Руководство по XML: Разработка XML Schema
XML Schema- это описание разметки XML-документа сделанное в соответствии с синтаксисом XML. XML Schema — это спецификация, поддержанная фирмой Microsoft и имеющая множество преимуществ перед Document Type Definition (DTD), являющимся первоначальной спецификацией описания XML-модели. Спецификации DTD имеют множество недостатков, включая использование специального, отличного отXML синтаксиса, невозможность типизации данных и нерасширяемость. Например, спецификации DTD не позволяют вам определять содержание элемента как что-либо отличное от другого такого же элемента или строки. Чтобы лучше разобраться в спецификациях DTD, вы можете обратиться к Рекомендациям W3C XML. XML Schema превосходит DTD по всем параметрам, включая поддержку пространств имен (namespaces). Например, XML Schema позволяет вам определять элемент как integer, float, boolean, URL и др.
XML-парсер в Internet Explorer 5 может проверять XML-документ на допустимость как согласно DTD, так и XML-Schema. Как создать XML Schema?
Проведите мышкой по следующему XML-документу, чтобы увидеть описания схемы для каждого узла дерева.
Вы заметите в этом документе, что определено пространство имен по умолчанию «x-schema:classSchema.xml» . Это помогает при проверке синтаксиса сравнить весь документ со схемой ( x-schema ) по следующему URL (» classSchema.xml «).
Ниже приведена полная схема для данного документа. Она начинается с элемента Schema, содержащего описание пространства имен указанной схемы и, кроме того, в данном случае — еще и описание пространства имен типов данных. Первое, xmlns=»urn:schemas-microsoft-com:xml-data» , говорит о том, что данный XML-документ является схемой XML. Второе, xmlns:dt=»urn:schemas-microsoft-com:datatypes» , позволяет вам определять тип элемента и содержание атрибута с использованием префикса dt в атрибуте type в составе их определений ElementType и AttributeType .
- ElementType : Присваивает тип и ограничивает значения элемента, а также определяет, какие дочерние элементы он может содержать, если таковые имеются.
- AttributeType : Присваивает тип и ограничивает значения атрибута.
- attribute : Определяет что ранее описанный тип атрибута может появиться в составе данного элемента ElementType .
- element : Определяет, что ранее описанный тип элемента может появиться в составе данного элемента ElementType .
Попробуйте!
- Объявления ElementType и AttributeType должны предшествовать определениям содержания attribute и element , относящихся к этим типам. Например, вышеприведенная схема, определение ElementType для элемента GPA должна предшествовать определению ElementType для элемента student .
- Значение по умолчанию атрибута order зависит от значение атрибута content . Когда содержание установлено как » eltOnly ,» порядок имеет значение по умолчанию seq . Когда содержание определено как mixed, порядок имеет значение по умолчанию many . За дополнительной информацией по данным значениям, задаваемым по умолчанию, см. Руководство по XML Schema.
Автор: Msdn Online
Создать XML для Excel с помощью LINQ to XML
Атрибут типа xmlns или xmlns:prefix имеет особое значение: это указание пространства имён. Его не нужно задавать самостоятельно как XAttribute .
Нужно создать переменные типа XNamespace и добавлять их к именам элементов.
Закомментированы неймспейсы, которые непосредственно в данном куске кода не участвуют.
XNamespace spreadsheet = "urn:schemas-microsoft-com:office:spreadsheet"; XNamespace office = "urn:schemas-microsoft-com:office:office"; //XNamespace excel = "urn:schemas-microsoft-com:office:excel"; //XNamespace html = "http://www.w3.org/TR/REC-html40"; var workbook = new XElement(spreadsheet + "Workbook", new XElement(office + "DocumentProperties", new XElement(office + "Author", "OOO XXX"), new XElement(office + "LastAuthor", "Nickolay Efimov"), new XElement(office + "Created", "2018-03-20T06:19:09Z") ) ); Это даст xml следующего вида:
OOO XXX Nickolay Efimov 2018-03-20T06:19:09Z Наличие или отсутствие неймспейсов, которые реально не используются, не должно сказываться на валидации.
Если в xml имелись элементы с другими пространствами имён, то их определения добавились бы автоматически.
Если по какой-либо причине всё же нужно, чтобы в итоговом xml были определения неймспейсов, которых нет ни у одного узла, то их можно добавить, как это сделали вы.
XNamespace spreadsheet = "urn:schemas-microsoft-com:office:spreadsheet"; XNamespace office = "urn:schemas-microsoft-com:office:office"; var workbook = new XElement(spreadsheet + "Workbook", new XAttribute(XNamespace.Xmlns + "o", "urn:schemas-microsoft-com:office:office"), new XAttribute(XNamespace.Xmlns + "x", "urn:schemas-microsoft-com:office:excel"), new XAttribute(XNamespace.Xmlns + "html", "http://www.w3.org/TR/REC-html40"), new XElement(office + "DocumentProperties", new XElement(office + "Author", "OOO XXX"), new XElement(office + "LastAuthor", "Nickolay Efimov"), new XElement(office + "Created", "2018-03-20T06:19:09Z") ) ); Это даст xml следующего вида:
OOO XXX Nickolay Efimov 2018-03-20T06:19:09Z Весьма близко к желаемому, хотя и есть отличия. Но с точки зрения валидации, этот xml эквивалентен как предыдущему, так и тому, что приведён в вашем вопросе.
Порядок определения неймспейсов, как и порядок атрибутов, не важен в xml.
Префиксы пространств имён не имеют никакого значения.
Пространство имён может быть определено на любом уровне, как непосредственно у элемента, так и у любого из его предков выше по иерархии. Тут в элементе DocumentProperties нет определения, оно находится выше.
Графен в японском стиле
Коллективу швейцарских исследователей из Univ. of Basel и Univ. of Bern [1] удалось впервые получить допированный азотом кагоме-графен. Такой графен обладает уникальной структурой, которая представляет собой комбинацию правильной шестиугольной и треугольной подрешеток (см. рис.).
Допированный азотом кагоме-графен: атомная структура (слева) и изображение, полученное с помощью атомно-силового микроскопа (справа)
Название кагоме происходит от древнего японского искусства плетения бамбука, когда при производстве корзин использовали в точности такой же узор. Согласно теоретическим предсказаниям допированный азотом графен с решеткой кагоме должен обладать электронным и магнитными характеристиками, отличными от традиционного графена, проявляя, кроме всего прочего, сверхпроводящие свойства. Его синтез авторы осуществили на поверхности серебра Ag(111) с помощью реакции Ульмана и последующего нагрева. В качестве прекурсоров использовали функционализированные атомами брома молекулы TBQP. Дальнейший анализ структуры и электронных характеристик полученного материала исследователи проводили с помощью атомно-силовой и сканирующей туннельной микроскопии (см. рис.). В процессе анализа они обратили внимание на то, что инжектированные в образец электроны, обладающие определенной энергией, оказываются “пойманными” между треугольниками кристаллической решетки кагоме-графена и становятся локализованными. По мнению авторов, это приводит к сильному межэлектронному взаимодействию, что может способствовать переходу материала в сверхпроводящее состояние. Расчеты электронной зонной структуры и плотности электронных состояний в рамках теории функционала плотности в программе Cp2k кагоме-графена как на подложке, так и в газовой фазе свидетельствуют, что этот материал как таковой можно отнести к полупроводникам с диэлектрической щелью порядка одного электронвольта. Таким образом, по аналогии с транзистором, его проводящие свойства можно легко переключать. Авторы уверены, что успешный синтез допированного азотом кагоме-графена открывает широкие перспективы его применения. По их мнению, он может быть использован в электронных датчиках, чипах и квантовых компьютерах. И, в конце концов, это просто по-восточному красиво!
Рассказ авторов о своей работе можно посмотреть на их официальном YouTube-канале по ссылке: https://www.youtube.com/watch?v=q0gxLKR379s
1. R.Pawlak et al., Ang. Chem. Int. Ed. (2021). DOI: 10.1002/anie.202016469
Фотоника
Оптические гребёнки: теперь на интегральных микросхемах
Оптические гребенки – сигналы, спектр которых представляет собой набор узких линий, разделённых эквидистантными по частоте интервалами – в настоящее время применяются для систем спутниковой навигации, в оптических атомных часах, для калибровки спектрометров в астрономии и т.д. Их широкому распространению препятствует сложность и дороговизна производства – требуется лазер с очень узким спектром, нелинейная среда, нетривиальная компоновка системы. Создание оптических гребенок, совместимых с технологией интегральных микросхем на кремнии – важнейшая научная и техническая задача, за которую взялась международная группа исследователей из Российского квантового центра, МГУ им. Ломоносова, МФТИ, Политехнической школы в Лозанне (Швейцария) и успешно продемонстрировала оптическую гребенку на чипе в своей статье [1]. Значение этого достижения трудно осознать вне контекста предшествующих ему открытий, потому сделаем небольшой экскурс в физику оптических микрорезонаторов.
Рис. 1. Моды шепчущей галереи: а — в соборе святого Павла; б — в кварцевой микросфере; в — схема полупроводникового лазера с узким спектром, и ее реализация в сборке (из статьи [4])
В акустике зданий известен эффект шепчущей галереи – шёпот хорошо распространяется вдоль стен круглого помещения, но не слышен в центральной его части. В качестве примера, вслед за лордом Рэлеем, обычно приводят галерею под куполом лондонского собора Святого Павла (рис. 1а), но он также наблюдается и в римском Соборе Святого Петра, в индийском Тадж-Махале, в пекинском Храме Неба и даже на станции “Маяковская” московского метрополитена. Образование аналогичных оптических мод обнаружили в высокодобротных оптических микрорезонаторах – кварцевых микросферах – ученые под руководством чл.-корр. РАН В.Б. Брагинского на физического факультете МГУ [2] (рис. 1б).
Если излучение полупроводникового лазера направить на микрорезонатор с модами шепчущей галереи, то за счет механизма затягивания возникает эффект сужения линии генерации полупроводникового лазера, что было обнаружено в 1998 г. учеными физического факультета МГУ и ФИАН на кварцевой микросфере [3]. Спустя почти два десятилетия в лаборатории калифорнийской компании OEwaves Inc [4] создали совместимую с интегральными микросхемами систему из полупроводникового лазера и плоского кольцевого резонатора с эффектом затягивания (рис. 1в).
Статью [1] необходимо рассматривать также в контексте другого сюжета – образования керровских оптических гребенок в нелинейном волноводе: несущая частота лазера за счёт электрооптического эффекта Керра в нелинейной среде микрорезонатора многократно смешивается с модами шепчущей галереи, и формируется система солитонов, разделенных эквидистантными по частоте интервалами (рис. 2, подробнее см. обзор [5]).
Важной вехой на пути интегрирования генераторов оптических гребенок в фотонные микросхемы стала разработка на основе нитрида кремния Si3N4 технологии создания микрорезонаторов с заданными дисперсионными характеристиками [6]. Нитрид кремния – материал с высокой нелинейностью – обладает в области генерации нормальной дисперсией, а для эквидистантности мод и баланса между дисперсией и нелинейностью нужны аномальные дисперсионные свойства. Дисперсия управляется механическими напряжениями, не приводящими к разрушению материала. Эта технология по аналогии с искусством изготовления дамасской стали получила название “дамасского процесса”: на кремниевую подложку заранее наносили периодическую структуру с заданными параметрами для предотвращения растрескивания, затем напыляли в несколько слоев нитрид кремния. Технология применительно к кольцевым микрорезонаторам разработана учеными Политехнической Школы в Лозанне в тесном сотрудничестве с российскими и германскими коллегами.
Рис. 2. Схема получения оптической гребенки (рисунки по материалам статьи [5])
Как видим, и для эффекта затягивания, и для генерации оптических гребенок используется кольцевой микрорезонатор. А что, если совместить оба эффекта: использовать один и тот же микрорезонатор как для создания одночастотного лазера, так и для генерации оптических гребенок? Хотя по расчетам исследователей, частотная область, в которой происходит затягивание, и область генерации гребенок не совпадали между собой, российские ученые всё же обнаружили эффект, о чем сообщили в статье [7]. Таким образом, была открыта дорога к созданию оптической гребенки на чипе – с небольшим полупроводниковым лазером и микрорезонатором на нитриде кремния.
Разрешить противоречие между теорией и экспериментом удалось в недавней статье российско-швейцарской группы [1], послужившей информационным поводом к написанию этой заметки. Оказывается, учет нелинейных эффектов Керра в теории затягивания существенным образом влияет на полосу генерации. Казалось бы, нелинейность среды полупроводникового лазера значительно больше, чем нелинейность волновода, и по всем предпосылкам учет эффекта Керра должен был дать лишь малые поправки. Однако за счет высокой добротности микрорезонатора слабая нелинейность накапливается и перемещает полосу затягивания в область генерации оптической гребенки.
В 2019-2020 годах ученые провели масштабные теоретические и экспериментальные исследования динамики генерации оптических гребенок, включающие в себя независимые экспериментальные методики, например частотно-разрешенное оптическое стробирование, разработали метод спектрограмм для визуализации динамических процессов и создали полноценную научную базу для производства оптических гребенок на кремниевом чипе.
Рис. 3. Схема и фото лазера, микрочипа и их соединения из статьи [1]
З. Пятакова, А. Пятаков
2. V.B.Braginsky et al., Physics Letters A 137, 393 (1989).
3. V.V.Vassiliev et al., Optics Commun. 158, 305 (1998).
4. W.Liang et al., Nature Commun. 6, 7371 (2015).
5. T.J.Kippenberg et al., Science 361, eaan8083 (2018).
6. M.H.P.Pfeiffer et al., IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 24, 1–11 (2018).
7. N.G.Pavlov et al., Nature Photon. 12, 694 (2018).
СНОВА К ОСНОВАМ
Ледовая пахота или снова о том, почему лед скользкий
Конькобежный спорт занимает особое место в культуре Голландии, но природа уже не часто балует пейзажами с покрытыми льдом каналами, знакомыми по полотнам времен золотого века голландской живописи. Тем не менее, это не помешало ученым из Научного парка Амстердама исследовать лед в лаборатории, и их работа [1] посвящена проблеме трения на льду.
Рис. 1. А — Фрагмент картины Х. Аверкампа “Зимний пейзаж с конькобежцами” (1609г.)
Б — Механизмы трения при разлиных температурах: slipping – скольжение, ploughing – “вспашка” [2].
Вопрос о том, почему лед скользкий, дебатируется уже не первое столетие (его можно найти и в “Занимательной физике” Я.И. Перельмана). Существует, по крайней мере, три версии происхождения этого явления: 1) плавление поверхности льда под действием давления; 2) плавление под действием трения; 3) изначальное существование на поверхности льда водяной пленки (на такую возможность обращал внимание еще Фарадей [3]). Однако при этом мало уделялось внимание прочностным свойствам льда и тому, остается ли поверхностным контакт скользящего тела со льдом или имеет место проникновение скользящего тела в толщу льда. Восполнить данный пробел и была призвана работа [1].
Для опытов исследователи использовали шары различного диаметра, а также фрагмент лезвия конька, зажатые между вращающимся диском реометра и поверхностью льда. Эксперименты показали, что проникновение трущегося тела под лед имеет место, и этот эффект усиливается не только при росте давления, но и по мере приближения к нулю градусов Цельсия. Таким образом, для всякого трущегося о лед тела существует оптимальная температура, при которой трение минимально (рис. 1б): ниже этой температуры снижается подвижность молекул, что затрудняет образование пленки воды, а выше этой температуры уменьшающаяся прочность льда вызывает эффект “вспашки” катка, что, конечно же, снова увеличивает трение.
1. R.W.Liefferink еt al., Phys. Rev. X 11, 011025 (2021).
2. K.A.Gross, Physics 14, 20 (2021).
3. M.Faraday, Phil. Mag. 17(113), 162 (1859).
International Conference on Low-dimensional materials: theory, modeling, experiment (LDM2021).
July 12-17, 2021, Dubna, Russia
2D materials: graphene and others
Nanoribbons and carbon nanotubes
Dirac and Weyl metals and semimetals
Transport phenomena in LDM
LDM in nano/bio electronic devices
Abstract submission opening day: 1 March 2021
Abstract submission deadline: 25 April 2021
The abstract is limited by one page, including formulas, figures, tables and references.
The file should be called by the name of the principal author (for example, «Ivanov.doc»).
All abstracts should be sent by e-mail: ldm@theor.jinr.ru
__________________________________
С апреля 2006 г. ПерсТ выпускается только в электронном формате и представлен по адресу http://www.issp.ac.ru/journal/perst.
Желающие получать выпуски ПерсТа по своему электронному адресу могут сообщить его в адрес редакции
Главный редактор И.Чугуева ichugueva @ yandex.ru
Научные редакторы: К.Кугель kugel@orc.ru , Ю.Метлин
В подготовке выпуска принимали участие: О.Алексеева, М.Маслов, А.Пятаков, З.Пятакова
Выпускающий редактор: И.Фурлетова
Коротко об OpenXML
Вот уже более десятка лет разработчики бизнес-приложений регулярно сталкиваются с задачей генерации документов в форматах, поддерживаемых наиболее популярными офисными приложениями. Подобные задачи ставятся заказчиками проектов по разработке или внедрению информационных систем из-за того, что офисные приложения (в нашей стране это в первую очередь различные версии Microsoft Office), как правило, в той или иной мере знакомы всем бизнес-пользователям, а это существенно упрощает и удешевляет их обучение, обязательно проводимое в процессе внедрения новых решений, а также сопровождение самого решения.
Какие технологии обычно используются разработчиками для генерации подобных документов? Последние десять лет наиболее распространенным способом генерации документов формата Microsoft Office являлась технология COM (Component Object Model) — одна из базовых технологий Windows. Ее применение основано на том, что приложения Microsoft Office, равно как и многие приложения и службы самой операционной системы Windows, реализуют свои прикладные программные интерфейсы в виде COM-интерфейсов, доступных внешним приложениям. Практически все, что может сделать пользователь любого приложения семейства Microsoft Office с помощью меню, клавиатуры и панели инструментов, может быть реализовано в автоматическом режиме, то есть путем манипуляции соответствующим офисным приложением из бизнес-приложения, генерирующего соответствующие документы.
Читатели, интересующиеся деталями применения технологии COM для генерации офисных документов, могут обратиться к публикациям в нашем издании примерно семилетней давности (см., например, цикл статей «Автоматизация приложений Microsoft Office в примерах» в КомпьютерПресс № 11 и 12’2000) — эти материалы по-прежнему доступны на нашем сайте www.compress.ru. В данной же публикации мы не будем вдаваться в многократно обсуждавшиеся технические подробности, а вместо этого обратим внимание на один из недостатков этого подхода, который в конце 90-х годов казался несущественным, но сегодня должен обязательно учитываться.
Представим себе информационную систему, в которой генерация документов формата Microsoft Office должна осуществляться централизованно, а сами документы должны быть предназначены для применения большим количеством пользователей. Подобные требования могут предъявляться к средству генерации, например, еженедельных отчетов для менеджмента на основе корпоративной базы данных либо нормативной документации наподобие должностных инструкций на основании данных, регулярно обновляемых в том или ином средстве управления бизнес-процессами. Наиболее удобно при решении подобных задач осуществлять генерацию документов автоматически по расписанию, без участия пользователя, причем не на рабочей станции, а на сервере. Применение технологии COM в этом случае налагает серьезные ограничения на серверную операционную систему (это обязательно должна быть одна из версий Windows) и вынуждает иметь на сервере установленные офисные приложения. Очевидно, что генерация документов без наличия собственно офисных приложений была бы более удобной, ведь в этом случае серверное приложение не обязано работать под управлением той же платформы, что и офисные приложения. А это, в свою очередь, означает, что для создания подобных решений нужно, чтобы формат данных офисных приложений был документирован.
Форматы некоторых офисных приложений Microsoft были документированы вплоть до 2000 года, однако начиная с Office 2000 компания Microsoft перестала предоставлять доступ к спецификациям этих форматов, потому единственным способом корректной генерации документов Microsoft Office с этого момента и до выхода Office 2007 было применение все той же технологии COM. Однако после выхода Office 2007 данная ситуация изменилась — теперь формат офисных приложений Microsoft стал открытым и документированным. А это означает, что решения, генерирующие офисные документы, можно создавать в отсутствие самих офисных приложений — более того, создавать их на любой платформе.
Что такое OpenXML
Как было отмечено выше, идея открытого формата офисных документов отнюдь не нова. Однако именно в последнее время наметилась тенденция массового перехода офисных приложений к открытым форматам. Так, известный офисный пакет OpenOffice.org поддерживает открытый формат ODF (Open Document Format), спецификация которого является общедоступной, а кроме того, сегодня доступен и инструментарий разработки приложений, работающих с документами в формате ODF, — ODF Toolkit.
Формат OpenXML полностью поддерживает функциональность всех версий Microsoft Office — он позволяет сохранять все особенности документов, созданных с помощью Microsoft Office 2007 и предшествующих версий.
То, что существует техническая возможность создавать и сохранять документы формата OpenXML с помощью приложений, отличных от Microsoft Office 2007, интересно в первую очередь разработчикам бизнес-приложений и системным интеграторам. Что касается пользователей, их должна больше заинтересовать уже реализованная возможность его применения — например чтение и сохранение файлов формата OpenXML может быть осуществлено в рамках трех предыдущих версий Microsoft Office (начиная с Office 2000). Так, при попытке открыть документ этого формата с помощью Office 2003 пользователю будет предложено загрузить соответствующий конвертор (он доступен по адресу: http://www.microsoft.com/downloads/details.aspx?FamilyId=941B3470-3AE9-4AEE-8F43-C6BB74CD1466&displaylang=en), после установки которого чтение и сохранение документов формата OpenXML может осуществляться и прежними версиями Office.
Отметим, что формат OpenXML поддерживается не только офисными приложениями Microsoft — недавно компания Novell объявила о том, что версия OpenOffice, поставляемая ею на рынок, тоже будет поддерживать указанный формат.
Стандарты OpenXML
Формат OpenXML является отраслевым стандартом — в декабре организация ECMA стандартизовала спецификацию OpenXML.
Данный стандарт включает ряд более детальных стандартов. Главным из них является стандарт OPC (Open Packaging Convention), описывающий структуру файла, наличие различных типов данных в документе, взаимосвязь его составных частей, а также, при необходимости, цифровую подпись. Помимо OPC, структура документов OpenXML использует такие стандарты, как WordprocessingML, описывающий разметку текстовых документов, SpreadSheetML, определяющий структуру электронных таблиц, PresentationML, задающий структуру презентаций, DravingML, указывающий структуру графиков, диаграмм и некоторых графических объектов, а также стандарты, описывающие формулы, выражения и метаданные документа.
Отметим, что формат OpenXML предполагает различные способы интеграции данных документа с данными других приложений — он позволяет не просто применять схему форматирования, соответствующую функциональности современных версий офисных пакетов, но и определять свои схемы, позволяющие обмениваться данными с бизнес-приложениями.
Внутри документов OpenXML
СС точки зрения пользователя, документ в формате OpenXML представляет собой ZIP-архив. В этом можно убедиться, создав документ в Microsoft Word 2007, Microsoft Excel 2007 или Microsoft PowerPoint 2007 и заменив его расширение на *.zip. Этот архив содержит XML-данные, бинарные части, а также XML-описания их взаимосвязей.
Рассмотрим пример простейшего документа Word, cодержащего обычный текст, гиперссылку и графическое изображение (рис. 1).
Рис. 1. Пример документа Microsoft Word 2007
Данный документ имеет расширение *.docx (документ Microsoft Word 2007, не содержащий макросов). Заменив его расширение на *.zip и открыв его с помощью любого архиватора, поддерживающего метод упаковки ZIP, мы увидим структуру, изображенную на рис. 2.
Рис. 2. Структура документа Microsoft Word 2007
В корневой папке архива находится описание типов данных, содержащихся в документе, — внимательное изучение этого описания позволяет понять, что в документе имеется, к примеру, графическое изображение в формате GIF:
Папка _rels содержит файл с описанием взаимосвязей составных частей документа. В папке word находится файл document.xml, содержащий данные документа, в том числе текст «A paragraph», ссылку на рисунок с описанием его размеров и способа расположения в документе, указание на гиперссылку с описанием ее расположения, а также указания на стили текста: