2021 | Mainz

Einführung in X-Technologien

Modellieren, Strukturieren, Repräsentieren

Sektion 2: XPATH

Slides: Link

Max Grüntgens | Dominik Kasper | @digicademy | digicademy | CC-BY 4.0

Überblick

1. Was ist XPath?
2. Das Konzept Knoten
3. XPath-Achsen-Modell
4. Navigation im Baum
   1. Zugriff auf Knoten
   2. Konditionen und Funktionen
   3. Zu mehr XPath-Funktionen
5. Arbeiten im Oxygen XML Editor (XPath)

01

Was ist XPath?

XPath

• … dient der Navigation in einen XML-Baum, d.h. in XML-Dateien, indem Knoten-Pfade durch den XML-Baum beschrieben werden und/oder die Position von Knoten (Elemente, Attribute, Text) im Baum verortet wird.
• … dient dem Herausziehen von "Informations-Schnippseln", also einer grundständigen Abfrage oder Suche. Diese "Informations-Schnippsel" können dabei Textstücke, Elemente, Attributwerte, Teilbäume des Gesamtbaumes, u.a. sein.
• … XPath dient als Grundlage für die Arbeit mit XSLT (Transformation) und XQuery (Abfrage).

02

Das Konzept Knoten

Das Konzept Knoten

XML-Baumstruktur: Element vs. Knoten

XML Dokument

Elementbaum

Knotenbaum

Das Konzept Knoten

Denken in Knoten (nodes)

Es gibt außerdem noch Verarbeitungsknoten und Namensraumknoten, die wir hier aus Zeitgründen nicht näher thematisieren.

XPath-Achsen-Modell

Denken in Achsen (axes)

Achsen

• self (kurz .)
• child (kurz /)
• parent (kurz ..)
• descendant descendant::*
• descendant-or-self (kurz //)
• ancestor ancestor::*
• ancestor-or-self ancestor-or-self::*
• following following::*
• following-sibling following-sibling::*
• preceding preceding::*
• preceding-sibling preceding-sibling::*
• attribute (kurz @) attribute::*

Das * in den obigen Notation steht für jeden Elementnamen (oder Attributnamen bei attribute::), also ancestor::p gibt einen Ancestor-Knoten mit dem Elementnamen p zurück.

Grafische Übersicht wichtiger Achsen

Zu beachten ist, dass, auch wenn die Achsen durchgehend im Singular notiert sind, je nach Kontext ein Node-Set – also eine Ergebnisliste – zurückgegeben wird, e.g. ancestor gibt alle vorangehenden Elementknoten zurück, nicht nur den ersten.

Auf den Punkt gebracht

in einem Satz

XPath ist eine Sprache zur Navigation in XML-Dokumenten und zur Adressierung, Selektion und Rückgabe von Knoten/Knoten-Sets/Bäumen und Strings/Zahlen/Wahrheitswerten (Booleans) sowie Sequenzen als Reihen dieser Dinge.

Institut für Dokumentologie und Editorik: XML - Kurzreferenz für Einsteiger

Erläuterung

XPath im Oxygen-XML-Editor

Screenshot und Beschreibung einfügen

Navigation im Baum I

Der Zugriff auf Knoten

Der Zugriff auf Knoten erfolgt über sog. Lokalisierungsschritte, die den Pfadangaben von Unix-Systemen ähneln.

Die Pfadangaben müssen immer kontextabhängig gemacht werden und bestehen zunächst einmal aus:

• Achsenangaben, wie parent::, child:: usw. bzw. ihren in der Praxis viel häufiger zu findenden Kurzschreibweisen.
• Elementnamen

Beispiele

• /TEI/teiHeader/fileDesc/publicationStmt/p
• /TEI/text/body/descendant-or-self::p
• //p
• //p/@n

Navigation im Baum II

Konditionen und Funktionen

Es gibt weitere Möglichkeiten eine Lokalisierung (in der Pfadangabe) zu konkretisieren und damit bestimmte (Teil-)Mengen auszuschließen:

• Konditionen (auch Prädikate genannt) in eckigen Klammern ([])
• (String-)Funktionen

Beispiele

• //p[@n="1"]
• //p[not(matches(., '[0-9]'))]
• count(//p[1])

Navigation im Baum III

XPath-Funktionen (Beispiele)

• Zählen & bestimmen: count(), substring(), string-length()
• Prüfen: contains(), matches(), ...
• Negieren: not()
• Austauschen: translate(), replace(), ...
• Konvertieren: string(), number(), ...
• siehe zum Einstieg die IDE-Kurzreferenzen
• Weiterführend: https://www.data2type.de/xml-xslt-xslfo/xslt/xslt-und-xpath-referenz/alphabetische-liste/

Abschlussfrage

Warum brauchen wir in einer Abfragesprache, die dem Adressieren und Selektieren dient, Funktionen zum Konvertieren und Umwandeln?

Übungsaufgaben: XPath

Inschriften des Landkreises Bad Kreuznach

Datei: Download der Datei aus dem Repositorium.

• Öffnen Sie die Datei im Oxygen-XML-Editor.
• Verschaffen Sie sich einen Überblick über die XML-Struktur der Datei.
• Beantworten Sie die folgende Fragen mittels XPath:
  • An welchem Ort befinden sich die älteste sowie die jüngste Inschrift in der Datei? Geben Sie auch Ihren eingesetzten XPath an.
  • Wie viele Einträge besitzen eine Schriftzuordnung zur Schriftfamilie Kapitalis? Geben Sie auch Ihren eingesetzten XPath an.
  • Geben Sie einen XPath an, mit dem man alle Einträge aggregieren kann, die sich möglicherweise mit Inschriftenträgern aus Holz beschäftigen.
  • Geben Sie einen Xpath an, der alle Einträge aggregiert, die sich möglicherweise in einer Kirche befinden.
  • Geben Sie die Anzahl und den dazugehörigen Xpath aller Einträge an, bei denen das auf der Inschrift eingemeißelte Datum den Monat Mai angibt.
  • Geben Sie einen Xpath an, der alle Einträge aggregiert, bei denen es sich bei dem Inschriftenträger möglicherweise um eine Grabplatte handelt.

Übungsaufgaben: XPath

Caesars Gallischer Krieg (englische Übersetzung)

Datei: Download aus der Perseus Digital Library auf GitHub.

• Öffnen Sie die im Oxygen-XML-Editor.
• Verschaffen Sie sich einen Überblick über die XML-Struktur der Datei.
• Beantworten Sie die folgende Fragen mittels XPath:
  • Geben Sie alle distinkten Ortsnamen aus (Tipp: distinct-values()).
  • Geben Sie die Anzahl an distinkten Orts-, Stammes- und Personennamen an.
  • Versuchen Sie sich alle Flussnamen ausgeben zu lassen. Was fällt Ihnen auf?
  • Welcher Personenname taucht am häufigsten auf? Wie ist das Verhältnis der einzelnen Personennamen zueinander?
  • Geben Sie per XPath die Nummern derjenigen Kapitel aus, in denen ein oder mehrere "Druiden" genannt werden.
  • Überlegen Sie sich, welche Anfragen Sie gerne noch an den Text stellen würde und benennen Sie die Element- und Attributstrukturen, die hierfür nötig wären.