Cos'è XML: Una guida completa sul linguaggio di marcatura estendibile

Anche se non sei un programmatore, hai visto un linguaggio di markup. Contiene dati e tag XML in moduli come <name>John Doe</name>.

Un essere umano può leggerlo e capire cosa significa. Un linguaggio di markup che probabilmente hai visto è l'HyperText Markup Language (HTML), che viene utilizzato per visualizzare i contenuti su una pagina web.

L'XML è simile all'HTML, ma non è uguale. Dichiara inoltre come devono essere interpretati i dati. Utilizza una sintassi simile con slash e parentesi.

Tuttavia, viene utilizzato per trasmettere dati tra sistemi, spesso sistemi di aziende diverse. Consente a diverse organizzazioni di condividere dati senza che i loro file interni siano nello stesso formato.

Quando formatti i dati utilizzando XML, puoi inviare un flusso di dati a qualsiasi sistema, ovunque. Tutto ciò di cui il destinatario ha bisogno è un analizzatore XML. La comunicazione elettronica tra le organizzazioni sarebbe fortemente limitata senza uno strumento come l'XML.

Sia che tu voglia mantenere le comunicazioni B2B o lanciare un sito web, ci sono buone probabilità che la tua azienda utilizzi il linguaggio XML nel corso dell'operazione.

Cos'è XML?

L'Extensible markup language (XML) è un formato di file che può essere letto sia dagli esseri umani sia dai computer. Un file XML contiene dati e contiene anche le regole che governano i dati.

Quando pensi ai tipi di file e a quando utilizzarli, considera che un file di dati convenzionale contiene solo dati. Se desideri leggerlo, devi conoscere la posizione di ogni campo e i relativi valori consentiti.

Ad esempio, il nome di un cliente potrebbe trovarsi nelle posizioni 11-30. Se il file viene modificato o espanso, ogni sistema che lo legge deve conoscere la nuova definizione del file.

Con XML, ogni valore di dati è contenuto in un elemento che ti dice di cosa si tratta. Se gli elementi XML vengono modificati e aggiunti, il documento XML stesso ti dice cosa sono e come gestirli.

Quindi, in breve, cos'è XML e cosa fa? XML consente di scambiare dati tra sistemi diversi come database, siti web e applicazioni.

Importanza dell'XML nella moderna tecnologia

Quando due aziende fanno affari per via elettronica, hanno bisogno di comunicare. Devono anche comprendersi a vicenda. A volte devono prendere decisioni e concludere affari senza l'intervento umano.

XML garantisce l'integrità dei dati trasmettendo le regole sui dati insieme ai dati stessi. Un documento XML può essere interpretato più volte per la presentazione a un utente umano e per l'elaborazione da parte di un sistema informatico. XML garantisce che i dati utilizzati siano identici su tutte le piattaforme.

I motori di ricerca funzionano più facilmente con XML che con altri formati di file. L'XML facilita il trasferimento di dati tra database, siti Web e sistemi informatici legacy come i sistemi contabili.

Molti strumenti supportano la creazione e la lettura di file XML. Il supporto XML è integrato in linguaggi di programmazione moderni. L'XML è spesso il modo più flessibile ed estensibile per spostare i dati tra sistemi, sia all'interno che tra le aziende.

Comprendere le nozioni di base

L'XML è un linguaggio di markup. Ciò significa che si tratta di un documento di testo con simboli che controllano la struttura e la formattazione. Contiene testo che può essere visualizzato o elaborato e testo che stabilisce cosa fare con tali dati.

Un file di dati tradizionale contiene numeri, lettere e caratteri speciali. Non è possibile utilizzare il file stesso per stabilire dove finisce un valore e dove inizia quello successivo. Un documento XML ti dice cosa significano i suoi dati.

Confronto tra XML e HTML

Alcune persone confondono XML con HTML (HyperText Markup Language). Quest'ultimo viene utilizzato per leggere i dati e visualizzarli su un display, in genere su una pagina web.

A prima vista, XML e HTML sembrano simili. Entrambi contengono descrizioni di elementi di dati, chiamati tag XML e caratteri quali <, > e / che definiscono i tag XML e i rispettivi valori. Tuttavia, le differenze sono notevoli e non si limitano al fatto che l'HTML serve solo per la visualizzazione.

La "X" in XML sta per "estensibile". Un utente non può estendere l'HTML perché ha un numero finito di elementi XML predefiniti. Con XML, puoi creare i tuoi elementi e dare loro la definizione appropriata al tuo file.

Struttura di un file XML

Un file XML inizia con una dichiarazione XML opzionale e una definizione del tipo di documento. Quest'ultimo è necessario per la convalida dei dati, ma non è assolutamente necessario per un formato XML.

La parte interessante del file è il corpo. La componente di base del corpo è un elemento. L'elemento inizia con un tag di inizio elemento e termina con un tag di fine. Il testo intermedio può includere gli attributi dell'elemento e può incorporare altri elementi XML.

Un file XML potrebbe contenere un gran numero di questi elementi cliente e ciascun elemento potrebbe avere più attributi e più elementi XML secondari o incorporati.

Casi d'uso di XML nel mondo reale

Poiché gli utenti XML possono definire i propri elementi, XML è ideale per stabilire uno standard di comunicazione all'interno di un settore.

I settori possono utilizzare il proprio linguaggio di markup e creare strutture XML sia per comunicare i dati sia per memorizzarli. Le notizie e i servizi meteorologici sono solo due esempi di definizioni XML specifiche del settore.

L'XML è particolarmente importante nei servizi web, che sono servizi offerti da un dispositivo a un altro. L'XML è un modo ideale per etichettare in modo flessibile i dati in un servizio in modo che possano essere elaborati da molti dispositivi.

Le aziende hanno creato formati XML per molti settori, non solo scelte ovvie come l'e-commerce e la finanza, ma anche per la matematica, l'assistenza sanitaria e tutti i tipi di comunicazioni B2B.

Come creare e analizzare documenti XML

Poiché i documenti XML sono leggibili, puoi crearli in un qualsiasi editor di testo. Gli analizzatori in grado di leggerli sono numerosi.

Passaggi per la creazione di una struttura di documento XML di base

Puoi creare un documento XML di base semplicemente aprendo un editor di testo e digitando. Se preferisci, puoi iniziare con una dichiarazione XML e una dichiarazione del tipo di documento. Quindi imposta una struttura ad albero con l'elemento radice, che è il primo elemento, e definisci i nomi del flusso di dati. Riempi l'albero con tutti gli elementi XML radice.

Al termine, salva il file con una estensione .xml. Utilizzando questo metodo non è sicuro che il file completato sia sintatticamente corretto o che abbia senso per un destinatario. Tuttavia, se non hai commesso errori, questo file può essere elaborato come uno creato con uno strumento specializzato.

Strumenti e software per la creazione e la modifica di documenti XML

Il mercato offre una varietà di strumenti progettati specificamente per creare e modificare file XML.

Con questi strumenti, non devi preoccuparti degli errori di sintassi. Gli strumenti li segnalano. Inoltre compilano alcune strutture di file e producono XML che una persona può leggere facilmente. Alcune delle scelte sono Oxygen, Emacs per XML, Stylus Studio, XML Notepad e Komodo.

Analisi di documenti XML con linguaggi di programmazione

Poiché la sintassi XML rispetta regole rigorose, gli sviluppatori sono in grado di scrivere analizzatori che estraggono i dati e li utilizzano nelle applicazioni. Gli analizzatori controllano anche che la sintassi di un file XML sia valida e contrassegnano un errore se, ad esempio, manca un tag o se il file non è conforme alle regole definite nello schema.

I browser web odierni hanno analizzatori XML integrati. Alcuni dei più noti analizzatori includono MSXML, System.Xml.XmlDocument di Microsoft (parte di .NET), Xerces e Saxon. Java ha un analizzatore XML integrato, ma può essere sostituito con Xerces o Saxon.

Tecniche per la gestione di file XML di grandi dimensioni

I file XML possono diventare giganti, specialmente quando vengono utilizzati per attività ad alta intensità di dati come la lettura di database di grandi dimensioni e la loro formattazione per l'esportazione.

Molti editor di testo XML leggono un intero file XML nella memoria prima di elaborarlo e con file XML che a volte sono costituiti da molti gigabyte, questo semplicemente non funziona. È necessario un analizzatore XML in grado di elaborare file XML sul posto e utilizzare subroutine per gestire elementi XML specifici. Alcuni analizzatori includono visualizzatori di file di grandi dimensioni che creano indici nella memoria anziché leggere l'intero contenuto del file.

Sicurezza e crittografia in XML

La sicurezza è importante, sia per proteggersi da attacchi dannosi sia per proteggere la proprietà intellettuale. La struttura di un documento XML non è intrinsecamente più o meno sicura di qualsiasi altro file. Se contiene informazioni sensibili, deve essere crittografato.

Detto questo, la crittografia XML ha una caratteristica che la contraddistingue. Puoi crittografare solo una parte di un file XML. Ad esempio, puoi crittografare un elemento e tutti i suoi sotto-elementi. Basta selezionare la parte del documento che desideri crittografare, crittografare effettivamente il testo e inviarlo ai destinatari validi.

Cosa sono gli spazi dei nomi e lo schema XML?

Gli spazi dei nomi e lo schema vengono utilizzati per chiarire i nomi degli elementi e per stabilire regole sui relativi attributi e la relazione con altri elementi.

Definizione e convalida dello schema XML

Uno schema XML definisce la struttura consentita di un file XML. Ad esempio, può determinare l'ordine degli elementi, i loro attributi consentiti e ciò che è necessario per il completamento del file. Quando un file XML viene analizzato, viene convalidato in base allo schema per garantire che siano presenti i dati necessari e che i valori dei dati siano accettabili.

Molti settori e organizzazioni hanno creato formati XML standardizzati e la maggior parte sono definiti dagli schemi XML.

Organizzazione di elementi e attributi con spazi dei nomi

Ci sono così tanti nomi utilizzabili per gli elementi nel mondo. Uno comune, come "nome" o "data", viene utilizzato in molti file XML e una data in un contesto deve essere distinta dalla data in un altro. Con lo spazio dei nomi, i nomi degli elementi e degli attributi possono essere assegnati a un gruppo e differenziati l'uno dall'altro.

Confronto tra DTD e XSD

La definizione del tipo di documento (DTD) e la definizione dello schema XML (XSD) vengono utilizzate entrambe per definire la struttura di un file XML. DTD deriva dalla sintassi generalizzata del linguaggio di markup, mentre XSD è in realtà scritto in XML. XSD offre alcuni vantaggi.

XSD può definire il contenuto di un file XML e la struttura. Supporta gli spazi dei nomi. È facile da imparare per chi conosce già XML. Come altre forme di XML, XSD è estensibile.

XSLT e Xpath

L'Extensible Stylesheet Language (XSLT) viene utilizzato per trasformare un documento XML in un altro documento in linguaggio di markup, più frequentemente HTML o XHTML per un browser. Durante la trasformazione, può aggiungere, rimuovere e riorganizzare elementi e attributi. XSLT utilizza Xpath per navigare tra gli elementi in un file XML e trovare le parti del documento che richiedono la trasformazione.

Tecnologie XML avanzate da conoscere

L'XML è ampiamente utilizzato nelle tecnologie odierne, tra cui servizi web, database, motori di ricerca e API.

SOAP e REST

Un'interfaccia di programmazione delle applicazioni (API) è un insieme di funzioni e procedure che definiscono il modo in cui un'applicazione interagirà con un'altra. Simple Object Access Protocol (SOAP) offre un metodo rigoroso e sicuro per creare API che codificano i dati in XML. È un protocollo di comunicazione che utilizza XML per fornire un framework di messaggistica. È particolarmente utilizzato nei sistemi decentralizzati che funzionano su diversi sistemi operativi.

Il Representational State Transfer (REST) è uno stile architettonico piuttosto che un protocollo. Le API REST riconoscono le richieste di una risorsa e restituiscono i risultati al richiedente in un formato adatto al richiedente.

XML nei servizi web

Un servizio web è una funzionalità software ospitata in una posizione che può essere indirizzata su una rete. È una funzione machine-to-machine che presenta un'interfaccia ma nasconde i dettagli della sua implementazione. L'XML è spesso il formato per l'invio di messaggi tra sistemi. Fornisce ai documenti XML la capacità autodescrittiva che è il segno distintivo di XML.

Senza XML, il client che richiede un servizio web avrebbe bisogno della conoscenza del dominio per comprendere ed elaborare il flusso di dati che sta ricevendo. Con XML, il provider di servizi web può descrivere i dati all'interno dei documenti XML stessi e il client può interpretare i file XML utilizzando il proprio analizzatore XML preferito.

XML nei database

I database CRM sono un componente fondamentale per gestire i dati dei clienti. Esistono numerosi vantaggi nell'effettuare tale gestione in un database che archivia documenti XML. Da un lato, sia le persone sia le macchine possono leggere i dati.

Ciò non è sempre vero per i database relazionali, che richiedono che un essere umano abbia familiarità con il database e la sua struttura. Alcuni database contengono sia XML sia altri formati di dati. Spesso XML viene utilizzato per i metadati che definiscono i contenuti del database.

L'XML in un database può essere letto, creato, modificato ed eliminato come le tabelle in un database relazionale. I dati recuperati da un database XML presentano gli stessi vantaggi autodescrittivi di qualsiasi altro file XML.

XML nei motori di ricerca

Sempre più spesso, i motori di ricerca utilizzano il formato XML di ricerca programmabile. Un motore di ricerca programmabile ha una grande quantità di controllo e flessibilità nel decidere quali siti cercare e come classificare i risultati.

Un file XML chiamato file di contesto definisce le funzionalità di base di un motore di ricerca. Determina alcune funzionalità globali, ad esempio l'abilitazione della ricerca di immagini o promozioni.

Un altro file XML, il file delle annotazioni, indica quali siti web e pagine all'interno dei siti web verranno cercati. Definisce inoltre come i siti devono essere classificati nella pagina dei risultati.

Prospettive future per XML

Quando leggi un documento XML, puoi capire cosa significano i dati senza bisogno di documentazione esterna che te lo dica. Potresti chiederti perché non abbiamo creato file di dati come questi. Il fatto è che XML non è poi così nuovo. Esiste dagli anni '70.

Il crescente utilizzo dei browser web negli anni '90 ha fatto decollare i linguaggi di markup. Quando gli sviluppatori hanno scoperto quanto fosse efficace XML per il mondo di Internet, hanno iniziato a estenderne l'uso al trasferimento di file, al web design, alla gestione di database, ai motori di ricerca, ai servizi web e praticamente a qualsiasi area in cui fosse necessaria una struttura di file flessibile e autodocumentante.

Non è un mistero il motivo per cui XML è diventato così diffuso. Basti pensare a questi vantaggi:

• Gli esseri umani possono leggere XML. È costituito da elementi e attributi a cui è possibile assegnare nomi appropriati e comprensibili. A volte è possibile che una persona comprenda il problema di un cliente semplicemente leggendo la visualizzazione della voce del cliente in un documento XML.
• I computer sono in grado di leggere XML e i programmatori non devono creare un nuovo codice per farlo. Esistono analizzatori che leggono un file XML, stabiliscono se è formattato correttamente, quindi estraggono i valori da utilizzare in un programma o per creare un altro formato di dati.
• I documenti XML stessi. Non è necessario avere un manuale per dire a un utente o ai programmatori cosa significano i dati. È proprio lì, nel documento XML.
• XML facilita le comunicazioni B2B, consentendo a un'organizzazione di creare facilmente un file comprensibile per l'altra.
• XML garantisce l'integrità dei dati. Le regole relative ai dati vengono applicate nel documento. Non ci sono malintesi su cosa significhino i dati quando vengono passati tra i sistemi. La crittografia XML offre un metodo potente e flessibile per proteggere i dati.
• XML ha trovato la sua strada in ogni aspetto della tecnologia moderna. Ciò include database, web design, servizi web, API e motori di ricerca. La tecnologia continua a creare strumenti che sfruttano l'XML e strumenti che semplificano la creazione e l'elaborazione di documenti XML.
• Soprattutto, XML supporta ciò che le aziende hanno bisogno di fare. Facilita l'interazione tra le aziende. Archivia i documenti da utilizzare nel marketing basato sui dati. Rende più facile persino per l'imprenditore medio comprendere i dati più importanti per lui.

Non c'è motivo per cui XML debba essere messo da parte. Ovunque vengano creati, letti, aggiornati ed elaborati dati, XML avrà un ruolo.

La sua versatilità e facilità d'uso lo rendono un componente essenziale in un'ampia gamma di applicazioni, tra cui lo sviluppo web, l'archiviazione dei dati e i processi aziendali. Conoscendo le basi dell'XML, è possibile sfruttarne i vantaggi e utilizzarlo in modo efficace per soddisfare le esigenze del panorama digitale in continua evoluzione.

Che tu sia uno sviluppatore esperto o alle prime armi, è importante avere una solida conoscenza dei documenti XML per essere all'avanguardia nell'ambiente tecnologico competitivo e frenetico di oggi.