XML steht für Extensible Markup Language und dient heutzutage als textbasiertes Datenformat zum Austausch von strukturierten Daten. Es war ursprünglich dafür entwickelt um HTML zu ersetzen, da es datentechnisch an seine Grenzen gestoßen ist.

Wie sind XML-Dateien aufgebaut?

Die sogenannten Markup Languages, wie HTML oder XML, nutzen Markierungen, um textuelle Informationen zu strukturieren. Bei HTML gibt es ein fest definiertes Set an Markierungen, welche in spitzen Klammern (<>) definiert sind. Dazu gehören beispielsweise Überschriften (<“h1”>, <“h2”>, <“h3”>,…) oder Paragraphen (<“p”>), welche genutzt werden, um die Struktur einer Website aufzubauen.

Das ist beispielsweise der Aufbau einer sehr einfachen Website. Durch die Markups wird die Struktur der Seite definiert, welche aktuell lediglich aus einer Überschrift und einem kurzen Paragraph besteht.

XML nutzt dieselbe Struktur mit dem Unterschied, dass die Menge an Markups nicht begrenzt ist und deren Benamungen frei wählbar sind. Dadurch lassen sich viele Arten von Datenstrukturen relativ einfach nachbilden.

Die einzigen Regeln, welche von Extensible Markup Language vorgegeben werden, sind, dass Markups immer mit einem öffnenden Tag <“markup_1″> starten und mit einem schließenden Tag </”markup_1”> enden müssen. Die einzige Ausnahme ist ein Tag mit dieser Form <“markup_1″/>.

Um verschachtelte Informationen darzustellen, können auch mehrere neue Tags innerhalb eines geöffneten Tags definiert werden. Hierzu ein Beispiel:

Eine zusätzliche Funktionalität sind die sogenannten Parameter. Diese können für jedes Markup definiert werden und müssen immer einen Namen und einen Wert enthalten. Der Wert muss in Anführungszeichen definiert werden, auch wenn es sich um eine Zahl handelt.

In unserem Beispiel ist die Einführung von Parametern sinnvoll, wenn wir mehrere Autos einer Sammlung beschreiben wollen:

Was sind die Vor- und Nachteile der Extensible Markup Language?

Folgende Vorteile bietet die Nutzung von Extensible Markup Language Dateien:

• Weite Verbreitung und dadurch hohe Kompatibilität mit bereits bestehenden Anwendungen
• Hohe Sicherheit der Dateien
• Einfache Wiederherstellung von Informationen aufgrund der Lesbarkeit der Textdateien
• Leichte Interpretation von Mensch und Maschine
• Einfache Struktur und Aufbau, sodass es für viele Anwender schnell verständlich ist
• Erweiterbarkeit in Form von “Dialekten”

Der einzige wirkliche Nachteil, der dieser langen Liste an positiven Punkten gegenüberstehen kommt vom textuellen Format, welches die Extensible Markup Language nutzt. Textuelle Informationen können nämlich nur mit vergleichsweise mehr Speicherplatz abgelegt werden und können dadurch in der Verarbeitung zu geringerer Performance führen. Binäre Dateiformate, wie beispielsweise BSON, benötigen für dieselben Informationen deutlich weniger Speicherplatz, sind aber dafür nicht vom Menschen lesbar, da die Informationen in Nullen und Einsen abgespeichert werden.

Welche Anwendungen nutzen die Extensible Markup Language?

Aufgrund der textbasierten Speicherung der Extensible Markup Language ist das Format relativ einfach lesbar und verständlich. Deshalb wird es für verschiedenste Anwendungen eingesetzt. Zu den häufigsten Use Cases zählt der Datenaustausch, also der Import und Export von Daten in Anwendungen. Dies sind die häufigsten Anwendungen des Datenformats:

• Speicherung und Übertragung von Daten: Die Dateien werden häufig zur Speicherung und Übertragung von Daten zwischen verschiedenen Systemen, Anwendungen und Plattformen verwendet. Sie sind aufgrund ihrer Plattformunabhängigkeit, ihres einfachen Parsings und ihrer Erweiterbarkeit eine beliebte Wahl für den Datenaustausch.
• Webdienste: Viele Webdienste, wie SOAP und REST, verwenden XML-Dateien als Datenformat. Dieses Format bietet eine Standardmethode für den Datenaustausch zwischen Webdiensten und erleichtert so die Integration verschiedener Dienste und Plattformen.
• Konfigurationsdateien: XML-Dateien können verwendet werden, um Konfigurationseinstellungen für Anwendungen und Systeme zu speichern. Sie werden häufig in Unternehmenssystemen verwendet, in denen die Konfigurationseinstellungen für verschiedene Komponenten und Dienste gemeinsam genutzt werden müssen.
• Dokumentenauszeichnung: XML-Dateien können zur Erstellung und Speicherung strukturierter Dokumente verwendet werden, z. B. für technische Dokumentationen, juristische Dokumente und wissenschaftliche Abhandlungen. XML bietet eine flexible und erweiterbare Möglichkeit, die Struktur und den Inhalt dieser Dokumente zu definieren.
• E-Commerce: Das Dateiformat wird häufig in E-Commerce-Anwendungen verwendet, um Informationen über Produkte, Bestellungen und Kunden auszutauschen. Diese Informationen können zur Erstellung und Aktualisierung von Online-Katalogen, zur Verfolgung von Lagerbeständen und zur Bearbeitung von Bestellungen verwendet werden.
• Datenanalyse: XML-Dateien können verwendet werden, um Daten für Analysen und Berichte zu speichern. Viele Business-Intelligence-Tools und Datenanalyseplattformen können die Dateien lesen und analysieren, was sie zu einem nützlichen Format für die Speicherung von Daten macht, die analysiert werden müssen.
• Mathematical Markup Language (MathML): Viele Use Cases sind auch eine Abwandlung, die auf eine Anwendung speziell zugeschnitten sind, so wie beispielsweise MathML. Dies ist ein Dialekt von XML, der hilft, mathematische Gleichungen und Terme korrekt darzustellen.

Insgesamt gibt es für diese Dateien in der heutigen datengesteuerten Welt eine Vielzahl von Anwendungen. Sie sind ein flexibles und erweiterbares Format, das für den Datenaustausch, das Markup von Dokumenten, Konfigurationsdateien, den elektronischen Handel, die Datenanalyse und vieles mehr verwendet werden kann.

Welche Werkzeuge und Programme gibt es zur Arbeit mit XML?

XML (Extensible Markup Language) ist eine vielseitige Auszeichnungssprache, die häufig für den Datenaustausch zwischen verschiedenen Plattformen und Technologien verwendet wird. Im Laufe der Jahre wurden verschiedene XML-Tools und -Technologien entwickelt, die die Verwaltung und Bearbeitung von Daten erleichtern. Diese Tools und Technologien erleichtern Entwicklern und Benutzern die Arbeit mit dieser Art von Dokumenten.

Im Folgenden werden einige der am häufigsten verwendeten Tools und Technologien vorgestellt:

• XML-Parser: Dies sind Softwareprogramme, die ein solches Dokument lesen und eine baumartige Struktur des Dokuments erstellen. Diese Struktur kann dann mit Programmiersprachen wie Java oder Python bearbeitet und abgefragt werden. Zu den beliebtesten XML-Parsern gehören SAX, DOM und StAX.
• XSLT (XML Stylesheet Language Transformations): Dies ist eine Sprache, mit der Dokumente in andere Formate wie HTML, PDF oder reinen Text umgewandelt werden können. Mit XSLT können Daten aus Dokumenten extrahiert, auf eine bestimmte Weise formatiert und dann in einem anderen Format ausgegeben werden.
• XML-Schema: Dies ist eine Methode zur Definition der Struktur und des Inhalts eines Dokuments. Dieses Schema enthält Regeln und Richtlinien für die Elemente und Attribute, die in einem solchen Dokument verwendet werden können. Dadurch wird sichergestellt, dass die Daten konsistent und gültig sind.
• XPath: Dies ist eine Sprache, die zur Abfrage und Navigation verwendet wird. Mit XPath können Sie bestimmte Elemente und Attribute in einem XML-Dokument anhand ihrer Position und/oder ihres Inhalts auswählen.
• XQuery: Hierbei handelt es sich um eine Abfragesprache, die zum Suchen und Abrufen von Daten verwendet wird. Mit XQuery kannst Du anhand von Kriterien wie Elementname, Attributwert oder Textinhalt nach bestimmten Daten suchen.
• SOAP (Simple Object Access Protocol): Dies ist ein Protokoll, das für den Austausch strukturierter Daten zwischen Webdiensten verwendet wird. SOAP-Nachrichten werden in der Regel mit dieser Datenstruktur formatiert und können zum Aufrufen von Methoden und Prozeduren auf entfernten Systemen verwendet werden.
• XML-RPC: Dies ist ein Protokoll, das zum Aufrufen von Funktionen und Methoden auf entfernten Systemen verwendet wird. XML-RPC-Nachrichten sind in der Regel mit XML formatiert und können zum Aufrufen von Funktionen und Methoden auf entfernten Systemen über das Internet verwendet werden.
• RSS (Really Simple Syndication): Hierbei handelt es sich um ein Format, das für die Verbreitung und gemeinsame Nutzung von Inhalten im Internet verwendet wird. RSS-Feeds werden in der Regel mit XML formatiert und können verwendet werden, um Blog-Posts, Nachrichtenartikel und andere Inhalte an ein größeres Publikum weiterzugeben.

Dies sind nur einige Beispiele für die vielen verfügbaren Tools und Technologien. Die Verwendung dieser Tools und Technologien kann die Arbeit mit XML-Daten effizienter und effektiver machen.

Wie können XML-Dateien in Python bearbeitet werden?

Es gibt verschiedene Möglichkeiten und Module, um XML Dateien in Python zu öffnen. Wir werden versuchen einen String bestehend aus unserem vorherigen Beispiel zu nutzen. Wir können entweder versuchen die ursprüngliche Struktur zu erhalten:

Auf der anderen Seite können wir auch versuchen die Struktur der Extensible Markup Language in ein Python Dictionary umzuwandeln. Das ist für viele Entwickler deutlich einfacher, die viel mit Python arbeiten:

Wie sieht die Zukunft von XML aus?

Die Extensible Markup Language gibt es seit den späten 1990er Jahren und hat eine wichtige Rolle beim Datenaustausch und der Interoperabilität im Internet gespielt. Obwohl die Vorherrschaft in den letzten Jahren etwas in Frage gestellt wurde, hat es immer noch eine Reihe von Vorteilen, die es zu einem wertvollen Werkzeug für die Darstellung und den Austausch von Daten machen. Im Folgenden werden einige mögliche Zukunftsperspektiven für XML aufgezeigt:

• Weiterer Einsatz in Altsystemen: Viele große Unternehmen haben viel in XML-basierte Technologien und Infrastrukturen investiert und werden wohl auch in den kommenden Jahren auf XML angewiesen sein. Daher wird XML wahrscheinlich auch in Zukunft eine wichtige Technologie für die Darstellung und den Austausch von Daten in einer Reihe von Bereichen bleiben, z. B. im Gesundheitswesen, im Finanzwesen und in Behörden.
• Konkurrenz durch JSON: JSON (JavaScript Object Notation) ist ein leichtgewichtiges Datenaustauschformat, das in den letzten Jahren vor allem für webbasierte Anwendungen an Popularität gewonnen hat. JSON hat einige Vorteile gegenüber XML, darunter eine einfachere Syntax und bessere Unterstützung für hierarchische Datenstrukturen. XML hat jedoch immer noch einige Vorteile gegenüber JSON, z. B. eine robustere Unterstützung für Namespaces und eine breitere Palette von Tools und Technologien für die Arbeit mit Daten.
• Integration mit anderen Technologien: XML wird oft in Verbindung mit anderen Technologien verwendet, wie z.B. XSLT (Extensible Stylesheet Language Transformations) zum Transformieren von Daten, XPath zum Navigieren in den Dokumenten und XQuery zum Abfragen von Daten. Mit dem Aufkommen neuer Technologien wie dem semantischen Web und verknüpften Daten kann XML neue Anwendungen und Anwendungsfälle finden.
• Entwicklung der XML-Standards: Es ist eine ausgereifte Technologie, die jedoch ständig weiterentwickelt wird. Das World Wide Web Consortium (W3C) ist für die Pflege und Entwicklung des XML-Standards zuständig, und es werden regelmäßig neue Versionen des Standards veröffentlicht. In dem Maße, wie sich die Anforderungen des Webs und des breiteren technologischen Ökosystems weiterentwickeln, wird sich wahrscheinlich auch der XML-Standard weiterentwickeln.

Auch wenn XML mit neueren Technologien konkurrieren muss, spielt es nach wie vor eine wichtige Rolle bei der Darstellung und dem Austausch von Daten, insbesondere in Bereichen, in denen Interoperabilität und Datenstandardisierung entscheidend sind. Im Zuge der weiteren technologischen Entwicklung wird es interessant sein zu sehen, wie sich XML weiterhin an die Bedürfnisse des Webs und des breiteren technologischen Ökosystems anpasst und weiterentwickelt.

Das solltest Du mitnehmen

• XML steht für Extensible Markup Language und dient heutzutage als textbasiertes Datenformat zum Austausch von strukturierten Daten.
• Aufgrund der textbasierten Speicherung der Extensible Markup Language ist das Format relativ einfach lesbar und verständlich.
• Unter anderem bietet das Format den Vorteil, dass es durch die Dialekte anpassbar ist für verschiedene Use Cases.

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Andere Beiträge zum Thema XML

• Weitere Informationen zu XML Dateien findest Du auf der Seite von Microsoft.