XML Schema如同DTD一樣是負(fù)責(zé)定義和描述XML文檔的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容模式。它可以定義XML文檔中存在哪些元素和元素之間的關(guān)系，并且可以定義元素和屬性的數(shù)據(jù)類型。

什么是XML Schema

XML Schema如同DTD一樣是負(fù)責(zé)定義和描述XML文檔的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容模式。它可以定義XML文檔中存在哪些元素和元素之間的關(guān)系，并且可以定義元素和屬性的數(shù)據(jù)類型。

XML Schema本身是一個(gè)XML文檔，它符合XML語法結(jié)構(gòu)。可以用通用的XML解析器解析它。

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為什么要使用Schema

我們前面已經(jīng)使用DTD來定義一個(gè)XML的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)類型,那為什么還要Schema呢?

因DTD有著不少缺陷：

1) DTD是基于正則表達(dá)式的，描述能力有限；
2) DTD沒有數(shù)據(jù)類型的支持，在大多數(shù)應(yīng)用環(huán)境下能力不足；
3) DTD的約束定義能力不足，無法對XML實(shí)例文檔作出更細(xì)致的語義限制；
4) DTD的結(jié)構(gòu)不夠結(jié)構(gòu)化，重用的代價(jià)相對較高；
5) DTD并非使用XML作為描述手段，而DTD的構(gòu)建和訪問并沒有標(biāo)準(zhǔn)的編程接口，無法使用標(biāo)準(zhǔn)的編程方式進(jìn)行DTD維護(hù)。

而XML Schema正是針對這些DTD的缺點(diǎn)而設(shè)計(jì)的，XML Schema的優(yōu)點(diǎn):

1) XML Schema基于XML,沒有專門的語法
2) XML可以象其他XML文件一樣解析和處理
3) XML Schema支持一系列的數(shù)據(jù)類型(int、float、Boolean、date等)
4) XML Schema提供可擴(kuò)充的數(shù)據(jù)模型。
5) XML Schema支持綜合命名空間
6) XML Schema支持屬性組。

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一個(gè)簡單的XML Schema文檔

在這個(gè)Schema里面定義了一個(gè)元素:quantity,它的類型是nonNegativeInteger(非負(fù)整數(shù)),xmlns是Schema的命名空間，這在前面第3部分已經(jīng)敘述過了。

下面的XML片段是合法的:

            
              
<quantity>5</quantity>

            
          

下面的XML片段是非法的:

            
              
<quantity>-4</quantiy>

            
          

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Schema中的類型

Schema中主要包括三種部件：元素(element)、屬性(attribute)、注釋(notation)。

這三種基本的部件還能組合成以下的部件：

a)類型定義部件： 簡單類型和復(fù)合類型
b)組部件
c)屬性組部件

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簡單類型

XML Schema中定義了一些內(nèi)建的數(shù)據(jù)類型，這些類型可以用來描述元素的內(nèi)容和屬性值。

一個(gè)元素中如果僅僅包含數(shù)字、字符串或其他數(shù)據(jù)，但不包括子元素，這種被稱為簡單類型。

如同圖中元素quantity就是一個(gè)簡單類型。它的元素內(nèi)容必須是非負(fù)整數(shù)，不包括任何屬性和子元素。

            
              <quantity>some</quantity>
            
          

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所有內(nèi)建的簡單類型

原始類型

            
              
string,boolean,decimal,float,double,duration
datetime,time,date,gYearMonth,gYear,gMonthDay,
dDay,gMonth,hexBinary,base64Binary,any URI,QName
NOTATION

            
          

衍生類型(括號中為基類型)

            
              
normalizedString(string),language(tonken),token(normalizedString)
NMTOKEN(token),Name(token),NCName(Name),ID(NCName),IDREF(NCName)
IDREFS(list of IDREF),ENTITY(NCName),ENTITIES(list of ENTITY)
integer(decimal),nonPositiveInteger(integer),
negativeInteger(noPositiveInteger),long(integer),int(long),
short(int),byte(short),nonNegativeInteger(integer)
unsignedLong(nonNegativeInteger),unsignedInt(unsignedLong),
unsignedShort(unsignedInt),unsignedByte(unsignedShort),
positiveInteger(nonNegativeInteger)

            
          

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創(chuàng)建簡單類型

圖中我們先創(chuàng)建了一個(gè)簡單類型:quantityType，它是從integer繼承過來的，minInclusive和maxInclusive定義了它的最小值2和最大值5。最后我們定義元素quantity的類型為quantityType。

            
              
正確：	<quantity>3</quantity>
錯(cuò)誤：	<quantity>10</quantity>
<qauntity>aaa</quantity>

            
          

使用restriction我們可以限制只能接受一定數(shù)值或者只能接受一定文字，

            
              
基本方面：equal,ordered,bounded,cardinality,numeric
限制方面：length,minLength,maxLength
pattern,enumeration
whiteSpace
maxInclusive,maxExclusive,minInclusive,minExclusive
totalDigits,fractionDigits

            
          

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簡單類型的例子 1

這個(gè)SKU的類型的取值：3個(gè)數(shù)字后面根著一個(gè)連字號接著跟著兩個(gè)大寫的英文字母。

pattern后面跟的是正則表達(dá)式。有關(guān)正則表達(dá)式的語法請參閱其他書籍。

            
              
正確:	<ourSKU>123-AB</ourSKU>
錯(cuò)誤:	<ourSKU>abc-AB</ourSKU>
<ourSKU>123-ab</ourSKU>

            
          

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簡單類型的例子 2

這是一個(gè)用來描述美國州名的類型USState，通過enumeration來列出所有州名，取值時(shí)就只能取里面列出的州名。

<!-- and so on ...-> 這是一個(gè)注釋語句。

            
              
正確：	<statename>AK</statename>
錯(cuò)誤：	<statename>Alaska</statename>

            
          

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列表類型

list可以用來定義列表類型，listOfIntType這個(gè)類型被定義為一個(gè)Integer的列表，元素listOfMyInt的值可以幾個(gè)整數(shù)，他們之間用空格隔開。

            
              
正確： <listOfMyInt>1 5 15037 95977 95945</listOfMyInt>
錯(cuò)誤： <listOfMyInt>1 3 abc</listOfMyInt>

            
          

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聯(lián)合類型

圖中用union來定義了一個(gè)聯(lián)合類型，里面的成員類型包括USState和listOfMyIntType,應(yīng)用了聯(lián)合類型的元素的值可以是這些原子類型或列表類型中的一個(gè)類型的實(shí)例，但是一個(gè)元素實(shí)例不能同時(shí)包含兩個(gè)類型。

            
              
正確：	<zips>CA</zips>
<zips>95630 95977 95945</zips>
<zips>AK</zips>
錯(cuò)誤：	<zips>CA 95630</zips>

            
          

前面我們在定義元素類型時(shí)總是先定義一個(gè)數(shù)據(jù)類型，然后再把元素的type設(shè)成新定義的數(shù)據(jù)類型。如果這個(gè)新的數(shù)據(jù)類型只會用一次，我們就可以直接設(shè)置在元素定義里面，而不用另外來設(shè)置。如圖中元素quantity的類型就是一個(gè)從1到99的整數(shù)。

這種新的類型沒有自己的名字的定義方法我們稱之為匿名類型定義。

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復(fù)合類型

前面我們所講到的都是屬于簡單類型，即元素里面只有內(nèi)容，不再包括屬性或者其它元素。接下來我們要讓元素里面包含屬性和其它元素，稱之為復(fù)合類型。

圖中我們用complexType表示這是一個(gè)復(fù)合類型（這里我們是用匿名類型定義的）。simpleContent表示這個(gè)元素下面不包括子元素，extension表示這個(gè)元素值是decimal的，attribute來設(shè)置它的一個(gè)屬性currency，類型為string.

            
              
正確：<internationalPrice currency="EUR">423.46</internationalPrice>

            
          

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混合內(nèi)容

同樣，我們采用了匿名類型方式來定義一個(gè)元素salutation。我們注意到在complexType后面多了一個(gè)mixed="true"，這表明這是一個(gè)混合類型：里面既有元素本身的內(nèi)容，又有其它子元素。name元素就是salutation的子元素。

            
              
正確：	<salutation>Dear Mr.<name>Robert Smith</name>.</salutation>
錯(cuò)誤：	<salutation>Dear Mr.</salutation>

            
          

sequence表示子元素出現(xiàn)的順序要和schema里面的順序一樣。我們在后面還會講到和sequence對應(yīng)的choice和all兩種方式。

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空內(nèi)容

有的時(shí)候元素根本沒有內(nèi)容，他的內(nèi)容模型是空。為了定義內(nèi)容是空的類型，我們可以通過這樣的方式：首先我們定義一個(gè)元素，它只能包含子元素而不能包含元素內(nèi)容，然后我們又不定義任何子元素，依靠這樣的方式，我們就能夠定義出內(nèi)容模型為空的元素。

圖中complexConet表示只包含子元素，然后我們定義了兩個(gè)屬性currency和value，但是卻不定義任何子元素。

            
              
正確：
<internationalPrice currency="EUR" value="423.46"/>
錯(cuò)誤：
<internationalPrice currency="EUR" value="423.46">
Here is a mistake!
</interanationPrice>

            
          

還要更簡潔的方法定義：

            
              
<xsd:element name="internationalPrice">
<xsd:complexType>
<xsd:attribute name="currency" type="xsd:string"/>
<xsd:attribute name="value" type="xsd:decimal"/>
</xsd:complexType>
</xsd:element>

            
          

因?yàn)橐粋€(gè)不帶有simpleContent 或者complexContent的復(fù)合類型定義，會被解釋為帶有類型定義為anyType的complexContent，這是一個(gè)默認(rèn)的速記方法，所以這個(gè)簡潔的語法可以在模式處理器中工作。

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anyType

一個(gè)anyType類型不以任何形式約束其包含的內(nèi)容。我們可以象使用其他類型一樣使用anyType，如圖第一個(gè)語句，這個(gè)方式聲明的元素是不受約束的。所以元素的值可以為423.46，也可以為任何其他的字符序列，或者甚至是字符和元素的混合。實(shí)際上，anyType是默認(rèn)類型，所以上面的可以被重寫為第二個(gè)語句。

如果需要表示不受約束的元素內(nèi)容，舉例來說在元素包含散文，其中可能需要嵌入標(biāo)簽來支持國際化的表示，那么默認(rèn)的聲明(無約束)或者有些微約束的形式會很合適。

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注釋

為了方便其他讀者和應(yīng)用來理解模式文檔，XML Schema提供了三個(gè)元素用來注釋。

            
              
annotation
documentation
appinfo

            
          

圖中，我們在documentation元素中放置了一個(gè)基本的模式描述和版權(quán)信息，這是放置適合人閱讀的信息的推薦位置。我們推薦你在任何的documentation元素中使用xml:lang屬性來表示這些描述信息使用的語言。

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構(gòu)造內(nèi)容模型

圖中，我們在purchaseOrderType定義中引入兩個(gè)元素組定義,購買訂單就可以有兩種選擇來描述地址：第一種是包含彼此獨(dú)立的送貨地址和收款地址，第二種情況則是僅包含一個(gè)簡單的地址，這個(gè)地址即是送貨地址也是收款地址.

對于choice組元素而言，在實(shí)例中僅僅允許出現(xiàn)這個(gè)組中的一個(gè)子內(nèi)容。對于圖中的例子而言，第一個(gè)子內(nèi)容是一個(gè)內(nèi)部group元素，引用以shipAndBill命名的元素組，這個(gè)元素組由元素序列shipTo、billTo組成。第二個(gè)子內(nèi)容為singleUSAddress。因此，在一個(gè)實(shí)例文檔中，purchaseOrder元素必須，要么包含一個(gè)billTo元素和一個(gè)shipTo元素，要么包含一個(gè)singleUSAddress元素。

choice組后面跟著的是comment和items元素聲明。元素和組的聲明都是sequence 組的子內(nèi)容。這樣定義的效果是comment和items元素必須按順序跟在地址元素后面。

在內(nèi)容模型中被命名或未被命名的元素組(分別由group、choice、sequence、all所表現(xiàn))可以帶有minOccurs 和maxOccurs屬性

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屬性組

我們可以建立一個(gè)被命名的屬性組來包含所有item元素所期望的屬性，并且在item元素聲明中通過名字來引用這個(gè)屬性組ItemDeleivery

通過這種方法來使用屬性組，可以提高模式文檔的可讀性，同時(shí)也便于更新模式文檔。這是因?yàn)橐粋€(gè)屬性組能夠在一個(gè)地方定義和編輯，同時(shí)能夠在多個(gè)定義和聲明中被引用。注意到一個(gè)屬性組可以包含其他屬性組，同時(shí)還要注意到屬性組的聲明和引用必須在復(fù)合類型定義的最后。

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空值(Nil)

XML Schema 空值機(jī)制包括一個(gè)空值信號。換句話說，作為元素內(nèi)容而言，并沒有沒有真正的空值，代之的是一個(gè)說明元素的內(nèi)容是空值的屬性。為了顯示這點(diǎn)，我們修改shipDate元素的聲明，這樣空值就能夠被明確地告知用戶了。

            
              
<xsd:element name="shipDate" type="xsd:date" nillable="true"/>

            
          

為了在實(shí)例文檔中明確的表示shipDate有一個(gè)空值，我們可以設(shè)置nil屬性為真：

            
              
<shipDate xsi:nil="true"></shipDate>

            
          

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關(guān)于作者

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