SAX (Simple API for XML) API permettant d accéder au contenu d un document XML de manière événementielle ( yacc) chargement partiel du document XML réservé à de gros fichiers et lecture non linéaire

17 17 / 48 SAX SAX Handler SAX Handler définir une classe SAXReader qui hérite de org.xml.sax.helpers.defaulthandler implanter les méthodes de l interface ContentHandler

18 SAX méthodes de DefaultHandler méthodes de DefaultHandler ce sont celles de ContentHandler, pour les principales : startdocument startelement characters endelement enddocument voir également les autres méthodes pour les documents XML plus complexes 18 / 48

19 19 / 48 SAX méthode characters méthode characters elle permet de lire une chaîne de caractères à l intérieur d une balise : ici, on récupérera : value <tag>value</tag>

20 SAX méthode startelement méthode startelement elle permet de traiter les attributs : <tag attr="vattr">...</tag> en vérifiant quelle est la valeur de la balise tag 20 / 48

21 SAX méthode endelement méthode endelement elle permet de traiter : <tag>value</tag> en vérifiant quelle est la valeur de la balise tag 21 / 48

22 22 / 48 SAX méthodes start/endelement lecture <tag attr="vattr">value</tag> il faut combiner les deux méthodes startelement : pour lire les attributs et créer une structure de données puis endelement pour lire value et l affecter à la structure de données

23 1 import javax.xml.parsers.*; 2 import org.xml.sax.*; 3 import org.xml.sax.helpers.*; 4 5 public class SAXReader extends DefaultHandler { 6 7 protected String text; 8 9 public SAXReader() throws Exception { 10 super(); 11 } public void read(string filename) { 14 try { 15 XMLReader parser = XMLReaderFactory.createXMLReader(); 16 parser.setcontenthandler(this); 17 parser.setfeature(" true); 18 parser.parse(filename); 19 } catch (Exception e) { 20 System.err.println(e.getMessage()); 21 } 22 } public void characters(char[] ch, int start, int length) 25 throws SAXException { 26 text = new String(ch, start, length); 27 } / 48 SAX SAX création parser Exemple

24 24 / 48 SAX SAX lecture lecture <tag>value</tag> 1 // read <tag>value</tag> 2 public void endelement(string uri, String localname, String qname) 3 throws SAXException { 4 5 if (localname.equals("tag")) { 6 7 String value = text.trim(); 8 9 } 10 } 11

25 25 / 48 SAX SAX lecture lecture <tag attr="value" /> 1 // read <tag attr= vattr /> 2 public void startelement(string uri, String localname, String qname, 3 Attributes atts) throws SAXException { 4 5 if (localname.equals("tag")) { 6 7 String vattr = atts.getvalue("attr").trim(); 8 9 // note : be careful because atts.getvalue will return null 10 // if attribute is not present 11 if (vattr==null) { 12 vattr=""; 13 } 14 } } attribut inexistant : null!

26 26 / 48 XPath XPath XPath

27 27 / 48 XPath XPath XPath (XML Path Language) est à XML ce que SQL est aux SGBD-R langage de sélection de balises / attributs

28 XPath Sans XPath Sans XPath avec DOM, utiliser : getelementsbytagname getelementbyid avec SAX : startelement endelement 28 / 48

29 XPath Librairies XPath Librairies Saxon 6.5.x (XPath 2.0) Xalan-J Apache (XPath 1.0) Jaxen http ://jaxen.org/ depuis J2SE 5.0 (Tiger), API standard javax.xml.xpath (XPath 1.0) 29 / 48

30 XPath Utilitaires sous Ubuntu Sous Ubuntu installer le package libxml-xpath-perl qui contient le binaire xpath que l on peut utiliser depuis le terminal : xpath -e "//person/first-name" persons.xml 30 / 48

31 31 / 48 XPath Expressions XPath Sélection des noeuds expression signification / racine du document //balise tous les noeuds qui correspondent à la balise. noeud courant.. noeud sélection d attribut

32 32 / 48 XPath Exemple Expression XPath Exemple /person/first-name : tous les noeuds prénoms des personnes //first-name : tous les noeuds prénoms //first-name/.. : tous les noeuds person //@id : tous les noeuds qui contiennent un attribut id

33 33 / 48 XPath Prédicats XPath Sélection spécifique //person[...] prédicat signification 1 la première personne last() la dernière personne last()-1 l avant-dernière personne position()<3 les 2 premières la personne d identifiant égal à 2 salary > 3000 les personnes de salaire > 3000

34 XPath Les fonctions XPath Fonctions nombres : +, -, *, div, mod, sum, ceiling, floor, round booléens : true, false, not chaînes : concat, substring, translate, normalize-space, string-length, contains, starts-with noeuds : count, position, last 34 / 48

35 35 / 48 XPath Exemple fonction XPath Exemple count(//person) : nombre de personnes sum(//person/salary) div count(//person) : moyenne des salaires //person[ not(number(salary) > (preceding-sibling::person/salary following-sibling::person/salary)) ] : personne de salaire minimum

36 36 / 48 XPath Sélection de plusieurs chemins Sélection de chemins On utilise pour séparer les chemins : //person[salary > 3000] //first-name : donnera 3 noeuds first-name et deux noeuds person

37 37 / 48 XPath XPath et DOM Avec DOM 1 // doc is a DOM Document 2 XPathFactory pathfactory=xpathfactory.newinstance(); 3 XPath xpath = pathfactory.newxpath(); 4 XPathExpression expr = xpath.compile("//person"); 5 6 // DOM specific 7 NodeList nlist = (NodeList)expr.evaluate(doc,XPathConstants.NODESET); 8 9 for (int i = 0; i < nlist.getlength(); i++) { 10 Node nnode = nlist.item(i); 11 if (nnode.getnodetype() == Node.ELEMENT NODE) { 12 // your code here 13 } 14 }

38 38 / 48 XPath XPath et SAX Avec SAX 1 // filename is a String 2 File file=new File(fileName); 3 InputSource source = new InputSource(new FileInputStream(file)); 4 XPathFactory fabrique = XPathFactory.newInstance(); 5 XPath xpath = fabrique.newxpath(); 6 XPathExpression expr = xpath.compile("//person"); 7 8 // SAX specific 9 NodeList nlist = (NodeList)expr.evaluate(source, XPathConstants.NODESET); for (int i = 0; i < nlist.getlength(); i++) { 12 Node nnode = nlist.item(i); 13 if (nnode.getnodetype() == Node.ELEMENT NODE) { 14 // your code here 15 } 16 }

39 39 / 48 XPath XPathExpression.evaluate XPathExpression.evaluate(source, returntype) évalue l expression XPath en fonction du contexte source : InputSource returntype : QName, un parmi : NODE, NODESET NUMBER, BOOLEAN, STRING

40 40 / 48 Application Application Application

41 41 / 48 Application Projet projet créer un projet Java standard sous Eclipse et mettre en place la lecture d un graphe orienté pondéré au format XML avec : DOM SAX mettre en place des tests paramétriques pour vérifier l intégrité des données

42 42 / 48 Application Projet Classes de base : package model créer les classes suivantes pour représenter un graphe : Vertex (String name) Edge (Vertex initial, Vertex final, int cost) Graph (ArrayList<Vertex> vertices, ArrayList<Edge> edges)

43 43 / 48 Application Format de fichier Exemple de fichier graph.xml 1 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> 2 <!DOCTYPE graph SYSTEM "graph.dtd"> 3 <graph> 4 <vertices> 5 <vertex>v1</vertex> 6 <vertex>v2</vertex> 7 <vertex>v3</vertex> 8 </vertices> 9 <edges> 10 <edge initial="v1" final=" V2 " cost="4"/> 11 <edge initial="v1" final=" V3 " /> 12 </edges> 13 </graph>

44 44 / 48 Application Format de fichier DTD pour un graphe 1 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> 2 <!ELEMENT graph (vertices, edges) > 3 <!ELEMENT vertices (vertex+) > 4 <!ELEMENT vertex (#PCDATA) > 5 <!ELEMENT edges (edge*) > 6 <!ELEMENT edge EMPTY > 7 <!ATTLIST edge cost CDATA #IMPLIED> 8 <!ATTLIST edge initial CDATA #REQUIRED> 9 <!ATTLIST edge final CDATA #REQUIRED> 10

45 45 / 48 Application Projet Classes du package io créer les classes suivantes pour lire un graphe : DOMGraphReader SAXGraphReader ces classes implantent la méthode : Graph read(string filename) qui retourne un graphe ou null en cas d erreur

46 46 / 48 Application Projet Classe du package tests créer la classe GraphReaderTest pour tester les classes du package io : testdomreader() testsaxreader() utiliser les tests paramétriques pour tester plusieurs graphes

47 47 / 48 Bibliographie Bibliographie Bibliographie

48 48 / 48 Bibliographie Bibliographie, sitographie Processing XML with Java(TM) : A Guide to SAX, DOM, JDOM, JAXP, and TrAX, Elliotte Rusty Harold, Addison-Wesley, 2002 Murach s Java SE 6, Joel Murach, Andrea Steelman, Murach, 2007 XPath 2.0 Programmer s Reference, Michael Kay, Wrox,