Laboratorio Di Basi Di Dati 12 P H P Gestione Di File X M L

Corso di Basi di Dati e Laboratorio

PHP e XML
Alfio Ferrara - Stefano Montanelli

A.A. 2005/2006 Basi di Dati e Laboratorio 1

Introduzione
L’eXtensible Markup Language è un meta
linguaggio di marcatura che costituisce un
sottoinsieme proprio di SGML
SGML
XML

XHTML
HTML
…

Esempio
<?xml version=“1.0” encoding=“UTF-8”>
<!–- XML document about books -->
<bookstore>
<book genre=quot;autobiographyquot;>
<title>
The Autobiography of Benjamin Franklin
</title>
<author>
<first-name>Benjamin</first-name>
<last-name>Franklin</last-name>
</author>
<price coin=“USDollar”>8.99</price>
</book>
<book genre=quot;novel”>
<title>The Confidence Man</title>
…
</book>
</bookstore>

1

Vantaggi
• Definizione formale della struttura del documento
• Convalida della struttura
• Flessibilità nel layout
• Indipendenza dalla piattaforma
• Definizione parziale della semantica del documento
• Definizione di una base di dati semi-strutturata

Riferimento:
World Wide Web Consortium (W3C)
http://www.w3.org

Sintassi XML
Dal punto di vista sintattico un documento
XML ben formato:
• E’ composto da tag chiusi
• I tag non sono sovrapposti
• E’ presente la dichiarazione XML
• Il documento ha una struttura ad albero
composta da nodi dotati di una sola radice

Non è obbligatorio un DTD esplicito


Sintassi XML – tag e attributi
<?xml version=“1.0” encoding=“UTF-8”>

<!–- XML document about books --> dichiarazione
<bookstore> attributo commento

<book genre=quot;autobiographyquot;> apertura
<title>
The Autobiography of
elemento contenuto
Benjamin Franklin
</title>
</book> chiusura
radice
</bookstore>

2

Sintassi XML– struttura del documento

La struttura di un documento XML è definita dal suo
DTD ed è costituita dalle relazioni fra gli elementi
Essi devono dare origine ad una struttura ad albero
ben formata:

radice

nodo nodo

foglia foglia foglia


Sintassi XML– esempio di struttura

La struttura di un documento XML è definita dal suo
DTD ed è costituita dalle relazioni fra gli elementi
Essi devono dare origine ad una struttura ad albero
ben formata:

bookstore

book book

title title author


Sintassi XML – tipologie di errore

Errori di struttura
radice

nodo nodo nodo

foglia
foglia

Errori di sintassi
<E1>testo<E2>testo</E2>
<E1>testo<E2>testo</E1></E2>

3

DTD – struttura logica
I DTD (Document Type Definition) consistono in
una grammatica formale attraverso la quale è
possibile definire:
• Elementi
contenuto La gerarchia fra elementi viene
definita ricorsivamente,
occorrenze ponendo gli elementi figli
come contenuto degli
• Attributi elementi genitore
tipo
valori possibili
opzionalità


DTD – sintassi

Le definizioni ammesse sono:
• Elementi <!ELEMENT …>
• Attributi <!ATTLIST …>
• Notazioni <!NOTATION …>
• Entità <!ENTITY …>

Una notazione è un qualunque dato che non
può essere interpretato (o non si vuole
venga interpretato) dal processore XML.
Può trattarsi sia di dati binari che di testo

DTD – elementi compositi
Esempio:
<!ELEMENT book(title, author+, price?)>

Elementi compositi Elenco dei sotto-elementi

<!ELEMENT author(first-name+, last-name)>

Documento conforme Occorrenze
<book >
<title>Obsession</title> Fattori di ripetizione
<author> ? Zero o più occorrenze
<first-name>Henry</first-name> + Una o più occorrenze
<first-name>James</first-name> * Zero o più occorrenze
<last-name>York</last-name> (a|b) a o b, ma non entrambi
</author> (a,b) a e b in sequenza
</book>

4

DTD – elementi semplici
Esempi:
Testo
<!ELEMENT title(#PCDATA)>
Vuoto
<!ELEMENT image EMPTY>
Qualsiasi dato
<!ELEMENT comment ANY>

<!ELEMENT chapter(#PCDATA|section)+>

Un elemento può contenere sia dati semplici che sotto-
elementi


DTD – attributi

Esempi:
<!ATTLIST image file NMTOKEN #IMPLIED
size CDATA “1MB”>
<!ATTLIST book genre (autobiography|novel)
ISBN ID #REQUIRED
references IDREFS>
<!ATTLIST chapter name CDATA #REQUIRED>

Elemento Attributo Tipo Vincolo


DTD – notazioni
Esempi:

<!NOTATION jpeg SYSTEM “C:APPSSHOWJPEG.EXE”>
<!NOTATION tiff SYSTEM “C:APPSSHOWTIFF.EXE”>
...
<!ELEMENT image EMPTY)>
<!ATTLIST image format NOTATION (jpeg | tiff)>


5

DTD – entità
Nel DTD:
<!ENTITY xml “eXtensible Markup Language”)>
...

Nel documento XML:
<chapter>
<section>
<name> related technologies </name>
<paragraph> &xml; technology comprises ...
</paragraph>
...
</section>
</chapter>

DTD – entità
Nel DTD:
<!ENTITY structure “(paragraph|list|table)”>
...
<!ELEMENT section (name, (%structure;)*>

Nel documento XML:
<chapter>
<section>
<name> related technologies </name>
<paragraph> &xml; technology comprises ...
</paragraph>
...
</section>
</chapter>

Dal DTD al documento XML
<!DOCTYPE bookstore SYSTEM “books.dtd”>
Books.dtd <bookstore>
<!ENTITY structure <book genre=“technical” ISBN=“01”>
“(paragraph|list|table)”>
<title> XML Companion </title>
<!ELEMENT bookstore(book+)>
<!ELEMENT book(title, author+, <author>
chapter+)> <first-name> Neil</first-name>
<!ATTLIST book genre (technical | <last-name> Bradley</last-name>
fiction)
ISBN ID #REQUIRED
</author>
references IDREFS> <chapter name=“Introduction”>
<!ELEMENT title(#PCDATA)> XML raises as a standard ...
<!ELEMENT author(first-name+,
<section>
last-name)>
<!ELEMENT first-name(#PCDATA)> <name> XML Technology </name>
<!ELEMENT last-name(#PCDATA)> ...
<!ELEMENT </section>
chapter(#PCDATA|section)+>
<!ATTLIST chapter name CDATA
</chapter>
#REQUIRED> ...
<!ELEMENT section (name, </book>
(%structure;)*> ...
</bookstore>

6

DTD – principi di progettazione

La definizione di un DTD per un insieme di
documenti XML può avere lo scopo di:
• Rappresentare documenti XML esistenti
• Definire uno standard per la
documentazione in un dato contesto
• Rappresentare schemi di basi di dati
esistenti


DTD regole di definizione

La definizione di un DTD richiede una fase di
analisi del materiale documentale e dei dati
esistenti:
• per ogni elemento di un documento occorre chiedersi se
può essere ripetuto o generalizzato, quale rapporto abbia
con altri elementi, etc
• Definire lo scopo della marcatura, di carattere sintattico,
strutturale o semantico
• Definire elementi e attributi possibili in un documento


DTD regole di definizione

Si passa dunque a progettare il DTD
decidendo:
• Nomi semanticamente ricchi e brevi per
i tag
• La struttura del documento (albero)
• Caratteristiche e vincoli per entità e
attributi
• Gli elementi nell’ordine: notazioni,
entità, elementi, attributi


7

XML Schema – caratteristiche

• Standard per la progettazione logica
• Descrive la struttura di documenti XML
• Utilizza la sintassi XML (è processabile da
un parser XML)
• Presenta alcune nuove caratteristiche
rispetto ai DTD (tipi dei dati etc.)


XML Schema – esempio
<schema>
<complexType name=quot;tBookquot;>
<element name=”titlequot; type=quot;string”
minOccurs=’1' maxOccurs='1'/>
<element name=”pages” type=quot;Integerquot;
minOccurs='0' maxOccurs='1'/>
<element name=”author” type=“tAuthorquot;
minOccurs=‘1' maxOccurs=‘unbounded'/>
</complexType>
<element name=”bookquot; type=quot;tbookquot;/>
<complexType name=“tTechnicalBook” base=“tBook”
derivedBy=“extension”>
<element name=”areaquot; type=quot;stringquot;
minOccurs=’1' maxOccurs=’unbounded'/>
</complexType>
...
</schema>

Il modello DOM
La struttura di un documento XML richiede che gli elementi
e gli attributi che la compongono siano visibili ed accessibili
per applicazioni esterne (ad esempio per le operazioni di
parsing)
Nasce il problema di una interfaccia (API) fra XML e le
applicazioni esterne (a prescindere dal linguaggio in cui
sono scritte)

Per poter implementare nei diversi linguaggi delle interfacce
verso XML occorre poter fare riferimento ad un protocollo
univoco
Nasce lo standard W3C DOM (Document Object Model)


8

DOM – caratteristiche
Modello ad oggetti di documenti XML

L’idea è quella che i diversi linguaggi (Java, C++,
Python, php etc.) mettano a disposizione dello
sviluppatore classi di oggetti utili a manipolare e
creare elementi e attributi XML


DOM – modello di rappresentazione

Il DOM definisce una struttura ad albero per ogni
oggetto, allo scopo di rappresentarne le
caratteristiche: <book type=“technical” ISBN=“01”>
<title> XML Companion </title>
<author>
<first-name>Neil</first-name>
<book> <last-name>Bradley</last-name>
Type = </author>
“technical” ...
</book>

<title> <author>
ISBN =
“01”
Sono previsti metodi
XML Companion <first-name> per creare, manipolare,
<last-name> avere informazioni da e
aggiornare i diversi
Neil
Bradley oggetti

XPATH – caratteristiche

Il linguaggio XPATH è nato per
rappresentare la posizione delle entità entro
la struttura di un documento XML. Tale
posizione è rappresentata da un percorso
che permette di individuare l’elemento
XPATH è utilizzato da altri linguaggi della
famiglia XML (XSLT ed altri) per fare
riferimento agli elementi del documento XML


9

XPATH – espressioni
Un elemento può essere indicato da:
percorsi assoluti root
/
book article
/book/title
title

percorsi relativi
I percorsi relativi fanno riferimento
title
al path che è necessario percorrere
author/first-name a partire dal contesto nel quali si è
../title collocati

Una espressione XPATH indica un elemento se esiste un
elemento del documento che la soddisfa

XPATH – caratteri speciali
Sono disponibili caratteri speciali che indicano in astratto
parti dei percorsi

book/*/section (* indica un elemento qualsiasi)
book/chapter/section

book//section (indica il percorso fra book e section)
book/chapter/part/section

.//section (. indica la attuale posizione)


XPATH – espressioni di ricerca

elementi alternativi
book/*/first-name | book/*/last-name

ricerca degli attributi
book@genre


10

XPATH – predicati
book[title = quot;XML Companionquot;]

book[@genre = quot;technicalquot;]

book/chapter[name=“help” | name=“Support”]

book/chapter[position() = 1]

book[count(chapter) < 10]

book[title contains(text(), quot;XMLquot;)]


XSL – XML Style Sheet Language

Secondo lo stesso principio dei CSS i fogli di stile
XSL appongono una formattazione ad un
documento XML
Un processore XSL si occupa di mostrare il
documento XML secondo un layout coerente a
quello definito attraverso l’XSL
Le istruzioni XSL possono risiedere sia nel
documento XML che in un file esterno


XSLT – XSL transformation
L’XSLT è lo standard proposto per la trasformazione di
documenti XML in altri formati (o in XML formattato)
attraverso l’uso di fogli di stile
Si prevede di usare un processore (xsltproc, 4XSLT, etc.)
che filtra il documento XML attraverso il foglio di stile XSL e,
sequenzialmente, produce in output il documento originale
ad eccezione delle parti su cui l’XSL definisce delle regole
di trasformazione
Queste ultime risultano trasformate nell’output


11

XSLT – processore XSLT
input output

XSLT
Doc

XSL(T) text
Processor doc

oppure
XML - XML
Doc - HTML
- XML + XSL
- TeX
- ...


XSLT – regole di trasformazione
<stylesheet xmlns = quot;http://www.w3.org/XSL/Transform/1.0quot;>

Elemento root Namespace di default

<template match = quot;book/authorquot;>
...
</template>
Indica l’elemento su cui va
... Applicata la trasformazione
(l’elemento viene individuato
<template match = quot;book/titlequot;>
... attraverso una
</template> espressione XPATH)

</stylesheet>
Regola di
trasformazione



Processamento ricorsivo
<template match = quot;bookstorequot;>
<html>
<head><title> Technical Books </title></head>
<apply-templates/>
</html>
</template> Processamento anche dei nodi figli

Trasformazione basata su predicati
<template match = quot;bookquot;>
<apply-template
select=quot;book[@genre=quot;technicalquot;]quot;/>
... Predicato XPath
</template> Che seleziona
i nodi figli

12


dichiarazione Variables

<variable name = quot;alignmentquot;> justify
</variable>
... Valore della variabile
<template match = “sectionquot;>
<block text-align = quot;{$alignment}quot;>
<value-of select = quot;.quot;>
</block>
</template>
Inserisce il contenuto dell’elemento

L’XSLT prevede anche l’uso di elementi
procedurali, controlli di flusso etc.

XSLT – esempio di trasformazione
<testo>
<autore>N. Bradley</autore>
<titolo>Tutorial</titolo>
<sottotitolo>XML</sottotitolo> Frammento XML
<s1>…</s1>
</testo>
<xsl:stylesheet version=quot;1.0“ xmlns:xsl=quot;http://www.w3.org/1999/XSL/Transformquot;
<xsl:output method=“htmlquot; indent=quot;yesquot; encoding=quot;ISO-8859-1quot;/>
<xsl:template match=quot;/quot;>
<html><head><title><xsl:value-of select=quot;titolo”></head>
<body><div>
<h1><xsl:value-of select=quot;//testo/titolo“/></h1>
<h2><xsl:value-of select=quot;//testo/sottotitolo“/></h2>
<span>di <i><xsl:value-of select=quot;//testo/autore“/></i></span></div> …
<xsl:for-each select=quot;//s1quot;>
<div><xsl:apply-templates/></div>
</xsl:for-each>
</body></html>
</xsl:template> Frammento XSL
<xsl:template match=“s1quot;>… </xsl:template>
…
</xsl:stylesheet>

XSLT – esempio di trasformazione

Frammento di output
<html>
<head>
<title>Tutorial</title>
</head>
<body>
<div>
<h1>Tutorial</h1>
<h2>XML</h2>
<span>di <i>N. Bradley</i></span>
</div>
<div>
…
</div>
…
</body></html>


13

Corso di Basi di Dati e Laboratorio

XML con PHP
Lettura e creazione di documenti XML


Parsing di XML

• SAX (Simple API for XML)
– Il parser scorre il documento XML attivando
degli eventi in corrispondenza dell’apertura e
chiusura dei tag. Il programma si occupa di
gestire gli eventi sollevati dal parser
• DOM (Document Object Model)
– Il parser analizza l’intero documento e ne
genera una rappresentazione ad albero in
memoria. A quel punto il programma si occupa
di navigare l’albero che rappresenta il
documento


SAX e DOM
esempio
a
b

SAX testo1
a
<?xml version=“1.0” encoding=“ISO-8859-1” ?> b
<esempio>
<a> testo2
<b>testo1</b> c
</a>
<a> testo3
<b>testo2</b>
<c>testo3</c>
</a> esempio
</esempio>
DOM a a

b b c

testo1 testo2 testo3


14

Soluzioni PHP

• Librerie native
– SAX
– DOM
• SimpleXML
• PEAR


SAX
• Creazione di un handle al parser XML
– $xml = xml_parser_create(‘UTF-8’);
• Inizializzazione degli handler per gli eventi SAX
– xml_set_element_handler($xml, ’opentag’,’closetag’);
– xml_set_character_data_handler($xml, ’content’);
• Prima di eseguire il parsing occorre
implementare gli handler specificati in
precedenza
• Il parser ha delle opzioni, come ad esempio il
folding
– xml_parser_set_option($xml,
XML_OPTION_CASE_FOLDING, false)


Handler

• Esempio di implementazione degli handler
– function opentag($xml,$tag,$attr){…}
– function closetag($xml,$tag){…}
– function content($xml,$data){…}


15

DOM

• Inizializzazione di un nuovo oggetto DOM
– $dom = new DomDocument();
– $dom->load(‘file’);
• Individuazione del nodo radice
– $root = $dom->documentElement;
• Individuazione dei nodi figli
– $root->childNodes;
• Individuazione del tipo di nodo
– $node->nodeType;


Tipi di nodo

• I possibili tipi di nodo sono
– XML_TEXT_NODE
– XML_ELEMENT_NODE
• Altri metodi utili del nodo
– nodeName
– getAttributeNode
• Altri metodi della classe
– getElementsByTagName


Uso di XPath

• Un nodo può essere ricercato anche per
mezzo di espressioni XPath
– $x = new DomXPath($dom);
– $nodes = $x->query(“interrogazione xpath”,
$dom->documentElement);


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Creazione di documenti
• Creazione dell’elemento radice
– $root->createElement(‘nome’);
– $dom->appendChild($root);
• Creazione degli attributi
– $node->setAttribute(“nome”, “valore”);
• Inserimento dei nodi
– $node->appendChild($nuovo_nodo);
• Inserimento di nodi di testo
– $nuovo_nodo->appendChild($dom->
createTextNode(“contenuto”));
• Salvataggio
– $dom->saveXML();

Altre librerie di supporto

• Oltre alle principali PHP offre anche altre
librerie di supporto
• Si ricordano in particolare:
– SimpleXML
– PEAR::XML_Tree e PEAR::XML_RSS
– PEAR::XML_Transformer (alternativo a XSLT)
– PEAR::SOAP


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