xml schema编写

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#schema #xml #string #whitespace #integer #extension

 

什么是schema：

 

  • XML Schema 是基于 XML 的 DTD 替代者。
  • XML Schema 描述 XML 文档的结构。
  • XML Schema 语言也称作 XML Schema 定义（XML Schema Definition，XSD）。

 XML Schema 支持数据类型

  • XML Schema 最重要的能力之一就是对数据类型的支持。

通过对数据类型的支持：

  • 可更容易地描述允许的文档内容
  • 可更容易地验证数据的正确性
  • 可更容易地与来自数据库的数据一并工作
  • 可更容易地定义数据约束（data facets）
  • 可更容易地定义数据模型（或称数据格式）
  • 可更容易地在不同的数据类型间转换数据

 

XML Schema 使用 XML 语法

另一个关于 XML Schema 的重要特性是，它们由 XML 编写。

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

我们把符合 XML 语法的文档称为形式良好的 XML 文档，比如：

  • 它必须以 XML 声明开头
  • 它必须拥有唯一的根元素
  • 开始标签必须与结束标签相匹配
  • 元素对大小写敏感
  • 所有的元素都必须关闭
  • 所有的元素都必须正确地嵌套
  • 必须对特殊字符使用实体

 

编写schema的核心的语法

 

让我们看看这个名为 "shiporder.xml" 的 XML 文档：

 

这是这个名为 "shiporder.xsd" 的 schema 文件的文档清单：

 

分割 Schema

前面的设计方法非常容易，但当文档很复杂时却难以阅读和维护。

接下来介绍的设计方法基于首先对所有元素和属性的定义，然后再使用 ref 属性来引用它们。

这是用新方法设计的 schema 文件：

使用指定的类型（Named Types）

第三种设计方法定义了类或者类型，这样使我们有能力重复使用元素的定义。具体的方式是：首先对简易元素和复合元素进行命名，然后通过元素的 type 属性来指向它们。

这是利用第三种方法设计的 schema 文件 ("shiporder.xsd")：

 

 

 

 

 

下面则是schema中一些常用的概念

 

  1:对 XML Schema 的引用

 

 

 

 2:schema元素

 

 

<schema> 元素

<schema> 元素是每一个 XML Schema 的根元素：

<?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"?>
 
<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：

下面的片断：

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：

这个片断：

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

显示被此 schema 定义的元素 (note, to, from, heading, body) 来自命名空间： "http://www.w3school.com.cn"。

这个片断：

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

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

这个片断：

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。

在 XML 文档中引用 Schema

此 XML 文档含有对 XML Schema 的引用：

<?xml version="1.0"?>

<note xmlns="http://www.w3school.com.cn"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.w3school.com.cn note.xsd">

<to>George</to>
<from>John</from>
<heading>Reminder</heading>
<body>Don't forget the meeting!</body>
</note>

代码解释：

下面的片断：

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

规定了默认命名空间的声明。此声明会告知 schema 验证器，在此 XML 文档中使用的所有元素都被声明于 "http://www.w3school.com.cn" 这个命名空间。

一旦您拥有了可用的 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://www.w3school.com.cn note.xsd
3：定义简易元素
什么是简易元素？
简易元素指那些仅包含文本的元素。它不会包含任何其他的元素或属性。
不过，“仅包含文本”这个限定却很容易造成误解。文本有很多类型。它可以是 XML Schema 定义中包括的类型中的一种（布尔、字符串、数据等等），或者它也可以是您自行定义的定制类型。
您也可向数据类型添加限定（即 facets），以此来限制它的内容，或者您可以要求数据匹配某种特定的模式。
 

   

    
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 




    
例子：


    
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"/>

    

 4：属性定义

 

什么是属性？

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。

如何声明属性？

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。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

实例

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"/>

对内容的限定

当 XML 元素或属性拥有被定义的数据类型时，就会向元素或属性的内容添加限定。

假如 XML 元素的类型是 "xs:date"，而其包含的内容是类似 "Hello World" 的字符串，元素将不会（通过）验证。

通过 XML schema，您也可向您的 XML 元素及属性添加自己的限定。这些限定被称为 facet（编者注：意为(多面体的)面，可译为限定面）。您会在下一节了解到更多有关 facet 的知识。

 

5：内容限定 

 

 

对值的限定

下面的例子定义了带有一个限定且名为 "age" 的元素。age 的值不能低于 0 或者高于 120：

<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>

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>

上面的例子也可以被写为：

<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>

注释：在这种情况下，类型 "carType" 可被其他元素使用，因为它不是 "car" 元素的组成部分。

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>

下一个例子也定义了带有一个限定的名为 "initials" 的元素。可接受的值是大写或小写字母 a - z 其中的三个：

<xs:element name="initials">

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

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>

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。举个例子，"sToP"将会通过这种模式的验证，但是 "Stop"、"STOP" 或者 "stop" 无法通过验证：

<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>

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。

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。
5:复合元素

什么是复合元素？

复合元素指包含其他元素及/或属性的 XML 元素。

有四种类型的复合元素：

  • 空元素
  • 包含其他元素的元素
  • 仅包含文本的元素
  • 包含元素和文本的元素

注释：上述元素均可包含属性！

 

四种类型的复合元素实例：

 

 

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：
 
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：
 


 


复合空元素：
一个空的 XML 元素：
<product prodid="1345" />


上面的 "product" 元素根本没有内容。为了定义无内容的类型，我们就必须声明一个在其内容中只能包含元素的类型，但是实际上我们并不会声明任何元素，比如这样：


<xs:element name="product">
  <xs:complexType>
    <xs:complexContent>
      <xs:restriction base="xs:integer">
        <xs:attribute name="prodid" type="xs:positiveInteger"/>
      </xs:restriction>
    </xs:complexContent>
  </xs:complexType>
</xs:element>


在上面的例子中，我们定义了一个带有复合内容的复合类型。complexContent 元素给出的信号是，我们打算限定或者拓展某个复合类型的内容模型，而 integer 限定则声明了一个属性但不会引入任何的元素内容。


不过，也可以更加紧凑地声明此 "product" 元素：


<xs:element name="product">
  <xs:complexType>
    <xs:attribute name="prodid" type="xs:positiveInteger"/>
  </xs:complexType>
</xs:element>


或者您可以为一个 complexType 元素起一个名字，然后为 "product" 元素设置一个 type 属性并引用这个 complexType 名称（通过使用此方法，若干个元素均可引用相同的复合类型）：


<xs:element name="product" type="prodtype"/>

<xs:complexType name="prodtype">
  <xs:attribute name="prodid" type="xs:positiveInteger"/>
</xs:complexType>




复合类型仅包含元素


XML 元素，"person"，仅包含其他的元素：


<person>
<firstname>John</firstname>
<lastname>Smith</lastname>
</person>


您可在 schema 中这样定义 "person" 元素：


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


 


注意：这个里面的元素是不含属性的简单类型；


请留意这个 <xs:sequence>。它意味着被定义的元素必须按上面的次序出现在 "person" 元素中。


或者您可以为 complexType 元素设定一个名称，并让 "person" 元素的 type 属性来引用此名称（如使用此方法，若干元素均可引用相同的复合类型）：


<xs:element name="person" type="persontype"/>

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


 


 


仅含文本的复合元素
此类型仅包含简易的内容（文本和属性），因此我们要向此内容添加 simpleContent 元素。当使用简易内容时，我们就必须在 simpleContent 元素内定义扩展或限定，就像这样：
<xs:element name="某个名称">
  <xs:complexType>
    <xs:simpleContent>
      <xs:extension base="basetype">
        ....
        ....
      </xs:extension>     
    </xs:simpleContent>
  </xs:complexType>
</xs:element>


 


 


 


如果是以下元素：


 


则


<person sex="man">


   <name language="chinese">ccz</name>


   <age>198X</age>


</person>


 


则：


 


<xs:complexType name="persontype">
  <xs:sequence>
    <xs:element name="firstname" type="xs:string">


      <xs:complexType>


         <xs:simpleContent>


             <xs:extendion base="">


               <xs:attribute name="language"/>


              </xs:extendion>


          </xs:simpleContent>


      </xs:complexType>


    <xs:element> 
      <!--简单元素 -->


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


 <!--属性必须放在元素定义之后 -->


 <xs:attribute name="sex" />
</xs:complexType>

复合元素的例子

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）含子元素的复合元素如何定义：

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。

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schema教程 XML Schema是以XML语言为基础的，它用于可替代DTD。一份XML schema文件描述了XML文档的结构XML Schema语言也被称为XML Schema Definition (XSD)（XML Schema定义）.在本章教程你将学习如何读取和建立XML Schemas，以及为什么XML Schemas比DTDs的功能更为强大，还有如何在你的程序中使用XML
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