[摘要]XML文档的一大特点是可以向多种格式的文档进行转换。比如，从一种逻辑结构的XML向另一种逻辑结构的XML转换，或是转换为可浏览的HTML文档等。这种XML文档的数据格式转换功能由可扩展样式单语言（XSL）完成。 北京邮电大学 张剑 ---------------------------------...
XML文档的一大特点是可以向多种格式的文档进行转换。比如，从一种逻辑结构的XML向另一种逻辑结构的XML转换，或是转换为可浏览的HTML文档等。这种XML文档的数据格式转换功能由可扩展样式单语言（XSL）完成。
北京邮电大学 张剑
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一、XML文档转换原理
数据格式转换的重要思想是要把XML文档视为一种树结构，转换的过程就是从源树生成结果树的过程。XSL样式单定义了源树和结果树中对应部分的转换规则，每条规则中包含了一个模板，并对应着一种模式。模板定义了转换的结果，而模式则规定了需要进行转换的元素或属性对象。
XML中引用XSL的语法格式如下：
<?xml-stylesheet type=“text/xsl” href=“Employees.xsl” ?>
如果在声明部分引用了多个XSL样式单，则只有第一个样式单会生效，其余的都会被忽略掉。
XSL的格式转换功能在复杂的电子商务解决方案中大有用武之地。比如，A公司和B公司都是生产机器零件的厂家，在货物清单中都包含了产品序列号以及质量等级评分。A公司的文件格式如下：
<Order>
<OrderItem>
<ItemID>12980-235</ItemID>
<Quantity>200</Quantity>
</OrderItem>
</Order>
而B公司的文件格式有所不同，相关信息都出现在元素的属性中：
<Order>
<OrderLine PartNo=“12980-235” NumRequired=“200”/>
</Order>
这样，虽然两个公司的产品完全一样，但由于文档格式的差异给双方的贸易往来设置了障碍。而使用XSL样式单可以轻松地把A公司的文档转换成B公司的格式，反之亦然。
二、XML文档转换步骤
XML文档的转换过程分为两步：
● 首先是根据XML文档构造源树，然后根据XSL规则将源树转换为结果树。目前，这种转换协议已经日趋完善，并从XSL中独立出来，成为W3C正式推荐的标准，称为XSLT（XSL Transformations）；
● 生成结果树后，就可以对其进行解释，产生一种适合显示、打印或是播放的格式，这一步称为格式化（Formatting）。
XSL处理器负责实现转换过程。首先，XML文档被解析成DOM树存放在内存中，接着对文档进行分析，每一个DOM树中的节点都会与一个模式相比较，当二者匹配时，就会按照模板中定义的规则进行转换，否则继续往下匹配。如此循环，直至整个文档处理完毕。
三、XSL文档标准格式
XSL文档的标准格式如下：
<xsl:stylesheet xmlns:xsl=“http://www.w3.org/TR/WD-xsl”>
template rule i
output template
</xsl:stylesheet>
XSL文档本身是格式良好的XML文档，所以在书写时要注意标签的匹配问题。<xsl:stylesheet>既是XSL的声明语句，也是根元素，必须位于文件的首部。通常也要利用xmlns属性指明XSL的名称空间。样式单中所有的模板规则都由标签<xsl:temlplate>标明。模板规则可以说明处理的对象（元素/属性）、处理的方式或是转换的结果。此时，我们可以把该标签类似地理解为编程语言中函数的概念。
四、XSL的语法结构
XSL的逻辑语法结构包括循环和条件判断。这两种结构使用户能够灵活地书写转换规则。循环判断是通过<xsl:for-each>元素实现的，它的可选属性包括select和order-by。循环结构能够遍历整个结果集合，而不必针对每一条结果都单独书写转换规则。它的标准语法格式为：
<xsl:for-each select=“pattern” order-by=“patternlist”>
......
</xsl:for-each>
条件判断结构分为if语句和Case语句两种形式。if语句是简单地对条件进行判断，结果为真就执行条件内部的规则，因此可以把if条件与简单的布尔表达式联合使用。下面这个例子就是对薪水超过100万元的职员输出“Overpaid employee”信息：
<xsl:if match=“.[Salary $gt$ 1000000]”>
Overpaid employee
</xsl:if>
Case语句是对多种情况的分支判断。该语句包括<xsl:choose>、<xsl:when>和<xsl:otherwise>三个元素。下面的例子是对薪水不足1万元的职员输出“No tax”，对超过5万元的职员输出“High tax rate”，对介于其间的职员输出“Normal tax rate”信息：
<xsl:choose>
<xsl:when match=“.[Salary $lt$ 10000]”>
No tax </xsl:when>
<xsl:when match=“.[Salary $gt$ 50000]”>
High tax rate </xsl:when>
<xsl:otherwise> Normal tax rate </xsl:otherwise>
</xsl:choose>
五、XSL的模板规则
<xsl:template>标签内的文本内容描述了转换结果的形式，称为输出模板。属性match的取值把模板规则与指定的元素或属性相比较，只有匹配的DOM节点才会被处理，其余的节点将被忽略。整个过程中最先匹配的是树的根节点，根节点用“/”表示：
<xsl:template match=“/”>
output template for root element
</xsl:template>
然后匹配其他节点，此时，只要在引号中指明要处理的元素对象名称即可。如果在引号中出现的是“*”，那么表示该规则适用于所有的未单独指定处理的元素节点。比如下例中的第二个模板就表示要处理除<Employee>元素之外的所有节点：
<xsl:template match=“Employee”>
output template
</xsl:template>
<xsl:template match=“*”>
output template
</xsl:template>
此外，XSL中还可以使用路径指示符来指定一些特殊位置的元素与模板相匹配。“//”代表任意深度位置，如<xsl:template match=“//Employee”>用来匹配文档中任何位置的<Employee>元素；而如果是<xsl:template match=“Employee//Name”>，则表明是匹配<Employee>元素的后继节点中所有<Name>元素。另外一个路径指示符是“/”，表示直接的父子节点关系。将刚才例子中的“//”换为“/”，就意味着匹配的是<Employee>元素子节点中的<Name>元素。
很显然，某些树节点在XSL中可能会对应多个模板，在这种情况下，只有最后一个对应模板会生效，前面的模板规则都会被XSL处理器忽略掉。
一、XSL模板的使用
XSL在输出模板中描述输出格式，这些格式可以是各种字符串、标签符号、节点值或者是一些XSL语法结构，如条件判断、循环处理等。在许多应用场合中，输出模板中需要使用节点的取值，此时可以根据需要使用<xsl:value-of>元素输出节点值，最直接的使用方式是<xsl:value-of />，这样可以输出当前节点及其所有后继节点的取值。而如果仅仅是想输出指定节点的取值，可以利用select属性进行限定（select属性可以是任意合法的路径表达式）：
<xsl:value-of select = “Name” />
<xsl:value-of select = “//Employee” />
上述第一个表达式匹配的对象是当前节点的所有子节点中名称为<Name>的元素，第二个表达式匹配的对象则是当前节点中所有后继节点中名为<Employee>的元素。注意: 在XSL样式单中必须有一个模板规则与根元素相匹配。
在确定了模板规则与元素相匹配之后，就可以激活模板，这项任务由<xsl:apply-templates>元素完成。它和<xsl:templates>元素相结合就如同编程中的函数调用:前者是调用指令，而后者就是函数体。对于不同的元素需要调用不同的模板进行处理。为了激活样式单中的模板规则，要在根元素模板规则中使用<xsl:apply-templates>元素，这样就会层层作用使整个样式单文件生效：
<xsl:template match=“/”>
<xsl:apply-templates /></xsl:template>
直接使用<xsl:apply-templates>元素表示不加区分地对当前节点的所有子节点应用模板，而在select属性中书写匹配式则能够限定作用对象：
<xsl:stylesheet xmlns:xsl=“http://www.w3.org/TR/WD-xsl”>
<xsl:template match=“/”>
<xsl:apply-templates select=“//Employee” />
</xsl:template>
<xsl:template match=“Employee”><P>
<xsl:apply-templates select=“Name” />
<xsl:apply-templates select=“Salary” />
</P></xsl:template>
<xsl:template match=“Name”>
<SPAN style=“font-size:36pt”>
<xsl:value-of /> </SPAN></xsl:template>
<xsl:template match=“Salary”>
<I><xsl:value-of /></I></xsl:template>
</xsl:stylesheet>
上述第一个模板与XML文档的根元素相匹配，并对根节点以下的所有<Employee>元素应用模板规则。然后，一旦遇到<Employee>标签，就插入一个<P>标签作为空白段落，接着对<Name>元素和<Salary>元素分别应用模板规则。最后，经过转换显示的结果是36磅字体的职员名字和用斜体字表示的职员薪水。
二、XSL的扩展规则
1. 路径指示符
除了前面介绍的“//”和“/”路径指示符，以及统配符“*”，还有几个符号可以用来对模板的匹配对象进行限制：
● 当前节点指示符为“.”；
● 父节点指示符为“..”；
● 属性指示符为“@”。
上述“@”表示对指定元素中的某个属性进行匹配，如<xsl:apply-templates select=“Employee/@ID” />语句表示对<Employee>元素中的<ID>属性应用模板规则。
2. 过滤匹配符
除了路径指示符之外，还可以对作用对象进行条件过滤或是排序，以进一步调整应用效果。过滤时，一般是以子元素（或属性）是否存在（或其取值）为标准：
● 子元素存在：即//Employee[Salary]存在，选择含有<Salary>子元素的所有<Employee>元素；
● 子元素取值：即Employee[Salary > 25000]，选择含有<Salary>子元素，且Salary取值大于25000的所有<Employee>元素；
● 属性存在: 即Employee[@ID]存在，选择含有<ID>属性的<Employee>元素；
● 属性取值: 即Employee[@ID =“1234”]，选择所有属性ID值为1234的<Employee>元素。
3. 其他扩展过滤
其他的一些附加功能的过滤符，按功能分为：比较操作符、布尔操作符和集合索引。
比较操作符的书写格式和功能如下所示：
操作符 功能
$eq$ 等于
$ne$ 不等
$lt$ 小于
$le$ 小于或等于
$gt$ 大于
$ge$ 大于或等于
需要说明的是：表格中的操作符在比较字符时对大小写是敏感的，如果要忽略大小写的不同含义，在每个操作符前面加上前缀字母“i”即可，如“$ieq”。
布尔操作符书写格式和功能说明如下：
操作符 功能
$and$ 逻辑与
$or$ 逻辑或
$not$ 取非
对过滤的结果可以通过集合索引进行再过滤。例如，Employee[Salary][2]就是选择第2个含有<Salary>子元素的所有<Employee>元素。此外，XSL还提供了集合索引函数供用户使用：index方法表示过滤结果的索引号，end方法表示最后一个过滤结果。使用方法如下所示：
Employee[index() $lt$ 2]
Employee[end()]
上述第一个表达式的选择结果是<Employee>元素的第1和第2个子元素，第二个表达式的选择结果是<Employee>元素的最后一个子元素。在缺省状态下，模板规则对元素的匹配顺序是按照节点在XML文档中出现的前后次序排定的。但在特定的应用场合中，可能需要对原有的顺序进行调整，此时需要使用order-by属性。使用方法如下所示：
<xsl:apply-templates select=“//Employee” order-by=“+Name”/>
<xsl:apply-templates select=“//Employee”
order-by=“number(Salary)”/>
上述第一个例子表示应按姓名的字母升序排列，比如“Bob”应当排在“Tom”之前，而第二个例子则表示按照薪水的多少对职员进行排序。
……