XML之Schema约束(1)

本文介绍XML Schema的基本概念,包括其作为DTD替代品的角色,如何定义XML文档结构,元素和属性的数据类型,以及使用限定和Facets进行值的约束。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

声明:本文大部分内容参考自 http://www.w3school.com.cn/schema/index.asp

一 Schema基本知识

1 XML Schema 是基于 XML 的 DTD 替代者。XML Schema 可描述 XML 文档的结构。

2 XML Schema的作用

  • 定义可出现在文档中的元素
  • 定义可出现在文档中的属性
  • 定义哪个元素是子元素
  • 定义子元素的次序
  • 定义子元素的数目
  • 定义元素是否为空,或者是否可包含文本
  • 定义元素和属性的数据类型
  • 定义元素和属性的默认值以及固定值

二 Schema元素

1 <schema> 元素
<schema> 元素是每一个 XML Schema 的根元素。

<?xml version="1.0"?>

<xs:schema>

...
...

</xs:schema>

2 一个简单的Schema声明

<?xml version="1.0"?>
 
<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
targetNamespace="http://www.w3school.com.cn"
xmlns="http://www.w3school.com.cn"
elementFormDefault="qualified">

...
...
</xs:schema>

代码解释:

xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"

显示 schema 中用到的元素和数据类型来自命名空间 “http://www.w3.org/2001/XMLSchema”。同时它还规定了来自命名空间 “http://www.w3.org/2001/XMLSchema” 的元素和数据类型应该使用前缀 xs:

targetNamespace="http://www.w3school.com.cn" 

显示被此 schema 定义的元素来自命名空间: “http://www.w3school.com.cn”。

xmlns="http://www.w3school.com.cn" 

指出默认的命名空间是 “http://www.w3school.com.cn”。

elementFormDefault="qualified" 

指出任何 XML 实例文档所使用的且在此 schema 中声明过的元素必须被命名空间限定。

三 简单类型

1 XSD 简易元素
简易元素指那些只包含文本的元素。它不会包含任何其他的元素或属性。定义简易元素的语法:

<xs:element name="xxx" type="yyy"/>

此处 xxx 指元素的名称,yyy 指元素的数据类型。XML Schema 拥有很多内建的数据类型。

最常用的类型是:

  • xs:string
  • xs:decimal
  • xs:integer
  • xs:boolean
  • xs:date
  • xs:time

这是一些 XML 元素

<lastname>Smith</lastname>
<age>28</age>
<dateborn>1980-03-27</dateborn>

这是相应的简易元素定义:

<xs:element name="lastname" type="xs:string"/>
<xs:element name="age" type="xs:integer"/>
<xs:element name="dateborn" type="xs:date"/> 

简易元素的默认值和固定值:
简易元素可拥有指定的默认值或固定值。当没有其他的值被规定时,默认值就会自动分配给元素。在下面的例子中,缺省值是 “red”:

<xs:element name="color" type="xs:string" default="red"/>

固定值同样会自动分配给元素,并且您无法规定另外一个值。在下面的例子中,固定值是 “red”:

<xs:element name="color" type="xs:string" fixed="red"/>

2 XSD 属性

所有的属性均作为简易类型来声明。简易元素无法拥有属性。假如某个元素拥有属性,它就会被当作某种复合类型。但是属性本身总是作为简易类型被声明的。定义属性的语法是:

<xs:attribute name="xxx" type="yyy"/>

在此处,xxx 指属性名称,yyy 则规定属性的数据类型。

这是带有属性的 XML 元素:

<lastname lang="EN">Smith</lastname>

这是对应的属性定义:

<xs:attribute name="lang" type="xs:string"/>

属性的默认值和固定值:
属性可拥有指定的默认值或固定值。当没有其他的值被规定时,默认值就会自动分配给元素。在下面的例子中,缺省值是 “EN”:

<xs:attribute name="lang" type="xs:string" default="EN"/>

固定值同样会自动分配给元素,并且您无法规定另外的值。在下面的例子中,固定值是 “EN”:

<xs:attribute name="lang" type="xs:string" fixed="EN"/>

可选的和必需的属性:
在缺省的情况下,属性是可选的。如需规定属性为必选,请使用 “use” 属性

<xs:attribute name="lang" type="xs:string" use="required"/>

3 XSD 限定 / Facets

限定(restriction)用于为 XML 元素或者属性定义可接受的值。对 XML 元素的限定被称为 facet。

对一组值的限定:如需把 XML 元素的内容限制为一组可接受的值,我们要使用枚举约束(enumeration constraint)。下面的例子定义了带有一个限定的名为 “car” 的元素。可接受的值只有:Audi, Golf, BMW:

<xs:element name="car">

<xs:simpleType>
  <xs:restriction base="xs:string">
    <xs:enumeration value="Audi"/>
    <xs:enumeration value="Golf"/>
    <xs:enumeration value="BMW"/>
  </xs:restriction>
</xs:simpleType>

</xs:element> 

对一系列值的限定:如需把 XML 元素的内容限制定义为一系列可使用的数字或字母,我们要使用模式约束(pattern constraint)。下面的例子定义了带有一个限定的名为 “letter” 的元素。可接受的值只有小写字母 a - z 其中的一个:

<xs:element name="letter">

<xs:simpleType>
  <xs:restriction base="xs:string">
    <xs:pattern value="[a-z]"/>
  </xs:restriction>
</xs:simpleType>

</xs:element> 

下一个例子定义了带有一个限定的名为 “initials” 的元素。可接受的值是大写字母 A - Z 其中的三个:

<xs:element name="initials">

<xs:simpleType>
  <xs:restriction base="xs:string">
    <xs:pattern value="[A-Z][A-Z][A-Z]"/>
  </xs:restriction>
</xs:simpleType>

</xs:element> 

对一系列值的其他限定:下面的例子定义了带有一个限定的名为 “letter” 的元素。可接受的值是 a - z 中零个或多个字母:

<xs:element name="letter">

<xs:simpleType>
  <xs:restriction base="xs:string">
    <xs:pattern value="([a-z])*"/>
  </xs:restriction>
</xs:simpleType>

</xs:element> 

对空白字符的限定:如需规定对空白字符(whitespace characters)的处理方式,我们需要使用 whiteSpace 限定。

下面的例子定义了带有一个限定的名为 “address” 的元素。这个 whiteSpace 限定被设置为 “preserve”,这意味着 XML 处理器不会移除任何空白字符:

<xs:element name="address">

<xs:simpleType>
  <xs:restriction base="xs:string">
    <xs:whiteSpace value="preserve"/>
  </xs:restriction>
</xs:simpleType>

</xs:element> 

这个例子也定义了带有一个限定的名为 “address” 的元素。这个 whiteSpace 限定被设置为 “replace”,这意味着 XML 处理器将移除所有空白字符(换行、回车、空格以及制表符):

<xs:element name="address">

<xs:simpleType>
  <xs:restriction base="xs:string">
    <xs:whiteSpace value="replace"/>
  </xs:restriction>
</xs:simpleType>

</xs:element> 

这个例子也定义了带有一个限定的名为 “address” 的元素。这个 whiteSpace 限定被设置为 “collapse”,这意味着 XML 处理器将移除所有空白字符(换行、回车、空格以及制表符会被替换为空格,开头和结尾的空格会被移除,而多个连续的空格会被缩减为一个单一的空格):

<xs:element name="address">

<xs:simpleType>
  <xs:restriction base="xs:string">
    <xs:whiteSpace value="collapse"/>
  </xs:restriction>
</xs:simpleType>

</xs:element> 

对长度的限定:如需限制元素中值的长度,我们需要使用 length、maxLength 以及 minLength 限定。这个例子定义了带有一个限定的名为 “password” 的元素。其值最小为 5 个字符,最大为 8 个字符:

<xs:element name="password">

<xs:simpleType>
  <xs:restriction base="xs:string">
    <xs:minLength value="5"/>
    <xs:maxLength value="8"/>
  </xs:restriction>
</xs:simpleType>

</xs:element>
[实验目的] 1、学习如何使用XMLSPY集成开发环境完成XML Schema相关的开发工作。 2、掌握XML Schema与DTD之间的区别,能够完成两者之间的转换;掌握在XML Schema中如何定义元素和属性,如何使用限制、列表和合并派生自己的简单数据类型,如何定义复杂数据类型,全局/局部元素和数据类型之间的区别;如何将XML Schema文档关联到XML实例数据文档,并完成文档的有效性验证。 3、掌握如何准确定义数据之间的参照完整性约束,如何在模式中使用多态性支持,如何在文档中定义空值等等。 [实验内容和步骤] 1、使用XMLSPY集成开发环境,新建XML Schema文档,在各种不同的编辑视图中尝试采用不同的方式完成XML Schema文档的编辑和查看;并使用XMLSPY提供的便利,建立XMLSchema两者之间的关联,进行XML文档的良构以及有效性验证。 2、严格按照下图给出的文档模型,在XML Schema编辑环境的Schema视图中完成book.xsd的编写(不要使用Text视图进行编写): 在上图中,没有指定简单类型元素和属性的数据类型,请根据合理的情况,完成数据类型的创建(至少使用到限制方式中的三种以上的限制方面),请在IDE的Details视图->type和Facets中完成上述任务。 在上图中,有三个title元素分别表示book、section和figure的标题,请定义下述类型: titleType:1-100个字符的文本; bookTitleType:titleType类型限制派生的子类型,要求取枚举值“Data On the Web”、“TCP/IP Illustrated”等; sectionTitleType:titleType类型限制派生的子类型,要求必须形如“1.xxxx”、“1-1.xxxx”等等(表示第一节、第一节下面的第一节等等,注意section是递归的形式); figureTitleType:titleType类型限制派生的子类型,要求必须形如“1-1.xxxx” 、“1-1-1.xxxx”(表示第一节中的第一个图、第一节下面的第一节的第一个图等等); 然后编写book.xml,并使用多态性(即所有title的类型均为titleType,而数据实例中指明具体类型),请确保通过文档有效性验证。 3、在上次的DTD实验中,我们编写了SpyBase1.xml、SpyBase2.xml、以及SpyBase1.dtd和SpyBase2.dtd,这次需要完成SpyBase1.xsd和SpyBase2.xsd,建立模式与数据之间的关联,并进行文档有效性验证。在编写的XSD文档SpyBase1.xsd中,要求使用key/keyref描述数据的实体完整性以及数据之间的参照完整性(SpyBase2.xml不需要,因为已经使用嵌套消除了参照关系)。 [实验思考] 与ID/IDREF相比,key/keyref有哪些优点,在使用上有何不同? 假设SpyBase1.xml中的alias、mission、spy来自不同的命名空间中,如何在Schema中对其进行限定,请在XMLSPY中完成相应的xsd文档?修改SpyBase1.xml,并验证新的SpyBase1_2.xsd是否正确? [提交时间及内容] 最后提交时间 2013年?月?日 提交内容 提交book.xsd、book.xml(使用多态)。 提交SpyBase1. xsd、SpyBase2. xsd。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值