XML

XML (от англ. eXtensible Markup Language — расширяемый язык разметки) — это текстовый формат, предназначенный для представления структурированных данных. Он был разработан консорциумом W3C в конце 1990-х годов как простой и универсальный способ хранения, обмена и передачи информации между различными системами, приложениями и платформами.

В отличие от языков, ориентированных на отображение, например HTML, XML предназначен именно для хранения и описания данных. Он не задает внешний вид содержимого, а лишь описывает его структуру. XML удобен своей читаемостью — как для человека, так и для машины.

Где применяется XML

Структура XML

Что такое пространство имен XML

Особенности XML

Как отобразить код XML

Основные стандарты XML

Где применяется XML

XML используется во множестве сфер и технологий.

• Веб-сервисы. Протоколы SOAP и XML-RPC используют XML как формат обмена сообщениями между клиентом и сервером.
• Конфигурационные файлы. Многие приложения и платформы хранят настройки в формате XML (например, web.config в .NET).
• Хранение данных. В некоторых случаях XML-файлы применяются для хранения данных в иерархическом виде, когда использование базы данных нецелесообразно.
• Обмен между системами. XML — популярный выбор при передаче данных между различными программами, особенно если они работают на разных языках или платформах.
• Документооборот. Стандарты электронного документооборота, такие как UBL (Universal Business Language), основаны на XML.
• Описания интерфейсов. WSDL (Web Services Description Language) использует XML для описания интерфейсов веб-сервисов.
• Форматы для хранения документов. Например, формат Microsoft Office Open XML (docx, xlsx, pptx) основан на XML.
• Графика и мультимедиа. SVG (Scalable Vector Graphics) и SMIL (Synchronized Multimedia Integration Language) также основаны на XML.

Структура XML

XML-документ состоит из элементов, описанных в иерархической структуре. Каждый элемент начинается с открывающего тега и заканчивается закрывающим. Он может содержать текст, другие элементы и атрибуты.

Вот пример простой структуры XML:

Здесь book — корневой элемент, внутри которого находятся три дочерних элемента: title, author и year.

Рассмотрим основные компоненты структуры XML.

1. Корневой элемент. Каждый XML-документ должен содержать ровно один корневой элемент, внутри которого располагаются все остальные.

2. Элементы (теги). Описывают данные. Элемент состоит из начального тега (<name>), содержимого и конечного тега (</name>).

3. Атрибуты. Дополнительные характеристики элементов, записываемые внутри открывающего тега:

3. Комментарии. Добавляются с помощью конструкции <!— комментарий —>.

4. Объявление XML. Обычно в начале документа указывается строка:

Что такое пространство имен XML

В случае, если XML-документ использует теги из разных источников или схем, возможны конфликты имен. Например, два элемента <title> могут иметь разное значение в зависимости от контекста. Чтобы решить эту проблему, используются пространства имен (namespaces).

Пространства имен — это способ разграничения элементов и атрибутов с одинаковыми названиями, но разным смыслом.

Пример:

Здесь xmlns:h и xmlns:f задают два пространства имен, которые различают элементы title. Без использования пространств имен было бы невозможно понять, к какой категории относится каждый title.

Особенности XML

XML имеет ряд характерных особенностей, делающих его полезным для хранения и передачи информации.

• Читаемость. XML-документы легко читаются как человеком, так и машиной. Теги позволяют интуитивно понять структуру данных.
• Расширяемость. Можно создать любой набор тегов, подходящих под конкретную задачу. В отличие от HTML, XML не имеет жестко заданных названий элементов.
• Платформенная независимость. XML-файлы — это обычный текст, и они одинаково интерпретируются на любых операционных системах.
• Явная структура. XML строго структурирован, что обеспечивает надежность при обработке и парсинге.
• Поддержка стандартов. XML совместим с множеством стандартов — XSL, XSD, XPath, XQuery, SOAP и другими.
• Поддержка Unicode. Позволяет хранить данные на любом языке, включая кириллицу, китайский, арабский и другие.
• Интеграция с другими форматами. Многие современные форматы используют XML как основу: Office Open XML, RSS, Atom, SVG и другие.

Как отобразить код XML

Для просмотра XML-документов и работы с ними можно использовать:

1. Браузеры. Практически все современные браузеры поддерживают отображение XML-документов. Однако они не рендерят содержимое, как HTML, а отображают дерево элементов. Например, в Chrome или Firefox вы можете открыть файл .xml и увидеть его структуру;

2. Редакторы кода. Инструменты вроде VS Code, Sublime Text, Notepad++, Atom и других обеспечивают подсветку синтаксиса, автозакрытие тегов и удобную навигацию по XML-документу;

3. XML Viewers и парсеры. Существуют специальные утилиты и библиотеки для обработки XML:

• XPath — язык запросов к XML-структурам;
• XSLT — язык преобразования XML в другой формат (например, в HTML);
• DOM и SAX — способы программной обработки XML-файлов в языках программирования;

4. Инструменты для валидации. Онлайн- и офлайн-инструменты позволяют проверить XML на соответствие схеме (DTD или XSD) и выявить синтаксические ошибки.

Основные стандарты XML

XML окружен целым семейством стандартов, разработанных для расширения и систематизации его применения. Рассмотрим ключевые из них.

1. XSD (XML Schema Definition). Определяет структуру и типы данных в XML-документе. Позволяет задавать допустимые значения, обязательность элементов и формат данных. Заменил устаревший DTD. Пример части схемы:

2. DTD (Document Type Definition). Ранний способ описания структуры XML-документа. Поддерживается до сих пор, но используется все реже.

3. XSL и XSLT. Языки для преобразования и стилизации XML:

• XSL — общий язык стилей;
• XSLT — его трансформационная часть, позволяющая превратить XML в HTML, другой XML или даже текст.

4. XPath. Язык, позволяющий выбирать узлы в XML-документе. Используется совместно с XSLT, XQuery, а также во многих API для обработки XML. Пример запроса: //book[author=’Иван Иванов’]/title.

5. XQuery. Язык запросов к XML, аналог SQL для баз данных. Используется в системах, хранящих XML-документы, для выборки и анализа данных.

6. SOAP. Протокол обмена сообщениями на базе XML. Используется для реализации веб-сервисов в архитектуре SOA.

7. RSS и Atom. Форматы на основе XML, используемые для распространения новостных лент и блогов.

8. SVG. Формат векторной графики, основанный на XML. Применяется в веб-дизайне, графических редакторах, интерактивных визуализациях.