Применение XML при разработке мобильного приложения

Целью данной лабораторной работы является знакомство с языком XML и возможностями его применения в разработке мобильных приложений.

Задание на лабораторную работу

1. Изучить теоретические основы работы с XML - данными
2. Реализовать алгоритм записи и чтения данных их XML - документа, основанный на модели XML DOM.
3. Реализовать алгоритм записи и чтения данных их XML - документа, основанный на однонаправленном чтении - записи данных.

Язык разметки документов - это набор специальных инструкций, называемых тэгами, предназначенных для формирования в документах какой-либо структуры и определения отношений между различными элементами этой структуры. Тэги языка, или, как их иногда называют, управляющие дескрипторы, в таких документах каким-то образом кодируются, выделяются относительно основного содержимого документа и служат в качестве инструкций для программы, производящей показ содержимого документа на стороне клиента. В самых первых системах для обозначения этих команд использовались символы "<" и ">", внутри которых помещались названия инструкций и их параметры. Сейчас такой способ обозначения тэгов является стандартным.

Использование гипертекстовой разбивки текстового документа в современных информационных системах во многом связано с тем, что гипертекст позволяет создавать механизм нелинейного просмотра информации. В таких системах данные представляются не в виде непрерывного потока текстовой информации, а набором взаимосвязанных компонентов, переход по которым осуществляется при помощи гиперссылок.

XML ( Extensible Markup Language ) - это язык разметки, описывающий целый класс объектов данных, называемых XML- документами. Этот язык используется в качестве средства для описания грамматики других языков и контроля за правильностью составления документов. Т.е. сам по себе XML не содержит никаких тэгов, предназначенных для разметки, он просто определяет порядок их создания.

При всех тех возможностях, которые кроются в XML, легко предположить, что этот язык должен был бы привлекаться всегда, когда требуется осуществлять обмен данными или их хранение. Тем не менее, это не так. Гибкость XML придает ему мощь, но это дается за счет увеличения размера документов. Если требуется осуществить обмен данными сравнительно небольшого объема, то XML великолепно подходит для этой цели Так, при загрузке 20 строк форматированных записей базы данных размер XML-файла может достигать 20 Кбайт, тогда как при использовании для передачи данных двоичного формата они могут быть сжаты до 2 Кбайт или менее.

Достоинства XML

• XML - язык разметки, позволяющий отобразить двоичные данные в текст, читаемый человеком и анализируемый компьютером;
• XML поддерживает Юникод;
• в формате XML могут быть описаны такие структуры данных как записи, списки и деревья;
• XML - это самодокументируемый формат, который описывает структуру и имена полей так же как и значения полей;
• XML имеет строго определённый синтаксис и требования к анализу, что позволяет ему оставаться простым, эффективным и непротиворечивым. Одновременно с этим, разные разработчики не ограничены в выборе экспрессивных методов (например, можно моделировать данные, помещая значения в параметры тегов или в тело тегов, можно использовать различные языки и нотации для именования тегов и т. д.);
• XML - формат, основанный на международных стандартах;
• Иерархическая структура XML подходит для описания практически любых типов документов, кроме аудио и видео мультимедийных потоков, растровых изображений, сетевых структур данных и двоичных данных;
• XML представляет собой простой текст, свободный от лицензирования и каких-либо ограничений;
• XML не зависит от платформы;
• XML является подмножеством SGML (который используется с 1986 года). Уже накоплен большой опыт работы с языком и созданы специализированные приложения;
• XML не накладывает требований на расположение символов в строке;[http://ru.wikipedia.org/wiki/XML#cite_note-json-1]
• В отличие от бинарных форматов, XML содержит метаданные об именах, типах и классах описываемых объектов, по которым приложение может обработать документ неизвестной структуры (например, для динамического построения интерфейсов[http://ru.wikipedia.org/wiki/XML#cite_note-2]);
• XML имеет реализации парсеров для всех современных языков программирования;[http://ru.wikipedia.org/wiki/XML#cite_note-3]
• XML поддерживается на низком аппаратном, микропрограммном и программном уровнях в современных аппаратных решениях.[http://ru.wikipedia.org/wiki/XML#cite_note-4]

Недостатки XML

• Синтаксис XML избыточен.
  • Размер XML документа существенно больше бинарного представления тех же данных. В грубых оценках величину этого фактора принимают за 1 порядок (в 10 раз).
  • Размер XML документа существенно больше, чем документа в альтернативных текстовых форматах передачи данных (например JSON, YAML) и особенно в форматах данных, оптимизированных для конкретного случая использования.
  • Избыточность XML может повлиять на эффективность приложения. Возрастает стоимость хранения, обработки и передачи данных.
  • XML содержит мета-данные (об именах полей, классов, вложенности структур), и одновременно XML позиционируется как язык взаимодействия открытых систем. При передаче между системами большого количества объектов одного типа (одной структуры), передавать метаданные повторно нет смысла, хотя они содержатся в каждом экземпляре XML описания.
  • Для большого количества задач не нужна вся мощь синтаксиса XML и можно использовать значительно более простые и производительные решения.
• Неоднозначность моделирования.
  • Нет общепринятой методологии для моделирования данных в XML, в то время как для реляционной модели и объектно-ориентированной такие средства разработаны и базируются на реляционной алгебре, системном подходе и системном анализе.
  • В природе есть множество объектов и явлений, для описания которых разные структуры данных (сетевая, реляционная, иерархическая) являются естественными, и отображение объекта в неестественную для него модель является болезненным для его сути. В случае с реляционной и иерархической моделями определены процедуры декомпозиции, обеспечивающие относительную однозначность, чего нельзя сказать о сетевой модели.
  • В результате большой гибкости языка и отсутствия строгих ограничений, одна и та же структура может быть представлена множеством способов (различными разработчиками), например, значение может быть записано как атрибут тега или как тело тега и т. д.
  • Поддержка многих языков в именовании тегов дает возможность назвать, например вес русским словом, в таком случае компьютер никак не сможет установить соответствия этого поля с полем weight в англоязычной версии программы и с полями в версиях модели объекта на множестве других языков.
• XML не содержит встроенной в язык поддержки типов данных. В нём нет строгой типизации, то есть понятий "целых чисел", "строк", "дат", "булевых значений" и т. д.
• Иерархическая модель данных, предлагаемая XML, ограничена по сравнению с реляционной моделью и объектно-ориентированными графами и сетевой моделью данных.

Сохранение данных в виде XML

Как и в случае HTML, в XML данные сохраняются в виде текста, заключенного между дескрипторами, которые дополняют передаваемые данные контекстом:

<UserInfo>
<UserID> 12 </UserID> <UserName> Bob </UserName>
<UserAddress> Someplace, Somewhere </UserName> </UserInfo>

Следует отметить, что в XML те же данные можно сохранить с использованием атрибутов, например:

<UserInfo UserID="12" UserName="Bob" UserAddress="Someplace, Somewhere"> </UserInfo>

При необходимости можно использовать сочетания дескрипторов и атрибутов. Какой формат XML окажется самым подходящим, зависит от конкретной ситуации. Атрибуты проще использовать, но дескрипторы обладают большей гибкостью, поскольку они могут иметь атрибуты и вложенные дескрипторы.