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XSLT教程

XSLT教程

在計算機科學中,可擴展樣式表轉換語言(英語:Extensible Stylesheet Language Transformations,縮寫XSLT)是一種樣式轉換標記語言,可以將XML數據檔轉換為另外的XML或其它格式,如HTML網頁,純文字。XSLT最末的T字母表示英語中的“轉換”(transformation)。它是XSL規范中的一部分,最新的建議版本為XSL 3.0。

通常將XSLT稱為可擴展樣式表語言轉換(EXtensible Stylesheet Language Transformation)是一種將XML文檔轉換為其他格式(如XHTML)的方法。 本教程介紹了XSLT的基礎知識,包含討論XSLT的所有基本組件以及示例。

以XSLT進行格式轉換并不會變動原始的數據文件;而會以現有數據產生新的內容格式。作為輸入的通常是XML數據檔,或者由支持XQuery和XPath的數據模型處理器,其它來源的數據也能被轉換,例如關系數據庫表格或地理信息系統。

XSL規范的另外一部分是XSLF(Formatting Objects,代表格式化對象),又稱XSL-FO或XSLFO,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運行的任何計算。

XSLT歷史

XSLT受到函數式編程語言和字符串模式匹配語言(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是二十世紀末萬維網聯盟(W3C)可擴展樣式表語言(XSL)開發工作的一部分,該項目還產出了XSL-FO和XPath。編訂XSLT規范的委員會成員,包括編輯James Clark,具備DSSSL的工作經驗。W3C于1999年11月推薦發表了XSLT 1.0規范。

  • XSLT 2.0:XSL工作組在2001年嘗試新創1.1版本中斷之后,與XQuery工作組合作,產出了根基于XML綱要之上的XPath 2.0,具有更豐富的數據模型和類型系統;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,因為客戶端的網絡瀏覽器尚未內置支持XSLT 2.0,或因為處于LAMP架構環境中。

  • XSLT 3.0:于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,整個輸入數據檔必須在處理之前被讀入內存,在處理完成之前無法寫到輸出(盡管Saxon有流擴展)。這個工作草案允許XML流,這對于處理內存容納不下的過大數據檔,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塊化。

    • 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

XSLT處理器會取用一或多個XML源數據檔,加上一或多個XSLT樣式表,并處理它們以產生輸出文件。與廣泛實現的指令式編程語言(例如C編程語言)相反,XSLT是宣告式的。基本處理的范式是模式配比。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運行的一系列動作;處理器在遇到某一模式匹配時,那么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數據檔創建來源代碼樹。然后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,并評估模板的內容。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。從結果樹中獲取輸出。

處理器實現

  • Altova RaptorXML 服務器:支持XSLT 1.0和2.0的跨平臺引擎,大部分XPath 3.0,以及XSLT 3.0工作草案中的一些功能;也有XQuery支持。允許指令列操作以及利用COM,Java和.NET的接口,并且還包括一個內置的HTTP服務器。

  • Exselt:在.NET框架上以F#編寫成的XSLT 3.0流處理器。完全支持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授權發布的開放庫,可商業化且重復使用。它以libxml為基礎并以C語言實現,有快速的性能和可移植性。它支持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布局引擎,都利用libxslt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,也提供了可用于Java,JavaScript和.NET的庫。

  • QuiXSLT:由Innovimax和INRIA以Java編程語言實現的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,也適用于Java和C++。

  • 網絡瀏覽器:Safari,Chrome,Firefox,Opera 和Internet Explorer這些網絡瀏覽器都只支持XSLT 1.0;而如果以Saxon-CE和Frameless這樣的第三方協力產品,則可支持XSLT 2.0。瀏覽器有能力運行XML文件的即時轉換,并在其視窗中顯示輸出。轉換方式有將XSL嵌入到XML數據檔中,或在XML數據檔中以導入XSL的指示來完成。由于Chrome的保守安全策略,可能無法使用導入XSL的指示。

  • XMLStarlet是“可用于轉換、查詢、驗證和編輯XML數據檔的一組指令列工具程序。它可以將XSLT樣式表應用于XML數據檔”,而且不需要Java。它使用libxslt支持XSLT 1.0。 

  • Xuriella和Plexippus-xpath是用Common Lisp編程語言實現的XSLT 1.0處理器。

XSLT性能

早期大多數的XSLT處理器都是解釋器。近來字節碼越來越普遍,使用可移植的中間語言(如Java字節碼或.NET中間語言)作為目標。然而,即使是解釋器的成品通常也提供單獨的分析和運行階段,允許在內存中創建優化的表達式樹,并可重復使用以運行多重轉換。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處理器的應用編程接口(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對象模型,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數據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,將計算移出循環),以及惰性的流評估來減少過程中所占內存的足跡(允許處理器對子表達式求值時,“提早退出”而不必運行全部,例如following-sibling::*)。許多處理器還使用比一般DOM實現更有效率(在空間和時間上)的樹表達式。

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

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