XML Schema使用参考手册

来源：互联网发布：php中substr函数编辑：程序博客网时间：2024/05/29 15:34

XML Schema使用参考手册

1. 概述

之前定义XML文档的时候要定义一个DTD文件来描述XML的定义，DTD的语法简单，非常容易定义，但是也有一些局限性，XML Schema是和DTD功能类似的一种文档，作用是定义XML文档的合法构建模块。目前大家公认XML Schema会取代DTD。

XMLSchema比DTD强大的地方：支持数据类型；使用XML语法定义；

先举一个例子。有一个简单的XML文档

<?xml version="1.0"?>

<note>

<to>George</to>

<heading>Reminder</heading>

<body>Don't forget the meeting!</body>

</note>

对应的XML Schema文件为

<?xml version="1.0"?>

<xs:schema

xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"//schema中用到的元素和数据

来自此命名空间，并规定此命

名空间的元素和数据都应该使

用前缀xs

targetNamespace="http://www.w3school.com.cn"//被此schema定义的元素来自此命名空间

xmlns="http://www.w3school.com.cn"//默认的命名空间

elementFormDefault="qualified">

<xs:element name="note">

<xs:complexType>

<xs:sequence>

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

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

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

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

</xs:sequence>

</xs:complexType>

</xs:element>

</xs:schema>

其中，<schema> 元素是每一个 XML Schema 的根元素，标签中的属性定义了一些命名空间等信息，在XML中引用schema的方式为

<?xml version="1.0"?>

<notexmlns="http://www.w3school.com.cn"//默认命名空间

xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"//实例命名空间

xsi:schemaLocation="http://www.w3school.com.cnnote.xsd">//命名空间和使用的schema的

位置，两属性用空格隔开

<to>George</to>

<heading>Reminder</heading>

<body>Don't forget the meeting!</body>

</note>

2. XSD的各种类型

2.1 简单的类型

XSD简易元素就是指那些只包含文本的元素，它不包含任何其他的元素或属性。文本可以是 XML Schema定义中包括的类型中的一种（布尔、字符串、数据等等），或者它也可以是我们自行定义的定制类型。

定义简易元素的语法是<xs:elementname=”xxx” type=”yyy” />其中name是指元素的名称，type是指元素的类型，常用的类型是•xs:string •xs:decimal •xs:integer •xs:Boolean •xs:date •xs:time。

简易元素可以定义默认值和固定值，例如：

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

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

XSD属性均作为简易类型来声明。但是注意，简易元素无法拥有属性，假如一个元素拥有属性，它就会被当作某种复合类型。

定义属性的语法是<xs:attribute name=”xxx” type=”yyy” />其中name是指属性的名称，type是指属性的类型，常用的类型是•xs:string •xs:decimal •xs:integer •xs:Boolean •xs:date •xs:time。

同理，属性也可以定义默认值和固定值，例如：

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

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

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"/>

限定用于为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，下面的例子定义了一个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:minInclusivevalue="0"/>

<xs:maxInclusive value="120"/>

</xs:restriction>

</xs:simpleType>

</xs:element>

对一组值的限定，即需把XML元素的内容限制为一组可接受的值，要使用枚举约束。举例说明，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" type="carType"/>

<xs:simpleTypename="carType">

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

<xs:enumeration value="Audi"/>

<xs:enumeration value="Golf"/>

<xs:enumeration value="BMW"/>

</xs:restriction>

</xs:simpleType>

这种定义的方式和上边age的有所不同，其中的cartype可以被其他元素使用。

对一系列值的限定，将XML元素的内容限定为一系列可使用的数字或字母，可使用模式约束，举例说明，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，类似于正则表达式，

<xs:element name="letter">

<xs:simpleType>

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

<xs:pattern value="[a-z]"/>

</xs:restriction>

</xs:simpleType>

</xs:element>

更多正则表达式的例子参考http://www.w3school.com.cn/schema/schema_facets.asp

对长度的限定，使用length、maxlength、minlength等限定，例子如下

<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>

2.2 复杂的类型

Xsd复合元素包含了其他元素及/或属性，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

注释：上述元素均可包含属性！

在XML Schema中，有两种方式可以定义复合元素，一种是可以直接声明，另一种是引用要使用的复合类型，下面举例说明，

复合XML元素employee仅包含其他元素，

<lastname>Smith</lastname>

</employee>

直接声明的话：

<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>

引用声明的话：

<xs:element name="employee" type="personinfo"/>

<xs:complexTypename="personinfo">

<xs:sequence>

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

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

</xs:sequence>

</xs:complexType>

使用引用声明的话，type就可以被复用了，比如

<xs:element name="employee"type="personinfo"/>

<xs:element name="student"type="personinfo"/>

<xs:element name="member"type="personinfo"/>

也可以在已有的复合元素之上以某个复合元素为基础，添加一些元素，比如：

<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>

下面说明几种特殊的复合元素如何定义。

复合空元素

类似于这种，<product prodid=”12345” />不能包含内容，只能包含属性的。可以这样定义：

<xs:element name="product">

<xs:complexType>

<xs:attribute name="prodid"type="xs:positiveInteger"/>

</xs:complexType>

</xs:element>

当然也可以单独抽取个type出来：

<xs:element name="product"type="prodtype"/>

<xs:complexType name="prodtype">

<xs:attribute name="prodid"type="xs:positiveInteger"/>

</xs:complexType>

仅含元素的元素

<lastname>Smith</lastname>

</employee>

类似于这种，上边已有描述，不再赘述。

仅含文本的元素

类似于这种<shoesize country="france">35</shoesize>，可含有文本和属性，定义为:

<xs:element name="shoesize">

<xs:complexType>

<xs:simpleContent>

<xs:extensionbase="xs:integer">

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

</xs:extension>

</xs:simpleContent>

</xs:complexType>

</xs:element>

同理可以抽取个type出来，这里不再赘述。

2.3 混合的复合类型

可包含属性、元素以及文本。

举例说明：

Dear Mr.<name>John Smith</name>.

Your order <orderid>1032</orderid>

will be shipped on<shipdate>2001-07-13</shipdate>.

</letter>

在这个xml中，letter元素既包含其他元素，又包含文本，可以这样定义：

<xs:element name="letter">

<xs:complexTypemixed="true">

<xs:sequence>

<xs:elementname="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。

同理，我们可以抽取type出来。

3. 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，共有三大类指示器，下面一一阐述：

3.1 Order指示器

用于定义元素的顺序，其中包含All指示器、Choice指示器和Sequence指示器

<all>规定子元素按照任意顺序出现，且每个元素必须只出现一次。例如

<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>

<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>

<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>

3.2 Occurrence指示器

用于定义某个元素出现的频率，包含maxOccurs指示器和minOccurs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>

<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>

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：

给出一个较完整的例子：

<?xml version="1.0"encoding="ISO-8859-1"?>

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

xsi:noNamespaceSchemaLocation="family.xsd">

<full_name>Tony Smith</full_name>

<child_name>Cecilie</child_name>

</person>

<full_name>David Smith</full_name>

<child_name>Jogn</child_name>

<child_name>mike</child_name>

<child_name>kyle</child_name>

<child_name>mary</child_name>

</person>

<full_name>Michael Smith</full_name>

</person>

</persons>

其相应的xsd文件为：(family.xsd)

<?xml version="1.0"encoding="ISO-8859-1"?>

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

elementFormDefault="qualified">

<xs:element name="persons">

<xs:complexType>

<xs:sequence>

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

<xs:complexType>

<xs:sequence>

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

<xs:element name="child_name" type="xs:string"

minOccurs="0" maxOccurs="5"/>

</xs:sequence>

</xs:complexType>

</xs:element>

</xs:sequence>

</xs:complexType>

</xs:element>

</xs:schema>

3.3 Group指示器

用于定义相关的数批元素，包含Group和attributeGroup。

Group指示器，在group内部必须声明一个all、choice或sequence元素。下面的例子定义了必须按照精确的顺序出现的一组元素：

<xs:groupname="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>

有了这个定义之后，就可以引用了：

<xs:element name="person"type="personinfo"/>

<xs:complexType name="personinfo">

<xs:sequence>

<xs:group ref="persongroup"/>

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

</xs:sequence>

</xs:complexType>

AttributeGroup指示器，例子：

<xs:attributeGroupname="personattrgroup">

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

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

<xs:attributename="birthday" type="xs:date"/>

</xs:attributeGroup>

同理，定义完属性组，就可以引用了：

<xs:element name="person">

<xs:complexType>

<xs:attributeGroup ref="personattrgroup"/>

</xs:complexType>

</xs:element>

3.4 试想，我们的xml文件有可能是需要拓展的，可能我们开始的时候定义了一些元素，也定义好了xsd文件，但是后来我们又想在xml中某个地方增加某些元素，如果xsd文件扩展性比较好的话，就可以兼容这些新的文件，<any>和<anyAttribute>元素可以达到这样的效果。

<any>元素的使用方法为：

首先，有一个对person元素的定义：引用于family.xsd，

<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>

其中，红色部分说明在这个部位可以添加任意的元素。

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。定义一个children.xsd：

<?xml version="1.0"encoding="ISO-8859-1"?>

<xs:schemaxmlns: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"?>

<personsxmlns="http://www.microsoft.com"

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

xsi:SchemaLocation="http://www.microsoft.comfamily.xsd

http://www.w3school.com.cnchildren.xsd">

<firstname>David</firstname>

<lastname>Smith</lastname>

</children>

</person>

<lastname>Smith</lastname>

</person>

</persons>

<anyAttribute> 和<any>类似，它使我们有能力通过未被 schema规定的属性来扩展 XML 文档。

举一个例子来说明扩展的方法，同样从family.xsd中截取一段针对person元素的声明，通过 <anyAttribute>元素，我们就可以向 "person" 元素添加任意数量的属性：

<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:anyAttribute/>

</xs:complexType>

</xs:element>

现在我们定义一个属性文件，名为attribute.xsd：

<?xml version="1.0"encoding="ISO-8859-1"?>

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

targetNamespace="http://www.w3school.com.cn"

xmlns="http://www.w3school.com.cn"

elementFormDefault="qualified">

<xs:attribute name="gender">

<xs:simpleType>

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

<xs:pattern value="male|female"/>

</xs:restriction>

</xs:simpleType>

</xs:attribute>

</xs:schema>

有了前面两个文件的定义，下面的xml文件就是合法的了：

<?xml version="1.0"encoding="ISO-8859-1"?>

<personsxmlns="http://www.microsoft.com"

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

xsi:SchemaLocation="http://www.microsoft.comfamily.xsd

http://www.w3school.com.cn attribute.xsd">

<lastname>Smith</lastname>

</person>

<firstname>David</firstname>

<lastname>Smith</lastname>

</person>

</persons>

4. 元素替换

下面简单说一下元素替换，不是一个必要的功能，但是有可能也用的上。

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。

依然举例说明的，我们希望获得这样的效果：

<name>John Smith</name>

</customer>

和

<kunde>

<navn>John Smith</navn>

</kunde>

的定义是等价的，那么可以如下定义

<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"/>

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"/>

注意：substitutionGroup中的所有元素（主元素和可替换元素）必须被声明为全局元素，否则就无法工作！

全局元素指 "schema" 元素的直接子元素！本地元素（Local elements）指嵌套在其他元素中的元素。

关于schema的一个完整例子，参考http://www.w3school.com.cn/schema/schema_example.asp

这里不再赘述

5. 数据类型

XSD的数据类型，常用的数据类型无非是字符串、日期等，这里一一描述一下。

字符串

一般使用type=“xs：string”就可以了，由其衍生出许多其他的string类型，如：

type="xs:normalizedString" XML处理器会移除折行，回车以及制表符

type="xs:token" XML 处理器会移除换行符、回车、制表符、开头和结尾的空格以及（连续的）空格

还有其他的衍生，估计不常用，暂不给出了。

日期

一般使用type="xs:date"定义，日期使用的格式为YYYY-MM-DD，如2002-02-24

时间

一般使用type="xs:time"定义，格式为hh:mm:ss，如09:00:00

日期时间

type="xs:dateTime"，格式为YYYY-MM-DDThh:mm:ss，比如2002-05-30T09:00:00，注意中间有个T

数值

数值类型有很多种，比如：

type="xs:decimal"定义一个十进制的数值，如999.79，可规定的十进制数字的最大位数为18位。

type="xs:integer"规定无小数成分的数值，如999，+99，-99等。

还有其他类型的数值，见http://www.w3school.com.cn/schema/schema_dtypes_numeric.asp

其他杂项数据类型，见http://www.w3school.com.cn/schema/schema_dtypes_misc.asp