XQuery (XML Query Language) ist eine vom W3C standardisierte funktionale Abfragesprache für XML- und seit 3.1 auch JSON-Daten. Sie entstand aus der Sprache Quilt und kombiniert Ideen von XPath, SQL und OQL; XQuery 1.0 wurde 2007 veröffentlicht, XQuery 3.1 folgte 2017.

FLWOR-Ausdrücke

Das Herzstück von XQuery sind FLWOR-Ausdrücke (gesprochen „Flower"): for, let, where, order by, return.

for $b in doc('katalog.xml')//buch
let $preis := $b/preis
where $preis > 20
order by $preis descending
return $b/titel

• for — iteriert über eine Sequenz
• let — bindet eine Variable an einen Wert
• where — filtert (wie WHERE in SQL)
• order by — sortiert die Ergebnissequenz
• return — baut das Ergebnis (Tupel-Konstruktion)

Datenmodell und Konstruktion

XQuery arbeitet auf dem XDM (XQuery and XPath Data Model): Dokumentknoten, Elemente, Attribute, atomare Werte und Sequenzen. Ergebnisse werden direkt als XML konstruiert:

<ergebnis>{
  for $b in //buch return <titel>{ $b/titel/text() }</titel>
}</ergebnis>

Typen, JSON und Werkzeuge

XQuery ist stark typisiert (in Verbindung mit XML-Schema) und unterstützt seit 3.1 Maps, Arrays und JSON-Serialisierung. Bekannte Prozessoren sind Saxon, BaseX, eXist-db und die Implementierung in Oracle XML DB.

Verwandte Grundlagen: XPath-Befehle (XQuery 2.0 enthält XPath 2.0 vollständig), XSD-Befehle (Typen für die Validierung), XSLT/XSL-Befehle (Transformation vs. Abfrage), SQL-Befehle (das relationale Vorbild von FLWOR).

Nushell (Kurzform nu) ist eine moderne, in Rust geschriebene Shell, die mit strukturierten Daten statt rohen Text-Streams arbeitet. Statt Zeichenketten durch die Pipeline zu schieben, transportiert sie typisierte Werte – Listen, Records und Tabellen. Ausgabe und Weiterverarbeitung bleiben damit konsistent, ohne aufwendiges Parsen wie bei klassischen Shells.

Erste Schritte

Installation und Start sind unkompliziert, danach liefert bereits ls eine echte Tabelle:

nu
> ls | where size > 1kb | sort-by name

Strukturierte Formate liest open direkt: open config.json | get server.port. Konvertiert wird mit from json/from csv/from yaml und to json.

Die wichtigsten Nushell-Kommandos

• ls, open, get, select – Daten lesen und Spalten wählen
• where, sort-by, group-by – filtern, sortieren, gruppieren
• each, par-each – Zeilen parallel verarbeiten
• into – Typkonvertierungen (into int, into datetime)
• str, math, path – String-, Zahlen- und Pfadoperationen
• describe – Typ eines Werts anzeigen
• let/mut, $env, $nu – Variablen und Umgebung

Konfiguration

Die Startdateien liegen unter ~/.config/nushell/config.nu und env.nu; Aliase, Keybindings und Prompt werden dort deklariert. Auch klassische Unix-Befehle lassen sich weiterhin aufrufen – Nushell versteht deren Textausgabe, wandelt sie aber bei bekannten Kommandos in Tabellen um.

Praxis-Tipps

• Für Systemadministration und Datenauswertung spart Nushell das Zusammensetzen von grep/awk-Ketten
• Skripte enden auf .nu, Ausführung mit nu skript.nu oder nu -c '<befehle>'
• Die Inspiration kommt von der PowerShell – wer PowerShell gewohnt ist, findet sich schnell zurecht

Verwandte Grundlagen: PowerShell, Bash, Python, grep, SSH/SCP/rsync, YAML, TOML und JSON. Für regelbasierte XML-Transformationen ist XSLT zuständig, interaktive Programme automatisiert Expect.

Expect ist eine Erweiterung der Skriptsprache Tcl, mit der sich interaktive Terminal-Programme automatisieren lassen. Entwickelt von Don Libes am NIST (1990), wartet Expect auf bestimmte Ausgaben und sendet automatisch Antworten – so laufen Programme wie SSH, FTP oder passwd ohne manuelle Eingaben.

Erste Schritte

Ein einfaches SSH-Login-Skript sieht so aus:

#!/usr/bin/expect -f
set timeout 20
spawn ssh benutzer@host
expect "password:"
send "geheim123
"
interact

Ausgeführt wird es mit expect login.exp oder direkt nach chmod +x.

Die wichtigsten Expect-Kommandos

• spawn – startet das interaktive Programm
• expect – wartet auf ein Muster in der Ausgabe
• send – sendet eine Antwort (mit für Enter)
• set timeout – maximale Wartezeit in Sekunden
• exp_continue – nach einem Treffer weiter auf weitere Muster warten
• interact – übergibt die Steuerung an den Benutzer
• expect eof / expect timeout – auf Programmende bzw. Zeitüberschreitung reagieren
• autoexpect – zeichnet eine Session auf und erzeugt ein lauffähiges Skript

Treffer landen in $expect_out(buffer), der gesendete Text in $send_out.

Praxis-Tipps

• Typische Einsatzfälle: SSH/FTP-Anmeldungen, interaktive Installer, Test-Automation von Konsolenanwendungen
• Passwörter stehen im Klartext im Skript – für Produktionssysteme stattdessen SSH-Keys verwenden
• Das Python-Pendant heißt pexpect, nützlich für Python-Test-Suiten
• Bei instabilen Prompts hilft expect -re mit regulären Ausdrücken (siehe Regex)

Verwandte Grundlagen: Tcl, Bash, SSH/SCP/rsync, Perl, Python, Batch/CMD. Wer strukturierte Shell-Pipelines bauen will, nutzt Nushell; regelbasierte XML-Transformationen übernimmt XSLT.

XSLT (Extensible Stylesheet Language Transformations) ist eine deklarative Sprache des W3C, mit der sich XML-Dokumente in andere Formate überführen lassen – etwa XML in HTML, Text oder ein anderes XML-Schema. Ein XSLT-Stylesheet ist selbst eine XML-Datei und besteht aus Templates (Schablonen), die auf Knoten des Quellbaums passen.

XML selbst ist als vereinfachte Teilmenge aus der SGML hervorgegangen — deren Deklarationen und Entitaeten-Konzepte erklaert der Artikel SGML-Befehle.

Erste Schritte

Ein Stylesheet beginnt mit der Root-Deklaration und dem Template für das Wurzelelement:

<?xml version="1.0"?>
<xsl:stylesheet version="1.0"
  xmlns:xsl="http://www.w3.org/1999/XSL/Transform">
  <xsl:template match="/">
    <html><body>
      <xsl:apply-templates/>
    </body></html>
  </xsl:template>
</xsl:stylesheet>

Verarbeitet wird die Datei zum Beispiel mit xsltproc style.xsl quelle.xml > ausgabe.html (GNOME/libxslt) oder mit Saxon (Java/.NET).

Die wichtigsten XSL-Elemente

• xsl:template match – definiert eine Regel für passende Knoten (XPath-Muster)
• xsl:apply-templates – verarbeitet Kindknoten weiter (Push-Stil)
• xsl:value-of select – gibt den Wert eines Ausdrucks aus
• xsl:for-each – Schleife über eine Knotenmenge (Pull-Stil)
• xsl:if / xsl:choose / xsl:when / xsl:otherwise – Bedingungen
• xsl:call-template / xsl:param / xsl:variable – benannte Templates und Variablen
• xsl:output – legt das Zielformat fest (method="html|xml|text")
• xsl:include / xsl:import – Stylesheets wiederverwenden

Die Pfadausdrücke stammen aus XPath (/katalog/buch, //autor, @id).

XSLT 2.0 und 3.0

XSLT 1.0 wurde 1999 Standard, 2.0 folgte 2007 und 3.0 2017. Neuere Versionen bringen XPath 2.0/3.0, Gruppierung mit xsl:for-each-group, eigene Funktionen (xsl:function), Higher-Order-Funktionen, JSON-Output und Streaming für sehr große Dokumente mit.

Praxis-Tipps

• Push-Stil (apply-templates) ist wartbarer als tief verschachtelte for-each-Schleifen
• Für Datenmigration zwischen XML-Schemata, Dokumentation (DocBook zu HTML) und ePub-Builds ist XSLT ein Klassiker
• Zum Debuggen hilft es, Zwischenergebnisse mit xsl:message auszugeben

Verwandte Grundlagen: XML, HTML & CSS, Markdown, YAML, TOML und JSON, Regex. Wer strukturierte Daten in der Shell verarbeiten will, nutzt Nushell; automatisierte Transformations-Workflows lassen sich mit Expect steuern.