XML Schema/XSD
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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 Schema/XSD相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
XML Schema
XML Schema 是基于 XML的 DTD替代者。
XML Schema 可描述 XML文档的结构。
XML Schema 语言也可作为 XSD（XML Schema Definition）来引用。
XML Schema:
定义可出现在文档中的元素
定义可出现在文档中的属性
定义哪个元素是子元素
定义子元素的次序
定义子元素的数目
定义元素是否为空，或者是否可包含文本
定义元素和属性的数据类型
定义元素和属性的默认值以及固定值
对 XML Schema 的引用
<?xml version="1.0"?> <note xmlns="http://www.w3school.com.cn" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.w3school.com.cn note.xsd">....</note>
1、简易的类型
（1）、XSD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:element name="xxx" type="yyy"/>
此处 xxx 指元素的名称，yyy指元素的数据类型。
最常用的类型是：
?xs:string ?xs:decimal ?xs:integer ?xs:boolean ?xs:date ?xs:time
简易元素的默认值和固定值
<xs:element name="color" type="xs:string" default="red"/>//默认值 <xs:element name="color" type="xs:string" fixed="red"/>//固定值
（2）、XSD属性
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:attribute name="xxx" type="yyy"/>
在此处，xxx 指属性名称，yyy则规定属性的数据类型
这是带有属性的 XML 元素：
<lastname lang="EN">Smith</lastname>
这是对应的属性定义：
<xs:attribute name="lang" type="xs:string"/>
属性的默认值和固定值
<xs:attribute name="lang" type="xs:string" default="EN"/> <xs:attribute name="lang" type="xs:string" fixed="EN"/>
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
限定（restriction）用于为XML 元素或者属性定义可接受的值。对XML 元素的限定被称为facet。
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:element name="age">
<xs:simpleType>
<xs:restriction base="xs:integer">
<xs:minInclusive value="0"/>
<xs:maxInclusive value="120"/>
</xs:restriction>
</xs:simpleType>
</xs:element>
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（enumerationconstraint）。
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:element name="car">
<xs:simpleType>
<xs:restriction base="xs:string">
<xs:enumeration value="Audi"/>
<xs:enumeration value="Golf"/>
<xs:enumeration value="BMW"/>
</xs:restriction>
</xs:simpleType>
</xs:element>
上面的例子也可以被写为：
<xs:element name="car" type="carType"/>
<xs:simpleType name="carType">
<xs:restriction base="xs:string">
<xs:enumeration value="Audi"/>
<xs:enumeration value="Golf"/>
<xs:enumeration value="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。
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（patternconstraint）。
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:element name="letter">
<xs:simpleType>
<xs:restriction base="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:element name="initials">
<xs:simpleType>
<xs:restriction base="xs:string">
<xs:pattern value="[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:element name="initials">
<xs:simpleType>
<xs:restriction base="xs:string">
<xs:pattern value="[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 或z 中的一个：
<xs:element name="choice">
<xs:simpleType>
<xs:restriction base="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:element name="prodid">
<xs:simpleType>
<xs:restriction base="xs:integer">
<xs:pattern value="[0-9][0-9][0-9][0-9][0-9]"/>
</xs:restriction>
</xs:simpleType>
</xs:element>
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:element name="letter">
<xs:simpleType>
<xs:restriction base="xs:string">
<xs:pattern value="([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:element name="letter">
<xs:simpleType>
<xs:restriction base="xs:string">
<xs:pattern value="([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:element name="gender">
<xs:simpleType>
<xs:restriction base="xs:string">
<xs:pattern value="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:element name="password">
<xs:simpleType>
<xs:restriction base="xs:string">
<xs:pattern value="[a-zA-Z0-9]{8}"/>
</xs:restriction>
</xs:simpleType>
</xs:element>
对空白字符的限定
如需规定对空白字符（whitespace characters）的处理方式，我们需要使用whiteSpace 限定。
下面的例子定义了带有一个限定的名为 "address" 的元素。这个whiteSpace 限定被设置为 "preserve"，这意味着XML 处理器不会移除任何空白字符：
<xs:element name="address">
<xs:simpleType>
<xs:restriction base="xs:string">
<xs:whiteSpace value="preserve"/>
</xs:restriction>
</xs:simpleType>
</xs:element>
这个例子也定义了带有一个限定的名为 "address" 的元素。这个 whiteSpace 限定被设置为 "replace"，这意味着XML 处理器将移除所有空白字符（换行、回车、空格以及制表符）：
<xs:element name="address">
<xs:simpleType>
<xs:restriction base="xs:string">
<xs:whiteSpace value="replace"/>
</xs:restriction>
</xs:simpleType>
</xs:element>
这个例子也定义了带有一个限定的名为 "address" 的元素。这个 whiteSpace 限定被设置为 "collapse"，这意味着XML 处理器将移除所有空白字符（换行、回车、空格以及制表符会被替换为空格，开头和结尾的空格会被移除，而多个连续的空格会被缩减为一个单一的空格）：
<xs:element name="address">
<xs:simpleType>
<xs:restriction base="xs:string">
<xs:whiteSpace value="collapse"/>
</xs:restriction>
</xs:simpleType>
</xs:element>
对长度的限定
如需限制元素中值的长度，我们需要使用 length、maxLength以及 minLength限定。
本例定义了带有一个限定且名为 "password" 的元素。其值必须精确到8 个字符：
<xs:element name="password">
<xs:simpleType>
<xs:restriction base="xs:string">
<xs:length value="8"/>
</xs:restriction>
</xs:simpleType>
</xs:element>
这个例子也定义了带有一个限定的名为 "password" 的元素。其值最小为 5 个字符，最大为 8个字符：
<xs:element name="password">
<xs:simpleType>
<xs:restriction base="xs:string">
<xs:minLength value="5"/>
<xs:maxLength value="8"/>
</xs:restriction>
</xs:simpleType>
</xs:element>
数据类型的限定
|
限定 |
描述 |
|
enumeration |
定义可接受值的一个列表 |
|
fractionDigits |
定义所允许的最大的小数位数。必须大于等于0。 |
|
length |
定义所允许的字符或者列表项目的精确数目。必须大于或等于0。 |
|
maxExclusive |
定义数值的上限。所允许的值必须小于此值。 |
|
maxInclusive |
定义数值的上限。所允许的值必须小于或等于此值。 |
|
maxLength |
定义所允许的字符或者列表项目的最大数目。必须大于或等于0。 |
|
minExclusive |
定义数值的下限。所允许的值必需大于此值。 |
|
minInclusive |
定义数值的下限。所允许的值必需大于或等于此值。 |
|
minLength |
定义所允许的字符或者列表项目的最小数目。必须大于或等于0。 |
|
pattern |
定义可接受的字符的精确序列。 |
|
totalDigits |
定义所允许的阿拉伯数字的精确位数。必须大于0。 |
|
whiteSpace |
定义空白字符（换行、回车、空格以及制表符）的处理方式。 |
2、复杂的类型
（1）、XSD元素
复合元素指包含其他元素及/或属性的XML 元素，有四种类型的复合元素：空元素、包含其他元素的元素、仅包含文本的元素、包含元素和文本的元素。
请看这个复合 XML 元素，"employee"，仅包含其他元素：
<employee> <firstname>John</firstname> <lastname>Smith</lastname> </employee>
A、通过命名此元素，可直接对"employee"元素进行声明，就像这样：
<xs:element name="employee">
<xs:complexType>
<xs:sequence>
<xs:element name="firstname" type="xs:string"/>
<xs:element name="lastname" type="xs:string"/>
</xs:sequence>
</xs:complexType>
</xs:element>
B、"employee"元素可以使用 type属性，这个属性的作用是引用要使用的复合类型的名称：
<xs:element name="employee" type="personinfo"/>
<xs:complexType name="personinfo">
<xs:sequence>
<xs:element name="firstname" type="xs:string"/>
<xs:element name="lastname" type="xs:string"/>
</xs:sequence>
</xs:complexType>
您也可以在已有的复合元素之上以某个复合元素为基础，然后添加一些元素，就像这样：
<xs:element name="employee" type="fullpersoninfo"/>
<xs:complexType name="personinfo">
<xs:sequence>
<xs:element name="firstname" type="xs:string"/>
<xs:element name="lastname" type="xs:string"/>
</xs:sequence>
</xs:complexType>
<xs:complexType name="fullpersoninfo">
<xs:complexContent>
<xs:extension base="personinfo">
<xs:sequence>
<xs:element name="address" type="xs:string"/>
<xs:element name="city" type="xs:string"/>
<xs:element name="country" type="xs:string"/>
</xs:sequence>
</xs:extension>
</xs:complexContent>
</xs:complexType>
（2）、XSD 复合空元素
空的复合元素不能包含内容，只能含有属性。<product prodid="1345" />
<xs:element name="product">
<xs:complexType>
<xs:attribute name="prodid" type="xs:positiveInteger"/>
</xs:complexType>
</xs:element>
（3）、XSD 仅含元素
“仅含元素”的复合类型元素是只能包含其他元素的元素。
XML 元素，"person"，仅包含其他的元素：
<person> <firstname>John</firstname> <lastname>Smith</lastname> </person>
您可在 schema 中这样定义"person" 元素：
<xs:element name="person">
<xs:complexType>
<xs:sequence>
<xs:element name="firstname" type="xs:string"/>
<xs:element name="lastname" type="xs:string"/>
</xs:sequence>
</xs:complexType>
</xs:element>
（4）、XSD 仅含文本
仅含文本的复合元素可包含文本和属性。
此类型仅包含简易的内容（文本和属性），因此我们要向此内容添加 simpleContent元素。当使用简易内容时，我们就必须在 simpleContent元素内定义扩展或限定，就像这样：
<xs:element name="某个名称">
<xs:complexType>
<xs:simpleContent>
<xs:extension base="basetype">
....
</xs:extension>
</xs:simpleContent>
</xs:complexType>
</xs:element>
或者：
<xs:element name="某个名称">
<xs:complexType>
<xs:simpleContent>
<xs:restriction base="basetype">
....
</xs:restriction>
</xs:simpleContent>
</xs:complexType>
</xs:element>
提示：请使用 extension 或restriction 元素来扩展或限制元素的基本简易类型。
这里有一个 XML 元素的例子，"shoesize"，其中仅包含文本：
<shoesize country="france">35</shoesize>
下面这个例子声明了一个复合类型，其内容被定义为整数值，并且 "shoesize"元素含有名为 "country"的属性：
<xs:element name="shoesize">
<xs:complexType>
<xs:simpleContent>
<xs:extension base="xs:integer">
<xs:attribute name="country" type="xs:string" />
</xs:extension>
</xs:simpleContent>
</xs:complexType>
</xs:element>
（5）、混合内容
混合的复合类型可包含属性、元素以及文本。
带有混合内容的复合类型
XML 元素，"letter"，含有文本以及其他元素：
<letter> Dear Mr.<name>John Smith</name>. Your order <orderid>1032</orderid> will be shipped on <shipdate>2001-07-13</shipdate>. </letter>
下面这个 schema 声明了这个"letter" 元素：
<xs:element name="letter">
<xs:complexType mixed="true">
<xs:sequence>
<xs:element name="name" type="xs:string"/>
<xs:element name="orderid" type="xs:positiveInteger"/>
<xs:element name="shipdate" type="xs:date"/>
</xs:sequence>
</xs:complexType>
</xs:element>注释：为了使字符数据可以出现在 "letter" 的子元素之间，mixed属性必须被设置为 "true"。<xs:sequence>标签 (name、orderid以及 shipdate )意味着被定义的元素必须依次出现在 "letter"元素内部。
（6）、XSD 复合类型指示器
通过指示器，我们可以控制在文档中使用元素的方式。
有七种指示器：
Order 指示器：All、Choice、Sequence
Occurrence 指示器：、maxOccurs、minOccurs
Group 指示器：Group name、attributeGroup name
Order 指示器
Order 指示器用于定义元素的顺序。
All 指示器
<all> 指示器规定子元素可以按照任意顺序出现，且每个子元素必须只出现一次：
<xs:element name="person">
<xs:complexType>
<xs:all>
<xs:element name="firstname" type="xs:string"/>
<xs:element name="lastname" type="xs:string"/>
</xs:all>
</xs:complexType>
</xs:element>注释：当使用 <all> 指示器时，你可以把<minOccurs> 设置为0 或者1，而只能把<maxOccurs> 指示器设置为1（稍后将讲解<minOccurs> 以及<maxOccurs>）。
Choice 指示器
<choice> 指示器规定可出现某个子元素或者可出现另外一个子元素（非此即彼）：
<xs:element name="person">
<xs:complexType>
<xs:choice>
<xs:element name="employee" type="employee"/>
<xs:element name="member" type="member"/>
</xs:choice>
</xs:complexType>
</xs:element>提示：如需设置子元素出现任意次数，可将 <maxOccurs> （稍后会讲解）设置为 unbounded（无限次）。
Sequence 指示器
<sequence> 规定子元素必须按照特定的顺序出现：
<xs:element name="person">
<xs:complexType>
<xs:sequence>
<xs:element name="firstname" type="xs:string"/>
<xs:element name="lastname" type="xs:string"/>
</xs:sequence>
</xs:complexType>
</xs:element>Occurrence 指示器
Occurrence 指示器用于定义某个元素出现的频率。
注释：对于所有的 "Order" 和"Group" 指示器（any、all、choice、sequence、group name 以及 group reference），其中的maxOccurs 以及minOccurs 的默认值均为1。
maxOccurs 指示器
<maxOccurs> 指示器可规定某个元素可出现的最大次数：
<xs:element name="person">
<xs:complexType>
<xs:sequence>
<xs:element name="full_name" type="xs:string"/>
<xs:element name="child_name" type="xs:string" maxOccurs="10"/>
</xs:sequence>
</xs:complexType>
</xs:element>
上面的例子表明，子元素 "child_name" 可在"person" 元素中最少出现一次（其中minOccurs 的默认值是1），最多出现10 次。
minOccurs 指示器
<minOccurs> 指示器可规定某个元素能够出现的最小次数：
<xs:element name="person">
<xs:complexType>
<xs:sequence>
<xs:element name="full_name" type="xs:string"/>
<xs:element name="child_name" type="xs:string"
maxOccurs="10" minOccurs="0"/>
</xs:sequence>
</xs:complexType>
</xs:element>上面的例子表明，子元素 "child_name" 可在"person" 元素中出现最少0 次，最多出现10 次。
提示：如需使某个元素的出现次数不受限制，请使用 maxOccurs="unbounded"这个声明。
Group 指示器
Group 指示器用于定义相关的数批元素。
元素组
元素组通过 group 声明进行定义：
<xs:group name="组名称">
...
</xs:group>
您必须在 group 声明内部定义一个all、choice或者 sequence元素。下面这个例子定义了名为 "persongroup"的 group，它定义了必须按照精确的顺序出现的一组元素：
<xs:group name="persongroup">
<xs:sequence>
<xs:element name="firstname" type="xs:string"/>
<xs:element name="lastname" type="xs:string"/>
<xs:element name="birthday" type="xs:date"/>
</xs:sequence>
</xs:group>在您把 group 定义完毕以后，就可以在另一个定义中引用它了：
<xs:group name="persongroup">
<xs:sequence>
<xs:element name="firstname" type="xs:string"/>
<xs:element name="lastname" type="xs:string"/>
<xs:element name="birthday" type="xs:date"/>
</xs:sequence>
</xs:group>
<xs:element name="person" type="personinfo"/>
<xs:complexType name="personinfo">
<xs:sequence>
<xs:group ref="persongroup"/>
<xs:element name="country" type="xs:string"/>
</xs:sequence>
</xs:complexType>属性组
属性组通过 attributeGroup 声明来进行定义：
<xs:attributeGroup name="组名称">
...
</xs:attributeGroup>
下面这个例子定义了名为 "personattrgroup" 的一个属性组：
<xs:attributeGroup name="personattrgroup"> <xs:attribute name="firstname" type="xs:string"/> <xs:attribute name="lastname" type="xs:string"/> <xs:attribute name="birthday" type="xs:date"/> </xs:attributeGroup>
在您已定义完毕属性组之后，就可以在另一个定义中引用它了，就像这样：
<xs:attributeGroup name="personattrgroup">
<xs:attribute name="firstname" type="xs:string"/>
<xs:attribute name="lastname" type="xs:string"/>
<xs:attribute name="birthday" type="xs:date"/>
</xs:attributeGroup>
<xs:element name="person">
<xs:complexType>
<xs:attributeGroup ref="personattrgroup"/>
</xs:complexType>
</xs:element>
（7）、XSD <any>
<any> 元素使我们有能力通过未被 schema规定的元素来拓展 XML文档！
下面这个例子是从名为 "family.xsd" 的XML schema 中引用的片段。它展示了一个针对"person" 元素的声明。通过使用<any> 元素，我们可以通过任何元素（在<lastname> 之后）扩展"person" 的内容：
<xs:element name="person">
<xs:complexType>
<xs:sequence>
<xs:element name="firstname" type="xs:string"/>
<xs:element name="lastname" type="xs:string"/>
<xs:any minOccurs="0"/>
</xs:sequence>
</xs:complexType>
</xs:element>
现在，我们希望使用 "children" 元素来扩展"person" 元素。这此种情况下我们就可以这么做，即使以上这个schema 的作者没有声明任何"children" 元素。
请看这个 schema 文件，名为"children.xsd"：
<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?>
<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
targetNamespace="http://www.w3school.com.cn"
xmlns="http://www.w3school.com.cn"
elementFormDefault="qualified">
<xs:element name="children">
<xs:complexType>
<xs:sequence>
<xs:element name="childname" type="xs:string"
maxOccurs="unbounded"/>
</xs:sequence>
</xs:complexType>
</xs:element>
</xs:schema>
下面这个 XML 文件（名为"Myfamily.xml"），使用了来自两个不同的schema 中的成分，"family.xsd"和 "children.xsd"：
<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?> <persons xmlns="http://www.microsoft.com" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:SchemaLocation="http://www.microsoft.com family.xsd http://www.w3school.com.cn children.xsd"> <person> <firstname>David</firstname> <lastname>Smith</lastname> <children> <childname>mike</childname> </children> </person> <person> <firstname>Tony</firstname> <lastname>Smith</lastname> </person> </persons>
上面这个 XML 文件是有效的，这是由于schema "family.xsd" 允许我们通过在"lastname" 元素后的可选元素来扩展"person" 元素。
（8）、XSD <anyAttribute>
<anyAttribute> 元素使我们有能力通过未被 schema规定的属性来扩展 XML文档！
（9）、XSD 元素替换
通过 XML Schema，一个元素可对另一个元素进行替换。
为了解决这个问题，我们可以在 XML schema 中定义一个substitutionGroup。首先，我们声明主元素，然后我们会声明次元素，这些次元素可声明它们能够替换主元素。
<xs:element name="name" type="xs:string"/>
<xs:element name="navn" substitutionGroup="name"/>
在上面的例子中，"name" 元素是主元素，而 "navn"元素可替代 "name"元素。
请看一个 XML schema 的片段：
<xs:element name="name" type="xs:string"/>
<xs:element name="navn" substitutionGroup="name"/>
<xs:complexType name="custinfo">
<xs:sequence>
<xs:element ref="name"/>
</xs:sequence>
</xs:complexType>
<xs:element name="customer" type="custinfo"/>
<xs:element name="kunde" substitutionGroup="customer"/>有效的 XML 文档类似这样（根据上面的schema）：
<customer>
<name>John Smith</name>
</customer>
或类似这样：
<kunde>
<navn>John Smith</navn>
</kunde>
阻止元素替换
为防止其他的元素替换某个指定的元素，请使用 block 属性：
<xs:element name="name" type="xs:string" block="substitution"/>
请看某个 XML schema 的片段：
<xs:element name="name" type="xs:string" block="substitution"/>
<xs:element name="navn" substitutionGroup="name"/>
<xs:complexType name="custinfo">
<xs:sequence>
<xs:element ref="name"/>
</xs:sequence>
</xs:complexType>
<xs:element name="customer" type="custinfo" block="substitution"/>
<xs:element name="kunde" substitutionGroup="customer"/>以上是关于XML Schema/XSD的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
怎样用Google APIs和Google的应用系统进行集成----怎样把Google Blogger（博客）的JSON Schema转换成XML的Schema(XSD)？