与 JSP、PHP 和其他 Web 开发语言的比较
在本文中，Benoit Marchal 考察了 XSLT 处理程序的工作原理。为了说明他的观点，他编写了专门的样式表把处理中的某些方面凸显出来。他特别强调了 XSLT 编码的递归性。很好地理解 XSLT 处理程序可以帮助您成为效率更高的 XSLT 程序员。
另外，学员也会带来自己独到的观点，常常迫使我重新思考问题的某些方面并得出新的结论。本文就源于这样的一次经历。我认识到接触过 JSP、PHP、ASP 或 ColdFusion 的学员经常对 XSLT 抱有不正确的设想，这种设想会造成错误的编码。在寻求如何澄清这一问题时，我开始思考 XSLT 处理程序（如 Xalan、Saxon 或 MSXML）到底是如何工作的。这种新的看问题的角度给了我帮助，相信对您也会有所助益。
相似性与区别
初看起来，各种 Web 开发语言之间有很多相似之处，如 JSP 或 PHP 以及 XSLT。最明显的，它们都允许开发人员在 HTML 标签中混合编码：JSP 使用 Java 编写代码，PHP 使用特别的脚本语言，而对于 XSLT 代码则是 XSLT 名称空间的 XML 标签。
这种相似性隐藏了本质的区别。对于 JSP（以及 PHP、ASP 和 ColdFusion），HTML 标签被作为文本处理。事实上，当 JASP 页面在 servlet 中编译时，所有的 HTML 标签都被转移到写语句中。基本上，标签与代码的混合仅仅是为了方便编写代码——这意味着您不需要编写大量的写语句。
而 XSLT 却不是这样。XSLT 处理程序把标签看成是上等公民。XSLT 中的“T”代表转换（Transformation）。转换什么呢？把 XML 文档转换成另一个 XML 文档（HTML 被认为是 XML 的一种变体），或者更准确地说，把树转换成其他的树。什么是 树呢？想一想 W3C DOM（在 Java 技术中是 org.w3c.dom 包）。尽管出于性能的原因，现代 XSLT 处理程序内部并不使用 DOM（一个优化库会更有效），但这样有助于把 XSLT 看作是从一棵 DOM 树转换成另一棵 DOM 树的语言。
和 JSP 或 PHP 不同，XSLT 处理程序并不是把标签盲目地写入输出。相反，XSLT 处理程序的工作如下：
- 作为 DOM 树（在内部，处理程序优化了 DOM，但这不影响我们的讨论）加载输入文档。
- 对输入树进行深度优先的遍历，这和您在编程 101 中所学的深度优先算法没有什么不同。
- 遍历文档的过程中，为当前节点在样式表中选择一个模板。
- 应用该模板，模板描述了如何在输出树中创建 0 个、1 个或多个节点。
- 遍历完成时，按照输入树和模板中的规则生成一棵新树（输出树）。
- 根据 HTML 或者 XML 语法写入输出树。
注意，也可以选择深度优先遍历之外的其他算法。但这里我要强调的是 XSLT 处理程序把输入和输出都看作是树。这种处理方式带来了三种结果：
- 处理程序可以改变语法。根据
xsl:output语句的值，处理程序可以按照 XML 或者 HTML 语法写入结果。Web 开发语言不能这样做，因为它们把 HTML 标签看作是文本，盲目地复制到输出中。 - 虽然偶尔可能出错，但处理程序尽量保证输出是结构良好的 XML 文档。
- 开发人员必须按照树操作表达自己的问题。
下一节中我将说明这句话的含义。
深度优先的遍历
这一节将比较两个样式表。第一个是典型的 XSLT 样式表，第二个对第一个进行了改写，以便公开所采用的深度优先遍历算法。虽然您不会采用这种编码风格，但它有助于解释处理程序是如何工作的。
常规样式表
清单 1 是一个示例 XML 文档， 图1是相应的 DOM 树。 清单2是一个简单的样式表，它把清单 1 转换成 HTML。
清单 1. XML 文档
<?xml version="1.0"?>
<db:article xmlns:db="http://ananas.org/2002/docbook/subset">
<db:title>XSLT, JSP and PHP</db:title>
<db:section>
<db:title>Is there a difference?</db:title>
<db:para>Yes there is! XSLT is a pure XML technology that
traces its roots to <db:emphasis>tree manipulation
algorithms</db:emphasis>. JSP and PHP offer an ingenious
solution to combine scripting languages with HTML/XML
tagging.</db:para>
<db:para>The difference may not be obvious when you're first
learning XSLT (after all, it offers tags and instructions),
but understanding the difference will make you a
<db:emphasis role="bold">stronger and better</db:emphasis>
developer.</db:para>
</db:section>
<db:section>
<db:title>How do I learn the difference?</db:title>
<db:para>Interestingly enough, you can code the XSLT algorithm
in XSLT... one cool way to experiment with the
difference.</db:para>
</db:section>
</db:article>
清单 2. 转换成 HTML 的简单样式表
<?xml version="1.0"?>
<xsl:stylesheet version="1.0"
xmlns:xsl="http://www.w3.org/1999/XSL/Transform"
xmlns:db="http://ananas.org/2002/docbook/subset">
<xsl:output method="html"/>
<xsl:template match="db:article">
<html>
<head><title>
<xsl:value-of select="db:articleinfo/db:title"/>
</title></head>
<body>
<xsl:apply-templates/>
</body>
</html>
</xsl:template>
<xsl:template match="db:para">
<p><xsl:apply-templates/></p>
</xsl:template>
<xsl:template match="db:ulink">
<a href="{@url}"><xsl:apply-templates/></a>
</xsl:template>
<xsl:template match="db:article/db:title">
<h1><xsl:apply-templates/></h1>
</xsl:template>
<xsl:template match="db:title">
<h2><xsl:apply-templates/></h2>
</xsl:template>
<xsl:template match="db:emphasis[@role='bold']">
<b><xsl:apply-templates/></b>
</xsl:template>
<xsl:template match="db:emphasis">
<i><xsl:apply-templates/></i>
</xsl:template>
</xsl:stylesheet>
图 1. 处理程序所看到的 XML 文档
遍历算法
这一节的目标是改写 清单 2，更加清楚地显示深度优先遍历算法。为此您需要一个命名模板。如果不熟悉命名模板，它们就相当于 XSLT 中的方法调用：命名模板是带有 name 属性的模板。它通过 xsl:param 指令接受参数，像下面这样：
<xsl:template name="print">
<xsl:param name="message"/>
<!-- template content goes here -->
</xsl:template>
xsl:call-template 指令用于调用命名模板（而不是 xsl:apply-templates ），比如：
<xsl:call-template name="print">
<xsl:with-param name="message"
select="'See if it prints this message.'"/>
</xsl:call-template>
清单3是对 清单2 的改写，它使得树的遍历算法更明显。为了避免依靠处理程序操作树，这个样式表有一个命名模板 main 实现了树的遍历。 main是一个递归函数，它用 current 参数接受一个节点集并遍历该节点集。模板的主要部分是一条 choose 指令，为给定的节点寻找最适当的规则。在处理一个节点时，该模板递归地调用自身，以便处理该节点的孩子。
清单 3. 公开遍历算法的样式表
<?xml version="1.0"?>
<xsl:stylesheet version="1.0"
xmlns:xsl="http://www.w3.org/1999/XSL/Transform"
xmlns:db="http://ananas.org/2002/docbook/subset">
<xsl:output method="html"/>
<xsl:template match="/">
<xsl:call-template name="main">
<xsl:with-param name="nodes" select="."/>
</xsl:call-template>
</xsl:template>
<xsl:template name="main">
<xsl:param name="nodes"/>
<xsl:for-each select="$nodes">
<xsl:choose>
<xsl:when test="self::db:article">
<html>
<head><title>
<xsl:value-of select="db:title"/>
</title></head>
<body>
<xsl:call-template name="main">
<xsl:with-param name="nodes" select="child::node()"/>
</xsl:call-template>
</body>
</html>
</xsl:when>
<xsl:when test="self::db:para">
<p>
<xsl:call-template name="main">
<xsl:with-param name="nodes" select="child::node()"/>
</xsl:call-template>
</p>
</xsl:when>
<xsl:when test="self::db:ulink">
<a href="{@url}">
<xsl:call-template name="main">
<xsl:with-param name="nodes" select="child::node()"/>
</xsl:call-template>
</a>
</xsl:when>
<xsl:when test="self::db:title[parent::db:article]">
<h1>
<xsl:call-template name="main">
<xsl:with-param name="nodes" select="child::node()"/>
</xsl:call-template>
</h1>
</xsl:when>
<xsl:when test="self::db:title">
<h2>
<xsl:call-template name="main">
<xsl:with-param name="nodes" select="child::node()"/>
</xsl:call-template>
</h2>
</xsl:when>
<xsl:when test="self::db:emphasis[@role='bold']">
<b>
<xsl:call-template name="main">
<xsl:with-param name="nodes" select="child::node()"/>
</xsl:call-template>
</b>
</xsl:when>
<xsl:when test="self::db:emphasis">
<i>
<xsl:call-template name="main">
<xsl:with-param name="nodes" select="child::node()"/>
</xsl:call-template>
</i>
</xsl:when>
<xsl:when test="self::text()">
<xsl:value-of select="."/>
</xsl:when>
<xsl:otherwise>
<xsl:call-template name="main">
<xsl:with-param name="nodes" select="child::node()"/>
</xsl:call-template>
</xsl:otherwise>
</xsl:choose>
</xsl:for-each>
</xsl:template>
</xsl:stylesheet>
如果比较清单 2 和清单 3，就会发现它们在结构上是一致的。在 清单2 中，巨大的 choose 指令是通过模板在幕后实现的。不需要显式地写上 choose 指令，但这确实是处理程序工作的方式。比较清单2 中的模板和 清单3中的测试条件，就会发现存在一一对应的关系。
即使清单 3 中的最后两个测试，也通过默认模板与清单 2 对应。虽然得益于默认模板，清单 2 中不需要明确地写出这两个模板，处理程序确实有两个模板，一个用于文本内容和另一个“catch-all”模板。
清单 2 中， xsl:apply-templates 指令代替了递归调用。在很多方面，可以认为 xsl:apply-templates是对样式表自身的递归调用！它告诉处理程序移到当前节点的孩子，并尝试寻找另一个适用的模板。清单 3 中的循环和测试非常明显，而在清单 2 中是由处理程序隐含完成的。在清单3 中， 模板使用了一个额外的参数表示当前节点，而在清单 2 中，该参数是隐式的。 xsl:apply-templates自动改变当前节点。
最后但同样重要的一点是模板参数。在 清单3，模板使用参数表示要处理的节点。在 清单2，模板不需要参数，因为处理程序负责管理当前节点。当前节点总是指向模板所应用的节点。当前节点就像是一个隐式参数。
事实上，没有人会编写 清单3这样的样式表。这个例子仅用于教学，但确实可以说明处理程序在幕后是如何工作的。通过比较清单 2和清单 3，可以看出处理程序处理了很多基本代码（比如循环和传递参数），以便实现深度优先的搜索。编写下一个样式表时要把这些记在脑子里，也许您会发现它改变了您编码的方式。
比如，不再像 XSLT 新手常做的那样编写这种代码：
<xsl:template match="db:emphasis">
<xsl:choose>
<xsl:when test="@role='bold'">
<b><xsl:apply-templates/></b>
</xsl:when>
<xsl:otherwise><i><xsl:apply-templates/></i></xsl:otherwise>
</xsl:choose>
</xsl:template>
您可以改写成下面这样，如果考虑到处理程序的工作原理，它们是完全等价的：
<xsl:template match="db:emphasis[@role='bold']">
<b><xsl:apply-templates/></b>
</xsl:template>
<xsl:template match="db:emphasis">
<i><xsl:apply-templates/></i>
</xsl:template>
我希望已经说明了 XSLT 处理程序的内部工作原理。很好地理解这一点对于改进您的样式表编码非常重要。
参考资料
- 您可以参阅本文在 developerWorks 全球站点上的 英文原文.
- 请参与 Marchal “使用 XML”专栏的 讨论论坛。
- 通过 Michael Kay 的“ XSLT 是什么类型的语言？”（ developerWorks，2001 年 2 月）进一步了解 XSLT 及其与其他语言的比较。
- 阅读“ 递归，而非拆分，以便得胜”（ developerWorks，2001 年 7 月），Benoit Marchal 讨论如何利用 XSLT 递归满足特殊的需要。
- 看一看 Benoit Marchal 的“ 把文件映射成 SOAP 请求，第 2 部分”（ developerWorks，2004 年 1 月），这是在 XSLT 中使用递归转换特定数据的又一个例子。
- 通过 Uche Ogbuji 的文章“ 实时调试 XSLT”（ developerWorks，2002 年 11 月）学习能够洞察样式表工作原理的调试技术。
- 在 developerWorksXML 专区可以找到数以百计的 XML 资源，包括 专栏汇总页面中 Benoit Marchal 的“使用 XML”专栏。
- 下载 IBM WebSphere Studio Application Developer，这是一个支持使用 XML、JSPTM、servlet、HTML、Web服务、数据库和 EJB 等不同技术构建各种应用程序的开发工具。
- 在 developerWorksDeveloper Bookstore可以找到各种关于 XML 的书籍。
- 了解如何才能成为一名 IBM认证的 XML 及相关技术的开发人员。