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1 Licence Pro SIL - IUT Structure et échange d informations XML Julien Pinquier,

2 Plan Organisation Introduction à XML Structure d un document XML Déclarations de Type de Documents (DTD) Interrogation avec Xpath Transformation avec XSLT 2

3 Plan Organisation Introduction à XML Structure d un document XML Déclarations de Type de Documents (DTD) Interrogation avec Xpath Transformation avec XSLT 3

4 Organisation Module : Structure et échange d informations Matière : XML (extensible Markup Language) Volume horaire : 12h (8 séances de 1h30) 5 séances de Cours/TD 3 séances de TP Examen le 15 novembre (8h-9h30) 4

5 Plan Organisation Introduction à XML Structure d un document XML Déclarations de Type de Documents (DTD) Interrogation avec Xpath Transformation avec XSLT 5

6 Introduction à XML Document structuré : exemple 6

7 Introduction à XML Document structuré : réalisation de l exemple Création ave un éditeur de texte (Word de Microsoft) : exemple.doc Lecture avec un autre (Bloc-notes de Microsoft) : exemple.txt Impossible d échanger les documents correctement Introduction de la notion de balises 7

8 Introduction à XML Document structuré : les balises <document> <titre> <centré> Recherche d information dans des documents XML </centré> </titre> <auteur> <vert> </vert> </auteur> <adresse> Université Paul Sabatier - IRIT, 118 route de Narbonne <codepostal> </codepostal> <ville> Toulouse </ville> </adresse> <section titre= "Introduction" > <par> Le langage XML (extensible Markup Language) est un format général de documents orienté texte. Il est aussi bien utilisé pour le stockage de document que pour la transmission de données entre applications. Sa simplicité, sa flexibilité et ses possibilités d'extension ont permis de l'adapter à de multiples domaines allant des données géographiques au dessin vectoriel en passant par les échanges commerciaux. De nombreuses technologies se sont développées autour de XML et enrichissent ainsi son environnement.</par> <par> Le langage XML dérive de SGML (Standard Generalized Markup Language) et de HTML (HyperText Markup Language). Comme ces derniers, il s'agit d'un langage orienté texte et formé de balises qui permettent d'organiser les données de manière structurée. </par> </section> <section titre= "RI et XML" > </section> </document> 8

9 Introduction à XML Tags, balises, labels déjà vus! HTML (Hypertext Markup Language) Langage de balisage basé sur un ensemble prédéfini et limité de balises (surtout de présentation) Défini par une norme : HTML 2.0, 3.2, 4.0, Sémantiques des balises h1,..,h6, title, address donnent des indications structurelles center, b, i, big, small ne servent qu'à décrire une mise en page 9

10 Introduction à XML Notre exemple en HTML Lecture avec un navigateur (Google Chrome) : exemple.html Lecture avec un éditeur de texte (Bloc-notes) : exemple.html XML = 10

11 Introduction à XML Historique GML (Generalized Markup Language) SGML (Standard Generalized Markup Language) HTML (Hypertext Markup Language) XML (extensible Markup Language) 11

12 Introduction à XML Pourquoi XML? Limites des formats DOC, PDF, TeX, etc. Limites de HTML 12

13 Introduction à XML Pourquoi XML? Objectifs de SGML Stockage de données indépendamment du vendeur ou du logiciel Distinction : données / balises Limites de SGML Trop compliqué à utiliser : tentative sur le web échec! Trop grand investissement en temps nécessaire XML 13

14 Introduction à XML XML, un Langage de Marquage (balisage) extensible «Langage» : format universel pour la description et la structuration des documents Version simplifiée de SGML Pas de collections de balises prédéfinies, XML permet aux concepteurs de documents de définir : leurs propres marqueurs (balises) la structure de ces balises XML, un modèle de données fondé sur des arbres 14

15 Introduction à XML Remarques : XML fournit une syntaxe, pas de sémantique a priori Les balises n'ont pas de présentation ou de signification définie par le langage mais elles peuvent bien sûr avoir un sens pour les applications XML ne définit que la structure et le contenu d'un document, pas son comportement 15

16 Introduction à XML Remarques : Développement et promotion par W3C (World Wide Web Consortium) Industriels : tous les poids lourds, notamment Oracle, IBM, Compaq, Xerox, Microsoft, Apple, etc. Laboratoires de recherche : MIT (représentant les US), INRIA (Europe), université Keio au Japon (Asie) Tout savoir sur XML : XML tente de standardiser la manière dont l information est : 16

17 Introduction à XML Avantages : Une communauté invente librement les balises qui lui semblent utiles pour représenter les informations qu ils comptent échanger / partager Exemple : Avantages : Chaque utilisateur : est libre de définir ses propres structures de document, peut se confronter à des structures types (DTD). Chaque communauté peut ainsi proposer des structures normalisées 17

18 Introduction à XML Avantages : Remarque : l interrogation et l échange de données entre systèmes d information hétérogènes sont souvent complexes XML contribue à la résolution de ce problème Cas d indexation et d interrogation de grosses bases documentaires 18

19 Plan Organisation Introduction à XML Structure d un document XML Déclarations de Type de Documents (DTD) Interrogation avec Xpath Transformation avec XSLT 19

20 Structure d un document XML <ouvrage date-publi="2000"> <titre> Moteurs de recherche </titre> <auteur> J. Dupond </auteur> <chapitre> <titre> Accès Web </titre> <section num="1"> <titre> Introduction </titre> <para> La croissance d Internet... </para> </section> <section num="2"> <titre> Moteurs de recherche sur Internet </titre> <para> Yahoo! est un annuaire... </para> <para> Google est un moteur de recherche plein-texte... </para> </section> </chapitre> <chapitre> </chapitre> </ouvrage> 20

21 Structure d un document XML Mise en forme <ouvrage date-publi="2000"> <titre> Moteurs de recherche </titre> <auteur> J. Dupond </auteur> <chapitre> <titre> Accès Web </titre> <section num="1"> <titre> Introduction </titre> <para> La croissance d Internet... </para> </section> <section num="2"> <titre> Moteurs de recherche sur Internet </titre> <para> Yahoo! est un annuaire... </para> <para> Google est un moteur de recherche plein-texte... </para> </section> </chapitre> <chapitre> </chapitre> </ouvrage> 21

22 Structure d un document XML Définitions Les documents XML forment un Chaque nœud de l arbre possède un Les règles de description peuvent être définies au sein d une 22

23 Structure d un document XML Représentation sous forme d arbre ouvrage date-publi=2000 titre auteur chapitre chapitre Moteurs de recherche J. Dupond titre section section Accès Web num=1 titre para num=2 Introduction La croissance d Internet 23

24 Structure d un document XML Un document XML se compose : d un prologue, éventuellement vide d un arbre d éléments (avec une racine) de commentaires et d instructions de traitement, facultatifs 24

25 Structure d un document XML Prologue Une déclaration XML= Spécification (optionnelle) indique la version d XML utilisée, le type d encodage utilisé, de liens vers d éventuelles ressources externes <?xml version="1.0"?> <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <?xml version="1.0" encoding="utf-8" standalone="no"?> version : encoding : standalone : dépendance du document par rapport à une DTD standalone="yes" : standalone="no" : La valeur par défaut est "no" 25

26 Structure d un document XML Prologue Une déclaration de type de document (optionnelle) indique la DTD à laquelle doit se conformer un document voir chapitre DTD 26

27 Structure d un document XML Eléments Un document XML est structuré selon une arborescence d éléments (ou balises) Un document XML possède un seul élément «racine» dont lequel sont imbriqués tous les autres éléments Un élément est défini par un nom et décrit un contenu Un contenu est délimité par un élément (balise) de début et un élément (balise optionnelle) de fin Syntaxe : Exemples : 27

28 Structure d un document XML Eléments : contraintes sur le nom Un nom d'élément ou d attribut est une suite non vide de caractères pris parmi : les caractères alphanumériques le souligné «_» (underscore) et le tiret «-» le point «.» et les 2 points «:» Le nom doit satisfaire les contraintes suivantes : le premier caractère doit être alphabétique ou un souligné pas d espace ou de tabulation Exemples 28

29 Structure d un document XML Eléments : peuvent contenir un ou plusieurs attributs Un attribut est composé d'un nom et d'une valeur : Il ne peut être présent que dans la balise ouvrante de l'élément : On n'a pas le droit d'écrire : 29

30 Structure d un document XML Entités : servent à établir un lien entre un nom symbolique et un texte de remplacement ou un pointeur vers une ressource externe. Entités prédéfinies : les caractères : <, >, &, ', " ne peuvent être utilisés dans le texte, car utilisés dans le balisage (caractères de markup) Entité Valeur Exemple Résultat analysé < less than (<) > greater than (>) & ampersand (&) &apos; apostrophe (') " quote(") 30

31 Structure d un document XML Entités : servent à établir un lien entre un nom symbolique et un texte de remplacement ou un pointeur vers une ressource externe. Entités caractères : il n'existe pas d'entité prédéfinie pour les lettres accentuées. Il faut utiliser à la place les entités numériques du type &#n; (où n est une valeur décimale). La valeur numérique correspond au code ISO ; Exemple : On peut définir ses propres entités. Il est possible d'importer des entités en provenance d'une autre DTD. On parle d entités générales ou paramètres 31

32 Structure d un document XML Commentaires : se déclarent de la même façon qu'en HTML! Ils commencent donc par <!-- et se terminent par --> Tout le contenu sera ignoré par le processeur XML Ils peuvent être placés à n'importe quel endroit tant qu'ils se trouvent à l'extérieur d'une autre balise. Exemples de commentaires valides 32

33 Structure d un document XML Sections CDATA : «protection» des informations pour un analyseur : peut contenir toute sorte de chaînes de caractères permet de définir un bloc de caractères ne devant pas être analysés par le processeur XML (les entités peuvent être utilisées dans ces sections) permet entre autres de garder dans un bloc de texte un exemple de code à afficher tel quel (comme du JavaScript, Perl, etc.) Syntaxe : Exemple : 33

34 Structure d un document XML Exercice : construire un document XML qui permet de structurer vos cours dispensés en Licence Pro Informations à décrire : Niveau, Numéro et intitulé des UE, Intitulé des modules, Intitulé des matières, volume horaire associé et contenu 34

35 Structure d un document XML Exercice (solution) : construire un document XML qui permet de structurer vos cours dispensés en Licence Pro 35

36 Plan Organisation Introduction à XML Structure d un document XML Déclarations de Type de Documents (DTD) Interrogation avec Xpath Transformation avec XSLT 36

37 Permet de définir le «vocabulaire» (les balises, les éléments) et la structure qui seront utilisés dans le document XML Grammaire du langage dont les phrases sont des documents XML (instances) Elle peut être absente, ou stockée à une autre endroit que le(s) document(s) XML : Lorsqu il existe une DTD interne et une DTD externe : elles se combinent, la DTD externe complète la DTD interne 37

38 Exemple : <!DOCTYPE ouvrage [ <!-- La DTD est décrite ici..> <!ELEMENT ouvrage ( titre, auteur, chapitre+)> <!ELEMENT chapitre (titre, section*)> <!ELEMENT section (titre, para+)> <!ELEMENT titre (#PCDATA)> <!ELEMENT auteur (#PCDATA)> <!ATTLIST ouvrage date-publi CDATA #REQUIRED>... ]> 38

39 La déclaration se place juste après le prologue du document Déclaration d une DTD interne <?xml version="1.0" encoding="utf-8" standalone="yes"?> <ouvrage>. </ouvrage> 39

40 Exemple de DTD interne : <?xml version="1.0" encoding="iso " standalone="yes"?> <!DOCTYPE ouvrage [ <!-- La DTD est décrite ici --> <!ELEMENT ouvrage (titre, auteur, chapitre+)> <!ELEMENT chapitre (titre, section*)> <!ELEMENT section (titre, para+)> ]> <ouvrage> <titre> Moteurs de recherche </titre> <auteur> J. Dupond </auteur> <chapitre> <titre> accès Web </titre> <section > <titre> Introduction </titre> <para> La croissance d Internet... </para> </section> </chapitre> </ouvrage> 40

41 Déclaration d une DTD externe : privée ou publique privée : accessible uniquement en local (sur la machine de développement) Exemple déclaration : publique : disponible pour tout le monde Exemple déclaration : 41

42 Elaboration d une DTD : déclaration d un élément <!ELEMENT Tag Type_element > Tag = nom de l élément Type_element = modèle de contenu qui peut être : 42

43 Modèle de contenu : texte brut (#PCDATA) #PCDATA : Parsed Character DATA (données textuelles analysables), i.e. Syntaxe : <!ELEMENT nomelement (#PCDATA)> Exemple : Document XML : 43

44 Modèle de contenu : EMPTY EMPTY : un élément possédant un tel modèle de contenu ne doit posséder Syntaxe : <!ELEMENT nomelement EMPTY> Exemple : Document XML : 44

45 Modèle de contenu : ANY ANY : modèle de contenu pouvant être n importe quel autre Syntaxe : <!ELEMENT nomelement ANY> Exemple : Document XML : 45

46 Modèle de contenu : séquence Séquence d'éléments : une liste ordonnée des éléments qui doivent apparaître en tant qu'éléments enfants de l'élément que l'on est en train de définir Exemple d utilisation valide : 46

47 Modèle de contenu : séquence Séquence d'éléments : une liste ordonnée des éléments qui doivent apparaître en tant qu'éléments enfants de l'élément que l'on est en train de définir Exemple d utilisation non valide : 47

48 Modèle de contenu : alternative d éléments Alternative : choix dans une liste de plusieurs éléments possibles Exemples d utilisation valide : <!ELEMENT biblio (ouvrage article )> 48

49 Modèle de contenu : alternative d éléments Alternative : choix dans une liste de plusieurs éléments possibles Exemples d utilisation non valide : <!ELEMENT biblio (ouvrage article )> 49

50 Modèle de contenu : indicateurs d occurrence Lors de la déclaration de séquence ou de choix d'éléments, une indication d'occurrence peut être attribuée à chaque élément enfant : aucun indicateur :? : * : + : Exemple : 50

51 Modèle de contenu : indicateurs d occurrence Le document vue précédemment devient valide avec par exemple : <biblio> <ouvrage> </ouvrage> <article> </article> </biblio> 51

52 Modèle de contenu : enchaînement d éléments Une structure arborescente nécessite que le modèle de contenu des éléments soit un (ou plusieurs) autre(s) élément(s) <ouvrage > <titre> Moteurs de recherche </titre> <auteur> J. Dupond </auteur> <chapitre> <titre> accès Web </titre> <section> <titre> Introduction </titre> <para> La croissance d Internet... </para> </section> </chapitre> </ouvrage> 52

53 Modèle de contenu : mixte Apparaissent comme un choix () d éléments uniques incluant des #PCDATA associés à l indicateur d occurrences «*» Syntaxe : <!ELEMENT nomelement (#PCDATA element element...)*> Exemple : Document XML : 53

54 Exercice sur les éléments : rédiger une DTD pour une bibliographie La bibliographie contient des livres et des articles : - les informations du livre sont : - son titre général - les noms des auteurs - ses tomes et pour chaque tome, leur nombre de pages - des informations générales sur son édition comme par exemple le nom de l'éditeur, le lieu d'édition, le lieu d'impression, son numéro ISBN - les informations de l article sont : - son titre - les noms des auteurs ; - ses références de publication : nom du journal, numéro des pages, année de publication et numéro du journal - Pour chaque livre et article, on réservera aussi un champ optionnel pour un avis personnel 54

55 Exercice sur les éléments (solution) : 55

56 Déclaration des attributs Permettent d ajouter de l information aux éléments, c est-à-dire lier un élément avec un autre élément Syntaxe <!ATTLIST nom-element [Nom_attribut type #option ["valeur_par_défaut"]]* > 56

57 Déclaration des attributs type CDATA : chaîne de caractères entre " " Ensemble de valeurs (val1 val2 ) NMTOKEN / NMTOKENS : chaîne respectant les règles de formation des noms d objets en XML ENTITY / ENTITIES : nom qui doit se retrouver dans une déclaration d entité <!ENTITY > ID IDREF IDREFS : référencement interne XML ID : symbole unique (création) IDREF : valeur ID (utilisation) IDREFS : idem IDREF avec valeurs NOTATION : nom symbolique faisant référence à une déclaration <!NOTATION > 57

58 Déclaration des attributs option #REQUIRED : valeur de l attribut obligatoire #IMPLIED : valeur de l attribut optionnelle #FIXED : valeur implicite de l attribut est fixée a priori 58

59 Exemple de déclaration Valeur par défaut DTD <!ELEMENT editeur #PCDATA> XML Valeur optionnelle (#IMPLIED) DTD XML 59

60 Exemple de déclaration Valeur obligatoire (#REQUIRED) DTD XML Valeur Fixe (#FIXED) DTD XML 60

61 Exemple de déclaration Attributs énumérés (val1 val2 ) DTD XML Autres exemples DTD XML 61

62 Exemple de déclaration Exemple général <!DOCTYPE ouvrage [ <!-- La DTD est décrite ici --> <!ELEMENT ouvrage (titre, auteur, chapitre+)> <!ELEMENT chapitre (titre, section*)> <!ELEMENT section (titre, para+)> <!ELEMENT titre (#PCDATA)> <!ELEMENT auteur (#PCDATA)> <!ELEMENT para (#PCDATA)> <!ATTLIST ouvrage date-publi CDATA #REQUIRED> <!ATTLIST section num CDATA #REQUIRED> ]> 62

63 Exercice sur les attributs : modifier la DTD précédente... - Ajouter un attribut optionnel soustitre à l'élément titre, - Faire de l'élément tome un élément vide et lui ajouter un attribut requis nb_pages et un attribut optionnel soustitre, - Faire de l'élément nom_journal un attribut de l'élément journal et en lui donnant comme valeur par défaut Feuille de Chou, - Faire de l'élément annee un attribut de type énuméré, prenant comme valeurs possibles 2000, 2001, 2002, "avant_2000" et "inconnue" et proposant comme valeur par défaut inconnue. 63

64 Exercice sur les attributs (solution) : 64

65 Déclaration des entités Les entités permettent de référencer soit : un nom de variable utilisable dans le document un alias utilisable uniquement dans la DTD Les entités peuvent être : internes : externes : Il existe aussi des entités prédéfinies et caractères (cf. partie précédente : «Structure d un document XML») 65

66 Déclaration des entités Entités générales internes Syntaxe de déclaration : <!ENTITY nomentité "contenu de l'entité"> d utilisation dans un document : &nomentité; Exemple Réalisation 66

67 Déclaration des entités Entités générales externes Identifiant système Syntaxe de déclaration : <!ENTITY nomentité SYSTEM "identifiant de ressource"> d utilisation dans un document : <!ENTITY Auteur SYSTEM "auteur.xml"> Exemple auteur.xml <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <Auteur>Gerald Salton</Auteur> Réalisation 67

68 Déclaration des entités Entités générales externes Utilisées lorsque le texte de remplacement est situé à l extérieur de la DTD Syntaxe de déclaration : <!ENTITY nomentité PUBLIC "Identificateur Public (FPI)" "URI de la ressource"> Formal Public Identifier (FBI) : 4 sections séparées par des «//» - section 1 : indique si l'objet est lié à un standard formel. '-' objet pas approuvé. '+' approuvé de façon informelle Référence s il est approuvé par un standard formel - section 2 : organisme responsable du produit, de la spécification ou du document. - section 3 : identifiant unique de l'objet qui est décrit - section 4 : langage utilisé d utilisation dans un document : 68

69 Déclaration des entités Entités générales externes non parsées cas où le fichier externe représenté par l'entité ne contient pas du XML et ne doit donc pas être parcouru par les applications traitant le document. Syntaxe de déclaration : <!NOTATION "Identificateur" SYSTEM "URI de la ressource"> d utilisation : 69

70 Déclaration des entités Entités paramétriques internes Servent à définir des symboles (ou modèles de contenus) qui seront utilisés dans la DTD ( raccourcis d'écriture) Peuvent être internes ou externes. Ne peuvent être déclarées et utilisées que dans une DTD Syntaxe de déclaration : <!ENTITY % nomentité "contenu"> d utilisation : %nomentité; Exemples 70

71 Déclaration des entités Entités paramétriques externes Peuvent utiliser un identifiant système ou public pour référencer la valeur de son emplacement Syntaxe de déclaration : <!ENTITY % nomentité SYSTEM "URI pointant sur le contenu"> <!ENTITY % nomentité PUBLIC "Identificateur publique" "URI pointant sur le contenu"> d utilisation : %nomentité; Exemple 71

72 Rappel d une DTD interne : 1 seul fichier <?xml version="1.0" encoding="iso " standalone="yes"?> <!DOCTYPE ouvrage [ <!-- La DTD est décrite ici --> <!ELEMENT ouvrage (date-publi, titre, auteur, chapitre+)> <!ELEMENT chapitre (titre, section*)> <!ELEMENT section (num, titre, para+)> ] <ouvrage> <date-publi="2000"> <titre> Moteurs de recherche </titre> <auteur> J. Dupond </auteur> <chapitre> <titre> accès Web </titre> <section num="1"> <titre> Introduction </titre> <para> La croissance d Internet... </para> </section> </chapitre> </ouvrage> 72

73 Rappel d une DTD externe : 2 fichiers essai.xml <?xml version="1.0" encoding="iso "?> <!DOCTYPE ouvrage SYSTEM "biblio.dtd"> <ouvrage> <date-publi="2000"> <titre> Moteurs de recherche </titre> <auteur> J. Dupond </auteur> <chapitre> <titre> accès Web </titre> <section num="1"> <titre> Introduction </titre> <para> La croissance d Internet... </para> </section> </chapitre> </ouvrage> biblio.dtd <!-- La DTD est décrite ici --> <!ELEMENT ouvrage (date-publi, titre, auteur, chapitre+)> <!ELEMENT chapitre (titre, section*)> <!ELEMENT section (num, titre, para+)> <!ELEMENT titre (#PCDATA)> <!ELEMENT auteur (#PCDATA)> <!ELEMENT para (#PCDATA)> <!ATTLIST ouvrage date-publi CDATA #REQUIRED> <!ATTLIST section num CDATA #REQUIRED> 73

74 Validité des documents Document bien formé (Well Formed document) Document valide (Valid document) 74

75 Analyseurs Parser XML : outil de lecture et d analyse de structures de documents XML Différents types d analyseurs 75

76 Analyseurs : API SAX Principe L'application crée un parseur et elle enregistre auprès de ce parseur son gestionnaire d'événements. Au cours de la lecture du fichier contenant le document XML, le gestionnaire reçoit les événements générés par la parseur. Le document XML n'est pas chargé en mémoire. 76

77 Analyseurs : API DOM Principe L'application crée un constructeur qui lit le document XML et construit une représentation du document XML sous forme d'un arbre. 77

78 Analyseurs : comparaison SAX ne charge pas le document en mémoire DOM construit en mémoire une représentation arborescente du document. SAX a des facilités de traitement plus réduites : le fonctionnement par événements rend difficile des traitements non linéaires du document. 78

79 Plan Organisation Introduction à XML Structure d un document XML Déclarations de Type de Documents (DTD) Interrogation avec Xpath Transformation avec XSLT 79

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