Espais de noms a l'XML

Taula de contingut

XML - Aquest article pertany a una sèrie.

Part 1: Origen i sintaxi de l'XML

Part 2: Document XML d'exemple

Part 3: Atributs reservats XML

Part 4: Validació documents XML

Part 5: Aquest article

Part 6: Visualització amb CSS

Part 7: Transformacions XSLT

Part 8: Eines de feina XML

Part 9: XML a la indústria

Part 10: Pros i contres de l'XML

Part 11: Origen de JSON i comparativa amb XML

Part 12: Equivalències entre JSON i XML i JSON Schema

Imagina que vols crear un document XML que combini informació de dues fonts diferents. Una font descriu llibres i l’altra descriu mobles. Ambdues podrien tenir un element <taula>:

<!-- Taula de continguts d'un llibre -->
<taula>
    <entrada>Capítol 1: Introducció</entrada>
    <entrada>Capítol 2: Desenvolupament</entrada>
</taula>

<!-- Taula com a moble -->
<taula>
    <material>Fusta de roure</material>
    <dimensions>120x80x75 cm</dimensions>
</taula>

Si intentam combinar aquestes dues estructures en un sol document, el parser no pot distingir quin element <taula> és quin. Aquest és el problema de col·lisió de noms que els namespaces resolen.

Què són
#

Un espai de noms, o namespace, és un identificador únic, en forma d’URI, que qualifica els noms dels elements i atributs per evitar ambigüitats. No cal que la URI apunti a cap recurs real; només serveix com a identificador únic.

Amb namespaces, el document anterior quedaria:

<document xmlns:llibre="http://exemple.com/llibres"
          xmlns:moble="http://exemple.com/mobles">
    
    <llibre:taula>
        <llibre:entrada>Capítol 1: Introducció</llibre:entrada>
    </llibre:taula>
    
    <moble:taula>
        <moble:material>Fusta de roure</moble:material>
    </moble:taula>
    
</document>

Ara cada element <taula> està clarament identificat pel seu namespace.

Declaració
#

Els namespaces es declaren amb l’atribut especial xmlns (XML Namespace). Els namespaces poden tenir un prefix:

<element xmlns:prefix="URI-del-namespace">

Prefixos
#

El prefix és un àlies curt que s’usa per qualificar els elements:

<inventari xmlns:hw="http://exemple.com/hardware"
           xmlns:sw="http://exemple.com/software">
    
    <hw:equip>
        <hw:nom>Servidor Dell R740</hw:nom>
        <hw:cpu>Intel Xeon Gold</hw:cpu>
    </hw:equip>
    
    <sw:aplicacio>
        <sw:nom>Apache HTTP Server</sw:nom>
        <sw:versio>2.4.57</sw:versio>
    </sw:aplicacio>
    
</inventari>

Si no es vol usar prefixos, es pot declarar un namespace per defecte que s’aplica a l’element i tots els seus descendents:

<inventari xmlns="http://exemple.com/hardware">
    <!-- Tots els elements sense prefix pertanyen al namespace per defecte -->
    <equip>
        <nom>Servidor Dell R740</nom>
        <cpu>Intel Xeon Gold</cpu>
    </equip>
</inventari>

XML permet la combinació d’un espai de noms per defecte i prefixos:

<empresa xmlns="http://exemple.com/empresa"
         xmlns:rh="http://exemple.com/recursos-humans">
    
    <!-- Elements sense prefix: namespace per defecte (empresa) -->
    <nom>TechCorp S.L.</nom>
    <cif>B12345678</cif>
    
    <!-- Elements amb prefix: namespace de recursos humans -->
    <rh:empleat>
        <rh:nom>Maria García</rh:nom>
        <rh:departament>Desenvolupament</rh:departament>
    </rh:empleat>
    
</empresa>

Àmbits
#

La declaració d’un namespace té efecte sobre l’element on es declara i tots els seus descendents, fins que es redefineix.

<!-- ns1 per defecte -->
<arrel xmlns="http://ns1.com">
    <a>Element en ns1</a>

    <!-- ns2 per defecte dins de <b> -->
    <b xmlns="http://ns2.com">
        <c>Element en ns2</c>
        <d>També en ns2</d>
    </b>

    <!-- ns1 per defecte altra vegada -->
    <e>Tornem a ns1</e>
</arrel>

Identificadors
#

Les URIs dels namespaces són simplement identificadors únics. Per convenció, s’usen URLs que sovint apunten a documentació, però això no és obligatori:

<!-- URIs típiques -->
xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"
xmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

<!-- També són vàlides URNs -->
xmlns:isbn="urn:isbn"
xmlns:exemple="urn:exemple:inventari:2025"

El parser XML no accedeix a aquestes URIs, sinó que només les compara com a cadenes de text per determinar si dos elements pertanyen al mateix namespace.

Espais de noms i atributs
#

Els atributs es comporten de manera diferent als elements respecte als namespaces. Els atributs sense prefix no pertanyen a cap namespace, ni tan sols al namespace per defecte:

<element xmlns="http://exemple.com/ns">
    <!-- L'atribut "id" no té namespace -->
    <item id="001">Contingut</item>
</element>

Per assignar un namespace a un atribut, cal usar explícitament un prefix:

<element xmlns="http://exemple.com/ns"
         xmlns:meta="http://exemple.com/metadata">
    <!-- L'atribut meta:autor pertany al namespace metadata -->
    <item id="001" meta:autor="Joan">Contingut</item>
</element>

Exemple complet
#

El següent document XML d’exemple d’empresa amb múltiples vocabularis combina informació d’empresa, recursos humans i dades financeres en un sol document:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<emp:empresa xmlns:emp="http://exemple.com/empresa"
             xmlns:rh="http://exemple.com/recursos-humans"
             xmlns:fin="http://exemple.com/finances"
             xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance">
    
    <!-- Informació general de l'empresa -->
    <emp:identificacio>
        <emp:nom>TechSolutions Balears S.L.</emp:nom>
        <emp:cif>B07123456</emp:cif>
        <emp:adreca>
            <emp:carrer>Carrer de la Tecnologia, 42</emp:carrer>
            <emp:ciutat>Palma</emp:ciutat>
            <emp:cp>07001</emp:cp>
        </emp:adreca>
        <emp:web>https://www.exemple.com</emp:web>
    </emp:identificacio>
    
    <!-- Departaments -->
    <emp:departaments>
        <emp:departament id="DEP001">
            <emp:nom>Desenvolupament</emp:nom>
            <emp:ubicacio>Planta 2</emp:ubicacio>
        </emp:departament>
        <emp:departament id="DEP002">
            <emp:nom>Sistemes</emp:nom>
            <emp:ubicacio>Planta 1</emp:ubicacio>
        </emp:departament>
        <emp:departament id="DEP003">
            <emp:nom>Administració</emp:nom>
            <emp:ubicacio>Planta baixa</emp:ubicacio>
        </emp:departament>
    </emp:departaments>
    
    <!-- Recursos humans: empleats -->
    <rh:plantilla>
        <rh:empleat id="EMP001" emp:departament-ref="DEP001">
            <rh:dades-personals>
                <rh:nom>Catalina</rh:nom>
                <rh:cognoms>Sureda Vidal</rh:cognoms>
                <rh:dni>43123456A</rh:dni>
            </rh:dades-personals>
            <rh:dades-laborals>
                <rh:carrec>Cap de Desenvolupament</rh:carrec>
                <rh:data-alta>2018-03-15</rh:data-alta>
                <rh:tipus-contracte>Indefinit</rh:tipus-contracte>
            </rh:dades-laborals>
            <fin:dades-salarials>
                <fin:salari-brut moneda="EUR">45000.00</fin:salari-brut>
                <fin:complements>
                    <fin:complement tipus="antiguitat">1500.00</fin:complement>
                    <fin:complement tipus="responsabilitat">3000.00</fin:complement>
                </fin:complements>
            </fin:dades-salarials>
        </rh:empleat>
        
        <rh:empleat id="EMP002" emp:departament-ref="DEP001">
            <rh:dades-personals>
                <rh:nom>Miquel</rh:nom>
                <rh:cognoms>Ferrer Mas</rh:cognoms>
                <rh:dni>43234567B</rh:dni>
            </rh:dades-personals>
            <rh:dades-laborals>
                <rh:carrec>Programador Sènior</rh:carrec>
                <rh:data-alta>2020-09-01</rh:data-alta>
                <rh:tipus-contracte>Indefinit</rh:tipus-contracte>
            </rh:dades-laborals>
            <fin:dades-salarials>
                <fin:salari-brut moneda="EUR">38000.00</fin:salari-brut>
                <fin:complements>
                    <fin:complement tipus="antiguitat">800.00</fin:complement>
                </fin:complements>
            </fin:dades-salarials>
        </rh:empleat>
        
        <rh:empleat id="EMP003" emp:departament-ref="DEP002">
            <rh:dades-personals>
                <rh:nom>Aina</rh:nom>
                <rh:cognoms>Pons Oliver</rh:cognoms>
                <rh:dni>43345678C</rh:dni>
            </rh:dades-personals>
            <rh:dades-laborals>
                <rh:carrec>Administradora de Sistemes</rh:carrec>
                <rh:data-alta>2019-01-10</rh:data-alta>
                <rh:tipus-contracte>Indefinit</rh:tipus-contracte>
            </rh:dades-laborals>
            <fin:dades-salarials>
                <fin:salari-brut moneda="EUR">42000.00</fin:salari-brut>
                <fin:complements>
                    <fin:complement tipus="antiguitat">1200.00</fin:complement>
                    <fin:complement tipus="disponibilitat">2000.00</fin:complement>
                </fin:complements>
            </fin:dades-salarials>
        </rh:empleat>
        
        <rh:empleat id="EMP004" emp:departament-ref="DEP003">
            <rh:dades-personals>
                <rh:nom>Joana</rh:nom>
                <rh:cognoms>Riera Crespí</rh:cognoms>
                <rh:dni>43456789D</rh:dni>
            </rh:dades-personals>
            <rh:dades-laborals>
                <rh:carrec>Responsable d'Administració</rh:carrec>
                <rh:data-alta>2017-06-20</rh:data-alta>
                <rh:tipus-contracte>Indefinit</rh:tipus-contracte>
            </rh:dades-laborals>
            <fin:dades-salarials>
                <fin:salari-brut moneda="EUR">35000.00</fin:salari-brut>
                <fin:complements>
                    <fin:complement tipus="antiguitat">1800.00</fin:complement>
                </fin:complements>
            </fin:dades-salarials>
        </rh:empleat>
    </rh:plantilla>
    
    <!-- Dades financeres globals -->
    <fin:resum-financer exercici="2024">
        <fin:massa-salarial>
            <fin:total-brut moneda="EUR">160000.00</fin:total-brut>
            <fin:total-complements moneda="EUR">10300.00</fin:total-complements>
            <fin:cost-empresa moneda="EUR">204360.00</fin:cost-empresa>
        </fin:massa-salarial>
    </fin:resum-financer>
    
</emp:empresa>

Analitzem l’exemple, part per part. Comencem pels espais de noms utilitzats:

Prefix	URI	Propòsit
`emp`	http://exemple.com/empresa	Estructura organitzativa
`rh`	http://exemple.com/recursos-humans	Dades de personal
`fin`	http://exemple.com/finances	Informació econòmica
`xsi`	http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance	Atributs estàndard d’esquema

Punts a destacar:

Separació de responsabilitats: Cada namespace agrupa elements d’un domini específic.
Referències creuades: L’atribut emp:departament-ref vincula empleats amb departaments usant el namespace corresponent.
Atributs amb namespace: L’atribut moneda no té prefix (és local), mentre que emp:departament-ref sí que en té.
Mescla de vocabularis: Un empleat (rh:) conté dades salarials (fin:), mostrant com es poden combinar namespaces.

Alguns namespaces són estàndards àmpliament reconeguts:

Prefix típic	URI	Ús
`xml`	http://www.w3.org/XML/1998/namespace	Atributs reservats (xml:lang, etc.)
`xmlns`	http://www.w3.org/2000/xmlns/	Declaració de namespaces
`xsi`	http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance	Instàncies d’esquema
`xs`/`xsd`	http://www.w3.org/2001/XMLSchema	Definicions d’esquema
`xsl`	http://www.w3.org/1999/XSL/Transform	Transformacions XSLT
`html`	http://www.w3.org/1999/xhtml	XHTML
`svg`	http://www.w3.org/2000/svg	Gràfics vectorials
`soap`	http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/	Serveis web SOAP

D’aquest exemple podem deduir-ne un seguit de bones pràctiques:

Tria URIs estables: Usa dominis que controlis o URNs per garantir unicitat.
Prefixos significatius: Usa prefixos curts però descriptius (rh millor que x1).
Documenta els namespaces: Indica a la documentació què representa cada namespace.
Consistència: Usa els mateixos prefixos en tots els documents relacionats.
Evita canviar URIs: Un canvi d’URI crea un namespace diferent, trencant la compatibilitat.

Resum
#

Els namespaces són essencials per fer feina amb documents XML complexos que combinen múltiples vocabularis, car permeten:

Evitar col·lisions de noms entre elements de fonts diferents.
Identificar clarament l’origen i propòsit de cada element.
Combinar estàndards diversos en un sol document.
Validar selectivament parts del document amb esquemes diferents.

Tot i que afegeixen verbositat al document, els namespaces són imprescindibles en aplicacions reals com serveis web, formats de documents (e.g., OOXML, ODF) i intercanvi de dades entre sistemes.

Exercicis pràctics
#

Es proposen tres exercicis pràctics per facilitar l’aprenentatge progressiu.

Exercici 1
#

Resolució de col·lisions de noms

El següent document XML presenta col·lisions de noms: hi ha elements amb el mateix nom però significats diferents. Reescriu el document usant namespaces per resoldre les ambigüitats.

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<projecte>
    <!-- Informació del projecte de software -->
    <nom>Sistema de Gestió Acadèmica</nom>
    <versio>2.1.0</versio>
    <data>2025-01-15</data>
    
    <!-- Equip humà -->
    <equip>
        <membre>
            <nom>Catalina Vidal</nom>
            <rol>Cap de projecte</rol>
        </membre>
        <membre>
            <nom>Miquel Ferrer</nom>
            <rol>Desenvolupador</rol>
        </membre>
    </equip>
    
    <!-- Equipament informàtic assignat -->
    <equip>
        <ordinador>
            <nom>Servidor principal</nom>
            <cpu>Intel Xeon</cpu>
            <ram>64GB</ram>
        </ordinador>
        <ordinador>
            <nom>Estació de treball 1</nom>
            <cpu>AMD Ryzen 9</cpu>
            <ram>32GB</ram>
        </ordinador>
    </equip>
    
    <!-- Calendari -->
    <fita>
        <nom>Lliurament fase 1</nom>
        <data>2025-03-01</data>
    </fita>
    <fita>
        <nom>Lliurament final</nom>
        <data>2025-06-15</data>
    </fita>
</projecte>

Requisits:

Identifica els elements amb noms repetits però significats diferents.
Defineix namespaces apropiats per a cada domini:
- http://exemple.com/projecte: informació general del projecte.
- http://exemple.com/recursos-humans: equip humà.
- http://exemple.com/infraestructura: equipament informàtic.
- http://exemple.com/planificacio: fites i calendari.
Assigna prefixos significatius (per exemple: proj, rh, infra, plan).
Decideix si usar un namespace per defecte o només prefixos, i justifica la decisió.

Validació: Comprova que el document és ben format amb xmllint o XML Validation.

Exercici 2
#

Document amb múltiples vocabularis

Crea un document XML per a una plataforma de comerç electrònic que combini tres vocabularis diferents en un sol document. El document ha de representar una comanda completa.

Vocabularis a usar:

Catàleg (http://exemple.com/cataleg): informació dels productes.
- Producte: id, nom, categoria, preu base.
Client (http://exemple.com/clients): informació del comprador.
- Client: id, nom complet, email, adreça d’enviament
Transacció (http://exemple.com/transaccions): informació de la compra.
- Comanda: número, data, estat.
- Línia de comanda: referència a producte, quantitat, preu unitari, descompte.
- Totals: subtotal, IVA, total.

Requisits:

Usa prefixos per a tots els namespaces (no namespace per defecte).
Inclou almenys 2 productes a la comanda.
Usa referències creuades entre vocabularis (per exemple, la línia de comanda referencia un producte del catàleg).
Els atributs de referència han de portar el prefix del namespace apropiat.

Estructura suggerida:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<comanda xmlns:cat="http://exemple.com/cataleg"
         xmlns:cli="http://exemple.com/clients"
         xmlns:trx="http://exemple.com/transaccions">
    
    <!-- Productes del catàleg referenciats -->
    <cat:productes>
        <cat:producte id="PROD001">...</cat:producte>
    </cat:productes>
    
    <!-- Informació del client -->
    <cli:client id="CLI001">...</cli:client>
    
    <!-- Detalls de la transacció -->
    <trx:comanda numero="COM-2025-001234">
        <trx:linia cat:producte-ref="PROD001">...</trx:linia>
        ...
    </trx:comanda>
    
</comanda>

Validació: Comprova que el document és ben format amb xmllint o XML Validation.

Exercici 3
#

Anàlisi d’àmbits de namespaces

Analitza el següent document XML i respon les preguntes sobre els àmbits dels namespaces.

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<arrel xmlns="http://ns-default.com"
       xmlns:a="http://ns-a.com"
       xmlns:b="http://ns-b.com">
    
    <element1>
        <a:subelement>Text A</a:subelement>
        <subelement>Text Default 1</subelement>
    </element1>
    
    <b:element2>
        <b:subelement>Text B</b:subelement>
        <subelement>Text Default 2</subelement>
        
        <intern xmlns="http://ns-intern.com">
            <item>Text Intern</item>
            <a:item>Text A dins Intern</a:item>
        </intern>
        
        <item>Text Default 3</item>
    </b:element2>
    
    <element3 xmlns:a="http://ns-a-alternatiu.com">
        <a:subelement>Text A Alternatiu</a:subelement>
        <element4>
            <a:subelement>Text A Alternatiu 2</a:subelement>
        </element4>
    </element3>
    
    <a:element5>Text A Original</a:element5>
    
</arrel>

Preguntes:

A quin namespace pertany <element1>?
A quin namespace pertany <subelement> dins de <element1>?
A quin namespace pertany <subelement> dins de <b:element2>?
A quin namespace pertany <item> dins de <intern>?
A quin namespace pertany <a:item> dins de <intern>?
A quin namespace pertany <item> després de tancar </intern> (dins de <b:element2>)?
A quin namespace pertany <a:subelement> dins de <element3>?
A quin namespace pertany <a:subelement> dins de <element4>?
A quin namespace pertany <a:element5>?
Si afegíssim un atribut id="001" (sense prefix) a <b:element2>, a quin namespace pertanyeria?