Universidade de São Paulo Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação Departamento de...

Universidade de São PauloInstituto de Ciências Matemáticas e de ComputaçãoDepartamento de Computação e Estatística

Servidor de Documentos Servidor de Documentos XML Usando JavaXML Usando Java

Aluno: Werley Ribeiro MartinsAluno: Werley Ribeiro Martins

Orientador: Prof. Dr. Dilvan de Abreu MoreiraOrientador: Prof. Dr. Dilvan de Abreu Moreira

Setembro - 2001Setembro - 2001

2

Organização da Apresentação

IntroduçãoIntrodução

Tecnologias UtilizadasTecnologias Utilizadas

Arquitetura do Servidor XMLArquitetura do Servidor XML

Funcionamento dos MétodosFuncionamento dos Métodos

Aplicação GráficaAplicação Gráfica

Testes RealizadosTestes Realizados

ConclusõesConclusões

3

Introdução

Crescimento de aplicações no ambiente WWW (Crescimento de aplicações no ambiente WWW (World World

Wide WebWide Web))

Disponibilização de uma variedade de informaçõesDisponibilização de uma variedade de informações

Documentos eletrônicos estão cada vez mais complexosDocumentos eletrônicos estão cada vez mais complexos

Surgimento de novos e complexos tipos de dados Surgimento de novos e complexos tipos de dados

O padrão HTML (O padrão HTML (HyperText Markup LanguageHyperText Markup Language) não ) não

fornece recursos suficientes para formatar tais documentosfornece recursos suficientes para formatar tais documentos

4

Introdução

XML (XML (Extensible Markup LanguageExtensible Markup Language))

criada para resolver as limitações da linguagem HTMLcriada para resolver as limitações da linguagem HTML

separa o conteúdo de sua apresentaçãosepara o conteúdo de sua apresentação

permite criar seus próprios tipos de elementos (permite criar seus próprios tipos de elementos (tagstags))

XSL (XSL (Extensible Stylesheet LanguageExtensible Stylesheet Language))

expressa como o conteúdo dos documentos XML é apresentadoexpressa como o conteúdo dos documentos XML é apresentado

converte um documento XML em outras linguagensconverte um documento XML em outras linguagens

5

Introdução

MotivaçãoMotivação Como os dados XML podem ser extraídos de grandes documentos Como os dados XML podem ser extraídos de grandes documentos

XMLXML??

XQL (XML XQL (XML Query LanguageQuery Language)) é uma linguagem de consulta para é uma linguagem de consulta para

documentos XMLdocumentos XML

A partir daí, deseja-se realizar algum tipo de manipulação com os A partir daí, deseja-se realizar algum tipo de manipulação com os

dados de documentos XMLdados de documentos XML

Executar diversas operações sobre esses dados, que podem ser Executar diversas operações sobre esses dados, que podem ser

obtidos através da linguagem de consulta XQLobtidos através da linguagem de consulta XQL

6

Introdução

ObjetivoObjetivo Desenvolver um servidor capaz de realizar diversas operações Desenvolver um servidor capaz de realizar diversas operações

sobre documentos XML e XSL como:sobre documentos XML e XSL como:

incluir novos documentos no repositório ou dentro de um incluir novos documentos no repositório ou dentro de um

documento já existentedocumento já existente

apagar um documento por inteiro ou somente parte deleapagar um documento por inteiro ou somente parte dele

realizar consultas sobre esses documentos, retornando realizar consultas sobre esses documentos, retornando

conteúdos em diversos formatosconteúdos em diversos formatos

transformar um documento XML em outras linguagens, transformar um documento XML em outras linguagens,

através da linguagem XSLatravés da linguagem XSL

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Tecnologias Utilizadas

DOM (DOM (Document Object ModelDocument Object Model)) Representa um documento XML bem formado na forma de uma Representa um documento XML bem formado na forma de uma

árvoreárvore

Cria um modelo de objeto na forma como estão organizados os Cria um modelo de objeto na forma como estão organizados os

dados do documentodados do documento

Fornece um conjunto de objetos e interfaces que representam o Fornece um conjunto de objetos e interfaces que representam o

conteúdo e a estrutura de documentos XML sem perda de conteúdo e a estrutura de documentos XML sem perda de

informações significativasinformações significativas

Permite acessar e manipular a informação contida em documentos Permite acessar e manipular a informação contida em documentos

XMLXML

8


<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?><!DOCTYPE documento SYSTEM "Documento.dtd"><?xml-stylesheet type="text/xsl" href="Documento.xsl"?><documento>

<título>Servidor de Documentos XML Usando JAVA</título><capítulo>

<título>Capítulo 1 - Introdução</título><conteúdo>... </conteúdo>

</capítulo></documento>

documentodocumento

títulotítulo

títulotítulo conteúdoconteúdo

capítulocapítulo

Servidor de Documentos

XML Usando Java


XML Usando Java

Capítulo 1 - Introdução


......

DOM (Document Object Model)

Documento XML Representação DOM

9


Interfaces DOMInterfaces DOM

NodeNode - qualquer objeto em uma árvore de nós - qualquer objeto em uma árvore de nós

DocumentDocument - documento XML como uma árvore de nós - documento XML como uma árvore de nós

ElementElement - um elemento em uma árvore de nós - um elemento em uma árvore de nós

AttrAttr - um atributo contido em um - um atributo contido em um ElementElement

TextText - texto contido em um - texto contido em um ElementElement ou ou AttrAttr

DocumentTypeDocumentType - DTD associado à árvore de nós - DTD associado à árvore de nós

10


JavaSpacesJavaSpaces

Pode ser utilizado como um repositório para armazenamento de Pode ser utilizado como um repositório para armazenamento de

objetos JAVAobjetos JAVA

Documentos XML são armazenados na forma de objetos DOM, que Documentos XML são armazenados na forma de objetos DOM, que

são objetos JAVAsão objetos JAVA

Um espaço compartilhado onde objetos (entradas) são armazenadosUm espaço compartilhado onde objetos (entradas) são armazenados

Permite armazenamento de forma transiente ou persistentePermite armazenamento de forma transiente ou persistente

Possui um conjunto de operações reduzidoPossui um conjunto de operações reduzido

11


JavaSpaces

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Utilização de bibliotecas para a realização das operações:Utilização de bibliotecas para a realização das operações:

Xerces – Xerces – parserparser XML para converter um documento XML em um XML para converter um documento XML em um

objeto DOM, além de verificar sua validade, caso tenha um DTDobjeto DOM, além de verificar sua validade, caso tenha um DTD

Xalan – processador XSL para transformar documentos XML em Xalan – processador XSL para transformar documentos XML em

documentos HTML, texto ou em outros documentos XMLdocumentos HTML, texto ou em outros documentos XML

GMD-IPSI XQL – ferramenta de consulta e armazenamento que GMD-IPSI XQL – ferramenta de consulta e armazenamento que

utiliza a linguagem XQL para consultar dados de documentos utiliza a linguagem XQL para consultar dados de documentos

XML, podendo ser aplicadas em qualquer nó de uma árvore DOMXML, podendo ser aplicadas em qualquer nó de uma árvore DOM

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Arquitetura do Servidor XML

InterfaceInterface define quais os métodos que são executados pelo servidor sobre os define quais os métodos que são executados pelo servidor sobre os

documentos armazenadosdocumentos armazenados

ProxyProxy realiza a conexão entre as aplicações cliente e o servidorrealiza a conexão entre as aplicações cliente e o servidor implementa a interfaceimplementa a interface esconde do usuário o que é feito localmente do que é feito no esconde do usuário o que é feito localmente do que é feito no

servidorservidor permite a migração de funcionalidade entre os lados cliente e permite a migração de funcionalidade entre os lados cliente e

servidor, implementando a mesma interfaceservidor, implementando a mesma interface

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Acesso aosDocumentosSolicitação

dos Serviços

Conexão

Manipulaçãodos Serviços

JavaSpacesJavaSpaces

ServidorXML

ServidorXML

ProxyProxy

InterfaceInterface

ClienteCliente

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16

Funcionamento dos Métodos

Os objetos DOM são armazenados dentro de uma classe, Os objetos DOM são armazenados dentro de uma classe, chamada chamada NameName, que são as entradas do espaço , que são as entradas do espaço JavaSpacesJavaSpaces

Name Name possui 3 campos:possui 3 campos: documentdocument - representação DOM do documento a ser armazenado - representação DOM do documento a ser armazenado namename - - namename único para identificar um DOM único para identificar um DOM dtddtd - conteúdo do arquivo DTD, caso exista, ou - conteúdo do arquivo DTD, caso exista, ou nullnull, caso contrário, caso contrário

Uma estrutura Uma estrutura VectorVector contém os campos contém os campos namename para para identificar quais identificar quais namesnames estão armazenados no espaço estão armazenados no espaço

JavaSpacesJavaSpaces possui vários possui vários NamesNames e um e um VectorVector em seu espaço em seu espaço

17


Manipulações com Manipulações com NamesNames

isName(doc)isName(doc)

createName(Java_course)createName(Java_course)

getNames(//título)getNames(//título)

destroyName(course)destroyName(course)

truetrue

OKOK

[[docdoc]]

getNames(null)getNames(null)

[[doc, course, server, Java_coursedoc, course, server, Java_course]]

doc

course

Java_course

server

18


Manipulações com Manipulações com NamesNames

isName(doc)isName(doc)

createName(Java_course)createName(Java_course)

getNames(//título)getNames(//título)

changeName(server, XMLServer)changeName(server, XMLServer)

destroyName(course)destroyName(course)

truetrue

OKOK

[[docdoc]]

coursecourse

getNames(null)getNames(null)

[[doc, course, server, Java_coursedoc, course, server, Java_course]]

XMLServerXMLServer

doc

Java_course

serverXMLServer

19


Adicionando um novo documento no repositórioAdicionando um novo documento no repositórioString add(String name, Document XML, boolean DTD)String add(String name, Document XML, boolean DTD)

String add(String name, Reader XML, boolean DTD)String add(String name, Reader XML, boolean DTD)

VerificarValidade

VerificarValidade

XERCESXERCESDocumento

XML

DocumentoXML

Tem DTD

Não tem DTD

name = name

document = Document(XML)

dtd = null

name = name


dtd = null

Name

20

O Servidor XML

VerificarValidade

VerificarValidade

Documentonão é

adicionado norepositório

Documentonão é

adicionado norepositório

name = name


dtd = null

name = name


dtd = null

Inválido

Válido

DTD não está embutidono documento XML

DTD está embutidono documento XML

name = name


dtd = String(DTD(XML))

name = name


dtd = String(DTD(XML))

Name

Name

- Pode ser adicionado no- Pode ser adicionado no

repositório se DTD = repositório se DTD = falsefalse

21


Adicionando um novo documento em um já existenteAdicionando um novo documento em um já existenteString addIn(String name, String XQLquery, Document xml) String addIn(String name, String XQLquery, Document xml) String addIn(String name, String XQLquery, Reader xml) String addIn(String name, String XQLquery, Reader xml) String addIn(String name, Reader XQLquery, Document xml) String addIn(String name, Reader XQLquery, Document xml) String addIn(String name, Reader XQLquery, Reader xml)String addIn(String name, Reader XQLquery, Reader xml)

DocumentoXML já

existente norepositório

DocumentoXML já

existente norepositório

DocumentoXML jáexistente

com o novodocumento

DocumentoXML jáexistente

com o novodocumento

GMD-IPSIXQL

GMD-IPSIXQL

Novodocumento

XML

Novodocumento

XML

22



capítulocapítulo

Capítulo 2 - Linguagens de Programação


......

Adicionando um novo documento em um já existenteAdicionando um novo documento em um já existenteEx: addIn(doc, /documento, capitulo2.xml)Ex: addIn(doc, /documento, capitulo2.xml)

documentodocumento

títulotítulo


capítulocapítulo


XML Usando Java


XML Usando Java



......

Documento XML já existente no repositório

Novo documento XML

23



capítulocapítulo



......

Adicionando um novo documento em um já existenteAdicionando um novo documento em um já existenteEx: addIn(doc, /documento, capitulo2.xml)Ex: addIn(doc, /documento, capitulo2.xml)

documentodocumento

títulotítulo


capítulocapítulo


XML Usando Java


XML Usando Java



......

Documento após a operação

24


Adicionando um novo documento em um já existenteAdicionando um novo documento em um já existente

QueryQuery indica onde o novo documento será adicionado no indica onde o novo documento será adicionado no

documento existente no repositóriodocumento existente no repositório

QueryQuery deve retornar um único elemento deve retornar um único elemento

Documento é adicionado sem verificar sua validadeDocumento é adicionado sem verificar sua validade

A validade pode ser verificada através do método A validade pode ser verificada através do método validateDOMvalidateDOM

25


Validar um objeto DOMValidar um objeto DOMString validateDOM(String name)String validateDOM(String name)

DocumentoVálido

DocumentoVálido

DocumentoInválido

DocumentoInválido

XERCESXERCESXML

RepresentaçãoXML do

objeto DOM

XMLRepresentação

XML doobjeto DOM

DTDValor contidono campo dtd

da classe Name

DTDValor contidono campo dtd

da classe Name

Cria dois arquivos temporários:Cria dois arquivos temporários:

26


Apagando dados XMLApagando dados XMLvoid delete(String name[], String XQLquery)void delete(String name[], String XQLquery)

void delete(String name[], Reader XQLquery)void delete(String name[], Reader XQLquery)

QueryQuery deve retornar um ou mais elementos deve retornar um ou mais elementos

GMD-IPSIXQL

GMD-IPSIXQL

DocumentoXML

DocumentoXML

DocumentoXML sem os dados

consultados

DocumentoXML sem os dados

consultados

27


Apagando dados XMLApagando dados XMLEx:Ex: delete(doc, //capítulo/título) delete(doc, //capítulo/título)

documentodocumento

títulotítulo

conteúdoconteúdo

capítulocapítulo


XML Usando Java


XML Usando Java

......

Documento antes da operação

títulotítulo



28


Apagando dados XMLApagando dados XMLEx:Ex: delete(doc, //capítulo/título) delete(doc, //capítulo/título)

documentodocumento

títulotítulo

conteúdoconteúdo

capítulocapítulo


XML Usando Java


XML Usando Java

......

Documento após a operação

29


Operações de ConsultaOperações de Consultaboolean isQuery(String name[], String XQLquery) boolean isQuery(String name[], String XQLquery)

boolean isQuery(String name[], Reader XQLquery)boolean isQuery(String name[], Reader XQLquery)

Document[] getDoc(String name[], String XQLquery)Document[] getDoc(String name[], String XQLquery)

Document[] getDoc(String name[], Reader XQLquery) Document[] getDoc(String name[], Reader XQLquery)

Reader[] getText(String name[], String XQLquery) Reader[] getText(String name[], String XQLquery)

Reader[] getText(String name[], Reader XQLquery)Reader[] getText(String name[], Reader XQLquery)

GMD-IPSIXQL

GMD-IPSIXQL

DocumentoXML

DocumentoXML

Um novodocumento

com os dadosconsultados

Um novodocumento

com os dadosconsultados

30


documentodocumento

títulotítulo


capítulocapítulo

Servidor de Documentos XML

Usando Java


Usando Java



......

Operações de ConsultaOperações de ConsultaEx: getDoc(doc, //título)Ex: getDoc(doc, //título)

títulotítulo


Usando Java


Usando Java

títulotítulo



xql:resultxql:result

Documento após a operaçãoDocumento antes da operação

31


Operações de TransformaçãoOperações de TransformaçãoDocument[] transformDoc(String name[], String XSLname)Document[] transformDoc(String name[], String XSLname)

Document[] transformDoc(String name[], Document XSL)Document[] transformDoc(String name[], Document XSL)

Document[] transformDoc(String name[], Reader XSL)Document[] transformDoc(String name[], Reader XSL)

Reader[] transformText(String name[], String XSLname)Reader[] transformText(String name[], String XSLname)

Reader[] transformText(String name[], Document XSL)Reader[] transformText(String name[], Document XSL)

Reader[] transformText(String name[], Reader XSL)Reader[] transformText(String name[], Reader XSL)

XSLname é um campo XSLname é um campo namename que identifica um documento que identifica um documento

XSL armazenado no repositórioXSL armazenado no repositório

32


DocumentoXML

DocumentoXML

DocumentoHTML

DocumentoHTML

XALANXALANDocumento

XSL

DocumentoXSL

Operações de TransformaçãoOperações de Transformação

Xalan possui recursos suficientes para converter um Xalan possui recursos suficientes para converter um documento XML em outras linguagensdocumento XML em outras linguagens

33

Aplicação Gráfica

Ilustra como podem ser Ilustra como podem ser

realizadas algumas das realizadas algumas das

manipulações permitidasmanipulações permitidas

Realiza a conexão com o Realiza a conexão com o

servidorservidor

Demonstra a funcionalidade Demonstra a funcionalidade

de alguns métodos definidos de alguns métodos definidos

na interfacena interface

34


35


36


37

Testes Realizados

Testes básicos realizados:Testes básicos realizados: cada método da interface foi testado ao menos uma vezcada método da interface foi testado ao menos uma vez

foram conectados 3 clientes ao servidor, solicitando as mesmas foram conectados 3 clientes ao servidor, solicitando as mesmas

manipulações e ao mesmo tempomanipulações e ao mesmo tempo

em métodos como em métodos como deletedelete, , getDocgetDoc e e transformDoctransformDoc, foram , foram

realizados testes sobre 3 documentos do repositório, de modo que realizados testes sobre 3 documentos do repositório, de modo que

foram retornados 3 objetos de acordo com o resultado desejadoforam retornados 3 objetos de acordo com o resultado desejado

foram criadas situações em que a operação solicitada não foram criadas situações em que a operação solicitada não

retornava resultados válidosretornava resultados válidos

38

Testes Realizados

Resultados obtidos:Resultados obtidos:

O servidor atendeu a todas as solicitações que lhe foram feitasO servidor atendeu a todas as solicitações que lhe foram feitas

O servidor não parou de funcionar em nenhum dos testes O servidor não parou de funcionar em nenhum dos testes

efetuadosefetuados

O resultado foi obtido conforme o esperado ou foi retornada uma O resultado foi obtido conforme o esperado ou foi retornada uma

mensagem de erro adequadamensagem de erro adequada

O servidor possui uma funcionalidade mínimaO servidor possui uma funcionalidade mínima

39

Conclusões

Resultados e contribuiçõesResultados e contribuições

Construção de um servidor capaz de realizar operações, sobre um Construção de um servidor capaz de realizar operações, sobre um

repositório de documentos XML e XSL, como adicionar, repositório de documentos XML e XSL, como adicionar,

consultar, apagar e transformarconsultar, apagar e transformar

Facilita diversos tipos de manipulações que podem ser aplicadas Facilita diversos tipos de manipulações que podem ser aplicadas

aos documentosaos documentos

Utilização e integração de diversas tecnologiasUtilização e integração de diversas tecnologias

40

Conclusões

Sugestões para trabalhos futurosSugestões para trabalhos futuros

Desenvolvimento de uma interface gráfica mais amigávelDesenvolvimento de uma interface gráfica mais amigável

Implementação do método Implementação do método validateDOMvalidateDOM de uma outra maneira de uma outra maneira

que não necessite criar os arquivos temporáriosque não necessite criar os arquivos temporários

Inclusão do serviço de transaçõesInclusão do serviço de transações

Estudo de novos métodos de armazenamento e manipulação de Estudo de novos métodos de armazenamento e manipulação de

documentos XML que dispensem o uso de documentos XML que dispensem o uso de JavaSpacesJavaSpaces

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