使用 XML Schema 定义元素的基本知识--2

定义元素
定义元素就是定义元素的名字和内容模型。在 XML Schema 中，元素的内容模型由其类型定义，因此 XML 文档中实例元素的值必须符合模式中定义的类型。

简单类型 XML Schema 规范定义了一些值的简单类型，如 表 2：“预定义的值简单类型”所示。

类型包括简单类型和复杂类型。简单类型的值不能包含元素或属性。复杂类型可以产生在其他元素中嵌套元素的效果，或者为元素增加属性。（到目前为止本文中的例子都是用户定义的简单类型，比如

ProductCode

）。XML Schema 规范也包括预定义的简单类型（请参阅侧栏 简单类型）。 派生的简单类型约束了基类型的值。比如，派生简单类型

ProductCode

的值是基类型

string

值的子集。

简单的、非嵌套的元素是简单类型
不含属性或其他元素的元素可以定义为简单类型，无论是预定义的简单类型还是用户定义的简单类型，如

string

、

integer

、

decimal

、

time

、

ProductCode

等等。

清单 7：一些元素的简单类型

<element name='age' type='integer'/> <element name='price' type='decimal'/>

带有属性的元素必须是复杂类型
现在，试着向 清单 7中的简单元素

price

增加属性

currency

。您不能这样做，因为简单类型的元素不能有属性。如果希望增加属性，您必须把

price

元素定义成复杂类型。在 清单 8的例子中，我们定义了一个 匿名类型，没有明确地命名这个复杂类型。换句话说，没有定义复杂类型

complexType

的

name

属性。

清单 8：一个复杂元素类型

<element name='price'> <complexType base='decimal' derivedBy='extension'> <attribute name='currency' type='string'/> </complexType> </element> <!-- In XML instance document, we can write: <price currency='US'>45.50</price> -->

嵌入其他元素的元素必须是复杂类型
在 XML 文档中，一个元素可能嵌入其他的元素。这种要求可以在 DTD 中直接表示。但 XML Schema 定义一个元素，这个元素有一个类型，而这个类型可以包含其他元素和属性的声明。 表 1给出了一个简单的例子。

表 1：DTD 和 XML Schema 中复杂数据类型的比较

XML 文档

<Book> <Title>Cool XML<Title> <Author>Cool Guy</Author> </Book>

DTD

<Book> <Title>Cool XML<Title> <Author>Cool Guy</Author> </Book>

XML Schema

<Book> <Title>Cool XML<Title> <Author>Cool Guy</Author> </Book>

<!ELEMENT Book (Title, Author)> <!ELEMENT Title (#PCDATA)> <!ELEMENT Author (#PCDATA)>

<element name='Book' type='BookType'/> <complexType name='BookType'> <element name='Title' type='string'/> <element name='Author' type='string'/> </complexType>

尽管 表 1中的 XML 代码同时满足 DTD 与 XML Schema 片段，但两者之间有一个很大的区别。在 DTD 中所有的元素都是全局性的，而表中的 XML Schema 允许把

Title

和

Author

定义成局部的——只出现在元素

Book

中。为了在 XML Schema 中实现与 DTD 声明完全相同的效果，元素

Title

和

Author

必须是全局范围的，如 清单 9中所示。元素

element

的

ref

属性使您能够引用前面声明的元素。

清单 9：用全局简单类型定义的复杂类型

<element name='Title' type='string'/> <element name='Author' type='string'/> <element name='Book' type='BookType'/> <complexType name='BookType'> <element ref='Title'/> <element ref='Author'/> </complexType>

在 表 1和 清单 9所示的例子中，

BookType

是全局性的，可用于声明其他元素。相反， 清单 10将该类型局部地定义到元素

Book

中，而且定义成匿名元素。要注意， 表 1中的 XML 文档片段与表 1、 清单 9和 清单 10中三个模式片段都匹配。

清单 10：隐藏 BookType 作为本地类型

<element name='Title' type='string'/> <element name='Author' type='string'/> <element name='Book'> <complexType> <element ref='Title'/> <element ref='Author'/> </complexType> </element>

表示元素的复杂约束
对于表示元素内容模型的约束，XML Schema 比 DTD 提供了更大的灵活性。在最简单的层次上，像在 DTD 中那样，您可以把属性和元素声明关联起来，指明能够出现的给定元素集合序列：只能出现 1 次（1）、出现 0 次或多次（*）或者出现 1 次或多次（+）。您还可以表示 XML Schema 中的其他约束，比方说使用

element

元素的

minOccurs

和

maxOccurs

属性，以及

choice

、

group

和

all

元素。

清单 11：表示元素类型的约束

<element name='Title' type='string'/> <element name='Author' type='string'/> <element name='Book'> <complexType> <element ref='Title' minOccurs='0'/> <element ref='Author' maxOccurs='2'/> </complexType> </element>

在 清单 11中，

Book

中

Title

的出现是可选的（类似 DTD 的 '?'）。但是， 清单 11也说明

Book

元素中至少要有一个但不能超过两个作者。

element

的

minOccurs

和

maxOccurs

属性的默认值是 1。元素

choice

只允许它的一个子女出现在实例中。另外一个元素

all

，表示这样的约束：组中的所有子元素可以同时出现一次，或者都不出现，它们可以按任意的顺序出现。 清单 12表示

Title

和

Author

两者必须同时出现（顺序任意）在

Book

中，或者都不出现。这种约束很难在 DTD 中表示。

清单 12：指出必须为元素定义所有的类型

<xsd:element name='Title' type='string'/> <xsd:element name='Author' type='string'/> <xsd:element name='Book'> <xsd:complexType> <xsd:all> <xsd:element ref='Tile'/> <xsd:element ref='Author'/> </xsd:all> </xsd:complexType> </xsd:element>

更上层楼
我们已经讨论了在 XML Schema 中定义元素所需的最基本的概念，通过一些简单的例子使您领略到它的强大功能。还有一些更强大的机制：

XML Schema 对类型继承提供了广泛的支持，允许重用以前定义的结构。使用所谓的 facets，您可以派生新的类型，表示其他某个类型值的更小子集，比如通过枚举、范围或模式匹配来定义子集。在本文的例子中，

ProductCode

类型就是使用模式面（

pattern

facet）定义的。子类型也可以向基类型增加更多的元素和属性声明。

有几种机制控制能否定义子类型，或者能否在具体的文档中替换为子类型。比如，有可能表示

InvoiceType

（ Invoice 编号的类型）不允许子类型化，任何人都不能定义新版本的

InvoiceType

。通过规定在特定的上下文中不能用

ProductCode

类型的子类型替换，也能表达这种约束。

除了子类型外，还可以定义等价的类型，这样，一个类型的值可以用另一个类型代替。

通过声明抽象的元素或者类型，XML Schema 提供了一种强制替换机制。

为了方便起见，可以定义并命名属性组和元素组，从而能够在后面引用这些组达到重用的目的。

XML Schema 提供了三个元素——

appInfo

、

documentation

和

annotation

——为模式作注解，以方便读者（

documentation

）和应用程序（

appInfo

）。

基于子元素的某些属性可以表示惟一性约束。