10 Pieni datalähtöinen sovellusesimerkki

Transkriptio

1 Pieni datalähtöinen sovellusesimerkki 10 Pieni datalähtöinen sovellusesimerkki XSL mahdollistaa erilaisten XML:ää tukevien välineiden hyödyntämisen osana omia sovelluksia. Julkaisutoiminnan näkökulmasta mielenkiintoisia (ja opiskelun kannalta havainnollisia) ovat tekstiä formatoivien sovellusten ohella myös datalähtöiset (graafiset) sovellukset. 196

2 Pieni datalähtöinen sovellusesimerkki 10.1 Välisoitto Datalähtöiset sovellukset tarjoavat houkuttelevan tavan myös ns. mashuppien tekemiseen Luvassa on kuitenkin myös haasteita (onko tieto luotettavaa? luettavissa? mitä tehtäisiin? mitä saa tehdä? tietoturva? evoluutio?) Ongelmakenttään pureutuu esim. ns. Semanttinen Web - teknologiaperhe ("avaa datasi kohderyhmällesi semanttisloogisen kuvailun keinoin"); tähän aihepiiriin palataan jatkokurssilla 197

3 Pieni datalähtöinen sovellusesimerkki 10.2 Sovellusesimerkki: esitysgrafiikkaa Halutaan tuottaa piirakkakuvioita, pylväsdiagrammeja yms. esitysgrafiikkaa Esimerkeissä tarkastellaan music-tietoja kappaleiden pituuksilla täydennettynä <music>... <tracks> <track len="3m59s">down to the waterline</track> <track len="5m22s">water of love</track> <track len="3m19s">setting me up</track> <track len="4m09s">six blade knife</track>... Miten toteutettaisiin ts. mikä on mahdollista, mitä osataan ja mikä taloudellista/ järkevää? (Seuraavassa tarkastellaan vain eräitä vaihtoehtoja) 198

4 Pieni datalähtöinen sovellusesimerkki 10.3 Toteutusvaihtoehtoja Halutaan esittää albumin kappaletieto graafisesti esim. piirakkadiagrammina Kokeillaan eri toteutusvaihtoehtoja 1. Piirretään kaavio käsin 2. Kuvataan tieto toimistosovellukseen CSV-muodossa ja formatoidaan kuvaksi 3. Toteutetaan kuva sopivalla ohjelmakirjastolla (nyt minimalistinen Perl) 4. Kuvataan tieto suoraan sopivaan vektorigrafiikkaformaattiin (nyt minimalistinen SVG) Kuhunkin vaihtoehtoon liittyy hyviä ja huonoja puolia tarkastelemme näitä seuraavaksi 199

5 Pieni datalähtöinen sovellusesimerkki 10.4 Sovellusesimerkin toteutustapa #1: kuva käsityönä Poimitaan data käsin, valitaan sopiva työkalu ja piirretään "Hyvää": - kuvan ulkoasu on täysin päätettävissä, kaikki suunnittelijan/ piirtäjän/työkalun osaaminen/luovuus/ominaisuudet hyödynnettävissä - formaatti periaatteessa vapaasti valittavissa (ohjelmatuen rajoissa) - sopii myös mekaanisesti tuotetun kuvan jälkikäsittelyyn (leikkaa/liimaa) "Huonoa": - pahimmillaan hyvin hidasta/kallista, toistettavuus huono - piirtäminen virhealtista ja vaikeaa, lipsahduksia sattuu Huom. Jos kyse on kuitenkin kertaluonteisesta tehtävästä ja esitettävää dataa on "vähän", tämä voi kuitenkin olla järkevin ratkaisu (!) Jos työkalu sopiva, käsin piirretty kuva voidaan melko helposti tuoda mekaanisen jatkokäsittelyn piiriin (mediaobjektina); vrt. OpenOffice & XML 200

6 Pieni datalähtöinen sovellusesimerkki 10.5 Sovellusesimerkin toteutustapa #2: toimistosovellus Kuvataan tieto esim. toimistosovelluksen taulukkolaskentaohjelmaan Tarkastellaan seuraavaksi helppouden/yleisyyden vuoksi CSV-formaattia Esim. MS Excel hyväksyy seuraavat tiedot 3, ; Down to the waterline 5, ; Water of love 3, ; Setting me up 4,15; Six blade knife 2,95; Southbound again 5, ; Sultans of swing 6, ; In the gallery 4,7; Wild west end 4,9; Lions Toteutus: m2csv.xsl Jatkokäsittely on helppoa ja monipuolista!...mutta käsityötä music.xml XSLT-pros. data.csv MS Excel... m2csv.xsl 201

7 Pieni datalähtöinen sovellusesimerkki 10.6 Toteutustapa #3: ohjelmoitu sovellus Ohjelmallinen käsittely on perusedellytys käsityön poistamiselle (mutta molemmissa lähtökohdissa on omat hyvät ja huonot puolensa) Yleiskäyttöisiä grafiikkakirjastoja erilaisten kuvioiden piirtelyyn on kehitetty useille eri sovelluskehittimille ja ohjelmointikielille (ja helppo tehdä lisää...) Tarkastellaan seuraavassa Perl-kielistä toteutusta moduuliin Gd::Graph nojautuen (ks. Perl on hyvä, monipuolinen ja hyvin tiivis ohjelmointikieli joka jättää osaavan ohjelmoijan päätettäväksi suuren osan esim. ohjelmointityyliin liittyvistä asioista... Toteutus: pie.pl data.csv Perl-tulkki out.png... pie.pl 202

8 Pieni datalähtöinen sovellusesimerkki 10.7 Tiiviihkö Perl-ohjelma... use GD::Graph::pie; # Simppeli CSV-parseri: open(in, "data.csv"); while ($line = <IN>) { = split(";", $line); $arr[0] =~ s/,/\./; # korvataan pilkku pisteellä $data[0][$i] = $arr[1]; $data[1][$i++] = $arr[0]+0; # type-cast luvuksi ;) } close IN; # Kuvan teko: my $g = new GD::Graph::pie(300,300); $g->set(start_angle=>90, '3d'=>0); $g->plot(\@data); # Kuvan tulostus PNG-formaatissa: open(out, ">out.png"); binmode(out); print OUT $g->gd->png; close OUT; 203

9 Pieni datalähtöinen sovellusesimerkki 10.8 Toteutustapa #4: natiivi XML-sovellus Kun XML:stä puhutaan, "luonteva" vaihtoehto on tietenkin rakentaa graafinen sovellus XML-perheen SVG-tekstiformaattiin nojautuen (ks. seuraava SVG-esittely ) Esimerkkiä on nyt hieman yksinkertaistettu jottei SVG:stä tulisi kovin monimutkaista - pylväitä piirakan sijaan (...jottei juuri laskutoimituksia [max!]; helppo toteuttaa 1- vaiheisena muunnoksena) - skaalaus kiinteä (mutta osa kuvapinnasta saattaa jäädä [aluksi] esitettävän näytön ulkopuolelle) Toteutus: m2svg-v2.xsl music.xml XSLT-pros. out.svg m2svg.xsl 204

10 Pieni datalähtöinen sovellusesimerkki 10.9 Taustaa: Scalable Vector Graphics (SVG) hyvin lyhyesti SVG on XHTML:n tavoin modularisoitu XML-tekstiformaatti (1.0, 1.1, Basic, Tiny) joka tarjoaa keinon määritellä vektorigraafisia ja koostettuja kuvia Perusidea lyhyesti - svg-elementti määrittelee ikkunan (viewport) piirtopinnalle (canvas) - piirtopinnalle asemoidaan tekstistä, viivoista, viivoista koostuvista kuvioista ja rasterikuvista erilaisia objekteja (tasoittain ryhmiteltynä) - tekstillä, viivoilla ja kuvioilla on runsaasti erilaisia attribuutteja (vrt. style) - tekstiä, viivoja, yms. voidaan muuntaa geometrisesti ja piirtää suhteessa toisiin objekteihin - kuvioista voidaan määritellä myös esim. maskeja ja filttereitä (viittausrakenteina) ja kuvioit voivat sisältää myös animaatioita 205

11 Pieni datalähtöinen sovellusesimerkki Esimerkkejä SVG-grafiikasta (1/2) 206

12 Pieni datalähtöinen sovellusesimerkki Esimerkkejä SVG-grafiikasta (2/2) 207

13 Pieni datalähtöinen sovellusesimerkki SVG-dokumentin rakenne SVG-dokumentti on kuten XHTMLdokumentti, mutta XHTML-sanaston ja hypertekstin yms. sijaan puhuu SVG-sanaston avulla vektorigrafiikasta <?xml version="1.0" encoding="iso " standalone="no"?> <!DOCTYPE svg PUBLIC "-//W3C//DTD SVG 1.1//EN" " <svg width="12cm" height="4cm" viewbox=" " xmlns=" version="1.1"> <ellipse cx="600" cy="200" rx="550" ry="175" fill="yellow" stroke="blue" stroke-width="20"/> <rect x="1" y="1" width="1198" height="398" fill="none" stroke="blue" stroke-width="2" /> <polygon fill="red" stroke="blue" stroke-width="10" points="350,75 379, , , , , , , , ,161" /> <polygon fill="lime" stroke="blue" stroke-width="10" points="850,75 958, , , , ,137.5" /> <text x="470" y="240" font-size="70">tekstiä</text> </svg> 208

14 Pieni datalähtöinen sovellusesimerkki Välivaiheita sisältävä prosessointi Koska XSLT (1) ei osaa muuntaa tulospuita, toteutuksissa päädytään usein 2-vaiheiseen prosessointiin "yhden" muunnosaskeleen sisällä - hankalat tietorakenteen "avataan tai normalisoidaan" -...tuloksena käsittelyputkia Käytännössä XML-sovellusohjelmoinnin helppous mahdollistaa kriittisten välivaiheiden toteuttamisen myös lausekielisenä...xslt 2 (vrt. xslt-esim/xslt2-music-site) music.xml XSLT-pros. tmp.xml XSLT-pros. tmp.svg m2tmp.xsl tmp2svg.xsl 209

15 Pieni datalähtöinen sovellusesimerkki Putkilinjaston idea Putkilinjastossa (pipeline) prosessointi jaetaan erityyppisiin käsittelyaskeliin (step), esim. - lukija - muunnin (yhdistäjä, filtteri, ehto, ) - tulostaja Putkilinjasto voi tehdä "mitä tahansa"; keskeinen rajoite on silmukoiden kieltäminen (ts. putki ei saisi edes epäsuoraan lukea omaa tulostettaan) Askel voi koostua aliputkilinjastosta jne. XML-putkissa askeleissa liikkuva tieto on tietenkin (pääosin) XML-muotoista, Tekniikoita: Cocoon, Ant, XProc, ' ' -operaattori, ; ks. esim. (Kuva: W3C 2007) 210

16 Pieni datalähtöinen sovellusesimerkki Huomautuksia (1/2) Toteutustapa #4 mahdollistaa toteutustavan #3 ohjelmoimisen esim. XSLT-prosessin muodossa (vrt. kaaviokuva ohessa) music.xml Käytännössä tämä tarkoittaa sitä että XSLTtekniikan avulla toteutettuja prosesseja voi abstrahoida "kapseloimalla" usein toistuvia tehtäviä "aliohjelmien" tavoin - so. määritellään dokumenttityyppi graphdata johon kerätään esitysgrafiikkaan liittyvä data määrämuotoisena ja toteutetaan vastaava (yleiskäyttöinen) XSLT-sovellus MakePie tms. Kätevää! (Vai onko?) XSLT-pros. graph-data.xml MakePie (XSLTpros. + g2p.xsl) out.svg...? m2gd.xsl pieconfig.xml 211

17 Pieni datalähtöinen sovellusesimerkki Huomautuksia (2/2) Periaatteessa kelpo toimistosovellus tai kuvankäsittelyohjelma voi osata lukea XML:ää sellaisenaankin (..jolle SVG on eräs grafiikkaformaatti) Käytännössä ei kuitenkaan ole taattua, että eri ohjelmien XML-formaatit noudattavat jotain standardia tekstiformaattia (esim. SVG), 2. on kelvollisesti dokumentoitu (julkisesti), tai 3. ovat pysyviä. Myös XSL-muunnosten rajat tulevat käytännössä melko nopeasti vastaan - ohjelmoinnin kömpelyytenä ja/tai - esim. funktioiden puutteena (XSLT1 ja max(x), XSLT2 ja sin(x)?) "oikea" XML-sovellusten ohjelmointi (prosessoriohjelmointi), - (muista kuitenkin miten helppoa on esim. muunnos XML CSV...) 212

18 11 Lyhyesti XML-sovellusohjelmoinnista Jos sopivaa XML-sovellusta ei löydy valmiina, voi sellaisen ohjelmoida itse. XML-sovellusohjelmointi ei oleellisesti poikkea "muusta sovellusohjelmoinnista"; kyse on vain tiettyjen annettujen rajapintojen (yl. SAX/ DOM-variantteja) parissa tapahtuvasta työskentelystä. Tässä yhteydessä tarkastelemme asiaa varsin pintapuolisesti. Kuten ohjelmoinnissa yleensä, myös XML-sovelluksen ohjelmoinnin helppous tai vaikeus riippuu lähinnä sovelluksesta (reunaehdot ja riippuvuudet). 213

19 11.1 XML-sovellusohjelmoinnin arkkitapaukset Kaikki sovellukset on joku tietenkin ohjelmoinut XMLsovellusohjelmoinnin avulla voidaan siis "tehdä mitä tahansa" Käytännössä pihvi käy ilmi tyypillisistä käyttötapauksista: 1. halutaan lukea tietyn tekstiformaatin mukainen XML-dokumentti ja kansoittaa sen sisältämien tietojen avulla oman ohjelman tietorakenne 2. halutaan toteuttaa oma (standardinmukainen) käsittelijä esim. XSLTprosessoriin, Cocooniin, tms. 3. halutaan hyödyntää jonkun toisen tekemää XML-ohjelmaa/sovellusta 4. halutaan tuottaa XML-dokumentteja ohjelmallisesti (!) On tietenkin melko hankalaa esim. kirjoittaa uusi verkkoselain tai hyvä XMLeditori (tyhjästä) sovellusten pulmat eivät siis usein liity XML:ään sinänsä 214

20 11.2 Pari sanaa suunnittelumalleista Suunnittelumalli (design pattern) on ohjelmistosuunnittelun menetelmällinen työväline jonka avulla pyritään ratkomaan usein toistuvia ohjelmointitehtäviä hyväksi havaittujen (abstraktien) ratkaisumallien avulla - esim. delegation, interface, factory, filter, treewalker - esim. m2csv.xsl voidaan tulkita adapter-suunnittelumallin mukaan XML-ohjelmoinnissa esim. (1) event listener ja (2) iterator - 1: Olio R lukee tietovirtaa. Olio EL rekisteröityy kuuntelijaksi (kiinnostunut tapahtumista a ja b). Kun A havaitsee tapahtuman a tai b, se välittää tiedon rekisteröityneille kuuntelijoille (myös EL:lle). - 2: Olio IT käy tietorakenteen (esim. lista) T läpi sopivassa järjestyksessä. IT:tä käyttävä sovellus voi läpikäydä T:n ilman sen sisäistä tuntemusta. Periaatteessa jopa itse XML-prosessori voidaan tulkita suunnittelumalliksi 215

21 11.3 XML-sovellusohjelmoinnin "kaksi tasoa" (1/2) "Matalan tason" ohjelmointi lähtee liikkeelle XML-dokumenteista tietorakenteina: ohjelmointia tavallisilla C/C++/Java/... -kehitysvälineillä 1. Tapahtumapohjainen ohjelmointi (SAX-rajapinta [Simple API for XML]) 2. DOM-pohjainen ohjelmointi (DOM-rajapinta [Document Object Model]) xml-dok. XML-prosessori (non-validating/ validating/ns/no-ns) SAX DOM Sovellus 1 Sovellus

22 11.4 XML-sovellusohjelmoinnin "kaksi tasoa" (2/2) "Korkeamman tason" sovelluskehitys hyödyntää standardisovelluksia (?- prosessorit,?-komponentit) - sovelluksen kuvaaminen prosessorin/komponentin avulla tai sen syötteenä/vasteena (esim. XQuery, XSLT, Web Services,...; kyselyt/filtterit/ muunnokset/viestit/...) "Tasot" eivät tietenkään ole poissulkevia (vrt. juuri XSLT & SAXohjelmointi) 217

23 11.5 XML-sovellusohjelmoinnista (1/2): Välineet Leijonaosa XML-sovelluksista kirjoitetaan Java-kielellä (vrt. kurssikirjan esimerkit) Muita yleisesti käytettäviä välineitä ovat esim. C/C++, Python, Perl, PHP,... Huomaa että esim. ohjelmointikieli ja kehitysympäristö (resurssienhallinta, työtila, editorit, yms.) voidaan yleensä vaihtaa toisistaan riippumatta XML-ohjelmointi eri ohjelmointikielillä on perusidealtaan samanlaista, mutta välinekohtaiset toteutukset (ja lisät) tuovat työhön omia erityispiirteitään - Esim. Java/C++: Xerces, Perl: XML::Parser, Python: xml.* - eri toteutusten taustalta löytyy usein samoja (alun perin C-kielellä kirjoitettuja) jäsentimiä 218

24 11.6 XML-sovellusohjelmoinnista (2/2): Suunnittelu XML-sovelluskehityksen taustalla on (jo nimensä mukaisesti) sisäänrakennettu kytkös XMLteknologiaperheen ja välineiden kanssa (XML-sovellus)ohjelmoinnissa voidaan nähdä kaksi keskeistä sovelluskenttää (vrt. käyttötapaukset): - prosessorimaiset sovellukset (esim. tuotetietojen koostaminen osana putkilinjastoa) - reaktiiviset sovellukset (esim. interaktiivinen, käyttöliittymätapahtumiin reagoiva XHTML- tai SVG-sovellus, taustalla erillinen sovelluslogiikka) Web-taustastaan huolimatta XML-tekniikka ei vaadi sovelluksilta esim. Internet-yhteyttä. Kaikki välineet eivät myöskään ole ilmaisia (!) Integroitujen Web-sovellusten näkökulma tarjoaa runsaasti mahdollisuuksia kehittäjälle; samalla sovellusten näkökulma tyypillisesti kasvaa yrityksen ja yksilön tasolta organisaation tai yhteisön tasolle 219

25 11.7 SAX: Simple API for XML SAX (1/2) on tapahtumapohjainen rajapinta XML-dokumenttien käsittelyyn <?xml version="1.0" encoding="iso "?> <muistio pvm=" "> <luokitus>hpn-projekti</luokitus> <otsikko>uusi tilaus tulossa?</otsikko> <kirjoittaja>teuvo Oinas</kirjoittaja> <asia> Brasilian tehdas on pyytänyt arvion Soijakattilan uusimisen kustannuksista. <!-- Sirpa korjasi kirjoitusvirheet > </asia> </muistio> - lähdedokumentin loogiset osat nähdään siinä järjestyksessä kun ne tulevat dokumenttia luettaessa vastaan (v1 ei osaa tallettaa tiedostoja, eikä ymmärrä nimiavaruuksia) SAX-pohjaisen XMLohjelman idea ~ startdocument() startelement("muistio") startelement("luokitus") characters("hpnprojekti") endelement("luokitus") startelement("otsikko")... endelement("muistio") enddocument() 220

26 11.8 SAX-ohjelmoinnin tyypillisiä käyttötapauksia Tyypillinen motiivi - ohjelman nopea suoritus ja pieni koko (myös muistinkulutuksen osalta) - käsittelijöiden kirjoittamisen helppous ("suurin pulma on etsiä dokumentaatiosta miten oma SAX-käsittelijä rekisteröidään") Esimerkkejä - Halutaan lukea XML-dokumentin tietoja konfiguraatiotiedostojen hengessä - Halutaan kirjoittaa SAX-käsittelijä johonkin XML-prosessoriin (esim. laajennuksena SAX-käsittelijä XSL-muuntimeen) Hankaluuksia: - vähääkään monimutkaisempi sovellus edellyttää oman (...puumaisen?) tietorakenteen rakentamista (tai assosiatiivisia taulukoita ) Tarkastellaan seuraavassa havainnollisuuden vuoksi XML-sovelluksen kirjoittamista aluksi Perl-kielellä, XML::Parser-moduulin nojautuen 221

27 11.9 Yksinkertaista XML-sovellusohjelmointia Perlillä Perl (Practical Expression Report Language) on erittäin suosittu (tulkattava) ohjelmointikieli (suosittu "skriptikieli") joka soveltuu hyvin esim. *nixtyyppisten käsittelijöiden toteuttamiseen - useita versioita - hyvä ja dokumentoitu pakettikirjasto, moduulit - dynaaminen tyypitys, nopea (käännös tavukoodiksi ennen suoritusta) - olio-ohjelmoinnin piirteet (niin haluttaessa...) Perlin "erikoisuus" on mahdollisuus kirjoittaa hyvin tiivistä syntaksia (=rivimäärässä lyhyitä mutta monipuolisia ohjelmia) sekä säännönmukaisten lausekkeiden (regular expression) vahva rooli sovelluksissa Perl-ohjelmoinnin vahvuus (ja heikkous) on dynaamisten tietorakenteiden avulla (skalaarit, taulukot ja listat, assosiatiiviset taulukot) helposti ja nopeasti toteutettavat tietorakenteet (yms. quick and dirty -ohjelmoinnin riskit) 222

28 11.10 Pieni tapahtumaohjattu XML-käsittelijä (Perl) Huomaa dokumentin lukujärjestykseen sidottu käsittely (kirjanpito!) use XML::Parser; $parser = new XML::Parser( Handlers => { Start => \&element_start, End => \&element_end, Char => \&characters}); $in_right_album = $in_right_name, $name=""; sub element_start { my ($xp, $element, %attr) if ($element eq "album" && $attr{id} eq "ds") { $in_right_album = 1; } if ($element eq "track" && $in_right_album==1) { $v = $attr{len}; $v =~ s/m/\./; $v =~ s/s//; push(@lens, $v+0); } if ($element eq "name" && $in_right_album==1) { $in_right_name = 1; 223

29 } } sub element_end { my ($xp, $element) if ($element eq "album" && $in_right_album==1) { $in_right_album = 0; } if ($element eq "name" && $in_right_name==1) { $in_right_name = 0; } } sub characters { my ($xp, $text) if ($in_right_name==1) { $name.= $text; } } $parser->parsefile('music.xml'); print "$name \n"; foreach my $k (@lens) { print "$k "; } 224

30 11.11 DOM: Document Object Model DOM (1/2/3) on objektipohjainen rajapinta XML-dokumenttien käsittelyyn - dokumentti jäsennetään ensin objektipuuksi, jossa voidaan liikkua solmusta toiseen kyselyjen ja iteraattoreiden avulla - vapaa liikkuminen puurakenteessa (monimutkaisuus ja muistinkulutus) DOM-pohjaisen XML-ohjelman idea ~ <luokitus> <otsikko> HPN-pro... Uusi while( (child=iterator.nextnode())!=null) { } process(child); <kirjoittaja <asia> Teuvo O... Brasilian..... Element liiteelement = doc.createelement("liite"); inode.appendchild(liiteelement);

31 11.12 Yksinkertaista XML-sovellusohjelmointia Pythonilla Python (nimi tulee Monty Pythonista...) on korkean tason ohjelmointikieli - useita versioita - hyvä ja dokumentoitu pakettikirjasto, moduulit - dynaaminen tyypitys, melko nopea (oletusarvoisesti tulkattava) - todella selkeä oliokieli, helppo kehittää myös olio-ohjelmia iteratiivisesti - suosio vahvassa kasvussa Python "erikoisuuksia" ovat syntaksi (pakotettu ohjelmakoodin sisennys) ja esim. tehokas listojen käsittely (esim. taulu[:1]) Python-ohjelmoinnin vahvuus on olio-ohjelmoinnin ja skriptikielen "hyvien piirteiden" onnistunut yhdistäminen, keskeisin heikkous lienee hitaiden ohjelmien kirjoittamisen helppous (koska paljon korkean tason välineitä on käytössä jo itse kielen tasolla) 226

32 11.13 Pieni DOM-pohjainen sovellus (Python) import xml.dom; # Lask. kpl pituudet yhteen ja lisätään from xml.dom.minidom import Node, Attr from fpformat import fix; doc = xml.dom.minidom.parse("music.xml"); nodes = doc.getelementsbytagname("album"); # Taas karseita olettamuksia kappaletietojen formaatin suhteen...(mitä?) for k in range(len(nodes)): total = 0 for node in nodes[k].getelementsbytagname("track"): tlen = node.getattribute("len"); if len(tlen)<1: continue; # lasketaan levyn pituus sekunteina total = total + float(tlen[:1])*60 + float(tlen[2:4]); total = fix(total/60,0) + "M" + fix(total-float(fix(total/60,0))*60,0) + "S"; nodes[k].setattribute("total",total); print doc.toxml(); doc.unlink(); 227

33 11.14 Yksinkertaista XML-sovellusohjelmointia Javalla Java on korkean tason ohjelmointikieli - useita versioita - hyvä ja dokumentoitu pakettikirjasto, "kaikki löytyy", runsas välinetuki - suoritus erillisen Java-koneen avulla (tavukoodi), "alustariippumaton" - selkeä ja monipuolinen mutta melko jäykkä oliokieli, kehitystyö vaatii usein eksplisiittisen määrittelyvaiheen - erittäin tunnettu, suosittu, "kaikki käyttävät", kritisoidaan yleensä raskaudesta (kun esim. käytetään skriptityyppisiin sovelluksiin) Varsin värikäs historia (mm. JavaStationeista kännyköihin), Java-koneita toteutettu kaikenlaisiin laitteisiin, taipuu suuriinkin projekteihin Javan "erikoisuus" on koodin pakottaminen luokkien mukaisiin tiedostoihin, sovellukset koostuvat usein suuresta joukosta tiedostoja 228

34 11.15 Sovellusohjelmointia Javalla a la Eclipse Monimutkaiset XMLsovellukset kirjoitetaan usein Javalla (tai C++:lla, tms.) Java-ohjelmointi sujuu mukavimmin sopivan kehitysympäristön avulla Tarkastellaan seuraavassa triviaalin XML-lukijan toteuttamista Eclipsessä, Xerces-parseriin perustuen 229

35 11.16 DOM2 pähkinänkuoressa (1/4): Node-rajapinta DOM-jäsennyspuun tunnistamat solmutyypit (*_NODE) ovat - ELEMENT, ATTRIBUTE, TEXT, CDATA_SECTION, ENTITY_REFERENCE, ENTITY, PROCESSING_INSTRUCTION, COMMENT, DOCUMENT, DOCUMENT_TYPE, DOCUMENT_FRAGMENT ja NOTATION DOM määrittelee oleellisesti joukon rajapintoja erityyppisten solmujen käsittelyyn. Perusrajapinta on Node (vrt. DOM 2 Core) interface Node { // NodeType (nyt tunnistenimien määrittely [ks. yllä] leikattu pois)... readonly attribute DOMString nodename; attribute DOMString nodevalue; // raises(domexception) on setting // raises(domexception) on retrieval 230

36 readonly attribute unsigned short nodetype; readonly attribute Node parentnode; readonly attribute NodeList childnodes; readonly attribute Node firstchild; readonly attribute Node lastchild; readonly attribute Node previoussibling; readonly attribute Node nextsibling; readonly attribute NamedNodeMap attributes; // Modified in DOM Level 2: readonly attribute Document ownerdocument; Node insertbefore(in Node newchild, in Node refchild) raises(domexception); Node replacechild(in Node newchild, in Node oldchild) raises(domexception); Node removechild(in Node oldchild) raises(domexception); Node appendchild(in Node newchild) raises(domexception); boolean haschildnodes(); Node clonenode(in boolean deep); 231

37 // Modified in DOM Level 2: void normalize(); // Introduced in DOM Level 2: boolean issupported(in DOMString feature, in DOMString version); // Introduced in DOM Level 2: readonly attribute DOMString namespaceuri; // Introduced in DOM Level 2: attribute DOMString prefix; // raises(domexception) on setting // Introduced in DOM Level 2: readonly attribute DOMString localname; // Introduced in DOM Level 2: boolean hasattributes(); }; 232

38 11.17 DOM2 pähkinänkuoressa (2/4): Document-rajapinta Kullekin solmutyypille on lisäksi oma erikoistunut rajapintansa, näistä (yleensä) tärkeimmät ovat Document (ks. alla) ja Element interface Document : Node { readonly attribute DocumentType doctype; readonly attribute DOMImplementation implementation; readonly attribute Element documentelement; Element createelement(in DOMString tagname) raises(domexception); DocumentFragment createdocumentfragment(); Text createtextnode(in DOMString data); Comment createcomment(in DOMString data); CDATASection createcdatasection(in DOMString data) raises(domexception); ProcessingInstruction createprocessinginstruction(in DOMString target, in DOMString data) raises(domexception); Attr createattribute(in DOMString name) raises(domexception); 233

39 EntityReference createentityreference(in DOMString name) raises(domexception); NodeList getelementsbytagname(in DOMString tagname); // Introduced in DOM Level 2: Node importnode(in Node importednode, in boolean deep) raises(domexception); // Introduced in DOM Level 2: Element createelementns(in DOMString namespaceuri, in DOMString qualifiedname) raises(domexception); // Introduced in DOM Level 2: Attr createattributens(in DOMString namespaceuri, in DOMString qualifiedname) raises(domexception); // Introduced in DOM Level 2: NodeList getelementsbytagnamens(in DOMString namespaceuri, in DOMString localname); // Introduced in DOM Level 2: Element getelementbyid(in DOMString elementid); }; 234

40 11.18 DOM2 pähkinänkuoressa (3/4): Element-rajapinta interface Element : Node { readonly attribute DOMString tagname; DOMString getattribute(in DOMString name); void setattribute(in DOMString name, in DOMString value) raises(domexception); void removeattribute(in DOMString name) raises(domexception); Attr getattributenode(in DOMString name); Attr setattributenode(in Attr newattr) raises(domexception); Attr removeattributenode(in Attr oldattr) raises(domexception); NodeList getelementsbytagname(in DOMString name); // Introduced in DOM Level 2: DOMString getattributens(in DOMString namespaceuri, in DOMString localname); // Introduced in DOM Level 2: void setattributens(in DOMString namespaceuri, 235

41 in DOMString qualifiedname, in DOMString value) raises(domexception); // Introduced in DOM Level 2: void removeattributens(in DOMString namespaceuri, in DOMString localname) raises(domexception); // Introduced in DOM Level 2: Attr getattributenodens(in DOMString namespaceuri, in DOMString localname); // Introduced in DOM Level 2: Attr setattributenodens(in Attr newattr) raises(domexception); // Introduced in DOM Level 2: NodeList getelementsbytagnamens(in DOMString namespaceuri, in DOMString localname); // Introduced in DOM Level 2: boolean hasattribute(in DOMString name); // Introduced in DOM Level 2: boolean hasattributens(in DOMString namespaceuri, in DOMString localname); }; 236

42 11.19 DOM2 pähkinänkuoressa (4/4) Kuten SAX2:n tapauksessa, DOM2:n myötä DOM-rajapinta mahdollistaa nimiavaruuksien käsittelyn DOM 2 koostuu itse asiassa neljästä osasta: - (1) DOM Level 2 Core Specification - (2) DOM Level 2 Traversal and Range Specification - (3) DOM Level 2 Events Specification - (4) DOM Level 2 Style Specification -...joista (1) esiteltiin edellä, (2) sisältää kulkurajapintoja ja mahdollistaa DOM-puun manipuloinnin ns. valinnan (range) avulla, (3) luo pohjan esim. skripteihin nojautuvien selainten toteutukseen (vrt. XHTML+Ecmascript) ja (4) määrittele CSS2:n DOM-puun Myös DOM 3 on olemassa; yleensä DOM2 kuitenkin riittää (paitsi esim. näppäimistötapahtumien osalta) 237

43 11.20 XML-pohjaista skriptiohjelmointia? DOM kehitettiin alun perin esim. selaimissa esitettävien XML-dokumenttien skriptiohjelmoinnin tarpeisiin - DOM sisältää tätä varten GUIrajapintamäärittelyn (& XML Events) Skritpiohjelmointi mahdollistaa periaatteessa minkä tahansa selaimen läpi näkyvän (skriptejä tukevan) XML-sovelluksen ohjelmoinnin - esim. SVG-esitysten manipulointi Ecmascriptillä - yleisesti ottaen kesk. ongelma ovat eri selaintoteutusten eroavaisuudet (toteutusten puutteet ja versiointi) ja sekä esim. saavutettavuuspulmat XML-sovellusohjelmoinnin näkökulmasta (selaimen) läpi tapahtuva skriptiohjelmointi voi olla pulmallista (paitsi jos selain tms. katseluohjelma voidaan kiinnittää hyvin tarkasti, esim. plugin-tekniikoin) 238

44 11.21 XML, DOM ja ohjelmointi Esimerkkejä - SVG ja DOM-puun rakenne - yksinkertaista DOM-ohjelmointia (SVGfraktaaliesimerkki) - tapahtumankäsittelijöistä (DOM2 vs. DOM3) - yms. 239

45 11.22 Vielä XSLT-ohjelmoinnista: XSLT 2 XSLT 2:n myötä XSLT-kielen sovellusala on laajentunut siten, että prosessorisovellusten toteuttaminen onnistuu XSLT:n avulla entistä paremmin. Keskeisiä uusia piirteitä ovat mm.: - muunnos voi kohdistaa sääntöjä myös sisäisten, itse tuottamiensa (puu)tietorakenteiden käsittelyyn - muunnos voi tuottaa useita tulosdokumentteja - tietotyyppien käyttö on mahdollista mm. muuttujissa ja hahmoissa - käytössä on laaja funktiokirjasto, myös omien funktioiden määrittely on mahdollista - kieltä on rikastettu mm. ryhmittelyn, sarjallistuksen ja hahmonsovituksen hallinnan osalta - ks

46 11.23 XSLT2-esimerkki: "RSS Burger 0.1" +==============+ /===============================\ +========+ rss-config.xml ==> /========\ +====+ /=========\ => out.html +==============+ populate => tree => printhtml +========+ \========/ +====+ \=========/ +==>\===============================/=+ debug? +=============================+ +========+ /secondary input files (RSS)/ +==> tree.xml +=============================+ +========+ Figure 1: A conceptual perspective to the internal XSLT Ks. esimerkki l20-xslt2-rss 241

47 11.24 Lopuksi XML-sovellusohjelmoinnin näkökulmasta "XML" näyttäytyy lähinnä standardinmukaisena tietorakenteena sekä valmiina saatavina jäsentiminä, sovelluksina ja rajapintoina -- XML-sovelluskehityksessä pyritäänkin yleensä hyödyntämään mahdollisimman paljon valmiskomponentteja Hyvä strategia oman sovelluksen toteuttamiseen: Onko valmista toteutusta saatavilla/ostettavissa? Mikä on keskeisesti puuttuva komponentti? Onko (osa)tehtävä kierrettävissä esim. muunnoksella sopivan sovelluksen kautta ja kuinka paljon koodia kirjoitetaan itse? Kannattaa muistaa, että yksinkertainen perustekniikka mahdollistaa usein monimutkaisten sovellusten ymmärtämisen; monimutkainen perustekniikka taas saattaa tehdä yksinkertaistenkin sovellusten ymmärtämisen vaikeaksi (paitsi muutaman oppikirjamaisen erikoistapauksen osalta). Tasapainon löytäminen monimutkaisuuden hallinnassa on erittäin vaikeaa ja rajatuissakin sovelluksissa edellyttää yleensä kokemuksen myötä tulevaa "ammattitaitoa" 242