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文章作者：未知

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在本文的第一部分中，我们介绍了XPath并讨论了各种各样的从简单到复杂的XPath查询。 通过把XPath查询应用到XML示例文件，我们详细说明了各种重要的XPath定义比如location step、context node、location path、axes和node - test。 我们然后讨论了多个简单查询组合成的复杂的XPath查询。 我们还讨论了无线二进制XML（WBXML）--XML在无线应用领域的对应物--的抽象结构。 最后我们介绍一个简单的XPath处理引擎的设计。

在这一部分里，我们打算讨论XPath的更进一步的特性--在一个XML文件上执行复杂检索的操作。 我们将讨论谓词或者过滤器查询以及在XPath中的函数的使用。我们将介绍各种的用于处理WSDL和WML的XPath查询。 我们还将增强我们的XPath引擎的功能，使之包括谓词、函数和不同的数据类型。

过滤查询和谓词

让我们从一个将返回任何XML文件当中的根节点的简单查询开始：

./node()

我们可以更进一步，使用另一个简单查询，选择根节点的全部的直接子节点：

./node()/*

如果你想要得到所有的是根节点的直接子节点并且只有一个type属性的节点，那么该怎么办呢？ 那么就使用下面的这个查询：

./node()/*[attribute::type]

　在代码段1中，这个查询将返回binding元素。 由此可见，写在方括号之内的代码attribute::query担负一个过滤器的功能。 XPath中的过滤器被称作谓词（predicate），写在方括号内。 一个谓词作用在一个结点集上--在这个例子中，结点集由根节点的所有的直接子节点组成---应用过滤条件(在这里，结点肯定有一个type属性)到结点集上。 产生的结果就是一个经过过滤的结点集。

谓词可以从简单到很复杂。 也许XPath谓词的简单形式就像下面的查询中的只是一个数字，返回根元素的第二个子节点（message元素）：

./node()/*[2]

查询语句./node()/message[attribute::name="TotalBill"]/text() 将寻找根元素的一个属性name值为TotalBill的特定的message子节点。 查询将返回特定的message元素的所有文本结点。 这个查询将返回代码段1中两个message元素中的第二个。

XPath 函数

假定你想要回答下面对代码段1中的WSDL文件所提出的问题：

1. 最后一个operation元素的name属性的值是什么？

2．定义元素有多少个message子元素？

3. 根元素的第一个子元素的名称是什么？

last()函数

last()函数将总是指向结点集的最后一个结点。 下面的这个查询，当被应用于代码段1中的WSDL文件的时候，将返回第二message元素（即 名称是TotalBill的message元素）：

./node()/message[last()]

注意下面的这条查询也返回相同的message元素：

./node()/message[2]

这两个查询之间唯一的区别就是我们使用数字2来代替last()方法。 事实上在本例中last()函数返回的值就是2（特定location step的结点集中的结点数）。 把这两个相同的查询应用到代码段2中的WSDL文件，这次你会发现两个查询没有返回相同的结果。 代码段2中有三个message元素，所以现在last()函数返回数字3。注意本讨论中的last()函数总是返回一个数字。

position()函数

如果你把下面的这些查询应用到代码段2中的WSDL文件，

./node()/message[1]/part

./node()/message[2]/part

./node()/message[3]/part

它们将分别返回message元素的第一个、第二个和第三个part子元素。 由此可见节点集中的每个节点都有一个位置。 第一个节点的位置是1，第二个节点的位置是2，以此类推。

如果你想要得到除第二个以外的所有的message元素，你该怎么办？ 你可以使用position()函数取得一个节点的位置。 下面的这条查询将返回代码段2中的第一个和第三个message元素：

./node()/message[position()!=2]

position()函数只是返回指定值所表示的节点的位置。 谓词[position()!=2] 把所有的message元素的位置和2做比较，然后找出位置不是2的节点。

count()函数

代码段1中的portType元素有多少个message子元素？ 数一数你就发现有两个message元素。 在XPath中解决"多少个"这种问题是一个二步的操作。 首先，写一个用来找到你想要统计的所有的子元素的XPath查询。 然后地像下面给出的那样，把 XPath查询传送到count()函数中：

步骤1: ./node()/message

步骤2: count(./node()/message)

count()函数统计XPath查询所得到的节点集中的节点数，并返回这个节点数。

name()、local-name()和namespace-uri()函数

如果把下面的查询应用到代码段1中的WSDL文件的话，那么会出现什么情况呢？

./node()/*[5]

它返回根元素的第五个子元素（即service元素）。 service元素本身是一个完整结构，也包含子元素。 因此，这个XPath查询的返回值实际上是一个XML节点而不仅仅是一个元素名。

name()函数返回XML节点的名称。 例如，下面的查询应用到代码段1中将返回字符串"service"：

name(./node()/*[5])

同样，下面的查询将返回字符串"wsd:definitions"（使用域名空间前缀的根元素的全名）：

name(./node())

local-name()和namespace-uri()函数与name()函数类似，除了local-name方法只返回不带域名空间前缀的元素的局部名称，而namespace-uri函数仅仅返回域名空间URI。举例来说，请在代码段1中试验下面的查询：

local-name(./node())

namespace-uri(./node())

第一个查询返回一个字符串" definitions"，而第二个查询返回" http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/ "。

String函数

我们已经知道name()、local-name()和namespace-uri()函数返回字符串。 XPath提供了许多函数用于处理字符串，比如string()、 substring()、substring-before()、 substring-after()、 concat()、starts-with()等等。 下面给出了一个例子来演示一下如何使用string()函数：

string(./node()/*[2]/part/attribute::name)

上面的这条查询将寻找根元素的第二个子元素，然后它将得到根元素的第二子元素的所有的part子元素。 接着它将寻找part子元素的name属性，最后它把name属性的值转换为一个字符串格式。 当把这条语句应用到代码段1中的时候，它将输出bill。

XPath也提供一些布尔函数，返回"true/false",研究一下下面的这条查询：

boolean(./node()/message)

当把它应用到代码段1的时候，它返回true。 这是因为boolean()函数判断一个XPath查询产生的节点集是否为空（在我们的例子中，根元素包含两个message子元素）。 如果是空，boolean()函数返回false，否则返回true。

一个复杂的WSDL处理实例

下面的WSDL处理方案使用了我们前面讨论过的所有的XPath概念。 这个方案的检索要求如下：

寻找一个service元素，这个元素是definitions元素（根元素）的一个直接子元素，并且name属性与definitions元素的name属性匹配。 然后察看service元素，寻找一个port元素，这个port元素的binding属性与definitions元素的直接子元素binding的name属性匹配。

这个WSDL过程可以用四步完成：

1. 查找definitions元素的name属性值。 下面给出的XPath查询（从代码段中返回字符串BillingService）执行这步操作：

string(//node()[1]/@name)

2. 然后查找name属性匹配definitions元素的name的service元素。 下面的查询将返回所需要的service元素：

./node()[1]/service[@name=string(//node()[1]/@name)]

3. 然后查找binding元素的name属性值：

string(//node()[1]/binding/@name)

4. 最后寻找需要的port元素：

./node()[1]/service[@name=string(//node()[1]/@name)]

/port[@binding=string(//node()[1]/binding/@name)]

这个实例说明XPath谓词可以包含简单逻辑条件，函数调用乃至完整的XPath查询。

使用XPath处理WML

WML是WAP Forum定义的一种XML语言。 WML为小型设备的显示提供了一种表现格式。 WML对于一个小型设备就好像HTML对于一台个人电脑一样。

想象一下，一个WML文件是由一组卡片(card)组成，每个卡片由一个card元素封装。 代码段３是一个简单WML文件，只包含两个card元素。

下面的XPath查询将返回代码段3中包含在第一个卡片之内（这卡片id是" first"）的所有的p（paragraph）元素：

./node()/card[string(@id)="first"]/p

下面这个查询返回第二个卡片中的第一段的文本内容：

string(./node()/card[string(@id)="second"]/p[1]/text())

实现XPath谓词与函数

我们现在将看看如何在我们前面的那个简单的XPath引擎中插入谓词与函数的支持。

四个伪代码类XPathExpression（代码段4）、XPathLocationStep（代码段5）、XPathResult（代码段6）和Predicate（代码段7）组成了支持谓词与函数的更新的版本。 我们在上一篇文章介绍的XPath引擎的基础上，增加了下列功能，使之更加强大：

1. XPath可以返回各种类型的数据。 XPath可以返回节点、字符串、数字和布尔变量。 我们设计的XPath引擎只支持XML节点作为返回数据类型。 我们现在已经提供了一个名为XPathResult（见代码段6）的类来支持不同的数据类型。 基于我们的设计的实现需要扩展为每种数据类型分别地扩展XPathResult。

2. 更新的设计现在包括一个支撑函数的结构。 一个函数调用可以发生在一个XPath查询开始时，也可以发生在任何XPath location step。 因此，XPathExpression类（代码段4）和XPathLocationStep类（代码段5）现在都添加了对函数调用的支持。

3. 我们还提供了一个单独的类用于支持谓词（见代码段7）。 一个谓词可以只由一个逻辑条件组成也可以由一个完整的XPath查询组成。 因此，Predicate类构造器将判断谓词到底是一个完整的查询还是仅仅只是一个条件。 如果是一个完整的XPath查询，Predicate表达式将实例化一个新的XPathExpression对象，否则它将只是取得逻辑条件的值。

小结

在前面，我们讨论XPath中谓词与函数的语法和使用。 我们介绍WSDL和WML处理的实例并说明了如何构成更加复杂的XPath查询。 最后，我们增强了在第一篇文章中介绍的XPath引擎的功能。

代码段1：＜?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?＞＜wsd:definitions name="BillingService"targetNamespace="http://www.ElectricSupplyCompany.com/BillingService-interface"xmlns:wsd="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/"xmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/soap/"xmlns:tns="http://www.ElectricSupplyCompany.com/BillingService"xmlns:xsd="http://www.w3.org/1999/XMLSchema"＞＜message name="MonthNumber"＞　＜part name="number" type="xsd:int"/＞＜/message＞＜message name="TotalBill"＞　＜part name="bill" type="xsd:int"/＞＜/message＞＜portType name="BillingService_port"＞　＜operation name="getBillForMonth"＞

＜input message="MonthNumber"/＞

＜output message="TotalBill"/＞　＜/operation＞　＜operation name="getCurrentBill"＞

＜output message="TotalBill"/＞　＜/operation＞＜/portType＞＜binding name="BillingService_Binding" type="BillingService_port"＞＜soap:binding style="rpc"transport="http://schemas.xmlsoap.org/soap/http" /＞　＜operation name="getBillForMonth"＞

＜soap:operation soapAction="urn:BillingService" /＞

＜input＞

　＜soap:bodyencodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/" namespace="urn:BillingService"use="encoded" /＞

＜/input＞

＜output＞

　＜soap:bodyencodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/" namespace="urn:BillingService"use="encoded" /＞

＜/output＞　＜/operation＞　＜operation name="getCurrentBill"＞

＜soap:operation soapAction="urn:BillingService" /＞

＜input＞

　＜soap:bodyencodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/"namespace="urn:BillingService"use="encoded" /＞

＜/input＞

＜output＞

　＜soap:bodyencodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/"namespace="urn:BillingService"use="encoded" /＞

＜/output＞　＜/operation＞＜/binding＞＜service name="BillingService"＞　＜documentation＞ Billing Service of Electric Supply Company. ＜/documentation＞　＜port binding="BillingService_Binding" name="BillingService_ServicePort"＞　＜soap:address location="http://localhost:8080/soap/servlet/rpcrouter" /＞　＜/port＞＜/service＞＜/wsd:definitions＞

代码段2：＜?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?＞＜wsd:definitions name="BillingService"targetNamespace="http://www.ElectricSupplyCompany.com/BillingService-interface"xmlns:wsd="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/"xmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/soap/"xmlns:tns="http://www.ElectricSupplyCompany.com/BillingService"xmlns:xsd="http://www.w3.org/1999/XMLSchema"＞＜message name="MonthNumber"＞　＜part name="number" type="xsd:int"/＞＜/message＞＜message name="TotalBill"＞　＜part name="bill" type="xsd:int"/＞＜/message＞＜message name="DetailedStatement"＞　＜part name="statement" type="xsd:string"/＞＜/message＞＜portType name="BillingService_port"＞　＜operation name="getBillForMonth"＞

＜input message="MonthNumber"/＞

＜output message="TotalBill"/＞　＜/operation＞　＜operation name="getCurrentBill"＞

＜output message="TotalBill"/＞　＜/operation＞＜/portType＞＜binding name="BillingService_Binding" type="BillingService_port"＞＜soap:binding style="rpc"transport="http://schemas.xmlsoap.org/soap/http" /＞　＜operation name="getBillForMonth"＞

＜soap:operation soapAction="urn:BillingService" /＞

＜input＞

　＜soap:bodyencodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/" namespace="urn:BillingService"use="encoded" /＞

＜/input＞

＜output＞

　＜soap:bodyencodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/" namespace="urn:BillingService"use="encoded" /＞

＜/output＞＜/operation＞＜operation name="getCurrentBill"＞　＜soap:operation soapAction="urn:BillingService" /＞　＜input＞

＜soap:bodyencodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/"namespace="urn:BillingService"use="encoded" /＞　＜/input＞　＜output＞

＜soap:bodyencodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/"namespace="urn:BillingService"use="encoded" /＞　＜/output＞＜/operation＞＜/binding＞＜service name="BillingService"＞＜documentation＞ Billing Service of Electric Supply Company. ＜/documentation＞＜port binding="BillingService_Binding"name="BillingService_ServicePort"＞＜soap:addresslocation="http://localhost:8080/soap/servlet/rpcrouter" /＞＜/port＞＜/service＞＜/wsd:definitions＞

代码段3：＜?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?＞＜wml＞　＜!--简单的WML文件--＞　＜card id="first"＞

＜p＞

　First card.

＜/p＞　＜/card＞　＜card id="second"＞

＜p＞

　First para of the Second card.

＜/p＞

＜p＞

　Second para of the Second card.

＜/p＞　＜/card＞　＜!--可以在下面放入其它的card--＞＜/wml＞

代码段4：public class XPathExpression{　DOM_Document XML_DOM;　Array of Strings XPathLocationStepStringsArray;　Array of XPathLocationSteps XPathLocationStepsArray;　Array of XPathResults ResultNodeSet;　XPathExpression (string XMLFile, string XPathExpression)　{

XML_DOM = XMLFile loaded into a DOM;

FunctionName =If there is any XPath function in the begining of the query,store the function name here;Strip the function name from the expression.

XPathLocationStepStringsArray =Tokenize XPath expression into smaller strings,where each string is a location step.Also unabbreviate any XPath abbreviations found;

Integer locationStepCount = Number of location step stringsin XPathLocationStepStringsArray;String IndividualXPathLocationStepString;XPathLocationStep IndividualXPathLocationStep;

ResultNodeSet = XML_DOM loaded into an array of XPathResults.

Repeat locationStepCount times from i = 0 to locationStepCount-1:

{

　IndividualXPathLocationStepString = XPathLocationStepStringsArray[i];

　IndividualXPathLocationStep = a new object of XPathLocationStep(

IndividualXPathLocationStepString,

XML_DOM

　);

　ResultNodeSet = IndividualXPathLocationStep.getResult(ResultNodeSet);

}

Apply the XPath function on the resulting node-set　}　XPathExpression (DOM_Document XML_DOM, string XPathExpression)　{

Same as the first constructor,

except that it takes the XML file as a

DOM object instead of a string.　}　public Array of XPathResults getResult()　{

return ResultNodeSet;　}}

代码段5：public class XPathLocationStep{　String Axis;　String NodeTest;　Array of XPathResults OutputNodeSet;　String FunctionName;　String Predicate;　DOM_Document XML_DOM;　XPathLocationStep(String XPathLocationStepString, DOM_Document XML_DOM_Document)　{

Resolve the XPathLocationStepString into FunctionName,

Axis, NodeTest, and Predicate;

XML_DOM = XML_DOM_Document;　}　Array of XPathResults getResult(Array of Nodes ContextNodeSet)　{

OutputNodeSet = new Array of XPathResults;

Integer NodeCount =Number of nodes in ContextNodeSet;

if (Axis is equal to "child" or "descendant")

{

　Repeat NodeCount times for i = 0 to NodeCount-1

　{

Node node = ContextNodeSet[i];

Integer ChildCount = Number of node's children;

Repeat ChildCount times for j = 0 to ChildCount-1

{

　Node ChildNode =node.getChildElement(j);

　String ChldName =Name of the ChildNode;

　if (NodeTest is equal to ChildName)

Add ChildNode to OutputNodeSet;

　if (Axis is equal to "descendant")

　{

Array of Nodes Descendants =getMatchingDescendants(ChildNode);

Add MatchingDescendants to OutputNodeSet;

　}

}

　}

}

Predicate predicateEvaluator = new Predicate(OutputNodeSet, XML_DOM);

OutputNodeSet = predicateEvaluator.getResult();

return OutputNodeSet;　}　private Array of Nodes getMatchingDescendants(Node node)　{

Array of Nodes MatchingDescendants;

Integer ChildCount = Number of node's children;

Repeat NodeCount times for j = 0 to ChildCount-1

{

　Node ChildNode =node.getChildElement(j);

　String ChildName =Name of the ChildNode;

　if (NodeTest is equal to ChildName)

Add ChildNode to MatchingDescendants;

　Array of Nodes MoreDescendants =getMatchingDescendants(ChildNode);

　Add MoreDescendants to MatchingDescendnts;

}

return MatchingDescendants;　}}

代码段6：public class XPathResult{ string ResultType = "ArrayOfNodes";　string getResultType　{

return ResultType;　}　public setResultType (string Type)　{

ResultType = Type;　}}

代码段7：public class Predicate{　Array of XPathResults ResultSet;　Predicate(Array of XPathResults ResultSet,　DOM_Document XML_DOM)　{

Check if this predicate is just a logical condition or a complete XPath query.

If it is a complete XPath expression

{

　ResultSet = (new XPathExpression(XML_DOM, XPath Expression))

　.getResult();

}

else

{

　ResultSet = Filtered result set;

}

}　Array of XPathResults getResult()　{

return ResultSet;　}}关闭本页

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