XML für Uneingeweihte
Sie haben vielleicht schon von Extensible Markup Language (XML) gehört, und Sie haben vielleicht viele Gründe gehört, warum Ihre Organisation sie verwenden sollte. Aber was genau ist XML? Dieser Artikel erklärt die Grundlagen von XML – was es ist und wie es funktioniert.
In diesem Artikel
Ein kurzer Blick auf Markup, Markup und Tags
Um XML zu verstehen, ist es hilfreich, die Idee der Auszeichnung von Daten zu verstehen. Menschen haben seit Jahrhunderten Dokumente erstellt, und genauso lange haben sie diese Dokumente markiert. Zum Beispiel markieren Schullehrer ständig Schülerarbeiten. Sie weisen die Schüler an, Absätze zu verschieben, Sätze zu klären, Rechtschreibfehler zu korrigieren und so weiter. Durch das Markieren eines Dokuments definieren wir die Struktur, Bedeutung und das visuelle Erscheinungsbild der Informationen im Dokument. Wenn Sie jemals die Funktion „Änderungen nachverfolgen" in Microsoft Office Word verwendet haben, haben Sie eine computergestützte Form der Markierung verwendet.
In der Informatik hat sich „Markup" auch zu „Markup" entwickelt. Markup ist der Prozess der Verwendung von Codes, die als Tags (oder manchmal Tokens) bezeichnet werden, um die Struktur, das visuelle Erscheinungsbild und – im Fall von XML – die Bedeutung von Daten zu definieren.
Der HTML-Code für diesen Artikel ist ein gutes Beispiel für Computer-Markup bei der Arbeit. Wenn Sie sie durchsuchen (klicken Sie in Microsoft Internet Explorer mit der rechten Maustaste auf die Seite und dann auf Quelle anzeigen ), sehen Sie eine Mischung aus lesbarem Text und HTML-Tags (Hypertext Markup Language), wie z. B. <p> und <h2> . Tags in HTML- und XML-Dokumenten sind leicht daran zu erkennen, dass sie von spitzen Klammern umgeben sind. Im Quellcode für diesen Artikel führen die HTML-Tags eine Vielzahl von Aufgaben aus, z. B. definieren sie den Anfang und das Ende jedes Absatzes ( <p> ... </p> ) und markieren die Position jedes Bildes.
Was macht es also zu XML?
HTML- und XML-Dokumente enthalten Daten, die von Tags umgeben sind, aber hier enden die Ähnlichkeiten zwischen den beiden Sprachen. In HTML definieren die Tags das Erscheinungsbild Ihrer Daten – die Überschriften kommen hierher, der Absatz beginnt dort und so weiter. In XML definieren die Tags die Struktur und Bedeutung Ihrer Daten – was die Daten sind.
Wenn Sie die Struktur und Bedeutung Ihrer Daten beschreiben, ermöglichen Sie die Wiederverwendung dieser Daten auf vielfältige Weise. Wenn Sie beispielsweise einen Block mit Verkaufsdaten haben und jeder Artikel im Block eindeutig identifiziert ist, können Sie nur die Artikel, die Sie benötigen, in einen Verkaufsbericht laden und andere Artikel in eine Buchhaltungsdatenbank laden. Anders ausgedrückt: Sie können ein System verwenden, um Ihre Daten zu generieren und mit XML-Tags zu versehen, und diese Daten dann in einer beliebigen Anzahl anderer Systeme verarbeiten, unabhängig von der Hardwareplattform oder dem Betriebssystem. Aufgrund dieser Portabilität ist XML zu einer der beliebtesten Technologien für den Datenaustausch geworden.
Denken Sie an diese Tatsachen, wenn Sie fortfahren:
Sie können HTML nicht anstelle von XML verwenden. Sie können Ihre XML-Daten jedoch in HTML-Tags einpacken und auf einer Webseite anzeigen.
HTML ist auf einen vordefinierten Satz von Tags beschränkt, die alle Benutzer gemeinsam nutzen.
Mit XML können Sie beliebige Tags erstellen, die Sie zur Beschreibung Ihrer Daten und der Struktur dieser Daten benötigen. Angenommen, Sie müssen Informationen über Haustiere speichern und weitergeben. Sie können den folgenden XML-Code erstellen:
<?xml-Version="1.0"?> <KAT> <NAME>Izzy</NAME> <Rasse>Siamkatze</BREED> <AGE>6</AGE> <ALTERED>ja</ALTERED> <DECLAWED>nein</DECLAWED> <LIZENZ>Izz138bod</LIZENZ> <EIGENTÜMER>Colin Wilcox</EIGENTÜMER> </CAT>
Sie können sehen, dass XML-Tags es ermöglichen, genau zu wissen, welche Art von Daten Sie betrachten. Sie wissen beispielsweise, dass es sich um Daten über eine Katze handelt, und Sie können den Namen, das Alter usw. der Katze leicht finden. Die Fähigkeit, Tags zu erstellen, die fast jede Datenstruktur definieren, macht XML „erweiterbar".
Aber verwechseln Sie die Tags in diesem Codebeispiel nicht mit Tags in einer HTML-Datei. Wenn Sie beispielsweise diese XML-Struktur in eine HTML-Datei einfügen und die Datei in Ihrem Browser anzeigen, sehen die Ergebnisse in etwa so aus:
Izzy Siamese 6 ja nein Izz138bod Colin Wilcox
Der Browser ignoriert Ihre XML-Tags und zeigt nur die Daten an.
Ein Wort zu wohlgeformten Daten
Vielleicht hören Sie jemanden aus Ihrer IT-Abteilung, der "wohlgeformtes" XML erwähnt. Eine wohlgeformte XML-Datei entspricht einer Reihe sehr strenger XML-Regeln. Wenn eine Datei diesen Regeln nicht entspricht, funktioniert XML nicht mehr. Im vorherigen Codebeispiel hat beispielsweise jedes öffnende Tag ein schließendes Tag, sodass das Beispiel eine der Regeln für Wohlgeformtheit einhält. Wenn Sie ein Tag entfernen und versuchen, diese Datei in einem der Office-Programme zu öffnen, wird eine Fehlermeldung angezeigt, und das Programm wird Sie daran hindern, die Datei zu verwenden.
Sie müssen die Regeln zum Erstellen von wohlgeformtem XML nicht unbedingt kennen (obwohl sie leicht zu verstehen sind), aber Sie müssen bedenken, dass Sie XML-Daten nur zwischen Programmen und Systemen austauschen können, wenn diese Daten wohlgeformt sind. Wenn Sie eine XML-Datei nicht öffnen können, ist die Datei wahrscheinlich nicht wohlgeformt.
XML ist außerdem plattformunabhängig, was bedeutet, dass jedes Programm, das für die Verwendung von XML entwickelt wurde, Ihre XML-Daten lesen und verarbeiten kann, unabhängig von der Hardware oder dem Betriebssystem. Mit den richtigen XML-Tags können Sie beispielsweise ein Desktop-Programm verwenden, um Daten von einem Mainframe-Computer zu öffnen und mit ihnen zu arbeiten. Und unabhängig davon, wer einen XML-Datenkörper erstellt, können Sie mit denselben Daten in mehreren Office-Programmen arbeiten. Aufgrund seiner Portierbarkeit ist XML zu einer der beliebtesten Technologien für den Datenaustausch zwischen Datenbanken und Benutzer-Desktops geworden.
Zusätzlich zu getaggten, wohlgeformten Daten verwenden XML-Systeme normalerweise zwei zusätzliche Komponenten: Schemas und Transformationen. In den folgenden Abschnitten wird erläutert, wie diese zusätzlichen Komponenten funktionieren.
Ein kurzer Blick auf Schemata
Lassen Sie sich vom Begriff „Schema" nicht einschüchtern. Ein Schema ist einfach eine XML-Datei, die die Regeln dafür enthält, was in einer XML-Datendatei enthalten sein darf und was nicht. Schemadateien verwenden normalerweise die Dateinamenerweiterung .xsd, während XML-Datendateien die Erweiterung .xml verwenden.
Schemata ermöglichen es Programmen, Daten zu validieren. Sie bieten den Rahmen für die Strukturierung von Daten und stellen sicher, dass sie für den Ersteller und alle anderen Benutzer sinnvoll sind. Wenn ein Benutzer beispielsweise ungültige Daten wie Text in ein Datumsfeld eingibt, kann das Programm den Benutzer auffordern, die richtigen Daten einzugeben. Solange die Daten in einer XML-Datei den Regeln in einem bestimmten Schema entsprechen, kann jedes Programm, das XML unterstützt, dieses Schema verwenden, um die Daten zu lesen, zu interpretieren und zu verarbeiten. Wie in der folgenden Abbildung gezeigt, kann Excel beispielsweise die <CAT> -Daten anhand des CAT-Schemas validieren.
Schemas können komplex werden, und Ihnen beizubringen, wie Sie eines erstellen, würde den Rahmen dieses Artikels sprengen. (Außerdem haben Sie wahrscheinlich eine IT-Abteilung, die sich damit auskennt.) Es ist jedoch hilfreich zu wissen, wie Schemas aussehen. Das folgende Schema definiert die Regeln für den Tag-Satz <CAT> ... </CAT>.
<xsd:element name="CAT"> <xsd:complexType> <xsd:sequence> <xsd:element name="NAME" type="xsd:string"/> <xsd:element name="BREED" type="xsd:string"/> <xsd:element name="AGE" type="xsd:positiveInteger"/> <xsd:element name="ALTERED" type="xsd:boolean"/> <xsd:element name="DECLAWED" type="xsd:boolean"/> <xsd:element name="LICENSE" type="xsd:string"/> <xsd:element name="OWNER" type="xsd:string"/> </xsd:sequence> </xsd:complexType> </xsd:element>Machen Sie sich keine Sorgen darüber, alles in der Probe zu verstehen. Behalten Sie einfach diese Fakten im Hinterkopf:
Die Einzelposten im Beispielschema werden Deklarationen genannt. Wenn Sie zusätzliche Informationen zu einem Tier benötigen, z. B. seine Farbe oder Markierungen, würde Ihre IT-Abteilung dem Schema wahrscheinlich eine Deklaration hinzufügen. Sie können Ihr XML-System ändern, wenn sich Ihre Geschäftsanforderungen weiterentwickeln.
Deklarationen bieten ein enormes Maß an Kontrolle über die Datenstruktur. Beispielsweise bedeutet die Deklaration <xsd:sequence> , dass die Tags wie <NAME> und <BREED> in der oben aufgeführten Reihenfolge auftreten müssen. Deklarationen können auch die Arten von Daten steuern, die Benutzer eingeben können. Beispielsweise erfordert das obige Schema eine positive Zahl für das Alter der Katze und boolesche Werte (TRUE oder FALSE) für die Tags ALTERED und DECLAWED.
Wenn die Daten in einer XML-Datei den Regeln eines Schemas entsprechen, werden diese Daten als gültig bezeichnet. Der Prozess der Überprüfung einer XML-Datendatei anhand eines Schemas wird (logischerweise) als Validierung bezeichnet. Der große Vorteil der Verwendung von Schemas besteht darin, dass sie dazu beitragen können, beschädigte Daten zu verhindern. Sie erleichtern auch das Auffinden beschädigter Daten, da XML anhält, wenn es auf ein Problem stößt.
Ein kurzer Blick auf Transformationen
Wie bereits erwähnt, bietet XML auch leistungsstarke Möglichkeiten zur Verwendung oder Wiederverwendung von Daten. Der Mechanismus zur Wiederverwendung von Daten wird als Extensible Stylesheet Language Transformation (XSLT) oder einfach als Transformation bezeichnet.
Sie (okay, Ihre IT-Abteilung) können auch Transformationen verwenden, um Daten zwischen Back-End-Systemen wie Datenbanken auszutauschen. Angenommen, Datenbank A speichert die Verkaufsdaten in einer Tabellenstruktur, die für die Verkaufsabteilung gut funktioniert. Datenbank B speichert die Einnahmen- und Ausgabendaten in einer auf die Buchhaltung zugeschnittenen Tabellenstruktur. Datenbank B kann eine Transformation verwenden, um Daten von A zu akzeptieren und diese Daten in die richtigen Tabellen zu schreiben.
Die Kombination aus Datendatei, Schema und Transformation bildet ein grundlegendes XML-System. Die folgende Abbildung zeigt, wie solche Systeme typischerweise funktionieren. Die Datendatei wird anhand des Schemas validiert und dann durch eine Transformation auf beliebige verwendbare Weise gerendert. In diesem Fall stellt die Transformation die Daten in einer Tabelle auf einer Webseite bereit.
Das folgende Codebeispiel zeigt eine Möglichkeit zum Schreiben einer Transformation. Es lädt die <CAT>-Daten in eine Tabelle auf einer Webseite. Nochmals, der Zweck des Beispiels besteht nicht darin, Ihnen zu zeigen, wie Sie eine Transformation schreiben, sondern Ihnen eine Form zu zeigen, die eine Transformation annehmen kann.
<?xml version="1.0"?> <xsl:stylesheet version="1.0"> <TABLE> <TR> <TH>Name</TH> <TH>Breed</TH> <TH>Age</TH> <TH>Altered</TH> <TH>Declawed</TH> <TH>License</TH> <TH>Owner</TH> </TR> <xsl:for-each select="CAT"> <TR ALIGN="LEFT" VALIGN="TOP"> <TD> <xsl:value-of select="NAME"/> </TD> <TD> <xsl:value-of select="BREED"/> </TD> <TD> <xsl:value-of select="AGE"/> </TD> <TD> <xsl:value-of select="ALTERED"/> </TD> <TD> <xsl:value-of select="DECLAWED"/> </TD> <TD> <xsl:value-of select="LICENSE"/> </TD> <TD> <xsl:value-of select="OWNER"/> </TD> </TR> </xsl:for-each> </TABLE>Dieses Beispiel zeigt, wie ein Transformationstyp aussehen könnte, wenn er codiert ist, aber denken Sie daran, dass Sie einfach in einfachem Englisch beschreiben können, was Sie aus den Daten benötigen. Sie können zum Beispiel zu Ihrer IT-Abteilung gehen und sagen, dass Sie die Verkaufsdaten für bestimmte Regionen der letzten zwei Jahre ausdrucken müssen, „und ich möchte, dass sie so aussehen". Ihre IT-Abteilung kann dann eine Transformation schreiben (oder ändern), um diese Aufgabe zu erledigen.
Was all dies noch bequemer macht, ist, dass Microsoft und eine wachsende Zahl anderer Anbieter Transformationen für Jobs aller Art erstellen. In Zukunft werden Sie wahrscheinlich eine Transformation herunterladen können, die entweder Ihren Anforderungen entspricht oder die Sie an Ihren Zweck anpassen können. Das bedeutet, dass die Verwendung von XML im Laufe der Zeit weniger kosten wird.
Ein Blick auf XML im Microsoft Office System
Die professionellen Editionen von Office bieten umfangreiche XML-Unterstützung. Ab Microsoft Office System 2007 verwendet Microsoft Office XML-basierte Dateiformate wie .docx, .xlsx und .pptx. Da XML Daten in einem Textformat statt in einem proprietären Binärformat speichert, können Ihre Kunden ihre eigenen Schemata definieren und Ihre Daten auf vielfältigere Weise nutzen, ohne Lizenzgebühren zahlen zu müssen. Weitere Informationen zu den neuen Formaten finden Sie unter Open XML-Formate und Dateinamenerweiterungen . Weitere Vorteile sind:
Kleinere Dateigrößen. Das neue Format verwendet ZIP und andere Komprimierungstechnologien, um die Dateigröße im Vergleich zu den Binärformaten, die in früheren Versionen von Office verwendet werden, um bis zu 75 Prozent zu reduzieren.
Einfachere Wiederherstellung von Informationen und größere Sicherheit. XML ist für Menschen lesbar. Wenn also eine Datei beschädigt wird, können Sie die Datei in Microsoft Notepad oder einem anderen Textleseprogramm öffnen und zumindest einige Ihrer Informationen wiederherstellen. Außerdem sind die neuen Dateien sicherer, da sie keinen VBA-Code (Visual Basic for Applications) enthalten können. Wenn Sie das neue Format zum Erstellen von Vorlagen verwenden, befinden sich alle ActiveX-Steuerelemente und VBA-Makros in einem separaten, sichereren Abschnitt der Datei. Darüber hinaus können Sie Tools wie Document Inspector verwenden, um personenbezogene Daten zu entfernen. Weitere Informationen zur Verwendung von Document Inspector finden Sie im Artikel Entfernen von versteckten Daten und persönlichen Informationen durch Überprüfen von Dokumenten .
So weit so gut, aber was ist, wenn Sie XML-Daten ohne Schema haben? Die Office-Programme, die XML unterstützen, haben ihre eigenen Ansätze, um Sie bei der Arbeit mit den Daten zu unterstützen. Beispielsweise leitet Excel ein Schema ab, wenn Sie eine XML-Datei öffnen, die noch keines hat. Excel bietet Ihnen dann die Möglichkeit, diese Daten in eine XML-Tabelle zu laden. Sie können die XML-Listen und -Tabellen zum Sortieren, Filtern oder Hinzufügen von Berechnungen zu den Daten verwenden.
Aktivieren Sie die XML-Tools in Office
Die Registerkarte „Entwickler" wird standardmäßig nicht angezeigt, aber Sie müssen sie dem Menüband hinzufügen, wenn Sie XML-Befehle in Office verwenden möchten.
In Office 2016, Office 2013 oder Office 2010: Zeigen Sie die Registerkarte „Entwickler" an .
In Office 2007: Registerkarte „Entwickler" anzeigen oder im Entwicklermodus ausführen .
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