XML实验报告（XML，DTD，SCHEMA，XPATH，XSLT，利用JAVA对XML进行读写操作）

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〇、XML课程设计要求... 3

1.课程设计说明：... 3

2.课程设计要求... 3

一、场景选取... 4

1.场景描述... 4

2.层次数据模型... 4

3.用表格表示... 5

二、XML文档编写... 6

1. XML文档代码... 6

2. 格式良好验证... 8

3. grid视图... 8

三、DTD和SCHEMA.. 10

1.DTD文件... 10

2.SCHEMA文件... 11

四、XPATH.. 13

1.查看所有老师的姓名... 13

2.查看学时大于等于32课时的课程... 13

3.查看包含XML字段的课程号... 14

4.统计学院老师人数... 14

5.统计姓陈的学生人数... 14

五、XSLT显示模板... 15

1.XSLT文件：... 15

2.转换后的XML文件... 17

3.在浏览器的显示结果：... 20

六、JAVA工具... 21

1.加载包和其他... 21

2.读取操作... 21

3.写入操作... 22

4.main函数及运行结果... 23

〇、XML课程设计要求

1.课程设计说明：

1）.选取某一场景，描述该场景下的实体、实体属性以及实体之间的关系；注意选取实体最好体现出分解层次，以便于呈现XML，XML本身遵循层次数据模型；该部分文本描述要详尽，并用表格呈现出来。（10分）

2）.采用XML对上述实体、实体属性及关系进行描述，要求体现出系统预定义实体，保证XML语法正确。（10分）

3）.依据实例化XML文档写出组织模板文件DTD和SCHEMA，要求DTD与SCHEMA要保持映射，同时证明XML文件为有效的文档，同时组织模板要具有较高的抽象层次和较宽泛的约束能力。（40分）

4）.提出4个查询题设，要求至少两个要结合XPATH标准函数，写出XPATH求解路径。（20分）

5）.利用XSLT显示模板将XML文件展示为表格，与1一致。（10分）

6）.利用JAVA或PYTHON等工具对XML文件节点进行属性值读写操作。（10分）

2.课程设计要求

1）.任务1-5为必做，任务6为选做；如果任务6不做，则相应分值分配给任务3和4各5分，如果做则任务6按照现有10分来评分。请在提交课程设计开始就说明是否完成任务6。

2）.每个任务评分均分为四个等级，优良中差，各任务合计之后为最终课程设计分数。

3.课程设计格式和任务之间的衔接也作为课程设计考察的一部分。

一、场景选取

1.场景描述

以学院为例，一个学院拥有多个专业，一个专业拥有多个班级和多个教师。一个班级拥有多个学生和一个（唯一）班长，一个老师可以教授多个课程。

例如，信息管理学院有三个专业，分别是信息资源管理、电子商务和信息管理与信息系统。（假设）每一个专业都有两个班级和两个教师，每一个班级都有一名班长和一名学生，每一名教师教授两门课程。

2.层次数据模型

3.用表格表示

二、XML文档编写

1. XML文档代码

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!-- edited with XMLSpy v2014 (http://www.altova.com) by  () -->
<!-- 以下数据都是虚拟出来的数据，并不真实-->
<School ID="IOS001" name="信息管理学院">
	<Major ID="M001" name="信息资源管理">
		<Teacher TID="T001">
			<pname>陈思考</pname>
			<sex>男</sex>
			<professionalpost>教授</professionalpost>
			<Course CNO="C001">
				<cname>文献信息资源检索</cname>
				<credit>2</credit>
				<period>32</period>
			</Course>
			<Course CNO="C002">
				<cname>管理信息系统</cname>
				<credit>4</credit>
				<period>48</period>
			</Course>
		</Teacher>
		<Teacher TID="T002">
			<pname>张简单</pname>
			<sex>女</sex>
			<professionalpost>副教授</professionalpost>
			<Course CNO="C003">
				<cname>高等数学B</cname>
				<credit>2</credit>
				<period>32</period>
			</Course>
			<Course CNO="C004">
				<cname>管理统计学</cname>
				<credit>2</credit>
				<period>32</period>
			</Course>
		</Teacher>
		<Class CID="1901" name="信资1班">
			<Classpresident SID="S001">
				<pname>戴二刚</pname>
				<sex>男</sex>
			</Classpresident>
			<Student SID="S002">
				<pname>江福</pname>
				<sex>女</sex>
			</Student>
		</Class>
		<Class CID="1902" name="信资2班">
			<Classpresident SID="S003">
				<pname>刘欢</pname>
				<sex>女</sex>
			</Classpresident>
			<Student SID="S004">
				<pname>严几</pname>
				<sex>男</sex>
			</Student>
		</Class>
	</Major>
	<Major ID="M002" name="电子商务">
		<Teacher TID="T003">
			<pname>王得</pname>
			<sex>男</sex>
			<professionalpost>教授</professionalpost>
			<Course CNO="C005">
				<cname>数据挖掘</cname>
				<credit>3</credit>
				<period>36</period>
			</Course>
			<Course CNO="C006">
				<cname>经济学基础</cname>
				<credit>2</credit>
				<period>32</period>
			</Course>
		</Teacher>
		<Teacher TID="T004">
			<pname>王默默</pname>
			<sex>男</sex>
			<professionalpost>副教授</professionalpost>
			<Course CNO="C007">
				<cname>管理运筹学</cname>
				<credit>2</credit>
				<period>32</period>
			</Course>
			<Course CNO="C008">
				<cname>管理统计学</cname>
				<credit>2</credit>
				<period>32</period>
			</Course>
		</Teacher>
		<Class CID="1903" name="电商1班">
			<Classpresident SID="S005">
				<pname>陈凡</pname>
				<sex>男</sex>
			</Classpresident>
			<Student SID="S006">
				<pname>石发</pname>
				<sex>男</sex>
			</Student>
		</Class>
		<Class CID="1904" name="电商2班">
			<Classpresident SID="S007">
				<pname>吴宇</pname>
				<sex>女</sex>
			</Classpresident>
			<Student SID="S008">
				<pname>葛一萨</pname>
				<sex>男</sex>
			</Student>
		</Class>
	</Major>
	<Major ID="M003" name="信息管理与信息系统">
		<Teacher TID="T005">
			<pname>刘玉</pname>
			<sex>女</sex>
			<professionalpost>教授</professionalpost>
			<Course CNO="C009">
				<cname>Java：面向对象程序设计</cname>
				<credit>4</credit>
				<period>48</period>
			</Course>
			<Course CNO="C010">
				<cname>数据结构（C/C++）</cname>
				<credit>3</credit>
				<period>36</period>
			</Course>
		</Teacher>
		<Teacher TID="T006">
			<pname>史丹</pname>
			<sex>女</sex>
			<professionalpost>副教授</professionalpost>
			<Course CNO="C011">
				<cname>XML</cname>
				<credit>2</credit>
				<period>32</period>
			</Course>
			<Course CNO="C012">
				<cname>UML</cname>
				<credit>2</credit>
				<period>32</period>
			</Course>
		</Teacher>
		<Class CID="1905" name="信管1班">
			<Classpresident SID="S009">
				<pname>得得</pname>
				<sex>男</sex>
			</Classpresident>
			<Student SID="S010">
				<pname>陈生</pname>
				<sex>女</sex>
			</Student>
		</Class>
		<Class CID="1906" name="信管2班">
			<Classpresident SID="S011">
				<pname>储梦</pname>
				<sex>女</sex>
			</Classpresident>
			<Student SID="S012">
				<pname>撒方法</pname>
				<sex>男</sex>
			</Student>
		</Class>
	</Major>
</School>

2. 格式良好验证

3. grid视图

   部分数据的效果展示。

三、DTD和SCHEMA

1.DTD文件

  1）DTD代码。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!ELEMENT School (Major)+>
<!ELEMENT Major (Teacher+,Class+)>
<!ELEMENT Teacher (pname,sex,professionalpost,Course+)>
<!--参数内部解析实体-->
<!ENTITY % pd "(#PCDATA)">
<!ELEMENT pname %pd;>
<!ELEMENT sex %pd;>
<!ELEMENT professionalpost %pd;>
<!ELEMENT Course (cname,credit,period)>
<!ELEMENT cname %pd;>
<!ELEMENT credit %pd;>
<!ELEMENT period %pd;>
<!ELEMENT Class (Classpresident,Student*)>
<!ELEMENT Classpresident (pname,sex)>
<!ELEMENT Student (pname,sex)>
<!ATTLIST School ID ID #REQUIRED
                 name CDATA #REQUIRED>
<!ATTLIST Major ID ID #REQUIRED
                 name CDATA #REQUIRED>
<!ATTLIST Teacher TID ID #REQUIRED>
<!ATTLIST Class CID CDATA #REQUIRED
                 name CDATA #REQUIRED>
<!ATTLIST Course CNO ID #REQUIRED>
<!ATTLIST Classpresident SID ID #REQUIRED>
<!ATTLIST Student SID ID #REQUIRED>

2）使用DTD进行语法约束的XML文档，通过了有效性检验。

2.SCHEMA文件

 1）SCHEMA代码。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!-- edited with XMLSpy v2014 (http://www.altova.com) by  () -->
<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" elementFormDefault="qualified"
 attributeFormDefault="unqualified">
	<xs:element name="School">
		<xs:annotation>
			<xs:documentation>该节点为根节点，表示学院</xs:documentation>
		</xs:annotation>
		<xs:complexType>
		   <xs:sequence>
		        <!--语法3,引用元素-->
		        <xs:element ref="Major" minOccurs="1" maxOccurs="unbounded"></xs:element>
		   </xs:sequence>
		   <xs:attributeGroup ref="idname"></xs:attributeGroup>
		</xs:complexType>
	</xs:element>
	<xs:element name="Major">
	    <xs:complexType>
	        <xs:sequence>
	            <xs:element ref="Teacher" minOccurs="1" maxOccurs="unbounded"></xs:element>
	            <xs:element ref="Class" minOccurs="1" maxOccurs="unbounded"></xs:element>
	        </xs:sequence>
	        <xs:attributeGroup ref="idname"></xs:attributeGroup>
	    </xs:complexType>
	</xs:element>
	<xs:element name="Teacher">
	    <xs:complexType>
	        <xs:sequence>
	            <xs:element ref="pname" maxOccurs="1"></xs:element>
	            <xs:element ref="sex" maxOccurs="1"></xs:element>
	            <xs:element ref="professionalpost" maxOccurs="1"></xs:element>
	            <xs:element ref="Course" minOccurs="1" maxOccurs="unbounded"></xs:element>
	        </xs:sequence>
	        <xs:attribute name="TID" type="xs:ID"></xs:attribute>
	    </xs:complexType>
	</xs:element>
	<xs:element name="Course">
	    <xs:complexType>
	        <xs:sequence>
	            <xs:element ref="cname" maxOccurs="1"></xs:element>
	            <xs:element ref="credit" maxOccurs="1"></xs:element>
	            <xs:element ref="period" maxOccurs="1"></xs:element>
	        </xs:sequence>
	        <xs:attribute name="CNO" type="xs:ID"></xs:attribute>
	    </xs:complexType>
	</xs:element>
	<xs:element name="Class">
	    <xs:complexType>
	        <xs:sequence>
	            <xs:element ref="Classpresident" maxOccurs="1"></xs:element>
	            <xs:element ref="Student" maxOccurs="unbounded"></xs:element>
	        </xs:sequence>
	        <xs:attribute name="CID" type="xs:string"></xs:attribute>
	        <xs:attribute name="name" type="xsname"></xs:attribute>
	    </xs:complexType>
	</xs:element>
    <xs:element name="Student">
        <xs:complexType>
            <xs:sequence>
                <xs:element ref="pname" maxOccurs="1"></xs:element>
                <xs:element ref="sex" maxOccurs="1"></xs:element>
            </xs:sequence>
            <xs:attribute name="SID" type="xs:ID"></xs:attribute>
        </xs:complexType>
    </xs:element>
    <xs:element name="Classpresident">
        <xs:complexType>
            <xs:sequence>
                <xs:element ref="pname" maxOccurs="1"></xs:element>
                <xs:element ref="sex" maxOccurs="1"></xs:element>
            </xs:sequence>
            <xs:attribute name="SID" type="xs:ID"></xs:attribute>
        </xs:complexType>	
	</xs:element>
    <xs:element name="pname" type="atrpname"></xs:element>
    <xs:element name="sex" type="atrsex"></xs:element>
    <xs:element name="professionalpost" type="atrpp"></xs:element>
    <xs:element name="cname" type="atrcname"></xs:element>
    <xs:element name="credit" type="atrcredit"></xs:element>
    <xs:element name="period" type="atrperiod"></xs:element>	
	
	<!--用户自定义全局简单数据类型-->
	<xs:simpleType name="xsname">
		<xs:restriction base="xs:string">
		    <xs:minLength value="2"></xs:minLength>
		    <xs:maxLength value="10"></xs:maxLength>
		</xs:restriction>
	</xs:simpleType>
	<xs:simpleType name="atrpname">
		<xs:restriction base="xs:string">
		    <xs:minLength value="2"></xs:minLength>
		    <xs:maxLength value="20"></xs:maxLength>
		</xs:restriction>
	</xs:simpleType>
	<xs:simpleType name="atrsex">
		<xs:restriction base="xs:string">
		    <xs:enumeration value="男"></xs:enumeration>
		    <xs:enumeration value="女"></xs:enumeration>
		</xs:restriction>
	</xs:simpleType>
	<xs:simpleType name="atrpp">
		<xs:restriction base="xs:string">
		    <xs:enumeration value="教授"></xs:enumeration>
		    <xs:enumeration value="副教授"></xs:enumeration>
		    <xs:enumeration value="讲师"></xs:enumeration>
		</xs:restriction>
	</xs:simpleType>
	<xs:simpleType name="atrperiod">
		<xs:restriction base="xs:int">
		    <xs:minExclusive value="24"></xs:minExclusive>
		    <xs:maxExclusive value="72"></xs:maxExclusive>
		</xs:restriction>
	</xs:simpleType>
	<xs:simpleType name="atrcname">
		<xs:restriction base="xs:string">
		    <xs:minLength value="3"></xs:minLength>
		</xs:restriction>
	</xs:simpleType>
	<xs:simpleType name="atrcredit">
		<xs:restriction base="xs:short">
		    <xs:minExclusive value="1"></xs:minExclusive>
		    <xs:maxExclusive value="6"></xs:maxExclusive>
		</xs:restriction>
	</xs:simpleType>
	<!--定义属性组,范围全局-->
	<xs:attributeGroup name="idname">
        <xs:attribute name="ID" type="xs:ID"/>
        <xs:attribute name="name" type="xsname"/>
    </xs:attributeGroup>
</xs:schema>

2）使用SCHEMA进行语法约束的XML文档，通过了有效性检验。

四、XPATH

1.查看所有老师的姓名

1）语法：

全路径

/child::School/child::Major/child::Teacher/child::pname/child::text()

简化路径

2）结果：

2.查看学时大于等于32课时的课程

1）语法：

全路径

/child::School/child::Major/child::Teacher/child::Course/child::period[text()>=36]/parent::Course/child::cname

简化路径

2）结果：

3.查看包含XML字段的课程号

1）语法：

/School/Major/Teacher/Course/cname[contains(text(),'XML')]/parent::Course

2）结果：

4.统计学院老师人数

1）语法：

/School/count(Major/Teacher)

2）结果：

5.统计姓陈的学生人数

1）语法：

count(/School/Major/Class/Classpresident/pname[contains(text(),'陈')])+
count(/School/Major/Class/Student/pname[contains(text(),'陈')])

2）结果：

五、XSLT显示模板

1.XSLT文件：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<xsl:stylesheet version="2.0" xmlns:xsl="http://www.w3.org/1999/XSL/Transform" xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:fn="http://www.w3.org/2005/xpath-functions">
	<xsl:output method="xml" version="1.0" encoding="UTF-8" indent="yes"/>
	<xsl:template match="/School">
        <html>
            <head>
                <title>XXXX学院</title>
            </head>
            <body>
                <div>XXXX学院</div>
                <ul>
                <xsl:apply-templates select="Major" mode="a"/>
                </ul>
                <table border="1">
                    <tr>
                        <td colspan="4" style="font-weight:bold">教师信息表</td>
                    </tr>
                    <tr>
                        <td>姓名</td>
                        <td>性别</td>
                        <td>职称</td>
                        <td>所属系</td>
                    </tr>
                    <!--调用模板规则-->
                    <xsl:apply-templates select="Major" mode="teacher"/>
                </table>
                <br/>
                <table border="1">
                    <tr>
                        <td colspan="5" style="font-weight:bold">学生信息表</td>
                    </tr>
                    <tr>
                        <td>姓名</td>
                        <td>性别</td>
                        <td>职位</td>
                        <td>所属班级</td>
                        <td>所属系</td>
                    </tr>
                    <!--调用模板规则-->
                    <xsl:apply-templates select="Major/Class" mode="student"/>
                </table>
                <br/>
                <table border="1">
                    <tr>
                        <td colspan="4" style="font-weight:bold">课程信息表</td>
                    </tr>
                    <tr>
                        <td>课程名</td>
                        <td>学分</td>
                        <td>学时</td>
                        <td>授课教师</td>
                    </tr>
                    <!--调用模板规则-->
                    <xsl:apply-templates select="Major/Teacher" mode="course"/>
                </table>
            </body>
        </html>	
	</xsl:template>
	
	<xsl:template match="Major" mode="teacher">
	    <tr>
	        <td><xsl:value-of select="Teacher[1]/pname"/></td>
	        <td><xsl:value-of select="Teacher[1]/sex"/></td>
	        <td><xsl:value-of select="Teacher[1]/professionalpost"/></td>
	        <td><xsl:value-of select="Teacher[1]/parent::node()/@attribute(name)"/></td>
	    </tr>
	    <tr>
	        <td><xsl:value-of select="Teacher[2]/pname"/></td>
	        <td><xsl:value-of select="Teacher[2]/sex"/></td>
	        <td><xsl:value-of select="Teacher[2]/professionalpost"/></td>
	        <td><xsl:value-of select="Teacher[2]/parent::node()/@attribute(name)"/></td>
	    </tr>
	</xsl:template>
	<xsl:template match="Major/Class" mode="student">
	    <tr>
	        <td><xsl:value-of select="Classpresident/pname"/></td>
	        <td><xsl:value-of select="Classpresident/sex"/></td>
	        <td>班长</td>
	        <td><xsl:value-of select="Classpresident/parent::node()/@attribute(name)"/></td>
	        <td><xsl:value-of select="Classpresident/parent::node()/parent::node()/@attribute(name)"/></td>
	    </tr>
	    <tr>
	        <td><xsl:value-of select="Student[1]/pname"/></td>
	        <td><xsl:value-of select="Student[1]/sex"/></td>
	        <td>学生</td>
	        <td><xsl:value-of select="Student[1]/parent::node()/@attribute(name)"/></td>
	        <td><xsl:value-of select="Student[1]/parent::node()/parent::node()/@attribute(name)"/></td>
	    </tr>
	</xsl:template>
	<xsl:template match="Major/Teacher" mode="course">
	    <tr>
	        <td><xsl:value-of select="Course[1]/cname"/></td>
	        <td><xsl:value-of select="Course[1]/credit"/></td>
	        <td><xsl:value-of select="Course[1]/period"/></td>
	        <td><xsl:value-of select="Course[1]/parent::node()/pname"/></td>
	    </tr>
	    <tr>
	        <td><xsl:value-of select="Course[2]/cname"/></td>
	        <td><xsl:value-of select="Course[2]/credit"/></td>
	        <td><xsl:value-of select="Course[2]/period"/></td>
	        <td><xsl:value-of select="Course[2]/parent::node()/pname"/></td>
	    </tr>
	</xsl:template>
	<xsl:template match="Major" mode="a">
	    <li><xsl:value-of select="@attribute(name)"/>
	        <ul>
	           <li>班级
	               <ul>
	                   <li><xsl:value-of select="Class[1]/@attribute(name)"/></li>
	                   <li><xsl:value-of select="Class[2]/@attribute(name)"/></li>
	               </ul>
	           </li>
	           <li>教师
	               <ul>
	                   <li><xsl:value-of select="Teacher[1]/pname"/></li>
	                   <li><xsl:value-of select="Teacher[2]/pname"/></li>
	               </ul>
	           </li>  
	        </ul>
	    </li>
	</xsl:template>
</xsl:stylesheet>

2.转换后的XML文件

3.在浏览器的显示结果：

六、JAVA工具

1.加载包和其他

2.读取操作

3.写入操作

4.main函数及运行结果

1）Main函数。

2）运行结果。

3)新建的xml文件。

想要文件的可以留言哟~

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