1
Výměnné formáty aplikací -- JSON,
YAML. Zpracování XML mimo Javu
Obsah
JSON ............................................................................................................................... 1
Základní charakteristika ............................................................................................... 1
Datové typy ............................................................................................................... 2
Ukázka zprávy ve formátu JSON a odpovídající XML dokument ........................................ 2
Zpracování formátu JSON ............................................................................................ 2
Co je YAML ..................................................................................................................... 3
Motivace ................................................................................................................... 3
YAML Ain't Markup Language ..................................................................................... 3
Příklad ...................................................................................................................... 3
Možnosti celkově ....................................................................................................... 4
Srovnání ................................................................................................................... 4
Struktura YAML souboru ..................................................................................................... 4
Dokumenty ................................................................................................................ 4
Identifikace uzlů (objektů) a reference ............................................................................ 5
Asociativní pole ......................................................................................................... 5
Asociativní pole na řádku ............................................................................................ 5
Seznamy po řádcích .................................................................................................... 5
Seznamy na řádku ...................................................................................................... 5
Zpracování YAML dat ......................................................................................................... 6
Pořizování, úprava ...................................................................................................... 6
Kombinace s XML a JSON .......................................................................................... 6
Nástroje a API v programovacích jazycích ...................................................................... 6
XML rozhraní pro C/C++ .................................................................................................... 6
Základní knihovny ...................................................................................................... 6
XML rozhraní pro PHP ....................................................................................................... 7
Koncepce .................................................................................................................. 7
Příklad (1) - DOM ...................................................................................................... 7
Příklad (2) - SAX ....................................................................................................... 7
Příklad - SimpleXML .................................................................................................. 8
Další zdroje - weby .................................................................................................... 9
Další zdroje - knihy .................................................................................................... 9
JSON
Základní charakteristika
• JavaScript Object Notation
• založen na podmnožině jazyka JavaScript
• specifikace RFC 4627
• MIME type: application/json
Výměnné formáty aplikací -- JSON,
YAML. Zpracování XML mimo Javu
2
• přípona souboru .json
• využití - serializace a posílání strukturovaných dat přes síť, např. webové služby, ...
• alternativa k XML
• snadný převod XML-JSON
Datové typy
• čísla - celá (integer), reálná (real)
• řetězce (String)
• Unicode znaky
• ohraničené úvozovkami '"'
• boolean - true, false
• pole (Array) - seznam hodnot oddělených čárkou, ohraničený hranatými závorkami
• Objekt - kolekce dvojic klíč:hodnota
• null
Ukázka zprávy ve formátu JSON a odpovídající XML
dokument
{
"jméno":"Jan",
"příjmení":"Novák",
"adresa":
{
"typ":"pracovní",
"ulice":"Botanická",
"čísloOrganizační":"68a",
"město":"Brno"
}
}
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<osoba>
<jméno>Jan</jméno>
<příjmení>Novák</příjmení>
<adresa typ="pracovní">
<ulice>Botanická</ulice>
<čísloOrganizační>68a</čísloOrganizační>
<město>Brno</město>
</adresa>
</osoba>
Zpracování formátu JSON
• JavaScript
Výměnné formáty aplikací -- JSON,
YAML. Zpracování XML mimo Javu
3
• nativní podpora
• parsing
• funkce eval - vhodné pouze při práci s daty ze spolehlivého a důvěryhodného zdroje
var osoba = eval( "{" + kontakt + "}");
• metoda JSON.parse() - součástí 4. vydání standardu ECMAScript
• JSON parser - obsažen např. v moderních prohlížečích (Firefox 3.5, IE 8, Opera 10.5, Google
Chrome, Safari, ...)
• PHP - podpora od verze 5.2
• Ostatní jazyky - pomocí knihoven
• Java - org.json, Json-lib, ...
• C - JSON_checker, JSON parser, ...
• C++ - jsoncpp, zoolib, ...
• další viz např www.json.org [http://www.json.org]
Co je YAML
Motivace
• poptávka po lidsky čitelném, tzn. textovém formátu pro serializaci dat
• méně strojově náročné na zpracování (parsing) než XML
• vhodné i pro ruční zápis (to XML neni!)
• menší paměťová režie než XML
YAML Ain't Markup Language
YAML [http://www.yaml.org] není přímou náhradou XML, není určen pro dokumenty, ale pro serializaci
dat
• akronym dříve označoval "Yet Another Markup Language", podobnost s XML ale není taková, aby to
bylo vhodné
• první specifikace květen 2001
• nyní (květen 2010) aktuální verze YAML 1.2 (3rd Edition) [http://www.yaml.org/spec/1.2/spec.html]
Příklad
Příklad asociativního pole (mapy):
• skalární hodnota (řetězec) -> skalární hodnota (číslo)
Výměnné formáty aplikací -- JSON,
YAML. Zpracování XML mimo Javu
4
• ... a komentáře za #
hr: 65 # Home runs
avg: 0.278 # Batting average
rbi: 147 # Runs Batted In
Možnosti celkově
YAML nabízí strukturálně více možností než XML:
• snadné zobrazení datových struktur (dokumenty, seznamy, asociativné pole)
• různé možnosti pro zápis literálů (skalárních hodnot) - s nebo bez konci řádků atd.
• snadný mechanizmus pro reference a odkazování
• možnost přesného označení typu dat (nebo využití autodetekce)
Srovnání
Blízkými příbuznými co do účelu použití jsou
• JSON (ten má navíc přímou vazbu na konkrétní pg. jazyk - JavaScript, což může být výhoda i
nedostatek)
• formát e-mailových zpráv (RFC 2822)
• XML
• literálové zápisy datových struktur v řadě pg. jazyků: Perl, PHP, C
Struktura YAML souboru
Dokumenty
• YAML dovoluje do jednoho proudu dat umístit i více dokumentů (souborů)
• Oddělujeme je symbolem "tři znaky minus": ---
• Dokument končí buďto začátkem dalšího nebo symbolem "tři tečky": ...
# Ranking of 1998 home runs
---
- Mark McGwire
- Sammy Sosa
- Ken Griffey
# Team ranking
---
- Chicago Cubs
- St Louis Cardinals
---
time: 20:03:20
player: Sammy Sosa
Výměnné formáty aplikací -- JSON,
YAML. Zpracování XML mimo Javu
5
action: strike (miss)
...
---
time: 20:03:47
player: Sammy Sosa
action: grand slam
...
Identifikace uzlů (objektů) a reference
• Symbol & slouží k označení a symbolickému pojmenování uzlu,
• na nějž se dále odkazuje pomocí *
---
hr:
- Mark McGwire
# Following node labeled SS
- &SS Sammy Sosa
rbi:
- *SS # Subsequent occurrence
- Ken Griffey
Asociativní pole
Mohou mapovat jak mezi skalárními, tak strukturovanými objekty, pomocí dvojice ? :
? - Detroit Tigers
- Chicago cubs
:
- 2001-07-23
? [ New York Yankees,
Atlanta Braves ]
: [ 2001-07-02, 2001-08-12,
2001-08-14 ]
Asociativní pole na řádku
V jednodušších případech je úspornější zapsat asociativní pole na řádek
{name: John Smith, age: 33}
Seznamy po řádcích
Prvky seznamu mohou být na jednotlivých řádcích, uvozené znaky - a mezera
- item1 continuing
- item2 another item
Seznamy na řádku
Prvky seznamu mohou být na jednom řádku celé
Výměnné formáty aplikací -- JSON,
YAML. Zpracování XML mimo Javu
6
[item1, item 2, item3 still item3]
Zpracování YAML dat
Pořizování, úprava
YAML je založen na prostém textovém formátu, přináší proto řadu výhod:
• nemá přísně hierarchickou strukturu (tedy žádný kořenový element jako v XML)
• prostým spojením dvou YAML dokumentů vznikne opět YAML
• dokument v YAML neobsahuje na rozdíl od JSON žádné příkazy, interpretace tedy nepřináší žádná
bezpečnostní rizika
Kombinace s XML a JSON
Integrace XML fragmentů do YAML je snadná:
---
example: >
HTML goes into YAML without modification
message: |
<font name='times' size=10>
<p><i>"Three is always greater than
two, even for large values of two"</i>
</p><p> --Author Unknown </p></font>
date: 2007-06-01
Nástroje a API v programovacích jazycích
Běžné programovací jazyky nabízejí knihovny pro práci s YAML:
C/C++ yaml-cpp [http://code.google.com/p/yaml-cpp/] (pro YAML 1.2)
Java jyaml [http://jyaml.sourceforge.net/]
.NET/C# Yaml Library for .NET (C#) [http://yaml-net-parser.sourceforge.net/]
PHP Spyc [http://code.google.com/p/spyc/]
XML rozhraní pro C/C++
Základní knihovny
Expat autor J. Clark, klasický parser pro zpracování řízené
událostmi (call-back), koncepčně podobné SAX, velmi rychlé,
část knihovny libexpat.so [http://www.google.com/search?
q=libexpat.so] [http://cs.wikipedia.org/wiki/Speci%C3%A1ln
%C3%AD:Search?search=libexpat.so] pro Linux
MSXML knihovna pro systémy Windows, použitelná z různých programovacích jazyků
Výměnné formáty aplikací -- JSON,
YAML. Zpracování XML mimo Javu
7
libxml2 je to knihovna pro systémy Linux/UNIX, použitelná např. z C/C+
+, část projektu Gnome, ale nevyžaduje jej; zvládá parsing, zápis,
vyhodnocování XPath, XSLT transformace (separátně v libxslt [http://
www.google.com/search?q=libxslt] [http://cs.wikipedia.org/
wiki/Speci%C3%A1ln%C3%AD:Search?search=libxslt])
Xerces-C++ port parseru Xerces pro C++
XML rozhraní pro PHP
Koncepce
V zásadě shodná s přístupem v Javě, existují rozhraní:
stromově orientovaná DOM [http://php.net/manual/en/book.dom.php] pro PHP - plná škála
možností, na něž jsme z DOM zvyklí (čtení, validace, zápis vč.
prettyprinting, přímé programové vytváření dokumentu, jeho elementů,
atd.)
proudové (typu pull) SimpleXML [http://php.net/manual/en/book.simplexml.php] - velmi
jednoduché a hojně používané, umožňuje iteraci po prvcích XML, přímé
vyhodnocování XPath výrazů atd.
událostmi řízené SAX [http://php.net/manual/en/book.xml.php] - obdobně jako v Javě,
princip stejný, obsaženo ve většině PHP kompilací
Příklad (1) - DOM
Následující kód načte (analyzuje, "parsuje") XML dokument a zapíše jej (serializuje) do souboru
$dom = new DOMDocument();
// konfigurace pro načtení
$dom->preserveWhiteSpace = FALSE;
$dom->load('input.xml');
// konfigurace pro uložení
$dom->formatOutput = TRUE;
$dom->encoding = 'utf-8';
$dom->save('output.xml');
Příklad (2) - SAX
Následující kód načte (analyzuje, "parsuje") XML dokument s knihami a informace o nich vypíše (převzato
z Reading and writing the XML DOM with PHP Using the DOM library, SAX parser and regular
expressions, Jack Herrington, IBM 2005)
<?php
$g_books = array();
$g_elem = null;
function startElement( $parser, $name, $attrs )
Výměnné formáty aplikací -- JSON,
YAML. Zpracování XML mimo Javu
8
{
global $g_books, $g_elem;
if ( $name == 'BOOK' ) $g_books []= array();
$g_elem = $name;
}
function endElement( $parser, $name )
{
global $g_elem;
$g_elem = null;
}
function textData( $parser, $text )
{
global $g_books, $g_elem;
if ( $g_elem == 'AUTHOR' ||
$g_elem == 'PUBLISHER' ||
$g_elem == 'TITLE' )
{
$g_books[ count( $g_books ) - 1 ][ $g_elem ] = $text;
}
}
$parser = xml_parser_create();
xml_set_element_handler( $parser, "startElement", "endElement" );
xml_set_character_data_handler( $parser, "textData" );
$f = fopen( 'books.xml', 'r' );
while( $data = fread( $f, 4096 ) )
{
xml_parse( $parser, $data );
}
xml_parser_free( $parser );
foreach( $g_books as $book )
{
echo $book['TITLE']." - ".$book['AUTHOR']." - ";
echo $book['PUBLISHER']."\n";
}
?>
Příklad - SimpleXML
Převzato z SimpleXML processing with PHP A markup-specific library for XML processing in PHP by
Elliotte Rusty Harold, IBM Developerworks, 2006
<html xml:lang="en" lang="en">
<head>
<title>XPath Example</title>
</head>
<body>
Výměnné formáty aplikací -- JSON,
YAML. Zpracování XML mimo Javu
9
<?php
$rss = simplexml_load_file('http://partners.userland.com/nytRss/nytHomepage.xml');
foreach ($rss->xpath('//title') as $title) {
echo "<h2>" . $title . "</h2>";
}
?>
</body>
</html>
Další zdroje - weby
DOM Výborný úvodní článek ke XML v PHP na IBM Developerworks: Reading and writing
the XML DOM with PHP [http://www.ibm.com/developerworks/library/os-xmldomphp/]
SimpleXML Elliotte Rusty Harold: SimpleXML processing with PHP A markup-specific
library for XML processing in PHP [http://www.ibm.com/developerworks/library/x-
simplexml.html]
Další zdroje - knihy
Jiří Kosek: PHP a XML Grada Publishing, 2010 - výborný, dobře čitelný, obsažný přehled jak
základů XML, tak možností zpracování v PHP, XML Schema, Relax
NG, XSLT, webové služby