XPath入门教程整理

XPath入门教程目录
关于本教程中使用了例子 (2)
概述 (2)
AuctionItemList.xsd (2)
AuctionItemList.xml (3)
AuctionItemSummary-Base.xsl (4)
XPath概述 (6)
XPath术语 (7)
什么是XPath 节点？ (7)
离开了上下文？ (9)
位置路径 (10)
位置路径定义 (10)
实用语法 (10)
实验：位置路径 (11)
表达式 (12)
布尔表达式 (12)
数字 (13)
字符串 (14)
实验：表达式 (14)
函数库 (15)
函数库 (15)
节点集函数 (15)
字符串函数 (16)
布尔函数 (16)
数字函数 (16)
XPath入门教程----宁家川整理
关于本教程中使用了例子
概述
在本教程中，您将通过编写拍卖站点应用程序的表示层来学习XPath。

您将在XSLT 样式表内部指定XPath 表达式，该样式表用于展示包含拍卖物品的XML 文档。

本教程使用的所有文件都在zip 文件中，包括：
∙XPath/AuctionItemList.xsd――定义拍卖物品数据格式的XML Schema 文档。

∙XPath/AuctionItemList.xml――包含一系列拍卖物品的XML 文件；它是用于例子的数据。

∙XPath/AuctionItemSummary-Base.xsl――一个XSLT 样式表，用于定义当Web 浏览器加载AuctionItemList.xml 时，它将显示什么；它包含数据的表示规则。

∙XPath/AuctionItemSummary-Section5.xsl――位置路径中的解决方案。

∙XPath/AuctionItemSummary-Section6.xsl――表达式中的解决方案。

∙XPath/AuctionItemSummary-Section7.xsl――函数库中的解决方案。

AuctionItemList.xsd
AuctionItemList.xsd 包含针对拍卖物品和拍卖物品列表数据的业务规则，使用XML Schema 语言进行描述：
拍卖物品列表只有一个根元素，称为list，是auctionItemList类型元素的列表。

auctionItemList由类型为auctionItem的一个或多个item元素组成。

auctionItem由 5 个元素（bidIncrement、类型为price的currentPrice、endOfAuction、description和sellerId）和一个类型为itemAttributes的属性组组成。

price是一个正十进制值，具有两位小数，必须把类型为customCurrency的currency 属性与它关联。

customCurrency必须是USD、GBP或EUR之一。

itemAttributes组必须包含一个字符串属性type，一个字符串属性id，以及一个布尔属性private，默认情况下，其值是false。

type属性必须是下面值之一：Unknown、Traditional、BidOnly、FixedPrice或IndividualOffer。

如果想学习有关XML Schema 的更多知识，请参阅，获取更多的developerWorks文章和教程。

AuctionItemList.xml
AuctionItemList.xml 与AuctionItemList.xsd 中定义的XML Schema 一致，包含了一系列的类型auctionItemList。

这个列表包含了7 项。

列表根元素的xsi:schemaLocation 属性指出，该XML 文档与AuctionItemList.xsd schema 一致。

处理了数据格式之后，表示怎么办呢？您如何指定使用哪个XSLT 样式表，在Web 浏览器中显示该XML 文档？这是在XML 文档的第二行定义的：
<?xml-stylesheet type="text/xsl"
href="/developerWorks/cn/education/xml/x-xpath/tutorial/AuctionItemSummary-B ase.xsl"?>
这里，我声明应该使用AuctionItemSummary-Base.xsl 样式表。

数据本身已经选择了，这样，就可以展示XPath 的使用，用于显示数据属性。

当没有XML 样式表文档链接到AuctionItemList.xml 时，Web 浏览器只显示XML 内容，并且看起来像下面这样：
AuctionItemList.xml
AuctionItemSummary-Base.xsl
AuctionItemSummary-Base.xsl 是一个XSLT 样式表，它定义了XSLT 处理器使用的一些规则，用于显示AuctionItemList XML 文档。

它使用XPath 表达式来查找XML 文档中的信息，并把它显示在HTML 表中。

我将把更多的细节放在XPath 概述中，XSLT 中
XPath 的使用。

这里，我简要描述了AuctionItemSummary-Base.xsl 的内容。

它定义了处理XML 文档时会激活的模板。

激活哪个模板取决于，该template元素的match属性中记录的XPath 表达式。

例如，下面代码段就是XPath 表达式，它们取自AuctionItemSummary-Base.xsl：
∙"/"
∙"list"
∙"item"
模板激活时显示的信息，是由它的value-of元素的select属性定义。

这些属性的值也是XPath 表达式。

例如：
∙"description"
∙"currentPrice"
∙"@type"
∙"@private"
在每节（位置路径、表达式和函数库），您将修改AuctionItemSummary-Base.xsl，以便用不同的方式显示信息。

至此，您应该在文本/XML 编辑器中看到文件。

现在可以在使用的Web 浏览器中打开AuctionItemList.xml，查看XSLT 处理器基于样式表生成的输出。

您应该看到类似于下面的一些内容：
基本拍卖物品表
XPath概述
XML 路径语言（XPath）是一组语法和语义，用于引用XML 文档的一些部分。

XPath 的目的是让其他规范使用，比如XSL Transformations (XSLT) 和XML Pointer Language (XPointer)。

要帮助您理解XPath 是什么，我将通过展示一些与AuctionItemList.xml 有关的例子开始。

XPath 表达式确定了XML 文档中的一组节点。

这组节点可以包含零或多个节点。

例如，如果应用到AuctionItemList.xml，XPath 表达式/list就确定了一个单独的节点――list根元素。

The XPath 表达式/list/item确定了所有item元素。

XPath 使用正斜杠（/）符号，这与Unix shell 相似。

这就是XPath 可以用在Uniformed Resource Identifiers (URI) （比如URL）中的原因。

这实际上是XPath 名称的来源：像在URL 中一样使用路径符号。

合法的XPath 表达式可以包含谓词（predicate）。

谓词包含布尔表达式，它们针对上下文节点集中的每个节点进行了测试。

如果为真，将把节点保存在确定的节点集中；否则，就丢弃节点。

在减少结果集中，谓词是有用的。

例如，下面XPath 表达式只确定第二项：
/list/item[currentPrice>1000.0]
XPath 表达式可以引用属性及XML 文档中的元素。

当引用属性时，使用@字符。

例如，下面的XPath 表达式确定了currentPrice元素，其currency 属性包含值EUR：
/list/item/currentPrice[@currency="EUR"]
XPath 也提供函数，这可能是非常有用的。

我将在函数库中，详细展示这些函数，但这里是一个体验。

下面的XPath 表达式确定了item 的description元素，其type属性是“IndividualOffer”（并具有值2MP digital camera）：
/list/item[starts-with(@type,"Ind")]/description
在使用的XML 编译器中测试上面的XPath 表达式：打开AuctionItemList.xml，然后在XPath 计算程序中输入表达式，看选定了哪些节点。

OK，现在已经向您介绍了XPath！至今，您已经学习了XPath 是一种语言，用于确定XML 文档的部分。

您已经看到XPath 表达式看起来像什么，以及它如何引用XML 文档内部的元素和属性。

我也已经向您展示了，XPath 如何提供函数用于操纵数据。

但这只是一个快速的概述；在其余的节中，我将更加详细讨论所有这些点――以及XPath 的更多方面。

例如，我将分析XPath 名称空间和特殊字符（比如//和*），并向您展示，并非所有XPath 表达式具有上
面例子中展示的形式（称为简化位置路径）。

XPath术语
什么是XPath 节点？
XPath 把XML 文档看作是一个节点树。

节点可以有不同的类型，比如元素节点或者属性节点。

一些类型的节点名称由XML 名称空间URI（允许空）和本地部分组成。

比如，下图中XPath 把AuctionItemList.xml 表示成一棵节点树：
AuctionItemList.xml 的XPath 视图
一种特殊的节点类型是根节点。

一个XML 文档只能有一个根节点，它是树的根，包含整个XML 文档。

注意，根节点包含根元素以及在根元素之前或之后出现的任何处理节点、声明节点或者注释节点。

该例中，根节点的孩子有：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<?xml-stylesheet type="text/xsl"
href="/developerWorks/cn/education/xml/x-xpath/tutorial/AuctionItemSummary-B ase.xsl"?>
and
<list ...>
<item ...>
...
</item>
<item ...>
...
</item>
...
</list>
XML 声明（如<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>）或文档类型定义（DTD）没有节点类型，因此在XPath 中不能引用这类实体。

元素节点代表XML 文档中的每个元素。

属性节点附属于元素节点，表示XML 文档中的属性。

但是，以xmlns:开始的属性在XPath 中使用名称空间节点表示。

其他类型的节点包括文本节点、处理指令节点和注释节点。

离开了上下文？
XPath 相对于上下文计算表达式。

上下文通常用XPath 之外的其他技术如XSLT 和XPointer 指定。

XPath 上下文包括上下文节点以及上下文的大小、位置和其他相关数据。

从上下文的观点来看，其中最重要的是上下文节点。

如果上下文节点是根节点，那么list/item 指的就是AuctionItemList.xml 中的7 个item元素。

如果上下文节点是另一个节点，比方说第一个item元素，那么list/item在该XML 文档中什么也不指。

在XSLT 中，select属性的值是XPath 表达式。

比如在
AuctionItemSummary-Base.xsl 中，xsl:apply-templates和xsl:value-of元素的select属性值（XPath 表达式）包括list、item或itemId。

在XSLT 中，上下文节点是当前正在计算的节点。

对于一个XML 文档，XSLT 模板可能被激活多次并生成不同的结果。

在AuctionItemList.xml 中，第一个和第二个模板（match="/"和match ="list"）被激活一次，而第三个模板（match="item"）被激活七次（每个item元素激活一次）。

第一次激活“item”模板时，上下文节点是XML 文档中的第一个item元素（"Miles Smiles album, CD"），比方说，<xsl:value-of select="@id"/>的值就是itemId0001。

这个XSLT 第二次被激活时，上下文节点就是第二个item元素（"Coltrane Blue Train" CD），<xsl:value-of select="@id"/>的值是itemId0002。

注意，如果在select属性中使用/list/item/@id代替@id，xsl-value-of元素的值就会是空值。

位置路径
位置路径定义
位置路径是XPath 中最有用也是应用最广泛的特性。

位置路径是XPath 表达式的特化（参见表达式）。

位置路径标识了和上下文有关的一组XPath 节点。

XPath 定义了两种语法：简化语法和非简化语法。

本教程中只讨论简化语法，因为这种语法应用最广，而且非简化语法也更复杂。

如果希望了解非简化语法，请参阅XPath 1.0 规范（参见参考资料）。

位置路径有相对和绝对两种类型。

相对位置路径由使用/分隔的定位步序列组成。

比如：
list/item[currentPrice<20.0]
这个位置路径由两个定位步组成：首先list选择和上下文节点有关的一组节点，然后
item[currentPrice<20.0]在第一步所标识的子集中再选择一组节点；如果还有更多的节点也依此类推。

绝对位置路径由/和后面可选的相对位置路径组成，其中/表示根节点。

绝对位置路径基本上就是在根节点上下文中计算的相对位置路径，比如：
/list/item[currentPrice<20.0]
对于绝对位置路径（以/开始的位置路径），上下文节点是没有意义的，因为路径总是从根节点开始计算。

实用语法
简化语法有一些非常实用的特点（多数可以在XPath 概述中看到）。

现在列出最常用的一些特点，并给出相对于AuctionItemList.xml 根节点的例子，即以AuctionItemList.xml 的根节点作为上下文。

@ 用于引用属性。

比如，位置路径@currency标识了currency属性。

list/item[@private]标识带有private属性的item元素，意即AuctionItemList.xml 中的所有item元素。

* 用于引用上下文结点的所有子元素。

@* 用于引用上下文结点的所有属性。

[] 也可用于引用有序序列中的特定元素。

比如，list/item[2]代表第二个item元素。

实际上[] 是一个谓词（参见谓词）。

// 用于引用上下文节点的所有孩子。

比如，//item表示所有的item元素，而//list/item 引用以list为父元素的所有item元素（在该例中即所有的item元素）。

. 用于引用上下文节点自身。

比如，.选择上下文节点，而.//item代表作为上下文节点孩子的所有item元素。

.. 用于引用上下文节点的父节点。

比如，在第一个bidIncrement元素的上下文中，../item 就表示第一个item元素
谓词
谓词在位置路径中用于筛选当前节点集。

谓词包含一个boolean 表达式（或者很容易转化成boolean 值的表达式）。

用这个布尔表达式测试当前节点集的每个成员，如果表达式成立则保留该成员否则丢弃。

谓词放在一对方括号（[]）中。

比如下面的位置路径：
list/item/currentPrice[@currency="EUR"]
在计算过程中，AuctionItemList.xml 中所有的currentPrice元素都放在选择的节点集中。

然后计算谓词@currency="EUR"，货币中不包含值EUR的currentPrice元素被抛弃。

谓词也可以使用关系运算符>、<、>=、<=和!=。

如您在表达式中所看到的那样，它们也可以使用布尔运算符。

实验：位置路径
现在，我已经介绍了什么是位置路径，您的任务是修改AuctionItemSummary-Base.xsl 已生成下面的结果，即表中只包含使用美元计价的物品：
包含用美元计价的拍卖物品的表
提示：需要用适当的位置路径代替list模板中select属性的值。

在用双引号（"）包围的字符串中应使用单引号（'）。

这一点将在表达式中进一步讨论。

一种解决方案是AuctionItemSummary-Section5.xsl。

修改AuctionItemList.xml 中的第二行，指向AuctionItemSummary-Section5.xsl，然后在Web 浏览器中打开AuctionItemList.xml。

位置路径是更一般的XPath 表达式的一个子集。

表达式不仅可以引用一组节点（位置路径），还可以返回布尔值、数字或者字符串。

表达式
布尔表达式
布尔表达式的值只能是：真或者假。

XPath 定义了and和or运算符。

对于and，首先计算左侧的操作数：如果不成立则返回false；否则计算右侧的操作数并决定表达式的结果。

对于or，如果左操作数计算结果为真则表达时返回true；否则计算右操作数并决定表达式的值。

比如，布尔表达式type="BidOnly"在AuctionItemList.xml 中第二个item元素的上下文中计算结果为true。

XPath 定义了以下运算符：
=表示“等于”
∙!=表示“不等于”
∙<表示“小于”
∙<=表示“小于等于”
∙>表示“大于”
∙>=表示“大于等于”
比如，在AuctionItemList.xml 中第一个item元素的上下文中，布尔表达式bidIncrement != 10返回true，而在第二个item元素的上下文中返回false。

=运算符用于节点时，测试两个节点的值是否相等，而不论是否是同一个节点。

该运算符可用于比较属性值。

比如，item[@type = @private]选择type属性值和private属性值相同的物品。

XML 文档中包含XPath 表达式时，必须遵循XML 1.0 的结构良好性规则，任何<或<=字符必须分别用&lt;和&lt;=表示。

比如，XPath 表达式bidIncrement < 5在XPointer 中是合法的，但是在XSLT 文档中必须写成bidIncrement &lt; 5。

如果布尔表达式的操作数类型不同（节点集、数字、字符串），需要进行转换，详情参见XPath 1.0 规范。

数字
XPath 数字是64 位双精度浮点数。

XPath 数字包括“非数字” NaN值、正无穷和负无穷、正零和负零。

XPath 提供的数值运算符有：+（加）、-（减）、*（乘）、div（除）和mod（整除求余）。

如果需要数值运算法会把操作数转换成数字，就像使用number函数一样（参见函数库）。

提示：减法（-）运算符的前面必须有空格，因为XML 允许字符串中包含“-”字符。

下面是XPath 数字表达式的一些例子：
∙7 + 3 返回10
∙7 - 3 返回4
∙7 * 3 返回21
∙7 div 3 返回2.3333333333333335
∙7 mod 3 返回1
提示：星号（*）可以被解释成通配符或者乘法字符。

XPath 定义了词法规则以消除这种歧义（详请参阅XPath 1.0 规范）。

但是，除法字符引入了新的运算符div，因为，反斜杠（/）用于分隔定位步。

字符串
XPath 字符串是有效的XML 1.0（Unicode）字符序列，如Miles Smiles album, CD。

XPath 中的字符串使用引号（'或"）包围起来。

如果XML 文档中的XPath 字符串包含引号，可以选择：
∙分别使用&apos;或&quot;引起来。

比如，description = 'New 256m &quot;USB&quot; MP3 player'。

∙如果表达式用双引号（"）包围起来，则在表达式中使用单引号（'），反之亦然。

比如，'New 356m "USB" MP3 player'。

XPath 提供了非常有用的字符串处理函数，参见函数库。

实验：表达式
现在我们介绍了XPath 表达式，您的任务是修改AuctionItemSummary-Base.xsl 来得到下面的结果――表中包含这一小时中拍卖完成的所有物品：
一小时中拍卖完成的物品
提示：endOfAuction是到拍卖结束时还剩下的时间，精确到分钟。

需要像位置路径中那样改变同一个select属性。

一种解决方案是AuctionItemSummary-Section6.xsl。

修改AuctionItemList.xml 中的第二行，指向AuctionItemSummary-Section6.xsl，然后在Web 浏览器中打开AuctionItemList.xml。

函数库
函数库
XPath 定义了一组函数，称为核心函数库。

每个函数从三个方面来定义：
∙函数名
∙返回类型（必须的，不能使用void）
∙参数类型（可以没有参数或者带有多个参数，参数可以是必需的也可以是可选的）
您可能会发现在谓词和表达式中经常会使用函数。

其他规范如XSLT 扩展了这个函数集。

函数被分成四类，以下分别介绍：
∙节点集函数
∙字符串函数
∙布尔函数
∙数字函数
节点集函数
节点集函数提供关于一组节点（一个或多个节点）的信息。

常用的节点集函数有：
∙last()――返回一个称为上下文大小的数字，即给定上下文中的节点数，不同于最后一个节点。

∙position()――返回一个称为上下文位置的数字，集当前节点在给上下文节点集（列表）中的位置。

比如，可以用表达式position()=last()测试处理的是否是集合中的最后一个节点。

∙count(node-set)――返回实参节点集中的节点数。

比如，在AuctionItemList.xml 文档的上下文中，count(//item)返回item元素的个数，即7。

∙id(object)――返回一个节点集，根据在DTD 中声明为ID 类型的唯一标识符选择元素。

因为在AuctionItemList.xml 中没有使用DTD，这个例子中得到的节点集总是空集。

Id("ItemId0001")返回一个空节点集。

XPath 还定义了和节点名及名称空间有关的其他三个函数：
∙local-name()
∙namespace-uri()
∙name()
详情参见XPath 1.0 规范的4.1 节。

字符串函数
通过字符串函数您可以操纵字符串。

常用的字符串函数有：
∙string()――把参数对象或者上下文结点转化成字符串。

合法的参数包括节点集、数字、布尔值或者其他任何类型――但是对于最后一种情况转换的结果不可预料。

建议使
用XSLT 函数format-number把数字转化成字符串，或者使用XSLT 元素
xsl:number提供给用户。

∙concat()――以两个或更多字符串作为参数并返回这些字符串的连接。

比如，concat("Original ","recording ","Blue Train LP record")返回
"Original recording Blue Train LP record"。

∙starts-with()――如果第一个字符串参数以第二个字符串参数开始则返回true，否则返回false。

比如，starts-with("Miles Smiles album, CD", "Miles")返回true。

∙contains()――如果第一个字符串参数包含第二个字符串参数则返回true，否则返回false。

比如，contains("Miles Smiles album, CD", "album")返回true。

其他的XPath 字符串函数包括：substring()、substring-before()、
substring-after()、string-length()、normalize-space()和translate()。

详请参阅XPath 1.0 规范的 4.2 节。

布尔函数
布尔函数用于把一个对象或字符串转化成true 或者false，或者直接获得真或假的值。

布尔函数有：
∙boolean()――根据以下规则返回作为参数传递的对象转换成布尔值的结果：不同于
0 或者NaN的数字为true；非空的节点集或者字符串为true。

其他类型的对象已不
可预料的方式转换。

∙not()――如果作为参数传递的布尔值为false 返回true，否则返回false。

∙true()和false()――分别返回true 或false。

这些函数很有用，因为在XPath 中true 和false 被看作是普通的字符串而不是真和假的值。

∙lang()――如果上下文节点的语言和字符串参数中指定的语言相同，或者是它的一种子语言返回true，否则返回false。

上下文节点的语言通过xml:lang 属性的值定义。

比如，lang("en")对于AuctionItemList.xml 树中的任何节点都返回false，因为没有指定xml:lang属性。

数字函数
数字函数是XPath 的数值函数，都返回数字。

其中包括：
∙number()――把可选的对象参数（如果没有指定参数则使用上下文节点）转化成数字，转换的规则如下：
o布尔值true 转换成1，false 转换成0。

o字符串转换成合理的数字。

o节点集首先转换成字符串，然后把这个字符串转换成数字。

其他类型对象以不可预料的方式转换。

比如，number("250")返回250，而
number("miles1965")返回NaN。

∙sum()――对节点集参数中的所有节点应用number()函数后返回它们的和。

∙floor()――返回不大于数字参数的最大整数数字。

比如，floor(2.75)返回2。

∙ceiling()――返回不小于数字参数的最小整数数字。

比如，ceiling(2.75)返回3。

∙round()――返回和数字参数最接近的整数数字。

比如，round(2.75)返回3。

实验：函数库
现在已经介绍了函数库，您的任务是修改AuctionItemSummary-Base.xsl 以生成下面的结果――只包含新的拍卖物品的表：
只包含新的拍卖物品
提示：这类拍卖物品应该在描述中包含字符串New或NEW。

同样需要像位置路径和表达式中那样修改select属性。

一种解决方案是AuctionItemSummary-Section7.xsl。

修改AuctionItemList.xml 中的第二行，指向AuctionItemSummary-Section7.xsl，然后在Web 浏览器中打开AuctionItemList.xml。