XML in der Entwicklung von Komponentensystemen

Wintersemester 2004/2005

Martin v. Löwis

Prüfungstermine: 10.2, 11.2., 30.3., 31.3., 1.4.
Die Prüfungen finden in A-1.1 statt.

Mit der Sprache XML die Basissyntax für eine Familie von Sprachen gelegt, die sich leicht definieren automatisch verarbeiten lassen. Aus diesem Grund ersetzt XML in der Entwicklung von Komponentensystemen zunehmend "traditionelle" Sprachen. In der Vorlesung werden zum einen die Anwendungsgebiete (zusammen mit konkreten XML-Vokubularen), zum anderen die Techniken zur Verarbeitung von XML vorgestellt.

Literatur

  • Harold, Means: XML in a Nutshell, O'Reilly 2003
  • van der Vlist: XML Schema, O'Reilly 2002
  • Drake, Jones: Python & XML, O'Reilly 2001
  • W3C: Extensible Markup Language (XML) 1.0, W3C 2000
  • W3C: XML Schema Specifications, W3C
  • Unicode Consortium: Unicode character database (Übersicht)

Vorlesungen

  1. Course Overview
  2. XML Syntax
  3. Document Types
  4. Character Sets
  5. Namespaces
  6. Parser Interfaces: SAX
  7. Parser Interfaces: DOM
  8. XPath
  9. XSLT
  10. Infoset
  11. XML Schema (Teil 1)
  12. XML Schema (Teil 2)
  13. XML Schema (Teil 3)
  14. Other Schema Languages
  15. XML-RPC
  16. SOAP
  17. WS Standards
  18. MOF Tutorial
  19. MOF Classes
  20. MOF Meta Classes
  21. XMI Presentation
  22. XML Encryption

Übungsaufgaben

1. Aufgabe

Abgabetermin: 4. November

Punktzahl: 20

  1. Finden Sie 3 HTML-Dokumente auf einem HPI-Webserver(*.hpi.uni-potsdam.de), die kein well-formed XML sind. Geben Sie für jedes Dokument ein Fragment an, welches die XML-Syntax verletzt, sowie die XML- Syntaxregel, die verletzt wird.
  2. Finden Sie 2 Dokumente auf dem HPI-Webserver, die zwar well-formed aber nicht valid XML sind. Geben Sie wiederum ein Fragment des Dokuments an sowie das validity constraint, welches von diesem Dokument verletzt wird.
  3. Definieren Sie einen Dokumenttyp, der zur Beschreibung einer Menge von Studenten verwendet werden kann, für die ihr Name, ihre Matrikelnummer sowie die Menge der von ihnen besuchten Lehrveranstaltungen bekannt ist. Bilden Sie weiterhin ein Dokument, dass diesem Typ entspricht.

2. Aufgabe

Abgabetermin: 18. November

Punktzahl: 20

Gegeben ist in allen Teilaufgaben die Datei ad-2001-02-03.xml die das XML-Modell für CWM (Common Warehouse Metamodel) definiert.
  1. Entwickeln Sie eine SAX-Anwendung (in einer Programmiersprache Ihrer Wahl), die die Zahl aller Klassen (Element Model:Class) ermittelt.
  2. Entwickeln Sie eine SAX-Anwendung (evtl. in Erweiterung der Lösung von Teil a), die den Namen der Klasse mit den meisten Attributen (Member-Elemente Model:Attribute) ermittelt.
  3. Entwickeln Sie eine SAX-Anwendung, die für jede Klasse eines ausgewählten Pakets (etwa Model:Package name="Instance") eine HTML-Seite generiert wird, in der der Name der Klasse, die Namen der Basisklassen (referenziert über supertypes=) sowie das Attribut annotation aufgeführt wird; die Basisklassennamen sollten Hyperlinks auf die Seiten der Basisklassen sein.

3. Aufgabe (English)

Abgabetermin: 3. Dezember

Punktzahl: 20

Lösen Sie die gleichen Teilaufgaben wie in Aufgabe 2, jedoch unter Verwendung einer DOM-Implementierung. Sollte die DOM-Implementierung die Auswertung von XPath-Ausdrücken unterstützen, können Sie davon Gebrauch machen; ansonsten sind nur Standard-DOM-Operationen erlaubt (Level 1 oder 2). Achten Sie in Teilaufgabe c) darauf, keine ungültigen Links auf Basisklassen zu generieren (generieren Sie also lediglich den Klassennamen der Basisklasse, falls die HTML-Seite für die Basisklasse nicht ebenfalls im gleichen Generierungslauf erzeugt wird).

4. Aufgabe (English)

Abgabetermin: 17. Dezember

Punktzahl: 20

Lösen Sie die gleichen Teilaufgaben wie in Aufgabe 2, jedoch unter Verwendung von XSLT. Verwenden Sie keine Prozessor-Erweiterungen, mit Ausnahme von Erweiterungen zur Ausgabe mehrerer Dateien. Teilaufgabe c) wird wie folgt erweitert:

  • Generieren Sie neben den Dateien für die einzelnen Klassen auch Indexdateien
  • Generieren Sie in die Datei auch Angaben über jedes Attribut (Model:Attribute) und jede Referenz (Model:Reference), etwa in tabellarischer Form. Geben Sie für jedes Attribut und jede Referenz wenigstens den Namen, den Namen des Typs, sowie die Dokumentation aus (sofern vorhanden).
  • Integrieren Sie in das Stylesheet einen Betriebsmodus, in dem sämtliche Pakete in HTML transformiert werden.
Für die dritte Aufgabe hat Kai Köhne seine Lösung als Beispiellösung zur Verfügung gestellt.

5. Aufgabe (English)

Abgabetermin: 20. Januar

Puntzahl: 20

  1. Erläutern Sie die Begriffe schema component, ur-type, particle, initial value, normalized value, assessment, strict assessment, lax assessment, valid restriction sowie PSVI im Zusammenhang mit XML Schema.
  2. Defineren Sie ein Schema für ad-2001-02-03.xml. Schränken Sie dieses Schema derart ein, dass
    • nur Elemente und Attribute erlaubt sind, die in dem Dokument auch auftreten,
    • die Werte von xmi.id im gesamten Dokument eindeutig sein müssen,
    • die Werte von supertypes sich nur auf definierte xmi.id-Werte beziehen können,
    • die Werte von Model:StructuralFeature.multiplicity auf geeignete Weise nur aus positiven Zahlen und logischen Werten bestehen dürfen,
    • die Attribute scope, visibility und isChangeable nur die im Dokument verwendeten Werte annehmen können
    • die Werte von supertypes nur Klassen und die Werte von type nur sich nur auf Klassen oder Model:DataType-Elemente beziehen dürfen

Die Musterlösung für diese Aufgabe (entwickelt von Jan Karstens) besteht aus zwei Teilen: den unqualifizierten Elementen und den qualifizierten Elementen. Der letzte Teil der Aufgabe ist unlösbar, da der key-Mechanismus es nicht erlaubt, Forderungen an Listentypen zu stellen.

6. Aufgabe

Punktzahl: 0

Entwickeln Sie einen Klienten für den Fortune Web Service (nicht mehr verfügbar). Ermitteln Sie, welche SOAP-Nachrichten ausgetauscht werden, und vergleichen Sie diese mit der WSDL-Spezifikation.