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XPath & XSL

XML是一个完整的树状结构文档，从根节点到子节点一层一层往下。这有点类似于操作系统的文件的管理，从根目录到子目录，一层一层往下也形成树状结构（或许和Linux或是Unix相比较更相似一些，因为他们只定义了一个根目录，并没有很清晰的分区的概念，而Windows则出现了分区的概念，所以只能用一个盘里的目录结构来比较，不过其实也是可以在Windows的所有分区上层抽象出一个父节点作为根节点，这样，这种比较就更加直观了！）。正如我们需要在不同的目录中跳转以取得需要的文件和目录信息，所以有cd、dir（ls）等命令。在XML中，也需要在不同的节点跳转以获取节点的信息，并做一些查询工作，这样就诞生了XPath技术。XPath是XML Path Language的缩写，它一种专门用来在XML文档中查询信息的语言。有人将XPath比作数据库中的SQL语句，也有人将XQuery比作数据库中的SQL语言，我没有具体的看过XQuery和XPath有什么的区别，不过XQuery是基于XPath的，因此获取这两种比喻都是可以成立的，我不完整的理解是XQuery只是对XPath的一种封装，就像现在出现的很多新技术其实并不能谈上什么新技术，这些所谓的新技术只是对传统的旧的技术的方法框架的总结，然后用自己的方式去套一层框架，以自己的一套实现方式使编程变得更加的简单，美之名曰：新技术。这正是应了中国的一句俗语：换汤不换药。

什么是XPath？w3school.com.cn给出的解释是：

· XPath 使用路径表达式在 XML 文档中进行导航

· XPath 包含一个标准函数库

· XPath 是 XSLT 中的主要元素

· XPath 是一个 W3C 标准

个人感觉用第一句话就可以给出了XPath的本质意义了。XPath就是在XML文档中导航的技术，它借用了路径表达式的技术，所以取名为Path。XPath是一种非常有用的技术，它实现了在XML文档的不同节点之间的导航，因而其他涉及到对XML文档节点处理的技术一般都会用到XPath技术，比如XSL、XPointer、XQuery等技术。

XPath数据类型

对boolean函数的参数：

如果为数值型，且数值为0或是NaN，返回true，否则false。

如果是空节点集合，返回true，否则为false。

如果是空片段，返回true，否则为false。

如果是是字符型，且字符长度为0，返回true，否则false。

布尔表达式有：

=、<(<)、>(>)、<=(<=)、>=(>=)。

XPath的7种节点类型

其实这些节点核心都是围绕元素节点。如下图：

XPath表达式

说了那么多，现在应该是切入主题的时候了。XPath在XML文档中的导航主要是通过表达式和函数来实现的。一个表达式返回的结果可以是一个单独的节点、一组节点、一个布尔值、一个浮点数或是一个字符串。如在以下的XML文档中：

<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?>

<book>

<title lang="en">Harry Potter</title>

<author>J K. Rowling</author>

</book>

</bookstore>

/bookstore/book 表示选择元素book。

注：XPath表达式不能在文档中定位XML声明（因为XML声明不是XML文档结构的一部分）。它也不能定位嵌入的DTD声明或是CDATA块。

定位节点

XPath表达式中主要用两个符号来表达节点的定位：

“/” 当前“目录”下的元素节点，它是一种绝对路径的表达方式，因而要从根目录开始。

如果是 ”/” 则表示选取根节点。

“//” 当前“目录”下的所有相应的元素节点。它是一种相对路径的表达方式，会搜索当前路

径下的所有相应的元素。如 ”//book” 表示在当前文档下的所有含book元素的节点。

另外可以用 “*” 符号表达一些未知的元素，如 “//*” 表达选择当前文档下所有元素。

例如：

/bookstore//year 表示bookstore元素下的所有year元素

/*/price 表示所有在第二层元素中含有price元素的元素。

选择分支

XPath表达式中可以用[]表达选择分支。如：

/bookstore/book[@lang] 表示/bookstore/book中所有含有lang属性的book元素

/bookstore/book[price=29.99] 表示/bookstore/book中所有price=29.99的book元素

/bookstore/book[price=29.99]/price表示/bookstore/book中所有price=29.99的price元素

/bookstore/book[1] 表示/bookstore下的第一个book元素（从1而非0开始索引）

/bookstore/book[last()] 表示/bookstore下的最后一个book元素

通过 | 选择多个路径

XPath中可以使用 | 操作符来选择多个路径。如：

//title | //@lang 表达所有含所有title元素以及所有lang属性。

选择属性

在XPath中，属性以@开头，其他的操作类似于元素的选择于定位。

//book[@lang] 选择所有含有lang属性的book元素

//@lang 选择所有lang属性

//book[@*] 选择所有book元素

一些常用的操作符和专用字符

已经提到过的有 “/” “//” “*”等。

另外还有：

. 表示当前上下文（“目录”）

.. 表示父节点（“父目录”）

: 表示从元素或属性中分离命名空间的前缀

() 表示组合操作

[] 引用一个过滤模式

+ - * div mod 表示和差乘除模操作

XPath定位路径

一个XPath的定位路径将返回一个节点集。这就是节点定位的另一种表达方式。可以有绝对路径（/step/step/…）和相对路径（step/step/…）的表达。定位路径语法为：

轴名::节点测试[预测]

轴为定位路径和当前节点的关系。

节点测试为当前要选择的类型和名称。节点测试可以是子节点名、属性名、函数等。

预测相当于节点定位的选择分支，它提供一些过滤条件。

如：

child::price 表示当前节点中的子节点中的所有price元素

attribute::src 表示当前节点的src属性

child::text() 表示当前节点的所有文本子节点

child::*/child::price 表示当前节点的所有孙子节点中的所有price元素

child::book[position()=1] 表示当前节点第一个book子元素

parent::book[attribute::type=”string”] 表示当前节点中type是string的所有book父节点

轴：

ancestor 当前节点的所有祖先节点

ancestor-of-self 当前节点或是所有祖先节点

attribute 当前节点的所有属性

child 当前节点的所有子节点

descendant 当前节点的所有后代节点

descendant-or-self 当前节点或是所有它的后代节点

following 文档中当前节点结束标记后的所有节点

following-sibling 文档中当前节点后的所有同层节点

namespace 当前节点中的所有含有命名空间的节点

parent 当前节点的父节点

preceding 文档中当前节点标记开始前的所有节点

preceding-sibling 文档中当前节点钱的所有同层节点

self 当前节点本身

一些常用定位路径的缩写

直接省略表示child:: 如price是child::price的缩写

@ 表示attribute:: 如@type=”string”是attribute::type=”string”的缩写

. 表示self::node()

.. 表示parent::node()

// 表示/descendant-or-self::node()/

XPath标准库函数

XPath库函数主要有：节点函数，字符串函数，数值函数以及布尔函数。

节点函数有：position, last(), count(), name(), id(string), idref(), key(), doc(), docref(), local-part(), namespace(), qname(), generate-id()等

字符串函数：concat(), contains(), normalize-space(), starts-with(), string(), substring(), substring-after(), substring-before(), translate()等

数值函数：ceiling(), floor(), number(), round(), sum()等

布尔函数：boolean(), false(), not(), true()等

具体可以参看：http://www.w3school.com.cn/xpath/xpath_functions.asp

XSL概述

XSL（Extensible Stylesheet Language，扩展样式表语言）是一种基于XML的语言，它用来转换XML文档到另一种文档。在功能上，它类似于CSS，但是它是专门为XML设计的样式显示文档，而CSS是专门为HTML设计的，因而在显示功能上，它表达能力更强，也更加符合XML的规范，比如XSL不仅可以决定XML文档的显示方式，而且可以想添加或是移动元素，它还能重新排列或是索引数据等。不过它也比CSS更加的复杂。XSL是通过将XML文档转换为其他文档（如HTML文档）来控制它的显示效果，同时它也提供了一些格式化的操作。因而XSL包含了两部分：一部分用来转换XML文档，一部分用来格式化XML文档。对于这两种不同的需求，出现了三种技术：XSLT（Extensible Stylesheet Language Transformations）：一种用于转换XMl文档的语言，XPath（XML Path Language）：一种用于在XML文档中导航的语言，XSL-FO(Extensible Stylesheet Language Formatting Objects)：一种用于格式化XML文档的语言。

可以将XSL理解成：

l 一种将XML转换成HTML的语言。

l 一种可以过滤和分类XML数据的语言。

l 一种可以对一个XML文档部分进行寻址的语言。

l 一种可以基于数值格式化XML数据的语言。（如用红色显示负数）

l 一种向不同设备输出XML数据的语言。（如屏幕、纸张等）

使用XSL样式表将XML文档转换成其他不同格式的文档（如HTML）有三种主要处理方式：

1. 将XML文件和XSL样式表文件都发送到客户端，客户端根据XSL样式表文件来转换XML文件，并将他们呈现给用户。这种方式服务器的处理相对简单，但是要传输两个文件，而且不利于数据的保密，会被某些不法用户得到一些服务器内部信息。但是由于它不用在服务器端处理，因而相应速度会好一些。

2. 服务器将XSL样式表引用于XML文档，并把转换后的文档发送给客户端。这种方式会加重服务器的负担。只能用于处理数据量不大的情况下。

3. 第三方应用程序将原XML文档转换为某种形式的文档（一般为HTML），然后将此文档放到服务器上。服务器把转换后的文档发送给客户端。这种方式可以减轻服务器的负担，数据保密良好，唯一的要求就是需要一个第三方转换程序。这种方式和前面一种方式一样因为要在服务器端处理转换，所以反应速度会相对减慢。

XSL样式表对XML文档的转换过程：

1. 根据XML文档构造一个源树，XSL处理器根据XSL样式表文件的指示对这个源树进行排序、复制、过滤、删除、选择、运算等操作后产生一颗结果树。这种转换协议通过XSLT来完成。

2. 在生成结果树后，对其进行解释以产生一种合适显示、打印或播放的文件，即格式化。

XSL文档结构

XSL文档的标准格式如下：

<?xml version=”1.0” encoding=”gb2312”?>

<xsl:stylesheet version=”1.0” xmlns:xsl=”http://www.w3.org/1999/XSL/Transform”>

模板规则

输出模板

</xsl:stylesheet>

模板规则分为模式（Pattern）和模板（Template）。模式用来定义模板规则所适用的树状结构，模板用来与此模式匹配时进行输出。

在XML文档中对XSL的引用：

<?xml-stylesheet type=”text/xsl” href=”要引用的xsl文件的路径及文件名”?>

有一下XML文件：

<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?>

<?xml-stylesheet type=”text/xsl” href=”tableFormat.xsl”?>

<title lang="en">Everyday Italian</title>

<author>Giada De Laurentiis</author>

</book>

<title lang="en">Harry Potter</title>

<author>J K. Rowling</author>

</book>

<title lang="en">XQuery Kick Start</title>

<author>James McGovern</author>

<author>Per Bothner</author>

<author>Kurt Cagle</author>

<author>James Linn</author>

<author>Vaidyanathan Nagarajan</author>

</book>

<title lang="en">Learning XML</title>

</book>

</bookstore>

有XSL文件tableFormat.xsl定义如下：

<?xml version=”1.0” encoding=”gb2312”?>

<xsl:stylesheet version=”1.0” xmlns:xsl=”http://www.w3.org/1999/XSL/Transform”>

<xsl:template match=”/”>

<html>

<head><title>购书中心数据显示表</title></head>

<body>

<h2 align=”center”>购书中心数据显示表</h2>

<tr>

</tr>

<xsl:for-each select=”/bookstore/book”>

<tr>

</tr>

</xsl:for-each>

</table>

</html>

</xsl:template>

</xsl:stylesheet>

XSLT（XSLT模板）元素的语法

XSLT用于将XML文档转换为其他形式的文档，如HTML文件、PDF文件、甚至一段声音。目前XSLT最主要的功能是将XML文档转换为HTML文档。

XSLT由一个或多个模板构成。模板由两部分组成：匹配模式（Match Pattern）和执行。匹配模式定义XML文档中被模板处理的节点；执行定义输出的格式。这两部分分别对应的元素为：xsl:template和xsl:apply-templates。

对执行，感觉这个词用的不好，开始我就被弄的糊里糊涂的，不知道这次词在表达的是什么意思。因而有必要做一个具体的介绍。xsl:apply-templates元素是相当于子函数的调用，在xsl:template元素内调用这样一个“子函数”，而这个“子函数”的实现则在另外的地方时先，它的实现也是通过xsl:template元素来定义。并且xsl:apply-templates元素会为它的被调用地中的每个匹配元素调用一次它的实现模板，所以我们也看到了它的定义中的templates是复数形式的。调用和被调用之间的识别是通过匹配模式集来识别的。这样讲解比较抽象，以上面的例子为例，上面我们是用xsl:for-each元素来实现的，但是我们也可以用xsl:apply-templates元素来实现：

<?xml version=”1.0” encoding=”gb2312”?>

<xsl:stylesheet version=”1.0” xmlns:xsl=”http://www.w3.org/1999/XSL/Transform”>

<xsl:template match=”/”>

<html>

<head><title>购书中心数据显示表</title></head>

<body>

<h2 align=”center”>购书中心数据显示表</h2>

<tr>

</tr>

<tr>

<xsl:apply-templates select=”/bookstore/book” />

</tr>

</table>

</html>

</xsl:template>

<xsl:template math=”book”>

</xsl:template>

</xsl:stylesheet>

xsl:template元素

xsl:template元素是XSL样式表中最重要的元素。每一个模板都由一个xsl:template元素构成，即xsl:template元素是模板的根元素。其语法定义规则如下：

<xsl:template match=”模板应用于输入文档的节点集（XPath表达式返回的结果）”>

模板的内容…..

</xsl:template>

模板的内容是要输出的文档的结构，如上例中的定义，输出一张以HTML格式定义的表格。

xsl:apply-templates元素

xsl:apply-templates元素指示处理器发现一个合适的模板，而且在每个选择的元素上执行指定的任务。可以将其理解为子函数的调用。定义语法如下：

<xsl:apply-templates select=”要处理元素的匹配模式”>

</xsl:apply-templates>

xsl:value-of元素获取节点值

XSL通过xsl:value-of元素来获取XML文件中被选择的元素或属性的内容。格式如下：

<xsl:value-of />

表示选取当前XML文件元素集中的所有元素或属性的内容。

<xsl:value-of select=”匹配模式” />

匹配模式由XPath表达式确定，因而它可以有许多中形式的定义。同XPath，属性名前需加@或是使用轴定义（attribute::）。

xsl:for-each元素

xsl:for-each元素循环被选择的节点集，并对每个节点进行一次处理。格式：

<xsl:for-each select=”匹配模式”>

要处理输出的内容….

</xsl:for-each>

xsl:value-of元素只能用于获取确切的节点的内容，如果有多个节点，则xsl:value-of元素只处理第一项元素。因而对匹配模式存在多个元素的返回集中，可以用xsl:for-each元素和xsl:value-of元素合在一起使用，如上面的例子所示。

模板的默认规则

1. 元素默认规则

<xsl:template math=”* | /(任何元素节点或根节点)”>

<xsl:apply-templates />

</xsl:template>

2. 文本节点默认规则

<xsl:template math=”text()（所有文本节点）”>

<xsl:value-of select=”.” />

</xls:template>

这两个规则同时使用，可以使一张空的XSL样式表，对于输入的XML文档，可以默认的输出该XML文档的所有内容字符。这种默认规则的优先级很低，因而只要有其他的定义，就可以覆盖他们的定义。

空的样式表定义如下：

<?xml version=”1.0”?>

<xsl:stylesheet xmlns:xsl=”http://www.w3.org/1999/XSL/Transform” >

</xsl:stylesheet>

对输出元素排序

xsl:sort元素可以对输出元素按规则排序。xsl:sort元素可以作为xls:apply-templates元素或xsl:for-each元素的子元素出现。其定义如下：

<xsl:sort select=”元素名” order=”ascending | descending”

case-order=”upper-first | lower-first” data-type=”text | number | qname” />

data-type表示被排序的数据类型，可以是数值、文本或用户自定义，默认为文本。

select定义排序输出元素的关键字。

order表示升序还是降序排序。默认为ascending。

case-order表示大小写的排序规则。即大写在前还是小写在前。

如：

<xsl:apply-templates select=”/bookstore/book”>

<xsl:sort select=”price” data-type=”number” order=”descending” />

</xsl:apply-templates>

选择

XSL提供了两个元素，他们可以根据输入文档来改变输出内容。

1．xsl:if元素：根据输入文档中存在的模式，决定是否输出给定的内容。

2．xls:choose元素：根据文档中存在的模式，从几个可能的XML段中选出一个。

xsl:if元素定义：

<xsl:if test=”匹配模式”>

</xsl:if>

匹配模式可以任意的XPath表达式，因而这里可以测试元素名，元素内容，属性内容等。

如：

<xsl:if text=”price[.=10.0]”>

<xsl:value-of select=”price” />

</font>

</xsl:if>

xls:choose元素定义：

<xsl:choose>

<xsl:when test=”匹配模式”>

输出内容…

</xsl:when>

<xsl:when test=”匹配模式”>

输出内容….

</xsl:when>

….

<xsl:otherwise>

输出内容….

<xsl:otherwise>

</xsl:choose>

输出内容的扩展

之前的内容中，我们一直在做把XML文档转换为HTML文档。而且所做的都是将XML文档中元素的内容或属性内容转换为HTML文档中的内容。然后XSL定义的是将XML文档转换为另一种的文档，它可以是HTML文档，也可以是另一种的XML文档，因而不可避免的，有时候需要根据XML文档中的内容决定输出的内容，包括输出的元素标签值，元素的属性值，元素的内容，注释等。因而XSL样式表中定义了几种方式来实现这样的功能：属性值模板、xsl:element元素、xsl:attribute元素、xsl:pi元素、xsl:comment元素和xsl:text元素等。

属性值模板：

使用{}格式将输入的属性值或是元素值写入相应的输出流，多个{}可以一起使用，表示连接（如{id}{title}形式）。如：

对以下源XML文档：

<format>movie</format>

<genre>classic</genre>

</DVD>

可以通过以下XSL文档转换成<DVD id=”01” title=”wind” format=”movie”>classic</DVD>格式的XML文档：

<xsl:template math=”DVD”>

<xsl:value-of select=”genre” />

</DVD>

</xsl:template>

xsl:element元素

<xsl:element name=”要创建元素的名称” namespace=”所创建元素的命名空间”

use-attribute-sets=”属性集限定名” />

该元素实现动态的根据输入XML文档的值，在输出文档中创建新的元素。

如上例子的转换中可以将源XML文档转换成：

<wind format=”movie”>classic</wind>

通过以下的XSL文档的转换即可：

<xsl:element name=”{title}” >

<xsl:attribute name=”format”>

<xsl:value-of select=”format” />

</xsl:attribute>

<xsl:value-of select=”genre” />

</xsl:element>

xsl:attribute元素

<xsl:attribute name=”属性名” namespace=”创建属性的命名空间”>

属性的值….

</xsl:attribute>

xsl:attribute元素一般作为xsl:element元素的子元素来使用，如上例。也可以作为xls:attribute-set元素的子元素。

xsl:attribute-set元素

<xsl:attribute-set name=”属性集限定名” use-attribute-sets=”已定义的属性值限定名”>

<xsl:attribute ….. >…..</xsl:attribute>

…….

</xsl:attribute-set>

注：属性集中定义的属性可以被使用的元素中自己的同名属性覆盖。

且属性集的定义可以在xsl:template元素之外。

xsl:comment元素和xsl:text元素

这两个元素都直接像输出文件中输出注释或文本，由于文本可以直接插入输出文件中，所以xsl:text元素只是在需要保留文本格式的时候，如一段代码，使用，因为改元素可以原封不动的保留定义的文本格式。如：

<xsl:comment> This is a comment! </xsl:comment>

<xsl:text> space reserved ! </xsl:text>

xsl:copy元素和xsl:copy-of元素

<xsl:copy use-attribute-sets=”属性集名”>

要复制的内容…

</xsl:copy>

将xsl:copy中的内容输出到输出流。

<xsl:copy><xsl:apply-templates /><xsl:copy> 将当前元素的内容复制到输出流。

<xsl:copy><apply-templates select=”* | @* | comment() | pi() | text()” /><xsl:copy>

将当前元素原封不动的复制到输出流。

简单的，可以直接通过xsl:copy-of元素来复制匹配节点的所有元素（包括命名空间，子节点，节点属性等）。

<xsl:copy-of select=”匹配模式” />

如：<xsl:copy-of select=”price” />

xsl:number元素

xsl:number元素可以在输出文件中插入格式化整数。由value属性计算出数值，通过四舍五入转换成整数，然后根据format属性对整数进行格式化，最后插入该整数。语法如下：

<xsl:number level=”single | multiple | any” count=”pattern” from=”pattern” value=”number-expression” format={string} lang={nmtoken} letter-value={“alphabetic | traditional”} grouping-separator={char} grouping-size={number} />

这个元素比较复杂，我还没完全理解意思。先放下！

xsl:variable元素

定义全局变量或是局部变量，一定复制就不能改变。或许说常量更适合一些，因为它的定义的用处就和宏定义的用处是一样的。

<xsl:variable name=”变量限定名” select=”表达式”>

变量值….

</xsl:variable>

若存在select属性，则表达式的值即为定义的变量的值，此时，变量的内容必须为空。

访问该变量只要在变量名钱加上$即可。

如：<xsl:value-of select=”$define” />

类似的功能和定义的有xsl:param元素。

<xsl:param name=”参数名” select=”表达式”>

参数值….

</xsl:param>

这两个元素的定义和要求都是一样的，个人感觉用法也是一样的，不知道为什么会同时存在。

另有类似的定义有：xsl:with-param元素。

<xsl:with-param name=”参数名” select=”表达式”>

参数值….

</xsl:with-param>

这些属性的要求都是一样的，这个元素主要是用于xsl:call-template和xsl:apply-templates元素中，作为传入的参数使用。参数的使用也是在参数名前加$符。

命名模板

在xsl:template元素中加入name属性，就可以创建命名模板。这样就可以通过xsl:call-template元素在其他的xsl:template元素中用模板名调用改模板。

<xsl:call-template name=”templateName” />

关于空白节点

<xsl:strip-space/xsl:preserve-space element=”elementName” />

xsl:strip-space元素用于删除被选择节点中的空白节点

xsl:preserve-space元素用于保留内容中的任何空白

也可以在在xsl:stylesheet元素中设置indent-result属性为yes，以允许处理程序将多于的空白插入到输出文档中。

<xsl:stylesheet xmlns:xsl=” http://www.w3.org/TR/WD-xsl” ident-result=”yes”>

…..

</xsl:stylesheet>

导入其他样式表

可以通过xsl:import或xsl:include元素导入另一个XSL文件。

<xsl:import/xsl:include href=”location” />

它们两个所不同的是：

xls:import只能直接包含在xsl:stylesheet之后，而xsl:include则可以在最后一个xsl:import之后的任意外置。

参考：

http://www.w3schools.com/XML

《XML完全开发指南》科学出版社孙更新裴红义杨金龙编著

http://en.wikipedia.org/wiki/XML