Пространства имен (namespaces)

Пространства имен имеют в XML два применения: 1. Для различия одноименных элементов и атрибутов из разных XML- приложений. 2. Для группировки всех связанных элементов и атрибутов одного XML- приложения, что облегчает программному обеспечению их распознавание. Первое применение проще объяснить и усвоить, однако второе на практике важнее. Пространства имен реализуются присоединением префикса к каждому элементу и атрибуту. Каждому префиксу ставится в соответствие URI. Можно также указать URI по умолчанию для элементов без префикса. Элементы и атрибуты, присоединенные к одному URI, находятся в одном пространстве имен. Для элементов из многих XML-приложений определены стандартные URI.

Пространства имен указывается с помощью присоединения префикса к каждому элементу и атрибуту. Каждому префиксу ставится в соответствие URI. Можно также указать URI по умолчанию для элементов без префикса. Элементы и атрибуты, присоединенные к одному URI, находятся в одном пространстве имен. Для элементов из многих XML-приложений определены стандартные URI.

Для чего нужны пространства имен Некоторые документы сочетают разметку из нескольких XML- приложений. – Например, документ XHTML может содержать и рисунки в формате SVG, и выражения MathML. – Таблица стилей XSLT включает как инструкции XSLT, так и элементы из словаря результирующего дерева. – Ссылки XLink также всегда находятся в связи с элементами документа, в котором они присутствуют, так как в самой спецификации XLink определяются только атрибуты и не определяются никакие элементы. В некоторых случаях эти приложения могут использовать одно и то же имя для обозначения разных вещей. – Например, элемент set в SVG –это абстрактный контейнер, с помощью которого общее свойство присваивается группе элементов, в то время как элемент set в MathML обозначает математическое множество, например множество всех положительных четных чисел. – Нужно различать, когда подразумевается set из MathML, а когда set из SVG; иначе при проверке действительности, отображении, индексировании и других действиях произойдет путаница и сбой.

Пример - Список картин Пример простого списка картин, включающий название, дату создания, имя художника и описание каждой картины. Воспоминания о саде в Эттене Винсент Ван Гог Ноябрь, 1888 Две женщины смотрят налево. Третья работает в саду. Качели Пьер-Огюст Ренуар 1876 Девушка на качелях. Двое мужчин и ребенок смотрят.

Предположим, что данный пример используется в качестве web-страницы, и нужно, чтобы эта страница была доступна поисковым машинам. Один из вариантов – вставить на страницу метаданные с помощью Resource Description Framework. Таким образом можно создать описание страницы для любой поисковой системы или другого заинтересовавшегося ею робота. При использовании Dublin Core ( стандартного словаря метаданных для информации в стиле библиотечного каталога, закодированной в XML или в другом синтаксисе, RDF-описание этой страницы может выглядеть следующим образом: Картины импрессионистов Elliotte Rusty Harold Список знаменитых импрессионистских картин, организованный по художникам и датам

Здесь встречаются элементы Description и RDF из RDF и элементы title, creator, description и date из Dublin Core. – Эти имена заданы соответствующими спецификациями. Если мы хотим, чтобы стандартное программное обеспечение, понимающее RDF и Dublin Core, понимало и созданные документы, требуется использовать эти имена.

Пример объединения описания со списком картин: Картины импрессионистов Elliotte Rusty Harold Список знаменитых импрессионистских картин, организованный по художникам и датам Воспоминания о саде в Эттене Винсент Ван Гог Ноябрь, 1888 Две женщины смотрят налево. Третья работает в саду. Качели Пьер Огюст Ренуар 1876 Девушка на качелях. Двое мужчин и ребенок смотрят.

Синтаксис пространств имен Пространства имен устраняют противоречия между одноименными элементами путем назначения элементам и атрибутам URI. Как правило, всем элементам из одного XML-приложения назначается один URI, а всем элементам и атрибутам из другого XMLприложения –другой URI. URI делят элементы и атрибуты на не пересекающие множества. – элементы с одним именем, но разными URI, являются разными элементами; – элементы с одним именем и одинаковым URI – одинаковыми. Обычно существует однозначное соответствие между пространствами имен и XML-приложениями, однако в некоторых приложениях используется несколько пространств имен для разделения различных частей приложения. – Например, в XSL используются различные пространства имен для XSL Transformations (XSLT) и XSL Formatting Objects (XSLFO).

Префиксы Так как URI часто содержат такие символы, как /,% и ~, которые не допустимы для XML-имен, в именах элементов и атрибутов вместо URI используются краткие префиксы, – Например: rdf и xsl Каждый префикс ставится в соответствие только одному URI. Имена с префиксами, связанными с одним URI, принадлежат одному пространству имен. Имена с префиксами, связанными с разными URI, относятся к разным пространствам имен.

Имена элементов и атрибутов в пространствах имен содержат ровно одно двоеточие: rdf:description xlink:type xsl:template Префикс – это все, что идет перед двоеточием. Локальная часть – это все, что идет после двоеточия. Полное имя, включая двоеточие, называется уточненным именем (qualified name), или QName. – Префикс определяет пространство имен, к которому относится элемент или атрибут. – Локальная часть идентифицирует конкретный элемент или атрибут в пределах пространства имен.

Например, в документе, одновременно содержащем элементы set из SVG и из MathML, первый можно обозначить как svg:set, а второй – как math-ml:set. – Это устранит путаницу между элементами. В таблице стилей XSLT, преобразующей документы в форматирующие объекты XSL, XSLT-процессор распознает – элементы с префиксом xsl как XSLT инструкции, – элементы с префиксом fo – как элементы результата.

Прификс пространства имен Префиксы могут содержать любые символы, допустимые в XML-имени, кроме двоеточия. Префиксы, начинающиеся тремя символами xml (в любой комбинации регистров), зарезервированы для использования XML и относящимися к нему спецификациями. В остальном можно задавать префиксам любые удобные для вас имена. Локальная часть имени не может содержать двоеточий. – единственное корректное применение двоеточия в XML – отделение префикса пространства имен от локальной части в уточненном имени.

Привязка префиксов к URI Каждый префикс в уточненном имени должен быть связан с URI. – Например, все элементы XSLT в таблицах стилей XSLT 1.0 связаны с URI – Вместо более длинного URI пишется общепринятый префикс xsl. Соглашения по использованию URI – Нельзя непосредственно использовать URI в имени. (Связано с тем, что слэш, имеющийся в большинстве URI, не является допустимым символом в XML-имени). – Однако ссылка на полное имя без назначения конкретного префикса иногда оказывается полезной.

Префиксы привязываются к URI пространств имен добавлением атрибута xmlns:prefix к элементу с префиксом или одному из его предков (prefix следует заменить на фактически используемый префикс). Например, атрибут xmlns:rdf этого элемента rdf:RDF привязывает префикс к URI org /TR/REC-rdf-syntax#: Картины импрессионистов Elliotte Rusty Harold Список знаменитых импрессионистских картин, организованный по художникам и датам

Привязка действует в пределах элемента, в котором она объявлена, и его содержимого. Атрибут xmlns:rdf объявляет префикс rdf для элемента rdf:RDF и его дочерних элементов. При обработке приведенного ранее примера, RDF-процессор: – распознает rdf:RDF и rdf:Description, как RDF-элементы, так как оба имеют префиксы, привязанные к определенному URI, указанному в спецификации RDF. – не рассматривает элементы title, creator, description и date как RDF- элементы, так как они не имеют префиксов, привязанных к URI org /TR/REC!rdf!syntax#. Префикс может объявляться в элементе самого верхнего уровня, использующем этот префикс, или в любом его предке. Это может быть как корневой элемент документа, так и элемент более низкого уровня.

Например, элементы Dublin Core могут быть связаны с пространством имен путем добавления атрибута xmlns:dc к элементу rdf:Description, потому что все элементы Dublin Core, присутствующие в этом документе, расположены внутри одного элемента rdf:Description. В документах, в которых элементы разнесены в большей степени, удобнее поместить объявление пространства имен в начальный тег корневого элемента. Если это необходимо, один элемент может содержать несколько объявлений разных пространств имен.

Картины импрессионистов Elliotte Rusty Harold Список знаменитых импрессионистских картин, организованный по художникам и датам Воспоминания об Эттенском саде Винсент Ван Гог Ноябрь, 1888 Две женщины смотрят налево. Третья работает в саду. Качели Пьер Огюст Ренуар 1876 Девушка на качелях. Двое мужчин и ребенок смотрят.

DTD данного документа может включать различные модели содержимого для элементов dc:description и description. Таблица стилей может поставить в соответствие элементам dc:title и title разные стили. Программное обеспечение, сортирующее каталог по дате, может учитывать элементы date и игнорировать элементы dc:date. В этом примере элементы без префиксов, такие как catalog, painting, description, artist и title, не принадлежат какому-либо пространству имен. Кроме того, атрибуты без префикса, такие как about элемента rdf:Description из предыдущего примера, тоже никак не относятся к пространствам имен. Того факта, что атрибут относится к элементу пространства имен недостаточно для помещения атрибута в это пространство имен.

Атрибут может относиться к пространству имен, только если у него есть объявленный префикс, например: xlink:type и xlink:href. В пределах документа можно переопределить префикс, так что в одном элементе префикс будет ссылаться на один URI, а в другом элементе – на другой URI. В этом случае приоритет имеет ближайший объявивший префикс предок. Однако в большинстве случаев переопределение префиксов – не самая лучшая идея, приводящая только к путанице, и ею не стоит пользоваться на практике.

URI идентификаторы

URI пространств имен Для многих XML-приложений имеются общепринятые префиксы. – Например, для элементов SVG часто употребляется префикс svg, – для элементов Resource Description Framework (RDF) – префикс rdf. Однако эти префиксы являются просто соглашениями и могут меняться в случае необходимости, для удобства или просто так. Перед тем как использовать префикс, необходимо задать его привязку к URI, например: – или – Стандартизованы именно URI, а не префиксы. – Префикс может меняться, в то время как URI остается неизменным.

RDF-процессор ищет свой URI, а не определенный префикс. – Пока никто вне домена w3. org не пользуется URI пространств имен в домене w3.org, и пока W3C может отслеживать, какие URI его сотрудники используют для пространств имен, можно избежать любых конфликтов. URI пространств имен не всегда указывают на реальный документ или страницу. – Фактически они не обязаны следовать схеме http. – Они могут даже использовать другой протокол, такой как mailto, в котором URI вообще не указывает на документы. Однако, если вы определяете собственное пространство имен с помощью URI с протоколом http, неплохой идеей будет размещение по этому URI информации о вашей спецификации. – Консорциум W3C устал получать сообщения о неверных ссылках на URI пространств имен в своих спецификациях, и потому они добавили соответствующие странички по собственным URI пространств имен. Тем не менее, это не обязательно.

Установка пространства имен по умолчанию с помощью атрибута xmlns Часто все содержимое определенного элемента взято из одного XML-приложения. – Например, внутри элемента svg, относящегося к Scalable Vector Graphics, очевидно, находятся только другие SVGэлементы. Можно указать, что элемент без префикса и все его дочерние элементы без префиксов относятся к данному пространству имен, указав для элемента верхнего уровня атрибут xmlns без префикса: Пространства имен по умолчанию относятся только к элементам, а не к атрибутам. В данном примере атрибуты width, height, rx, ry, x и y находятся вне пространства имен. Можно изменить пространство имен по умолчанию для конкретного элемента, добавив к элементу атрибут xmlns.

Пример Three Namespaces Эллипс и прямоугольник Еще об эллипсах Еще о прямоугольниках Последнее изменение 13 мая 2000 года

Пространство имен по умолчанию не применяется к элементам или атрибутам с префиксами, которые в любом случае относятся к тому пространству имен, которому соответствуют их префиксы. Однако если элемент с префиксом имеет дочерний элемент без префикса, то последний все равно относится к пространству имен по умолчанию.

Объявления атрибутов для xmlns Если пространства имен нужны только для идентификации элементов и атрибутов конкретного XML-приложения, а не для того, чтобы отличать друг от друга разные элементы с одинаковым именем, DTD может присвоить первичным элементам-контейнерам приложения фиксированный атрибут xmlns, благодаря чему все будет относиться к правильному пространству имен без явного использования в документе атрибутов xmlns. – Например, это объявление ATTLIST устанавливает пространство имен по умолчанию для всех элементов svg: – Такое объявление позволяет не писать атрибуты xmlns во всех элементах svg.

Документ не обязан быть действительным, чтобы воспользоваться данный способ задания пространства имен. Все, что требуется – это чтобы анализатор читал DTD. Все анализаторы читают внутреннее подмножество DTD и обрабатывают все объявления ATTLIST, найденные в нем. Лишь немногие не проверяющие анализаторы могут пропустить внешние подмножества DTD, что вызовет путаницу. В идеальном случае следует использовать анализатор, который может выполнять проверку действительности и потому читает внешнее подмножество DTD, хотя он будет это делать и с отключенной проверкой действительности.

Как анализаторы работают с пространствами имен Анализатор, знающий о пространствах имен, добавляет несколько дополнительных проверок, когда выполняет проверку корректности. В частности: – он следит за тем, чтобы всем префиксам были поставлены в соответствие URI. – он отвергает документы, в которых встречаются не объявленные префиксы, кроме xml и xmlns, когда те используются в соответствии со спецификациями XML 1.0 и Namespaces in XML. – анализатор отвергает имена элементов и атрибутов, содержащие более одного двоеточия. В остальном он ведет себя почти так же, как и анализатор, не знающий о пространствах имен. Другое программное обеспечение, работающее поверх XML анализатора, например процессор XSLT, может по-разному рассматривать элементы в зависимости от того, к какому пространству имен они относятся. Однако самому XMLанализатору больше ни до чего нет дела, если все требования в отношении корректности и пространств имен соблюдены.

Пространства имен и DTD Пространства имен полностью независимы от DTD и могут использоваться как в действительных (валидных), так и в недействительных (не валидных) документах. Документ может иметь DTD, но обходиться без пространств имен, или использовать пространства имен, но не иметь DTD. Можно использовать и пространства имен и DTD или не использовать ни то ни другое. Пространства имен никак не меняют синтаксис DTD и определение действительности. – Например, DTD действительного документа, в котором есть элемент с именем dc:title, должно включать объявление ELEMENT, соответствующим образом описывающее содержимое элемента dc:title: Имя элемента в документе должно в точности соответствовать имени элемента в DTD, включая префикс. DTD не может опустить префикс и просто объявить элемент title.

То же самое касается и атрибутов с префиксами. Например, если элемент, присутствующий в документе, имеет атрибуты xlink:type и xlink:href, в DTD должны быть объявлены атрибуты xlink:type и xlink:href, а не просто type и href. И наоборот, если в элементе используется атрибут xmlns для установки пространства имен по умолчанию и пропуска префиксов элементов, имена элементов в DTD также должны объявляться без префиксов. Валидатор ничего не знает о пространствах имен и не задумывается о них. Все, что он видит, – это то, что в некоторых элементах и атрибутах встречаются двоеточия; – с его точки зрения, если такие имена объявлены, то они абсолютно допустимы.

Ссылки на параметрические сущности и префиксы пространств имен В DTD требуется объявление имен с префиксами вместо локальных имен или некоторых комбинаций локальных частей и URI пространств имен, что усложняет изменение префиксов в действительных документах. Проблема состоит в том, что изменение префикса требует также изменения в DTD всех объявлений, где встречается этот префикс. Облегчить ситуацию можно с помощью ссылок на параметрические сущности. Во-первых, определите префикс пространства имен и двоеточие, которое отделяет его от локального имени, как параметрические сущности: Во-вторых, определите уточненные имена как другие ссылки на параметрические сущности:

Определение полных имен Не пропускайте этот шаг и не пытайтесь ссылаться на параметрические сущности dc-prefix и dc-colon непосредственно в объявлениях ELEMENT и ATTLIST. Из этого ничего не выйдет, так как анализаторы вставляют дополнительные пробелы вокруг заменяемого сущностью текста, находящегося вне текста замены другой сущности. Затем воспользуйтесь ссылками на сущности вместо уточненных имен во всех объявлениях:

Теперь в документе, в котором требуется поменять префикс, меняются также и ссылки на параметрические сущности. В некоторых случаях определения можно изменить, непосредственно редактируя DTD. Иначе это можно сделать, переопределив объявления в документе с помощью собственного внутреннего подмножества DTD. Например, чтобы изменить префикс dc на dublin, добавьте гденибудь в DTD перед обычным определением следующее объявление сущности: Если вместо явного указания префиксов вы захотите использовать xmlns, переопределите обе сущности – dc-prefix и dc-colon – на пустые строки:

XML как формат данных Несмотря на то что истоки XML находятся в мире документов, он развивается как формат данных, наилучшим образом подходящий для передачи и хранения информации в Интернете. Как стандарт ASCII сделал написанный латинскими буквами текст переносимым между несопоставимыми системами, так XML обещает сделать сложные структуры данных переносимыми между различными языками программирования и компьютерными архитектурами. Хотя базовая структура языков остается той же, использование XML для описания программных данных, а не предназначенных для чтения документов, предлагает уникальный комплекс задач. В этой главе перечислены наиболее распространенные XML- приложения, ориентированные на данные, и приведен обзор утилит и технологий, используемых для их реализации.