火龙果XML基础知识

第1讲XML基础XML技术概述XML的基本语法XML的约束模式

DTD

DTD的语法细节

XMLSchema名称空间引入XMLSchema文档

XML技术概述XML的起源与作用

XML文档结构

XML与HTML的比较

XML与数据库的比较

为什么要学XML？

XML离你的工作有多远？XML是一种通用的数据交换格式许多系统的配置文件都使用XML格式JSP文档也逐步向XML语法格式过渡许多项目都采用XML作为数据交换格式在日常应用中会经常看见XML格式的文件掌握XML是软件开发人员的一项基本技能Struts1.x,struts2.x,spring,hibernate,ibatis等任意一个javaee框架中都要用到XML。

什么是配置文件

配置文件就是记录应用程序的配置信息的文件。

传统配置文件的格式：#Db.PropertiesDBServer=00Database=empPort=1443Username=zxxPassword=123XML的起源与作用

在线电子商务活动交换的电子文档必须采用某种标准格式，统一电子文档的标准规范是电子商务的基础。HTML不适合作为电子商务的文档标准。SGML（StandardGeneralizedMarkupLanguage）过于复杂，无法适应网络上的日常应用。W3C于1998年2月批准了XML（ExtensibleMarkupLanguage）的1.0版本。XML是对SGML的简化，语法与HTML非常相似。XML具有SGML的强大功能和可扩展性，同时又具有HTML的简单性。XML文档很容易创建，并且结构清晰，不仅让人能够明白，还让计算机也能够明白。XML作为一种公订的、开放的标准，不受知识产权的限制。

一个XML文档案例

<书架> <书> <书名>Java就业培训教程</书名> <作者>张孝祥</作者> <售价>39.00元</售价> </书> <书> <书名>JavaScript网页开发</书名> <作者>张孝祥</作者> <售价>28.00元</售价> </书></书架>XML文档结构<书架> <书> <书名></书名> <作者></作者> <售价></售价> </书></书架>XML与HTML的比较

HTML将数据和其显示效果混在一起，它是一种表现技术;XML文档只是存储了数据和描述了数据之间的关系，没有规定该如何显示数据。HTML的格式要求比较松散；而XML是非常严格的标记语言。HTML的标记集合是固定的；而XML只是提供了一个标准，人们可以按照这个标准来定义自己专用的标记。XML允许粒度更新，HTML不支持类似功能。XML不是HTML的升级，也不是HTML的替代产品。HTML目前已经不再是WEB标记的标准，它已经被XHTML所取代，XHTML是HTML和XML的混合物，是XML在WEB领域的一种应用。XHTML只是XML的具体应用之一。

XML与数据库的比较

一个XML文档就像数据库中一个表，具有三个要素：文档结构、文档数据和文档样式。XML文档的结构相当于数据库的表结构。XML标签内嵌套的数据就相当与数据库表中的某个字段内的数据。数据库表中的数据可以采用表格、表单或其它形式显示，还可以用程序来查询、运算、修改。XML文档中的数据也可以被其他应用程序查询、运算、修改和以多种方式显示。多个XML文档的元素之间还可以像数据库的表字段一样定义主外键关系，可以把XML文档看成是一个非常小型的数据库。XML非常适合信息交换，但不适合于大批量的数据存储量和处理。XML的基本语法

文档声明元素定义属性定义注释空格和换行的处理CDATA区特殊字符处理指令（processinginstruction）

文档声明

最简单的声明语法：

<?xmlversion="1.0"?>用encoding属性说明文档的字符编码：

<?xmlversion="1.0"encoding="GB2312"?>

用standalone属性说明文档是否独立：

<?xmlversion="1.0"encoding="GB2312"standalone="yes"?>动手体验：加深对encoding属性的理解！元素定义一个XML元素由一个标记来定义，包括开始和结束标记以及其中的内容，例如：

<书名>Java就业培训教程</书名>一个元素中可以嵌套若干子元素。格式良好的XML文档必须有且仅有一个根元素，其它元素都是这个根元素的子孙元素。

空元素可以不使用结束标记，但必须在起始标记的结束定界符（>）前面增加一个正斜杠（/）字符，例如：

<imgsrc="log.gif"/>所有的元素都必须合理的嵌套，绝对不允许标签交叉，例如：

<b>welcometo<i></b></i>元素的标记名称规范可以包含字母、数字以及其它一些可见字符，但必须遵守下面的一些规范：区分大小写，例如，<P>和<p>是两个不同的标记。不能以数字或"_"(下划线)开头。不能以字符组合xml(或XML、或Xml等)开头。不能包含空格。名称中间不能包含冒号（:）。元素的标记名称建议不要使用“.”，因为在很多程序语言中，“.”用于引用对象的属性。最好不要用减号（-），而以下划线（_）代替，以避免与表达式中的减号（-）运算符发生冲突。名称尽量简短，以减少XML文档的大小。名称的大小写尽量采用同一标准，要么全部大写，要么全部小写。名称可以使用非英文字符，例如中文，但是有些软件可能不支持非英文字符以外的字符，在使用时应考虑这种情况。属性定义一个标签可以有多个属性，每个属性都有它自己的名称和取值，例如：

<售价单位="元">58</售价>属性值一定要用双引号（“）或单引号（‘）引起来属性名称和属性值之间的“=”两边不能有空格属性遵循与标签相同的命名规范

属性可以被改成用子元素来描述同样的信息，例如：<作者> <姓名>张孝祥</姓名> <email>it315@</email></作者><作者姓名=“张孝祥”email=“it315@”></作者>注释用“<!--注释-->”这种格式加入注释XML声明之前不能有注释一对注释符号之中不能包含另一对注释符号，例如：

<!--大段注释

…… <!--局部注释--> …… -->

动手体验：Tomcat/conf/server.xml文件中加入中文注释的问题！空格和换行的处理

对于XML中的标签以外的所有空格和换行，XML解析程序都要一个个如实地交给下游程序去处理。下面两段内容的意义是不一样的第一段：<网址></网址>

第二段：

<网址>

</网址>由于在XML中，空格和换行都作为原始内容被处理，所以，在编写XML文件时，使用换行和缩进等方式来让原文件中的内容清晰可读的“良好”书写习惯可能要被迫改变。CDATA区

问题：

XML文档中包含类似“Elementslooklike<this>”的文本，其中的“<this>”将被解析程序解释成一个元素，而人们实际想要的是“<this>”所表示的原义文本。CDATA区全称为characterdata，以“<![CDATA[”开始，以“]]>”结束，在两者之间嵌入不想被解析程序解析的原始数据，解析器不对CDATA区中的内容进行解析，而是将这些数据原封不动地交给下游程序去处理。

CDATA区中的起始和结束处有和没有空格和换行字符是有区别的，例如：

<![CDATA[]]>

和

<![CDATA[

]]>“<![CDATA[”不能写成“<![cdata[”或“<![Cdata[”。CDATA区内部不能出现字符串“]]>”，该如何解决？特殊字符动手体验：加深对特殊字符的了解！处理指令处理指令是processinginstruction的中文翻译，通常简称PI，用来为处理XML文档的应用程序提供指示信息。处理指令以“<?”作为开头，以“?>”作为结尾，XML声明语句就是最常见的一种处理指令。XML分析器把处理指令原封不动地传给应用程序，由应用程序来解释这个指令，按照它所提供的信息进行处理。例如，在某个XML文档中可以包含下面的语句来告诉浏览器使用book.css控制其显示效果：

<?xml-stylesheettype="text/css"href="book.css"?>动手体验：使用CSS控制XML文档的显示！XML约束模式纲要

格式良好的（Well-formed）XMLXML的约束模式XML约束模式语言有效的（Valid）XML

格式良好的（Well-formed）XML计算机程序在处理XML文档之前，首先必须能够解析出XML文档内容中的各个元素的相关信息。用于解析XML文档的解析器程序对应的英文术语叫Parser。要让计算机程序解析出XML文档内容所表述的信息，XML文档更应该严格遵循一定的语法。遵守XML基本语法规则和规范的XML文档就可以称之为“Well-formedXML”，中文意思就是“格式良好的XML”。XML的约束模式

为什么要有约束模式?

举例: <?xmlversion="1.0"encoding="gb2312"?> <书架> <书> <书名>Java就业培训教程</书名> <作者姓名="张孝祥"/> <售价单位="元">38</售价> <售价单位="元">28</售价> </书> </书架>如果没有为一个XML文档指定约束模式，那么该文档中可以包含任何类型的标记；如果为一个XML文档指定了约束模式，那么它必须需满足约束模式所规定的结构、数据类型和数据关联等内容。约束模式定义了XML文档中允许出现的元素名（也就是标记名）、元素中的属性、元素中的内容类型以及元素之间的嵌套关系和出现顺序。XML约束模式不仅定义了XML文档的词汇表，它还定义了一个XML文档必须遵循什么样的结构。如果把一个XML文件看作是数据库中的一个表，那么XML约束模式就相当于数据库表结构的定义。XML的约束模式语言

用作XML约束模式的内容也需要遵循一定的语法规则，这些语法规则就形成了XML约束模式语言。

XML约束模式语言是用来创造XML标记语言的语言，这种用于定义另一种语言的语言被称为元语言。

约束模式通常都是在一个单独的文件中进行定义，这个文件被称作模式文档。

与模式文档的概念相对应，依照模式文档编写的XML文档被称为实例文档。

先后出现的XML约束模式语言有XMLDTD、XDR、SOX、XMLSchema等等，其中应用最广泛和具有代表意义的是XMLDTD和XMLSchema。

有效的（Valid）XML

一个遵守XML的基本语法规则、且符合为它指定的某个XML约束模式的XML文档就可以称之为“ValidXML”文档，中文意思就是“有效的XML”文档。一个XML文档并不一定需要是有效的，但必须是格式良好的。将一个XML文档和它所引用的XML约束模式进行比较分析，看其中的内容是否符合XML约束模式的过程叫校验（validation），校验过程也是通过解析器程序软件（Parser）来处理的。根据能否对XML文档进行约束模式校验，可以将XML解析器分为两类：非校验类解析器和校验类解析器。DTD（DocumentTypeDefinition）对DTD的初步认识在XML文档中引入外部DTD文件

在XML文档中直接嵌入DTD定义语句

元素定义

属性定义

实体定义

对DTD的初步认识文件清单：book.xml<?xmlversion="1.0"?><书架> <书> <书名>Java就业培训教程</书名> <作者>张孝祥</作者> <售价>39.00元</售价> </书> <书> <书名>JavaScript网页开发</书名> <作者>张孝祥</作者> <售价>28.00元</售价> </书></书架>文件清单：book.dtd

<!ELEMENT书架(书+)> <!ELEMENT书(书名,作者,售价)> <!ELEMENT书名(#PCDATA)> <!ELEMENT作者(#PCDATA)> <!ELEMENT售价(#PCDATA)>DTD文件应该使用UTF-8或Unicode编码。

在XML文档中引入外部DTD文件

XML文档通过使用DOCTYPE声明语句（文档类型定义语句）来指明它所遵循的DTD文件，DOCTYPE声明语句紧跟在XML文档声明语句后面，有两种格式： （1）<!DOCTYPE文档类型名称SYSTEM"DTD文件的URL">

（2）<!DOCTYPE文档类型名称PUBLIC"DTD名称""DTD文件的URL">例如： （1）<!DOCTYPE书架SYSTEM"book.dtd">

（2）<!DOCTYPEweb-appPUBLIC "-//SunMicrosystems,Inc.//DTDWebApplication2.3//EN" "/dtd/web-app_2_3.dtd">DTD标识名称应符合一些标准的规定，对于ISO标准的DTD以ISO三个字母开头；被改进的非ISO标准的DTD以加号“+”开头；未被改进的非ISO标准的DTD以减号“-”开头。对于一些已经制订成为了行业标准的DTD文件，一些相应的解释器程序可能已经将它们内嵌进去，所以在解析时并不一定要到从指定的URL上进行下载。在XML文档中引入外部DTD文件范例文件清单：book.xml<?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"standalone="no"?><!DOCTYPE书架SYSTEM"book.dtd"><书架> <书> <书名>Java就业培训教程</书名> <作者>张孝祥</作者> <售价>39.00元</售价> </书> <书> <书名>JavaScript网页开发</书名> <作者>张孝祥</作者> <售价>28.00元</售价> </书></书架>文件清单：book.dtd

<!ELEMENT书架(书+)> <!ELEMENT书(书名,作者,售价)> <!ELEMENT书名(#PCDATA)> <!ELEMENT作者(#PCDATA)> <!ELEMENT售价(#PCDATA)>动手体验：用浏览器打开book.xml文件在XML文档中引入外部DTD文件实验

Tomcat4.x/webapps/examples/WEB-INF/web.xml文件：<!DOCTYPEweb-appPUBLIC "-//SunMicrosystems,Inc.//DTDWebApplication2.3//EN" "/dtd/web-app_2_3.dtd">...动手体验：访问DOCTYPE语句中的"DTD文件的URL"动手体验：查看删除DOCTYPE语句后的启动错误！在XML文档中直接嵌入DTD定义语句

在XML文档中直接嵌入DTD定义语句：<?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"standalone="yes"?><!DOCTYPE根元素名[ DTD定义语句

……]>引入外部DTD文件的同时加入DTD定义语句：<!DOCTYPEweb-app PUBLIC"-//SunMicrosystems,Inc.//DTDWebApplication2.3//EN" "/dtd/web-app_2_3.dtd"[ !ENTITYcopyrightSYSTEM"/copyright.xml"]>在XML文档中直接嵌入DTD的例子

<?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"standalone="yes"?><!DOCTYPE书架[ <!ELEMENT书架(书+)> <!ELEMENT书(书名,作者,售价)> <!ELEMENT书名(#PCDATA)> <!ELEMENT作者(#PCDATA)> <!ELEMENT售价(#PCDATA)>]><书架> <书> <书名>Java就业培训教程</书名> <作者>张孝祥</作者> <售价>39.00元</售价> </书> ...</书架>XML文档的组成单元

XML声明（declaration）DOCTYPE声明语句

处理指令（processinginstruction）元素（element）注释（comment）CDATA区元素定义

语法格式：

<!ELEMENT元素名称使用规则>

举例：

<!ELEMENT书架(书名,作者,售价)>

<!ELEMENT书名(#PCDATA)>使用规则：(#PCDATA)

是parsedcharacterdata的简写(书名,作者,售价)(书名,#PCDATA)EMPTY

例如，<!ELEMENTHREMPTY>定义的元素形式为<HR/>

ANY

元素定义细节

DTD使用与XML文档同样的注释方式：<!--注释内容-->每条元素定义语句的顺序是无关紧要的具有不同用途的元素不能使用相同的元素名一个元素的各个组成成份之间可以有各种关系：

<!ELEMENTMYFILE(TITLEAUTHOREMAIL)> <!ELEMENTMYFILE(TITLE,AUTHOR,EMAIL)> <!ELEMENTMYFILE(TITLE|AUTHOR|EMAIL)>在元素的使用规则中可以定义子元素出现的次数：

(书+)、(书?)、(书*)、(书)一对圆括号()可用于将括在其中的内容组合成一个可统一操作的分组，分组中可以嵌套更小的分组。

<!ELEMENTMYFILE((TITLE*,AUTHOR?,EMAIL)*|COMMENT)>

定义元素出现顺序实验

Tomcat4.x/webapps/examples/WEB-INF/web.xml文件：<!DOCTYPEweb-appPUBLIC "-//SunMicrosystems,Inc.//DTDWebApplication2.3//EN" "/dtd/web-app_2_3.dtd"><web-app><display-name>TomcatExamples</display-name><description>TomcatExampleservletsandJSPpages.</description>...动手体验：查看颠倒<display-name>和<description>元素的顺序后的启动错误！属性定义

语法格式：

<!ATTLIST元素名 属性名1属性类型设置说明 属性名2属性类型设置说明

…… >举例：<!ATTLIST商品 类别CDATA#REQUIRED

颜色CDATA#IMPLIED>应用：

<商品类别="服装"颜色="黄色">…</商品> <商品类别="服装">…</商品>属性定义设置说明

举例：<!ATTLIST页面作者 姓名CDATA#IMPLIED

年龄CDATA#IMPLIED

联系信息CDATA#REQUIRED

网站职务CDATA#FIXED"页面作者"

个人爱好CDATA"上网">设置说明：

#REQUIRED#IMPLIED#FIXED

直接使用默认值

属性定义类型

CDATAENUMERATEDIDIDREF和IDREFSNMTOKEN和NMTOKENSNOTATIONENTITY和ENTITYS属性类型ENUMERATED<?xmlversion="1.0"encoding="GB2312"standalone="yes"?><!DOCTYPE购物篮[ <!ELEMENT购物篮ANY> <!ELEMENT肉EMPTY> <!ATTLIST肉品种(鸡肉|牛肉|猪肉|鱼肉)"鸡肉">]><购物篮> <肉品种="鱼肉"/> <肉品种="牛肉"/> <肉/></购物篮>属性类型ID<?xmlversion="1.0"encoding="GB2312"standalone="yes"?><!DOCTYPE联系人列表[ <!ELEMENT联系人列表ANY> <!ELEMENT联系人(姓名,EMAIL)> <!ELEMENT姓名(#PCDATA)> <!ELEMENTEMAIL(#PCDATA)> <!ATTLIST联系人编号ID#REQUIRED>]><联系人列表> <联系人编号="1"> <姓名>张三</姓名> <EMAIL>zhang@</EMAIL></联系人> <联系人编号="2"> <姓名>李四</姓名> <EMAIL>li@</EMAIL> </联系人></联系人列表>实体定义

实体的根本作用是为一段文本内容创建一个别名，以后在XML文档中就可以多次引用这个别名，XML解析器程序将把XML文档中出现的别名引用转变成其所对应的文本内容。在DTD定义中，一条<!ENTITY…>语句用于定义一个实体。实体可分为两种类型：引用实体和参数实体。实体定义引用实体

语法格式：

<!ENTITY实体名称"实体内容"> <!ENTITY实体名称SYSTEM"外部XML文档的URL">引用方式：&实体名称;举例：

<!DOCTYPEcopyright[ <!ENTITYcopyrightSYSTEM"/copyright.xml"> ]> …… ©right;动手体验：加深对引用实体的了解！实体定义参数实体

语法格式：<!ENTITY%实体名称"实体内容">引用方式：%实体名称;举例1：

<!ENTITY%TAG_NAMES"姓名|EMAIL|电话|地址"> <!ELEMENT个人信息(%TAG_NAMES;|生日)> <!ELEMENT客户信息(%TAG_NAMES;|公司名)>举例2：<!ENTITY%common.attributes 'idID#IMPLIED accountCDATA#REQUIRED'>...<!ATTLISTpurchaseOrder%common.attributes;><!ATTLISTitem%common.attributes;>XMLSchema

XMLSchema与DTD的比较通过一个例子初步认识XMLSchema名称空间的概念名称空间的声明默认名称空间属性的名称空间问题引入XMLSchema文档XMLSchema与DTD的比较

XMLSchema符合XML语法结构。DOM、SAX等XMLAPI很容易解析出XMLSchema文档中的内容。XMLSchema则采用与XML文档同样的合法性验证机制。XMLSchema对名称空间支持得非常好。XMLSchema比XMLDTD支持更多的数据类型，并支持用户自定义新的数据类型。XMLSchema定义约束的能力非常强大，可以对XML实例文档作出细致的语义限制。XMLSchema基本上满足了关系模式在数据描述上的需要。XMLSchema不能像DTD一样定义实体，比DTD更复杂。Schema文档范例文件清单：xmlbook.xsd<?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"?><xs:schemaxmlns:xs="/2001/XMLSchema"> <xs:elementname='书架'> <xs:complexType> <xs:sequencemaxOccurs='unbounded'> <xs:elementname='书'> <xs:complexType> <xs:sequence> <xs:elementname='书名'type='xs:string'/> <xs:elementname='作者'type='xs:string'/> <xs:elementname='售价'type='xs:string'/> </xs:sequence> </xs:complexType> </xs:element> </xs:sequence> </xs:complexType> </xs:element></xs:schema>文件清单：xmlbook.xml<?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"?><书架xmlns:xsi="/2001/XMLSchema-instance" xsi:noNamespaceSchemaLocation="xmlbook.xsd"> <书> <书名>JavaScript网页开发</书名> <作者>张孝祥</作者> <售价>28.00元</售价> </书></书架>名称空间的概念

遇到了什么问题？ 在不同的约束模式文档中，出现表示不同含义的相同标记名称是完全有可能的。

怎么解决？ （1）每个约束模式文档被赋以一个唯一的名称空间，每个名称空间都用一个唯一的URI（UniformResourceIdentifier，统一资源标识符）表示。 （2）在XML实例文档中为来自不同模式文档的元素增加不同的前缀部分，元素名称前增加的各个前缀名称分别代表各个模式文档的名称空间。举例：

<xs:schemaxmlns:xs="/2001/XMLSchema"> <xs:elementname='书架'> ...名称空间的声明

基本格式：

xmlns:前缀名称="URI"

举例：

<it315:书架xmlns:it315="/xmlbook/schema"> <it315:书> <it315:书名>JavaScript网页开发</it315:书名> <it315:作者>张孝祥</it315:作者> <it315:售价>28.00元</it315:售价> </it315:书> <书架>在任何元素中声明的名称空间，只对该元素及其中嵌套的所有子孙元素有效，声明名称空间的元素自身上也可以使用代表该名称空间的前缀。QName（QualifiedName，限定名）是指用冒号（:）把前缀与本地部分进行分隔的名称，即被限定在了某个名称空间中的名称。默认名称空间

基本格式：

xmlns="URI"

举例：

<书架xmlns="/xmlbook/schema"> <书> <书名>JavaScript网页开发</书名> <作者>张孝祥</作者> <售价>28.00元</售价> </书> <书架>属性的名称空间问题

XML实例文档中通常只需要将元素限定于该模式文档的名称空间中，而不需要将该元素的属性限定于名称空间中。

例子：

<xi:include

xmlns:xi="/2001/XInclude"

href="/std/defs"

parse="xml"

/>

如果属性名称中有一个前缀部分，该属性将被限定在该前缀所指定的名称空间中。如果属性名称中没有前缀部分，那么该属性就不属于任何名称空间。属性不受默认名称空间的影响。 例子：

<x

xmlns=""

xmlns:n1=""> <good

a="1"

n1:a="2"

/> </x>xml:space和xml:lang属性

前缀名“xml”已经被隐式地绑定到了一个名称空间上，内置属性名称以xml:作为前缀，自定义的属性名不能以xml:作为前缀。xml:space属性用于设置下游应用程序应该如何处理解析器传递的空格等字符，设置值只能是“default”或“preserve”。 例子：

<网址xml:space="preserve"></网址>xml:lang属性用于设置元素的本地化语言信息，ISO-639规范中规定了代表各个国家和地区的本地化语言的名称，例如“en”表示英文、“la”表示拉丁文、“zh”表示中文、“zh-CN”表示中文（中国）、“zh-TW”表示中文（台湾地区）。 例子：

<productxml:lang="zh-CN"release-date="2002-08-18"/> <productxml:lang=“en-US"release-date="8/18/2002"/>在某个元素中设置了xml:space和xml:lang属性，嵌套在该元素中的子孙元素都将沿袭其设置结果。使用名称空间

引入XMLSchema文档

文件清单：xmlbook.xml<?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"?><书架xmlns="/xmlbook/schema" xmlns:xsi="/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="/xmlbook/schema /xmlbook.xsd"> <书> <书名>JavaScript网页开发</书名> <作者>张孝祥</作者> <售价>28.00元</售价> </书></书架>schemaLocation属性的设置值中包含有两个部分，第一个部分就是名称空间的URI，第二个部分就是该名称空间所标识的XMLSchema文件的位置或URL地址，这两个部分之间用空格分隔。使用名称空间

引入多个XMLSchema文档

文件清单：xmlbook.xml<?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"?><书架xmlns="/xmlbook/schema" xmlns:demo="/demo/schema" xmlns:xsi="/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="/xmlbook/schema /xmlbook.xsd /demo/schema/demo.xsd"> <书> <书名>JavaScript网页开发</书名> <作者>张孝祥</作者> <售价demo:币种=”人民币”>28.00元</售价> </书></书架>使用名称空间

引入XMLSchema文档实验

Tomcat5.x/webapps/jsp-examples/WEB-INF/web.xml文件：<web-appxmlns="/xml/ns/j2ee