XML Schema(XSD)编程规范（一）

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本文介绍XML Schema (XSD) 的基础知识及应用实例，涵盖XSD编写规则、元素与属性定义、复合类型创建等内容。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

今天是2011/10/13日，下面我将详细的说明XML schema（XSD）的编写

1.xsd 是xml的扩展语言，它是一种格式约束，表示一种规则，是一种结构化的数据结构说明

xsd是dtd 的继任者
xsd有比dtd更加的灵活和多变
xsd是基于xml编写的
xsd支持数据结构，而且还可以直接到处对象
xsd支持命名空间

xml schema 使用 XML 语法
由 XML 编写 XML Schema 有很多好处：
    不必学习新的语言
    可使用 XML 编辑器来编辑 Schema 文件
    可使用 XML 解析器来解析 Schema 文件
    可通过 XML DOM 来处理 Schema
    可通过 XSLT 来转换 Schema

2.下面我来演示一个小例子：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<xs:schema id="note"
    targetNamespace="http://tempuri.org/note.xsd"
    elementFormDefault="qualified"
    xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
>
	<xs:element name="note">
		<xs:complexType>
			<xs:sequence>
				<xs:element name="note1" type="xs:string" minOccurs="0" maxOccurs="1"></xs:element>
				<xs:element name="note2" type="xs:string" minOccurs="0" maxOccurs="1"></xs:element>
			</xs:sequence>
		</xs:complexType>
	</xs:element>
</xs:schema>

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<note xmlns="http://www.w3school.com.cn"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation= "http://tempuri.org/note.xsd D:\C#\XML\XML\note.xsd">
	<note1>note1</note1>
	<note2>note2</note2>
</note>

这两个xml和xml schema是对应的

以后我们将讲解为什么xml schema 会这样写

3.基本知识

xsd基本标签

<xs:schema>

<?xml version="1.0"?>

<xs:schema>

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

<schema> 元素可包含属性。一个 schema 声明往往看上去类似这样：

 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<xs:schema id="note"
    targetNamespace="http://tempuri.org/note.xsd"
    elementFormDefault="qualified"
    xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
>

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

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://tempuri.org/note.xsd"

显示被此 schema 定义的元素 (note, to, from, heading, body) 来自命名空间： "http://tempuri.org/note.xsd"。

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。

您拥有了可用的 XML Schema 实例命名空间：

xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

您就可以使用 schemaLocation 属性了。此属性有两个值。第一个值是需要使用的命名空间。第二个值是供命名空间使用的 XML schema 的位置：

xsi:schemaLocation= "http://tempuri.org/note.xsd D:\C#\XML\XML\note.xsd"

<xs：element >

<xs:element name="name" type="xs:string" />

此处 name指元素的名称，xs:string 指元素的数据类型。XML Schema 拥有很多内建的数据类型。

上面是内置的数据类型结构表

小例子：

<lastname>chen</lastname>
<age>24</age>
<dateborn>1980-03-27</dateborn>

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"/>

元素的默认值和固定值

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

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

<xs:attribute>

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"/>

复合元素

复合元素，"product"，是空的：

<product pid="1345"/>

复合元素，"employee"，仅包含其他元素：

<employee>
<firstname>John</firstname>
<lastname>Smith</lastname>
</employee>

复合元素，"food"，仅包含文本：

<food type="dessert">Ice cream</food>

复合元素，"description"，包含元素和文本：

<description>
It happened on <date lang="norwegian">03.03.99</date> ....
</description>

1.通过命名此元素，可直接对"employee"元素进行声明，就像这样：

<xs:element name="employee">
  <xs:complexType>
    <xs:sequence>
      <xs:element name="firstname" type="xs:string"/>
      <xs:element name="lastname" type="xs:string"/>
    </xs:sequence>
  </xs:complexType>
</xs:element>

2. "employee" 元素可以使用 type 属性，这个属性的作用是引用要使用的复合类型的名称：

<xs:element name="employee" type="personinfo"
/>
<xs:complexType name="personinfo"
>
  <xs:sequence>
    <xs:element name="firstname" type="xs:string"/>
    <xs:element name="lastname" type="xs:string"/>
  </xs:sequence>
</xs:complexType

如果您使用了上面所描述的方法，那么若干元素均可以使用相同的复合类型，比如这样：

<xs:element name="employee" type="personinfo"/>
<xs:element name="student" type="personinfo"/>
<xs:element name="member" type="personinfo"/>

<xs:complexType name="personinfo">
  <xs:sequence>
    <xs:element name="firstname" type="xs:string"/>
    <xs:element name="lastname" type="xs:string"/>
  </xs:sequence>
</xs:complexType>

您也可以在已有的复合元素之上以某个复合元素为基础，然后添加一些元素，就像这样：

<xs:element name="employee" type="fullpersoninfo"/>

<xs:complexType name="personinfo">
  <xs:sequence>
    <xs:element name="firstname" type="xs:string"/>
    <xs:element name="lastname" type="xs:string"/>
  </xs:sequence>
</xs:complexType>

<xs:complexType name="fullpersoninfo">
  <xs:complexContent>
    <xs:extension base="personinfo">

      <xs:sequence>
        <xs:element name="address" type="xs:string"/>
        <xs:element name="city" type="xs:string"/>
        <xs:element name="country" type="xs:string"/>
      </xs:sequence>
    </xs:extension>
  </xs:complexContent>
</xs:complexType>

XSD限制

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。

1.对值的限定

<xs:element name="age">
<xs:simpleType>
  <xs:restriction base="xs:integer">
    <xs:minInclusive value="0"/>
    <xs:maxInclusive value="120"/>
  </xs:restriction>
</xs:simpleType>
</xs:element>

2.对一组值的限定

<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>

<xs:element name="car" type="carType"
/>

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

3.对一系列的值的限定

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>

下一个例子定义了带有一个限定的名为 "choice 的元素。可接受的值是字母 x, y 或 z 中的一个：

<xs:element name="choice">

<xs:simpleType>
  <xs:restriction base="xs:string">
    <xs:pattern value="[xyz]"/>
  </xs:restriction>
</xs:simpleType>

</xs:element>

下一个例子定义了带有一个限定的名为 "prodid" 的元素。可接受的值是五个阿拉伯数字的一个序列，且每个数字的范围是 0-9：

<xs:element name="prodid">

<xs:simpleType>
  <xs:restriction base="xs:integer">
    <xs:pattern value="[0-9][0-9][0-9][0-9][0-9]"/>
  </xs:restriction>
</xs:simpleType>

</xs:element>

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>

下面的例子定义了带有一个限定的名为"letter"的元素。可接受的值是一对或多对字母，每对字母由一个小写字母后跟一个大写字母组成。

<xs:element name="letter">

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

</xs:element>

下面的例子定义了带有一个限定的名为 "gender" 的元素。可接受的值是 male 或者 female：

<xs:element name="gender">

<xs:simpleType>
  <xs:restriction base="xs:string">
    <xs:pattern value="male|female"/>
  </xs:restriction>
</xs:simpleType>
</xs:element>

下面的例子定义了带有一个限定的名为 "password" 的元素。可接受的值是由 8 个字符组成的一行字符，这些字符必须是大写或小写字母 a - z 亦或数字 0 - 9：

<xs:element name="password">

<xs:simpleType>
  <xs:restriction base="xs:string">
    <xs:pattern value="[a-zA-Z0-9]{8}"/>
  </xs:restriction>
</xs:simpleType>

</xs:element>

4.对空白字符的限定

<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>

5.对长度的限定

本例定义了带有一个限定且名为 "password" 的元素。其值必须精确到 8 个字符：

<xs:element name="password">

<xs:simpleType>
  <xs:restriction base="xs:string">
    <xs:length value="8"/>
  </xs:restriction>
</xs:simpleType>

</xs:element>

这个例子也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>

数据类型的限定

限定	描述
enumeration	定义可接受值的一个列表
fractionDigits	定义所允许的最大的小数位数。必须大于等于0。
length	定义所允许的字符或者列表项目的精确数目。必须大于或等于0。
maxExclusive	定义数值的上限。所允许的值必须小于此值。
maxInclusive	定义数值的上限。所允许的值必须小于或等于此值。
maxLength	定义所允许的字符或者列表项目的最大数目。必须大于或等于0。
minExclusive	定义数值的下限。所允许的值必需大于此值。
minInclusive	定义数值的下限。所允许的值必需大于或等于此值。
minLength	定义所允许的字符或者列表项目的最小数目。必须大于或等于0。
pattern	定义可接受的字符的精确序列。
totalDigits	定义所允许的阿拉伯数字的精确位数。必须大于0。
whiteSpace	定义空白字符（换行、回车、空格以及制表符）的处理方式。