XML技术讲座之十一

XPointer语言的主要功能是在XML文件中定位片段（fragement），在XML链接中，通常将它加到URL的结尾，更明确地表示目标资源。但是XPointer语言的使用并不局限于XML链接，它可以用于在需要文档内部定位的任何地方，比如在可视化的XML编辑器中用于描述用户选择的节点或字符串。

XPointer语言概述

HTML中的文件内部定位非常简单，就是在目标文件中插入一个命名锚（named anchor），然后用链接元素<A>的href属性指定链接的位置即可。但这种机制存要求你同时控制目标文件和开始文件，而这并不总是成立。由于XML是结构化的文件，借助文件结构进行内部定位就成为可能，这就是XPointer语言，它支持在XML文件中定位元素、属性、字符串等内部结构。

XPointer语言基于XSLT中的XPath，支持完整形式（Full XPointers）、无修饰名称（bare names）或子节点序列（Child Sequences）三种形式以定位片段。完整形式的XPointer的形式为xpointer(表达式)，其中表达式用于定位计算，得到需要的资源片断，所有的定位计算都基于一个已知节点，该节点称为上下文节点。一般而言，最初始的上下文节点总是文档中的确定位置，如文档的根节点（注意：根节点不是根元素，它是一个抽象的节点，是根元素的父节点，用"/"表示）、文档中具有确定ID值的元素（用函数id()表示）、当前元素（用函数here()表示）等。无修饰名称只有一个名称，表示文件中ID等于指定名称的元素，它提供了与HTML文件兼容的方式以定位文档片段。子节点序列由名称、一系列数字和"/"组成的序列，其中"/"用于分隔名称和数字，数字n表示前面定位元素的第n个直接子元素，子节点序列必须以"/1"或名称打头，表示该序列从根元素或指定ID的元素开始。实际上，后面两种形式都是第一种形式的简写，下面是几种形式的XPointer的例子。

xpointer(/child::lang/descendent::body[position()<=2])
xpointer(id("location")) 简写为：location
xpointer(/child::*[position()=1]/child::*[position()=2]) 简写为： /1/2
xpointer(id("loc")/child::*[position()=3]/child::*[position()=4]) 简写为：loc/3/4

XPath位置步

与XPath语言一样，XPointer语言中的表达式是多个位置步形成的一个位置路径，每个位置步间用"/"分隔，前面位置步的运算结果构成后面位置步的上下文节点。位置步的形式为axis::node-test[prediates]，它包括三个部分：

• 关键字，有且仅有一个，它表示结果节点与上下文节点的关系；
• 节点测试，有且仅有一个，它表示结果节点的类型或名称；
• 谓词，零到多个，它可以是用于限制结果的任意表达式。

在下面的例子中，第一个"/"表示文档的根节点，"child::lang"为第一个位置步，"descendent::body[position()<=2]"为第二个位置步，这两个位置步链接形成一个位置路径。在第二个位置步中，"descendent"是关键字，"body"是节点测试，"position()<=2"是谓词。

/child::lang/descendent::body[position()<=2]

关键字的运算基于上下文节点，如果上下文节点有多个，它将对上下文节点逐一进行计算。下面列出了用于XPointer中的XPath关键字。

（1） ancestor：上下文节点的所有祖先节点，即包含上下文节点的所有节点。显然，根节点没有祖先节点。

（2） ancestor-or-self：上下文节点及其所有祖先节点。

（3） attribute：上下文节点的所有属性，如果上下文节点不是元素类型，结果集为空，attribute关键字可以简写为"@"。

（4） child：上下文节点的直接子节点，包括元素、处理指令、注释、文本，但不包括属性。child关键字是缺省的。

（5） descendant：上下文节点的所有后代节点，不包括属性和命名空间节点。简写为"//"。

（6） descendant-or-self：上下文节点及其所有后代节点。

（7） following：处于上下文节点后的节点。第一个节点从上下文节点结束标记后的第一个开始标记开始。返回元素顺序按文件顺序排列。

（8） following-sibling：上下文节点后，并与上下文节点具有相同父节点的节点。按文件顺序计算。

（9） parent：上下文节点的父节点，即直接包含上下文节点的节点。如果没有节点测试，可以简写为".."

（10） preceding：开始于整个上下文节点前的所有节点，不包括祖先节点。返回元素顺序按文件逆序排列。

（11） preceding-sibling：开始于上下文节点前，并与上下文节点具有相同父节点的节点。

（12） self：上下文节点。可以简写为"."

节点测试用于测试节点类型或名称，只有那些满足节点测试的节点才会保留在初始的结果集中，以待下一步的谓词过滤。在很多情况下，节点测试是一个名称，但并不总是如此，其它的节点测试还有：

（1） *。通配符"*"表示所有的元素，它不考虑元素的名称，通配符"*"只选择元素类型。如果你希望选择所有节点，可以用node()表示。

（2） node()。节点测试node()表示所有类型的节点，包括元素、注释、文本、处理指令等。

（3） comment()。表示类型是注释的节点。

（4） processing-instruction()。表示类型是处理指令的节点。它还可以接收参数，表示指定名称的处理指令。

（5） text()。表示类型是文本的节点。

谓词是对结果集进行过滤的表达式，一般是布尔型，其他类型的表达式可以转化为布尔型。XPointer中，表示位置的谓词是最常用的谓词，包括几个谓词函数position()、last()等。position()表示节点在结果集中的序号，序号从1开始，一般而言，结果集中的节点是按照相对于上下文节点的距离排序。position()函数常与关系运算符（=、<>、<、<=、>、>=）、数字连用，构成关系表达式，表示结果结点满足此关系表达式。谓词[position()=n]常简写为[n]。last()表示集合中的节点数目，也可与position()函数连用。

XPointer扩展

前面介绍的定位方式来源于XPath，它们同时适用于XPath和XPointer，但是XPointer对XPath进行了扩展。其扩展主要包括：

（1） 将XPath的节点(node)扩展为位置(location)，位置可以是节点、点和区域；点是某个节点或字符前后的位置，区域是两个点之间的所有结构和数据。

（2） 增加了函数here() 和origin()用于进行位置定位，表示当前元素，其中here()用于本地资源，origin()用于远程资源；

（3） 增加函数point()以定位点。如果点的包含结构可以包含节点，这种类型的点称为节点点（node point），此时索引按照节点进行，0表示第一个节点前的位置，n表示第n个节点前的位置；如果点的包含结构不能包含节点，这种类型的点称为字符点（character point），此时索引按照字符进行。

（4） 增加了区域表达式，用于生成区域；其形式为xpointer(start-point/range-to(end-point))，其中start-point是一个位置路径，表示区域的起始点，end-point是另一个位置路径，表示区域的结束点，range-to()是一个函数，其参数是位置路径，表示整个位置路径的计算结果是一个区域。

（5） 增加函数string-range()，用于生成字符串；其形式为string-range(location-set,substring,index,length)，其中location-set表示字符串匹配的范围，substring表示匹配字符串，index表示相对于匹配位置的起始点length表示返回字符串的长度；

（6） 增加函数start-point() 和end-point()，用于定位节点或区域的起始点和结束点；

（7） 增加谓词函数unique()，用于测试XPointer表达式是否只返回一个位置，而不是多个位置或没有返回位置。

XPointer转义

由于XPointer不是单独出现，而一些字符不能直接出现在包含XPointer的上下文中，因此这些字符必须转义出现。首先，XML文件中不能直接出现的"<"、"&"、"""、"'"必须转义出现，转义方法与XML规范相同；其次，XPointer出现在URI中时，不能直接出现在URI中的字符必须转义出现，主要包括非ASCII字符，转义为"%HH"形式，HH是该字符的十六位编码；另外，XPointer语言要求不匹配的括号必须转义，转义方法是在不匹配的括号前面加上"^"，如果表达式中出现"^"，则在前再加一个"^"。

来源：网络世界