XML

XML (eXtensible Markup Language, «Расширяемый язык разметки») — это универсальный текстовый формат для создания, хранения и передачи структурированных данных между различными системами, приложениями и платформами. XML разработан Консорциумом W3C (World Wide Web Consortium) как язык разметки общего назначения, основанный на стандартах семантической и структурной разметки.​

История создания

Происхождение от SGML (1970-1980-е). История XML начинается с SGML (Standard Generalized Markup Language — «Стандартный язык обобщенной разметки»), разработанного в начале 1970-х годов под руководством Чарльза Голдфарба из компании IBM. SGML был ратифицирован Международной организацией по стандартизации (ISO) в 1986 году, но из-за своей сложности (его официальная спецификация составляла 150 страниц) он не получил широкого распространения.​

Развитие HTML и потребность в упрощении (1990-е). В то же время возникли две важные потребности:​

1. HTML (HyperText Markup Language) был разработан для отображения документов в Интернете, но оказался ограниченным в возможностях
2. Нужен был более простой, чем SGML, но более мощный, чем HTML, язык разметки​

Создание XML (1996-1998). В 1996 году Консорциум W3C поддержал инициативу создания новой версии языка разметки. Главную роль в разработке сыграл Йон Босак (Jon Bosak) из компании Sun, а редакторами спецификации были Тим Брэй и С.М. Шперберг-МакКвин. Команда разработчиков определила десять ключевых принципов для нового языка.​

Первая версия XML 1.0 была выпущена в феврале 1998 года и получила статус рекомендации W3C. Спецификация состояла всего из 26 страниц — примерно в 20 раз меньше, чем SGML. Язык сразу получил широкое признание, и в октябре 2000 года была принята вторая редакция спецификации с незначительными изменениями.​

Основные характеристики XML

Самоописательность. XML-документы содержат информацию о структуре данных прямо в самих документах через имена тегов. Это делает XML удобным для чтения как человеком, так и компьютером.​

Расширяемость. XML не определяет заранее набор тегов — разработчик может создавать собственные теги в соответствии с потребностями конкретной задачи. Это обеспечивает гибкость и универсальность языка.​

Независимость от платформы и языка программирования. XML-документы — это простые текстовые файлы, совместимые с любыми операционными системами и языками программирования.​

Иерархическая структура. Данные организуются в виде древовидной иерархии элементов, где каждый элемент может содержать текст, атрибуты и другие элементы.​

Простота синтаксиса. Формальный синтаксис однозначно определяется EBNF-правилами, что не допускает двояких толкований.​

Структура XML-документа

Типичный XML-документ состоит из нескольких компонентов:​

Объявление XML (Prologue). Начинается с информации о версии и кодировке:​

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

Корневой элемент. Обязательная часть документа, содержащая всё остальное содержимое:​

xml<catalog>
  <!-- содержимое документа -->
</catalog>

Элементы. Основные строительные блоки, состоящие из открывающего тега, содержимого и закрывающего тега:​

xml<book id="bk101">
  <author>Габриэль Гарсиа Маркес</author>
  <title>Сто лет одиночества</title>
</book>

Атрибуты. Дополнительная информация, содержащаяся внутри открывающего тега:​

xml<book id="bk101" year="1967">

Комментарии. Текст, игнорируемый обработчиками:​

xml<!-- Это комментарий -->

CDATA-секции. Для включения текста, содержащего спецсимволы:​

xml<![CDATA[Здесь можно использовать < > & без экранирования]]>

Правила и соглашения XML

Для корректно сформированного (well-formed) XML-документа необходимо соблюдать следующие правила:​

1. Все теги должны быть правильно закрыты
2. Все элементы должны быть правильно вложены друг в друга
3. Имена тегов чувствительны к регистру
4. Должен присутствовать корневой элемент
5. Значения атрибутов должны быть заключены в кавычки​

Сопутствующие технологии

XSD (XML Schema Definition). Язык для описания и валидации структуры XML-документов. XSD более мощный и гибкий, чем его предшественник DTD, поддерживает типы данных и пространства имен.​

XSLT (eXtensible Stylesheet Language Transformations). Язык преобразования XML-документов в другие форматы, такие как HTML, текст или другие XML-документы. XSLT позволяет применять правила преобразования к данным без изменения самого XML.​

XPath. Язык для выбора элементов в XML-документе.​

DOM (Document Object Model). Программный интерфейс для работы с XML-документами.​

Применение XML

XML используется в широком спектре приложений и сценариев:​

Обмен данными между системами. На протоколе SOAP (который мы рассматривали ранее) используется XML для передачи SOAP-сообщений.​

Конфигурационные файлы. Многие приложения используют XML-файлы для хранения параметров конфигурации.​

Веб-сервисы и REST API. XML часто используется для передачи данных в веб-сервисах наряду с JSON.​

Офисные документы. Форматы DOCX, XLSX и PPTX в Microsoft Office основаны на XML.​

Публикация и управление контентом. RSS-каналы для распределения контента используют XML.​

Электронная торговля и EDI. Обмен электронной информацией между предприятиями часто использует XML.​

Данные географического информирования. GML (Geography Markup Language) основан на XML.​

Преимущества XML

Универсальность. Подходит для хранения и передачи любых структурированных данных.​

Читаемость. Легко читается человеком благодаря понятным названиям тегов.​

Расширяемость. Можно создавать свои теги и структуры, адаптируя язык к конкретным потребностям.​

Совместимость. Текстовый формат обеспечивает совместимость со всеми платформами и системами.​

Валидация. Возможность определения и проверки структуры документов через XSD.​

Инструменты и экосистема. Богатое сообщество инструментов и библиотек для работы с XML.​

Недостатки XML

Многословность. XML-документы могут быть значительно больше по размеру, чем данные в других форматах, таких как JSON или CSV.​

Производительность. Обработка больших XML-документов может быть медленнее по сравнению с бинарными форматами.​

Сложность парсинга. Для непрофессионалов парсинг XML может быть сложным.​

Различие между XML и HTML

Хотя XML и HTML похожи синтаксически, они предназначены для разных целей:​

XML остаётся критически важной технологией в современном IT-мире, обеспечивая стандартизированный способ структурирования и обмена данными между различными системами и приложениями.​