Conception et Manipulations des Documents

1
Conception et Manipulations des Documents

• 1. Introduction
• 2. DTD
• 3. Schéma
• 4. Outils

2
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
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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
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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
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Déclaration d'élément simple

• lt! ELEMENT balise (définition) gt
• 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
• lt! ELEMENT Nom (PCDATA)gt
• ltNomgtVictor Hugolt/Nomgt

DTD
6
Déclaration d'élément composé

• Définit une séquence ou un choix d'éléments
• Syntaxe spécifique avec opérateurs de composition
  d'éléments
• lt! ELEMENT balise (composition) gt

DTD
7
Exemple d'élément composé

•  lt!ELEMENT personne (nom, prenom, tel?, adresse)
  gt 
• lt!ELEMENT nom (PCDATA) gt 
• lt!ELEMENT prenom (PCDATA) gt 
• lt!ELEMENT tel(PCDATA) gt 
• lt!ELEMENT email (PCDATA) gt
• lt!ELEMENT adresse (ANY) gt
• ltpersonnegt 
• ltnomgtHugolt/nomgt 
• ltprenomgtVictorlt/prenomgt 
• ltprenomgtCharleslt/prenomgt
• lttelgt01120243lt/telgt 
• ltadressegtltruegtlt/ruegtltvillegtParislt/villegtlt/adressegt
  
•   lt/personnegt

DTD
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Déclaration d'attributs

• lt! ATTLIST balise Attribut Type Mode gt
• 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
• lt! ATTLIST balise Attribut (Valeur1 Valeur2
  ... ) gt
• ID et IDREF
• Clé et référence à clé
• Mode précise le caractère obligatoire ou non de
  l'attribut
• REQUIRED, IMPLIED ou FIXED

DTD
9
Exemple d'attributs

• lt! ATTLIST personne
• num ID,
• age CDATA,
• genre (Masculin Feminin ) gt
• lt!ELEMENT auteur (PCDATA) gt 
• lt!ELEMENT editeur (PCDATA) gt 
• lt!ATTLIST auteur genre (Masculin
  Feminin ) REQUIRED ville CDATA
  IMPLIEDgt
• lt!ATTLIST editeur ville CDATA
  FIXED "Paris"gt

DTD
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Exemple de DTD

• lt!ELEMENT doc (livre article) gt
• lt!ELEMENT livre (titre, auteur) gt
• lt!ELEMENT article (titre, auteur) gt
• lt!ELEMENT titre(PCDATA) gt
• lt!ELEMENT auteur(nom, adresse) gt
• lt!ATTLIST auteur id ID REQUIRED gt
• lt!ELEMENT nom(prenom?, nomfamille) gt
• lt!ELEMENT prenom (PCDATA) gt
• lt!ELEMENT nomfamille (PCDATA) gt
• lt!ELEMENT adresse (ANY) gt

DTD
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Exemple de DTD interne

• lt?XML version"1.0" standalone"yes"?gt
• lt!DOCTYPE CATALOGUE
• lt!ELEMENT CATALOGUE (VINS)gt
• lt!ELEMENT VINS (SPECIFICATION, ANNEE, PRIX)gt
• lt!ATTLIST VINS NOM CDATA REQUIREDgt
• lt!ELEMENT SPECIFICATION EMPTYgt
• lt!ATTLIST SPECIFICATION PROVENANCE CDATA
  REQUIRED COULEUR CDATA REQUIREDgt
• lt!ELEMENT ANNEE (PCDATA)gt
• lt!ELEMENT PRIX (PCDATA)gt gt
• ltCATALOGUEgt
• ltVINS NOM"Saint-Emilion"gt
• ltSPECIFICATION PROVENANCE"Bordeaux"
  COULEUR"Rouge"/gt
• ltANNEEgt1999lt/ANNEEgt
• ltPRIXgt25 lt/PRIXgt
• lt/VINSgt...
• lt/CATALOGUEgt

DTD
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Exemple de ID et IDREF

• lt?xml version"1.0" standalone"yes"?gt
• lt!DOCTYPE DOCUMENT
• lt!ELEMENT DOCUMENT(PERSONNE)gt
• lt!ELEMENT PERSONNE (PCDATA)gt
• lt!ATTLIST PERSONNE PNUM ID REQUIREDgt
• lt!ATTLIST PERSONNE MERE IDREF IMPLIEDgt
• lt!ATTLIST PERSONNE PERE IDREF IMPLIEDgt
• gt
• ltDOCUMENTgt
• ltPERSONNE PNUM "P1"gtMarielt/PERSONNEgt
• ltPERSONNE PNUM "P2"gtJeanlt/PERSONNEgt
• ltPERSONNE PNUM "P3" MERE"P1"
  PERE"P2"gtPierrelt/PERSONNEgt
• ltPERSONNE PNUM "P4" MERE"P1"
  PERE"P2"gtJulielt/PERSONNEgt
• lt/DOCUMENTgt

DTD
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DTD externe

• Modèle pour plusieurs documents
• partage des balises, attributs et structures
• Définition locale ou externe
• lt!DOCTYPE doc SYSTEM "doc.dtd"gt
• lt!DOCTYPE doc PUBLIC
• "www.myweb.com/doc.dtd"gt
• Exemple de document
• lt?xml version"1.0" standalone"no"?gt
• lt!DOCTYPE VINS SYSTEM "vins.dtd"gt
• ...

DTD
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DTD Entité paramètre

• Permet la définition d'un groupe d'éléments sous
  un nom (macro)
• lt!ENTITY nom "definition"gt
• Réutilisable dans une DTD par simple appel
• nom
• Exemple
• lt!ENTITY genres "(homme femme)"gtlt!ATTLIST
  auteur genre genres REQUIREDgt
• Peuvent être externes
• lt!ENTITY mpeg PUBLIC "http//www.myweb.fr/fic.dtd
  "gt

DTD
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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
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Insuffisance des DTD

• Pas de types de données
• 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
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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
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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
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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
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Les types simples (1)

• string
• Confirm this is electric
• normalizedString
• Confirm this is electric
• token
• Confirm this is electric
• 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
21
Les types simples (2)

• long
• -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
• -INF, -1E4, -0, 0, 12.78E-2, 12, INF, NaN

• boolean
• true, false 1, 0
• time
• 132000.000, 132000.000-0500
• dateTime
• 1999-05-31T132000.000-0500
• duration
• P1Y2M3DT10H30M12.3S
• date
• 1999-05-31
• gMonth
• --05--
• gYear
• 1999

Schema
22
Les types simples (3)

• gYearMonth
• 1999-02
• gDay
• ---31
• gMonthDay
• --05-31
• Name
• shipTo
• QName
• poUSAddress
• NCName
• USAddress
• anyURI
• http//www.example.com/,
• http//www.example.com/doc.htmlID5
•  

• language
• en-GB, en-US, fr
• ID
• "A212" 
• IDREF
• "A212"
• IDREFS
• "A212" "B213"
• ENTITY
• ENTITIES
• NOTATION
• NMTOKEN, NMTOKENS
• US
• Brésil Canada Mexique

Schema
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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
24
Les types complexes

• Définition d'objets complexes
• ltsequencegt collection ordonnée d'éléments typés
• ltallgt collection non ordonnée d'éléments typés
• ltchoicegt choix entre éléments typés
• Exemple
• ltxsdcomplexType name"AddresseFR"gt
• ltxsdsequencegt
• ltxsdelement name"nom" type"xsdstring"/gt
  
• ltxsdelement name"rue" type"xsdstring"/gt
  
• ltxsdelement name"ville"
  type"xsdstring"/gt
• ltxsdelement name"codep"
  type"xsddecimal"/gt
• lt/xsdsequencegt
• ltxsdattribute name"pays" type"xsdNMTOKEN"
  fixed"FR"/gt
• lt/xsdcomplexTypegt

Schema
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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
• ltcomplexType name"AdressePays"gt
• ltcomplexContentgt
• ltextension base"Adresse"gt
• ltsequencegt
• ltelement name"pays" type"string"/gt
• lt/sequencegt
• lt/extensiongt
• lt/complexContentgt
• lt/complexTypegt

Schema
26
Les patterns

• Contraintes sur type simple prédéfini
• Utilisation d'expression régulières
• Similaires à celles de Perl
• Exemple
• ltxsdsimpleType name"NumItem"gt
• ltxsdrestriction base"xsdstring"gt
• ltxsdpattern value"\d3-A-Z2"/gt
• lt/xsdrestrictiongt
• lt/xsdsimpleTypegt

Schema
27
XML Schema exemple (1)

• ltxsdschema xmlnsxsd"http//www.w3.org/1999/XMLS
  chema"gt
• ltxsdelement name"commande" type"CommandeType"/gt
  
• ltxsdelement name"commentaire"
  type"xsdstring"/gt
• ltxsdcomplexType name"CommandeType"gt
• ltxsdsequencegt
• ltxsdelement name"livrer" type"Adresse"/gt
• ltxsdelement name"facturer" type"Adresse"/gt
• ltxsdelement ref"commentaire" minOccurs"0"/gt
• ltxsdelement name"produits" type"ProduitType"/
  gt
• lt/xsdsequencegt
• ltxsdattribute name"date_com" type"xsddate"/gt
  
• lt/xsdcomplexTypegt

Schema
28
XML Schema exemple (2)

• ltxsdcomplexType name"ProduitType"gt
• ltxsdsequencegt
• ltxsdelement name"produit" minOccurs"0"
  maxOccurs"unbounded"gt
• ltxsdcomplexTypegt
• ltxsdsequencegt
• ltxsdelement name"nom_prod"
  type"xsdstring"/gt
• ltxsdelement name"quantite"gt
• ltxsdsimpleTypegt ltxsdrestriction
  base"xsdpositiveInteger"gt
• ltxsdmaxExclusive value"100"/gt
  lt/xsdrestrictiongt
• lt/xsdsimpleTypegt
• lt/xsdelementgt
• ltxsdelement name"prix" type"xsddecimal"/gt
  
• ltxsdelement ref"commentaire"
  minOccurs"0"/gt
• ltxsdelement name"date_livraison"
  type"xsddate" minOccurs"0"/gt
• lt/xsdsequencegt
• ltxsdattribute name"num_prod"
  type"xsdpositiveInteger" use"required"/gt
• lt/xsdcomplexTypegt
• lt/xsdelementgt
• lt/xsdsequencegt lt/xsdcomplexTypegt
  lt/xsdschemagt

Schema
29
Diagramme XML Spy
Schema
30
Diagramme de type (XML Spy)
Choix
Tas
Séquence
Schema
31
Réutilisation de déclarations

• Possibilité de référencer un élément plus global
• ltelement ref"Nom" /gt (ci-dessus)
• Importe l'élément et son type
• Possibilité d'inclure les types associés à un
  espace de noms
• ltimport nameSpace "http// ..."
• schemaLocation "http// ..." /gt
• Possibilité d'étendre un schéma
• ltredefine schemaLocation"http// ..."/gt
• .... Extensions ...
• lt/redefinegt

Schema
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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
33
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
34
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

Schema
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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
36
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
37
Exemple Publier une BD
Package Client
Package Commandes
Commande
Client
1..
1..
passer
num int
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
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Vue hiérarchique

• Orientation des associations
• obtenir un arbre
• éviter les duplicats
• Génération des liens
• attributs IDREF externes
• ou hyperliens

Package Commandes
Commande
num int
Client refID
statut char
Magasin refID
total float
1..
1..
Ligne
quantite int
article CCNNN
statut char
total FRF
Schema
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Définition des types complexes

• lt!-- Types de base--gt
• lt!ENTITY int "(PCDATA)"gt
• lt!ENTITY float "(PCDATA)"gt
• lt!ENTITY char "(PCDATA)"gt
• lt!ENTITY string "(PCDATA)"gt
• lt!-- Classe Commande --gt
• lt!ELEMENT Commande (cstatut, ctotal, Ligne)gt
• lt!ATTLIST Commande NUM ID REQUIREDgt
• lt!ELEMENT cstatut chargt
• lt!ELEMENT ctotal floatgt
• lt!-- Classe Ligne --gt
• lt!ELEMENT Ligne (article, quantite, statut?,
  total?)gt
• lt!ELEMENT article stringgt
• lt!ELEMENT quantite intgt
• lt!ELEMENT lstatut chargt
• lt!ELEMENT ltotal floatgt

Schema
40
Composition du message

• lt?xml version"1.0" standalone"yes"?gt
• lt!DOCTYPE MESSAGE
• lt!ELEMENT MESSAGE (Commande)gt
• lt!ENTITY Type SYSTEM "Type.dtd"gt
• Type
• gt

• ltMESSAGEgt
• ltCommande NUM"1"gt
• ltcstatutgt A lt/cstatutgt
• ltctotalgt1000lt/ctotalgt
• ltLignegt
• ltarticlegt212lt/articlegt
• ltquantitegt100lt/quantitegt
• lt/Lignegt
• lt/Commandegt
• ltCommande NUM"2"gt
• ltcstatutgt B lt/cstatutgt
• ltctotalgt1000lt/ctotalgt
• ltLignegt
• ltarticlegt212lt/articlegt
• ltquantitegt300lt/quantitegt
• lt/Lignegt
• ltLignegt
• ltarticlegt412lt/articlegt

Schema
41
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
42
HyperModel et Eclipse
Schema
43
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.)

44
Quelques outils de travail
Schema
45
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 dappel de Web service

46
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.

47
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, XSLFO, 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.

48
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