【PHP8.x】Dom\HTMLElement::C14N()メソッドの使い方
C14Nメソッドの使い方について、初心者にもわかりやすく解説します。
基本的な使い方
C14Nメソッドは、DOM要素をXML正規化(Canonical XML)のルールに従って文字列として出力するメソッドです。このメソッドはDom\HTMLElementクラスに属しており、HTML要素だけでなく、XML構造を持つ任意のノードに対して適用できます。XML正規化とは、XML文書の論理的な内容を保持しつつ、物理的な表現の違い(例えば、属性の記述順序、名前空間の宣言方法、空白文字の扱いなど)を吸収し、常に一意の標準的な形式に変換するプロセスです。
具体的には、このメソッドは、呼び出された要素とその子孫ノードを、特定のルールに基づいて整形されたXML文字列として返します。これにより、デジタル署名の生成や検証、あるいはXML文書の厳密な比較を行う際に、元の文書の微妙な書式や表現の違いによって結果が不一致になることを防ぎます。
メソッドはオプションで2つのブール型引数を受け取ります。最初の引数$exclusiveをtrueに設定すると、排他的正規化(Exclusive XML Canonicalization)を行います。これは、XML文書の一部を正規化する際に、その部分に関連しない名前空間宣言を省略する方式です。2番目の引数$withCommentsをtrueに設定すると、コメントノードも正規化された出力に含めることができます。返される文字列は、正規化されたXMLデータとなります。システムにおいて、XMLデータの整合性を保証する上で重要な役割を果たします。
構文(syntax)
1<?php 2$htmlElement = new Dom\HTMLElement(); 3$canonicalizedString = $htmlElement->C14N(); 4?>
引数(parameters)
bool $exclusive = false, bool $withComments = false, ?array $xpath = null, ?array $nsPrefixes = null
- bool $exclusive: true を指定すると、要素自身ではなく、その要素の直下にある子要素のみを正規化します。デフォルトは false です。
- bool $withComments: true を指定すると、コメントノードも正規化に含めます。デフォルトは false です。
- ?array $xpath: XPath 式の配列を指定することで、正規化する要素を限定できます。デフォルトは null です。
- ?array $nsPrefixes: 名前空間のプレフィックスと URI の連想配列を指定することで、正規化の際に使用する名前空間を限定できます。デフォルトは null です。
戻り値(return)
string|false
このメソッドは、XML Canonicalization (C14N) アルゴリズムを適用して、要素とその子孫の正規化された文字列表現を返します。正規化に失敗した場合は false を返します。
サンプルコード
PHPによるXMLのC14N変換
1<?php 2 3/** 4 * 指定したDOMノードをC14N (Canonical XML) 形式の文字列に変換します。 5 * 6 * @param DOMNode $node 変換するDOMノード 7 * @param bool $exclusive 排他的C14Nを使用するかどうか (デフォルト: false) 8 * @param bool $withComments コメントを含めるかどうか (デフォルト: false) 9 * @param array|null $xpath XPath 式の配列 (デフォルト: null) 10 * @param array|null $nsPrefixes 名前空間プレフィックスの配列 (デフォルト: null) 11 * 12 * @return string|false C14N 形式の文字列、またはエラー時に false 13 */ 14function generateC14N(DOMNode $node, bool $exclusive = false, bool $withComments = false, ?array $xpath = null, ?array $nsPrefixes = null): string|false 15{ 16 return $node->C14N($exclusive, $withComments, $xpath, $nsPrefixes); 17} 18 19// 使用例 20$dom = new DOMDocument(); 21$dom->loadXML('<root><element attribute="value">text</element></root>'); 22 23$rootElement = $dom->documentElement; 24 25if ($rootElement) { 26 $c14nString = generateC14N($rootElement); 27 28 if ($c14nString !== false) { 29 echo $c14nString . PHP_EOL; 30 } else { 31 echo "C14N conversion failed." . PHP_EOL; 32 } 33} else { 34 echo "Root element not found." . PHP_EOL; 35} 36 37?>
PHPのDom\HTMLElementクラスのC14Nメソッドは、XMLドキュメントの一部を、C14N(Canonical XML)と呼ばれる標準化された形式の文字列に変換するために使用します。C14Nは、XMLドキュメントの見た目が異なっていても、論理的に同じ内容であれば同じ文字列を生成することを目的としています。
このメソッドは、以下の引数を持ちます。$exclusiveは、排他的C14Nを使用するかどうかを指定するブール値で、デフォルトはfalseです。$withCommentsは、XMLコメントを含めるかどうかを指定するブール値で、デフォルトはfalseです。$xpathは、処理対象をXPath式で絞り込むための配列で、デフォルトはnullです。$nsPrefixesは、名前空間プレフィックスの配列で、デフォルトはnullです。
サンプルコードでは、generateC14N関数を作成し、DOMノードをC14N形式の文字列に変換しています。まず、DOMDocumentオブジェクトを作成し、XML文字列を読み込みます。次に、ルート要素を取得し、generateC14N関数を使ってC14N形式に変換します。変換が成功すると、C14N形式の文字列が出力されます。変換に失敗した場合は、エラーメッセージが出力されます。
C14Nメソッドは、XMLデータのデジタル署名や、XMLデータの比較など、XMLデータの信頼性を確保する必要がある場面で役立ちます。戻り値は、C14N形式の文字列、またはエラー時にfalseを返します。
C14N()メソッドは、XMLの正規化を行う関数です。引数の設定によって出力結果が大きく変わる点に注意してください。$exclusive = trueとすると、より厳密な正規化が行われますが、名前空間の扱いなどが複雑になる場合があります。$xpathで要素を絞り込む場合、XPathの構文が正しいか確認が必要です。$nsPrefixesは、XPathで名前空間を使用する際に必要となります。エラー時にはfalseが返るため、必ず戻り値を確認しましょう。XML構造が複雑な場合、意図しない結果になる可能性があるため、出力結果を検証することが重要です。
PHP Dom\HTMLElement::C14N でXMLを正規化する
1<?php 2 3// DOMDocument を作成し、XML を読み込む 4$dom = new DOMDocument(); 5$dom->loadXML('<root><child attr="value">text</child></root>'); 6 7// ルート要素を取得 8$root = $dom->documentElement; 9 10// C14N (Canonical XML) を実行 11// $exclusive: 排他的な C14N を実行するかどうか (デフォルト: false) 12// $withComments: コメントを含めるかどうか (デフォルト: false) 13// $xpath: C14N の対象とするノードを選択する XPath 式 (デフォルト: null) 14// $nsPrefixes: 名前空間プレフィックスのリスト (デフォルト: null) 15$canonicalXml = $root->C14N(exclusive: true, withComments: false); 16 17// 結果を出力 18if ($canonicalXml !== false) { 19 echo $canonicalXml . PHP_EOL; 20} else { 21 echo "C14N failed." . PHP_EOL; 22} 23
このPHPのサンプルコードは、Dom\HTMLElementクラスのC14Nメソッドを使用して、XMLドキュメントの特定の部分をCanonical XML(C14N)形式に変換する方法を示しています。C14Nは、XMLドキュメントを標準化された形式に変換するプロセスで、デジタル署名やXMLデータの比較などの目的で使用されます。
まず、DOMDocumentクラスのインスタンスを作成し、loadXMLメソッドでXML文字列を読み込みます。次に、documentElementプロパティを使用して、XMLドキュメントのルート要素を取得します。
C14Nメソッドは、このルート要素に対して実行されます。引数には、以下のものが指定可能です。
$exclusive: 排他的C14N (C14N 1.1) を実行するかどうかを指定します。trueに設定すると、ドキュメントのサブツリーのみを正規化し、ルートノードの祖先から到達可能な名前空間宣言を含めます。デフォルトはfalseです。$withComments: コメントを含めるかどうかを指定します。デフォルトはfalseです。$xpath: C14Nの対象とするノードをXPath式で指定します。nullの場合、ルート要素全体が対象となります。$nsPrefixes: 正規化された出力に含める名前空間プレフィックスのリストを指定します。
サンプルコードでは、exclusiveをtrueに設定し、withCommentsをfalseに設定しています。これにより、排他的C14Nがコメントを含めずに行われます。
C14Nメソッドは、Canonical XML形式の文字列を返します。処理に失敗した場合はfalseを返します。サンプルコードでは、戻り値がfalseでないかを確認し、成功した場合は結果を出力し、失敗した場合はエラーメッセージを出力します。この例では、XMLドキュメントをC14N形式に変換し、その結果を標準出力に出力します。
C14Nメソッドは、XMLドキュメントを標準化された形式に変換します。引数のexclusiveをtrueにすると、より厳密な標準化が行われ、XML署名などで利用されます。withCommentsをtrueにすると、XMLコメントも出力に含まれますが、通常はfalseのまま使用します。xpath引数を使うと、特定のノードのみを対象にC14Nを実行できます。nsPrefixesは名前空間プレフィックスを制御します。C14Nの処理が失敗するとfalseが返るので、必ずエラーハンドリングを行いましょう。C14NはXMLの同一性を比較する際などに有効ですが、XML構造に影響を与える可能性があるため、用途を理解して適切に使用してください。