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XPath

XPath即為XML路徑語言（XML Path Language），它是一種用來確定XML檔案中某部分位置的電腦語言。

XPath
編程範型查詢語言
實作者W3C
釋出時間1998年，​26年前​（1998）
目前版本
  • 3.1（2017年3月21日；W3C推薦標準）[1]
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啟發語言
XSLT, XPointer（英語：XPointer）
影響語言
XML Schema, XForms

XPath基於XML的樹狀結構，提供在數據結構樹中找尋節點的能力[2][3]。起初XPath的提出的初衷是將其作為一個通用的、介於XPointer（英語：XPointer）與XSL間的語法模型。但是XPath很快的被開發者採用來當作小型查詢語言。

表示法

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最常見的XPath表達式是路徑表達式（XPath這一名稱的另一來源）。路徑表達式是從一個XML節點（當前的上下文節點）到另一個節點、或一組節點的書面步驟順序。這些步驟以「/」字元分開，每一步有三個構成成分：

  • 軸描述（用最直接的方式接近目標節點）
  • 節點測試（用於篩選節點位置和名稱）
  • 節點描述（用於篩選節點的屬性和子節點特徵）

一般情況下，我們使用簡寫後的語法。雖然完整的軸描述是一種更加貼近人類語言，利用自然語言的單詞和語法來書寫的描述方式，但是相比之下也更加羅嗦。

簡略的語法

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最簡單的XPath如下：

  • /A/B/C

在這裏選擇所有符合規矩的C節點：C節點必須是B的子節點（B/C），同時B節點必須是A的子節點（A/B），而A是這個XML檔案的根節點（/A）。此時的這種描述法類似於磁碟中檔案的路徑（URI），從磁碟機代號開始順着一級一級的目錄最終找到檔案。

這裏還有一個複雜一些的例子，包含了全部構成成分（請詳細的看）：

  • A//B/*[1]

此時選擇的元素是：在B節點下的第一個節點（B/*[1]），不論節點的名稱如何（*）；而B節點必須出現在A節點內，不論和A節點之間相隔幾層節點（//B）；與此同時A節點還必須是當前節點的子節點（A，前邊沒有/）。

擴充的語法

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在未縮簡語法裏，兩個上述範例可以寫為：

  • /child::A/child::B/child::C
  • child::A/descendant-or-self::B/child::node()[1]

在XPath的每個步驟裏，通過完整的軸描述（例如：child或descendant-or-self）進行明確的指定，然後使用::，它的後面跟着節點測試的內容，例如上面範例所示的A以及node()。

軸描述語法

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軸描述元表示XML檔案分支樹表達式的瀏覽方向。這些坐標──包括全名及縮寫語法──列舉如下：

坐標 名稱 說明 縮寫語法
child 子節點 比自身節點深度大的一層的節點，且被包含在自身之內 預設，不需要
attribute 屬性 @
descendant 子孫節點 比自身節點深度大的節點，且被包含在自身之內 不提供
descendant-or-self 自身參照及子孫節點 //
parent 父節點 比自身節點深度小一層的節點，且包含自身 ..
ancestor 祖先節點 比自身節點深度小的節點，且包含自身 不提供
ancestor-or-self 自身參照及祖先節點 不提供
following 下文節點 按縱軸視圖，在此節點後的所有完整節點，即不包含其祖先節點 不提供
preceding 前文節點 按縱軸視圖，在此節點前的所有完整節點，即不包含其子孫節點 不提供
following-sibling 下一個同級節點 不提供
preceding-sibling 上一個同級節點 不提供
self 自己 .
namespace 名稱空間 不提供

關於使用attribute坐標簡寫語法的一個範例，//a/@href在檔案樹里任何地方的元素下選擇了一個叫href的屬性。self坐標最通常與述語同用，以參考現行選定節點。例如，h3[.='See also']在現行上下文選取了叫h3的元素，該元素文字內容是See also。

如果需要了解更多，請檢視ZVON.org給出的XPath幫助 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）

節點測試

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節點測試包括特定節點名或者更一般的表達式。至於XML里命名空間字首gs已定義的檔案，//gs:enquiry將找到所有在那命名空間里enquiry的節點。

其他節點格式：

comment()
尋找XML註釋節點，例如<!-- 注释 -->
text()
尋找某點的文字型別，例如hello於<k>hello</k>
processing-instruction()
尋找XML處理指令如<?php echo $a; ?>。在這個例子裏，將符合processing-instruction('php')會傳回值。
node()
尋找所有點

節點描述

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節點描述為一個邏輯真假表達式，任何真假判斷表達式都可在節點後方括號里表示，這條件必須在XPath處理這個節點前先被滿足。在某一步驟可有多少個描述並沒有限制。

範例如下： //a[@href='help.php']，這將檢查元素a有沒有href屬性，並且該它的值是help.php。

複雜一些的範例如下：

  • //a[@href='help.php'][../div/@class='header']/@target

或

  • //a[@href='help.php'][name(..)='div'][../@class='header']/@target

此例將會選擇符合條件的元素a的target屬性。 要求元素a：

  • 具有屬性href且值為help.php；
  • 並且元素a具有父元素div；
  • 並且父元素（div）其自身具備class屬性，值為header。

函數與運算子

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XPath 1.0定義四種數據型別：節點型（本身無序的節點組）、字串型、數字型、與布林型。

有效的運算子有：

  • /、//以及..運算子，一般用於軸描述。
  • 合集運算子 | 把兩個節點形成聯集。
  • 布林運算子and、or以及not()函數
  • 數學運算子 +、-、*、div（除）以及mod（取餘數）
  • 比較運算子 =、!=（不等於）、<、>、<=、>=

函數有：

  • 文字運算函數
concat(), substring(), contains(), substring-before(), substring-after(), translate(), normalize-space(), string-length()
  • 數學運算函數
sum(), round(), floor(), ceiling()
  • 節點屬性取得函數
name(), local-name(), namespace-uri()
  • 處理上下文數據取得函數
position(), last()
  • 類型轉換函數
string(), number(), boolean()

某些常用的函數詳列如下。完整明細請參照W3C建議書。

節點組函數

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position()
返回當前節點集合內，該節點的位置。
count(node-set)
返回符合XPath的節點集合的節點總數。

字串函數

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string(object?)
根據內建法則轉換任何四種XPath數據型別為字串。參數可為XPath，此時符合條件的節點（群）被轉換成字串返回。
concat(string, string, string*)
連結任何數量的字串。
contains(s1, s2)
如果s1包含s2返回真。
normalize-space(string?)
所有在字串頭和尾的空白字元都被移除，或者將字元間兩個及以上的空白字元置換成單一空格。有些XML因列印關係被美化，但可能讓後來的字串處理結果不可靠，故使用此函數有時能很好地改善情況。

布林函數

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not(boolean)
布林否運算函數。

數學運算函數

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sum(node-set)
根據內建轉型規則，轉換所有XPath參數定義找到的節點字串值成為數字，然後返回這些數字總合

使用運算子：=, !=, <=, <, >=和>的表達式可以創造於術語內。布林表達式可用括號()、布林運算子and與or、和／或者上述的not()函數聯合起來。數值計算使用*, +, -, div和mod。字串可包含任何Unicode字元。

述語內外，整個節點組可利用"|"字元聯合起來。

v[x or y] | w[z]會返回單一節點組，包括現行上下文找到的所有擁有x或y子元素的v元素、有z子元素的w元素。

//item[@price > 2*@discount]會選取price屬性至少兩倍於discount屬性數值的對象

XPath 2及XPath 3

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在W3C建議下[4]，XPath 1.0於1999年11月16日發表。XPath 2.0於2007年1月23日成為W3C推薦標準。XPath 2.0表達了XPath語言在大小與能力上顯著的增加。

最值得大書特書的改變是XPath 2.0有了更豐富的型別系統；XPath 2.0支援不可分割型態，如在XML Schema內建型態定義一樣，並且也可自綱要（schema）匯入用戶自訂型別。現在每個值都是一個序列（一個單一不可分割值或節點都被視為長度一的序列）。XPath 1.0節點組被節點序列取代，它可以是任何順序。

為了支援更豐富的型別組，XPath 2.0提供相當延展的函數與運算子群。

XPath 2.0實際上是XQuery 1.0的子集合。它提供了一個for表達式。該式是XQuery里「FLWOR」表達式的縮減版。利用列出XQuery省去的部分來描述該語言是可能的。主要範例是查詢前導語（query prolog）、元素和屬性建構式、「FLWOR」語法的餘項式、以及typeswitch表達式。

XPath 3.0於2014年4月8日成為W3C推薦標準，而XPath3.1則於2017年3月21日成為W3C推薦標準。

參看

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參照

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  1. ^ https://www.w3.org/TR/xpath-31/.
  2. ^ Bergeron, Randy. XPath—Retrieving Nodes from an XML Document. SQL Server Magazine. October 31, 2000 [February 24, 2011]. （原始內容存檔於July 26, 2010）. 
  3. ^ Pierre Geneves. Course: The XPath Language (PDF). October 2012 [2021-03-15]. （原始內容 (PDF)存檔於2021-04-14）. 
  4. ^ XML and Semantic Web W3C Standards Timeline (PDF). 2012-02-04 [2021-03-15]. （原始內容 (PDF)存檔於2013-04-24）. 

外部連結

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