《数据的底层结构》ppt课件

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1、第二章 数据的底层结构 DTD和XML Schema,本章内容,XML文档类型定义文件DTD XML文档模式定义文件Schema,XML文档类型定义文件DTD,XML被作为一种元标记语言，是一种描述标记语言的语言。在本章中您将学到如何说明和描述所创建的新标记语言。这些新的标记语言（也叫标记集）要通过文档类型定义（DTD）来定义，这正是本章要讲述的内容。各个文档要与DTD相比较，这一过程称为合法性检验。如果文档符合DTD中的约束，这个文档就被认为是合法的，否则就是不合法的。 DTD是一套关于标记符的语法规则，它定义了可用在文档中的元素、属性和实体，以及这些内容之间的相互关系。,本节内容,初识DT

2、D DTD编写语法 XML文档和DTD的匹配,初识DTD,例如：需要用XML文档记录通讯录的信息，包括姓名、地址、街道、城市、州、邮编、电话、Email。 第一步，根据分析可设计如下各元素名：Name，Address,Street,City,State,ZipCode,Phone,Email,还有Sex。 第二步，确定XML文档的层次结构： Directory Person(属性Sex) Name Address Street City State ZipCode Phone Email,初识DTD,第三步，根据文档结构构造DTD： ,初识DTD,最后，根据DTD编写相应的XML文档： Fre

3、d Bloggs London 22 Chancery Lane London SW17 $QP 44 1 800 345144 fbloggshk.co.uk ,Person元素可以根据需要定义多个,但必须都包含在根元素中。 只有满足相应DTD的XML文档才是合法的，但这并 不说明不是良构的XML文档。,DTD的编写语法,一、元素定义 元素声明 格式： name是一个标准的XML标记的名字； content由以下三种之一组成： 关键字EMPTY； 关键字ANY； 描述包含在本元素中的子元素的顺序和重复次数的内容模型。,例2.2 只有在DTD中定义的元素才能出现在文档中。,DTD的编写语法,元

4、素声明注意事项： 声明以关键字ELEMENT开头； 数据类型不是DTD的一个特征，即元素不能被指定包含一个数字或日期，都是字符类型的； DTD中是区分大小写的，所有的关键字必须按照规定书写。,DTD的编写语法,元素内容类型 1、EMPTY类型 用于定义空元素，此种元素只能有属性（也可以没有）不能有元素内容和子元素。 声明语法： 2、ANY类型 此种元素可以包含其他任何元素或已编译的字符数据。 声明语法： 3、#PCDATA类型 只包含已编译的字符数据的元素，不包含子元素。 声明语法：,注意此处有空格,DTD的编写语法,4、子元素类型 元素可以包含一些列的子元素，子元素的内容模型有两种结构：序列

5、和选择。 序列：所有的子元素必须出现且仅出现一次，而且要依次出现。 声明语法： 注意：序列中不能出现#PCDATA；子元素还可以包含子元素。 选择：将子元素用竖线”|”分隔，只能出现各子元素中的一个。 声明语法： 序列和选择可以结合使用，例如： ,DTD编写语法,5、混合类型 既包含子元素有包含已编译的字符数据。 声明语法： 其实，任何包含#PCDATA的内容规范都称为混合类型。 在混合类型中，结尾的星号是必须的，并且必须以#PCDATA开始。 是非法的。,DTD编写语法,6、元素出现次数指示符 前面介绍的元素声明中，元素只能出现一次。 可以用元素出现次数指示符来指定元素出现的次数。 “?”字

6、符：说明元素可以出现0次或1次； “*”字符：说明元素可以不出现，或出现1次或多次； “+”字符：说明元素必须出现至少一次，或者说可以出现1次或多次。 例如： 例2.4,DTD编写语法,属性定义 属性声明 Element_name是元素名； Attribute_name是属性名； Type是属性的类型； Default_value是属性的默认值。 例如： 声明属性应注意： 属性名称遵守的规则与有效的元素名称相同； 在一个给定的元素中不能有两个属性同名； 若属性值中含有双引号，则该属性用单引号括起来；反之亦然。,DTD编写语法,1、属性的类型 CDATA属性类型 属性值只能是文本串。 例如： 枚

7、举属性类型 属性值为指定文本串列表中的某一个文本串。 例如： ID属性类型 用于标识文档中的元素。ID属性值必须是一个合法的XML名称，并且该值在文档中必须是唯一的。每个元素最多只能有一个ID类型的属性。 例如：,DTD编写语法,IDREF/IDREFS类型 IDREF类型的属性用来引用同一文档中的另一元素的ID属性，使一个元素和另一个元素发生联系。 IDREFS是IDREF的复数形式，表明可以引用多个元素的ID属性，在XML文档中不同ID属性值用空格隔开。 例题2.6 NMTOKEN/NMTOKENS属性类型 NMTOKEN类型属性的属性值必须是一个有效的XML名称。 NMTOKENS是NM

8、TOKEN的复数形式，允许有多个有效XML名称作为属性值，之间用空格隔开。,DTD编写语法,ENTITY和ENTITIES属性类型 ENTITY取值为一个已定义的实体 ENTITIES属性值包含多个外部实体 ,2、属性的默认值 属性声明可以给属性指定一个默认值，使得当在XML文档中未明确地指定该属性的值时，XML处理器会将此默认值作为该属性的值。属性的默认值可以分别用下面三个关键字进行定义。 #REQUEIRED：该元素必须具有该属性，否则文档是无效的； 例如： 如果语法分析器遇到一个标记，该标记没有包含这些属性中的一个或几个时，将返回一个错误。,DTD编写语法,#IMPLIED：该属性不是必

9、须使用的； 例如： 如果XML处理器遇到没有EXTENSION属性的标记，就不向XML应用程序提供有用的属性值。,DTD编写语法,#FIXED：可以不用明确指定该属性的值，处理器会自动给出其值；如果要明确指出属性值，必须是属性定义时给出的默认值。 例如： 文档作者不需要在它们各自的标记中真正地引用固定的属性。如果它们没有包括固定属性，则使用缺省值；如果包括了固定的属性，无论如何它们使用的属性值必须一致，否则语法分析器将返回一个错误信号。,XML文档和DTD的匹配,每个有效的XML文档必须指定它对于哪个DTD是有效的。这个DTD可以包含在相应的XML文档中，或者XML文档也可以通过一个外部URL

10、链接到DTD，这样的外部DTD可以有不同的文档和Web站点共享。 内部DTD 内部DTD的语法： 其中document.type.name与XML文档的根元素名相同。 例如： ,XML文档和DTD的匹配,外部个人DTD 前面的合法的例子都在文档的序言部分包含了DTD。但是XML真正的功能来自于不同的人们编写的可为许多文档共享通用的DTD。 当使用外部DTD时，文档类型声明要加以改变。DTD不再是包括在方括号中，而是在SYSTEM关键词后接一个能找到DTD的绝对或相对的URL。例如： 这里root_element_name像以前一样是根元素的名称，SYSTEM是一个XML关键词，关键词SYSTE

11、M是为单个作者或小组所用的私有的DTD使用的。 DTD_URL是能找到DTD的绝对或相对的URL。 例如： 也可以通过web共享一个DTD： ,XML文档和DTD的匹配,DTD文档 当单独定义DTD文档时，其内容不再包括。 例如： 保存为扩展名为dtd的文件即可。 例2.12,XML文档和DTD的匹配,一个XML文档可以同时使用内部和外部DTD，语法如下： ,XML文档和DTD的匹配,外部公用DTD 关键词SYSTEM是为单个作者或小组所用的私有的DTD使用的。但作为XML承诺的一部分，可令覆盖整个产业的广泛组织（如ISO或IEEE）能够将公共DTD加以标准化，以便用于各自的专门领域。这样的标

12、准化可以让人们不用为同一项目重复作标记，并且使用户共享公用文档更容易。 为创建组织之外的编写者设计的DTD使用PUBLIC关键词而不使用SYSTEM关键词。并且DTD有一个文件名。句法如下： root_element_name仍然是基本元素名称。PUBLIC是XML关键词，说明这一DTD是公共使用并具有名称。DTD_name是与此DTD联系的名称。有些XML处理程序会使用名称从中心库中检索DTD。最后，如果DTD不能根据名称从熟知的库中检索到，则DTD_URL是一个能找到该DTD的相对或绝对URL。,XML文档和DTD的匹配,如果一项DTD是ISO标准，它的名称要以字符串“ISO”开始。如果是

13、非ISO标准组织批准的DTD，它的名称以加号(+)开始。如果不是标准组织批准的DTD，它的名称以连字符 (-)开始。这些开始字符串后接双斜线(/) 和DTD所有者的名字，其后接另一个双斜线和DTD描述的文档类型，然后又是一个双斜线后接ISO639语言标识符，如EN表示英语。在http:/www.ics.uci.edu/pub/ietf/http/related/iso639.txt处列有完整的ISO639标识符。 例如： ,XML文档和DTD的匹配,实体定义 实体是包含XML文档特殊部分的存储单元。它可以是文件、数据库记录或任何其他包含数据的项目。实体使用了一种代替机制：在XML文档中放入一个

14、实体引用，当对文档进行解析时，实体引用被实体内容所取代。,XML文档和DTD的匹配,内部一般实体 DTD中实体定义语法： XML文档中引用实体语法： 例如：例2.15,XML文档和DTD的匹配,在实体中使用标记字符有一些限制 在实体中使用标记的第一个限制是：任何标记字符必须双重转义。 如果希望最终元素内容是This is not a black 则不需要双重转义，其他标记字符有相同特点。,例题,XML文档和DTD的匹配,在实体中使用标记的第二个限制是：XML文档的逻辑结构与物理结构必须一致 简单的说就是：如果实体定义中有元素的开始标签，就必须有其结束标签。 例：定义实体： 元素内容写为： Th

15、e job was left to ” The job was left to &safeto finish.,例题,XML文档和DTD的匹配,外部一般实体 外部一般实体除了实体的定义是在一个单独的文件中之外，与内部一般实体很相似。 将实体定义写在一个独立文件中，定义扩展名为.ent。 在DTD文件中用下列语句调用： 例2.17,XML文档和DTD的匹配,参数实体 可用参数实体把较小的DTD组成大型的DTD。也就是说，一个外部DTD可以链接到另一外部DTD，第二个DTD引入第一个DTD中声明的元素和实体。同时，将DTD分解为小的、更便于管理的组块，使得对DTD的分析处理更加简便。 可以将DTD

16、文档的一部分放在一个独立的文件中， 然后再其他DTD文档中用下列语法定义实体： 注意：%两边的空格是必须的。 然后再用下列语法引用： %entityname;,XML模式定义XSD,章前导读 主要介绍XML模式定义（XML Schema Definition，XSD）的语法知识，重点介绍Schema的文档结构，XML Schema中元素及属性的声明语法和使用XML模式的方式。 学习重点 Schema的文档结构 XSD的数据类型 XML Schema中元素的声明语法 XML Schema中属性的声明语法 在XML模式中创建元素和属性组 使用XML Schema,Schema简介,XML Schema是2001年5月正式发布的W3C推荐标准，经过数年的大规模讨论和开发终于成为全球公认的XML环境下首选的数据建模工具。 和DTD一样，XML模式负责定义和描述XML文档的结构和内容。它可以定义XML文档中存在哪些元素和元素之间的关系，还可以定义元素和属性的数据类型。 XML Schema本身是一个XML文档，它符合XML语法结构。 例如，对于下列的