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XSLTを学ぶ(9) ステップの文法を追求する-述部(Predicates)と式

第3回[1]からパスの文法を調べてきました。パスの重要な構成要素にステップがあり、ステップ(省略)は軸、ノードテスト、述部(オプションなので必須ではない)から構成されることを調べました。

ステップの最後の構成部品はオプションの述部です。第6回[2]で見ましたが、述部はを[]で囲った形式です。

式とはどんなものでしょうか? まず、XPathの式の生成規則[3]をトップから辿ってみます。

スタートは定義の[14]ですが、式Exprとは、OrExprです。[21]orExprはAndExprを’or’でつなげたものです。そして、[22]AndExprとは、EqualityExprを’and’でつなげたものです。[23]EqualityExprは、RelationalExprを’=’でつなげたものまたは’!=’でつなげたもの。[24]RelationalExprは、AdditiveExprを'<‘ ‘>”<=’ ‘>=’でつなげたもののようです。つまり、このあたりまでは、式はAdditiveExpr(加算式)の論理演算ということになります。

[14] Expr ::= OrExpr
[21] OrExpr ::= AndExpr | OrExpr ‘or’ AndExpr
[22] AndExpr ::= EqualityExpr | AndExpr ‘and’ EqualityExpr
[23] EqualityExpr ::= RelationalExpr
| EqualityExpr ‘=’ RelationalExpr
| EqualityExpr ‘!=’ RelationalExpr
[24] RelationalExpr ::= AdditiveExpr
| RelationalExpr ‘<‘ AdditiveExpr | RelationalExpr ‘>’ AdditiveExpr
| RelationalExpr ‘<=’ AdditiveExpr | RelationalExpr ‘>=’ AdditiveExpr

ということで、さらにAdditiveExprとは何かを見てみます。[25]ではAdditiveExprは、MultiplicativeExprを’+’または’-‘でつなげたものです。

[25] AdditiveExpr ::= MultiplicativeExpr
| AdditiveExpr ‘+’ MultiplicativeExpr
| AdditiveExpr ‘-‘ MultiplicativeExpr

[26]ではMultiplicativeExprとは、UnaryExpr(単項式)、またはMultiplicativeExprにUnaryExprを掛けた(’*’)、またはMultiplicativeExprをUnaryExprで割り算(’div’)、剰余算(’mod’)したものです。
[26] MultiplicativeExpr ::= UnaryExpr
| MultiplicativeExpr MultiplyOperator UnaryExpr
| MultiplicativeExpr ‘div’ UnaryExpr
| MultiplicativeExpr ‘mod’ UnaryExpr
[34] MultiplyOperator ::= ‘*’

UnaryExprは、UnionExprまたはその前にマイナス記号(’-‘)をつけたもの。

[27] UnaryExpr ::= UnionExpr | ‘-‘ UnaryExpr

UnionExprは、ひとつのPathExpr(パス式)、またはそれを’|’で結合したものです。

[18] UnionExpr ::= PathExpr| UnionExpr ‘|’ PathExpr

PathExpr式は、LocationPath(ロケーションパス)、またはFilterExprまたは、FilterExprと相対ロケーションパスを’/’、’//’ で結合したものです。

[19] PathExpr ::= LocationPath
| FilterExpr
| FilterExpr ‘/’ RelativeLocationPath
| FilterExpr ‘//’ RelativeLocationPath

ロケーションパスについては第3回[2]ですでに学びましたが、XMLツリーのノードを選択するものです。ノードの選択結果はノードの集まり(ノード集合)ですが、これに対して、掛け算(’*’)、割り算(’div’)、剰余算(’mod’)、足し算(’+’)、引き算(’-‘)、比較などの演算をするのは少し不思議な気もします。これは後ほど調べてみることにします([5])。

FilterExprの方は、PrimaryExprまたはPrimaryExprに述部(Predicate)を付けたものとなります。ここに出てくる述部はFilterExpr Predicateのように使われますが、ステップの中で出てくる述部の使われ方はAxisSpecifier NodeTest Predicate*です。この2種類の述部の使われ方の違いはなんでしょうか? これも後ほど調べてみましょう([4])。

PrimaryExprは、VariableReference(変数参照)、式を()で囲ったもの、リテラル、数値、FunctionCall(関数呼び出し)のどれかです。ですので、式には数置の四則演算も表現したものも含まれます(よく知っている初歩的な数式も含まれるということで一安心です)。

[20] FilterExpr ::= PrimaryExpr
| FilterExpr Predicate
[15] PrimaryExpr ::= VariableReference
| ‘(‘ Expr ‘)’
| Literal
| Number
| FunctionCall

最も単純なケースでは、一つの数値(Number)だけでも式となります。例えば、次のように下から辿ってみます。
(1) PrimaryExprがNumber:100
(2) FilterExprがPrimaryExpr:100
(3) PathExprがFilterExpr:100
(4) UnionExprがPathExpr:100
(5) UnaryExprがUnionExpr :100
(6) MultiplicativeExprがUnaryExpr:100
(7) AdditiveExprがMultiplicativeExpr:100
(8) RelationalExprがAdditiveExpr :100
(9) EqualityExprがRelationalExpr :100
(10) AndExprがEqualityExpr:100
(11) OrExprがAndExpr:100
(12) ExprがOrExpr:100

ということで、述部に[100]と書くことができます。

まとめますと、述部([]内)にはを書きますが、式としてはロケーションパスを書くこともできますし、また、数値、変数、関数呼び出し、数式を書くこともできる、ということになります。

途中で、いろいろわからない言葉が出てきていますので、次回以降、もう少し詳しく調べてみます。

[1] XSLTを学ぶ (3) パスとは
[2] XSLTを学ぶ (6) ステップの文法を追求するの[8]、[9]式
[3] 3 Expressions
[4] 次回(第10回)のpreceding::foo[1] と(preceding::foo)[1]の比較 の項を参照してください。
[5] ノード集合の論理演算、比較演算については第11回を参照してください。

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次回:
XSLTを学ぶ (10)式によるノード集合の作成、ノード集合の和集合、フィルター式

前回:
XSLTを学ぶ(8)ステップの文法を追求する-NodeTest

初回:
XSLTを学ぶ(1)XMLのツリーモデルとXPath/XSLTのツリーモデルではルートの意味が違う


XSLTを学ぶ (8) ステップの文法を追求する-NodeTest

前回は軸について調べましたので、今回はNodeTestを調べてみます。XPath仕様では、NodeTestを次のように規定しています[1]

[7] NodeTest ::= NameTest | NodeType ‘(‘ ‘)’ | ‘processing-instruction’ ‘(‘ Literal ‘)’
[37] NameTest ::= ‘*’ | NCName ‘:’ ‘*’ |QName
[38] NodeType ::= ‘comment’|’text’|’processing-instruction’|’node’

まず主ノードタイプを次のように定義します。ステップの文法では軸の指定に続いてNodeTestを記述します。NodeTestでは軸毎に主ノードタイプに該当するノードを選択することになります。

・attribute軸の主ノードタイプは属性
・namespace軸の主ノードタイプは名前空間
・その他の軸の主ノードタイプは要素

文法上は、attribute::text()のような組み合わせができますが、これは無意味なので何も選択しません。

(1) NameTest

NameTestでは要素や属性の名前を指定して一致するものを選択します。

NameTestでは’*’を使えます。’*’は主ノードタイプが何であれすべてのノードに対して真となります。但し、NameTestの前には、軸指定子(AxisSpecifier)が置かれます。軸指定子が省略されないときは、例えば、child::* は起点ノードの子供であるすべての要素ノードを選択します。attribute::*は起点ノードのすべての属性を選択します。

ステップでは軸指定子を省略できます。するとステップは*または@*の形式となります。ステップにおいて*を指定するとchild::*であり、@*とするとAttribute::*です(第6回[3]の[5]と[13]の規定による)。

二番目のNCNameは、名前空間の接頭辞です。接頭辞はXML名前空間の仕様で規定されています[2]

xmlns:svg=”http://www.w3.org/2000/svg”

という名前空間の宣言があるとしますと、NCNameは’svg’にあたります。svg:*はsvg名前区間にあるすべてのノードを選択し、child::svg:*は文脈ノードの子供でsvg名前空間に属する要素ノードをすべて選択します。

QNameは名前空間接頭辞(オプション)で修飾された名前です。

(2) NodeType ‘(‘ ‘)’

NodeTestは、ノードの種類でノードを選択することもできます。ノードの種類は次の4種類です。

comment()
text()
processing-instruction()
node()

例えば、child::text()は起点ノードの子供のテキストノードを選択します。
comment()はコメントノード、processing-instruction()は処理命令のノードを選択します。
node()は任意の種類のノードを選択します。

ステップで、node()と記述すると、軸を省略したことになり、child::node()を意味します。従って、要素ノードのみを選択します。

[1] 2.3 Node Tests
[2] 3 Declaring Namespaces
[3] XSLTを学ぶ(6)ステップの文法を追求する

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次回:
XSLTを学ぶ(9) ステップの文法を追求する-述部(Predicates)と式

前回:
XSLTを学ぶ(7)ステップの文法を追求する-軸とは

初回:
XSLTを学ぶ(1)XMLのツリーモデルとXPath/XSLTのツリーモデルではルートの意味が違う


XSLTを学ぶ (6) ステップの文法を追求する

第3回([1])と前回([2])でパスには「式の構成部品としてのパス」(ロケーションパス)と「パターンの記述のためのパス」(パターンパス)の2種類あること、そしてロケーションパスは式の一部でありxsl:要素のselect属性で使われること。パターンパスは、match属性で使われることを説明しました。

パスを構成する文法を調べると、ステップがその基本的な単位になっています。パスはステップを’/’で結合して構成します。

そこで、ステップについてもう少し詳しく調べてみます。

1. ロケーションパスのステップは、XPath仕様[3]で決まっています。第3回でステップの文法の入り口として、次の項を紹介しました。

[4] Step ::= AxisSpecifier NodeTest Predicate* | AbbreviatedStep

ステップは軸の指定子(AxisSpecifier)とノードテスト(NodeTest)とオプション(*)の述部(Predicate)、または、省略形(AbbreviatedStep)から構成します。

ステップの省略形は ‘.’(自分自身、self::node()の省略形)、または’..’(親、parent::node()の省略形)です。

[12] AbbreviatedStep ::= ‘.’ | ‘..’

軸の指定子の定義は、次のようになっています。

[5] AxisSpecifier ::= AxisName ‘::’ | AbbreviatedAxisSpecifier
[6] AxisName ::= ‘ancestor’ | ‘ancestor-or-self’ | ‘attribute’ | ‘child’ | ‘descendant’ | ‘descendant-or-self’ | ‘following’ | ‘following-sibling’ | ‘namespace’ | ‘parent’ | ‘preceding’ | ‘preceding-sibling’ | ‘self’

軸の指定子は、軸の名前(AxisName)と’::’または省略形の軸指定子(AbbreviatedAxisSpecifier)で、軸の名前は’ancestor’から’self’まで13種類あります。

[13] AbbreviatedAxisSpecifier ::= ‘@’?

省略形の軸指定子はなにも指定しないか’@’です。なにも指定しないとデフォルトはchild::です。
@はattribute::の省略形です。その他、’//’は/descendant-or-self::node()/の省略形とされています(規則[11]省略)。

NodeTest以下は次のようになっていますが、次回以降もう少し詳しく調べてみます。

[7] NodeTest ::= NameTest | NodeType ‘(‘ ‘)’ | ‘processing-instruction’ ‘(‘ Literal ‘)’
[37] NameTest ::= ‘*’ | NCName ‘:’ ‘*’ | QName  
[38] NodeType ::= ‘comment’ | ‘text’ | ‘processing-instruction’ | ‘node’

NCName、QNameはXML名前空間([4])で規定されています。

[8] Predicate ::= ‘[‘ PredicateExpr ‘]’
[9] PredicateExpr ::= Expr 

述部は式(Expr)を'[‘ ‘]’で囲ったものです。

2. パターンの構成要素であるステップ(ステップパターン)は、XSLT仕様([5])で決まっています。その文法は次の通りです。

[5] StepPattern ::= ChildOrAttributeAxisSpecifier NodeTest Predicate*
[6] ChildOrAttributeAxisSpecifier ::= AbbreviatedAxisSpecifier
| (‘child’ | ‘attribute’) ‘::’

NodeTest、Predicate、AbbreviatedAxisSpecifierはXPathのステップを参照しています。XSLT仕様はXPath仕様を利用して作られていることがよく分かります。

[1] XSLTを学ぶ(3)パスとは
[2] XSLTを学ぶ(5)パターンの記述のためのパス
[3] XML Path Language (XPath) Version 1.0
[4] Namespaces in XML 1.0 (Third Edition)
[5] XSL Transformations (XSLT) Version 1.0
[6] 『スタイルシート開発の基礎』

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次回:
XSLTを学ぶ(7)ステップの文法を追求する-軸とは

前回:
XSLTを学ぶ(5)パターンの記述のためのパス

初回:
XSLTを学ぶ(1)XMLのツリーモデルとXPath/XSLTのツリーモデルではルートの意味が違う


XSLTを学ぶ (5) パターンの記述のためのパス

前回[1]は、「式の構成部品としてのパス」を調べてみました。これはXPath仕様[2]で規定されているものです。

もう一つは、「パターンの記述のためのパス」があります。こちらはXSLT仕様[3]で規定されています。本書(『スタイルシート開発の基礎』[4])では、パターンについては、3.7.1 パタン(p.33)で触れています。しかし、パスの役割についてはあまり詳しく記述されていませんので、仕様書で少し詳しく調べてみます。

式は主にselectの属性の値として設定します。XSLT V1.0ではselect属性は次の要素に定義されています。

xsl:variable
xsl:param
xsl:apply-templates (ノード集合式のみ)
xsl:value-of (文字列式のみ)
xsl:with-param
xsl:sort (文字列式のみ)
xsl:copy-of
xsl:if(論理式のみ)
xsl:when(論理式のみ)
xsl:for-each(ノード集合式のみ)

パターンは、スタイルシート規則(xsl:template)のmatch属性の値として規定されています。これを含めてmatch属性が使えるのは次の三つの要素です。

xsl:template
xsl:key
xsl:number

XSLTのxsl:templateの説明の項(5 Template Rules)にはパターンについて書いてあります。それを読みますと、select属性の式は、主にソース文書から処理の対象とするノードのリストを作るのに使われるのに対して、パターンはノードに適用するテンプレート規則を識別するのに使うという関係のようです。

パターンの構文は、式の構文のサブセットです。具体的には次のようになっています。

[1] Pattern ::= LocationPathPattern
| Pattern ‘|’ LocationPathPattern

パターンは一つのロケーションパスパターンまたは、それを’/’オペレータでつなげたものです。

[2] LocationPathPattern ::= ‘/’ RelativePathPattern?
| IdKeyPattern ((‘/’ | ‘//’) RelativePathPattern)?
| ‘//’? RelativePathPattern

[3] IdKeyPattern ::= ‘id’ ‘(‘ Literal ‘)’
| ‘key’ ‘(‘ Literal ‘,’ Literal ‘)’

IDkeyPatternは式では出てきませんでしたが、IDまたはkeyとなっています。あとは式としてのロケーションパスの生成規則で出てきたもの(第(3)回[5]を参照)と大よそ対応しているようです。

[4] RelativePathPattern ::= StepPattern
| RelativePathPattern ‘/’ StepPattern
| RelativePathPattern ‘//’ StepPattern
[5] StepPattern ::= ChildOrAttributeAxisSpecifier NodeTest Predicate*
[6] ChildOrAttributeAxisSpecifier ::= AbbreviatedAxisSpecifier
| (‘child’ | ‘attribute’) ‘::’

ChildOrAttributeAxisSpecifierは、child軸とattribute軸のみになっています。

[1] XSLTを学ぶ (4) 式の構成部品としてのパスの使い方
[2] XML Path Language (XPath) Version 1.0
[3] XSL Transformations (XSLT) Version 1.0
[4] 『スタイルシート開発の基礎』
[5] XSLTを学ぶ (3) パスとは

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次回:
XSLTを学ぶ (6) ステップの文法を追求する

前回:
XSLTを学ぶ (4) 式の構成部品としてのパスの使い方

初回:
XSLTを学ぶ(1)XMLのツリーモデルとXPath/XSLTのツリーモデルではルートの意味が違う


XSLTを学ぶ (4) 式の構成部品としてのパスの使い方

前回[1]はパス(ロケーションパス)の構成法を学びました。続いてパスの使い方を調べてみます。

スタイルシートで重要な役割を果たす要素の一つにxsl:apply-templatesがあります。XSLT[2]の5.4 Applying Template Rulesを見ますと、xsl:apply-templatesの定義は次のようになっています。

<xsl:apply-templates
 select = node-set-expression
 mode = qname>
 <!– Content: (xsl:sort | xsl:with-param)* –>
</xsl:apply-templates>

select属性を省略すると、xsl:apply-templatesはカレントノードのすべての子供を処理します。select属性の値に式を記述することで、処理対象とするノードの集合を限定できます。この式はどのように評価されるのでしょうか?

XSLTの5.1 Processing Modelを読むと、ノードにmatchするテンプレート規則の中から、あるテンプレート規則が選択されると、テンプレート規則はそのノードをカレントノードとして起動されるとあります。

本書[3]には次のような例(2.18の一部)が出ています。

<xsl:template match=”body”>
 <fo:page-sequence master-reference=”main”>
  <fo:flow flow-name=”xsl-region-body”>
   <xsl:apply-templates select=”p”/>
  </fo:flow>
 </fo:page-sequence>
</xsl:template>

<xsl:template match=”p”>
 <fo:block>
  <xsl:apply-templates/>
 </fo:block>
</xsl:template>

最初のブロックのテンプレート規則(xsl:template)は、(要素ノード)bodyにmatchしています。従って、最初のブロックではbodyがカレントノードです。

XPath[4]の式は文脈ノードで評価されます。XSLTの4 Expressionsを見ますと、最も外側の式(ある式の一部でない式)は文脈を次のように取得します。

a. 文脈ノードはカレントノードから
b. 文脈ノードの位置は、カレントノードリストにおけるカレントノードの位置から
c. 文脈ノードの大きさは、カレントノードリストの大きさから

こうして、最初のxsl:apply-templatesのselect属性の値である式p(child::pの省略記法)の文脈ノードはbodyになることが分かります。こうしてselect属性によりbodyの子であるpを選択したノード集合を作ることになります。(bodyの子のpではない要素ノードや、bodyの兄弟p要素ノードは対象になりません)。

[1] XSLTを学ぶ (3) パスとは
[2] XSL Transformations (XSLT) Version 1.0
[3] 『スタイルシート開発の基礎』
[4] XML Path Language (XPath) Version 1.0

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次回:
XSLTを学ぶ(5)パターンの記述のためのパス

前回:
XSLTを学ぶ (3) パスとは

初回:
XSLTを学ぶ(1)XMLのツリーモデルとXPath/XSLTのツリーモデルではルートの意味が違う


XSLTを学ぶ (1) XMLのツリーモデルとXPath/XSLTのツリーモデルではルートの意味が違う

先月『スタイルシート開発の基礎』[1]という本を出版しました。この本は、副題に「XMLとFOで簡単な本を作ってみよう」とあるとおりXSLTの実践学習本です。現在、弊社の社内でも、初心者が集まって、この本を使ってXSLTの学習をはじめたところです[2]。私もメンバーの一人です。

『スタイルシート開発の基礎』のはじめにには「XSLT/XPathの知識はない」人が本書の対象とあります。私もXSLTを本格的に学ぶのは初めてですので、本書の想定読者にあてはまりそうです。

素直に読めば、この本だけで理解できるのかもしれませんが、折角ですので、他の参考資料や仕様書をにらみ合わせて楽しみながらお勉強。そこで、折角学んだことを整理して、紹介したいと思います。すでにご存知の方には、初歩的なお話と思いますが、『スタイルシート開発の基礎』の補足として役立てていただけるかもしれません。

資料としては次を見ています。

・『XSLTバイブル』(Michael Kay著、インプレス社、2002年1月発行)
・XSL Transformations (XSLT) Version 1.0(W3C Recommendation 16 November 1999)[3]
・XML Path Language (XPath) Version 1.0(W3C Recommendation 16 November 1999, revised 7 September 2015)[4]

さて、今回勉強し始めて知ったのですが、整形式XMLのツリーモデルとXSLT/XPathのツリーモデルはまったく違うんですね。

XML1.0では、整形式XML文書はルートが文書の実体ツリーの起点であり、XMLプロセサはルートから処理を始めます。さらに見ますと、ルートまたは文書要素と呼ばれる要素が唯一あるとされています。ルート要素は他の要素の内容になりません(つまり親を持ちません)が、他の要素は親を持ちます[5]。整形式XML文書はルート要素(文書要素)を起点とする要素のツリー構造になります。

しかし、XPathのデータモデルは、ノードという概念が中核です。ノードの種類として次の7つがあります。
・ルートノード(root nodes)
・要素ノード(element nodes)
・テキストノード(text nodes)
・属性ノード(attribute nodes)
・名前空間ノード(namespace nodes)
・処理命令ノード(processing instruction nodes)
・コメントノード(comment nodes)

原文でroot nodesと複数形になっているのが気になりますが、XPath仕様の5.1 ルートノード(Root Node)には、「ルートノードはツリーのルートであり」、「文書要素ノードはルートノードの子である」、「ルートノードの子供として、処理命令、処理命令のためのコメント、プロローグの中の文書要素の後のコメントノードがある。」とあります。

また、XSLT仕様の3 データモデル(Data Model)を見ますと、XSLTでは、ソース文書、スタイルシート、結果文書に同じデータモデルを使います。それらはXPathのデータモデルを基本として、少しだけ変更したものです。

・整形式のソースXML文書を読み込んでソースツリーを構築するときは、ルートノードの下にテキストノードはなく、唯一の要素ノードを子として持ちます。また、DOMなどの他の方法でソースツリーを作るときは、ソースツリーに対する制約は結果ツリー同様に緩められます。

・文書スタイルシートのツリーを構築するときは処理命令とコメントノードを無視します。

・結果ツリーでは、ルートノードへの制約が緩められており、子供として要素ノードを含む、任意のノードの系列をもつことができます。これにより、整形式XMLでない出力を作ることができます。

ですので、たぶん、XSLTでは整形式でないようなソースXMLでも処理できそうです[5]

[1] 『スタイルシート開発の基礎』
[2] アマゾンPODの便利な利用法
[3] XSL Transformations (XSLT) Version 1.0
[4] XML Path Language (XPath) Version 1.0
[5] Extensible Markup Language (XML) 1.0 (Fifth Edition) 2 Documents
[6] 余談です。『スタイルシート開発の基礎』の著者(神様)に、Michael Kayさんの本にそんなことが書いてある、と話しましたら、仕様書のどこに書いてあるかを示せ! と言われました。それは、3.1 Root Node Childrenの二つ目の段落の後半のセンテンスにあります。

次回:
XSLTを学ぶ(2)ノードツリーとノードの親子、子孫関係