第3章 XML Schema.ppt

1、第3章 XML Schema,3.1 XML模式Schema,3.1 Schema與DTD的區(qū)別和優(yōu)勢 DTD不使用XML語法，而XML Schema使用XML語法。也就是說，可以使用分析、編輯和處理XML的工具（包括DOM、SAX等APIs）對XML Schema進行處理。 DTD作為XML1.0的一部分，對名字空間（名字空間晚于XML1.0發(fā)布）不能提供很好的支持。在DTD中只能把名字空間作為元素前綴聲明，然后在XML文檔中進行URI綁定；XML Schema提供對名字空間很好的支持，可在XML Schema直接對名字空間進行URI綁定。 DTD對數(shù)據(jù)類型只提供了粗略描述，如PCDATA、

2、NMTOKEN等等，而XML Schema提供了諸如string、int、token、date、byte、language等等內(nèi)建數(shù)據(jù)類型，還提供用數(shù)據(jù)類型的派生（derivation）、繼承和戶自定義數(shù)據(jù)類型，不僅如此，XML Schema還可以對可選數(shù)據(jù)范圍很方便得進行限制。同時，XML Schema可以對文檔結構進行比DTD精確的定義，如子元素出現(xiàn)的次數(shù)。,3.2局部和全局定義,DTD中的所有聲明都是全局聲明，而XML模式則既有全局聲明也有局部聲明，可以視情況而定。 在DTD中，每個元素都被聲明為全局的，所以每個元素必須有一個唯一的名字并且只能聲明一次。元素可被多個其他元素所引用，但在這

3、些情況下，它們的定義必須完全相同。 然而在XML模式中，上下文是非常重要的。在模式的頂層聲明的元素被認為是全局聲明。在定義一個復雜類型時，可以參考和使用這些全局定義的元素作為該類型的一個子部分，也可以同時定義一些新的局部元素，但作用域被限制在該復雜類型之內(nèi)。 值得注意的是，XML Schema雖然具有以上特點，但在實際應用中并不能完全代替DTD。,3.3 Schema的基本結構和使用, This is my very first schema. It does not have any elements yet, but it will. ,3.4 設計思路,Schema在設計思路上與DTD不

4、同： DTD直觀而簡單得描述XML文檔，而Schema基本思路是從通過描述元素/屬性的類型(type)及該類型中的內(nèi)容（content）來“復雜”而準確地描述XML文檔。 簡單類型（simpleType） 復雜類型（complexType） 有名/無名類型 全局/局部聲明,Schema內(nèi)建了豐富的數(shù)據(jù)類型，被稱為“簡單類型（simpleType）”，可以直接在元素和屬性中使用它們，如上例中的xs:string，也可以用它們派生出其它“簡單類型”和“復雜類型（complexType）”。 值得注意的是XML Schema雖然提供內(nèi)建ENEITY數(shù)據(jù)類型，卻沒有提供聲明ENTITY的機制，如果要使

5、用ENTITY，必須在DTD中聲明（XML文檔在一定程度上可以同時使用XML Schema和DTD）。 Schema內(nèi)建的簡單類型圖,Schema內(nèi)建數(shù)據(jù)類型,數(shù)據(jù)類型,元素的聲明 xsd:element元素的可選屬性很多，如上面的name（name屬性也是可選的，因為還有其它的聲明方式，如ref，見“元素和屬性的引用”），還有type、maxOccurs、minOccurs、default、fixed等等，將在后面介紹。,1. 元素的類型,1. 元素的類型,1. 元素的類型,1. 元素的類型,1. 元素的類型 僅僅聲明元素的名字是不夠的，還必須說明元素的類型（type）： (1)直接聲明。聲

6、明語法： 其中“元素的類型”可以是內(nèi)建的數(shù)據(jù)類型（如xsd:string），也可以是自定義的數(shù)據(jù)類型。就是一個元素名字和類型的直接聲明： 聲明了一個名字為的street元素，它的類型為xsd:string，即它的內(nèi)容為Scheam內(nèi)建數(shù)據(jù)類型string。,(2)元素內(nèi)聲明。聲明語法： xs:element name=”元素的名字” 其中xs:complexType可用來聲明子元素或屬性 如： ,2. 子元素的聲明 在XML Schema中，一個元素包含了子元素（或屬性），則說該元素具有復雜類型（complex type）。也就是說，元素和它的子元素（或屬性）是通過復雜類型構建的。 如： ,或

7、 其中xs:sequence控制子元素在XML文檔中出現(xiàn)的順序：xs:sequence包含的元素必須都出現(xiàn)而且必須按照聲明的順序。 相關的順序控制符還有xs:choice和xs:all。 xs:choice表示它包含的多個元素中有且只有一個元素出現(xiàn)在相應的XML文檔中。 xs:all表示它包含的多個元素必須都出現(xiàn)但可以按任何順序。,3. 混合內(nèi)容（mixed content） 通過在xs:complexType元素中設置mixed屬性為true，XML Schema允許混合內(nèi)容的XML實例文檔，如下： Dear Mr.John Smith. Your order 1032 will be sh

8、ipped on 2001-07-13. ,XML Schema： 在混合內(nèi)容中，依然可以用xs:sequence、xs:choice和xs:all來控制元素在實例文檔中的出現(xiàn)情況。,4. 元素的默認值 元素的默認值可以按照如下方式聲明： 如： 默認值表示該元素值如果在XML文檔沒有出現(xiàn)，則解析器以該默認值代替；如果出現(xiàn)，則按出現(xiàn)的值處理。,5. 元素的固定值 元素的固定值可以按照如下方式聲明： 如： 固定值表示該元素值如果在XML文檔沒有出現(xiàn)，則解析器以該固定值代替；如果出現(xiàn)，則必須是該固定值。,6. 元素的出現(xiàn)次數(shù) XML Schema可以控制元素出現(xiàn)的次數(shù)，如下： 如： minOccur

9、s和maxOccurs的默認值都是“1”，minOccurs為非負且要求小于或等于maxOccurs，maxOccurs的值可為“unbounded”（不限）。,6.5.3 屬性的聲明 在XML Schema中，一個元素包含了屬性（或子元素），則說該元素具有復雜類型（complex type）。也就是說，元素和它的屬性（或子元素）是通過復雜類型構建的。如： 實例文檔片段： Sichuan,聲明屬性時也必須聲明屬性的類型，屬性本身只能是簡單的類型（不能包含屬性或元素的類型），如XML Schema內(nèi)建的數(shù)據(jù)類型，因為屬性不能包含屬性或子元素。 xs:attribute元素有很多可選屬性，如def

10、ault、fixed和use，其中default和fixed屬性用法和xs:element中的default和fixed屬性用法相同；use屬性用來控制屬性的使用情況，它的三個可選值如下： use = ( optional | prohibited | required ) use的默認值是optional（選用即可在實例文檔中出現(xiàn)或不出現(xiàn)），其它兩個值分別為prohibited（禁用）和required（必用）。,空（Empty）元素的聲明 前面使用了xs:simpleContent說明元素province的復雜類型有簡單內(nèi)容，所以在實例文檔元素province的內(nèi)容可為Sichuan（也可

11、為空Empty）。如果需要元素province只能為空值，可用如下方式定義該空元素： ,如果有必要聲明沒有屬性的空元素（通常這沒有實際意義），可按如下方式聲明： 必須指出，空（Empty）元素和nill 元素不同（nill 元素不是表示元素為空值，而是表示元素可以沒有值或不知道該值，類似于SQL的null），這里不討論nill 元素，可參考相關書籍。,類型的派生 聲明新的簡單類型 取值說明 復雜類型的派生 restriction extension,1. 聲明新的簡單類型 如下Schema片段： 使用xs:simpleType和xs:restriction可以為元素或屬性定制新的簡單類型，本例

12、中新的類型streetType和Schema內(nèi)建string類型相映射。這樣定義看來多余，但我們實際上常常在自定義類型中加上“取值限制”，就非常有用了。,除了list和union，取值說明符的語法為： ,例如： 這里定義了一個簡單類型，其內(nèi)容只能是由大寫字母A-Z中任六個字母組成的字符串。 實例文檔片段： HABGYH,list的語法: 列舉是用空格分開的一系列原子類型值。 例如： ,或： 實例文檔片段： HABGYH ABSDFJ DFGLKJ,union的語法。 聯(lián)合是從列舉的類型（用空白字符分開）中任選一種而且只能選一種。 例如： 實例文檔片段： HABGYH ABSDFJ 或者 124

13、56 各取值說明符詳細的用法可參考相關書籍。,復雜類型的派生 我們可以通過xs:extension和xs:restriction元素來從已有的類型派生出新的復雜類型，原理上類似面對對象編程中的繼承。 (1)restriction派生。 當新派生的類型邏輯上是現(xiàn)有類型的一個子集是，可使用restriction派生，如下： 現(xiàn)有類型： ,restriction派生： 這里新派生的類型比原有的類型少了maxOccurs=3這個限制。,(2) extension派生 extension派生相當于在已有的類型的內(nèi)容后面加上在xs:extension中聲明的內(nèi)容。 現(xiàn)有類型： ,extension派生：

14、,其結果相當于定義如下類型： ,全局聲明和有名類型聲明方式的Schema 先來看一個發(fā)貨單的實例文檔： John Smith Ola Nordmann Langgt 23 4000 Stavanger Norway Empire Burlesque 1 10.90 Hide your heart 1 9.90 , ,全局（global）聲明方式的Schema 全局聲明方式把元素或屬性作為xs:schema的直接子元素聲明叫作全局聲明。反之，把元素或屬性放在其他元素內(nèi)聲明，叫作局部聲明。上面的Schema使用的是局部聲明方式。下面的Schema使用全局聲明和對已聲明元素或屬性的引用（refere

15、nce）來實現(xiàn)。, , , ,有名類型（named type）聲明方式的Schema 前面所有復雜的和簡單的類型都是匿名類型或直接使用的內(nèi)建類型，用戶沒有給每個類型一個用戶取的名字，這不便于類型的控制，下面的Schema使用有名類型聲明方式來實現(xiàn)。, , , ,注釋 Schema是XML文檔，自然可以用XML注釋，即來進行注釋，但解析器不保證這種注釋在通過解析后不變，這會導致重要信息的損失設想當你用XML注釋保存版權信息時，你希望該信息能保持不變甚至可以被象XML元素一樣處理，這時，可以使用xs:annotation。 在xs:annotation中，可選擇使用xs:documentation

16、或xs:appinfo或二者都用。其中，xs:documentation是方便人閱讀的，xs:appinfo是方便應用程序處理的。二者的內(nèi)容都可以是字符內(nèi)容或者任何“結構良好的”標記內(nèi)容。,使用多個Schema DTD中使用參數(shù)實體來使用多個DTDs，XML Schema也提供相應機制，而且更強大?？梢栽谝粋€Schema中包括（include）同名字空間的外部聲明，重定義（redefine）同名字空間的外部聲明，還可以輸入 (import)屬于別的名字空間的Schema。 “包括外部聲明”的語法為： “重定義外部聲明” 的語法為： “輸入屬于別的名字空間的Schema” 的語法為： ,名字空間

17、和XML Schema 使用全局聲明的一個好處是把名字空間和全局聲明的元素、屬性、屬性組、類型等相聯(lián)系。我們知道，XML Schema對名字空間有很好的支持，把一個Schema和一個名字空間聯(lián)系起來是通過xs:schema 的targetNamespace（目標名字空間）屬性實現(xiàn)。, 注意，使用targetNamespace后，Schema中所有全局聲明就屬于該名字空間。,實例文檔中使用名字空間 XML Schema要求在實例文檔根元素中分別使用xsi:noNamespaceSchemaLocation或xsi:schemaLocation屬性來定位處理不使用或使用目標名字空間的Schema。

18、 同時，要求在實例文檔對該目標名字空間進行綁定：可以通過默認名字空間或前綴進行URI綁定。, 108 Street Chengdu Sichuan 或 108 Street Chengdu Sichuan,由于使用targetNamespace后，Schema中所有全局聲明就屬于該名字空間。下面例子將導致錯誤： ,這里，addressType是全局聲明所以屬于targetNamespace，必須在使用該類型時注明名字空間。所以可將上例改為： ,xs:schema還有兩個常有屬性：elementFormDefault attributeFormDefault 分別用來控制局部聲明的元素和屬性是否受目標名字空間限制。 elementFormD