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XSD 示例


本章将演示如何编写 XML Schema。您还将了解到 Schema 可以以不同的方式编写。


一个 XML 文档

我们来看一个名为“shiporder.xml”的 XML 文档

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

<shiporder orderid="889923"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:noNamespaceSchemaLocation="shiporder.xsd">
  <orderperson>John Smith</orderperson>
  <shipto>
    <name>Ola Nordmann</name>
    <address>Langgt 23</address>
    <city>4000 Stavanger</city>
    <country>Norway</country>
  </shipto>
  <item>
    <title>Empire Burlesque</title>
    <note>Special Edition</note>
    <quantity>1</quantity>
    <price>10.90</price>
  </item>
  <item>
    <title>Hide your heart</title>
    <quantity>1</quantity>
    <price>9.90</price>
  </item>
</shiporder>

上面的 XML 文档包含一个根元素“shiporder”,它有一个名为“orderid”的必需属性。“shiporder”元素包含三个不同的子元素:“orderperson”、“shipto”和“item”。“item”元素出现两次,它包含一个“title”、一个可选的“note”元素、一个“quantity”和一个“price”元素。

上面一行:xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 告诉 XML 解析器该文档应该根据 Schema 进行验证。这一行:xsi:noNamespaceSchemaLocation="shiporder.xsd" 指定了 Schema 的位置(这里它与“shiporder.xml”在同一个文件夹中)。



创建 XML Schema

现在我们要为上面的 XML 文档创建一个 Schema。

我们首先打开一个新文件,并将其命名为“shiporder.xsd”。要创建 Schema,我们可以简单地按照 XML 文档中的结构进行操作,并为我们找到的每个元素进行定义。我们将从标准的 XML 声明开始,然后是定义 Schema 的 xs:schema 元素

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
...
</xs:schema>

在上面的 Schema 中,我们使用了标准命名空间 (xs),与此命名空间关联的 URI 是 Schema 语言定义,其标准值为 http://www.w3.org/2001/XMLSchema。

接下来,我们必须定义“shiporder”元素。该元素具有一个属性并包含其他元素,因此我们将其视为复杂类型。“shiporder”元素的子元素被 xs:sequence 元素包围,该元素定义了子元素的有序序列

<xs:element name="shiporder">
  <xs:complexType>
    <xs:sequence>
      ...
    </xs:sequence>
  </xs:complexType>
</xs:element>

然后我们必须将“orderperson”元素定义为简单类型(因为它不包含任何属性或其他元素)。类型 (xs:string) 前缀是与 XML Schema 关联的命名空间前缀,它表示预定义的 Schema 数据类型

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

接下来,我们必须定义两个复杂类型的元素:“shipto”和“item”。我们首先定义“shipto”元素

<xs:element name="shipto">
  <xs:complexType>
    <xs:sequence>
      <xs:element name="name" type="xs:string"/>
      <xs:element name="address" type="xs:string"/>
      <xs:element name="city" type="xs:string"/>
      <xs:element name="country" type="xs:string"/>
    </xs:sequence>
  </xs:complexType>
</xs:element>

使用 Schema,我们可以使用 maxOccurs 和 minOccurs 属性定义元素的可能出现次数。maxOccurs 指定元素的最多出现次数,minOccurs 指定元素的至少出现次数。maxOccurs 和 minOccurs 的默认值均为 1!

现在我们可以定义“item”元素。这个元素可以在“shiporder”元素内部多次出现。这是通过将“item”元素的 maxOccurs 属性设置为“unbounded”来指定的,这意味着作者可以根据需要多次出现“item”元素。请注意,“note”元素是可选的。我们通过将 minOccurs 属性设置为零来指定这一点

<xs:element name="item" maxOccurs="unbounded">
  <xs:complexType>
    <xs:sequence>
      <xs:element name="title" type="xs:string"/>
      <xs:element name="note" type="xs:string" minOccurs="0"/>
      <xs:element name="quantity" type="xs:positiveInteger"/>
      <xs:element name="price" type="xs:decimal"/>
    </xs:sequence>
  </xs:complexType>
</xs:element>

我们现在可以声明“shiporder”元素的属性。由于这是一个必需属性,我们指定 use="required"。

注意:属性声明必须始终放在最后

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

这是名为“shiporder.xsd”的 Schema 文件的完整列表

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">

<xs:element name="shiporder">
  <xs:complexType>
    <xs:sequence>
      <xs:element name="orderperson" type="xs:string"/>
      <xs:element name="shipto">
        <xs:complexType>
          <xs:sequence>
            <xs:element name="name" type="xs:string"/>
            <xs:element name="address" type="xs:string"/>
            <xs:element name="city" type="xs:string"/>
            <xs:element name="country" type="xs:string"/>
          </xs:sequence>
        </xs:complexType>
      </xs:element>
      <xs:element name="item" maxOccurs="unbounded">
        <xs:complexType>
          <xs:sequence>
            <xs:element name="title" type="xs:string"/>
            <xs:element name="note" type="xs:string" minOccurs="0"/>
            <xs:element name="quantity" type="xs:positiveInteger"/>
            <xs:element name="price" type="xs:decimal"/>
          </xs:sequence>
        </xs:complexType>
      </xs:element>
    </xs:sequence>
    <xs:attribute name="orderid" type="xs:string" use="required"/>
  </xs:complexType>
</xs:element>

</xs:schema>

划分 Schema

前面的设计方法非常简单,但当文档复杂时可能难以阅读和维护。

第二种设计方法是首先定义所有元素和属性,然后使用 ref 属性引用它们。

这是 Schema 文件 ("shiporder.xsd") 的新设计

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">

<!-- 简单元素的定义 -->
<xs:element name="orderperson" type="xs:string"/>
<xs:element name="name" type="xs:string"/>
<xs:element name="address" type="xs:string"/>
<xs:element name="city" type="xs:string"/>
<xs:element name="country" type="xs:string"/>
<xs:element name="title" type="xs:string"/>
<xs:element name="note" type="xs:string"/>
<xs:element name="quantity" type="xs:positiveInteger"/>
<xs:element name="price" type="xs:decimal"/>

<!-- 属性的定义 -->
<xs:attribute name="orderid" type="xs:string"/>

<!-- 复杂元素的定义 -->
<xs:element name="shipto">
  <xs:complexType>
    <xs:sequence>
      <xs:element ref="name"/>
      <xs:element ref="address"/>
      <xs:element ref="city"/>
      <xs:element ref="country"/>
    </xs:sequence>
  </xs:complexType>
</xs:element>

<xs:element name="item">
  <xs:complexType>
    <xs:sequence>
      <xs:element ref="title"/>
      <xs:element ref="note" minOccurs="0"/>
      <xs:element ref="quantity"/>
      <xs:element ref="price"/>
    </xs:sequence>
  </xs:complexType>
</xs:element>

<xs:element name="shiporder">
  <xs:complexType>
    <xs:sequence>
      <xs:element ref="orderperson"/>
      <xs:element ref="shipto"/>
      <xs:element ref="item" maxOccurs="unbounded"/>
    </xs:sequence>
    <xs:attribute ref="orderid" use="required"/>
  </xs:complexType>
</xs:element>

</xs:schema>

使用命名类型

第三种设计方法定义了类或类型,这使我们能够重用元素定义。这是通过命名 simpleTypes 和 complexTypes 元素,然后通过元素的 type 属性指向它们来完成的。

这是 Schema 文件 ("shiporder.xsd") 的第三种设计

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">

<xs:simpleType name="stringtype">
  <xs:restriction base="xs:string"/>
</xs:simpleType>

<xs:simpleType name="inttype">
  <xs:restriction base="xs:positiveInteger"/>
</xs:simpleType>

<xs:simpleType name="dectype">
  <xs:restriction base="xs:decimal"/>
</xs:simpleType>

<xs:simpleType name="orderidtype">
  <xs:restriction base="xs:string">
    <xs:pattern value="[0-9]{6}"/>
  </xs:restriction>
</xs:simpleType>

<xs:complexType name="shiptotype">
  <xs:sequence>
    <xs:element name="name" type="stringtype"/>
    <xs:element name="address" type="stringtype"/>
    <xs:element name="city" type="stringtype"/>
    <xs:element name="country" type="stringtype"/>
  </xs:sequence>
</xs:complexType>

<xs:complexType name="itemtype">
  <xs:sequence>
    <xs:element name="title" type="stringtype"/>
    <xs:element name="note" type="stringtype" minOccurs="0"/>
    <xs:element name="quantity" type="inttype"/>
    <xs:element name="price" type="dectype"/>
  </xs:sequence>
</xs:complexType>

<xs:complexType name="shipordertype">
  <xs:sequence>
    <xs:element name="orderperson" type="stringtype"/>
    <xs:element name="shipto" type="shiptotype"/>
    <xs:element name="item" maxOccurs="unbounded" type="itemtype"/>
  </xs:sequence>
  <xs:attribute name="orderid" type="orderidtype" use="required"/>
</xs:complexType>

<xs:element name="shiporder" type="shipordertype"/>

</xs:schema>

restriction 元素表示数据类型派生自 W3C XML Schema 命名空间数据类型。因此,以下片段表示元素或属性的值必须是字符串值

<xs:restriction base="xs:string">

restriction 元素更常用于对元素应用限制。请看上面 Schema 中的以下几行

<xs:simpleType name="orderidtype">
  <xs:restriction base="xs:string">
    <xs:pattern value="[0-9]{6}"/>
  </xs:restriction>
</xs:simpleType>

这表示元素或属性的值必须是字符串,必须恰好是连续的六个字符,并且这些字符必须是 0 到 9 之间的数字。


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