第3章 XML Schema.ppt

1、第3章 XML Schema,3.1 XML模式Schema,3.1 Schema与DTD的区别和优势 DTD不使用XML语法，而XML Schema使用XML语法。也就是说，可以使用分析、编辑和处理XML的工具（包括DOM、SAX等APIs）对XML Schema进行处理。 DTD作为XML1.0的一部分，对名字空间（名字空间晚于XML1.0发布）不能提供很好的支持。在DTD中只能把名字空间作为元素前缀声明，然后在XML文档中进行URI绑定；XML Schema提供对名字空间很好的支持，可在XML Schema直接对名字空间进行URI绑定。 DTD对数据类型只提供了粗略描述，如PCDATA、

2、NMTOKEN等等，而XML Schema提供了诸如string、int、token、date、byte、language等等内建数据类型，还提供用数据类型的派生（derivation）、继承和户自定义数据类型，不仅如此，XML Schema还可以对可选数据范围很方便得进行限制。同时，XML Schema可以对文档结构进行比DTD精确的定义，如子元素出现的次数。,3.2局部和全局定义,DTD中的所有声明都是全局声明，而XML模式则既有全局声明也有局部声明，可以视情况而定。 在DTD中，每个元素都被声明为全局的，所以每个元素必须有一个唯一的名字并且只能声明一次。元素可被多个其他元素所引用，但在这

3、些情况下，它们的定义必须完全相同。 然而在XML模式中，上下文是非常重要的。在模式的顶层声明的元素被认为是全局声明。在定义一个复杂类型时，可以参考和使用这些全局定义的元素作为该类型的一个子部分，也可以同时定义一些新的局部元素，但作用域被限制在该复杂类型之内。 值得注意的是，XML Schema虽然具有以上特点，但在实际应用中并不能完全代替DTD。,3.3 Schema的基本结构和使用, This is my very first schema. It does not have any elements yet, but it will. ,3.4 设计思路,Schema在设计思路上与DTD不

4、同： DTD直观而简单得描述XML文档，而Schema基本思路是从通过描述元素/属性的类型(type)及该类型中的内容（content）来“复杂”而准确地描述XML文档。 简单类型（simpleType） 复杂类型（complexType） 有名/无名类型 全局/局部声明,Schema内建了丰富的数据类型，被称为“简单类型（simpleType）”，可以直接在元素和属性中使用它们，如上例中的xs:string，也可以用它们派生出其它“简单类型”和“复杂类型（complexType）”。 值得注意的是XML Schema虽然提供内建ENEITY数据类型，却没有提供声明ENTITY的机制，如果要使

5、用ENTITY，必须在DTD中声明（XML文档在一定程度上可以同时使用XML Schema和DTD）。 Schema内建的简单类型图,Schema内建数据类型,数据类型,元素的声明 xsd:element元素的可选属性很多，如上面的name（name属性也是可选的，因为还有其它的声明方式，如ref，见“元素和属性的引用”），还有type、maxOccurs、minOccurs、default、fixed等等，将在后面介绍。,1. 元素的类型,1. 元素的类型,1. 元素的类型,1. 元素的类型,1. 元素的类型 仅仅声明元素的名字是不够的，还必须说明元素的类型（type）： (1)直接声明。声

6、明语法： 其中“元素的类型”可以是内建的数据类型（如xsd:string），也可以是自定义的数据类型。就是一个元素名字和类型的直接声明： 声明了一个名字为的street元素，它的类型为xsd:string，即它的内容为Scheam内建数据类型string。,(2)元素内声明。声明语法： xs:element name=”元素的名字” 其中xs:complexType可用来声明子元素或属性 如： ,2. 子元素的声明 在XML Schema中，一个元素包含了子元素（或属性），则说该元素具有复杂类型（complex type）。也就是说，元素和它的子元素（或属性）是通过复杂类型构建的。 如： ,或

7、 其中xs:sequence控制子元素在XML文档中出现的顺序：xs:sequence包含的元素必须都出现而且必须按照声明的顺序。 相关的顺序控制符还有xs:choice和xs:all。 xs:choice表示它包含的多个元素中有且只有一个元素出现在相应的XML文档中。 xs:all表示它包含的多个元素必须都出现但可以按任何顺序。,3. 混合内容（mixed content） 通过在xs:complexType元素中设置mixed属性为true，XML Schema允许混合内容的XML实例文档，如下： Dear Mr.John Smith. Your order 1032 will be sh

8、ipped on 2001-07-13. ,XML Schema： 在混合内容中，依然可以用xs:sequence、xs:choice和xs:all来控制元素在实例文档中的出现情况。,4. 元素的默认值 元素的默认值可以按照如下方式声明： 如： 默认值表示该元素值如果在XML文档没有出现，则解析器以该默认值代替；如果出现，则按出现的值处理。,5. 元素的固定值 元素的固定值可以按照如下方式声明： 如： 固定值表示该元素值如果在XML文档没有出现，则解析器以该固定值代替；如果出现，则必须是该固定值。,6. 元素的出现次数 XML Schema可以控制元素出现的次数，如下： 如： minOccur

9、s和maxOccurs的默认值都是“1”，minOccurs为非负且要求小于或等于maxOccurs，maxOccurs的值可为“unbounded”（不限）。,6.5.3 属性的声明 在XML Schema中，一个元素包含了属性（或子元素），则说该元素具有复杂类型（complex type）。也就是说，元素和它的属性（或子元素）是通过复杂类型构建的。如： 实例文档片段： Sichuan,声明属性时也必须声明属性的类型，属性本身只能是简单的类型（不能包含属性或元素的类型），如XML Schema内建的数据类型，因为属性不能包含属性或子元素。 xs:attribute元素有很多可选属性，如def

10、ault、fixed和use，其中default和fixed属性用法和xs:element中的default和fixed属性用法相同；use属性用来控制属性的使用情况，它的三个可选值如下： use = ( optional | prohibited | required ) use的默认值是optional（选用即可在实例文档中出现或不出现），其它两个值分别为prohibited（禁用）和required（必用）。,空（Empty）元素的声明 前面使用了xs:simpleContent说明元素province的复杂类型有简单内容，所以在实例文档元素province的内容可为Sichuan（也可

11、为空Empty）。如果需要元素province只能为空值，可用如下方式定义该空元素： ,如果有必要声明没有属性的空元素（通常这没有实际意义），可按如下方式声明： 必须指出，空（Empty）元素和nill 元素不同（nill 元素不是表示元素为空值，而是表示元素可以没有值或不知道该值，类似于SQL的null），这里不讨论nill 元素，可参考相关书籍。,类型的派生 声明新的简单类型 取值说明 复杂类型的派生 restriction extension,1. 声明新的简单类型 如下Schema片段： 使用xs:simpleType和xs:restriction可以为元素或属性定制新的简单类型，本例

12、中新的类型streetType和Schema内建string类型相映射。这样定义看来多余，但我们实际上常常在自定义类型中加上“取值限制”，就非常有用了。,除了list和union，取值说明符的语法为： ,例如： 这里定义了一个简单类型，其内容只能是由大写字母A-Z中任六个字母组成的字符串。 实例文档片段： HABGYH,list的语法: 列举是用空格分开的一系列原子类型值。 例如： ,或： 实例文档片段： HABGYH ABSDFJ DFGLKJ,union的语法。 联合是从列举的类型（用空白字符分开）中任选一种而且只能选一种。 例如： 实例文档片段： HABGYH ABSDFJ 或者 124

13、56 各取值说明符详细的用法可参考相关书籍。,复杂类型的派生 我们可以通过xs:extension和xs:restriction元素来从已有的类型派生出新的复杂类型，原理上类似面对对象编程中的继承。 (1)restriction派生。 当新派生的类型逻辑上是现有类型的一个子集是，可使用restriction派生，如下： 现有类型： ,restriction派生： 这里新派生的类型比原有的类型少了maxOccurs=3这个限制。,(2) extension派生 extension派生相当于在已有的类型的内容后面加上在xs:extension中声明的内容。 现有类型： ,extension派生：

14、,其结果相当于定义如下类型： ,全局声明和有名类型声明方式的Schema 先来看一个发货单的实例文档： John Smith Ola Nordmann Langgt 23 4000 Stavanger Norway Empire Burlesque 1 10.90 Hide your heart 1 9.90 , ,全局（global）声明方式的Schema 全局声明方式把元素或属性作为xs:schema的直接子元素声明叫作全局声明。反之，把元素或属性放在其他元素内声明，叫作局部声明。上面的Schema使用的是局部声明方式。下面的Schema使用全局声明和对已声明元素或属性的引用（refere

15、nce）来实现。, , , ,有名类型（named type）声明方式的Schema 前面所有复杂的和简单的类型都是匿名类型或直接使用的内建类型，用户没有给每个类型一个用户取的名字，这不便于类型的控制，下面的Schema使用有名类型声明方式来实现。, , , ,注释 Schema是XML文档，自然可以用XML注释，即来进行注释，但解析器不保证这种注释在通过解析后不变，这会导致重要信息的损失设想当你用XML注释保存版权信息时，你希望该信息能保持不变甚至可以被象XML元素一样处理，这时，可以使用xs:annotation。 在xs:annotation中，可选择使用xs:documentation

16、或xs:appinfo或二者都用。其中，xs:documentation是方便人阅读的，xs:appinfo是方便应用程序处理的。二者的内容都可以是字符内容或者任何“结构良好的”标记内容。,使用多个Schema DTD中使用参数实体来使用多个DTDs，XML Schema也提供相应机制，而且更强大。可以在一个Schema中包括（include）同名字空间的外部声明，重定义（redefine）同名字空间的外部声明，还可以输入 (import)属于别的名字空间的Schema。 “包括外部声明”的语法为： “重定义外部声明” 的语法为： “输入属于别的名字空间的Schema” 的语法为： ,名字空间

17、和XML Schema 使用全局声明的一个好处是把名字空间和全局声明的元素、属性、属性组、类型等相联系。我们知道，XML Schema对名字空间有很好的支持，把一个Schema和一个名字空间联系起来是通过xs:schema 的targetNamespace（目标名字空间）属性实现。, 注意，使用targetNamespace后，Schema中所有全局声明就属于该名字空间。,实例文档中使用名字空间 XML Schema要求在实例文档根元素中分别使用xsi:noNamespaceSchemaLocation或xsi:schemaLocation属性来定位处理不使用或使用目标名字空间的Schema。

18、 同时，要求在实例文档对该目标名字空间进行绑定：可以通过默认名字空间或前缀进行URI绑定。, 108 Street Chengdu Sichuan 或 108 Street Chengdu Sichuan,由于使用targetNamespace后，Schema中所有全局声明就属于该名字空间。下面例子将导致错误： ,这里，addressType是全局声明所以属于targetNamespace，必须在使用该类型时注明名字空间。所以可将上例改为： ,xs:schema还有两个常有属性：elementFormDefault attributeFormDefault 分别用来控制局部声明的元素和属性是否受目标名字空间限制。 elementFormD