初学者XML教程

什么是XML？

XML代表可扩展标记语言。 它是一种使用标记并且可以扩展的语言（不是编程语言）。 它源自标准通用标记语言（SGML）。 XML还使用DTD（文档类型定义）来定义XML文档结构。

XML不用于处理计算操作和算法。 因此，XML不是一种编程语言。 主要目标是传输数据，而不是显示信息。 XML弥合了人类可读性和机器可读性之间的鸿沟。 与HTML标签不同，XML标签具有自我描述性。

XML是一种开放格式。 XML的文件扩展名是.xml。

XML的历史

XML的历史可以追溯到1996年，并于1998年首次发布。World Wide Web Consortium（W3C）是XML的开发者，并于1998年成为W3C的推荐。

有两种版本的XML。

• XML 1.0
• XML 1.1

XML 1.1是最新版本。但是，XML 1.0是最常用的版本。

XML的编辑器是：

• Tim Bray,
• Jean Paoli,
• C. M. Sperberg,
• Eve Maler,
• François Yergeau.

XML功能

这是XML的一些重要功能：

• 它是可扩展的并且易于阅读。
• 它与平台和语言无关。
• 它保留空白。
• 整体简单。
• 自我描述的性质。
• 它将数据与HTML分开。
• XML标签未预定义。您需要定义自定义标签。
• XML被设计为承载数据，而不是显示该数据。
• XML的标记代码对于人类来说很容易理解。
• 结构良好的格式易于从程序中读取和写入。
• XML是一种可扩展的标记语言，例如HTML。

XML编码

编码是将Unicode字符转换为它们的二进制表示形式。 UTF用于XML编码。 UTF代表UCS（UCS代表通用字符集）转换格式。

主要有两种类型的UTF编码。

• UTF-8：UTF-8使用8位表示字符。

例子：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

• UTF-16

它使用16位来表示字符。

例子：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>

您可以在XML声明中使用编码。 UTF-8是XML的默认编码。

XML语法

下面的代码段显示了基本的XML语法。

<?xml version = "1.0" encoding = "UTF-8" ?>
<root>
    <child>
        <subchild>.....</subchild>
    </child>
</root>

XML声明

XML声明由XML版本，字符编码或/和独立状态组成。 该声明是可选的。

XML声明的语法
下面的代码段显示了XML声明的语法。

<?xml version="version_number," encoding="character_encoding" standalone="yes_or_no" ?> 

XML声明规则
以下是XML声明规则。

• 如果存在XML声明，则它必须是出现的第一件事。
• XML声明区分大小写，并且必须以小写的<？xml开头。
• 它没有结束标签。

XML声明示例
以下代码段显示了XML声明的示例。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no" ?>

XML注释

注释是可选的。 添加注释有助于理解文档内容。

XML注释的语法
注释以 <!– 开始，以 –> 结尾.。

以下代码段显示了XML注释的语法。

<!-- Add your comment here -->

XML标签和元素

标签除声明外均成对使用。 每个标签对都由一个开始标签（也称为开始标签）和一个结束标签（也称为结束标签）组成。

标记名称包含在<>中。 对于特定的标签对，开始标签和结束标签必须相同，除了结束标签在<后面有/之外。

<name>...</name>

开头和结尾标签之间的任何内容都称为内容。

开头标签，内容和结束标签统称为元素。

Opening tag + content + closing tag = an element

注意：元素也可能包含属性。 您将很快学习这些属性。

让我们考虑以下要素。

<age>20</age>

在以上元素中，

age是元素的名称。
注意：标签名称也称为元素或元素名称。

• <age>-开头标签
• 25 -内容
• </age> -结束标记。

如果标签之间没有内容，如下所示，则称为空标签。

<result></result>

XML标签和元素规则
以下列表显示了XML标签和元素规则。

• 标签区分大小写。

例子：

正确的：

<age>20</age>

错误的:

<age>20</Age>

注意：AGE，Age和age是XML中的三个不同名称。

• 所有XML文档都必须包含一个根元素。
• 所有元素都必须具有结束标记（声明除外）。
• 标签名称必须以字母或下划线开头，并且不能以XML开头。
• 标签名称可以包含字母，数字，连字符，下划线和句点。 连字符下划线，并且句点是唯一允许使用的标点符号。
• 标签名称不能包含空格。
• 所有元素必须正确嵌套。

例子：

正确的：

<b><u>This text is bold and italic</u></b>

错误的:

<b><u>This text is bold and italic.</b></u>

XML属性

元素的属性放置在开始标签中的标签名称之后。 您可以为具有不同属性名称的单个元素添加多个属性。

让我们考虑下面的XML文档。

<company name="ABC Holdings" location="London">  
    <chairman>Mr. John</chairman>  
    <gm>Mr. Wood</gm>  
</company>  

公司元素中有两个属性，即名称和位置。

让我们研究一下name属性，

• name=”ABC Holdings”-属性
• name -属性名称
• ABC Holdings –属性值

注意：属性名称也称为属性。

另外，请注意，在上面的示例中，company 是根元素。

XML属性规则

下面的列表显示了XML属性规则。

• 属性值必须在引号内。
• 一个元素不能包含多个具有相同名称的属性。

属性与元素
您是否仍然对属性和元素之间的区别感到困惑？ 这是另一个例子。

让我们考虑下面给出的文档A和B。

文件A：

<teacher subject="English">
    <name>Mr. John</name>.
    <qualification>Graduate</qualification>
</teacher>

文件B：

<teacher>
    <subject>English</subject>
    <name>Mr. John</name>
    <qualification>Graduate</qualification>
</teacher>

在文档A中，主题是属性。

在文档B中，主题是元素。

XML实体

什么是XML实体？
简而言之，实体是表示特殊字符的一种方式。 实体也称为实体引用。

为什么需要XML实体？
XML中保留了某些字符（例如“，＆<等），它们被称为特殊字符，不能直接用于其他目的。

例如，<和>符号a用于标记。 您不能直接从键盘上键入小于或大于符号。 相反，您需要使用实体。

下表显示了一些流行的XML实体。

字符	描述	Entity Name	Usage
“	引号（双引号）	quot	"
&	＆符	amp	&
‘	撇号（单引号）	apos	'
<	小于符号	lt	&lt;
>	大于符号	gt	&gt;

Example:

<friend>
        <name>My friends are Alice &amp; Jane.</name>
</friend>

HTML与XML

HTML和XML之间的相似之处
以下列表显示了HTML和XML之间的相似之处。

• 两者都是开放格式。
• 两者都是标记语言。
• 两者都使用标签和属性来描述内容。

HTML和XML之间的差异
即使XML就像HTML，XML也不能替代HTML。 HTML和XML之间也有一些明显的区别。

下表列出了HTML和XML之间的比较。

代表	超文本标记语言	可扩展标记语言
语言种类	预定义的标记语言。	用于指定标记语言的框架。
结构细节	不提供。	提供。
目的	用于显示数据。	用于传输数据
驱动	格式驱动。	内容驱动。
Nature	具有静态性质。	具有动态性。
Tag类型	预定义标签。	用户定义的标签。
Tag限制	数量有限的标签可用。	标签是可扩展的。
结束标签	使用结束标记不是必需的（但建议使用结束标记）。	结束标记是强制性的。
命名空间支持	不支持。	支持。
区分大小写	标签不区分大小写。	标签区分大小写。
空格	空白不能保留（可以忽略空白）。	保留空白（不能忽略空白）。
用JavaScript解析	不需要任何额外的应用程序。	需要DOM实现。
代码嵌套	不一定需要。	需要。
Errors	可以忽略小错误。	不允许出现错误。
文件扩展名	.html or .htm	.xml
大小	较大。	比较小。
引号	属性值不需要引号。	XML属性值必需。
对象支持	提供本机对象支持。	对象必须由约定表示。
null支持	本机识别空值。	需要在元素上使用xsi:nil。
格式决定	提供应用程序数据的直接映射。	需要更大的努力。
学习曲线	与XML相比，学习曲线不那么陡峭。	陡峭的学习曲线。
网站	https://html.spec.whatwg.org/	https://www.w3.org/TR/xml11/

Basic HTML Syntax

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>Document</title>
</head>
<body>
     
</body>
</html>

Basic XML Syntax

<?xml version = "1.0" encoding = "UTF-8" ?>
<root>
    <child>
        <subchild>.....</subchild>
    </child>
</root>

Same example with HTML and XML

With HTML

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>Document</title>
</head>
<body>
         <p>Book</p>
    <p>Name: Anna Karenina</p>
    <p>Author: Leo Tolstoy</p>
    <p>Publisher: The Russian Messenger</p>
</body>
</html>

With XML

<?xml version = "1.0" encoding = "UTF-8" ?>
<book>
        <name>Anna Karenina</name> 
        <author>Leo Tolstoy</author> 
      <publisher>The Russian Messenger</publisher>
</book>

JSON与XML

JSON和XML之间的相似之处
下面的列表显示了JSON和XML之间的相似之处。

• 两者都是开放格式。
• 两者都是自我描述的。
• 两者都具有层次结构。
• 两者都可以通过几种编程语言进行解析和使用。

JSON和XML之间的差异
XML和JSON之间也有一些区别。

下表显示了JSON和XML之间的比较。

内容	JSON	XML
代表	JavaScript对象表示法	可扩展标记语言
延伸自	JavaScript	SGML
数据存储	数据存储为键值对。	数据存储为树状结构。
命名空间	不支持名称空间。	支持名称空间。
注释	不支持添加注解。	可以添加注解。
数据可访问性	可以作为JSON对象轻松访问。	数据需要解析。
元数据	不支持添加元数据。	可以写元数据。
类型	JSON 类型: string, number, array, Boolean.	所有XML数据都应该是字符串。
支持的数据类型	仅支持文本和数字数据类型。	支持多种数据类型（文本，数字，图像等）
数组的支持	与XML相比，对数组的更多支持.	没有或更少支持数组。
对象的支持	对对象的本机支持。	该对象必须通过约定表示。
AJAX工具包支持	支持的。	不完全支持。
检索值	简单的。	难的。
反序列化/序列化	完全自动化。	开发人员必须编写JavaScript代码。
浏览器支持	大多数浏览器都支持。	跨浏览器的XML解析可能很棘手。
编码方式	仅支持UTF-8编码。	它支持各种编码。
显示能力	没有显示功能。	提供显示功能。
文件尺寸	比XML小。	比JSON大。
文件扩展名	.json	.xml
安全	不太安全。	比JSON更安全。
易于阅读	比较容易。	比较困难。
学习曲线	简单易学。	陡峭的学习曲线。
Website	https://www.json.org/json-en.html	https://www.w3.org/TR/xml11/

Basic JSON Syntax

{string:value, .......}

Same example with JSON and XML

With JSON

{"books,":[
   {"name":"Anna Karenina", "author":"Leo Tolstoy"},
   {"name":"One Hundred Years of Solitude", "author":"Gabriel Garcia Marquez"},
   {"name":"The Great Gatsby", "author":"Scott Fitzgerald"},
   {"name":"Invisible Man", "author":"Ralph Ellison"}
]}

With XML

<?xml version = "1.0" encoding = "UTF-8" ?>
<books>
    <book>
        <name>Anna Karenina</name> 
        <author>Leo Tolstoy</author> 
    </book>
    <book>
        <name>One Hundred Years of Solitude</name> 
        <author>Gabriel Garcia Marquez</author> 
    </book>
    <book>
        <name>The Great Gatsby</name> 
        <author>Scott Fitzgerald</author> 
    </book>
    <book>
        <name>Invisible Man</name> 
        <author>Ralph Ellison</author>
    </book>
</books>

XML DTD

什么是DTD？
DTD代表文档类型定义。 它使用一些法律元素定义了XML文档的结构。 XML DTD是可选的。

DTD规则
以下列表显示了DTD规则。

• 如果存在DTD，则它必须出现在文档的开头（只有XML声明可以出现在DTD上方）。
• 元素声明必须以！开头。 标记。
• 根元素的DTD名称和元素类型必须相同。

DTD的例子
内部DTD的示例：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE student [
<!ELEMENT student (firstname,lastname,school)>  
<!ELEMENT firstname (#PCDATA)>  
<!ELEMENT lastname (#PCDATA)>  
<!ELEMENT school (#PCDATA)> 
]>
<student>  
    <firstname>Mark</firstname>  
    <lastname>Wood</lastname>  
    <school>Hills College</school>  
</student>

在上面的示例中，

• ！DOCTYPE学生指示DTD声明的开始。 学生是XML文档的根元素。
• ！ELEMENT student表示Student元素必须包含名字，姓氏和学校元素。
• ！ELEMENT firstname表示firstname元素的类型为#PCDATA（已解析的字符数据）。
• ！ELEMENT lastname表示lastname元素的类型为#PCDATA。
• ！ELEMENT school指示school元素为#PCDATA类型。

外部DTD的示例：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>  
<!DOCTYPE student SYSTEM "student.dtd">  
<student>  
    <firstname>Mark</firstname>  
    <lastname>Wood</lastname>  
    <school>Hills College</school>  
</student>  

DTD文件内容（student.dtd）如下。

<!ELEMENT student (firstname,lastname,school)>  
<!ELEMENT firstname (#PCDATA)>  
<!ELEMENT lastname (#PCDATA)>  
<!ELEMENT school (#PCDATA)>

XML DOM

什么是DOM？
DOM代表文档对象模型。 它定义了访问和处理XML文档的标准方式。 DOM具有（分层）树结构。

DOM范例
让我们考虑下面的XML文档。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>  
<school>
    <student>  
        <name>
            <first_name>Alex</first_name>  
            <last_name>Clarke</last_name>  
        </name>
        <age>14</age>  
        <address>No. 35, Flower Road, Leeds</address>  
    </student> 
</school>

上面的XML文件的树结构如下图所示。

XML验证

什么是格式正确的XML文档？
格式正确的XML文档是具有正确语法的XML文档。

什么是有效的XML文档？
有效的XML文档格式正确，并且符合DTD规则。

XML命名空间

为什么命名空间？
命名空间有助于避免元素名称冲突。

命名空间声明
以下显示了名称空间声明的语法。

<element xmlns:name="URL">

在以上声明中，

• xmlns关键字指示名称空间的开始。
• 名称是名称空间的前缀。
• URL是名称空间标识符。

命名空间的例子
以下代码段显示了名称空间的示例。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>  
<abt:about xmlns:abt="https://www.guru99.com/about-us.html">  
    <abt:founder>Krishna</abt:founder>  
    <abt:vision>Fun and Free Education for ALL</abt:vision>  
</abt:about>   

XML编辑器

有几种可用的XML编辑器。任何文本编辑器（例如记事本等）都可以用作XML编辑器。

以下列表显示了2021年一些流行的XML编辑器。

1）XML记事本：
XML Notepad是XML的开源编辑器。它具有树视图，左侧窗格具有XSL输出，右侧具有节点文本。它的底部有一个错误调试窗口。

关键统计数据：

• 类型-XML编辑器
• 开发人员-Microsoft
• 支持的操作系统-Microsoft Windows。
• 价格-免费

链接：http：//microsoft.github.io/XmlNotepad/

2）Stylus Studio：
Stylus Studio是用C ++编写的可扩展标记语言（XML）的IDE。它允许用户编辑和转换XML文档，诸如电子数据交换（EDI），CSV和关系数据之类的数据。

关键统计数据：

• 类型-XML的集成开发环境（IDE）
• 开发人员-Progress Software Corporation
• 支持的操作系统-Microsoft Windows。
• 价格-已付费（有关最新价格，请参阅下面的网站），提供免费试用。

链接：http：//www.stylusstudio.com/

3）Altova XMLSpy：
XMLSpy主要作为JSON和XML编辑器销售。它具有内置的模式设计器和编辑器。它包括Visual Studio和Eclipse的集成。

关键统计数据：

• 类型-XML编辑器
• 开发人员-Altova
• 支持的操作系统-Microsoft Windows。
• 价格-已付费（有关最新价格，请参阅下面的网站），提供免费试用。

链接：https：//www.altova.com/xmlspy-xml-editor

4）Oxygen XML编辑器：
Oxygen XML是用Java开发的跨平台编辑器。它有助于验证DTD，W3C XML模式，RELAX NG，Schematron，NRL和NVDL模式等模式。

关键统计数据：

• 类型-XML编辑器
• 开发人员-SyncRO Soft Ltd
• 支持的操作系统-Windows，Linux和Mac OS X
• 价格-已付款（最新价格请参见下面给出的网站

链接：https：//www.oxygenxml.com/

5）Xmplify：
Xmplify XML Editor提供了一个完全基于XML的编辑环境，具有基于DTD和XML Schema的自动，自动文档验证等。

关键统计数据：

• 类型-XML编辑器
• 开发人员-MOSO公司
• 支持的操作系统-Mac OS。
• 价格-已付款（最新价格请参见下面给出的网站

链接：http：//xmplifyapp.com/

XML解析器

XML解析器是一个软件库，提供了使用XML文档的接口。它检查XML文档的格式是否正确。一些解析器还可以验证XML文档。现代浏览器随附XML解析器。

SAX
SAX代表XML的简单API。它是用于解析XML文档的应用程序接口（API）。它们的行为类似于Java中的事件处理程序。

与DOM不同，SAX是基于事件的XML解析器的示例。

这是SAX和DOM之间的一些重要区别。

	SAX	DOM
代表	XML的简单API	文件对象模型
解析器类型	基于事件	基于对象
读写XML	只读	读写
插入/更新/删除节点	无法插入/更新/删除节点	可以插入/更新/删除节点
存储效率	良好的内存效率	变化
速度	比DOM解析器慢	比SAX Parser更快
适合于	小型文件	大文件

XML数据绑定

XML数据绑定是将XML文档中的数据表示为计算机内存中的业务对象。

XML数据绑定有三种方法。

• 基于XML模式的数据绑定：相应的XML类是基于模式创建的。
• 基于类的数​​据绑定：基于类创建相应的XML模式。
• 基于映射的数据绑定：它描述了现有XML模式如何映射到一组类（反之亦然）。

也有XML数据绑定框架。

例子：

• gSOAP
• xStream

XML数据绑定使用框架很容易。数据绑定框架会为您生成大量代码。您需要输入DTD或XML模式。

XML模式

XML模式（也称为XML模式定义或XSD）用于描述XML文档结构。它是DTD的替代方法。

为什么架构很重要？
DTD不能作为模式强大，因为它没有足够的可扩展性和灵活性。因此，它可能不适用于某些情况。在这种情况下，方案很重要。使用XML模式的主要目的是定义XML文档的元素和属性。

XML模式与DTD有何不同？
以下比较显示XSD（XML架构）与DTD有何不同。

	DTD	XSD
代表	文件类型定义	XML模式定义
可扩展性	不可扩展	可扩展
控制XML结构	更少的控制	更多控制
支持的数据类型	不支持	支持
命名空间支持	不支持	支持

以下代码段显示了XML模式的示例。

xs:schema xmlns:xs = "http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
    <xs:element name = "employee">
        <xs:complexType>
            <xs:sequence>
                <xs:element name = "firstname" type = "xs:string" />
                <xs:element name = "lastname" type = "xs:string" />
                <xs:element name = "phone" type = "xs:int" />
            </xs:sequence>
        </xs:complexType>
    </xs:element>
</xs:schema>

XML的优点

在这里，XML的优点/好处：

• 它使传输和共享数据变得容易。
• XML改善了各种平台之间的数据交换。
• 它是一种标记语言，是放置在文本文档中的一组字符或/和符号。
• XML指示XML文档显示后的外观。
• 它简化了平台更改过程。
• 它增强了数据可用性。
• 它支持多语言文档和Unicode。
• 提供相对容易学习和编码的代码。
• 它是一种标记语言，是放置在文本文档中的一组字符或/和符号。
• 它使用DTD和Schema执行验证。
• 使文档可以在系统和应用程序之间传输。借助XML，您可以在不同平台之间快速交换数据。
• XML将数据与HTML分开。

XML的缺点

这是使用XML的缺点/缺点：

• XML需要处理应用程序。
• XML语法类似于另一种“基于文本”的数据传输格式，这有时会造成混淆。
• 不支持内在数据类型
• XML语法是多余的。
• 不允许用户创建他的标签。

概括

• XML代表可扩展标记语言。 XML是一种使用标记并且可以扩展的语言（不是编程语言）。
• 主要目标是传输数据，而不是显示数据。
• XML 1.1是最新版本。但是，XML 1.0是最常用的版本。
• 标签除声明外均成对使用。
• 开头标签+内容+结束标签=一个元素
• 实体是表示特殊字符的一种方式。
• DTD代表文档类型定义。它使用一些法律元素定义了XML文档的结构。 XML DTD是可选的。
• DOM代表文档对象模型。它定义了访问和处理XML文档的标准方式。
• 格式正确的XML文档是具有正确语法的XML文档。
• 有效的XML文档格式正确，并且符合DTD规则。
• 命名空间有助于避免元素名称冲突。