XML - Extensible Markup Language

XML ist wie HTML abgeleitet von SGML. Doch XML ist keine "SGML-Anwendung", so wie HTML, sondern ein "SGML-Profil". Das ist eine Stufe abstrakter; man spricht dabei auch von "generalized markup", also von "verallgemeinerter Auszeichnung". Mit Hilfe von XML können Sie eigene, neue Sprachen, z.B. eigene Auszeichnungssprachen oder auch eigene Erweiterungen von HTML mit eigenen Tags für bestimmte Elemente mit bestimmten logischen Bedeutungen definieren. Davon wird auch reger Gebrauch gemacht, inbesondere durch das W3C. In gewissem Sinne stellt XML eine für die Belange des WWW spezialisierte und vereinfachte Form von SGML dar. Als man analysierte, warum die Ideen von SGML im WWW bisher keine Durchbruch erlebt haben, da war schnell klar, dass das vor allem an der hohen Komlexität von SGML liegt. Da SGML eine so komplexe Sprache ist, bedeutet es einen sehr großen Aufwand, wenn Programme geschrieben werden sollen, die SGML-Dokumente verarbeiten. Beim W3C wurde daher eine Arbeitsgruppe eingerichtet, die sich als Aufgabe vornahm, eine vereinfachte Variante von SGML zu schaffen. Das Ergebnis ist XML.

XML ist also eine Metasprache für das Definieren von Auszeichnungssprachen, d.h., Sie können mit XML Befehle (Tags) und deren grundsätzliche Eigenschaften definieren. Dies geschieht über Dokumenttyp-Definitionen (DTDs), ähnlich wie in SGML. Im Vergleich zu HTML, das einen festen Satz an vordefinierten Tags mit bestimmten Bedeutungen bereithält, bietet XML überhaupt keine vordefinierten Tags. Diese werden erst vom Autor für sein Dokument bestimmt. In den DTDs werden lediglich die Regeln verfasst, nach denen ein Dokument vom Empfänger interpretiert werden soll. Damit ist XML wesentlich flexibler, aber auch abstrakter als HTML. Tatsächlich kann man durch eine entsprechende DTD HTML annähernd in XML nachbilden. Viel wichtiger ist jedoch, dass mit Hilfe von XML Unternehmen und Wirtschaftsbereiche in der Lage sind, eine Sprache mit für sie spezifischen und von ihnen verwendeten Begriffen zu definieren.

Die mit XML definierten Auszeichnungssprachen werden auch als XML-Anwendungen bezeichnet. Die Syntax, Struktur und Bedeutung der Tags wird für jede XML-Anwendung mit einem Schema oder sinnvoller über DTDs für mehrere Dokumente definiert. Die Verarbeitung kann mit XML-Parsern erfolgen. Wie die Elemente sichtbar dargestellt werden sollen, kann mit Hilfe einer eränzenden Style-Sheet-Sprache, XLS (EXtensible Style Language) definiert werden. Sie ist das XML-Gegenstück zu CSS. XML-Dokumente können auch Hyperlinks enthalten, entweder wie in der Sprache HTML oder in anderen Formen (XLink, XPointer).

Damit bietet sich für XML ein breites Anwendungsfeld. Zum einem für die Darstellung in Browsern (Definition von Ergänzungen bzw. Erweiterungen in HTML) und zum anderen für die weitere Verarbeitung der Informationen mit beliebigen Computerprogrammen. So wie HTML normiert ist und daher für den weltweiten Austausch von Webseiten zwischen vielen verschiedenen Webservern und Browsern verwendet wird, so kann man mit XML eigene Datei-Strukturen für verschiedene Zwecke definieren und normieren, die dann von verschiedenen Programmen und auf verschiedenen Rechner-Plattformen verwendet werden können. Wer mit HTML Dokumente einrichtet, der kümmert sich in erster Linie darum, wie das Dokument auf den Bildschirmen der Nutzer dargestellt wird. XML ist demgegenüber in hohem Maße darauf ausgerichtet, Informationen über Daten zu liefern, so dass die Daten weiterverarbeitet werden können. Mit XML rücken also Aspekte in den Vordergrund, die beim Web-Design mit HTML keine Rolle spielen. Folgende Möglichkeiten zeichnen XML aus:

• Mit XML kann man die logische Beziehung von Daten, Informationen und Texten definieren.
• XML ermöglicht im Gegensatz zu HTML die Definition eigener oder zusätzlicher Tags.
• XML-Anwendungen eignen sich als plattform- und softwareunabhängiges Austausch-Format für Daten zwischen verschiedenen Programmen und Rechnern.
• XML bietet ein universelles Datenaustauschformat und kann damit proprietäre Formate ersetzen. Damit ist es zum Einsatz im Internet ideal geeignet.
• Mit der Hilfe von Style-Sheets können XML-Dokumente auch von Browsern dargestellt werden.
• Man kann zukünftige Versionen von HTML mit XML definieren.

Die Syntax von XML ist so streng festgelegt, daß XML-Anwendungen wesentlich einfacher und effizienter von Programmen verarbeitet werden können als HTML-Dateien. HTML-Befehle beschreiben eigentlich nur, in welcher Art und Weise die Textteile strukturiert werden sollen (Überschrift, Absatz, Liste, Tabelle, Normalschrift, Fettschrift usw.). Der HTML-Code

                                        <p>
                                        Dr. Konrad <b>Müller-Lüdenscheid</b><br>
                                        B&S AG<br>
                                        Lüdenscheid
                                        </p>
                                        

Dr. Konrad Müller-Lüdenscheid
B &S AG
Lüdenscheid

Nur dem menschlichen Betrachter ist klar, was Vor- und was Nachname, was die Firma und was der Ort ist. Mit XML kann man Tags definieren, die die Bedeutung der Informationen angeben. Mit einer geeigneten DTD lässt sich die obige Information in einem XML-Dokument folgendermaßen definieren:

                                        <person id="238891200128491">
                                        <vorname>Konrad</vorname>
                                        <titel>Dr.</titel>
                                        <nachname>Müller-Lüdenscheid</nachname>
                                        <firma>B & S AG</firma>
                                        <ort>Lüdenscheid</ort>
                                        </person>
                                        

Dazu ein Beispiel: Eine Suche nach dem Wort "Lüdenscheid" in einer HTML-Datei würde nicht nur die Person "Müller-Lüdenscheid" liefern, sondern auch alle Personen, die in Lüdenscheid wohnen. Eine Suche nach dem gleichen Wort innerhalb der in den XML-Dateien mit <nachname> bezeichneten Elemente würde hingegen wirklich nur die betreffenden Personen liefern. Außerdem kann man die in den XML-Dateien beschriebenen Personen leicht nach den einzelnen Datenfeldern sortieren, beispielsweise nach Ort oder Firma, oder andere Verarbeitungen der Daten vornehmen.

Bei XML kommt also zur Text-Strukturierung noch die Inhalts-Strukturierung hinzu.

Die XML-Syntax ähnelt der SGML- bzw. HTML-Syntax. Die meisten Befehle (Tags) treten paarweise als Start- und Ende-Tags auf und geben an, welche Bedeutung der dazwischen liegende (eventuell durch weitere Tags unterteilte) Text hat. In HTML darf der Ende-Tag in vielen Fällen weggelassen werden. Bei XML-Anwendungen müssen dagegen die Ende-Tags immer angegeben werden, weil der Anwender bei XML-Applikationen die Möglichkeit haben soll, nachträglich zusätzliche Tags in der DTD oder im Schema zu definieren. Daher können die Verarbeitungsprogramme nicht so wie der HTML-Browser immer nach denselben Regeln die fehlenden Ende-Tags selbst korrigieren. Außerdem sind die verarbeitenden Programme viel einfacher zu schreiben und können viel effizienter ablaufen, wenn sie sich darauf verlassen können, dass das XML-File syntaktisch richtig ist, und keine automatische Fehlerkorrektur programmiert werden muss. XML-Tags, zu denen es keinen Ende-Tag gibt, müssen zur Unterscheidung davon in der Form <xxx /> oder <xxx yyy="zzz" ... /> geschrieben werden. In XML müsssen Start- und Ende-Tags auch immer richtig geschachtelt werden. Das gilt an sich auch für HTML, aber die HTML-Browser sind recht fehlertolerant und stellen auch Unsinn noch brauchbar dar. XML-Befehle definieren eben nicht nur das Layout des Textes, sondern auch die Bedeutung der Textteile. Falsche Interpretation der Befehle führt daher zu logisch und inhaltlich falschen Ergebnissen. Im Gegensatz zu HTML wird bei XML-Tags die Groß- und Kleinschreibung genau unterschieden. Es ist also nicht mehr egal, wie die Tags geschrieben werden. Auch die Regeln dafür, wann die Werte von Attributen (also Parametern innerhalb der Befehle) zwischen Quotes-Zeichen eingeschlossen werden müssen, sind bei XML strenger. Alle Attribut-Werte müssen immer in Anführungszeichen eingeschlossen werden. Dabei dürfen entweder das doppelte ("...") oder das einfache ('...') Anführungszeichen verwendet werden. So lassen sich auch Attribute wie name="William 'Billyboy' Gates" bilden.

Wie in SGML (und daher auch in HTML) kann man auch in XML Entities definieren, bei denen einem Namen ein bestimmter Text zugeordnet wird. Diese Entities kann man dann überall im Text und auch in Parametern von Befehlen in der Form &name; verwenden. Typische Beispiele sind:

• &lt;  für das Kleiner-Zeichen <
• &gt;  für das Größer-Zeichen >
• &amp; für das Und-Zeichen &

Entities können aber nicht nur einzelne Zeichen sondern auch längere Textteile enthalten, ähnlich wie die Abkürzungs-Makros in der Textverarbeitung.

Kommen wir noch einmal zu den XML-Anwendungen zurück. Sie erinnern sich: Unter einer XML-Anwendung versteht man die Festlegung (Normierung) von XML-Befehlen für eine Klasse von XML-Dokumenten gleicher Struktur, also für einen bestimmten Zweck. Das Format und die Struktur der XML-Dateien sowie die Eigenschaften und die darin vorkommenden Elemente (XML-Befehle, Tags, Entities) werden für eine XML-Anwendung mit einer DTD (Document Type Definition) oder einem Schema definiert. XML-Anwendungen befanden sich Anfang 2001 oft noch in der Entwicklungsphase. Durch eine starke Verzahnung der Anwendungen (Sprachen) zu ihrer "Mutter" XML ist jedoch gewährleistet, dass zukünftige Versionen trotzdem gewisse Rahmenrichtlinien einhalten. So ist es denkbar, dass ein Browser eine neue Sprache einfach beherrschen kann, indem einmalig eine spezielle Definitionsdatei (eine DTD) importiert wird. Einige (wenige) Beispiele für XML-Anwendungen (neue Sprachen) sind:

• XSL (Xtensible Style Language) zur Festlegung des Layouts einer Darstellung,
• DocBook für gedruckte Texte und Bücher,
• WML (Wireless Application Protocol (WAP) Markup Language): Online-Informationen für Mobiltelefone,
• XHTML (EXtensible Hypertext Markup Language): Erweiterung bzw. Nachfolgeversion von HTML,
• MathML (Mathematic Markup Language) zur Darstellung mathematischer Formeln,
• >CML (Chemical Markup Language) zur Darstellung chemischer Formeln,
• SMIL (Synchronized Multimedia Integration Language) zur Synchronisation verschiedener multimedialer Komponenten einer Webseite (z.B. simultanes Starten eines Videos und einer Tondatei).

Künftige Browser werden XML-Dateien direkt auf dem Bildschirm darstellen und über den Drucker ausgeben können, wenn mit einem Style-Sheet definiert ist, wie die einzelnen XML-Elemente dargestellt werden sollen. Erste Ansätze dafür gibt es im MS Internet Explorer Version 5 (mit einer Vor-Version von XSL-Style-Sheets oder mit CSS) sowie in Netscape Navigator ab Version 5 (mit CSS). Zu diesem Zweck werden auf dem Webserver die XML-Datei mit der Information und die XSL- oder CSS-Datei mit den Layout-Angaben abgespeichert.

Welche Anwendungsbereiche lassen sich mit XML erschließen? Für ein normales Homepage-Design ist XML relativ uninteressant. HTML und CSS sind dafür längst zu leistungsfähig und angesicht ihrer Verbreitung kaum noch zu verdrängen. Aber im profesionellen Bereich gibt es genügend Fälle, in denen XML eine bessere Wahl darstellt als HTML. Dazu gehören große Dokumentationsprojekte, große Werkeditionen oder Lexikonprojekte. Wenn Sie häufig Formeln, Hierarchien, mathematische und wissenschaftliche Anmerkungen darstellen müssen, dann macht Ihnen das DTD-Sytem von XML dies möglich. Auch im Bereich der Datenbanken ist XML eine interessante Alternative zu herkömmlichen Formaten. XML kommt insbesondere überall da zum Einsatz, wo es Bedarf für einen strukturierten und genau definierten Austausch von Informationen gibt. Mit XML erhalten Firmen, Organisationen und ganze Branchen die Möglichkeit, eigene, an die eigenen Bedürfnisse angepasste Auszeichnungsprachen und Datenaustauschformate zu schaffen, so dass ohne große Probleme die Daten an unterschiedlichen Stellen, mit unterschiedlichen Softwaresytemen weiterverarbeitet werden können. XML stellt damit eine wesentliche Basis für den Geschäftsverkehr und die firmenübergreifende Zusammenarbeit im Internet (E-Commerce, E-Business) bereit.

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