XML技术及其应用概述*吕腾黄琼湘闫萍新疆大学数学与系统科学学院 830046关键词： XML 电子商务网络安全数据集成1 XML的发展历史可扩展标记语言XML（eXtensible Markup Language）［1］是一种简单灵活的文本格式的可扩展标记语言，起源于SGML(Standard Generalized Markup Language)，是SGML的一个子集合，也就是SGML的一个简化版本，非常适合于在Web上或者其它多种数据源间进行数据的交换。

1969年，IBM公司开发了一种文档描述语言GML（Generalized Markup Language），用来解决不同系统中文档格式不同的问题，并在1986年成为了一个国际标准〔ISO8879〕，这就是SGML。

SGML是很多大型组织的文档标准，它是一种与语言无关的、结构化的、可扩展的语言，这些特点使它在很多公司受到欢迎，被用来创建、处理和发布大量的文本信息。

1989年，在CERN欧洲粒子物理研究中心的研究人员开发了基于SGML的超文本版本，称为HTML( HyperText Markup Language)。

HTML继承了SGML的许多重要的特点，比如结构化、实现独立和可描述性，但是它也存在很多缺陷，比如它只能使用固定的有限的标记，而且它只侧重于对内容的显示方面。

随着Web上数据的增多，HTML存在的这些缺点越来越突出。

W3C的成员认识到，必须有一种方法能够把数据本身和数据的显示分离开来，这样W3C在1996年提出了XML的概念。

XML不仅保留了SGML的很多优点，而且更加容易操作以及在World Wide Web环境下实现。

1998年，XML成了W3C的推荐标准。

2 XML的特点（1）自描述。

XML是一种标记语言，其内容由相应的标记来标识，具有自描述的特点。

（2）可扩展性。

XML是一种可扩展的标记语言，用户可以定义自己的标记来表达自己的数据，具有强大的可扩展性。

（3）内容和显示分离。

XML文档只描述数据本身，而与数据相关的显示则由另外的处理程序来完成，具有内容和显示相分离的特点。

（4）本地计算。

XML解析器读取数据，并将它递交给本地应用程序（例如浏览器）进一步查看或处理，也可以由使用XML对象模型的脚本或其他编程语言来处理。

（5）个性化数据视图。

传递到桌面的数据可以根据用户的喜好和配置等因素，以特定的形式在视图中动态表现给用户。

（6）数据集成。

使用XML，可以描述和集成来自多种应用程序的不同格式的数据，使其能够传递给其它应用程序，做进一步的处理。

3 XML的技术规范XML并不仅仅包括XML标记语言，它同时还包括了很多相关的规范，比如文档模式技术、文档样式技术、文档查询技术、文档解析技术、文档链接技术以及*新疆大学博士基金资助。

文档定位技术等。

基于XML的这些规范，还有很多高层的应用协议，比如SOAP （Simple Object Access Protocol）和BizTalk等。

（1）文档模式技术：DTD(Document Type Definition)［2］和XML Schema［3］是XML文档的模式，用来对XML文档的逻辑结构进行定义。

XML文档的模式规定了XML文档中的元素、属性、元素和元素以及元素和属性之间的关系。

其中，DTD 来自SGML，XML Schema是专门为定义XML文档的模式而设计的，采用的是XML 的语法。

（2）文档样式技术：XML是内容（数据）和显示格式分离的语言，CSS （Cascading Style Sheets）［4］和XSL（Extensible Stylesheet Language）［5］就是定义XML文档的显示样式的。

其中，CSS是随着HTML的出现而产生的，控制XML文档的显示，但不会改变源文档的结构。

而XSL是专门为XML设计的，不仅用来显示XML文档，而且可以把一个XML文档转化为另一个XML文档。

（3）文档查询技术：W3C推荐的XML文档的查询语言是XQuery1.0［6］。

XQuery 起源于一种叫Quilt的XML查询语言，借鉴了XPath 1.0、XQL、XML-QL、SQL 和OQL等语言的优点。

（4）文档解析技术：文档解析是指对XML文档的内容和结构进行访问和分析。

文档解析技术包括文档对象模型DOM(Document Object Model)［7］和SAX(Simple API for XML)［8］。

DOM是一种对平台和语言中立的接口，它是基于XML文档在内存中的树状结构，它的一个主要不足在于将整个XML文档装入内存所引起的巨大开销。

而SAX使用事件驱动的XML解析，并不要求将整个XML文档一起装入内存。

（5）文档链接技术：XML的链接功能比HTML更强大，它使用XLINK。

XML Linking Language 1.0 (XLink)是W3C主导的定义XML链接的语法。

一个XLink 的描述信息，显式的指定了资源或部分资源之间的关系。

在XLink中，并不涉及标示不同类型数据位置的方法，XLink需要依靠不同的机制来标识你想要链接的资源（例如统一资源标识符）。

W3C推出了另一种叫做XML Pointer Language(XPointer)的机制用于构造XML文档的内部结构。

它可以链接到一个具体的对象上去，这个对象可以是一个网页、网页的一部分、网页中的一个元素甚至是网页中某行的某几个字。

（6）文档定位技术：XML Path Language(XPath)1.0［9］是一种用于XSL Transformations (XSLT)1.0和XPointer中对XML文档各部分进行定位的语言。

它给XSLT和XPointer提供一种定位语法，用来定位XML文件的各个部分。

（7）其他XML技术：①MathML (Mathematical Markup Language)2.0是一种用来描述数学符号、结构和内容的XML应用。

MathML的目标是在Web上实现能像HTML处理文本一样，处理数学问题。

② SMIL（Synchronized Multimedia Integration Language）2.0是一种基于XML的表述多媒体演示的语言。

SMIL允许将一组独立的多媒体对象整合为一个多媒体演示。

③VML(Vector Markup Language)是一种定义矢量信息编码格式的矢量标记语言，它是XML在矢量信息方面的应用。

VML所定义的编码格式连同其它的标记一起描述了信息如何显示和编辑。

④CDF(Channel Definition Format)允许Web发布者从任意的Web服务器经常地更新信息或是频道，以便这些信息能从Web服务器自动的传送到PC上的兼容接受程序或是其他的信息装置上。

用户仅需选择一下频道，信息就会定时地传递到客户端。

⑤ XML片段交互XML Fragment Interchange标准支持由若干实体组成的逻辑文档。

XML片断交互使得客户端可以不用涉及整篇文档，就能在一篇较大的文档中获得文档片断所处的上下文信息。

⑥HTML XHTML2.0 Markup Language是符合XML的HTML文档中的又一个家族。

XHTML文档被设计成可以和XML处理器协同工作。

XHTML文档是结构良好的XML，可以使用标准XML处理器对它们进行查看、编辑或验证。

4 XML的应用4.1 XML在电子商务中的应用我们介绍几种基于XML的电子商务模型［10］：（1）点对点（P2P）的电子商务模型。

用XML定义企业之间交换的信息，然后用XML消息直接进行信息的交换，这种方式是对传统电子数据交换EDI （Electronic Data Exchange）的直接扩展。

典型应用有微软的BizTalk框架。

（2）基于代理（agent）的电子商务模型。

在点对点模型的基础上，增加一个代理程序。

代理程序的作用就是自动在网络上找到有用的信息，并将其转发到本企业的数据库。

典型应用有CommerceNet的eCo架构。

（3）基于门户（portal）的电子商务模型。

企业将各种不同的信息发布到相应的门户上，然后各自根据自己的需求到不同的门户上寻找本企业感兴趣的信息。

另外，各门户还可以实现信息的共享和互联，具有很大的扩展性。

（4）基于web服务的电子商务模型。

Web服务是一种基于标准的应用集成方式，它可以将运行在通过Intranet、Extranet或Internet连接的分布式服务器上的应用集成在一起。

也就是通过互联网的开放标准，实现业务流程的导航、搜索以及与其他应用的交互。

典型应用有基于XML技术和标准的ebXML技术框架。

4.2 XML在网络安全中的应用可以用XML语言来描述web应用层的安全规范。

下面是用XML文件来描述产品编号类型的一个例子，要求编号的形式是三个数字后跟A到Z其中的一个字母，或者是7个数字：<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><xsd:schema xmlns:xsd="/2001/XMLSchema" elementFormDefault="qualified" attributeFormDefault="unqualified"> <xsd:simpleType name="ProdNumType"><xsd:annotation><xsd:documentation>a Product number</xsd:documentation></xsd:annotation><xsd:restriction base="xsd:string"><xsd:pattern value="\d{3}〔A-Z〕| \d{7}"/></xsd:restriction></xsd:simpleType></xsd:schema>4.3 XML用于B2B数据的集成如webMethods公司（基于XML的企业间数据集成解决方案供应商）的D&B Global Access平台，利用基于XML的web界面定义语言WIDL通过API从各种来源收集信息，XML应用程序DGX用作该平台客户端和服务器端之间的交换界面。

4.4 XML与数据库Oracle公司自从Oracle 8i以来就增加了许多基本的XML特征，同样微软公司在SQL Server2000也支持XML的许多特征。