1 Einführung

23

1.1 Kleines Einstiegsprojekt zum Kennenlernen

23

1.1.1 Ein erstes XML-Dokument

23

1.1.2 Standardausgabe im Webbrowser

24

1.1.3 Wohlgeformtheit ist ein Muss

25

1.1.4 Gültige Dokumente per DTD oder Schema

25

1.1.5 Formatierte Datenausgabe

27

1.2 XML – universale Metasprache und Datenaustauschformat

29

1.2.1 Unabhängigkeit von Anwendungen und Plattformen

29

1.2.2 SGML → HTML → XML

30

1.2.3 Lob des Einfachen

30

1.2.4 Inhaltsbeschreibungssprache

31

1.2.5 Trennung von Inhalt und Form

31

1.2.6 Vom Dokumentformat zum allgemeinen Datenformat

32

1.2.7 Globale Sprache für den Datenaustausch

32

1.3 Übersicht über die Sprachfamilie XML

33

1.3.1 Kernspezifikationen

34

1.3.2 Ergänzende Spezifikationen

35

1.3.3 Programmierschnittstellen

35

1.3.4 XML-Anwendungen

36

1.4 XML-Editoren und Entwicklungsumgebungen

36

1.4.1 Editoren für XML

37

1.4.2 Schema- und Stylesheet-Designer

38

1.4.3 Entwicklungsumgebungen mit XML-Unterstützung

39

1.4.4 XML-Dokumente über Standardanwendungen

40

1.4.5 Parser und andere Prozessoren

41

1.5 Anwendungsbereiche

41

1.5.1 XML-Vokabulare

42

1.5.2 Datenaustausch zwischen Anwendungen

45

1.5.3 Verteilte Anwendungen und Webdienste

45

2 XML – Bausteine und Regeln

47

2.1 Aufbau eines XML-Dokuments

47

2.1.1 Entitäten und Informationseinheiten

47

2.1.2 Parsed und unparsed

48

2.1.3 Die logische Sicht auf die Daten

49

2.1.4 Der Prolog

51

2.1.5 Zeichencodierung

51

2.1.6 Standalone or not

52

2.1.7 XML-Daten – der Baum der Elemente

53

2.1.8 Start-Tags und End-Tags

54

2.1.9 Elementtypen und ihre Namen

55

2.1.10 Regeln für die Namensgebung

56

2.1.11 Elementinhalt

57

2.1.12 Korrekte Schachtelung

57

2.1.13 Attribute

58

2.2 Die Regeln der Wohlgeformtheit

59

2.3 Elemente oder Attribute?

60

2.4 Reservierte Attribute

61

2.4.1 Sprachidentifikation

61

2.4.2 Leerraumbehandlung

61

2.5 Entitäten und Verweise darauf

62

2.5.1 Eingebaute und eigene Entitäten

62

2.5.2 Zeichenentitäten

63

2.6 CDATA-Sections

63

2.7 Kommentare

64

2.8 Verarbeitungsanweisungen

65

2.9 Namensräume

65

2.9.1 Das Problem der Mehrdeutigkeit

65

2.9.2 Eindeutigkeit durch URIs

66

2.9.3 Namensraumname und Präfix

67

2.9.4 Namensraumdeklaration und QNamen

67

2.9.5 Einsatz mehrerer Namensräume

68

2.10 XML-Version 1.1

69

3 Dokumenttypen und Validierung

71

3.1 Metasprache und Markup-Vokabulare

71

3.1.1 Datenmodelle

71

3.1.2 Selbstbeschreibende Daten und Lesbarkeit

72

3.1.3 Dokumenttyp-Definition – DTD

72

3.1.4 Alternativen zu DTD

73

3.1.5 Vokabulare

73

3.2 Regeln der Gültigkeit

74

3.3 DTD oder Schema?

75

3.4 Definition eines Dokumentmodells

75

3.4.1 Interne DTD

76

3.4.2 Externe DTD

77

3.5 Deklarationen für gültige Komponenten

78

3.5.1 Vokabular und Grammatik der Informationseinheiten

78

3.5.2 Syntax der Dokumenttyp-Deklaration

79

3.5.3 Syntax der Elementtyp-Deklaration

79

3.5.4 Beispiel einer DTD für ein Kursprogramm

80

3.5.5 Inhaltsalternativen

82

3.5.6 Uneingeschränkte Inhaltsmodelle

83

3.5.7 Gemischter Inhalt

84

3.5.8 Inhaltsmodell und Reihenfolge

84

3.5.9 Kommentare

85

3.5.10 Die Hierarchie der Elemente

85

3.6 Dokumentinstanz

86

3.7 Attributlisten-Deklaration

87

3.7.1 Aufbau einer Attributliste

88

3.7.2 Attributtypen

88

3.7.3 Verwendung der Attributlisten

90

3.8 Verweis auf andere Elemente

91

3.9 Verwendung von Entitäten

91

3.9.1 Interne Entitäten

92

3.9.2 Externe Entitäten

93

3.9.3 Notationen und ungeparste Entitäten

94

3.9.4 Verwendung von Parameterentitäten

95

3.9.5 Interne Parameterentitäten

95

3.9.6 Externe Parameterentitäten

96

3.10 Formen der DTD-Deklaration

96

3.10.1 Öffentliche und private DTDs

97

3.10.2 Kombination von externen und internen DTDs

97

3.10.3 Bedingte Abschnitte in externen DTDs

98

3.10.4 Namensräume

99

3.11 Zwei DTDs in der Praxis

99

3.11.1 Die Auszeichnungssprache DocBook

99

3.11.2 Das grafische Format SVG

101

4 Inhaltsmodelle mit XML Schema

107

4.1 XML Schema – der XML-basierte Standard

107

4.1.1 Defizite von DTDs

107

4.1.2 Anforderungen an XML Schema

108

4.1.3 Die Spezifikation des W3C für XML Schema

108

4.2 Erster Entwurf eines Schemas

109

4.2.1 Verknüpfung von Schema und Dokument

112

4.2.2 Der Baum der Schema-Elemente

113

4.2.3 Elemente und Datentypen

113

4.2.4 Komplexe Typen mit und ohne Namen

114

4.2.5 Sequenzen

115

4.2.6 Vorgegebene und abgeleitete Datentypen

115

4.2.7 Wie viel wovon?

116

4.3 Genereller Aufbau eines XML-Schemas

116

4.3.1 Das Vokabular

116

4.3.2 Die Komponenten eines XML-Schemas

116

4.4 Datentypen

117

4.4.1 Komplexe Datentypen

119

4.4.2 Inhaltsmodelle und Partikel

119

4.4.3 Erweiterbarkeit durch Wildcards

119

4.4.4 Einfache Typen

120

4.4.5 Benannte oder anonyme Typen

121

4.4.6 Vorgegebene und benutzerdefinierte Datentypen

121

4.4.7 XML Schema 1.0 – Datentypen – Kurzreferenz

122

4.4.8 Werteraum, lexikalischer Raum und Facetten

126

4.4.9 Ableitung durch Einschränkung

127

4.4.10 Muster und reguläre Ausdrücke

128

4.4.11 Grenzwerte

129

4.4.12 Listen und Vereinigungen

130

4.4.13 Facetten der verschiedenen Datentypen

131

4.5 Definition der Struktur des Dokuments

133

4.5.1 Deklaration von Elementen

133

4.5.2 Attribute

135

4.5.3 Elementvarianten

135

4.5.4 Namensräume in XML Schema

136

4.5.5 Zielnamensraum

137

4.5.6 Umgang mit lokalen Elementen und Attributen

139

4.6 Häufigkeitsbestimmungen

142

4.7 Default-Werte für Elemente und Attribute

143

4.8 Kompositoren

143

4.8.1 <xsd:sequence>

144

4.8.2 <xsd:all>

144

4.8.3 <xsd:choice>

145

4.8.4 Verschachtelte Gruppen

145

4.9 Arbeit mit benannten Modellgruppen

146

4.10 Definition von Attributgruppen

147

4.11 Schlüsselelemente und Bezüge darauf

148

4.11.1 Eindeutigkeit

148

4.11.2 Bezüge auf Schlüsselelemente

150

4.12 Kommentare

152

4.13 Ableitung komplexer Datentypen

153

4.13.1 Erweiterungen komplexer Elemente

153

4.13.2 Einschränkung komplexer Elemente

154

4.13.3 Steuerung der Ableitung von Datentypen

155

4.13.4 Abstraktionen

155

4.13.5 Gemischtwaren

156

4.13.6 Leere oder Nichts

158

4.13.7 Wiederverwendbarkeit

159

4.14 Designvarianten

160

4.14.1 Babuschka-Modelle

160

4.14.2 Stufenmodelle

161

4.15 Übernahme von Schema-Definitionen

163

4.15.1 Schemas inkludieren

163

4.15.2 Schemas importieren

165

4.15.3 Zuordnung von Schemas in XML-Dokumenten

170

4.16 XML Schema 1.0 – Kurzreferenz

171

4.17 Neuerungen in XML Schema 1.1

180

4.17.1 Versicherungen

181

4.17.2 Lockerungen der Regeln für Inhaltsmodelle

182

4.17.3 Offene Modelle

183

4.17.4 Schemaweite Attribute

184

4.17.5 Anpassen von Schemas

184

4.17.6 Neue Datentypen

185

4.17.7 Einsatz bedingter Datentypen

185

5 Navigation und Verknüpfung

187

5.1 Datenauswahl mit XPath

187

5.1.1 Datenmodell und XPath-Ausdrücke

188

5.1.2 Vom Dokument zum Knotenbaum

188

5.1.3 Dokumentreihenfolge

190

5.1.4 Knotentypen

191

5.1.5 Lokalisierungspfade

192

5.1.6 Ausführliche Schreibweise

194

5.1.7 Lokalisierungsstufen und Achsen

194

5.1.8 Knotentest

198

5.1.9 Filtern mit Prädikaten

199

5.1.10 Test von XPath-Ausdrücken

199

5.1.11 XPath 1.0-Funktionen

201

5.2 XPath 2.0

205

5.2.1 Erweitertes Datenmodell

206

5.2.2 Neue Konstrukte für Ausdrücke

206

5.2.3 Neue Datentypen

207

5.2.4 Neue Operatoren

208

5.2.5 Die erweiterte Funktionenbibliothek

208

5.3 XPath 3.0 und XPath 3.1

220

5.4 Verknüpfungen mit XLink

227

5.4.1 Mehr als Anker in HTML

227

5.4.2 Beziehungen zwischen Ressourcen

228

5.4.3 Link-Typen und andere Attribute

229

5.4.4 XLink-Anwendungen

231

5.5 XBase

231

5.6 Über XPath hinaus: XPointer

232

5.6.1 URIs und Fragmentbezeichner

233

5.6.2 XPointer-Syntax

233

5.6.3 Das Schema »element()«

234

5.6.4 Das Schema »xmlns()«

235

6 Datenausgabe mit CSS

239

6.1 Cascading Stylesheets für XML

241

6.2 Arbeitsweise eines Stylesheets

241

6.3 Anlegen von Stylesheets

243

6.4 Vererben und Überschreiben

245

6.5 Selektortypen

246

6.6 Attributselektoren

247

6.7 Kontext- und Pseudoselektoren

247

6.8 Schriftauswahl und Textformatierung

249

6.8.1 Absolute Maßeinheiten

249

6.8.2 Relative Maßeinheiten

249

6.8.3 Prozentangaben

249

6.8.4 Maßangaben über Schlüsselwörter

250

6.9 Farbauswahl

250

6.10 Blöcke, Ränder, Rahmen, Füllung und Inhalt

250

6.11 Stylesheet-Kaskaden

252

6.12 Auflösung von Regelkonflikten

253

6.13 Zuordnung zu XML-Dokumenten

253

6.14 Schwächen von CSS

255

7 Umwandlungen mit XSLT

257

7.1 Sprache für Transformationen

257

7.1.1 Bedarf an Transformationen

257

7.1.2 Grundlegende Merkmale von XSLT

259

7.1.3 XSLT-Prozessoren

260

7.1.4 Die Elemente und Attribute von XSLT

260

7.1.5 Verknüpfung zwischen Stylesheet und Dokument

262

7.1.6 Das Element <stylesheet>

263

7.1.7 Top-Level-Elemente

264

7.1.8 Template-Regeln

265

7.1.9 Attributwert-Templates

266

7.1.10 Zugriff auf die Quelldaten

268

7.2 Ablauf der Transformation

268

7.2.1 Startpunkt Dokumentknoten

269

7.2.2 Anwendung von Templates

269

7.2.3 Rückgriff auf versteckte Templates

270

7.2.4 Auflösung von Template-Konflikten

271

7.3 Stylesheet mit nur einer Template-Regel

271

7.4 Eingebaute Template-Regeln

272

7.5 Designalternativen

273

7.6 Kontrolle der Knotenverarbeitung

275

7.6.1 Benannte Templates

276

7.6.2 Template-Auswahl mit XPath-Mustern

277

7.6.3 Kontext-Templates

279

7.6.4 Template-Modi

280

7.7 Datenübernahme aus der Quelldatei

281

7.8 Nummerierungen

283

7.8.1 Einfach

283

7.8.2 Mehrstufig

283

7.8.3 Zusammengesetzt

285

7.9 Verzweigungen und Wiederholungen

286

7.9.1 Bedingte Ausführung von Templates

286

7.9.2 Wahlmöglichkeiten

287

7.9.3 Schleifen

288

7.10 Sortieren und Gruppieren von Quelldaten

291

7.10.1 Sortierschlüssel

291

7.10.2 Sortierreihenfolge

293

7.11 Parameter und Variablen

294

7.11.1 Parameterübergabe

294

7.11.2 Globale Parameter

295

7.11.3 Lokale und globale Variablen

295

7.11.4 Eindeutige Namen

296

7.11.5 Typische Anwendungen von Variablen in XSLT

296

7.11.6 Rekursive Templates

301

7.12 Hinzufügen von Elementen und Attributen

303

7.12.1 Elemente aus vorhandenen Informationen erzeugen

304

7.12.2 Attributlisten

305

7.12.3 Texte und Leerräume

305

7.12.4 Kontrolle der Ausgabe

306

7.13 Zusätzliche XSLT-Funktionen

307

7.13.1 Zugriff auf mehrere Quelldokumente

307

7.13.2 Zahlenformatierung

309

7.13.3 Liste der zusätzlichen Funktionen in XSLT

310

7.14 Mehrfache Verwendung von Stylesheets

311

7.14.1 Stylesheets einfügen

311

7.14.2 Stylesheets importieren

312

7.15 Übersetzungen zwischen XML-Vokabularen

312

7.15.1 Diverse Schemas für gleiche Informationen

313

7.15.2 Angleichung durch Transformation

314

7.16 Umwandlung von XML in HTML und XHTML

315

7.16.1 Datenübernahme mit Ergänzungen

316

7.16.2 Tabellenkopf mit CSS

318

7.16.3 Aufbau einer Tabelle

318

7.16.4 Transformation in XHTML

319

7.16.5 XHTML-Module

320

7.16.6 Allgemeine Merkmale von XHTML

321

7.16.7 Aufbau eines XHTML-Dokuments

322

7.16.8 Automatische Übersetzung

323

7.17 Kurzreferenz zu XSLT 1.0

324

7.18 XSLT 2.0

333

7.18.1 Die wichtigsten Neuerungen

333

7.18.2 Neue Funktionen in XSLT 2.0

339

7.18.3 Neue Elemente in XSLT 2.0

340

7.19 XSLT 3.0

344

7.19.1 Streams

344

7.19.2 Packages

345

7.19.3 Umgang mit Maps

346

7.19.4 XML und JSON

347

7.19.5 Iterationen

348

7.19.6 Akkumulatoren

349

7.19.7 Unterstützung für XSLT 3.0?

351

7.19.8 Liste der zusätzlichen Funktionen in XSLT 3.0

351

7.19.9 Neue Elemente in XSLT 3.0

353

8 Formatierung mit XSL

361

8.1 Transformation und Formatierung

361

8.2 Formatierungsobjekte

362

8.3 Baum aus Bereichen – Areas

363

8.4 XSL-Bereichsmodell

363

8.4.1 Block-Bereiche und Inline-Bereiche

364

8.4.2 XSL und CSS

364

8.5 Testumgebung für XSL

365

8.6 Aufbau eines XSL-Stylesheets

367

8.6.1 Baum der Formatierungsobjekte

367

8.6.2 Seitenaufbau

368

8.6.3 Seitenfolgen

369

8.6.4 Einfügen von Fließtext

369

8.6.5 Blockobjekte

370

8.7 Verknüpfung mit dem Dokument und Ausgabe

372

8.8 Inline-Formatierungsobjekte

373

8.9 Ausgabe von Tabellen

374

8.9.1 Tabellenstruktur

374

8.9.2 Zellinhalte

375

8.10 Listen

377

8.11 Gesucht: visuelle Editoren

378

8.12 Übersicht über die Formatierungsobjekte von XSL

379

8.12.1 Übergeordnete Objekte

379

8.12.2 Blockformatierung

381

8.12.3 Inline-Formatierung

381

8.12.4 Tabellenformatierung

382

8.12.5 Listenformatierung

383

8.12.6 Formatierung für Verknüpfungen

384

8.12.7 Out-of-Line-Formatierung

384

8.12.8 Andere Objekte

385

9 Abfragen mit XQuery

387

9.1 Datenmodell und Verfahren

388

9.1.1 Zur Syntax

389

9.1.2 Instanzen des Datenmodells

390

9.1.3 W3C-Empfehlungen zu XQuery

392

9.2 Abfragepraxis

393

9.2.1 XQuery-Modul

393

9.2.2 Zugriff über das Web

395

9.3 FLWOR-Ausdrücke

395

9.3.1 Variablen in XQuery

399

9.3.2 Steuerung der Ausgabe

400

9.4 Fortgeschrittene Optionen

401

9.4.1 Auswertung zweier verbundener Dokumente

401

9.4.2 Kollektionen auswerten

402

9.4.3 Benutzerdefinierte Funktionen

403

9.5 Implementierungen

404

9.6 Neuerungen in XQuery 3.1

405

10 Programmierschnittstellen für XML

411

10.1 Abstrakte Schnittstellen: DOM und SAX

411

10.2 Document Object Model (DOM)

413

10.2.1 DOM Level

414

10.2.2 Objekte, Schnittstellen, Knoten und Knotentypen

415

10.2.3 Die allgemeine Node-Schnittstelle

415

10.2.4 Knotentypen und ihre Besonderheiten

417

10.2.5 Zusätzliche Schnittstellen

418

10.2.6 Zugriff über Namen

419

10.2.7 Verwandtschaften

419

10.2.8 Das Dokument als DOM-Baum

420

10.2.9 Document – die Mutter aller Knoten

422

10.2.10 Elementknoten

423

10.2.11 Textknoten

424

10.2.12 Attributknoten sind anders

424

10.2.13 Dokumentfragmente

425

10.2.14 Fehlerbehandlung

425

10.3 DOM-Implementierungen

425

10.3.1 Die MSXML-Implementierung von DOM

426

10.3.2 Erweiterungen für Laden und Speichern

426

10.3.3 Fingerübung mit DOM

426

10.3.4 Daten eines XML-Dokuments abfragen

427

10.3.5 Alternative zu DOM: Simple API for XML (SAX)

430

10.3.6 Vergesslicher Beobachter am Datenstrom

430

10.3.7 SAX2 unter Java

431

10.3.8 Der Kern der SAX-Schnittstellen

432

10.3.9 »ContentHandler«

434

10.3.10 Attribute

435

10.3.11 SAX2-Erweiterungen

436

10.3.12 Hilfsklassen

438

10.3.13 SAXParser und XMLReader

439

10.3.14 Konfigurieren des Parsers

440

10.3.15 Kleine Lagerauswertung mit SAX

443

10.3.16 Aufruf des Parsers

446

10.3.17 Fehlerbehandlung

447

10.3.18 SAX-Beispiel 1

448

10.3.19 SAX-Beispiel 2

452

10.3.20 SAX und DOM

454

10.4 Arbeit mit XML-Klassen in Visual Basic

455

10.4.1 XML-Architektur im .NET Framework

455

10.4.2 Lesen von XML-Daten

456

10.4.3 XML-Reader im Vergleich zum SAX-Reader

457

10.4.4 Arbeitsweise von »XmlReader«

458

10.4.5 XML-Dokument mit »XMLTextReader« auswerten

458

10.4.6 Lesen von XML-Fragmenten

462

10.4.7 Validierung anhand von XML-Schemas oder DTDs

463

10.4.8 Schreiben von XML-Daten

465

10.4.9 »XmlTextWriter«

470

10.4.10 XML-Serialisierung und -Deserialisierung

474

10.5 Zugriff auf XML-Daten mit »LINQ to XML«

479

10.5.1 LINQ to XML

480

10.5.2 X-Klassen

480

10.5.3 Functional Construction

481

10.5.4 XML-Literale

482

10.5.5 Schreiben und Laden von XML-Dateien

485

11 XML in Office-Anwendungen

487

11.1 XML in Microsoft Office

488

11.1.1 Der Standard Office Open XML

488

11.1.2 Open XML für Excel

489

11.1.3 Open XML für Word

493

11.2 Die Alternative OpenDocument

494

11.3 Einsatz benutzerdefinierter Schemas

498

11.3.1 Zuordnen eines Schemas

499

11.3.2 Optionen beim Öffnen von XML-Dokumenten

500

11.3.3 Daten als XML-Tabelle übernehmen

500

11.3.4 XML-Tabellenbereiche

503

11.3.5 XML-Zuordnungen

504

11.3.6 Datenaktualisierung

505

11.3.7 Öffnen als schreibgeschützte Arbeitsmappe

506

11.3.8 Verwenden von XSLT-Stylesheets

506

11.3.9 Datenquelle und Tabelle manuell verknüpfen

509

11.3.10 »XmlMap«-Objekte

512

11.3.11 Tabelle auf der Basis eines eigenen Schemas

512

11.3.12 Fehlererkennung

512

11.3.13 XML-Dokumente erzeugen

513

11.3.14 Schema-Einschränkungen

513

12 Mapping – von XML oder nach XML

515

12.1 Codegenerierung für Transformationen

515

12.1.1 Oberfläche und Dateiformate

516

12.1.2 Funktionsbibliotheken

518

12.1.3 Von Schema zu Schema

519

12.2 Datenausgabe

521

12.3 Stylesheet-Generierung

522

12.4 Eigene Funktionen

523

12.5 Mapping von Datenbankdaten

524

12.6 Mapping für Excel-Tabellen

526

12.7 EDIFACT und ANSI X12

527

12.8 Mapping zwischen JSON und XML

528

13 Publizieren mit EPUB

533

13.1 Electronic Publication

533

13.1.1 Content Documents

534

13.1.2 Paket-Format

535

13.1.3 Open Container Format

537

13.2 Tools für EPUB

539

13.3 Autorentools

541

14 HTML5 und XML

543

14.1 Unerfüllte Erwartungen

543

14.2 Die Wiederbelebung von HTML

546

14.3 Fixer oder lebendiger Standard?

547

14.4 Was ist neu?

547

14.5 DOCTYPE und Ausführungsmodus

548

14.6 HTML vs. XML

549

14.7 Aussichten

550

14.8 XML-Inhalte im Browser

550

14.8.1 Die Wiederbelebung von SVG

551

14.8.2 Dynamische Illustrationen

552

14.9 Freiwillige gesucht

557

Anhang

559

A Glossar

559

B Webressourcen

567

B.1 Webseiten für Entwickler

567

B.2 Liste von Empfehlungen des W3C

569

B.3 Liste von wichtigen Namensräumen des W3C

572