XML数据结构——Schema技术

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了XML数据结构——Schema技术相关的知识,希望对你有一定的参考价值。


一、XML Schema简介

1.      什么是XML Schema

XML Schema 的作用是定义 XML 文档的合法构建模块,类似 DTD

XML Schema 可描述 XML 文档的结构。

XML Schema 语言也可作为 XSDXML Schema Definition)来被引用。

Ø  定义可出现在文档中的元素

Ø  定义可出现在文档中的属性

Ø  定义哪个元素是子元素

Ø  定义子元素的次序

Ø  定义子元素的数目

Ø  定义元素是否为空,或者是否可包含文本

Ø  定义元素和属性的数据类型

Ø  定义元素和属性的默认值以及固定值

2.      为什么要使用XML Schema

XML Schema DTD更强大

XML Schema 最重要的能力之一就是对数据类型的支持。

通过对数据类型的支持:

²  可更容易地描述允许的文档内容

²  可更容易地验证数据的正确性

²  可更容易地与来自数据库的数据一并工作

²  可更容易地定义数据约束(data facets

²  可更容易地定义数据模型(或称数据格式)

²  可更容易地在不同的数据类型间转换数据

XML Schema 使用 XML 语法

XML Schema 可保护数据通信

XML Schema 可扩展

²  在其他 Schema 中重复使用您的 Schema

²  创建由标准类型衍生而来的您自己的数据类型

²  在相同的文档中引用多重的 Schema

DTDSchema比较:

DTD比较适合下面的情形:

  文件是叙述性的,并有混合内容

  需要约束标记之间的关系,特别是子标记的顺序关系,而不是标记本身的文字内容

  需要使用实体

  Xml文件的使用者对使用的DTD达成一致

XML Schema比较适合下面的情形:

  需要定义数据内容,以便约束标记的文本内容的结构

  标记的子标记的顺序并不重要,重要的是其数量

  标记约束不限于父子关系,也可以是祖先及子孙关系

  跨越多个文件,名称空间前缀不一致

3.      如何使用Schema

                                                               


XML文件


DTD文件

XML数据结构——Schema技术

Schema文件

note 元素是一个复合类型,因为它包含其他的子元素。其他元素 (to, from,heading, body) 是简易类型,因为它们没有包含其他元素。

在调用方式上也不一样:

DTD的引用

Schema的引用

 

二、XML中的命名空间 Namespace

1.      为什么要使用命名空间——避免两个元素名冲突

XML的元素名不是固定的,当两个不同的文档描述两个不同类型的元素的时候,就会发生命名冲突:

<dove>德芙</dove>

<dove>多芬</dove>

2.      使用URL作为XML的命名空间

<f:Schema xmls:f=” http://www.w3.org/2001/XMLSchema”>

schema 中用到的元素和数据类型来自命名空间"http://www.w3.org/2001/XMLSchema"。同时它还规定了来自命名空间 "http://www.w3.org/2001/XMLSchema" 的元素和数据类型应该使用前缀 f

 

三、Schema 的定义

1.      一个简单的schema

<?xml  version="1.0" encoding="utf-8"?>

<xs:schema  xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">

  <!--nonNegativeInteger表示非负整数-->

  <xs:element name="school"  type="xs:nonNegativeInteger"></xs:element>

 </xs:schema>

创建schema文件的两种方式:

方法一:创建一个xml文件,另存为xsd文件

方法二:直接创建

调用一个没有设置命名空间的xsd文件:

<?xml version="1.0"  encoding="utf-8"?>

<bookid   x:noNamespaceSchemaLocation="test1.xsd"

          xmlns:x="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"  >2000</bookid>

 

2.      Schema中的数据类型

(1)    基本数据类型

整数  int ,long ,integer,short,nonNegativeiInteger(无符号整型)

小数 decimal,float,  double

实数

时间 datetime ,time,date

布尔型  boolean

字符串

(2)    自定义类型

   <x:element name="goods" type="goodstype">

      </x:element>

   <x:simpleType name="goodstype">

     <x:restriction base="x:int">

       <x:minExclusive value="1"></x:minExclusive>

       <x:maxInclusive value="10"></x:maxInclusive>

     </x:restriction>

   </x:simpleType>

代码解析:

创建了一个简单类型goodstype,它是从int类型集成过来的,minExclusivemaxInclusive定义了它的最小值和最大值,最后定义goods元素的类型是goodstype.

使用restriction我们可以限制只能接受一定数值或者只能接受一定文字。

四、简单的类型

1.        简易元素

简易元素指那些仅包含文本的元素。它不会包含任何其他的元素或属性。

定义简易元素的语法:

<xs:elementname="xxx" type="yyy"/>

此处 xxx 指元素的名称,yyy 指元素的数据类型。XML Schema 拥有很多内建的数据类型。

最常用的类型是:

xs:string

xs:decimal

xs:integer

xs:boolean

xs:date

xs:time

例子:

这是一些 XML 元素:

<lastname>Smith</lastname>

<age>28</age>

<dateborn>1980-03-27</dateborn>

这是相应的简易元素定义:

<xs:elementname="lastname" type="xs:string"/>

<xs:element name="age"type="xs:integer"/>

<xs:elementname="dateborn" type="xs:date"/>

简易元素的默认值和固定值

简易元素可拥有指定的默认值或固定值。

当没有其他的值被规定时,默认值就会自动分配给元素。

在下面的例子中,缺省值是 "red"

<xs:elementname="color" type="xs:string" default="red"/>

固定值同样会自动分配给元素,并且您无法规定另外一个值。

在下面的例子中,固定值是 "red"

<xs:elementname="color" type="xs:string" fixed="red"/>

2.        XSD 属性

1)        所有的属性均作为简易类型来声明。

简易元素无法拥有属性。假如某个元素拥有属性,它就会被当作某种复合类型。但是属性本身总是作为简易类型被声明的。

定义属性的语法是:

<xs:attributename="xxx" type="yyy"/>

在此处,xxx 指属性名称,yyy 则规定属性的数据类型。XML Schema 拥有很多内建的数据类型。

实例

这是带有属性的 XML 元素:

<lastnamelang="EN">Smith</lastname>

这是对应的属性定义:

<xs:attribute name="lang"type="xs:string"/>

2)        属性的默认值和固定值

属性可拥有指定的默认值或固定值。

当没有其他的值被规定时,默认值就会自动分配给元素。

在下面的例子中,缺省值是 "EN"

<xs:attributename="lang" type="xs:string" default="EN"/>

固定值同样会自动分配给元素,并且您无法规定另外的值。

在下面的例子中,固定值是 "EN"

<xs:attributename="lang" type="xs:string" fixed="EN"/>

3)        可选的和必需的属性

在缺省的情况下,属性是可选的。如需规定属性为必选,请使用 "use" 属性:

<xs:attribute name="lang"type="xs:string" use="required"/>

3.        XSD 限定

1)        对值的限定

下面的例子定义了带有一个限定且名为 "age" 的元素。age 的值不能低于 0 或者高于 120

<xs:elementname="age">

<xs:simpleType>

  <xs:restrictionbase="xs:integer">

    <xs:minInclusivevalue="0"/>

    <xs:maxInclusivevalue="120"/>

  </xs:restriction>

</xs:simpleType>

 

</xs:element>

2)        对一组值的限定

如需把 XML 元素的内容限制为一组可接受的值,我们要使用枚举约束(enumeration constraint)。

下面的例子定义了带有一个限定的名为 "car" 的元素。可接受的值只有:Audi, Golf, BMW

<xs:elementname="car">

<xs:simpleType>

  <xs:restrictionbase="xs:string">

    <xs:enumerationvalue="Audi"/>

    <xs:enumerationvalue="Golf"/>

    <xs:enumerationvalue="BMW"/>

  </xs:restriction>

</xs:simpleType>

</xs:element>

上面的例子也可以被写为:

<xs:elementname="car" type="carType"/>

 

<xs:simpleTypename="carType">

  <xs:restrictionbase="xs:string">

    <xs:enumerationvalue="Audi"/>

    <xs:enumerationvalue="Golf"/>

    <xs:enumerationvalue="BMW"/>

  </xs:restriction>

</xs:simpleType>

注释:在这种情况下,类型"carType" 可被其他元素使用,因为它不是 "car" 元素的组成部分。

3)        对一系列值的限定

如需把 XML 元素的内容限制定义为一系列可使用的数字或字母,我们要使用模式约束(pattern constraint)。

下面的例子定义了带有一个限定的名为 "letter" 的元素。可接受的值只有小写字母 a - z 其中的一个:

<xs:elementname="letter">

 

<xs:simpleType>

  <xs:restrictionbase="xs:string">

    <xs:pattern value="[a-z]"/>

  </xs:restriction>

</xs:simpleType>

 

</xs:element>

下一个例子定义了带有一个限定的名为 "initials" 的元素。可接受的值是大写字母 A - Z 其中的三个:

<xs:elementname="initials">

 

<xs:simpleType>

  <xs:restrictionbase="xs:string">

    <xs:patternvalue="[A-Z][A-Z][A-Z]"/>

  </xs:restriction>

</xs:simpleType>

 

</xs:element>

下一个例子也定义了带有一个限定的名为 "initials" 的元素。可接受的值是大写或小写字母 a - z 其中的三个:

<xs:elementname="initials">

 

<xs:simpleType>

  <xs:restrictionbase="xs:string">

    <xs:patternvalue="[a-zA-Z][a-zA-Z][a-zA-Z]"/>

  </xs:restriction>

</xs:simpleType>

 

</xs:element>

下一个例子定义了带有一个限定的名为 "choice 的元素。可接受的值是字母 x, y z 中的一个:

<xs:elementname="choice">

 

<xs:simpleType>

  <xs:restrictionbase="xs:string">

    <xs:pattern value="[xyz]"/>

  </xs:restriction>

</xs:simpleType>

 

</xs:element>

下一个例子定义了带有一个限定的名为 "prodid" 的元素。可接受的值是五个阿拉伯数字的一个序列,且每个数字的范围是 0-9

<xs:elementname="prodid">

 

<xs:simpleType>

  <xs:restrictionbase="xs:integer">

    <xs:patternvalue="[0-9][0-9][0-9][0-9][0-9]"/>

  </xs:restriction>

</xs:simpleType>

 

</xs:element>

4)        对一系列值的其他限定

下面的例子定义了带有一个限定的名为 "letter" 的元素。可接受的值是 a - z 中零个或多个字母:

<xs:elementname="letter">

 

<xs:simpleType>

  <xs:restrictionbase="xs:string">

    <xs:patternvalue="([a-z])*"/>

  </xs:restriction>

</xs:simpleType>

 

</xs:element>

下面的例子定义了带有一个限定的名为 "letter" 的元素。可接受的值是一对或多对字母,每对字母由一个小写字母后跟一个大写字母组成。举个例子,"sToP"将会通过这种模式的验证,但是 "Stop""STOP" 或者 "stop" 无法通过验证:

<xs:elementname="letter">

 

<xs:simpleType>

  <xs:restrictionbase="xs:string">

    <xs:patternvalue="([a-z][A-Z])+"/>

  </xs:restriction>

</xs:simpleType>

 

</xs:element>

下面的例子定义了带有一个限定的名为 "gender" 的元素。可接受的值是 male 或者 female

<xs:elementname="gender">

 

<xs:simpleType>

  <xs:restrictionbase="xs:string">

    <xs:patternvalue="male|female"/>

  </xs:restriction>

</xs:simpleType>

 

</xs:element>

下面的例子定义了带有一个限定的名为 "password" 的元素。可接受的值是由 8 个字符组成的一行字符,这些字符必须是大写或小写字母 a - z 亦或数字 0 - 9

<xs:elementname="password">

 

<xs:simpleType>

  <xs:restrictionbase="xs:string">

    <xs:patternvalue="[a-zA-Z0-9]{8}"/>

  </xs:restriction>

</xs:simpleType>

 

</xs:element>

5)        对空白字符的限定

6)        对长度的限定

7)        数据类型的限定

五、复合类型

前面所讲到的都是简单类型,即元素里面只有内容,不包括属性或者其他元素。如果元素里面包含属性和其他元素,称之为复合类型

<?xml version="1.0"  encoding="utf-8"?>

<xs:schema  xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">

   <!--元素note是一个复合元素,包含了一组序列-->

   <!--复合元素元素:包含其他子元素或属性-->

   <xs:element name="note">

     <xs:complexType >

       <xs:sequence>  <!--序列,子元素的顺序是固定-->

         <xs:element name="to"  type="xs:string"></xs:element>

         <xs:element name="from"  type="xs:string"></xs:element>

         <xs:element name="content" type="xs:string"  minOccurs="1"  maxOccurs="unbounded"></xs:element>

       </xs:sequence>

       <!--设置属性-->

       <xs:attribute name="sendtime"  type="xs:string"></xs:attribute>

     </xs:complexType>

   </xs:element>

</xs:schema>

        设置元素出现的次数使用minOccursmaxOccurs表示最少出现多少次以及最多出多少次。

 

3.      Schema 中的元素

六、综合示例:根元素school,包含很多个班级,班级包含很多个学生的xsd文件:

<?xml version="1.0"  encoding="utf-8"?>

<xs:schema  xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">

   <xs:element name="school">

     <xs:complexType>

       <xs:choice>

         <xs:element name="class"  maxOccurs="unbounded">

           <xs:complexType>

            <xs:choice>

              <xs:element  name="student" maxOccurs="unbounded">

                <xs:complexType>

                  <xs:sequence>

                    <xs:element  name="stuname" type="xs:string"></xs:element>

                    <xs:element  name="stuage" type="xs:int"></xs:element>

                    <xs:element  name="stusex" type="xs:string"></xs:element>

                  </xs:sequence>

                  <xs:attribute  name="stuid" type="xs:int"></xs:attribute>

                </xs:complexType>

              </xs:element>

            </xs:choice>

           </xs:complexType>

         </xs:element>

       </xs:choice>

     </xs:complexType>

   </xs:element>

</xs:schema>

<schema> 元素是每一个 XML Schema 的根元素:

 

七、示例:

示例1

Xsd文件:

<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8"?>

<xs:schemaxmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" >

  <xs:elementname="note">

    <xs:complexType>

      <xs:sequence>

        <xs:elementname="to"type="xs:string"></xs:element>

        <xs:elementname="from"type="xs:string"></xs:element>

        <xs:elementname="heading"type="xs:string"></xs:element>

        <xs:elementname="body"type="xs:string"></xs:element>

      </xs:sequence>

    </xs:complexType>

  </xs:element>

</xs:schema>

XML文件:

<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8"?>

<notexmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

      xsi:noNamespaceSchemaLocation="t.xsd">

  <to></to>

  <from></from>

  <heading></heading>

  <body></body>

</note>

示例二:

XSD文件:

<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8" ?>

<xs:schemaxmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">

  <xs:elementname="school">

    <xs:complexType>

      <xs:sequence>

        <xs:element  name="student"minOccurs="1"maxOccurs="unbounded">

          <xs:complexType>

            <xs:sequence>

              <xs:elementname="stuname"  >

                <xs:complexType>

                  <xs:simpleContent>

                    <xs:extensionbase="xs:string">

                      <xs:attributename="stuid"type="xs:ID"></xs:attribute>

                    </xs:extension>

                  </xs:simpleContent>

                </xs:complexType>

              </xs:element>

              <xs:elementname="stusex"type="xs:string"></xs:element>

              <xs:elementname="stuage"type="xs:int"></xs:element>

            </xs:sequence>

          </xs:complexType>

        </xs:element>

      </xs:sequence>

    </xs:complexType>

  </xs:element>

</xs:schema>

XML文件

<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8" ?>

<schoolxmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:noNamespaceSchemaLocation="XMLFile1.xsd">

  <student>

    <stunamestuid="s1" >aa</stuname>

    <stusex >1</stusex>

    <stuage>3</stuage>

  </student>

</school>

 

 


以上是关于XML数据结构——Schema技术的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

Schema技术

Schema模式简介

XML Dtd Schema

用Cobar做MySql集群时关于Schema.xml的配置问题

XML_04_XML Schema

schema.xml的配置