XMLSCHEMA教程

W3CXMLSchema教程XMLSCHEMA教程本教程是笔者学习W3C的《XMLSchemaTutorial》的笔记。如果你对原教程感兴趣，可以浏览。XMLSchema是W3C制定的基于XML格式的XML文档结构描述标准。作为一种文档描述语言，通常我们将其简写为XSD（XMLSchemaDefine）。XSD作为DTD（文档类型定义）的替代者，已经广泛地应用到各种商业应用。使用XSD，我们不仅可以描述XML文档的结构以便颁布业务标准，而且可以使用支持XSD的通用化XML解析器对XML文档进行解析并自动地检查其是否满足给定的业务标准。应用XSD校验XML文档的结构后，我们不仅验证了XML文档的有效性（Well-FormedDocument），还验证了XML文档的合法性，甚至验证了XML文档各域的值合法性（数据类型与编码值），而且这些验证工作不必我们编写任何代码，只需使用支持XSD的通用化XML文档解析器即可完成。这就给应用软件带来了巨大的灵活性，以前需要借助数据库或配置文件才能完成的参数化管理，现在只需按照新的业务需求发布新的XMLSchema即可。作为一个入门，下面列出一个XML文档及其XSD文档，使我们对XSD有个简单的认识：XML：?xmlversion=1.0?notexmlns==:schemaLocation=!/body/noteXSD：?xmlversion=1.0?（1）xs:schemaxmlns:xs=（2）targetNamespace===qualifiedxs:elementname=note（3）xs:complexType（4）xs:sequence（5）xs:elementname=totype=xs:string/（6）xs:elementname=fromtype=xs:string/（7）xs:elementname=headingtype=xs:string/（8）xs:elementname=bodytype=xs:string/（9）/xs:sequence/xs:complexType/xs:element/xs:schema说明如下：（1）?xmlversion=1.0ncoding=UTF-8?XML文档定义，描述本文档使用的XML标准版本及文档编码标准。（2）xs:schemaxmlns:xs====qualifiedxs:schema是所有XSD文档的根元素，其属性描述文档的名空间及文档引用；xmlns:xs=指示使用xs:作前缀的元素、属性、类型等名称是属于名空间的。targetNamespace=指示本文档定义的元素、属性、类型等名称属于名空间；xmlns=，即没有前缀的元素、属性、类型等名称是属于该名空间的。elementFormDefault=qualified指示使用本XSD定义的XML文档所使用的元素必须在本文档中定义且使用名空间前缀。（3）xs:elementname=note定义一个元素，该元素的名称是note，即XML中的note；（4）xs:complexTypenote元素的类型是复杂类型，具体格式由子元素定义；（5）xs:sequencenote元素的子元素必须按顺序出现。具体的顺序由子元素的定义顺序决定；（6）xs:elementname=totype=xs:string/定义一个元素to，其类型是string，且其是note的第1个子元素；（7）xs:elementname=fromtype=xs:string/定义一个元素from，其类型是string，且其是note的第2个子元素；（8）xs:elementname=headingtype=xs:string/定义一个元素heading，其类型是string，且其是note的第3个子元素；（9）xs:elementname=bodytype=xs:string/定义一个元素body，其类型是string，且其是note的第4个子元素；上面的说明可以看出我们描述的XML文档应满足这些要求：根元素是note；note可以包含四个子元素，分别是to、from、heading、body，且必须按to、from、heading、body的顺序出现；四个子元素都是string类型的。1格式良好文档满足下列要求的XML文档，称为格式良好的文档（Well-FormedDocument）：（1）使用XML定义打头，如：?xmlversion=1.0encoding=UTF-8?；（2）文档仅包含一个唯一的根元素；（3）起始标记(xxx)必须与结束标记(/xxx)匹配；（4）大小写敏感；（5）所有元素是闭合的(必须与配套)；（6）所有元素嵌套是正确的；（7）所有属性使用或’’括；（8）entitiesmustbeusedforspecialcharacters。应注意到，满足上述要求的文档只能算是有效的文档，但不能算是合法的文档。例如，业务标准要求文档中必须包含5个SEG元素，如果文档中仅包含了4个，它仍是格式良好的文档，但不满足业务标准要求，是一个非法的文档。2XSD应用的场合（1）定义文档中可以出现的元素；（2）定义文档中可以出现的属性；（3）定义元素包含哪些子元素；（4）定义元素出现的顺序；（5）定义元素出现的次数；（6）定义哪些元素是空或可以包含text；（7）定义元素与属性的数据类型；（8）定义元素与属性的缺省值或固定值或值范围、值列表。3XSD相对于DTD的优势（1）XSD支持数据类型；易于描述许可的文档组成；易于校验数据的合法性;易于使用数据库中的数据；易于定义数据的约束；易于定义数据的模式；易于在不同数据类型间进行格式转换（2）XSD使用XML语法；（3）XSD使数据交换更安全，因为它描述了数据的格式，避免了歧义；（4）XSD可以扩展，支持类型的扩展和结构的扩展。4文档引用XSD支持名空间（NameSpace）和文档引用。通过名空间，可以避免文档引用中可能导致的名称重复问题。W3C规定XSD的名空间使用URI作为名称。以前面的XML为例：notexmlns==:schemaLocation=xmlns=指示本文档缺省的名空间，即没有前缀的所有的元素应在该空间中定义；xmlns:xsi=指示本文档要引用名空间定义的名称，其前缀是xsi；xsi:schemaLocation=名空间的XSD文档是note.xsd。如果要引用多个名空间的XSD文档，则使用空格分隔多个‘Namespacexsd’对。例如：。如果XSD文档没有使用名空间，则使用xsi:noNamespaceSchemaLocation=note.xsd代替xsi:schemaLocation。5简单元素描述简单元素指只包含text的XML元素，它没有任何子元素或属性，如：sex男/sex。简单元素可以附加地定义其缺省值或固定值。XSD定义简单元素的格式是：xs:elementname=xxxtype=ttt[default=defval][fixed=fixedval]。其中ttt使用XSD标准定义的基本类型，即：xs:string、xs:decimal、xs:integer、xs:boolean、xs:date、xs:time等。例如：xs:elementname=”sex”type=”xs:string”default=”男”。使用上述方式定义的简单元素只能限定元素的数据类型、缺省值、固定值。如果希望限定该简单元素的取值范围等约束，则应使用简单类型定义，并在简单类型中嵌套值约束子元素。如：xs:elementname=sexxs:simpleTypexs:restrictionbase=xs:stringxs:enumerationvalue=男/xs:enumerationvalue=女//xs:restriction/xs:simpleType/xs:element其中，约束的定义方式参考第6节。6复杂元素描述复杂元素指包含属性或子元素的XML元素，如：studentname=”Li”sex=”男”，主要包括下列四类：空元素：只包含属性的元素。如：studentname=”li”/；只包含属性与子元素的元素。如：nametype=”realname”firstnameJack/firstnamelastnameTom/lastname/name只包含属性与text的元素。如：nametype=”firstname”Jack/name只包含属性、text和子元素的元素。如：nametype=”realname”Yournameis:firstnamexxx/firstnamelastnamexxx/lastname/name复杂元素是一种复杂类型，可以使用下面两种描述方式，一是复合结构，二是分离结构。复合结构，则直接将复杂类型定义为复杂元素的子元素；分离结构则是将复杂类型定义在外部，由复杂元素引用。复合结构xs:elementname=xxxxs:complexType.../xs:complexType/xs:element分离结构xs:elementname=xxxtype=”yyy”/xs:complexTypename=”yyy”.../