< > a m l. b x. helder.da.rocha. inding. argonavis.com.br

(1)

ar gonav is.c om .b r ar gonav is.c om .b r

a

b

j

x

1

v

b

a

_x

j

a

ml

helder.da.rochahelder@argonavis.com.br argonavis

argonavis.com.br.com.br

2004

inding

< >

(2)

a

b

j

x

2

Explorar JAXB: uma arquitetura que permite a

integração transparente de Java e XML

Tópicos abordados



Introdução



Arquitetura JAXB



XML Schema



Mapeamento XML-Java



Como usar JAXB: passo-a-passo



Demonstração

Objetivos

(3)

a

b

j

x

3

Mapeamento Java - XML

●

Como integrar aplicações Java com XML?

●

Alternativas tradicionais: APIs nativas –

JAXP

– SAX – leitura seqüencial

com captura de eventos

– DOM – montagem de

árvore de elementos na memória

●

Desvantagens:

– Requerem conhecimento

de XML, uso de APIs burocráticas, ...

– Queremos persistência sem precisar ver XML

JAXP Documento XML EstiloXSLT Documento XML / HTML DOM SAX Texto DOM

(4)

a

b

j

x

4

O que é “XML data binding”?

●

Mapeamento entre

– Classe – Esquema XML

– Objeto – Instância (documento) XML

Conta codigo: String nome: String saldo: double conta_4:Conta codigo="4" nome="Morticia" saldo=82.00

<!ELEMENT conta (codigo, nome, saldo) <!ELEMENT codigo (#PCDATA)>

<!ELEMENT nome (#PCDATA)> <!ELEMENT saldo (#PCDATA)>

<conta> <codigo>4</codigo> <nome>Morticia</nome> <saldo>199.35</saldo> </conta> <conta> <codigo>4</codigo> <nome>Morticia</nome> <saldo>0</saldo> </conta> <conta> <codigo>4</codigo> <nome>Morticia</nome> <saldo>82.00</saldo> </conta> conta_4.xml conta_3.xml conta_2.xml conta.dtd

(5)

a

b

j

x

5

Transparência com XML binding

●

Com XML binding é possível ter persistência de

dados em XML sem precisar conhecer XML

●

Separação de responsabilidades: dois processos

separados

– 1. Mapeamento e construção das classes Java derivadas

de um esquema XML – requer a construção e compilação de um ou mais esquemas XML

– 2. Utilização das classes para serialização de objetos

derivados das classes geradas – não requer nenhum conhecimento de XML: formato no qual os dados são guardados

(6)

a

b

j

x

6

Solução para persistência de dados

●

Usando serialização Java

●

Usando mapeamento Java-XML

Byte BLOB writeObject() readObject() marshal() unmarshal() <xml> <xml> <xml>

(7)

a

b

j

x

7

JAXB

●

J

ava

A

rchitecture for

X

ML

B

inding

– Parte do Java Web Services Development Pack 1.3/1.4 – Interface genérica para diferentes provedores de serviço

que façam mapeamento XML – Java

– Suporta DTD, XML Schema e outros formatos de

esquema XML

●

O que faz

– Mapeia classes Java a documentos XML e gera

JavaBeans a partir de um esquema XML

– Permite serializar objetos para XML e vice-versa,

(8)

a

b

j

x

8

Arquitetura

Fonte: java.sun.com/jaxb/

(9)

a

b

j

x

9

Típico processo JAXB

● Gerar classes usando o compilador e um XSD ● Compilar classes geradas e classes da aplicação.

● Ler arquivos XML (unmarshal), nós DOM, fontes SAX,

etc. e gerar árvore de dados representando os documentos. Este processo pode ser precedido por uma etapa de

validação do documento em relação ao seu esquema.

● Processar os dados através das interfaces dos objetos

que representam as instâncias XML usando as classes geradas.

● Gravar arquivos XML (marshal). A árvore de dados é

convertida em um ou mais documentos XML. O conteúdo pode ser validado antes da gravação.

(10)

a

b

j

x

10

Processo JAXB

Fonte: java.sun.com/jaxb/

(11)

a

b

j

x

11

Principais classes e pacotes

●

Pacote

javax.xml.bind

e dois subpacotes

●

Classes mais importantes

– Unmarshaller – objeto que realiza a leitura de um

arquivo XML e criação de um objeto derivado

– Marshaller – objeto que serializa um objeto em XML – Validator – objeto usado para validar o documento

XML e/ou os dados

– JAXBContext – abstração usada para gerenciar o

processo de marshalling e unmarshalling. É preciso ter uma instância deste objeto para obter um Marshaller ou Unmarshaller.

(12)

a

b

j

x

12

O q

ue é um Esquema XML?

_{ue é um Esquema XML?}

 O esquema representa uma classe

 Os documentos são instâncias

Esquema (universo de documentos válidos) Documentos que aderem à

especificação (válidos)

Documento fora da especificação

Como definir esquemas:

DTD - Document Type Definition

(13)

a

b

j

x

13

DTD vs. XML Schema

● Um esquema é essencial para que haja comunicação

usando XML

– Pode ser estabelecido "informalmente" (via software) – Uso formal permite validação usando ferramentas

genéricas de manipulação de XML

● Soluções padrão do W3C

DTD XML Schema

<!ELEMENT contato

(nome, email, telefone)> <!ATTLIST contato

codigo NMTOKEN #REQUIRED>

<xsd:schema

xmlns:xsd=".../XMLSchema"> <xsd:element name="contato"> <xsd:complexType>

<xsd:attribute name="codigo"

use="required">

• É XML, porém mais complexo • Suporta namespaces

• Permite definição de tipos • Simples mas não é XML

• Não suporta namespaces

(14)

a

b

j

x

14 Atributos Elementos

Um DTD

<!ELEMENT astro (imagem*) > <!ELEMENT imagem EMPTY >

<!ATTLIST imagem href CDATA #REQUIRED > <!ATTLIST astro id ID #REQUIRED > <!ATTLIST astro nome CDATA #REQUIRED > <!ATTLIST astro diametrokm NMTOKEN #IMPLIED >

Tipos de dados simples (somente para atributos) Modelo de conteúdo

(tipo de dados complexo)

Atributo sempre associado a elemento

<astro id="p05" nome="Jupiter"> <imagem href="jup31.jpg" /> <imagem href="jup32.jpg" /> </astro>

Exemplo de documento válido em relação a este DTD

(15)

a

b

j

x

15

Um XSD equivalente

<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"> <xs:element name="astro" type="astroType" />

<xs:element name="imagem" type="imagemType"/>

<xs:attribute name="href" type="xs:anyURI"/>

<xs:attribute name="id" type="xs:ID"/>

<xs:attribute name="nome" type="xs:string"/>

<xs:attribute name="diametrokm" type="xs:decimal"/> <xs:complexType name="imagemType">

<xs:attribute ref="href" use="required"/>

</xs:complexType>

<xs:complexType name="astroType">

<xs:sequence>

<xs:element ref="imagem" minOccurs="0"/>

</xs:sequence>

<xs:attribute ref="id" use="required"/>

<xs:attribute ref="nome" use="required"/>

<xs:attribute ref="diametrokm"/>

</xs:complexType> </xs:schema> Definição de tipos de dados Elementos Atributos

(16)

a

b

j

x

16

Fundamentos XML Schema: Tipos

●

Há duas qualidades de tipos

●

Tipos

simples

representam tipos de dados básicos

como texto, números, tokens, booleanos

– Fazem parte do namespace do XML Schema (requerem

prefixo associado ao identificador do namespace), por exemplo: xs:int, xs:string

●

Tipos

complexos

representam estruturas do

documento como entidades, atributos, etc.

– Podem fazer parte do namespace default do próprio

documento (e não necessitar de prefixo) se definidos localmente

(17)

a

b

j

x

17

Tipos simples do XML Schema

anySimpleType

duration dateTime time date gYearMonth gYear gMonth gDay

string

normalizedString token

language Name NMTOKEN NCName NMTOKENS ID _IDREF _ENTITY IDREFS ENTITIES decimal integer nonPositiveInteger nonNegativeInteger negativeInteger positiveInteger long int short byte unsignedLong unsignedInt unsignedShort unsignedByte boolean base64binary hexbinary

(18)

a

b

j

x

18

<element>

●

Define um elemento

●

Deve estar associado a um tipo de dados...

– por referência ...

– ... ou embutido

<xs:complexType name="cometaType">

<xs:attribute name="id" type="xs:ID" use="required"/>

<xs:attribute name="nome" type="xs:string" use="required"/>

<xs:attribute name="planetas" type="xs:IDREFS"/> </xs:complexType>

<xs:element name="cometa" type="cometaType" />

<xs:element name="cometa"> <xs:complexType>

<xs:attribute name="id" type="xs:ID" use="required"/>

<xs:attribute name="nome" type="xs:string" use="required"/>

<xs:attribute name="planetas" type="xs:IDREFS"/> </xs:complexType>

(19)

a

b

j

x

19

<attribute>

●

Define um atributo

●

Pode estar embutido na definição de um tipo ou

globalmente acessível (para reutilização)

<xs:attribute name="raio" type="xs:decimal"/> <xs:complexType name="sateliteType">

<xs:complexContent>

<xs:extension base="astroType">

<xs:attribute ref="raio" use="required"/>

<xs:attribute name="anoDesc" type="xs:int"/>

</xs:extension>

</xs:complexContent> </xs:complexType>

(20)

a

b

j

x

20

<complexType>

●

Tipo que pode conter outros elementos ou

atributos

<xs:complexType name="imagemType">

<xs:attribute name="href" type="xs:anyURI"/>

</xs:complexType>

<xs:complexType name="astroType"> <xs:sequence>

<xs:element ref="imagem" minOccurs="0"/>

<xs:element name="satelite" type="sateliteType"

minOccurs="0" maxOccurs="unbounded"/>

</xs:sequence>

<xs:attribute name="id" type="astroID" use="required"/>

<xs:attribute name="nome" type="xs:token" />

<xs:attribute name="diametrokm" type="xs:decimal"/>

(21)

a

b

j

x

21

<sequence>

●

Permite definir uma seqüência de elementos

●

Equivalente ao modelo de conteúdo (a, b, c) no

DTD

<xs:element name="sistemaEstelar">

<xs:complexType>

<xs:sequence>

<xs:element name="centro" type="centroType"/>

<xs:element name="orbita" type="orbitaType"

minOccurs="0" maxOccurs="unbounded"/> <xs:element ref="cometa" minOccurs="0"

maxOccurs="unbounded"/>

</xs:sequence>

</xs:complexType> </xs:element>

(22)

a

b

j

x

22

<choice>

●

Permite escolher um elemento de um conjunto

●

Equivalente ao modelo de conteúdo (a | b | c) no

DTD

<xs:complexType name="orbitaType"> <xs:choice>

<xs:element name="estrela" type="estrelaType"/>

<xs:element name="planeta" type="sateliteType"/>

<xs:element name="asteroide" type="sateliteType"

minOccurs="0" maxOccurs="unbounded"/> </xs:choice>

<xs:attribute name="raioMedUA" type="xs:decimal"/> </xs:complexType>

(23)

a

b

j

x

23

Mapeamento XML Java

●

Os tipos primitivos do

XML Schema são

mapeados a tipos

primitivos da linguagem

Java

●

A tabela ao lado

relaciona os

mapeamentos

(24)

a

b

j

x

24

Compilador de schema

●

Em JAXB, um esquema (DTD, XSD ou outro) está

associado a uma classe; documentos individuais

(instâncias XML) estão associados a objetos

●

Para gerar uma classe (e código auxiliar) a partir

de um esquema, usa-se o compilador

xjc

●

Objetos criados a partir da classe gerada podem

ser persistidos em XML

Classe Java xjc Esquema XML (DTD, XSD, ...) Java Binding Schema opcional Binding XML unmarshal() marshal() Objeto Java JAXB Marshalling/Unmarshalling

(25)

a

b

j

x

25

Um exemplo: JAXB passo-a-passo

●

1. Escrever o XML Schema

●

2. Compilar o Schema e gerar classes

●

3. Usar as classes para criar objetos

●

4. Gravar objetos em XML

(26)

a

b

j

x

26

Passo 1: escrever o schema

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

<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"> <xsd:element name="contato" type="tipoContato" />

<xsd:complexType name="tipoContato"> <xsd:sequence>

<xsd:element name="nome" type="xsd:string"/>

<xsd:element name="telefone" type="tipoTelefone"/> </xsd:sequence>

</xsd:complexType>

<xsd:complexType name="tipoTelefone"> <xsd:sequence>

<xsd:element name="ddd" type="xsd:int"/> <xsd:element name="numero" type="xsd:int"/> </xsd:sequence>

</xsd:complexType> </xsd:schema>

(27)

a

b

j

x

27

Exemplos de XML compatíveis

<?xml version="1.0" encoding="iso-8859-1" standalone="yes" ?> <contato>

<nome>Bug Informática Ltda.</nome> <telefone> <ddd>19</ddd> <numero>77779191</numero> </telefone> </contato> <?xml version="1.0" encoding="iso-8859-1" standalone="yes" ?> <contato>

<nome>Bug Informática Ltda.</nome> <telefone>

<ddd>19</ddd>

<numero>77779191</numero> </telefone>

(28)

a

b

j

x

28

Passo 2: gerar as classes

●

Configure as variáveis de ambiente e classpath

– JWSDP_HOME – JAXB_HOME=$JWSDP_HOME/jaxb ●

Execute a ferramenta xjc

● $JWSDP_HOME/jaxb/bin/xjc.sh -d gen.src -p agenda contato.xsd

●

Nosso exemplo usa o Ant:

<target name="compile-jaxb" ...>

<java jar="${jaxb.home}/lib/jaxb-xjc.jar" fork="true"> <arg line="-d ${gen} -p ${pacote} ${etc}/contato.xsd"/> </java>

(29)

a

b

j

x

29

Classes geradas

Pacote agenda.impl.runtime ●ErrorHandlerAdaptor.java ●ValidationContext.java ●SAXUnmarshallerHandlerImpl.java ●AbstractUnmarshallingEventHandlerImpl.java ●ValidatableObject.java ●NamespaceContextImpl.java ●UnmarshallableObject.java ●ContentHandlerAdaptor.java ●Discarder.java ●ValidatorImpl.java ●Util.java ●SAXUnmarshallerHandler.java ●DefaultJAXBContextImpl.java ●InterningUnmarshallerHandler.java ●SAXMarshaller.java ●GrammarInfo.java ●UnmarshallingContext.java ●GrammarInfoImpl.java ●GrammarInfoFacade.java ●ValidatingUnmarshaller.java ●Pacote agenda.impl ●ContatoImpl.java ●JAXBVersion.java ●TipoContatoImpl.java ●TipoTelefoneImpl.java Pacote agenda. ●Contato.java ●ObjectFactory.java ●TipoContato.java ●TipoTelefone.java ●bgm.ser ●jaxb.properties Pacote agenda.impl.runtime ●NamespaceContext2.java ●UnmarshallingEventHandler.java ●UnmarshallingEventHandlerAdaptor.java ●PrefixCallback.java ●MSVValidator.java ●UnmarshallerImpl.java ●MarshallerImpl.java ●XMLSerializable.java ●XMLSerializer.java 39 arquivos!

(30)

a

b

j

x

30

Passo 3: usar classes geradas...

●

... para construir um objeto Contato

ObjectFactory fabrica = new ObjectFactory(); Contato contato = fabrica.createContato(); contato.setNome("Nome"); TipoTelefone tel = fabrica.createTipoTelefone(); contato.setTelefone(tel); contato.getTelefone().setDdd(11); contato.getTelefone().setNumero(1234567);

(31)

a

b

j

x

31

Passo 4: serializar para XML

●

Gravação no arquivo XML

arquivo

JAXBContext ctx =

JAXBContext.newInstance("agenda");

Marshaller marsh = ctx.createMarshaller();

marsh.setProperty("jaxb.formatted.output", new Boolean(true));

marsh.setProperty("jaxb.encoding", "iso-8859-1");

File xmlf = new FileOutputStream(arquivo);

(32)

a

b

j

x

32

Passo 5: ler do XML

●

Arquivos XML estão em diretório

xml.db

(

dir

).

Código abaixo é para cada arquivo

arqXML

.

File arquivo = new File(dir, arqXML); JAXBContext ctx =

JAXBContext.newInstance("agenda"); Unmarshaller unmarshaller =

ctx.createUnmarshaller();

Contato contato = (Contato)

unmarshaller.unmarshal(arquivo); String nome = contato.getNome();

TipoTelefone tel = contato.getTelefone(); String telefone =

(33)

a

b

j

x

33

Demonstração

●

Aplicação simples que utiliza o esquema mostrado

– Usa esquema (W3C XML Schema) para gerar classes – Cria cinco objetos usando classes geradas

– Serializa os objetos em cinco documentos XML

– Lê e desserializa os documentos XML e obtém objetos

●

Para executar, é preciso

– Ant (o script está em um build.xml)1.3 ou superior – Java Web Services Development Pack 1.3 ou superior – Definir variáveis de ambiente (build.properties)

●

Targets

– ant run.criar (cria objetos e grava XMLs em xml.db/) – ant run.listar (lista dados obtidos dos arquivos XML)

(34)

a

b

j

x

34

Conclusões

● Esta palestra explorou os principais recursos do JAXB, que

são a capacidade de ler e gravar documentos XML de forma transparente, através da geração automática de código Java e documentos XML

● Vários aspectos importantes foram deixados de fora, como

– Validação na leitura e na gravação

– Manipulação de esquemas mais complexos (documentos

compostos, com namespaces, imports, atributos, tipos estendidos, herança, etc.)