在本文的第一部分中，我们介绍了XPath并讨论了各种各样的从简单到复杂的XPath查询。 通过把XPath查询应用到XML示例文件，我们详细说明了各种重要的XPath定义比如location step、context node、location path、axes和node - test。 我们然后讨论了多个简单查询组合成的复杂的XPath查询。 我们还讨论了无线二进制XML（WBXML）--XML在无线应用领域的对应物--的抽象结构。 最后我们介绍一个简单的XPath处理引擎的设计。
在这一部分里，我们打算讨论XPath的更进一步的特性--在一个XML文件上执行复杂检索的操作。 我们将讨论谓词或者过滤器查询以及在XPath中的函数的使用。我们将介绍各种的用于处理WSDL和WML的XPath查询。 我们还将增强我们的XPath引擎的功能，使之包括谓词、函数和不同的数据类型。
过滤查询和谓词 让我们从一个将返回任何XML文件当中的根节点的简单查询开始：
./node()
我们可以更进一步，使用另一个简单查询，选择根节点的全部的直接子节点：
./node()/*
如果你想要得到所有的是根节点的直接子节点并且只有一个type属性的节点，那么该怎么办呢？ 那么就使用下面的这个查询：
./node()/*[attribute::type]
在代码段1中，这个查询将返回binding元素。 由此可见，写在方括号之内的代码attribute::query担负一个过滤器的功能。 XPath中的过滤器被称作谓词（predicate），写在方括号内。 一个谓词作用在一个结点集上--在这个例子中，结点集由根节点的所有的直接子节点组成---应用过滤条件(在这里，结点肯定有一个type属性)到结点集上。 产生的结果就是一个经过过滤的结点集。
谓词可以从简单到很复杂。 也许XPath谓词的简单形式就像下面的查询中的只是一个数字，返回根元素的第二个子节点（message元素）：
./node()/*[2]
查询语句./node()/message[attribute::name="TotalBill"]/text() 将寻找根元素的一个属性name值为TotalBill的特定的message子节点。 查询将返回特定的message元素的所有文本结点。 这个查询将返回代码段1中两个message元素中的第二个。
XPath 函数 假定你想要回答下面对代码段1中的WSDL文件所提出的问题：
1. 最后一个operation元素的name属性的值是什么？
2．定义元素有多少个message子元素？
3. 根元素的第一个子元素的名称是什么？
last()函数
last()函数将总是指向结点集的最后一个结点。 下面的这个查询，当被应用于代码段1中的WSDL文件的时候，将返回第二message元素（即 名称是TotalBill的message元素）：
./node()/message[last()]
注意下面的这条查询也返回相同的message元素：
./node()/message[2]
这两个查询之间唯一的区别就是我们使用数字2来代替last()方法。 事实上在本例中last()函数返回的值就是2（特定location step的结点集中的结点数）。 把这两个相同的查询应用到代码段2中的WSDL文件，这次你会发现两个查询没有返回相同的结果。 代码段2中有三个message元素，所以现在last()函数返回数字3。
注意本讨论中的last()函数总是返回一个数字。
position()函数
如果你把下面的这些查询应用到代码段2中的WSDL文件，
./node()/message[1]/part
./node()/message[2]/part
./node()/message[3]/part
它们将分别返回message元素的第一个、第二个和第三个part子元素。 由此可见节点集中的每个节点都有一个位置。 第一个节点的位置是1，第二个节点的位置是2，以此类推。
如果你想要得到除第二个以外的所有的message元素，你该怎么办？ 你可以使用position()函数取得一个节点的位置。 下面的这条查询将返回代码段2中的第一个和第三个message元素：
./node()/message[position()!=2]
position()函数只是返回指定值所表示的节点的位置。 谓词[position()!=2] 把所有的message元素的位置和2做比较，然后找出位置不是2的节点。
count()函数
代码段1中的portType元素有多少个message子元素？ 数一数你就发现有两个message元素。 在XPath中解决"多少个"这种问题是一个二步的操作。 首先，写一个用来找到你想要统计的所有的子元素的XPath查询。 然后地像下面给出的那样，把 XPath查询传送到count()函数中：
步骤1: ./node()/message
步骤2: count(./node()/message)
count()函数统计XPath查询所得到的节点集中的节点数，并返回这个节点数。
name()、local-name()和namespace-uri()函数
如果把下面的查询应用到代码段1中的WSDL文件的话，那么会出现什么情况呢？
./node()/*[5]
它返回根元素的第五个子元素（即service元素）。 service元素本身是一个完整结构，也包含子元素。 因此，这个XPath查询的返回值实际上是一个XML节点而不仅仅是一个元素名。
name()函数返回XML节点的名称。 例如，下面的查询应用到代码段1中将返回字符串"service"：
name(./node()/*[5])
同样，下面的查询将返回字符串"wsd:definitions"（使用域名空间前缀的根元素的全名）：
name(./node())
local-name()和namespace-uri()函数与name()函数类似，除了local-name方法只返回不带域名空间前缀的元素的局部名称，而namespace-uri函数仅仅返回域名空间URI。举例来说，请在代码段1中试验下面的查询：
local-name(./node())
namespace-uri(./node())
第一个查询返回一个字符串" definitions"，而第二个查询返回" http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/ "。
String函数
我们已经知道name()、local-name()和namespace-uri()函数返回字符串。 XPath提供了许多函数用于处理字符串，比如string()、 substring()、substring-before()、 substring-after()、 concat()、starts-with()等等。 下面给出了一个例子来演示一下如何使用string()函数：
string(./node()/*[2]/part/attribute::name)
上面的这条查询将寻找根元素的第二个子元素，然后它将得到根元素的第二子元素的所有的part子元素。 接着它将寻找part子元素的name属性，最后它把name属性的值转换为一个字符串格式。 当把这条语句应用到代码段1中的时候，它将输出bill。
XPath也提供一些布尔函数，返回"true/false",研究一下下面的这条查询：
boolean(./node()/message)
当把它应用到代码段1的时候，它返回true。 这是因为boolean()函数判断一个XPath查询产生的节点集是否为空（在我们的例子中，根元素包含两个message子元素）。 如果是空，boolean()函数返回false，否则返回true。
一个复杂的WSDL处理实例 下面的WSDL处理方案使用了我们前面讨论过的所有的XPath概念。 这个方案的检索要求如下：
寻找一个service元素，这个元素是definitions元素（根元素）的一个直接子元素，并且name属性与definitions元素的name属性匹配。 然后察看service元素，寻找一个port元素，这个port元素的binding属性与definitions元素的直接子元素binding的name属性匹配。
这个WSDL过程可以用四步完成：
1. 查找definitions元素的name属性值。 下面给出的XPath查询（从代码段中返回字符串BillingService）执行这步操作：
string(//node()[1]/@name)
2. 然后查找name属性匹配definitions元素的name的service元素。 下面的查询将返回所需要的service元素：
./node()[1]/service[@name=string(//node()[1]/@name)]
3. 然后查找binding元素的name属性值：
string(//node()[1]/binding/@name)
4. 最后寻找需要的port元素：
./node()[1]/service[@name=string(//node()[1]/@name)]
/port[@binding=string(//node()[1]/binding/@name)]
这个实例说明XPath谓词可以包含简单逻辑条件，函数调用乃至完整的XPath查询。
使用XPath处理WML
WML是WAP Forum定义的一种XML语言。 WML为小型设备的显示提供了一种表现格式。 WML对于一个小型设备就好像HTML对于一台个人电脑一样。
想象一下，一个WML文件是由一组卡片(card)组成，每个卡片由一个card元素封装。 代码段３是一个简单WML文件，只包含两个card元素。
下面的XPath查询将返回代码段3中包含在第一个卡片之内（这卡片id是" first"）的所有的p（paragraph）元素：
./node()/card[string(@id)="first"]/p
下面这个查询返回第二个卡片中的第一段的文本内容：
string(./node()/card[string(@id)="second"]/p[1]/text())
实现XPath谓词与函数 我们现在将看看如何在我们前面的那个简单的XPath引擎中插入谓词与函数的支持。
四个伪代码类XPathExpression（代码段4）、XPathLocationStep（代码段5）、XPathResult（代码段6）和Predicate（代码段7）组成了支持谓词与函数的更新的版本。 我们在上一篇文章介绍的XPath引擎的基础上，增加了下列功能，使之更加强大：
1. XPath可以返回各种类型的数据。 XPath可以返回节点、字符串、数字和布尔变量。 我们设计的XPath引擎只支持XML节点作为返回数据类型。 我们现在已经提供了一个名为XPathResult（见代码段6）的类来支持不同的数据类型。 基于我们的设计的实现需要扩展为每种数据类型分别地扩展XPathResult。
2. 更新的设计现在包括一个支撑函数的结构。 一个函数调用可以发生在一个XPath查询开始时，也可以发生在任何XPath location step。 因此，XPathExpression类（代码段4）和XPathLocationStep类（代码段5）现在都添加了对函数调用的支持。
3. 我们还提供了一个单独的类用于支持谓词（见代码段7）。 一个谓词可以只由一个逻辑条件组成也可以由一个完整的XPath查询组成。 因此，Predicate类构造器将判断谓词到底是一个完整的查询还是仅仅只是一个条件。 如果是一个完整的XPath查询，Predicate表达式将实例化一个新的XPathExpression对象，否则它将只是取得逻辑条件的值。
小结 在前面，我们讨论XPath中谓词与函数的语法和使用。 我们介绍WSDL和WML处理的实例并说明了如何构成更加复杂的XPath查询。 最后，我们增强了在第一篇文章中介绍的XPath引擎的功能。
代码段1：
＜?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?＞
＜wsd:definitions name="BillingService"
targetNamespace="http://www.ElectricSupplyCompany.com/BillingService-interface"
xmlns:wsd="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/"
xmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/soap/"
xmlns:tns="http://www.ElectricSupplyCompany.com/BillingService"
xmlns:xsd="http://www.w3.org/1999/XMLSchema"＞
＜message name="MonthNumber"＞
＜part name="number" type="xsd:int"/＞
＜/message＞
＜message name="TotalBill"＞
＜part name="bill" type="xsd:int"/＞
＜/message＞
＜portType name="BillingService_port"＞
＜operation name="getBillForMonth"＞
＜input message="MonthNumber"/＞
＜output message="TotalBill"/＞
＜/operation＞
＜operation name="getCurrentBill"＞
＜output message="TotalBill"/＞
＜/operation＞
＜/portType＞
＜binding name="BillingService_Binding" type="BillingService_port"＞
＜soap:binding style="rpc"
transport="http://schemas.xmlsoap.org/soap/http" /＞
＜operation name="getBillForMonth"＞
＜soap:operation soapAction="urn:BillingService" /＞
＜input＞
＜soap:body
encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/" namespace="urn:BillingService"
use="encoded" /＞
＜/input＞
＜output＞
＜soap:body
encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/" namespace="urn:BillingService"
use="encoded" /＞
＜/output＞
＜/operation＞
＜operation name="getCurrentBill"＞
＜soap:operation soapAction="urn:BillingService" /＞
＜input＞
＜soap:body
encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/"
namespace="urn:BillingService"
use="encoded" /＞
＜/input＞
＜output＞
＜soap:body
encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/"
namespace="urn:BillingService"
use="encoded" /＞
＜/output＞
＜/operation＞
＜/binding＞
＜service name="BillingService"＞
＜documentation＞ Billing Service of Electric Supply Company. ＜/documentation＞
＜port binding="BillingService_Binding" name="BillingService_ServicePort"＞
＜soap:address location="http://localhost:8080/soap/servlet/rpcrouter" /＞
＜/port＞
＜/service＞
＜/wsd:definitions＞
|
代码段2：
＜?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?＞
＜wsd:definitions name="BillingService"
targetNamespace="http://www.ElectricSupplyCompany.com/BillingService-interface"
xmlns:wsd="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/"
xmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/soap/"
xmlns:tns="http://www.ElectricSupplyCompany.com/BillingService"
xmlns:xsd="http://www.w3.org/1999/XMLSchema"＞
＜message name="MonthNumber"＞
＜part name="number" type="xsd:int"/＞
＜/message＞
＜message name="TotalBill"＞
＜part name="bill" type="xsd:int"/＞
＜/message＞
＜message name="DetailedStatement"＞
＜part name="statement" type="xsd:string"/＞
＜/message＞
＜portType name="BillingService_port"＞
＜operation name="getBillForMonth"＞
＜input message="MonthNumber"/＞
＜output message="TotalBill"/＞
＜/operation＞
＜operation name="getCurrentBill"＞
＜output message="TotalBill"/＞
＜/operation＞
＜/portType＞
＜binding name="BillingService_Binding" type="BillingService_port"＞
＜soap:binding style="rpc"
transport="http://schemas.xmlsoap.org/soap/http" /＞
＜operation name="getBillForMonth"＞
＜soap:operation soapAction="urn:BillingService" /＞
＜input＞
＜soap:body
encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/" namespace="urn:BillingService"
use="encoded" /＞
＜/input＞
＜output＞
＜soap:body
encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/" namespace="urn:BillingService"
use="encoded" /＞
＜/output＞
＜/operation＞
＜operation name="getCurrentBill"＞
＜soap:operation soapAction="urn:BillingService" /＞
＜input＞
＜soap:body
encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/"
namespace="urn:BillingService"
use="encoded" /＞
＜/input＞
＜output＞
＜soap:body
encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/"
namespace="urn:BillingService"
use="encoded" /＞
＜/output＞
＜/operation＞
＜/binding＞
＜service name="BillingService"＞
＜documentation＞ Billing Service of Electric Supply Company. ＜/documentation＞
＜port binding="BillingService_Binding"
name="BillingService_ServicePort"＞
＜soap:address
location="http://localhost:8080/soap/servlet/rpcrouter" /＞
＜/port＞
＜/service＞
＜/wsd:definitions＞ |
代码段3：
＜?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?＞
＜wml＞
＜!--简单的WML文件--＞
＜card id="first"＞
＜p＞
First card.
＜/p＞
＜/card＞
＜card id="second"＞
＜p＞
First para of the Second card.
＜/p＞
＜p＞
Second para of the Second card.
＜/p＞
＜/card＞
＜!--可以在下面放入其它的card--＞
＜/wml＞ |
代码段4：
public class XPathExpression
{
DOM_Document XML_DOM;
Array of Strings XPathLocationStepStringsArray;
Array of XPathLocationSteps XPathLocationStepsArray;
Array of XPathResults ResultNodeSet;
XPathExpression (string XMLFile, string XPathExpression)
{
XML_DOM = XMLFile loaded into a DOM;
FunctionName =
If there is any XPath function in the begining of the query,
store the function name here;
Strip the function name from the expression.
XPathLocationStepStringsArray =
Tokenize XPath expression into smaller strings,
where each string is a location step.
Also unabbreviate any XPath abbreviations found;
Integer locationStepCount = Number of location step strings
in XPathLocationStepStringsArray;
String IndividualXPathLocationStepString;
XPathLocationStep IndividualXPathLocationStep;
ResultNodeSet = XML_DOM loaded into an array of XPathResults.
Repeat locationStepCount times from i = 0 to locationStepCount-1:
{
IndividualXPathLocationStepString = XPathLocationStepStringsArray[i];
IndividualXPathLocationStep = a new object of XPathLocationStep(
IndividualXPathLocationStepString,
XML_DOM
);
ResultNodeSet = IndividualXPathLocationStep.getResult(ResultNodeSet);
}
Apply the XPath function on the resulting node-set
}
XPathExpression (DOM_Document XML_DOM, string XPathExpression)
{
Same as the first constructor,
except that it takes the XML file as a
DOM object instead of a string.
}
public Array of XPathResults getResult()
{
return ResultNodeSet;
}
} |
代码段5：
public class XPathLocationStep
{
String Axis;
String NodeTest;
Array of XPathResults OutputNodeSet;
String FunctionName;
String Predicate;
DOM_Document XML_DOM;
XPathLocationStep(String XPathLocationStepString, DOM_Document XML_DOM_Document)
{
Resolve the XPathLocationStepString into FunctionName,
Axis, NodeTest, and Predicate;
XML_DOM = XML_DOM_Document;
}
Array of XPathResults getResult(Array of Nodes ContextNodeSet)
{
OutputNodeSet = new Array of XPathResults;
Integer NodeCount =Number of nodes in ContextNodeSet;
if (Axis is equal to "child" or "descendant")
{
Repeat NodeCount times for i = 0 to NodeCount-1
{
Node node = ContextNodeSet[i];
Integer ChildCount = Number of node's children;
Repeat ChildCount times for j = 0 to ChildCount-1
{
Node ChildNode =node.getChildElement(j);
String ChldName =Name of the ChildNode;
if (NodeTest is equal to ChildName)
Add ChildNode to OutputNodeSet;
if (Axis is equal to "descendant")
{
Array of Nodes Descendants =getMatchingDescendants(ChildNode);
Add MatchingDescendants to OutputNodeSet;
}
}
}
}
Predicate predicateEvaluator = new Predicate(OutputNodeSet, XML_DOM);
OutputNodeSet = predicateEvaluator.getResult();
return OutputNodeSet;
}
private Array of Nodes getMatchingDescendants(Node node)
{
Array of Nodes MatchingDescendants;
Integer ChildCount = Number of node's children;
Repeat NodeCount times for j = 0 to ChildCount-1
{
Node ChildNode =node.getChildElement(j);
String ChildName =Name of the ChildNode;
if (NodeTest is equal to ChildName)
Add ChildNode to MatchingDescendants;
Array of Nodes MoreDescendants =getMatchingDescendants(ChildNode);
Add MoreDescendants to MatchingDescendnts;
}
return MatchingDescendants;
}
} |
代码段6：
public class XPathResult
{ string ResultType = "ArrayOfNodes";
string getResultType
{
return ResultType;
}
public setResultType (string Type)
{
ResultType = Type;
}
}
|
代码段7：
public class Predicate
{
Array of XPathResults ResultSet;
Predicate(Array of XPathResults ResultSet,
DOM_Document XML_DOM)
{
Check if this predicate is just a logical condition or a complete XPath query.
If it is a complete XPath expression
{
ResultSet = (new XPathExpression(XML_DOM, XPath Expression))
.getResult();
}
else
{
ResultSet = Filtered result set;
}
}
Array of XPathResults getResult()
{
return ResultSet;
}
}
|
