Prg java l

Federico Peinado
www.federicopeinado.es
Depto. de Ingeniería del Software e
Inteligencia Artificial
disia.fdi.ucm.es
Facultad de Informática
www.fdi.ucm.es
Universidad Complutense de Madrid
www.ucm.es

 En principio, nada que ver con DOO ni POO
 No son lenguajes para programar, sino para estructurar
documentos de manera explícita, añadiendo ciertas
“marcas” en determinados puntos del documento
 Probablemente el más popular es HTML
(HyperText Markup Language)
• Sirve para definir el contenido de una página web, la disposición
de los elementos que debe visualizar un navegador web
• Las “marcas” en este caso se conocen como etiquetas
 Por ejemplo, se usan estas dos para delimitar un párrafo:
<p>Texto ...</p>
2
Laboratorio de Programación de Sistemas – XML en Java

3
http://www.w3schools.com/html/

4

 XML (eXtensible Markup Language) es un estándar para
lenguajes de marcado del W3C (World Wide Web
Consortium)
 Diseñado para describir documentos estructurados y
cualquier información en forma de texto
• Los documentos llevan contenidos con marcas
• Las marcas aquí también se denominan etiquetas
 Son identificadores encerrados entre < y >
 Crean una estructura jerárquica, equivalente a un árbol
 En realidad se trata de un meta-lenguaje
• Permite definir lenguajes de marcado específicos para una
aplicación concreta
 No tiene etiquetas predefinidas, hay que definirlas según la aplicación
• Ejemplo: XHTML es una versión de HTML, pero definida
mediante el meta-lenguaje estándar XML
5

 Ofrece una sintaxis estándar para todos los lenguajes de marcado
• Permite simplificar el tratamiento automático de este tipo de información
 Existen varios lenguajes asociados que lo hacen aún más potente
• DTD
• XML Schema
• XSLT
• ...
 Disponemos de muchas herramientas y software ya creado
• Analizadores (Parsers)
• Generadores
• Intérpretes
• Editores
• ...
 Permite comprobar formalmente si un documento es “correcto”
 ...
 ¡Ojo! XML no es ninguna “bala de plata”: no tiene porque ser la
mejor solución para todos nuestros problemas
6

 Las etiquetas definen cada uno de los elementos
• Pueden servir para marcar unos ciertos contenidos:
<nombre_etiqueta> Marca el inicio de este elemento
Contenido (puede contener a su vez más etiquetas)
</nombre_etiqueta> Marca el final de este elemento
• Pueden estar vacías de contenidos:
<nombre_etiqueta />
 Las etiquetas pueden llevar atributos asociados
• <nombre_etiqueta nombre_atributo1=“valor_atributo1”
nombre_atributo2=“valor_atributo2” ...>
...
</nombre_etiqueta>
7

<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?>

<notes>
<note type=“Post-it”>
<to>Paco</to>
<from>Juana</from>
<heading>Lista de la compra</heading>
<body>¡Acuérdate de la leche!</body>
</note>
<note type=“Correo electrónico”>
<to>Aurora</to>
<from>Manuel Esteban</from>
<heading>Re: Felicitación</heading>
<body>Gracias por tu felicitación...</body>
</note>
...
</notes>
8

 Los comentarios se delimitan mediante las
etiquetas 
 Los documentos XML son sensibles a minúsculas y
mayúsculas
 Para poder usar caracteres reservados en XML
como son <, > y & hay que utilizar combinaciones
especiales de caracteres en el contenido como
<, >, & y otras
 Los valores de los atributos deben ir siempre
entrecomillados, para lo que puede usarse la
comilla doble o la simple
 Todo documento debe tener un único elemento
como raíz del árbol de la jerarquía de elementos
9

10

 Un documento XML es “correcto” si está bien formado y es válido
 Bien formado: que cumple la sintaxis básica que impone XML en general, en
cuanto a apertura y cierre de etiquetas, uso de atributos, etc.
• Esto sería un documento mal formado:
<notes>
<note type=“Post-it”>
</to> <to>Paco
<from>Juana</from>
...
 Válido: que cumple con las normas semánticas establecidas para el lenguaje
de marcado específico que hayamos creado
• Esto, según las normas de XHTML sería un documento inválido:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN"
"http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head> <title>Título</title> ... </head>
<p>Párrafo fuera de su sitio.</p>
<body> ... </body>
</html>
11

 Para definir un lenguaje derivado de XML es
necesario definir una gramática que
especifique:
• Etiquetas válidas
• Atributos válidos
• Jerarquía existente entre las distintas etiquetas
DTD (Document Type Definition) es un
lenguaje específico con el que se puede
definir dicha gramática
• Una DTD proporciona los criterios con los que
podremos validar una serie de documentos XML
12

 Las declaraciones en una DTD tienen esta forma:
<!keyword parámetro1 parámetro2 ... parámetroN>
 Hay 4 palabras reservadas básicas
• ELEMENT: Declara el nombre de un elemento y a continuación
sus posibles subelementos
• ATTLIST: Declara los nombres de los atributos de un elemento,
así como sus posibles valores y/o valor por defecto
• ENTITY: Declara referencias a caracteres especiales o a bloques
de texto (similar a un #define de C++) o también a contenido
que va a ser repetido y que puede estar en un recurso externo
(similar a un #include de C++).
• NOTATION: Declara contenido externo “no-XML” (por ejemplo,
ficheros con imágenes), indicando la aplicación externa que es
capaz de gestionar dicho contenido
13

 La declaración de un elemento tiene esta forma:
<!ELEMENT nombre_elemento contenido>
• nombre_elemento es el nombre de la etiqueta que
corresponde al elemento que estamos definiendo
 Hay 5 tipos posibles de contenido
• ANY: El elemento puede contener cualquier XML bien
formado
• EMPTY: El elemento no puede contener nada (aunque
puede tener atributos)
• Texto: El elemento sólo puede contener texto, pero sin
subelementos (se indica con (#PCDATA))
• Subelementos: El elemento sólo contiene los subelementos
que se mencionen
• Mixto: El elemento puede contener tanto texto como
subelementos
14

 Cuando el contenido es del tipo Subelementos o Mixto, se
utiliza una expresión regular que especifica cómo debe
organizarse dicho contenido
 Ejemplos de expresiones regulares:
• Una colección que contiene uno o más libros
<!ELEMENT coleccion (libro)+>
• Un libro que contiene un título, cero o más autores, y cero o una
ediciones
<!ELEMENT libro (titulo, autor*, edicion?)>
• Una edición tiene una editorial, una colección y un año (todos
opcionales)
<!ELEMENT edicion (editorial?, coleccion?, año?)>
15

 Los atributos se utilizan para asociar pares
nombre-valor a los elementos
 La declaración comienza con la palabra reservada
ATTLIST seguida por el nombre del elemento al
que pertenecen los atributos y por la definición de
cada uno de los atributos individuales
• El orden en que se presentan los atributos es indiferente
 Cada atributo puede tener un nombre, un tipo, una
definición de característica y un valor por defecto.
 Ejemplo
<!ATTLIST nombreElemento
nombreAtributo1 tipo1 caracteristica1 valorPorDefecto1
...
nombreAtributoN tipoN caracteristicaN valorPorDefectoN>
16

 Hay 4 tipos básicos para los atributos
• CDATA: Datos formados únicamente por caracteres
(es decir, cadenas de texto)
• Valores enumerados
 Se proporciona el conjunto de todos los valores permitidos
 Opcionalmente puede darse un valor por defecto
• ID: Identificador único por cada ejemplar del elemento
 El analizador debe comprobar que efectivamente el valor de
este atributo sea único para cada ejemplar en el documento
• IDREF: Una referencia al identificador de un elemento
 El analizador debe comprobar que efectivamente hay un
ejemplar del elemento con ese identificador en el documento
17

 Las características indican cómo debe comportarse un
analizador si un determinado atributo no aparece en un
documento XML
 Hay 4 posibles características
• #REQUIRED: El atributo es necesario, por lo que debería estar
siempre presente en los ejemplares del elemento en el documento
• #IMPLIED: El atributo es opcional
• #FIXED: El atributo es opcional y además:
 Si aparece debe coincidir con el valor por defecto
 Si no aparece el analizador puede darle el valor por defecto
• Por defecto (sin palabra clave): El atributo es opcional y además:
 Si aparece debe tener un valor adecuado para su tipo
 Si no aparece el analizador puede darle el valor por defecto
18

 Todo documento XML (tenga o no DTD) debe
empezar con esta línea:
<?xml version="num_versión" encoding="codificación" ?>
• num_versión = Número de versión del estándar XML
• codificación = Sistema de codificación de los
caracteres del documento (ISO-8859-1, UTF-8, etc.)
 Además, a continuación se puede añadir una
referencia a la DTD que lo valida:
<!DOCTYPE nombre SYSTEM “ruta" >
• nombre = Nombre lógico de la gramática del DTD
• ruta = Ruta que lleva al fichero DTD
19

<!DOCTYPE tablero SYSTEM "barcos.dtd">
<tablero ancho="12" alto="12">
<barco tipo="portaaviones">
<posicion x="1" y="2"/>
</barco>
<barco tipo="submarino">
</barco>

<casilla-especial tipo="tierra">
</casilla-especial>
</tablero>
20

<!ELEMENT tablero (barco+, casilla-especial*)>
<!ATTLIST tablero
ancho CDATA #REQUIRED
alto CDATA #REQUIRED >
<!ELEMENT barco (posicion+)>
<!ATTLIST barco
tipo (portaaviones|destructor|fragata|submarino)
#REQUIRED >
<!ELEMENT casilla-especial (posicion)>
<!ATTLIST casilla-especial
tipo (tierra) #REQUIRED >
<!ELEMENT posicion EMPTY>
<!ATTLIST posicion
x CDATA #REQUIRED
y CDATA #REQUIRED >
21

36

Existen diversas APIs para manejar XML
desde una aplicación Java
• JAXP (Java API for XML Processing) es
probablemente la más popular
 SAX (Analizador basado en eventos)
 DOM (Analizador tipo árbol)
 Transformer (transformador de documentos XML)
 …
37

 Representan dos filosofías distintas
de procesar documentos XML
• SAX realiza rápidamente una única
pasada por todo el documento
 Requiere poca memoria principal
 Es necesario disponer del documento
íntegro para terminar de analizarlo
 Muy usado para operaciones de sólo
lectura sobre un documento XML
• DOM copia el árbol de elementos XML (total o parcialmente) en
memoria principal usando objetos Java y nos permite trabajar sobre ellos
 Requerirá más memoria cuanto mayor sea el documento XML
 Permite crear y modificar elementos dentro del documento XML
 Normalmente no se usa para leer un fichero ya existente
38

39

 El uso de SAX (Simple API for XML) consiste en los siguientes pasos:
1. Crear un SAXParser (a través de una Factoría)
2. El SAXParser contiene un SAXReader
3. El SAXReader procesa el documento completo y va lanzando eventos
según el contenido los elementos que va encontrando
4. Habrá una clase Oyente que va
“escuchando” esos eventos y
actúa en consecuencia
40

 Nosotros debemos construir esa clase Oyente, para lo que
hay 4 interfaces que implementar
• ContentHandler
 startDocument y endDocument: Métodos llamados al empezar y
al terminar de procesar el documento
 startElement y endElement: Métodos llamados al comenzar y
al terminar de procesar cualquier elemento XML
 characters: Método llamado al encontrar texto dentro de un
elemento
• ErrorHandler
 error, fatalError y warning: Métodos para tratar distintos
problemas que pueden producirse durante el análisis
• DTDHandler
 Se usa si queremos definir un analizador de DTDs
• EntityResolver
 resolveEntity: Método llamado al encontrar una referencia en
el XML que deba ser resuelta (como una URI, por ejemplo)
41

 Habitualmente no interesa implementar
todos los métodos de dichas 4 interfaces
 DefaultHandler da una implementación por
defecto para todos ellos
• Implementaciones básicas de operaciones “de servicio”
• Implementaciones vacías para muchas operaciones
 Podemos crear nuestra clase Oyente
heredando de DefaultHandler para
aprovechar todas esas implementaciones
42

// Fichero a procesar
File archivoXML = new File("barcos.xml");
// Creamos el parser empleando la Factoría
(que es un Ejemplar Único)
SAXParserFactory factory =
SAXParserFactory.newInstance();
SAXParser parser = factory.newSAXParser();
// Nuestro oyente heredará de DefaultHandler
DefaultHandler oyente = new Oyente();
// Lanzamos el proceso de parseo, siendo
nuestro oyente uno de los argumentos
parser.parse(archivoXML, oyente);
43

public class Oyente extends DefaultHandler {
public void startDocument() throws SAXException {
System.out.println(“Comienzo del documento”);
}
public void endDocument() throws SAXException {
System.out.println(“Final del documento”);
}
public void startElement(String namespace, String sName,
String qName, Attributes atrs) throws SAXException {
System.out.println(“Elemento: ” + qName);
if (atrs != null) {
for(int i=0; i < atrs.getLength(); i++) {
System.out.println(“Atributo: “ + atrs.getQName(i)
+ “ = “ + atrs.getValue(i);}
}
}
public void characters(char buf[], int offset, int len) {
String aux = new String(buf, offset, len);
System.out.println(“Texto: ” + aux);
}
}
44

45

 El uso de DOM (Document Object Model) consiste en los siguientes pasos:
• Crear un DocumentBuilder mediante una Factoría
• DocumentBuilder lee un documento XML y crea en memoria principal
un árbol de objetos Java que se corresponde con la estructura del mismo
 DocumentBuilder también puede crear árboles vacíos si hiciera falta
• Usar dicho árbol para navegarlo (pudiendo añadir, eliminar o modificar
elementos si hiciera falta)
46

 Curiosamente, los fragmentos de texto del documento XML se consideran
nodos del árbol, como los propios elementos XML
• DOM no los sitúa dentro directamente de los propios nodos de los elementos
 Sin embargo, los atributos de los elementos sí están dentro de los nodos
<?xml version=“1.0”?>
<coleccion>
<libro ID="1">Libro de Java</libro>
<libro ID="2">Libro de C++</libro>
</coleccion>
47
Element
libro
ID = “1”
Element
coleccion
Text
“Libro de Java”
Element
libro
ID = “2”
Text
“Libro de C++”

 Construcción de un árbol DOM vacío
try {
DocumentBuilderFactory factory =
DocumentBuilderFactory.newInstance();
DocumentBuilder builder = factory.newDocumentBuilder();
Document doc = builder.newDocument();
}
catch (ParserConfigurationException e) { ... }
 Construcción de un árbol DOM a partir de un fichero XML
try {
File fichero = new File(“coleccion.xml”);
DocumentBuilderFactory factory =
DocumentBuilderFactory.newInstance();
DocumentBuilder builder = factory.newDocumentBuilder();
Document doc = builder.parse(fichero);
}
catch (ParserConfigurationException e) { ... }
48

 org.w3c.dom.Node es una interfaz con métodos para
organizar un árbol
• getParent(): Devuelve el nodo padre
• getChildNodes(): Devuelve una lista de hijos
• appendChild(Node newChild): Añade un hijo al nodo actual
• removeChild(Child hijo): Elimina el nodo hijo indicado
 Generalmente, se emplean interfaces que extienden Node
• Element: Para representar cualquier elemento XML
• Text: Para representar un fragmento de texto
• Attr: Para representar los atributos de un elemento
• Document: Para representar el árbol completo y crear más nodos
49

 Métodos más comunes de org.w3c.dom.Element
• String getAttribute(String s): Devuelve el valor del
atributo llamado “s”
• NodeList getElementsByTagName(String s): Devuelve
una lista con todos los subelementos con la etiqueta “s”
• String getTagName(): Devuelve la etiqueta del propio
elemento
• boolean hasAttribute(String s): Pregunta si hay un
atributo llamado “s”
• void setAttribute(String nombre, String valor):
Añade un nuevo atributo con un cierto “nombre” y “valor”
• void removeAttribute(String nombre): Elimina el
atributo llamado “nombre”
50

 org.w3c.dom.Text
• String getWholeText(): Devuelve el contenido
textual del nodo
• Text setWholeText(String texto): Cambia el
contenido textual del nodo
 org.w3c.dom.Attr
• String getName(): Devuelve el nombre del
atributo
• String getValue(): Devuelve el valor del atributo
• void setValue(String valor): Cambia el valor
del atributo
51

 org.w3c.dom.Document
• Por un lado representa al documento XML completo
• Por otro lado actúa como Factoría para crear nuevos nodos
 Los nodos sólo pueden colocarse directamente en aquel documento que los creó
• ¡Ojo! Sólo puede tener un único hijo (= el nodo raíz del documento)
 Métodos más habituales
• Element createElement(String nombre): Crea un nodo
de tipo Element
• Attr createAttribute(String nombre): Crea un nodo de
tipo Attr
• Text createTextNode(String texto): Crea un nodo de
tipo Text
• Node adoptNode(Node fuente): Intenta “adoptar” un nodo
creado en un documento distinto, colocándolo dentro de este
52

53

 La clase javax.xml.transform.Transformer
implementa un motor para realizar transformaciones a
documentos XML
• Los ejemplares se obtienen de Factorías de este tipo:
javax.xml.transform.TransformerFactory
 Dispone del método transform(fuente, destino)
• La fuente debe ser un objeto de tipo:
javax.xml.transform.Source
• El destino debe ser un objeto de tipo:
javax.xml.transform.Result
 Ambas interfaces (Source y Result) disponen de
implementaciones para representar a un documento
XML basado en DOM, SAX o en un flujo de datos
(Stream) genérico
54

DOMSource
• Se construye pasándole como parámetro el
nodo raíz del subárbol DOM a tratar
SAXSource
• Se construye a partir de un InputStream
conectado al fichero que queremos tratar
•getInputSource y setOutputSource
nos permiten acceder y modificar el flujo de
datos
StreamSource
• Se construye a partir de un objeto de tipo
File, de un InputStream (flujo de datos
binarios) o un Reader (lector de caracteres)
55

 DOMResult
• Se construye pasándole como parámetro un objeto de
tipo nodo, que actúa como raíz del árbol donde
queremos colocar la salida de la transformación
• Con setNextSibling(Node node) se puede
especificar en que punto del árbol queremos colocar la
salida de la transformación
 SAXResult
• La salida del transformador se analiza directamente
como un flujo SAX
• Se construye a partir de un ContentHandler que será
quién escuche los eventos emitidos al analizar la salida
del transformador
 StreamResult
• La salida se escribe directamente en un flujo de datos
• Se pueden construir a partir de un objeto de tipo File,
de un OutputStream (flujo de datos binarios) o un
Writer (escritor de caracteres)
56

 Usamos un transformador para pasar un árbol DOM (con DOMSource) a un
fichero normal (con StreamResult)
//Creación del transformador a partir de una factoría
TransformerFactory factoria =
TransformerFactory.newInstance();
Transformer transformer = factoria.newTransformer(); //
Podría llevar como argumento un documento XSLT
//Creación de un Source a partir del árbol DOM
DOMSource origen = new DOMSource(arbolDOM);
//Creación de un Result a partir del fichero de destino
File ficheroDestino = new File("barcos.xml");
StreamResult destino = new StreamResult(ficheroDestino);
transformer.transform(origen, destino);
 En realidad a partir de Java 5, hay métodos para cargar y guardar árboles
DOM en el paquete org.w3d.dom.loader
57

Federico Peinado
www.federicopeinado.es

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