XPath, XQuery

XPath — язык для навигации внутри документа Назначение XPath: выбирать из документа узлы или значения, которые нужны для совершения с ними каких-л. операций (напечатать, подсчитать, преобразовать…)

сведения

Основные понятия:

• узел (node) документа: узлами являются не только элементы, но и их атрибуты (attribute node), текстовое содержимое (text node) и т.д.
• атомарное значение (atomic value): число, строка, дата или булево значение
• последовательность (sequence)

Выражение на XPath (путь) выбирает в документе последовательность узлов или атомарных значений, отвечающих заданным условиям Последовательность может состоять из 0 или 1 члена

XPath — основные элементы

Основные понятия:

• корень документа
• элементы
• атрибуты
• абсолютный и относительный путь
• родитель-дети
• предки-потомки
• сиблинги (узлы одного уровня)

XPath — выбор узлов

• путь от корня (абсолютный) начинается с /
• фрагмент пути между двумя / — шаг по дереву (по умолчанию — от корня к листьям)
• в результат входят все узлы, подходящие под описанный путь: /booklist ; /booklist/book/author
• путь без / (относительный) считается не от корня, а от текущей позиции: book/author
• // любое количество шагов
• //book ; //author ; /booklist//author

XPath - аттрибуты

Аттрибут можно выбирать по его имени или по узлу в котором он находится. Аттрибут состоит из имени и значения, например в <chapter num="5">, имя аттрибута - num, значение - 5. Для выбора аттрибута по имени используется префикс @.

@num выбирает аттрибут с именем num

//@* выбирает ВСЕ аттрибуты в документе

Для выбора аттрибута по узлу необходимо его имя с префиксом заключить в квадратные скобки:

//chapter[@num]

выбирает каждый chapter элемент в любом месте документа, который содержит аттрибут num

XPath - условия и выражения

Выражения с условием (предикатом)

Замечание: value=node-set и value!=node-set могут быть истины одновременно!

XPath оси

Оси (axes, ед.ч. axis), задают направление движения в конкретном шаге. В полном виде шаг выглядит так:

... /имя_оси::узел[условие]/ ...

... /sibling::book[25]/ ...

Ось по умолчанию — child: /booklist/child::book = /booklist/book

Замечание: preceding-sibling:: и following-sibling:: неприменимы к аттрибутам и пространствам имен

Технология XPath предназначена для адресации какой-либо части дерева XML, и, чаще всего, используется вместе с технологией XSLT. XQuery является своего рода расширением языка XPath, и позволяет строить более сложные запросы к дереву XML документа (например, к разным его веткам).

Программирование XPath и XQuery запросов является с программной точки зрения нелегкой задачей, поэтому для их создания воспользуемся freeware open source утилитой xmllint.

Практический пример

Пусть мы имеем XML документ sonnet.xml следующего содержания:

<?xml version="1.0"?>
<sonnet type="Shakespearean">
  <author>
    <lastName>Shakespeare</lastName>
    <firstName>William</firstName>
    <nationality>British</nationality>
    <yearOfBirth>1564</yearOfBirth>
    <yearOfDeath>1616</yearOfDeath>
  </author>
  <title>Sonnet 130</title>
  <lines>
    <line>My mistress' eyes are nothing like the sun,</line>
    <line>Coral is far more red than her lips red.</line>
    <line>If snow be white, why then her breasts are dun,</line>
    <line>If hairs be wires, black wires grow on her head.</line>
    <line>I have seen roses damasked, red and white,</line>
    <line>But no such roses see I in her cheeks.</line>
    <line>And in some perfumes is there more delight</line>
    <line>Than in the breath that from my mistress reeks.</line>
    <line>I love to hear her speak, yet well I know</line>
    <line>That music hath a far more pleasing sound.</line>
    <line>I grant I never saw a goddess go,</line>
    <line>My mistress when she walks, treads on the ground.</line>
    <line>And yet, by Heaven, I think my love as rare</line>
    <line>As any she belied with false compare.</line>
  </lines>
</sonnet>

Чтобы загрузить XML документ для разбора парсером, необходимо выполнить:

xmllint sonnet.xml

Если необходимо выполнить выражение XPath, необходимо воспользоваться командой

xmllint --xpath "XPath_выражение" sonnet.xml

Например, выражение

xmllint --xpath "//line/text()" sonnet.xml

Выдаст построчно содержимое сонета:

My mistress' eyes are nothing like the sun,
Coral is far more red than her lips red.
If snow be white, why then her breasts are dun,
If hairs be wires, black wires grow on her head.
I have seen roses damasked, red and white,
But no such roses see I in her cheeks.
And in some perfumes is there more delight
Than in the breat[1;5Hh that from my mistress reeks.
I love to hear her speak, yet well I know
That music hath a far more pleasing sound.
I grant I never saw a goddess go,
My mistress when she walks, treads on the ground.
And yet, by Heaven, I think my love as rare
As any she belied with false compare.

Задание на лабораторную работу

Необходимо для XML документа, созданого в первой лабораторной работе, выполнить такие запросы:

1. Запрос на поиск любого элемента в любом месте, независимо от уровня и места нахождения.
2. Запрос на поиск элемента, относительно корня.
3. Запрос на поиск элемента, относительно любой (выбранной Вами) оси.
4. Запрос на поиск элемента, у которого проверяется равенство аттрибута конкретному значению.
5. Запрос с применением строковых функций для работы с содержимым элемента.
6. Запрос на применение агрегирующей функции (типа avg).
7. Любой запрос с применением оператора XQuery.

Отчет должен содержать листинги всех 7 запросов и полученных результатов выполнения запроса.

Вопросы

1. XPath. Методы задания пути к узлам.
2. XPath. Работа с аттрибутами.
3. XPath. Условия выражений для элементов и аттрибутов.
4. XPath. Оси.
5. XPath. Функции (в т.ч. агрегирующие).
6. XQuery. Операторы.