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1、使用使用 XML Schema 定义元素的基本知识定义元素的基本知识新的 XML Schema 系统即将成为 W3C 推荐标准，目的是为了克服 DTD 的局限性(请参阅侧栏， DTD 的局限性 )，为 XML 文档提供丰富的语法结构。本文展示了模式的灵活性，说明如何使用 XML Schema 系统来定义最基本的 XML 文档构造块元素。XML Schema 比 DTD 更强大。为了说明 XML Schema 机制的强大功能，下面三个程序清单简要比 较了表示元素的不同方式。 清单 1 给出了一个 XML 文档片段， 清单 2 用 DTD 语法声明了这两个元 素， 清单 3 则是相应的 XML S
2、chema 语法形式。要注意， 清单 3 中所用的是相同的 XML 语法。通 过模式，验证解析器可以检查元素 InvoiceNo 是否是正整数，元素 ProductID 的首字符是否为 A 到 Z 之间的字母，后面为六个阿拉伯数字。相反，引用 DTD 的验证解析器只能检查这些元素是否用字符串 表示。清单清单 1：XML 文档片段文档片段以下是引用片段：以下是引用片段： 123456789 J123456清单清单 2：描述清单：描述清单 1 中元素的中元素的 DTD 片段片段以下是引用片段：以下是引用片段：清单清单 3：描述清单：描述清单 1 中元素的中元素的 XML Schema以下是引用片段
3、：以下是引用片段：在 XML Schema 中使用名称空间在这个协作的世界中，一个人可能处理来自多个其他团体的文档，而不同的团体可能希望以不同的 方式表示他们的数据元素。此外，他们还可能在一个文档中引用不同团体创建的同名元素。如何区分相 同名字的不同定义呢?XML Schema 使用名称空间区分这些定义。附：DTD 的局限性的局限性(尽管作为描述结构化信息的一种机制，DTD 成功地为 SGML 和 HTML 开发人员服务了 20 年， 但与 XML Schema 相比，它存在着严重的局限性。DTD 要求元素由以下三种成分组成：要求元素由以下三种成分组成：文本字符串文本字符串与其他子元素的混合一
4、组子元素DTD 不使用 XML 语法，对类型和名称空间仅提供有限的支持。一个给定的 XML Schema 定义了一组新名字，如元素名、类型名、属性名、属性组名，这些名字的 定义和声明都写在模式中。 清单 3 定义的名字包括 InvoiceNo 、 ProductID 和 ProductCode 。我们说模式中定义的名字属于它的 目标名称空间。名称空间本身有一个固定但没有限制的名字，必 须符合 URL 语法。比如，对于清单 3 中模式片段，您可以把名称空间的名字设为： http:/www.SampleS 。名称空间的名字语法容易让人混淆，尽管以 http:/ 开始，那个 URL 并不指向一个包含
5、模式定义的 文件。事实上，这个 URL http:/www.SampleS 根本没有指向任何文件，只是一个分配的 名字。模式中的定义和声明可能引用属于其他名称空间的名字。在本文中，我们称这些名称空间为 源名称 空间。每个模式都有一个目标名称空间，但可能有多个源名称空间。名称空间的名字可能相当长，但在 XML 文档中通过 xmlns 声明可使用简写形式。为了说明这些概念，我们可以向前述 清单 4 中的示例 模式中添加更多的内容。清单清单 4：目标名称空间和源名称空间：目标名称空间和源名称空间以下是引用片段：以下是引用片段：在 清单 4 的 XML Schema 中， targetNamespac
6、e 的名字是 http:/www.SampleS ， 其中包含的名字有 InvoiceNo 、 ProductID 和 ProductCode 。 schema 、 element 、 simpleType 、 pattern 、 string 和 positive-integer 这些名字属于源名称空间 http:/www.w3.org/1999/XMLSchema ，通 过 xmlns 声明缩写为 xsd 。别名 xsd 没有任何特殊的地方，我们可以选择任何其他的名字。在本文后 面的部分为了方便和简化起见，我们使用 xsd 代表名称空间 http:/www.w3.org/1999/XMLS
7、chema ，在一些代码片段中省略了限定符 xsd 。在这个例子中， targetNamespace 偶尔也作为一个源名称空间，因 为要使用名字 ProductCode 定义其他的名字。清单 4 中的模式片段不需要指定源模式文件的位置。对于整个“模式的模式”， http:/www.w3.org/1999/XMLSchema ，不需要指定位置，因为它的位置是人所共知的。对于源名称空间 http:/www.SampleS ，也不需要指定位置，因为它恰好是该文件中定义的目标名称空间。 为了更好地理解如何指定模式的位置和使用默认名称空间，看一看 清单 5 中扩展的例子。 清单清单 5：多个源名称空间，
8、导入一个名称空间：多个源名称空间，导入一个名称空间以下是引用片段：以下是引用片段：清单 5 中多了一个名称空间引用： http:/www.PartnerS 。这个名称空间不同于 targetNamespace 和标准名称空间。因此必须使用 import 声明元素引入，该元素的 schemaLocation 属性 指明包含模式的文件位置。默认的名称空间是 http:/www.w3.org/1999/XMLSchema ，它的 xmlns 声明 没有名字。每个非限定的名字如 schema 和 element ，都属于默认名称空间 http:/www.w3.org/1999/XMLSchema 。如
9、果模式从一个名称空间中引用了多个名字，将其指定为默认名 字空间更方便。一个 XML 实例文档可能引用多个名称空间的元素名，这些名称空间定义在不同模式中。为了引用 和简化名称空间的名字，同样要使用 xmlns 声明。我们使用 XML Schema 实例名称空间的 schemaLocation 属性指定文件的位置。要注意，该属性不同于上一个例子中 xsd 名称空间的同名属性 schemaLocation 。清单清单 6：使用来自多个模式的多个名称空间的名字：使用来自多个模式的多个名称空间的名字以下是引用片段：以下是引用片段：123456789定义元素就是定义元素的名字和内容模型。在 XML Sch
10、ema 中，元素的内容模型由其类型定义，因 此 XML 文档中实例元素的值必须符合模式中定义的类型。类型包括简单类型和复杂类型。简单类型的值不能包含元素或属性。复杂类型可以产生在其他元素 中嵌套元素的效果，或者为元素增加属性。(到目前为止本文中的例子都是用户定义的简单类型，比如 ProductCode )。XML Schema 规范也包括预定义的简单类型(请参阅侧栏 简单类型)。 派生的简单类型约 束了基类型的值。比如，派生简单类型 ProductCode 的值是基类型 string 值的子集。简单的、非嵌套的元素是简单类型不含属性或其他元素的元素可以定义为简单类型，无论是预定义的简单类型还是
11、用户定义的简单类 型，如 string 、 integer 、 decimal 、 time 、 ProductCode 等等。清单清单 7：一些元素的简单类型：一些元素的简单类型以下是引用片段：以下是引用片段：带有属性的元素必须是复杂类型现在，试着向 清单 7 中的简单元素 price 增加属性 currency 。您不能这样做，因为简单类型的元 素不能有属性。如果希望增加属性，您必须把 price 元素定义成复杂类型。在 清单 8 的例子中，我们定 义了一个 匿名类型，没有明确地命名这个复杂类型。换句话说，没有定义复杂类型 complexType 的 name 属性。清单清单 8：一个复杂
12、元素类型：一个复杂元素类型以下是引用片段：以下是引用片段：45.50 嵌入其他元素的元素必须是复杂类型在 XML 文档中，一个元素可能嵌入其他的元素。这种要求可以在 DTD 中直接表示。但 XML Schema 定义一个元素，这个元素有一个类型，而这个类型可以包含其他元素和属性的声明。 表 1 给出 了一个简单的例子。表 1：DTD 和 XML Schema 中复杂数据类型的比较XML 文档文档以下是引用片段：以下是引用片段：Cool XML Cool Guy DTD以下是引用片段：以下是引用片段：Cool XML Cool Guy XML Schema以下是引用片段：以下是引用片段：Cool
13、 XML Cool Guy 尽管 表 1 中的 XML 代码同时满足 DTD 与 XML Schema 片段，但两者之间有一个很大的区别。 在 DTD 中所有的元素都是全局性的，而表中的 XML Schema 允许把 Title 和 Author 定义成局部的 只出现在元素 Book 中。为了在 XML Schema 中实现与 DTD 声明完全相同的效果，元素 Title 和 Author 必须是全局范围的，如 清单 9 中所示。元素 element 的 ref 属性使您能够引用前面声明的元素。清单清单 9：用全局简单类型定义的复杂类型：用全局简单类型定义的复杂类型以下是引用片段：以下是引用片
14、段：在 表 1 和 清单 9 所示的例子中， BookType 是全局性的，可用于声明其他元素。相反， 清单 10 将该类型局部地定义到元素 Book 中，而且定义成匿名元素。要注意， 表 1 中的 XML 文档片段与表 1、 清单 9 和 清单 10 中三个模式片段都匹配。清单清单 10：隐藏：隐藏 BookType 作为本地类型作为本地类型以下是引用片段：以下是引用片段：表示元素的复杂约束对于表示元素内容模型的约束，XML Schema 比 DTD 提供了更大的灵活性。在最简单的层次上， 像在 DTD 中那样，您可以把属性和元素声明关联起来，指明能够出现的给定元素集合序列：只能出现 1 次
15、(1)、出现 0 次或多次(*)或者出现 1 次或多次(+)。您还可以表示 XML Schema 中的其他约束，比 方说使用 element 元素的 minOccurs 和 maxOccurs 属性，以及 choice 、 group 和 all 元素。清单清单 11：表示元素类型的约束：表示元素类型的约束以下是引用片段：以下是引用片段：在 清单 11 中， Book 中 Title 的出现是可选的(类似 DTD 的 ?)。但是， 清单 11 也说明 Book 元素中至少要有一个但不能超过两个作者。 element 的 minOccurs 和 maxOccurs 属性的默认值是 1。 元素 c
16、hoice 只允许它的一个子女出现在实例中。另外一个元素 all ，表示这样的约束：组中的所有子元素可以同时出现一次，或者都不出现，它们可以按任意的顺序出现。 清单 12 表示 Title 和 Author 两 者必须同时出现(顺序任意)在 Book 中，或者都不出现。这种约束很难在 DTD 中表示。清单清单 12：指出必须为元素定义所有的类型：指出必须为元素定义所有的类型以下是引用片段：以下是引用片段：更上层楼更上层楼已经讨论了在 XML Schema 中定义元素所需的最基本的概念，通过一些简单的例子使您领略到它的 强大功能。还有一些更强大的机制：XML Schema 对类型继承提供了广泛的支持，允许重用以前定义的结构。使用所谓的 facets，您可 以派生新的类型，表示其他某个类型值的更小子集，比如通过枚举、范围或模式匹配来定义子集。
