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XSLT

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XSL轉換處理程序示意圖

计算机科学中,可扩展样式表转换语言英语:Extensible Stylesheet Language Transformations缩写XSLT)是一种樣式轉換標記语言,可以將XML資料檔轉換為另外的XML或其它格式,如HTML網頁,純文字。XSLT最末的T字母表示英语中的“转换”(transformation)。它是XSL规范中的一部份,目前最新的建議版本為XSL 3.0。

以XSLT進行格式轉換並不會變動原始的資料文件;而會以現有資料產生新的內容格式。作為輸入的通常是XML資料檔,或者由支援XQuery和XPath的資料模型處理器,其它來源的資料也能被轉換,例如關聯式資料庫表格或地理資訊系統。

XSL规范的另外一部分是XSLF(Formatting Objects,代表格式化物件),又称XSL-FO或XSLFO,目前已逐漸被CSS 3.0所取代。XSLT是一種圖靈完備的語言,它可以指定計算機能執行的任何計算。

歷史[编辑]

XSLT受到函數式編程語言和字串模式匹配語言(如SNOBOL和AWK)的影響。它最直接的前輩是DSSSL,即為SGML的文件樣式描述語言。

  • XSLT 1.0版本:XSLT是二十世紀末全球資訊網協會(W3C)可擴展樣式表語言(XSL)開發工作的一部份,該專案還產出了XSL-FO和XPath。編訂XSLT規範的委員會成員,包括編輯James Clark,具備DSSSL的工作經驗。W3C於1999年11月推薦發表了XSLT 1.0規範。
  • XSLT 2.0:XSL工作群組在2001年嘗試新創1.1版本中斷之後,與XQuery工作群組合作,產出了根基於XML綱要之上的XPath 2.0,具有更豐富的資料模型和型別系統;而XSLT 2.0是由Michael Kay主導開發的,在2007年1月成為推薦狀態。然而至2010年,XSLT 1.0仍然被廣泛使用,因為用戶端的網路瀏覽器尚未內建支援XSLT 2.0,或因為處於LAMP架構環境中。
  • XSLT 3.0:於2017年6月8日成為W3C推薦書。主要新功能有:
    • 流轉換:在以前版本中,整個輸入資料檔必須在處理之前被讀入記憶體,在處理完成之前無法寫到輸出(儘管Saxon有流擴展)。這個工作草案允許XML流,這對於處理記憶體容納不下的過大資料檔,或者在XML管道中連串變換時,是有用處的。
    • 改進大型樣式表的模組化。
    • 改進動態錯誤的處理,例如xsl:try指令。
    • 函數可以作為其它(高階)函數的參數。

設計模型與處理[编辑]

XSLT處理器會取用一或多個XML源資料檔,加上一或多個XSLT樣式表,並處理它們以產生輸出文件。與廣泛實作的指令式編程語言(例如C編程語言)相反,XSLT是宣告式的。基本處理的範式是模式配比。模板規則只定義如何處理特定XPath模式相符的節點,而不是列出在具有狀態的環境中執行的一系列動作;處理器在遇到某一模式符合時,那麼模板規則的內容就包含了,以函數式語句評估的直接成果:即結果樹,它是處理器輸出的基礎。

處理器遵循固定的算法。首先,假設樣式表已經讀取和準備好了,處理器從輸入的XML資料檔建立來源代碼樹。然後處理來源樹的根節點,在樣式表中找到該節點相符的最佳模板,並評估模板的內容。每一個模板中的指令通常要求處理器在結果樹中產生節點,或者與根節點相同的方式,處理來源樹中的其它節點。從結果樹中取得輸出。

處理器實作[编辑]

  • Altova RaptorXML 伺服器:支援XSLT 1.0和2.0的跨平台引擎,大部份XPath 3.0,以及XSLT 3.0工作草案中的一些功能;也有XQuery支援。允許指令列操作以及利用COM,Java和.NET的介面,並且還包括一個內置的HTTP伺服器。
  • Exselt:在.NET框架上以F#編寫成的XSLT 3.0流處理器。完全支援XSLT 3.0草案,XPath 3.0推薦標準和XDM 3.0推薦標準。
  • libxslt是根據MIT授權發佈的開放函式庫,可商業化且重複使用。它以libxml為基礎並以C語言實作,有快速的效能和可移植性。它支援XSLT 1.0和EXSLT擴展。
    • 在指令列中可執行xsltproc,它包含在macOS和許多Linux版本中,在微軟Windows系統則透過Cygwin使用。
    • Safari瀏覽器的WebKit引擎,和Chrome和Blink佈局引擎,都利用libxslt函式庫進行XSL轉換。
    • 在Python,Perl,Ruby,PHP,Common Lisp,Tcl和C++等編程語言中也有相對的綁定。
  • MSXML和.NET。MSXML包括XSLT 1.0處理器。從MSXML 4.0它包括指令列的工具程序msxsl.exe
  • Saxon:XSLT 3.0和XQuery 3.1處理器,有獨立操作的開源和專有版本,也提供了可用於Java,JavaScript和.NET的函式庫。
  • QuiXSLT:由Innovimax和INRIA以Java編程語言實作的XSLT 3.0處理器。
  • Xalan:來自Apache Software Foundation的開源XSLT 1.0處理器,可以獨立使用,也適用於Java和C++。
  • 網路瀏覽器:目前Safari,Chrome,Firefox,Opera 和Internet Explorer這些網路瀏覽器都只支援XSLT 1.0;而如果以Saxon-CE和Frameless這樣的第三方協力產品,則可支援XSLT 2.0。瀏覽器有能力執行XML文件的即時轉換,並在其視窗中顯示輸出。轉換方式有將XSL嵌入到XML資料檔中,或在XML資料檔中以匯入XSL的指示來完成。由於Chrome的保守安全策略,可能無法使用匯入XSL的指示。
  • XMLStarlet是“可用於轉換、查詢、驗證和編輯XML資料檔的一組指令列工具程序。它可以將XSLT樣式表應用於XML資料檔”,而且不需要Java。它使用libxslt支援XSLT 1.0。
  • Xuriella和Plexippus-xpath是用Common Lisp編程語言實作的XSLT 1.0處理器。


效能[编辑]

早期大多數的XSLT處理器都是直譯器。近來位元組碼越來越普遍,使用可移植的中間語言(如Java位元組碼.NET中間語言)作為目標。然而,即使是直譯器的成品通常也提供單獨的分析和執行階段,允許在記憶體中建立優化的表達式樹,並可重複使用以執行多重轉換。在線上發行應用程序時,這方式有顯著的性能優勢,其中同樣的轉換每秒可多次應用在不同的來源檔之上。這種分離處理反映在XSLT處理器的應用編程介面(如JAXP)的設計中。

早期XSLT處理器很少被優化過。讀取的樣式表成為文檔物件模型,而XSLT處理器會直接對它們產生作用。XPath引擎也沒有被優化過。但是漸增地,XSLT處理器利用了函數式編程和資料庫查詢語言中發現的優化技術,例如表達式樹的靜態重寫(例如,將計算移出迴圈),以及惰性的串流評估來減少過程中所佔記憶體的足跡(允許處理器對子表達式求值時,“提早退出”而不必執行全部,例如following-sibling::*[1])。許多處理器還使用比一般DOM實作更有效率(在空間和時間上)的樹表達式。

2014年6月,Debbie Lockett和Michael Kay推出了一個開放源碼的標竿測試框架,名稱為XT-Speedo。

XPath[编辑]

XSLT使用XPath來選取資料來源樹的節點集合,並執行相關的轉換運算。XPath還提供了一系列功能,XSLT則將其功能進一步強化。在3.0版本前的XSLT,使用的XPath版本都是相對應的。到了XSLT 3.0版本則將與XPath 3.0或3.1 配合使用。在之前的版本,XSLT和XPath規範在同一天發佈。然而到了XSLT 3.0版本,它不再和XPath的版本同步;XPath 3.0於2014年4月成為推薦書,接著是2017年2月的XPath 3.1;於2017年6月時才推出了XSLT 3.0版本。

與 XQuery 比較[编辑]

XSLT與XQuery的功能之間有互相重疊的部份,XQuery最初被認為是大型XML資料檔集合的查詢語言。XSLT 2.0和XQuery 1.0標準是由W3C內的不同工作群組開發的,它們彼此合作以確保處理作法可以共通地適用。它們都使用相同的資料模型,型別系統和函數庫,並且都包括了XPath 2.0作為子語言。

但這兩種語言因服務於不同社群的需求,而根植於不同的傳統上。XSLT主要被認為是一種樣式語言,主要目標是在網路(當作網頁模板)、在螢幕或紙張,呈現給人類讀者觀看的XML。而XQuery則類比為傳統中的資料庫查詢語言。因為這兩種語言起源於不同的社群,XSLT偏重於處理彈性的敘述式資料應用上,而XQuery則偏重在資料處理方面,例如執行關係聯結的操作。

媒體類型[编辑]

<output>元素可以設定媒體類型的屬性media-type,將結果輸出為該媒體類型(或MIME), 例如:
<xsl:output output =“xml”media-type =“application/xml“/>

長時間以來在網際網路上並沒有XSLT的註冊媒體類型,text/xsl為實用上的標準。XSLT 1.0規範建議
泛用化的屬性text/xmlapplication/xml,但其中沒有指出媒體類型的屬性值應當如何使用。隨著
XSLT 2.0的發表,W3C推薦使用MIME媒體類型application/xslt+xml,之後這種類型已在IANA註冊。

1.0之前的XSLT工作草案在範例中使用了text/xsl,微軟在Internet Explorer和MSXML產品中採用
這一媒體類型,而其它瀏覽器的xml樣式表處理指令也廣泛的認可。所以在實作中,瀏覽器使用者若想以
處理指令來轉換XML,應使用這種未註冊的媒體類型。

範例[编辑]

關於分組問題請參閱XSLT/Muenchian分組。以下是當作範例中輸入的XML文檔內容:

<?xml version="1.0" ?>
<persons>
  <person username="JS1">
    <name>John</name>
    <family-name>Smith</family-name>
  </person>
  <person username="MI1">
    <name>Morka</name>
    <family-name>Ismincius</family-name>
  </person>
</persons>

例一(從XML轉換為XML)[编辑]

以下XSLT樣式表提供了轉換 XML 文檔的模板:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<xsl:stylesheet xmlns:xsl="http://www.w3.org/1999/XSL/Transform" version="1.0">
  <xsl:output method="xml" indent="yes"/>

  <xsl:template match="/persons">
    <root>
      <xsl:apply-templates select="person"/>
    </root>
  </xsl:template>

  <xsl:template match="person">
    <name username="{@username}">
      <xsl:value-of select="name" />
    </name>
  </xsl:template>

</xsl:stylesheet>

它的評估結果是一個新的XML文檔,有另一種結構:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<root>
  <name username="JS1">John</name>
  <name username="MI1">Morka</name>
</root>


例二(從XML轉換為XHTML)[编辑]

如應用以下XSLT樣式表:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<xsl:stylesheet
  version="1.0"
  xmlns:xsl="http://www.w3.org/1999/XSL/Transform"
  xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">

  <xsl:output method="xml" indent="yes" encoding="UTF-8"/>

  <xsl:template match="/persons">
    <html>
      <head> <title>Testing XML Example</title> </head>
      <body>
        <h1>Persons</h1>
        <ul>
          <xsl:apply-templates select="person">
            <xsl:sort select="family-name" />
          </xsl:apply-templates>
        </ul>
      </body>
    </html>
  </xsl:template>

  <xsl:template match="person">
    <li>
      <xsl:value-of select="family-name"/><xsl:text>, </xsl:text><xsl:value-of select="name"/>
    </li>
  </xsl:template>

</xsl:stylesheet>

將XML輸入文件轉換則產生如下XHTML(為了清楚起見,空格已被調整):

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
  <head> <title>Testing XML Example</title> </head>
  <body>
    <h1>Persons</h1>
      <ul>
        <li>Ismincius, Morka</li>
        <li>Smith, John</li>
      </ul>
  </body>
</html>

網路瀏覽器中顯示時,此XHTML會產生如下的輸出。

Rendered XHTML generated from an XML input file and an XSLT transformation.

為了使網路瀏覽器能夠自動將XSL轉換應用於顯示的XML文檔,XML的樣式表處理指令可插入XML中。因此若上例二中的樣式表為“example2.xsl”,則以下指令將把它添加到原來輸入的XML中:

<?xml-stylesheet href="example2.xsl" type="text/xsl" ?>

本範例中,根據W3C規範(其類型應為text/xml),在技術上text/xsl類型是不正確的,但它是2009年以來唯一在瀏覽器之間,有廣泛支援的媒體類型。

参考文献[编辑]

外部連結[编辑]

具体应用

参见[编辑]