STIC:STIC II - exercice 10 (Yoshi)

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En principe, le ou les auteurs en question devraient bientôt présenter une meilleure version.

Introduction

Cet exercice relie trois concepts importants: (1) la notion de (méta)langage ; (2) le concept de grammaire ou patron ; et (3) la transformation de données dans d'autres formats.

Connaissances/compétences envisagées

À l'issue de cet exercice vous devez avoir acquis les connaissances/compétences suivantes :

Comprendre XML en tant que (méta)language ;
Savoir définir et implémenter une grammaire ou patron qui détermine une structure de données muti-dimensionnelle avec un fichier DTD
Renforcer la notion de structure qui détermine la forme (et non pas le contraire) à travers la création d'une transformation XSLT qui permet d'afficher des données XML dans un autre format (e.g. HTML5, SVG, ...)
Savoir réfléchir sur l'utilité de déterminer une grammaire/structure commune de données dans le domaine pédagogique

Prérequis

Prérequis techniques :

Notion de base de XML/DTD/XSLT (c.f. page travaux MALTT)
Avoir installé le logiciel Exchanger XML Editor

Activité en salle de classe

Survol/Rappel des composantes de l'exercice

XML

XML est l'acronyme de eXtended Mark-up Language. Un language de marquage est un langage qui permet de structurer de l'information à travers des balises. Les balises servent deux objectifs principaux :

Donner une connotation plus précise au contenu, surtout dans la perspective du transfert de l'information à un autre agent (personne ou ordinateur)
Appliquer une structure qui facilite le parsing de l'information, c'est-à-dire :
- Faciliter la décomposition de l'information en unités ;
- Définir la relation entre unités (e.g. hiérarchique, séquentielle, ...)

XML est un méta-language car, contrairement par exemple à HTML ou SVG pour lesquels les balises sont pré-déterminées, on peut créer sa propre liste de balises et déterminer les relations entre elles.

En d'autres termes, XML n'existe pas en tant que langage, mais existe exclusivement en tant que formalisme pour créer un language.

Un document XML simple se compose de deux parties principales :

L'entête
elle détermine qu'il s'agit d'un document XML et fourni généralement des informations supplémentaires, par exemple la version et l'encodage
L'arborescence des balises
à partir d'un élément racine individuel, les balises peuvent s’emboîter sur plusieurs niveaux

Exemple abstrait

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<root>
  <level-1>
    <level-2>Content</level-2>
    <level-2>Content</level-2>
  </level-1>
  <level-1>
    <level-2>Content</level-2>
    <level-2>Content</level-2>
  </level-1>
</root>

Exemple sémantique

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<countries>
  <country>
    <name>Switzerland</name>
    <abbr>CH</abbr>
  </country>
  <country>
    <name>Italy</name>
    <abbr>I</abbr>
  </country>
</countries>

DTD

Vu qu'on peut créer un nombre infini de langages XML, si on veut partager un langage particulier avec d'autres ou garantir une cohérence si on applique le même langage à plusieurs fichiers, il est nécessaire de formaliser des règles de structuration d'un document XML. On utilise à ce propos une grammaire (ou patron). On peut penser à une grammaire de deux manières :

Restrictive : une suite de règles qu'il faut respecter
Cette conception d'une grammaire est particulièrement utile dans l'utilisation de XML pour l'échange/stockage de données.
Générative : des patterns de coopération entre balises qui optimisent la structuration de l'information
Cette conception d'une grammaire est plus difficile à concevoir, car elle présuppose une fonction du langage qui va au-delà d'un ordre pré-établi des données. La fonction d'une grammaire générative s'applique à la structuration de la pensée, à la puissance combinatoire pour créer des patterns différents, etc.

Il existe différentes manières pour déterminer une grammaire XML. Nous utiliserons le format Document Type Definition (DTD). Une DTD définit la structure et les éléments admis dans un document XML qui applique cette grammaire.

En principe, la DTD définit deux choses :

Quels sont les balises et les attributs admis (fonction restrictive)
Comment ces balises peuvent s'organiser/s’emboîter pour produire un document XML intéressant à une finalité donnée (fonction générative)

Un fichier DTD est une liste de définition des éléments et attributs qu'on peut trouver dans le document XML qui applique la grammaire donnée.

Exemple abstrait

<!ELEMENT root (level-1+)>
<!ELEMENT level-1 (level-2+)>
<!ELEMENT level-2 (#PCDATA)>

Exemple sémantique

<!ELEMENT countries (country+)>
<!ELEMENT country (name, abbr)>
<!ELEMENT name (#PCDATA)>
<!ELEMENT abbr (#PCDATA)>

Pour faciliter la compréhension, vous pouvez lire un document DTD en remplaçant les parenthèses avec "contient" et en spécifiant les différents notations (on en verra plus), par exemple :

<!ELEMENT countries (country+)> se traduit par L'élément countries contient un élément ou plusieurs élément country ;
<!ELEMENT country (name, abbr)> se traduit par L'élément country contient un élément name suivi par un élément abbr ;
<!ELEMENT name (#PCDATA)> se traduit par L'élément name contient du contenu ;
<!ELEMENT abbr (#PCDATA)> se traduit par L'élément abbr contient du contenu ;

XSLT

XML n'a pas une grammaire spécifique et par conséquent il est impossible de déterminer à l'avance une apparence standard des éléments XML comme c'est le cas pour HTML. En HTML le browser sait comment traduire la balise <img ...> parce que tous les développeurs sont forcés d'utiliser celle-ci s'ils veulent inclure une image. En XML, au contraire, rien n'empêche au créateur du langage d'utiliser d'autres balises à cette finalité, par exemple :

<image>...</image>
<picture>...</picture>
<photo>...</photo>
...

Pour donner "une forme" à un document XML on utilise le eXtensible Stylesheet Language (XSL). Il s'agit d'un véritable langage de programmation, avec des structures de contrôle, boucles, etc. Mais pour cet exercice nous nous limiterons à des transformations plus simples, générée à partir d'un mécanisme de match entre un élément et un modèle de transformation.

On peut imaginer ce mécanisme comme une version plus avancée du Find and replace des éditeurs de texte : chaque fois qu'il y a l'occurrence X remplace là par Y. Dans notre cas :

X est un pattern XML, notamment le nom d'une balise
Y sera une transformation en code HTML pour que notre document XML puisse s'afficher graphiquement dans un navigateur

En termes formels selon le principe de la programmation F(X) = Y on aura donc :

XSLT(XML) = HTML5

Il est important de bien comprendre que ceci n'est que l'une des transformations possible qu'on peut faire avec XSLT. On pourrait très bien avoir des transformations en d'autres formats, par exemple :

XSLT(XML) = SVG
XSLT(XML) = PDF
...

Un fichier XSL se compose d'une liste de règles de transformation qui déterminent :

Quel élément XML est visée par la transformation (i.e. le match)
Quel sera le output après la transformation

La transformation XSL se fait automatiquement de manière récursive, c'est-à-dire que le document XML est traversé à partir de la racine jusqu'aux niveaux les plus profonds (ceux qui contient du contenu et pas d'autres balises)

Exemple abstrait

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<xsl:stylesheet version="1.0" xmlns:xsl="http://www.w3.org/1999/XSL/Transform">

  <xsl:output method="html"
	              doctype-system="about:legacy-compat"
	              encoding="UTF-8"
	              indent="yes" />

  <xsl:template match="root">
		<html>
			<head>
				<title>This is the title of the page</title>
			</head>
			
			<body>
				
				<xsl:apply-templates/>
				
			</body>
		</html>
  </xsl:template>

  <xsl:template match="level-1">
                <p>This is the transformation of level 1</p>
                <ul>
                        <xsl:apply-templates/>
                </ul>
  </xsl:template>


  <xsl:template match="level-2">
                <li><xsl:apply-templates/></li>
  </xsl:template>

</xsl:stylesheet>

Synthèse

On peut synthétiser l'articulation des trois composantes de l'exercice de la manière suivante :

La DTD formalise la grammaire de tous les documents XML possibles qui peuvent être générés à partir de cette grammaire
Chaque document XML est l'une des instances appliquées de la grammaire, avec des données spécifiques au cas particulier
Chaque document XML généré à partir de la DTD peut être transformé dans des formats différents selon le type de transformation appliqué à travers le XSLT

Synthèse graphique des trois composantes de l'exercice

Enoncé de l'exercice 10

Objectifs de ce projet STIC II:

Concevoir un modèle (patron, grammaire) de texte
Créer des DTDs pour XML
Faire des transformations simples avec XSLT (affichage et filtrage de données XML en format HTML)
Mise en page du résultat HTML

Tâche

Créer une DTD simple sur un sujet de votre choix, mais en rapport avec une thématique "MALTT"
La DTD doit aider un auteur à rédiger un type de texte pour un public cible (apprenant, enseignant, concepteur, etc.).
- Ne faites pas une spécification pour un fichier d'échange de données (genre SVG, DocX, etc.), ne faites pas une application administrative, ne faites pas une simple base de données de type tableau, liste, etc.
Afficher un contenu XML valide crée avec cette DTD avec une feuille de style XSLT
Bonus:
- associer une CSS au résultat HTML
- créer des graphiques SVG
- Créer deux variantes du XSLT (utiliser le même fichier XML et afficher d'autres contenus)
Ecrire un rapport
Voir aussi: participer au Wiki (exercice séparé)

Emplacement de la page d'accueil / rapport:

 /etu-maltt/<promo>/<login>/stic-2/ex10/

par exemple:

 /etu-maltt/qwerty/user1/stic-2/ex10/

Donc ex10 et pas exercice 10 etc. !!

Contraintes

Contenu selon vos envies et possibilités, mais en rapport avec les thématiques de MALTT
Vous pouvez soit définir une nouvelle DTD, soit adapter une DTD existante (que vous devez citer)
La DTD doit être correcte et au moins un document XML (contenu) doit être validé avec la DTD

Il faut donc produire au moins 4 fichiers:

Une DTD,
un fichier *.xml
un fichier *.xsl associés à ce fichier xml
un rapport
En option: Fichiers CSS, images, 2ème XSLT, etc.

Rapport

Faire un rapport selon les guidelines habituelles STIC:Rapport STIC I et II. En particulier pour cet exercice :

Liens:
- Vers la DTD
- Vers le fichier XML
- Vers le *.XSLT qui va avec (et la CSS si vous en utilisez)
Objectifs DTD: Elle sert à quoi ?
Design :
- Documentation de la DTD (peut aussi être faite dans la DTD à travers des commentaires)
- Objectifs XSLT: Comment avez-vous pensé la mise en page et pourquoi ?

Evaluation

Voici la liste des critères d'évaluation. Chaque donne entre 0 et 0.6 points.

Qualité du rapport Y compris discussion des besoins et du vocabulaire, références, réflexions.
Qualité technique: Validité des fichiers XML, XSLT et de la DTD
Respect des contraintes: Y compris noms de répertoires, etc.
Documentation technique: Interne (notamment dans la DTD) et/ou externe
Respect de délais
Thématique et formulation d'objectifs en rapport avec vos études: Soyez créatifs, faites plus qu’une simple structure tabulaire ! Evitez donc les DTD pour gérer vos CD et vos livres ....
User experience: Ergonomie et qualité de la présentation (X)HTML
Richesse: Complexité, difficulté, originalité. etc.
Volume: Fichier XML qui permet de tester la DTD pour de vrai
Scenarisation: Soutien d'une activité (et pas juste d'un artéfact). A documenter dans le rapport.

Propositions wiki-writing

A vous de choisir, mais on suggère de choisir un sujet en rapport étroit avec une des tâches ou l'autre exercice de la période.

Compléter XML
Compléter/améliorer Tutoriel XSLT débutant
Traduire (au moins une partie de) en:XSLT to generate SVG tutorial. Déjà traduit => Tutoriel pour générer du SVG avec du XSLT
Compléter/améliorer Tutoriel DTD
XML dans l'éducation
Documenter un éditeur XML, ou améliorer Exchanger_XML_Editor
Faire un article en rapport avec un autre exercice, par exemple eXe
Décrire un vocabulaire XML qui vous intéresse (regardez ce que publie W3C,, OASIS,....)
Voir aussi la catégorie en:XML (possibilité de faire un bout de traduction par exemple)

Activités en classe

Introduction à STIC II

Inscription à l'espace du cours sur Moodle (utilisé pour gérer l'évaluation)

Attention : espace différent de STIC I !!!

À mettre à jour pour Yoshi

http://tecfalms.unige.ch/moodle/course/view.php?id=312

Inscription à l'espace projets étudiant-e-s sur Moodle (il faut juste vérifier que vous avez un accès enseignant)

http://tecfalms.unige.ch/moodle/course/view.php?id=313

Tour d'éditeurs XML

On vous rappelle que c'est utile d'avoir Java si ce n'est pas déjà fait. Plusieurs programmes que nous allons utiliser en ont besoin.

Installez / utilisez un éditeur XML si c'est pas déjà fait. Voici quelques choix (signalez d'autres solutions intéressantes SVP):

Éditeur XML - Choix 1

Exchanger_XML_Editor
Exchanger XML Editor lite (PC/Mac/Unix). Donwload chez Google code. Vérifiez que c'est au moins la version 3.3 (pas prendre chez xchanger.com (site abandonné).

Éditeur XML - Choix 2

epcEdit (Linux, Windows). Lien original cassé, mais peut-être on peut retrouver ce logiciel ailleurs
Le plus convivial à utiliser (mais pas à installer)

XML Copy editor - Choix 3 PC

XML Copy Editor
Download: XML Copy editor (Linux, windows)
Le plus facile à installer ! Assez facile à utiliser, mais moins puissant !.
Peut valider toutes sortes de schémas.

XML Mind editor - Choix 3 Mac

XmlMind
A vérifier. Dans le passé cet éditeur a bien fonctioné

Editeur XML - autres choix

C.f. XML editor
Il est impératif que l'éditeur puisse valider des DTDs et des schémas
Il est important qu'il puisse assister à l'édition, valider et exécuter XSLT avec un débogage.

Introduction à XML

Déjà faite dans le séminaire d'initiation. Pour rappel:

XML
Introduction à XML et DOM (slides)
Introduction technique à XML (HTML) - PDF, (transparents)

Warm-up - éditer une DTD de cuisine (pour ceux/celles qui veulent s'exercer un peu ...)

Copiez ces cinq fichiers:

ATTENTION: il faut "enregistrer les lien sous" / "save link as" ! Pas afficher dans le navigateur et sauver ensuite ...

Avec votre éditeur XML, ouvrez le document cuisine-template.xml. Essayez de compléter ce document. Que faut-il faire pour comprendre la logique du modèle ?

Entrez une recette ...

Créer une DTD

Tutoriel DTD (exposé)
Démo XML Exchanger lite: en:Exchanger XML Editor
- Attention (petit bug): une fois introduit le doctype plus l'élément racine, il faut fermer/ouvrir le fichier XML !

Créez une DTD
1. Imaginez un domaine à modéliser
2. Esquissez ses éléments sur papier
3. Créez le fichier DocType.

Exemple que vous pouvez copier/coller si vous sentez le besoin de vous exercer avec qc. qui a déjà été fait.

 <!ELEMENT addressBook (person)+>
 <!ELEMENT person (name,email*)>
 <!ELEMENT name (family,given)>
 <!ELEMENT family (#PCDATA)>
 <!ELEMENT given (#PCDATA)>
 <!ELEMENT email (#PCDATA)>

Enregistrez la DTD dans un fichier qui s'appelle addressBook.dtd ou un autre nom de votre choix.

Faites un fichier XML avec cette DTD en partant du patron suivant:

<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE addressBook SYSTEM "addressBook.dtd">

<addressBook>

</addressBook>

Explications:

"addressBook" est le nom de l'élément racine. La DTD ne l'indique pas, il faut donc l'indiquer à XML dans la ligne qui définit le Doctype. C'est pareil pour XHTML ou SVG ...
Remplacez "addressBook" et "addressBook.dtd" avec votre élément racine et votre nom de fichier.

Introduction à XSLT (exposé)

Tutoriel XSLT débutant
en:XSLT to generate SVG tutorial
Introduction technique à XSLT - PDF file , (transparents)

Activité XSLT

(1) Regardez d'abord des exemples, notamment la recette de cuisine ci-dessus !

Sinon, fouillez par exemple ces exemples simples: http://tecfa.unige.ch/guides/xml/examples/xsl-simple/

(2) Pour votre XML/DTD faites une simple feuille de style XSLT

Copiez/collez le patron ci-dessous si vous voulez et remplacez "VOTRE_RACINE, "UN_ELEMENT" par vos éléments. Sinon, la plupart des éditeurs XML offrent une assistance XSLT.

Chablon XSLT à copier dans un nouveau fichier *.xsl

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

  <xsl:output method="html"/>

  <xsl:template match="VOTRE_ELEMENT_RACINE">
    <html>
      <body bgcolor="#FFFFFF">
        <xsl:apply-templates/>
      </body>
    </html>
  </xsl:template>

  <xsl:template match="UN_ELEMENT">
    
  </xsl:template>

  <xsl:template match="UN_ELEMENT">
    
  </xsl:template>
</xsl:stylesheet>

Patron fichier XML avec XSLT

<?xml version="1.0" ?>
<!DOCTYPE VOTRE_RACINE SYSTEM "VOTRE_DTD.dtd">
<?xml-stylesheet href="VOTRE_STYLE.xsl" type="text/xsl"?>

<VOTRE_RACINE>

</VOTRE_RACINE>

Utilisation de Exchanger

Lire Exchanger XML Editor ou en:Exchanger XML Editor. Au moins regarder les images dans les sections qui concernent XSLT.
Il est impératif de choisir Saxon (XSLT 2.0) comme engin XSLT. Les autres ont disparu dans l'installation ..... . Configurez l'éditeur: File->Preferences; XML Tab; Choisir Saxon 2.

Environement de travail/test en local

Le développement de cet exercice peut soulever quelques difficultés dans l'environnement de travail en local, car les browser ne gèrent pas tous la transformation automatique XML+XSLT en HTML de la même manière lorsqu'on ouvre le fichier (e.g. C://user/documents/etc/welcome.xml) et on utilise pas un serveur web. Voici quelques solutions :

Solution simple

Pour Windows

Normalement il n'y a pas de problème si vous utilisez

Microsoft Edge ou Microsoft Explorer.
Firefox

Pour Mac

Utilisez Firefox

Chrome a un bug (voulu, et ne marchera pas avec un fichier en local)

Utiliser le serveur/live preview de Brackets

Une alternative un peu brouillon est de :

Utilisez Exchanger pour coder/valider le XML et la DTD
Ouvrir le dossier de votre projet comme un projet Brackets
Ajouter une page qui ne sert à rien, style page.html
L'ouvrir en live preview (symbole du tonnerre)
Le browser qui s'ouvre pointe vers quelque chose de similaire à http://127.0.0.1:55152/page.html
Remplacez dans l'URL page.html par le nom de votre fichier XML, normalement welcome.xml
Laissez Brackets en arrière plan et modifier le XML/XLST avec Exchanger. Attention : il faudra mettre à jour la page du browser (F5 ou bouton update) pour voir les changements
À la limite vous pouvez utiliser Brackets pour le CSS, c'est mieux que Exchanger pour ça, mais faites attention que avoir ouvert les mêmes fichiers avec deux logiciels différents requièrent une certaine attention pour éviter d'écraser des changements d'une parte ou de l'autre

Lancer un serveur en local avec Node.js

Si vous avez installé Node.js, vous pouvez installer un module globalement qui vous sert de server web. Depuis la ligne de commande :

npm install -g live-server

Puis pointer au dossier de votre projets, e.g. :

cd /ma/grammaire/xml/

Lancez le serveur avec :

live-server .

Pointer vers le nom de votre fichier .xml pour voir le résultat.

Normalement ce type de serveur met à jour le navigatuer après les changements, mais j'ai testé et cela n'a pas l'air de le faire avec XML+XSLT. Il faudra mettre à jour manuellement.

Ressources

Transparents: TECFA's XML page; Introduction à XML et DOM - PDF file , (transparents); Introduction technique à XML - PDF file , (transparents); Introduction technique à XSLT - PDF file , (transparents)

Manuels électroniques (PDF et dPUB sur XML): [docs protégés]

Exemples de DTD: http://tecfa.unige.ch/guides/xml/examples/dtd-examples/; http://tecfa.unige.ch/guides/xml/examples/xsl-simple/

Informations sur les DTD: Structurez vos données avec XML (Open Classroom)

Pages wiki fr: XML (survol conceptuel); Tutoriel DTD (important, comprend les éléments pour réussir l'exercice); Encodage de caractères; Tutoriel XSLT débutant; XML Schema; Exchanger XML Editor

Pages wiki en anglais: en:Editing XML tutorial (tutoriel pour utiliser un schéma XML); en:DTD tutorial; XML (en, mini-tutoriel + liens); XML editor (on conseille Exchanger light, si vous n'arrivez pas à l'installer, essayez d'autres comme epcedit); XSLT (en, liens); XSLT Tutorial (en, mini-tutoriel); Character encoding (en, liens encodage); Cours COAP; La catégorie XML; en:Exchanger XML Editor

STIC:STIC II - exercice 10 (Yoshi)

Sommaire

Introduction

Connaissances/compétences envisagées

Prérequis

Activité en salle de classe

Survol/Rappel des composantes de l'exercice

XML

DTD

XSLT

Synthèse

Enoncé de l'exercice 10

Tâche

Contraintes

Rapport

Evaluation

Propositions wiki-writing

Activités en classe

Introduction à STIC II

Inscription à l'espace du cours sur Moodle (utilisé pour gérer l'évaluation)

Tour d'éditeurs XML

Introduction à XML

Créer une DTD

Introduction à XSLT (exposé)

Activité XSLT

Environement de travail/test en local

Solution simple

Utiliser le serveur/live preview de Brackets

Lancer un serveur en local avec Node.js

Ressources

Menu de navigation

STIC:STIC II - exercice 10 (Yoshi)

Introduction

Connaissances/compétences envisagées

Prérequis

Activité en salle de classe

Survol/Rappel des composantes de l'exercice

XML

DTD

XSLT

Synthèse

Enoncé de l'exercice 10

Tâche

Contraintes

Rapport

Evaluation

Propositions wiki-writing

Activités en classe

Introduction à STIC II

Inscription à l'espace du cours sur Moodle (utilisé pour gérer l'évaluation)

Tour d'éditeurs XML

Introduction à XML

Créer une DTD

Introduction à XSLT (exposé)

Activité XSLT

Environement de travail/test en local

Solution simple

Utiliser le serveur/live preview de Brackets

Lancer un serveur en local avec Node.js

Ressources

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