XML之DTD——XML文件约束

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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之DTD——XML文件约束相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

前面介绍了XML的作用和基本的格式，今天我给大家分享的是关于XML的约束。废话不多说，我们直接来正题！

一、DTD简介

1.1、DTD概述

　　DTD（Document Type Definition，文档类型定义）

　　1）DTD是一套关于标记符的语法规则。它是XML1.0版规格的一部分,是XML文件的验证机制,属于XML文件组成的一部分。
　　2）XML文件提供应用程序一个数据交换的格式,DTD正是让XML文件能够成为数据交换的标准,因为不同的公司只需定义好标准的DTD，

　　　　各公司都能够依照DTD建立XML文件，并且进行验证,如此就可以轻易的建立标准和交换数据，这样满足了网络共享和数据交互。
　　4）DTD中的所有约束都是针对 与某个标签的子标签进行约束的

　　注意：除了DTD约束，其实还有其他的约束。Schema（模式）约束：用xml写的文件，然后用来约束xml文件

1.2、DTD的目的

　　验证XML文档是不是一个有效的XML文档。
　　有效：如果一个良构的XML文档满足了dtd的声明，就是一个有效的XML文档。
　　有效一定良构，良构不一定有效。

1.3、XML文档引入DTD的方式

　　1）引入内部DTD

　　<!DOCTYPE 根元素[
    　　DTD验证规则/实体定义...
　　]>

　　2）引入外部DTD

　　当引用的文件在本地时：<!DOCTYPE 根元素 SYSTEM "DTD文件路径">

　　当引用文件是一个公共文件（DTD文件存在于远程服务器上）时：<!DOCTYPE 根元素 PUBLIC "DTD名称" "DTD文件的URL">

1.4、DTD约束原理

　　

　　注：通过DTD约束，XML就能在DTD的约束下进行自定义了，不过DTD有个缺点，那就是不能对数据进行数值约束这种范围约束。

二、DTD的分类

2.1、内部DTD

　　DTD代码与XML代码在同一个文件中

　　例如：带有DTD的XML文档实例

<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE note [
    <!ELEMENT note (to,from,heading,body)>
    <!ELEMENT to (#PCDATA)>
    <!ELEMENT from (#PCDATA)>
    <!ELEMENT heading (#PCDATA)>
    <!ELEMENT body (#PCDATA)>
]>
<note>
     <to>Tove</to>
     <from>Jani</from>
     <heading>Reminder</heading>
     <body>Don\'t forget me this weekend</body>
</note>
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　　分析：　　　　

　　　　!DOCTYPE note (第二行)定义此文档是 note 类型的文档。
　　　　!ELEMENT note (第三行)定义 note 元素有四个元素："to、from、heading,、body"
　　　　!ELEMENT to (第四行)定义 to 元素为 "#PCDATA" 类型
　　　　!ELEMENT from (第五行)定义 frome 元素为 "#PCDATA" 类型
　　　　!ELEMENT heading (第六行)定义 heading 元素为 "#PCDATA" 类型
　　　　!ELEMENT body (第七行)定义 body 元素为 "#PCDATA" 类型

2.2、外部DTD

　　DTD约束与xml文档不在同一个文件中，XML文档需引入外部DTD文件

　　例如：外部DTD实例，需要将DTD文件引入到XML文件中

<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE note SYSTEM "note.dtd">
    <note>
        <to>Tove</to>
        <from>Jani</from>
        <heading>Reminder</heading>
        <body>Don\'t forget me this weekend!</body>
    </note>
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　　note.dtd文件的内容

<!ELEMENT note (to,from,heading,body)>
<!ELEMENT to (#PCDATA)>
<!ELEMENT from (#PCDATA)>
<!ELEMENT heading (#PCDATA)>
<!ELEMENT body (#PCDATA)>
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2.3、混合DTD

　　既有外部DTD，又有内部DTD　　

三、DTD在元素中的声明

3.1、元素约束

　　格式：<!ELEMENT 元素名 (内容模式)> 同一元素不允许出现两次声明

　　1）内容模式：可以对元素内容进行约束也可以对元素中的子元素进行约束,大小写敏感，内容模式的括号有意义

　　　　1.1）(#PCDATA) ：元素内容为任何字符或者空，但不允许有子元素, 不可省略()

　　　　1.2）EMPTY ：元素内容为空，不允许有任何文本数据(包括空格换行)与子元素，可以有属性,不可加()
　　　　1.3）ANY ：元素可以包含任何数据，包括文本数据和子元素,不可加()

    <!--1.EMPTY：指的是该标签中不能有其他任何的子标签-->
    <!-- <!ELEMENT students EMPTY> -->
        
    <!-- 2.(#PCDATA：表示在该标签中只能出现字符内容，不能出现任何的标签) -->
    <!-- <!ELEMENT students (#PCDATA)> -->
    
    <!--3.ANY：表示在该标签中可以出现任何数据  -->
    <!-- <!ELEMENT students ANY> -->
<students>
</students>
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　　　　1.4）(childElements) 由内容模式部件指定：“, | ？ + *”

　　　　　　对内部子元素进行约束，均不能添加其他子元素以及文本(可以空格换行)

　　　　　　“,”：表示指定子元素必须顺序出现,不多不少
　　　　　　　　例如：<!ELEMENT EleName (a,b,c)>
　　　　　　　　解读：<!-- 表示a、b、c三个元素按照顺序并且每个只能出现一次 -->
　　　　　　“|”：表示在指定的多个子元素中选择出现1个,只能1次
　　　　　　　　例如：<!ELEMENT EleName (a|b|c)>
　　　　　　　　解读：<!-- 表示a、b、c三个元素任选其一只能出现一次 -->
　　　　　　“ ”：元素必须且只能出现一次
　　　　　　　　例如：<!ELEMENT EleName (a)>
　　　　　　　　解读：<!-- 表示a必须出现并且只能出现一次 -->
　　　　　　“?”：指定元素要出现0次或1次
　　　　　　　　例如：<!ELEMENT EleName (a)?>
　　　　　　　　解读：<!-- 表示a能够出现0次或1次 -->
　　　　　　“+”：指定元素要出现1次或多次
　　　　　　　　例如：<!ELEMENT EleName (a)+>
　　　　　　　　解读：<!-- 表示a能够出现1次或多次 -->
　　　　　　“*”：指定元素要出现0次或多次
　　　　　　　　例如：<!ELEMENT EleName (a)*>
　　　　　　　　解读：<!-- 表示a能够出现0次或多次 -->

　　2）混合模式（Mixed）

　　　　元素中既可有文本数据又可有子元素

　　　　<!ELEMENT EleName (#PCDATA|a|b)*>
　　　　表示元素中即可以有字符又可以有指定元素，字符数据与指定元素可以出现任意次数，顺序不限。
　　注意：优先写#PCDATA，如(#PCDATA|a)*正确，(a|#PCDATA)*错误。
　　　　   浏览器是非验证解析器，不会校验xml文档的有效性。

3.2、属性约束

 　　1）语法：

　　<!ATTLIST 元素名 属性名 属性类型 属性默认值
   　　 属性名 属性类型 属性默认值
   　　 ......
　　>

 　　2）属性类型

　　　　ID 属性值唯一，且属性值必须符合命名规则——不能以数字开头
　　　　(v1|v2|v3) 枚举，属性值从中选择一个
　　　　CDATA 属性值为字符

　　3）属性默认值

　　　　#REQUIRED 属性必须出现，属性值没有限制
　　　　#IMPLIED 属性值可以出现可以不出现
　　　　attribute_vlaue 属性类型后跟属性值，表示属性如果不出现，则属性值为默认的attribute_value
　　　　#FIXED value #FIXED value表示属性可出现可不出现，显示出现则属性值必须为指定的value，不出现，则值默认value

　　注：ID属性类型只能使用#REQUIRED或#IMPLIED；枚举类型后跟默认值必须为匹配值之一　　　　　　

四、DTD文档的实例

4.1、内嵌

<!DOCTYPE  根元素[
    <!ENTITY 实体名 "实体内容">
    <!ELEMENT 元素名 (内部模式)>   
     <!ATTLIST 元素名 属性名 属性类型 属性默认值/属性特点
        属性名 属性类型 属性默认值/属性特点
        ...
    >
]>
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4.2、外部引用

<!DOCTYPE 根元素 SYSTEM "dtd文件路径">
<!DOCTYPE 根元素 PUBLIC "dtd文件的描述信息" "dtd的url">
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4.3、内嵌与外部引用同时使用

<!DOCTYPE 根元素 SYSTEM "dtd文件路径" [
    <!ENTITY 实体名 "实体内容">
    <!ELEMENT 元素名 (内部模式)>
    <!ATTLIST 元素名 属性名 属性类型 属性默认值
        属性名 属性类型 属性默认值
        ...
    >
]>
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一个实例：班级约束

　　XMLClass.dtd

<!ENTITY % sex "男|女">  
<!ELEMENT 班级 (学生+,作者)>  
<!ATTLIST 班级  
    班次 CDATA "1班"  
    编号 ID #REQUIRED  
>  
<!ELEMENT 学生 (名字,年龄,介绍)>  
<!ELEMENT 作者 (#PCDATA)>  
<!ATTLIST 学生  
    地址 CDATA #IMPLIED  
    授课方式 CDATA #FIXED "面授"  
    学号 ID #REQUIRED  
    班级编号 IDREF #REQUIRED  
    朋友 IDREFS #IMPLIED  
    性别 (%sex;) #REQUIRED  
>  
<!ELEMENT 名字 (#PCDATA)>  
<!ELEMENT 年龄 (#PCDATA)>  
<!ELEMENT 介绍 (#PCDATA)>
XMLClass.dtd

　　XMLtest.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>  
<!-- 引入DTD -->  
<!DOCTYPE 班级 SYSTEM "XMLClass.dtd"  
[<!ENTITY writer "Switch">]>  
<班级 编号="C1" 班次="1班">  
    <学生  地址="湖南" 授课方式="面授" 学号="n1" 班级编号="C1" 朋友="n2" 性别="男">  
        <名字>张三</名字>  
        <年龄>20</年龄>  
        <介绍>不错</介绍>  
    </学生>  
    <学生 授课方式="面授" 学号="n2" 班级编号="C1" 朋友="n1 n3" 性别="女">  
        <名字>李四</名字>  
        <年龄>18</年龄>  
        <介绍>很好</介绍>  
    </学生>  
    <学生 授课方式="面授" 学号="n3" 班级编号="C1" 朋友="n2" 性别="男">  
        <名字>王五</名字>  
        <年龄>22</年龄>  
        <介绍>非常好</介绍>  
    </学生>  
    <作者>&writer;</作者>  
</班级>
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