Einsatzmöglichkeiten der Markierungssprache XML

Benz, Alexander

Einsatzmöglichkeiten der Markierungssprache XML

Betrachtung des aktuellen Entwicklungsstandes

von Alexander Benz (Autor:in)

Informatik - Software

Zusammenfassung

Inhaltsangabe:Einleitung:
Die Extensible Markup Language (XML) ist eine textbasierte Meta-Markierungssprache, die es in kurzer Zeit geschafft hat, sich in allen Bereichen der Informationstechnologie und im Besonderen im Internet auszubreiten. XML wurde durch das World Wide Web Consortium entwickelt, um ein offenes, über das Internet nutzbares Datenformat für Dokumente zu bieten. Dieses soll sich im Internet auf einfache Weise nutzen lassen und ein breites Spektrum von Anwendungen unterstützen.
Im Gegensatz zur Hypertext Markup Language (HTML) handelt es sich bei XML um keine starre, vordefinierte Markierungssprache, sondern vielmehr um eine Metasprache. XML stellt Vorschriften bereit und ermöglicht es, eine beliebige Anzahl von Markierungssprachen für verschiedene Einsatzbereiche zu definieren.
Des Weiteren kann XML als Basistechnologie für das Web Publishing, also für die Erstellung, Verwaltung und Pflege von Inhalten über das Internet eingesetzt werden.
Außerdem werden mit XML Daten bzw. Dokumente beschrieben und strukturiert, damit diese über das Internet zwischen einer Vielzahl von Anwendungen und unterschiedlichen Plattformen ausgetauscht und weiterverarbeitet werden können. XML bildet so die Grundlage für verschiedenste EDI- oder E-Business-Anwendungen.

Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis:
1.Einleitung1
1.1Definition Markup1
1.1.1Procedural Markup2
1.1.2Descriptive Markup3
1.2Markierungssprachen4
1.2.1Standard Generalized Markup Language (SGML)4
1.2.2Hypertext Markup Language (HTML)5
1.2.3Extensible Markup Language (XML)7
1.2.4Extensible Hypertext Markup Language(XHTML)10
1.2.4.1XHTML Version 1.010
1.2.4.2Modularisierung von XHTML11
1.2.4.3XHTML Basic11
1.2.4.4XHTML Version 1.111
2.Technische Grundlagen zu XML12
2.1Aufbau eines XML-Dokumentes12
2.1.1Prolog12
2.1.2DTD-Deklaration13
2.1.3Kommentare13
2.1.4Inhalt14
2.1.4.1Elemente14
2.1.4.2Attribute15
2.1.4.3Entity-Referenzen16
2.1.4.4Processing Instructions (PI)16
2.1.4.5CDATA-Abschnitte17
2.1.4.6Namespaces17
2.2Document Type Definition (DTD)18
2.2.1Wohlgeformtheit und Gültigkeit19
2.2.2Elementtyp-Deklaration19
2.2.3Attributlisten-Deklaration21
2.2.4Entity-Deklaration23
2.3XML Schema25
2.3.1Part 0: Primer26
2.3.2Part 1: Structures26
2.3.2.1Elementtyp-Deklaration26
2.3.2.2Attribut-Deklaration28
2.3.3Part 2: Datatype28
2.3.3.1Built-in-Datentypen28
2.3.3.2User-derived-Datentypen30
2.3.4Fazit30
2.4Stylesheets in Verbindung mit […]

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

ID 5456

Benz, Alexander: Einsatzmöglichkeiten der Markierungssprache XML: Betrachtung des

aktuellen Entwicklungsstandes / Alexander Benz - Hamburg: Diplomica GmbH, 2002

Zugl.: Heidelberg, Fachhochschule, Diplomarbeit, 2001

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Printed in Germany

Zusammenfassung des Gesamtinhaltes

Die "Extensible Markup Language" (XML) ist eine textbasierte Meta-Markierungs-

sprache, die es in kurzer Zeit geschafft hat, sich in allen Bereichen der

Informationstechnologie und im Besonderen im Internet auszubreiten. XML wurde

durch das "World Wide Web Consortium" entwickelt, um ein offenes, über das

Internet nutzbares Datenformat für Dokumente zu bieten. Dieses soll sich im

Internet auf einfache Weise nutzen lassen und ein breites Spektrum von

Anwendungen unterstützen

Im Gegensatz zur "Hypertext Markup Language" (HTML) handelt es sich bei XML

um keine starre, vordefinierte Markierungssprache, sondern vielmehr um eine

Metasprache. XML stellt Vorschriften bereit und ermöglicht es, eine beliebige Anzahl

von Markierungssprachen für verschiedene Einsatzbereiche zu definieren.

Des Weiteren kann XML als Basistechnologie für das Web Publishing, also für die

Erstellung, Verwaltung und Pflege von Inhalten über das Internet eingesetzt werden.

Außerdem werden mit XML Daten bzw. Dokumente beschrieben und strukturiert,

damit diese über das Internet zwischen einer Vielzahl von Anwendungen und

unterschiedlichen Plattformen ausgetauscht und weiterverarbeitet werden können.

XML bildet so die Grundlage für verschiedenste EDI- oder E-Business-

Anwendungen.

Abstract

The "Extensible Markup Language" (XML) is a text-based meta-markup language,

that, in a short period of time, has accomplished to spread out in all fields of

information technology and especially in the internet. XML was developed by the

World Wide Web Consortium to create an open data format for documents useable

through the internet. XML is supposed to be used easily through the internet and

support a wide spectrum of applications.

Unlike HTML, XML is not a rigid, predefined markup language, but rather a meta

language. XML provides rules and allows to define any number of markup

languages for different employments.

XML can also be used as a base technology for Web Publishing, i.e. the making,

management and maintenance of contents through the internet.

Furthermore data or rather documents can be described and structured by XML, so

they can be exchanged and processed between a multitude of applications and

different platforms via internet. By that XML sets up a foundation for various EDI- or

E-Business-applications.

Inhaltsverzeichnis

Einleitung ...1

1.1

Definition Markup...1

1.1.1

Procedural Markup ...2

1.1.2

Descriptive Markup...3

1.2

Markierungssprachen...4

1.2.1

Standard Generalized Markup Language (SGML)...4

1.2.2

Hypertext Markup Language (HTML) ...5

1.2.3

Extensible Markup Language (XML)...7

1.2.4

Extensible Hypertext Markup Language (XHTML)...10

1.2.4.1

XHTML Version 1.0 ...10

1.2.4.2

Modularisierung von XHTML...11

1.2.4.3

XHTML Basic...11

1.2.4.4

XHTML Version 1.1 ...11

Technische Grundlagen zu XML ...12

2.1

Aufbau eines XML-Dokumentes ...12

2.1.1

Prolog...12

2.1.2

DTD-Deklaration...13

2.1.3

Kommentare...13

2.1.4

Inhalt ...14

2.1.4.1

Elemente ...14

2.1.4.2

Attribute ...15

2.1.4.3

Entity-Referenzen ...16

2.1.4.4

Processing Instructions (PI) ...16

2.1.4.5

CDATA-Abschnitte...17

2.1.4.6

Namespaces...17

2.2

Document Type Definition (DTD) ...18

2.2.1

Wohlgeformtheit und Gültigkeit...19

2.2.2

Elementtyp-Deklaration ...19

2.2.3

Attributlisten-Deklaration ...21

2.2.4

Entity-Deklaration ...23

2.3

XML Schema ...25

2.3.1

Part 0: Primer ...26

2.3.2

Part 1: Structures ...26

2.3.2.1

Elementtyp-Deklaration...26

2.3.2.2

Attribut-Deklaration ...28

2.3.3

Part 2: Datatype ...28

2.3.3.1

Built-in-Datentypen ...28

2.3.3.2

User-derived-Datentypen...30

2.3.4

Fazit ...30

2.4

Stylesheets in Verbindung mit XML ...31

2.4.1

Cascading Stylesheets (CSS) ...31

2.4.2

Extensible Stylesheet Language (XSL)...32

2.4.2.1

XSL-Transformation (XSLT) ...33

2.4.2.2

XSL-Formating Objects (XSL-FO) ...35

2.4.3

Fazit ...36

2.5

Verweise in XML ...36

2.5.1

Extensible Linking Language (XLink)...37

2.5.1.1

Einfache Verweise ...38

2.5.1.2

Erweiterte Verweise...38

2.5.2

XML Pointer Language (XPointer) ...39

2.5.3

Fazit ...40

2.6

Verarbeitung von XML-Dokumenten ...40

2.6.1

Nichtvalidierende Parser ...41

2.6.2

Validierende Parser ...42

2.6.3

Document Object Model (DOM)...42

2.6.4

Simple API for XML (SAX)...43

2.6.5

Fazit ...44

XML-Technologien in der Praxis...45

3.1

XML als systemunabhängige Meta-Markierungssprache ...45

3.1.1

Wireless Markup Language (WML) ...46

3.1.1.1

Wireless Application Protocol (WAP) ...46

3.1.1.2

Aufbau eines WML-Dokumentes ...48

3.1.1.3

Wireless Markup Language Script (WMLScript)...51

3.1.1.4

Darstellungsmöglichkeiten ...52

3.1.2

Voice Extensible Markup Language (VoiceXML) ...53

3.1.2.1

Aufbau eines VoiceXML-Dokumentes...53

3.1.2.2

Voice-Browser ...55

3.1.2.3

VoiceXML-Interpreter...56

3.1.2.4

Architektur ...56

3.1.3

Fazit ...57

3.2

Web Publishing mit XML ...59

3.2.1

Probleme...59

3.2.2

Web Content Management Systeme (WCMS)...61

3.2.3

Architektur eines WCMS...62

3.2.3.1

Datenbank Management System (DBMS) ...62

3.2.3.2

Webserver ...63

3.2.3.3

Client ...64

3.2.4

Fazit ...64

3.3

XML im Bereich Electronic Business ...66

3.3.1

Electronic Data Interchange (EDI) ...68

3.3.2

EDI for Administration, Commerce and Transport (EDIFACT) ...70

3.3.3

XML/EDI-Ansatz...71

3.3.3.1

Templates...72

3.3.3.2

Agenten ...73

3.3.3.3

Repositories...74

3.3.4

Weitere XML-Ansätze im E-Business ...74

3.3.4.1

Frameworks...75

3.3.4.2

Functions...76

3.3.4.3

Verticals...77

3.3.5

Fazit ...77

Schlussbetrachtung...80

Anhang

A: Literaturverzeichnis ... I

B: Abkürzungsverzeichnis ... XIII

C: Abbildungsverzeichnis ... XVI

D: Quellcodeverzeichnis ... XVII

E: Tabellenverzeichnis ... XIX

1. Kapitel: Einleitung

- 1 -

1 Einleitung

In den letzten Jahren entwickelte sich das Internet, insbesondere das "World Wide

Web" (WWW), zu einer Plattform für Electronic Business-Lösungen. Die "Hypertext

Markup Language" (HTML), durch die das WWW weltweite Verbreitung fand, hält

den wachsenden Anforderungen, gerade im kommerziellen Bereich, angesichts

starrer Strukturen nicht mehr stand. Auch der Einsatz der "Standard Generalized

Markup Language" (SGML), die Basis aller Markierungssprachen, kann auf Grund

zu großer Komplexität keine Lösung bieten. Um diese Lücke zu schließen, wurde

vom "World Wide Web Consortium" (W3C) die "Extensible Markup Language"

(XML) entwickelt.

Das Ziel dieser Diplomarbeit ist, die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten der Markie-

rungssprache XML zu skizzieren und anschließend in Kapitel 3 zu bewerten.

Schwerpunkte werden dabei auf drei mögliche Anwendungsgebiete gelegt: Es wird

untersucht, welches Potential hinter XML als systemunabhängige Meta-Markie-

rungssprache steckt; danach wird überprüft, ob XML als Basistechnologie für das

"Web Publishing" in Frage kommt; des Weiteren folgt eine Vorstellung von XML als

Datenaustauschformat zwischen unterschiedlichen Datenbeständen am Beispiel

EDI. Um die generellen Vorteile von XML gegenüber bisherigen Markierungs-

sprachen aufzuzeigen, wird in diesem einführenden Kapitel zunächst eine Übersicht

über die Entwicklung der wichtigsten Markierungssprachen gegeben. Im Anschluss

erfolgt im zweiten Kapitel die technische Betrachtung sowie die Vorstellung aktueller

Erweiterungen des XML-Standards, was einen fundierten Einstieg in die Thematik

ermöglicht. Im letzten Kapitel wird ein abschließendes Fazit gezogen und die

zukünftige Entwicklung betrachtet.

1.1 Definition

Markup

Die "Extensible Markup Language" gehört zur Familie der Markierungssprachen.

Der Begriff "Markup" (höhere Auszeichnung) stammt ursprünglich aus dem Verlags-

wesen, aus der Zeit, in der es noch nicht die Möglichkeit gab, die Arbeit mit einem

Desktop Publishing Programm zu bewältigen. Nach der inhaltlichen Überprüfung

eines Dokumentes fügte der jeweilige Autor handgeschriebene Layoutanweisungen

oder -markierungen in ein Dokument ein. Durch diese Markierungen erhielt der

1. Kapitel: Einleitung

- 2 -

Schriftsetzer Informationen über das gewünschte Aussehen des endgültigen

Dokumentes [Sibb00, S. 29-30; BeMi00, S. 35-36]. In der heutigen, digitalen Welt

wird im Wesentlichen zwischen "Procedural-" und "Descriptive Markup" unter-

schieden.

1.1.1 Procedural

Markup

Beim "Procedural Markup" ("Formatierungs-Markup" [GoPr99, S. 27]) wurde die

zuvor geschilderte Vorgehensweise später mit dem Erscheinen der ersten

Computer und der damit verbundenen Ablösung der Schreibmaschinen über-

nommen. Der Autor analysiert hier die Struktur des Dokumentes und fügt dann

anschließend die entsprechenden Markup-Informationen in das Dokument ein.

Durch diese wird das spätere Aussehen, z. B. die Schriftart oder die Schriftgröße,

festgelegt (siehe Abbildung 1-1).

Abbildung 1-1: Beispiel für "Procedural Markup"

Dank grafischer Oberflächen und dem damit verbundenen "What you see is what

you get" (WYSIWYG) -Prinzip, werden diese Informationen direkt auf dem Bild-

schirm angezeigt. Das grundsätzliche Problem dieser Vorgehensweise stellte der

Programmierer Brian Kernighan treffend fest: "What you see is all you've got"

[BoBr99, www]. Damit ist gemeint, dass das Dokument zwar für den Menschen gut

zu lesen ist, aber Computer erkennen die Dokumentstruktur nur noch aus der

Formatierung. Dadurch sind solche Dokumente nur schwer zu portieren oder

wiederzuverwenden [GoPr99, S. 27].

Beispielüberschrift

Dies ist ein Beispiel,

um die Unterschiede zwischen

"Procedural Markup¹" "und Descriptive Markup²"

zu verdeutlichen.

¹ oder auch "Formatierungs-Markup"

² oder auch "verallgemeinertes Markup"

"Überschrift"

"Standard"

"Fußnote"

1. Kapitel: Einleitung

- 3 -

Beispielüberschrift

Dies ist ein Beispiel,

um die Unterschiede zwischen

"Procedural Markup¹" "und Descriptive Markup²"

zu verdeutlichen.

¹ oder auch "Formatierungs-Markup"

² oder auch "verallgemeinertes Markup"

"Arial, fett, Schriftgröße 14"

"Arial, Schriftgröße 11"

"Arial, Schriftgröße 10"

1.1.2 Descriptive

Markup

Im Gegensatz zum "Procedural Markup" konzentriert sich das "Descriptive Markup"

("verallgemeinertes Markup" [GoPr99, S. 28]; auch bekannt unter dem Namen

"Generic Markup") darauf, Markierungen in den Text einzubringen, die Aussagen

über Bedeutung markierter Textstellen machen. So können einzelne Textabschnitte,

beispielsweise als Überschriften, Standardtext oder Fußnoten definiert werden

(siehe Abbildung 1-2).

Abbildung 1-2: Beispiel für "Descriptive Markup"

"Descriptive Markup" bietet die Möglichkeit, das eigentliche Dokument in drei Teile,

bestehend aus Format, Struktur und Inhalt zu teilen (siehe Abbildung 1-3).

Abbildung 1-3: Dokumentaufbau bei "Descriptive Markup"

Diese Dreiteilung bietet den Vorteil, dass die Formatierung des Dokumentes

automatisch generiert und auch zu späterer Zeit dokumentweit ohne Probleme

geändert werden kann, z. B. alle Überschriften von "Arial, fett, Schriftgröße 14" auf

"Times New Roman, Schriftgröße 16".

Dokument

Inhalt

Struktur

Format

1. Kapitel: Einleitung

- 4 -

Des Weiteren besteht der Vorteil, dass eine automatische Konvertierung in ver-

schiedene Dateiformate oder Systeme ermöglicht wird [GoPr99, S. 28].

1.2 Markierungssprachen

Das "Descriptive Markup", der Ursprung heutiger Markierungssprachen, liegt Ende

der sechziger Jahre und basiert auf einer Idee von William Tunnicliffe, dem

damaligen Vorsitzenden der "Graphic Communications Association" (GCA). Schon

1967 stellte er das Konzept des "Generic Coding" ("artgemäße Markierung"

[BeMi00, S. 37]) vor, welches die Trennung des Informationsgehaltes eines

Dokumentes von seiner äußeren Form vorsah. Kurze Zeit später veröffentlichte der

New Yorker Verleger Stanley Rice seine Idee von "Editorial Structure Tags", einem

universellen Verzeichnis zur Standardisierung von Formatierungsanweisungen,

woraus sich das heutige "Generic" bzw. "Descriptive Markup" entwickelte.

Aufbauend auf diesen Ideen entwickelte 1969 ein Team der Firma IBM, bestehend

aus Charles F. Goldfarb, Edward Mosher und Raymond Lorie, die "Generalized

Markup Language" (GML). GML war die erste Markierungssprache, die einen formal

definierten Dokumenttyp mit explizit geschachtelter Struktur enthielt [Part0101, S. 7;

BeMi00, S. 37].

1.2.1 Standard Generalized Markup Language (SGML)

Die wesentliche Entwicklung der Markierungssprachen begann im Jahr 1978, indem

das "American National Standard Institute" (ANSI) auf Grundlage von GML einen

Standard für Markierungssprachen entwarf. Ab 1984, nachdem das Projekt reorga-

nisiert wurde, arbeitete die "International Standard Organisation" (ISO) an der

Gestaltung dieser Spezifikation mit. Die Koordination zwischen ISO und ANSI

übernahm Charles F. Goldfarb. 1986 wurde die endgültige Version der "Standard

Generalized Markup Language" als ISO-Standard 8879 verabschiedet.

Die Verbreitung und damit der Erfolg von SGML ging jedoch unerwartet langsam

voran. Vorteilhaft war, dass das systemunabhängige SGML eine vom Menschen

lesbare Syntax bereitstellt und eine sehr weitsichtige, nicht nur auf dem technischen

Stand der damaligen Textverarbeitung basierende Entwicklung aufweist. Gerade

aus diesen Eigenschaften resultierte eine große Komplexität, welche SGML relativ

1. Kapitel: Einleitung

- 5 -

schwerfällig und somit nachteilig für die Umsetzung am Computer macht.

Erschwerend kam hinzu, dass kaum Hersteller bereit waren, SGML-kompatible

Software zu entwickeln. SGML wurde deshalb anfangs hauptsächlich bei

technischen Dokumentationen eingesetzt.

Dass SGML damals nicht vollends scheiterte, lag daran, dass SGML eine

Metasprache ist. Mit dieser Eigenschaft ist es möglich, neue, z. B. weniger

komplizierte Markierungssprachen auf Basis von SGML zu definieren. Genau dieses

Merkmal wurde dann für die Entwicklung der "Hypertext Markup Language" genutzt,

die komplett auf SGML basiert [SoAG00b, S. 4-5; Part01, S. 7].

1.2.2 Hypertext Markup Language (HTML)

Der Ursprung des heutigen Internet, und damit auch von HTML, findet sich im

"Advanced Research Project Agency Network" (ARPAnet). Dieses wurde Ende der

sechziger Jahre vom U.S. Verteidigungsministerium entwickelt, um die Super-

computer amerikanischer Eliteuniversitäten zu verbinden. Bei einem Ausfall von

Teilen des Netzwerkes, z. B. durch einen nuklearen Angriff, sollte die akademische

und militärische Kommunikation sichergestellt sein.

Das Internet war zunächst für viele Jahre eine Einrichtung, die nur in kleineren

Kreisen von Wissenschaft und Militär genutzt wurde. 1989 startete der britische

Informatiker Tim Berners-Lee am Genfer Kernforschungszentrum "Centre Européen

pour la recherche nucleaire" (CERN) mit einigen Kollegen eine Initiative zur breiten

wissenschaftlichen Nutzung des Internet und machte es dadurch zum heute

bekannten, schnell wachsenden und weltumspannenden Kommunikationsnetz

[HaLy99, www]. Die tragende Säule dieser Initiative war die Entwicklung des "World

Wide Web" und die dafür neu entwickelte, auf SGML basierende Markierungs-

sprache HTML. Ziel von HTML ist es, einfache Textformatierungen und Grafiken in

wissenschaftliche Dokumente einzubinden, welche mit speziellen Anwendungs-

programmen, so genannten "Browsern", überall in einem Netzwerk erreichbar und

damit sichtbar gemacht werden. Realisiert wurde das ganze durch Markup-Befehle,

die bei HTML fest in einer so genannten "Document Type Definition" (DTD; siehe

Kapitel 2.2) definiert sind.

Der erste Browser mit grafischer Oberfläche entstand 1993 durch den Studenten

Marc Andreesen. Dieser kostenlose Browser mit Namen "Mosaic" erleichterte die

1. Kapitel: Einleitung

- 6 -

Navigation erheblich und förderte die Verbreitung von HTML. Ein weiteres, ganz

entscheidendes Merkmal von HTML ist, wie der Name schon sagt, die Hypertext-

Funktionalität. Ein Hypertext ist ein "nichtlinearer, nichtsequenzieller Text, der dem

Benutzer eine freie Navigation" [Zöll99, www] innerhalb eines Dokumentes oder

zwischen unterschiedlichen Dokumenten auf verschiedenen Computern ermöglicht.

Im Oktober 1994 wurde das "World Wide Web Consortium" gegründet, mit dem Ziel,

das volle Potential des WWW zu entfalten. Hierfür wurden allgemeine Protokolle

entwickelt, die die Weiterentwicklung förderten und die Kompatibilität sicherstellten.

Mittlerweile ist das W3C eine über 500 Mitglieder aus Industrie und Forschung

zählende Organisation [Jaco00, www].

Die erste offizielle Handlung des W3C war die Standardisierung der HTML 2.0-

Spezifikation, die erstmals konsequent nach dem SGML-Standard entwickelt wurde.

Durch die einfache Struktur von HTML, mit der begrenzten Anzahl von Markup-

Befehlen, wurde es in relativ kurzer Zeit möglich, umfangreiche Dokumente in HTML

zu erstellen.

In den folgenden Jahren wurden durch die Entwicklungen des Netscape Navigators

und des Microsoft Internet Explorers, den heute am häufigsten verwendeten

Browsern, ständig neue und teilweise nicht standardisierte Markup-Befehle hinzuge-

fügt. Dadurch wurden einige dieser Befehle nur von bestimmten Browsern ver-

standen und strukturelle Markup-Befehle vermischten sich mit Layoutanweisungen.

Damit wurde ein entscheidender Vorteil der Markierungssprache HTML, die

automatische Verarbeitung der enthaltenen Informationen, deutlich erschwert. Die

Philosophie der ursprünglichen Markierungssprachen trat so immer mehr in den

Hintergrund. Trotz dieser Entwicklungen versuchte das W3C, eine neue HTML-

Spezifikation zu standardisieren. Nachdem es zu keiner Einigung über die

Spezifikation 3.0 kam, wurde 1997 die Version 3.2 standardisiert. Seit 1998 gibt es

die Spezifikation 4.0, die eine teilweise Rückbesinnung auf Trennung von

Datenstruktur und Layoutangaben brachte, indem das W3C empfahl, auf Layout-

markierungen zu verzichten.

Hierzu wurden die so genannten "Cascading Stylesheets" (CSS) entwickelt, welche

die Funktion der Formatierung bzw. der Formatdefinition in HTML übernehmen

(siehe Abbildung 1-4).

1. Kapitel: Einleitung

- 7 -

Abbildung 1-4: Umwandlung von Informationen durch CSS [PoWi00, S. 41]

Die Art der Formatierung ist nur bei wenigen Attributen, wie z. B. Schriftarten und

-farben, möglich. Der größte Teil der Darstellung bleibt stets in der HTML-Datei

enthalten, deshalb ist der Ansatz der CSS zur Trennung von Inhalt und Design nur

bedingt geeignet. Die Rückbesinnung auf den ursprünglichen Grundgedanken

konnte also nur als Teilerfolg gewertet werden, da HTML 3.2 schon weit verbreitet

war, und es weiterhin immer noch viele Unstimmigkeiten zwischen den Browser-

Herstellern gab. Trotz der in HTML 4.0 eingebetteten Ergänzungen wurde deutlich,

dass HTML an Grenzen stoßen wird, da die Kommerzialisierung des WWW und der

stetig wachsende Datenaustausch nur durch neue, grundlegende Entwicklungen

bewältigt werden kann [Stur00, S. 15-18; WeHa01, S. 16].

1.2.3 Extensible Markup Language (XML)

Aus den oben geschilderten Gründen beschloss das W3C 1996 eine neue

Markierungssprache zu entwickeln, "die die Hauptvorzüge von SGML bewahrt, aber

auch die Webethik der minimalistischen Einfachheit berücksichtigt" [GoPr99, S. 40].

Diese neue Markierungssprache erhielt den Namen "Extensible Markup Language".

Die hier aufgeführte Erläuterung dient der chronologischen Eingliederung von XML

in die Entwicklung der Markierungssprachen. Eine detaillierte Betrachtung erfolgt in

den anschließenden Kapiteln.

Dokument

Browser-

Ansicht

Cascading

Stylesheets

Logische

Auszeichnung

Physische

Auszeichnung

1. Kapitel: Einleitung

- 8 -

Für XML wurden die folgenden zehn offiziellen Entwurfsziele vom W3C festgelegt

[W3C00a, www]:

1. XML soll sich im Internet auf einfache Weise nutzen lassen

2. XML soll ein breites Spektrum von Anwendungen unterstützen

3. XML soll zu SGML kompatibel sein

4. Es soll einfach sein, Programme zu schreiben, die XML-Dokumente verarbeiten

5. Die Zahl optionaler Merkmale in XML soll minimal sein, idealerweise Null

6. XML-Dokumente sollten für Menschen lesbar und angemessen verständlich sein

7. Der XML-Entwurf sollte zügig abgefasst sein

8. Der Entwurf von XML soll formal und präzise sein

9. XML-Dokumente sollen leicht zu erstellen sein

10. Knappheit von XML-Markup soll von minimaler Bedeutung sein

Hauptziel der Entwicklung ist ein schlanker Standard für eine präzise Definition von

XML als formale Sprache. Da XML auf der sehr umfangreichen "Mutter aller

Markierungssprachen" [Münz98, www] SGML basiert (siehe Abbildung 1-5), musste

die Komplexität von SGML reduziert werden, indem alle für das Internet

überflüssigen Eigenschaften sowie eine Vielzahl komplizierter und selten genutzter

Features nicht in XML übernommen wurden [Behm01, S. 52-53].

Abbildung 1-5: Beziehungen zwischen den einzelnen Markierungssprachen

Trotz dieser Reduzierungen ist XML aufwärtskompatibel zu SGML und wird daher

auch gelegentlich als "SGML Lite" bezeichnet [Mach97, www]. Durch den Begriff

"extensible" wird das Hauptmerkmal von XML angedeutet - die Erweiterbarkeit. XML

Auf SGML basierende

Markierungssprache

HTML

VoiceXML

WML

XHTML

SGML

XML

Auf XML basierende

Markierungssprachen

Meta-Markierungssprachen

1. Kapitel: Einleitung

- 9 -

ist, wie SGML, eine Metasprache, die eine Syntax definiert, mit der andere

semantische und strukturierte Markierungssprachen definiert werden. So können

eigene Dokumenttypen kreiert werden und es ist nicht mehr nötig, sich auf starre

HTML-Strukturen zu beschränken. Dies ist möglich, da XML genau wie SGML keine

feste DTD besitzt, sondern lediglich Vorschriften zum Erstellen einer eigenen

bereithält. Zusätzlich ermöglicht XML eine semantisch orientierte Auszeichnung der

Inhalte (siehe Quellcode 1-1).

Quellcode 1-1: Vergleich der Syntax von HTML und XML

Dadurch werden Informationen reichhaltiger beschrieben und es wird ermöglicht,

Inhalte besser zu verstehen bzw. einzuordnen. Dies ist bei HTML nicht möglich, da

die DTD fest und nicht erweiterbar im Browser integriert ist.

XML ermöglicht außerdem die Darstellung beliebig tief verschachtelter Strukturen,

wie sie zur Repräsentation von komplexen Hierarchien benötigt werden. Die in XML

definierten Befehle haben keine Bedeutung für das Aussehen, wohingegen HTML

ein reines Präsentationsformat ist. Da kein Zusammenhang der einzelnen Daten

untereinander besteht, sind weitergehende Informationen über die Struktur des

Inhaltes nicht abbildbar [WeBu99, www].

Ein zusätzliches Merkmal von XML ist die Validierung, also die Überprüfung auf

Gültigkeit eines Dokumentes. Somit wird externen Anwendungen die Möglichkeit

gegeben die strukturelle Gültigkeit der Daten zu überprüfen. Dies ist in HTML nicht

möglich, da keine Sprachspezifikationen für die Gültigkeit eines Dokumentes

existieren. Die als "HTML-Dilemma" [WeBu99, www] zusammengefassten Defizite

(fehlende Erweiterbarkeit, Strukturierung und Validierung) wurden damit alle in der

HTML: XML:

<HTML>

<?XML version="1.0"?>

<BODY>

Hugo <p>

Müller <p>

<NACHNAME>Müller</NACHNAME>

Hauptstr. 17 <p>

<STRASSE>Hauptstr. 17</STRASSE>

69117 <p>

Heidelberg

<ORT>Heidelberg</ORT>

</BODY>

</ADRESSE>

</HTML>

1. Kapitel: Einleitung

- 10 -

Entwicklung von XML berücksichtigt und behoben. XML gilt jedoch nicht als

Nachfolger oder Ersatz für HTML, da letzteres im WWW sehr verbreitet ist und für

die Belange, gerade im nicht-kommerziellen Bereich, vollkommen ausreicht. Dies

hat das W3C erkannt und sich zur Aufgabe gemacht, HTML so weiterzuentwickeln,

um die aufgeführten Nachteile zu umgehen. Hierzu erfolgte eine Reformulierung des

HTML 4.0-Standards in XML unter dem Namen "Extensible Hypertext Markup

Language" (XHTML) [PoWi00, S. 51-53].

1.2.4 Extensible Hypertext Markup Language (XHTML)

XHTML stellt in gewisser Weise die nächste Stufe der Evolution von HTML dar und

wurde entwickelt, um HTML 4.0 mit den Vorzügen von XML als Modellierungs-

sprache für Dokumente und Datenstrukturen zu kombinieren. Der gesamte

Sprachumfang von HTML 4.0 sollte durch XML so abgebildet werden, dass

bestehende HTML-Dokumente weiterverwendet und gleichzeitig die hinter XML

stehenden Konzepte übernommen werden können. Die wichtigste Änderung gegen-

über HTML ist die strikte Umsetzung eines wohlgeformten Quellcodes. Dies be-

deutet, dass nach den XHTML-Regeln geschriebene Dokumente keinen Fehler in

der Verwendung der HTML-Befehle enthalten dürfen. Diese klar definierten Regeln

ermöglichen beispielsweise die Ausführungsgeschwindigkeit von Browsern zu

erhöhen, da keine Routinen zur Verarbeitung fehlerhaften Quellcodes implementiert

werden müssen. Außerdem sollen mit XHTML vorhandene Kompatibilitätsprobleme

bei der Interpretation von HTML-Code von diversen Browsern unterschiedlicher

Hersteller vermieden werden [SiDe00, www].

1.2.4.1 XHTML Version 1.0

XHTML 1.0 kennt drei DTD (siehe Kapitel 2.2), in denen die Regeln und Vor-

schriften für den jeweiligen Einsatz in einer knappen und eindeutigen Art festlegt

werden. "XHTML 1.0 Strict" wird benutzt, wenn ein reines "Descriptive Markup"

gewünscht wird, das frei von Layout-Anweisungen ist. Hierbei werden aber

Formatierungen durch CSS unterstützt.

Im Gegensatz dazu bietet "XHTML 1.0 Transitional" grundlegende Designbefehle.

Es kommt zum Einsatz, wenn der Anwender keinen aktuellen Browser verwendet

und auch keine CSS unterstützt werden müssen.

1. Kapitel: Einleitung

- 11 -

Werden Frames, Seitenrahmen, die eine HTML-Seite in mehrere kleine Segmente

unterteilen, benötigt, wird "XHTML 1.0 Frameset" genutzt. Hierbei ist keine Form

von Layout oder Darstellung der eigentlichen Seite notwendig [W3C01a, www;

PoWi00, S. 362].

1.2.4.2 Modularisierung von XHTML

Mit der Spezifikation zur Modularisierung von XHTML durch das W3C soll der

Aufbau von XHTML-Untermengen ermöglicht werden. Diese Untermengen erlauben

die Erstellung vielfältiger Web-Inhalte auf nahezu allen Geräten. Durch die Modul-

bauweise kann XHTML 1.0 in verschiedenste Komponenten aufgesplittet werden,

die jeweils bestimmte Funktionen beinhalten. Dadurch ist es leichter, standardisierte

Inhalte bereitzustellen. Die erste Implementierung dieser Modularisierung heißt

"XHTML Basic" [W3C01h, www].

1.2.4.3 XHTML

Basic

Die XHTML Basic-DTD schließt die Module ein, die mindestens erforderlich sind,

der Sprache gerecht zu werden. Zusätzlich beinhaltet sie Grafiken, Formulare,

grundlegende Tabellen und Objektunterstützung. XHTML Basic ist für Web-Clients

geschaffen, die nicht alle XHTML-Eigenheiten unterstützen, wie Mobiltelefone oder

"Personal Digital Assistants" (PDA). Diese DTD ist für die Erstellung von XHTML-

Inhalten ausreichend ausgestattet. Das Ziel von XHTML Basic ist es, eine gemein-

same Sprache vorzulegen, die von verschiedensten Benutzerschnittstellen unter-

stützt wird [W3C00d, www].

1.2.4.4 XHTML Version 1.1

Die kürzlich erschienene Empfehlung für XHTML Version 1.1 definiert eine neue

XHTML-DTD, die ebenfalls auf der Spezifikation zur Modularisierung von XHTML

basiert. Im Wesentlichen handelt es sich dabei um eine Neuformulierung der

"XHTML 1.0 Strict"-DTD, welche die Basis für zukünftig erweiterbare Dokument-

typen bildet. Einige DTD-Eigenschaften von "Transitional" und "Frameset" sind nicht

in XHTML 1.1 verfügbar, können aber dank der Modularisierung von XHTML durch

Module verfügbar gemacht werden. Dies erfolgt durch selbstdefinierte DTD

[W3C01i, www].

2. Kapitel: Technische Grundlagen zu XML

- 12 -

2 Technische Grundlagen zu XML

Im Folgenden Kapitel werden die technischen Grundlagen zu XML erläutert, um die

Einsatzmöglichkeiten, sowie den aktuellen Entwicklungsstand der Markierungs-

sprache XML zu betrachten.

2.1 Aufbau eines XML-Dokumentes

Das Grundgerüst eines XML-Dokumentes besteht aus dem so genannten Prolog,

einer DTD-Deklaration, Kommentaren und dem eigentlichen Inhalt, wie in Abbildung

2-1 skizziert.

Abbildung 2-1: Grundgerüst eines XML-Dokumentes

Die einzelnen Komponenten werden in den folgenden Abschnitten betrachtet.

2.1.1 Prolog

Die erste Zeile jedes XML-Dokumentes ist der Prolog, welcher das Dokument

einleitet und signalisiert, dass es sich im Folgenden um XML-Daten handelt (siehe

Quellcode 2-1).

Quellcode 2-1: Prolog eines XML-Dokumentes

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>

Prolog

DTD

Kommentare

Inhalt

<?xml version ...>

<!DOCTYPE ...>

2. Kapitel: Technische Grundlagen zu XML

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Mit dem Parameter "version" wird die verwendete XML-Version festgelegt. Damit ein

Ausgabegerät die Daten mit dem richtigen Zeichensatz darstellen kann, wird unter

"encoding" der verwendete Zeichensatz angegeben. Mit "standalone" wird

gekennzeichnet, ob sich die vollständige Definition der Dokumentstruktur im

Kopfbereich des Dokumentes befindet oder ob eine externe DTD eingebunden ist

[Dünh98a, www]

2.1.2 DTD-Deklaration

Nach dem Prolog folgt die DTD-Deklaration. Um zu überprüfen, ob das Dokument

wohlgeformt oder gültig ist, kann eine DTD-Deklaration vereinbart werden, welche

durch den Befehl "!DOCTYPE" eingebunden wird (siehe Quellcode 2-2).

Quellcode 2-2: Einbindung einer DTD

Nach der Angabe des Wurzelelements, welches später den Dokumentkörper

umschließt, folgt der Parameter "SYSTEM", für eine selbsterstellte DTD, oder

"PUBLIC", für eine globale DTD [Hein01a, www].

2.1.3 Kommentare

Kommentare sind Daten, die nicht von einem Programm ausgewertet werden. Sie

dienen dazu, einzelne Abschnitte eines XML-Dokumentes zu kennzeichnen, damit

die Funktion und der Sinn ersichtlich wird (siehe Quellcode 2-3).

Quellcode 2-3: Beispiel eines Kommentares

Kommentare dürfen an fast jeder beliebigen Stelle eines XML-Dokumentes ein-

gefügt werden. "Tags" (Markup-Anweisungen) bilden die Ausnahme, da innerhalb

von Tags keine Kommentare eingefügt werden dürfen [W3C00a, www].

<!DOCTYPE Wurzelelement SYSTEM "Beispiel.dtd">

2. Kapitel: Technische Grundlagen zu XML

- 14 -

2.1.4 Inhalt

Den wesentlichen Teil des Dokumentes bilden die eigentlichen Daten. Im

Datenbereich werden die in der DTD definierten Elemente mit Inhalten gefüllt. Die

Struktur der Daten ist hierarchisch aufgebaut und vom Wurzelelement umschlossen,

welches sich in mehrere Unterelemente verzweigt (siehe Abbildung 2-2).

Abbildung 2-2: Baumstrukturansicht eines XML-Dokumentes

Die Definition des Wurzelelementes befindet sich innerhalb der DTD-Deklaration.

2.1.4.1 Elemente

Aufgabe der Elemente in einem XML-Dokument ist, die Struktur des Dokumentes zu

beschreiben. Es existieren zwei grundsätzliche Arten von Elementen, leere und mit

Inhalt gefüllte Elemente. Letztere bestehen aus einem Start-Tag, gefolgt von Inhalt

und einem abschließenden End-Tag (siehe Quellcode 2-4).

Quellcode 2-4: Beispiel eines Elementes mit Inhalt

<Beispiel>Inhalt des Elementes "Beispiel"</Beispiel>

Wurzelelement

Unterelement

Unterelement Unterelement

Unterelement

2. Kapitel: Technische Grundlagen zu XML

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In der DTD ist festgelegt, woraus der Inhalt eines Elementes bestehen darf. In XML

gilt die Regel, dass zu jedem öffnenden Tag auch ein schließender existieren muss.

Die Ausnahme bildet die Schreibweise bei leeren XML-Elementen. Hier kann das

öffnende und schließende Tag zusammengefasst werden. Leere Elemente

bestehen lediglich aus einem Tag, der einen Schrägstrich vor der schließenden

spitzen Klammer enthält. Alternativ werden leere Elemente durch einen

äquivalenten Start-Tag mit direkt folgendem End-Tag dargestellt [SiDe00, www]

(siehe Quellcode 2-5)

Quellcode 2-5: Zwei verschiedene Darstellungen eines leeren Elementes

Neben dem eigentlichen Inhalt können Elemente auch Attribute enthalten.

2.1.4.2 Attribute

Attribute sind Parameter, die Information über den Inhalt eines Elementes enthalten.

Ein Element kann durch Wahl eines passenden Namens semantische Information

über seinen Inhalt liefern. Oftmals ist dies jedoch nicht, oder nur teilweise, möglich.

Durch Angabe eines Attributes kann der Inhalt eines Elementes genauer spezifiziert

werden. Attribute sind aus einem Namen und einem zugehörigen Wert zusammen-

gesetzt (siehe Quellcode 2-6).

Quellcode 2-6: Element Buch mit dem Attribut Autor

Damit Dokumente als gültig gelten, sind Attribute in der DTD zu deklarieren. Die

Wertetypen im Dokument müssen mit dem in der DTD deklarierten Typ über-

einstimmen [Info00, www].

Absatz/ oder Absatz/Absatz

Buch Autor=Stefan Mintert

Details

Seiten
Erscheinungsform: Originalausgabe
Erscheinungsjahr: 2001
ISBN (eBook): 9783832454562
ISBN (Paperback): 9783838654560
DOI: 10.3239/9783832454562
Dateigröße: 820 KB
Sprache: Deutsch
Institution / Hochschule: Fachhochschule Heidelberg – unbekannt
Erscheinungsdatum: 2002 (Mai)
Note: 1,3
Schlagworte: publishing electronic business sgml
Produktsicherheit: Diplom.de

Autor

Alexander Benz (Autor:in)