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Dieser Artikel beschäftigt sich mit den Problemen der Validierung bei
XML-Dokumenten, die Gebrauch von 
XML-Namensräumen
machen. Kenntnis des Namensraumkonzepts von XML wird vorausgesetzt. Das XML-Namensraumkonzept
wird nicht im Detail behandelt.
XML-Namensräume dienen dazu, Namenskonflikte und Mehrdeutigkeiten in XML-Dokumenten zu vermeiden, die Elemente aus zwei (oder mehr) Dokumenttyp-Definitionen (DTD) enthalten. Durch die Bindung an einen Uniform Resource Identifier (URI) werden potentiell mehrdeutige Namen an einen Namensraum gebunden und auf diese Weise qualifiziert. Ein Namensraum ist also nichts anderes als eine Sammlung von Namen für Elementtypen und Attribute, die über einen URI eindeutig identifizierbar ist. Namensräume, die in einem Dokument verwendet werden, müssen im XML-Dokument deklariert werden. Dabei wird einem sogenannten Namensraum-Präfix der URI des Namensraums zugewiesen. Ein Element oder Attribut aus dem Namensraum wird dann über das Namensraum-Präfix qualifiziert. Das Namensraum-Präfix dient dabei als Abkürzung des URI.
<?xml version="1.0" encoding="iso-8859-1"?>
<ma:mitarbeiterliste
xmlns:ma="http://www.meinServer.de/adresse"
xmlns:edv="http://www.meinServer.de/rechner">
<ma:mitarbeiter>
<ma:name>Dieter Thomas Heck</ma:name>
<ma:adresse>
<ma:strasse>Hitstr. 7</ma:strasse>
<ma:ort>12435 Berlin</ma:ort>
</ma:adresse>
<edv:rechner>
<edv:name>Saturn</edv:name>
<edv:adresse>127.98.76.35</edv:adresse>
</edv:rechner>
</ma:mitarbeiter>
<ma:mitarbeiter>
<ma:name>Fritz Walter</ma:name>
<ma:adresse>
<ma:strasse>Am Stadion 5</ma:strasse>
<ma:ort>10115 Berlin</ma:ort>
</ma:adresse>
<edv:rechner>
<edv:name>Rivaldo</edv:name>
<edv:adresse>156.97.234.98</edv:adresse>
</edv:rechner>
</ma:mitarbeiter>
</ma:mitarbeiterliste>
Das XML-Dokument enthält neben den Namen und Adressen der Mitarbeiter
einer Firma auch die Daten des Rechners, mit denen der jeweilige Mitarbeiter
arbeitet. Um den Namenskonflikt bezüglich der Elemente <name>
und <adresse> zu vermeiden, werden im Wurzelelement zwei Namensräume
deklariert. Der erste bindet alle Element-Namen zur Auszeichnung der Mitarbeiterdaten,
der zweite alle Element-Namen zur Rechneridentifikation. Mittels der zugewiesenen
Namensraum-Präfixe ma und edv werden dann die Element-Namen
im XML-Dokument unterschieden.
Der Namensraum-URI muss nicht auf eine real existierende Web-Ressource verweisen, insbesondere nicht auf eine DTD, die dem Namensraum zugeordnet ist. Die Namensraum-Deklaration hat keinerlei Verweisfunktion und der URI ist lediglich ein eindeutiger, formaler Bezeichner für den Namensraum. Durch eine Namensraum-Deklaration wird keinerlei Verbindung zwischen einem Namensraum und den Deklarationen für die Elemente und Attribute des Namensraums geschaffen. Allgemeiner formuliert: Namensraumkonzept und Validierungskonzept von XML sind unabhängig voneinander.
Dies bedeutet konkret, dass einige Dinge zu beachten sind, wenn Sie gültige XML-Dokumente erzeugen möchten, die Namensräume verwenden.
Sollen Ihre XML-Dokumente, die Namensräume verwenden, gültig sein,
müssen die Elementtypen und Attribute, welche einem Namensraum zugeordnet
sind, über einen Qualified Name deklariert werden (d.h. mit Namensraum-Präfix).
Zudem müssen auch die xmlns-Attribute, die zur Kennezichnung von
Namensraum-Deklarationen dienen, in der DTD deklariert werden.
<?xml version="1.0" encoding="iso-8859-1"?> <!DOCTYPE notiz [ <!ELEMENT notiz (#PCDATA)> <!ATTLIST notiz style CDATA #IMPLIED> ]> <notiz html:style="font-color:red" xmlns:html="http://www.w3.org/TR/REC-html40"> Dieses Dokument ist leider nicht gültig! </notiz>
<?xml version="1.0" encoding="iso-8859-1"?>
<!DOCTYPE notiz [
<!ELEMENT notiz (#PCDATA)>
<!ATTLIST notiz html:style CDATA #IMPLIED
xmlns:html CDATA #FIXED "http://www.w3.org/TR/REC-html40"
>
]>
<notiz html:style="font-color:red" xmlns:html="http://www.w3.org/TR/REC-html40">
Dieses Dokument ist gültig!
</notiz>
Dem Wurzelelement notiz ist das Attribut style aus dem html-Namensraum
zugeordnet. Das Attribut wird über das Präfix html qualifiziert
und der Namensraum im Wurzelelement deklariert. In der DTD ist dieses Attribut
mit Präfix zu deklarieren: <!ATTLIST notiz html:style CDATA
#IMPLIED>. Darüber hinaus muss auch das xmlns-Attribut,
welches zur Deklaration des Namensraums verwendet wird, in der DTD deklariert
werden. Dies kann mittels einer Attribut-Vorgabe in Kombination mit dem Schlüsselwort
#FIXED erfolgen. Dadurch lässt sich sicherstellen, dass im Wurzelelement
notiz immer eine Namensraum-Deklaration für den HTML-Namensraum
erfolgt, auch wenn sie nicht explizit angegeben wird. Leider funktioniert dies
nicht in allen Parsern. Insbesondere der msxml-Parser, der in den Internet Explorer
integriert ist, meldet dann eine fehlende Namensraum-Deklaration. Wer auf Nummer
sicher gehen will, muss deswegen den Namensraum immer auch noch im Wurzelelement
deklarieren.
In älteren Versionen des msxml-Parsers von Microsoft (integriert in den
Internet Explorer 5) ist die Verwendung der Attribut-Vorgabe #FIXED
zur Deklaration des xmlns-Attributs unerlässlich - auch wenn dies
nicht vom Namensraum-Standard gefordert wird. Die aktuelle Version (msxml3)
hat sich von dieser Restriktion verabschiedet.
<?xml version="1.0" encoding="iso-8859-1"?>
<!DOCTYPE ma:mitarbeiterliste [
<!ELEMENT ma:mitarbeiterliste (ma:mitarbeiter+)>
<!ATTLIST ma:mitarbeiterliste xmlns:ma CDATA #FIXED "http://www.meinServer.de/adresse"
xmlns:edv CDATA #FIXED "http://www.meinServer.de/rechner"
>
<!ELEMENT ma:mitarbeiter (ma:name, ma:adresse, edv:rechner)>
<!ELEMENT ma:adresse (ma:strasse, ma:ort)>
<!ELEMENT edv:rechner (edv:name, edv:adresse)>
<!ELEMENT ma:name (#PCDATA)>
<!ELEMENT ma:strasse (#PCDATA)>
<!ELEMENT ma:ort (#PCDATA)>
<!ELEMENT edv:name (#PCDATA)>
<!ELEMENT edv:adresse (#PCDATA)>
]>
<ma:mitarbeiterliste
xmlns:ma="http://www.meinServer.de/adresse"
xmlns:rech="http://www.meinServer.de/rechner">
<ma:mitarbeiter>
<ma:name>Dieter Thomas Heck</ma:name>
<ma:adresse>
<ma:strasse>Hitstr. 7</ma:strasse>
<ma:ort>12435 Berlin</ma:ort>
</ma:adresse>
<edv:rechner>
<edv:name>Saturn</edv:name>
<edv:adresse>127.98.76.35</edv:adresse>
</edv:rechner>
</ma:mitarbeiter>
<ma:mitarbeiter>
<ma:name>Fritz Walter</ma:name>
<ma:adresse>
<ma:strasse>Am Stadion 5</ma:strasse>
<ma:ort>10115 Berlin</ma:ort>
</ma:adresse>
<edv:rechner>
<edv:name>Pluto</edv:name>
<edv:adresse>156.97.234.98</edv:adresse>
</edv:rechner>
</ma:mitarbeiter>
</ma:mitarbeiterliste>
Für gültige Dokumente fordert die XML-Empfehlung, dass der DTD-Name mit dem Namen des Wurzelelements übereinstimmt. Ist auch der Name des Wurzelelements über ein Präfix qualifiziert, so muss auch der DTD-Name dieses Präfix berücksichtigen.
In der DTD werden Namensräume nicht als solche erkannt. Für einen XML-Parser sind die Namensraum-Präfixe in einer DTD nicht Stellvertreter des Namensraum-URI, sondern lediglich ein Teil des Element- oder Attribut-Namen. Mit anderen Worten: eine DTD, in der Elementtypen aus zwei Namensräumen deklariert werden, "weiss" nichts davon, dass sie es mit zwei Namensräumen zu tun hat. Das folgendes Beispiel verdeutlicht diesen Sachverhalt.
<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE ns1:notiz [
<!ELEMENT ns1:notiz (ns2:notiz)>
<!ATTLIST ns1:notiz xmlns:ns1 CDATA #FIXED "http://www.meinServer.de">
<!ELEMENT ns2:notiz EMPTY>
<!ATTLIST ns2:notiz xmlns:ns2 CDATA #FIXED "http://www.meinServer.de">
]>
<ns1:notiz xmlns:ns1="http://www.meinServer.de">
<ns2:notiz xmlns:ns2="http://www.meinServer.de"/>
</ns1:notiz>
Die beiden in der DTD deklarierten Elementtypen besitzen den gleichen lokalen
Namen notiz, unterscheiden sich jedoch im Präfix (ns1
und ns2). Trotzdem gehören Sie zum selben Namensraum, da das Präfix
nur ein Stellvertreter (Abkürzung) der Namensraum-URI ist. Entscheidend
für die Identität von Namensräumen ist der Namensraum-URI und
der ist für beide Elemente gleich. Dies gilt jedoch nicht innerhalb von
DTDs! Aus Sicht der DTD werden zwei unterschiedliche Elementtypen (nämlich
ns1:notiz und ns2:notiz) deklariert. Somit ist dieses Dokument
gültig. Würde innerhalb einer DTD eine Zuordnung von Namensraum-Präfixen
zu Namensraum-URIs erfolgen, würde ein validierender Parser beide Element-Namen
als gleich betrachten und das Dokument für ungültig erklären,
da ein Elementtyp in einer DTD nur einmal deklariert werden darf.
Direkte Unterstützung von Namensräumen bietet XML-Schema, die vom W3C am
02. Mai 2001 als Empfehlung verabschiedete Schemasprache für XML-Dokumente.
Ein XML-Schema definiert nicht nur die Struktur eines XML-Dokuments, sondern
kann gleichzeitig auch Namensräume bevölkern. Sie können in XML-Schema
- im Unterschied zur DTD - die deklarierten Elementtypen und Attribute mit einem
Namensraum (dem sogenannten Zielnamensraum) verknüpfen. Die Elemente
und Attribute des Namensraums können dann im XML-Dokument mit einem Präfix
verwendet werden. Zusätzlich zur Namensraum-Deklaration enthält das
XML-Dokument dann eine Angabe (URL) für den XML-Parser, wo das Schemadokument
zu finden ist, welches die Elementtypen und Attribute des Namensraums definiert.
Validierende Parser können so das XML-Schema laden, um das XML-Dokument
auf Gültigkeit zu prüfen.
Namespaces
in XML (deutsche Übersetzung)
Übersetzung der Empfehlung des World Wide Web Consortiums (W3C) zu XML-Namensräumen
Namespaces
in XML (Original)
Empfehlung des World Wide Web Consortiums (W3C) zu XML-Namensräumen
XML
Namespaces FAQ von Ronald Bourret
sehr umfangreich und detailliert!
XML-Schema
Die XML-Schema-Seite des W3C
