XML约束

什么是XML约束

在XML技术里，可以编写一个文档来约束一个XML文档的书写规范，这称之为XML约束。

常用的约束技术

XML DTD

XML Schema

DTD约束快束入门

DTD(Document Type Definition)，全称为文档类型定义。

文件清单：book.xml

<?xml version="1.0" ?>
<!DOCTYPE 书架 SYSTEM "book.dtd">
<书架>
<书>
<书名>Java就业培训教程</书名>
<作者>张孝祥</作者>
<售价>39.00元</售价>
</书>
<书>
<书名>JavaScript网页开发</书名>
<作者>张孝祥</作者>
<售价>28.00元</售价>
</书>
</书架>

文件清单：book.dtd

<!ELEMENT 书架 (书+)>
<!ELEMENT 书 (书名,作者,售价)>
<!ELEMENT 书名 (#PCDATA)>
<!ELEMENT 作者 (#PCDATA)>
<!ELEMENT 售价 (#PCDATA)>

DTD文件应使用UTF-8或Unicode

使用eclipse可以校验XML文档分正确性。

编写DTD约束的两种方式

DTD约束即可以作为一个单独的文件编写，也可以在XML文件内编写。

在xml文件内编写DTD

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="yes"?>
<!DOCTYPE 书架 [
<!ELEMENT 书架 (书+)>
<!ELEMENT 书 (书名,作者,售价)>
<!ELEMENT 书名 (#PCDATA)>
<!ELEMENT 作者 (#PCDATA)>
<!ELEMENT 售价 (#PCDATA)>
]>
<书架>
<书>
<书名>Java就业培训教程</书名>
<作者>张孝祥</作者>
<售价>39.00元</售价>
</书>
...
</书架>

引用DTD约束

XML文件使用 DOCTYPE 声明语句来指明它所遵循的DTD文件，DOCTYPE声明语句有两种形式：

当引用的文件在本地时，采用如下方式：

<!DOCTYPE 文档根结点 SYSTEM "DTD文件的URL">

例如：

<!DOCTYPE 书架 SYSTEM "book.dtd">

当引用的文件是一个公共的文件时，采用如下方式：

<!DOCTYPE 文档根结点 PUBLIC "DTD名称" "DTD文件的URL">

例如：

<!DOCTYPE web-app PUBLIC
"-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN"
"http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd">

DTD约束语法细节

元素定义

属性定义

实体定义

元素定义

在DTD文档中使用ELEMENT声明一个XML元素，语法格式如下所示：

<!ELEMENT 元素名称 元素类型>

元素类型可以是元素内容、或类型

如为元素内容：则需要使用()括起来，如

<!ELEMENT 书架 (书名，作者，售价)>
<!ELEMENT 书名 (#PCDATA)>

如为元素类型，则直接书写，DTD规范定义了如下几种类型

EMPTY：用于定义空元素，例如

<br/> <hr/>

ANY：表示元素内容为任意类型。

元素内容中可以使用如下方式，描述内容的组成关系元素

内容使用空白符分隔，表示出现顺序没有要求：

<!ELEMENT MYFILE (TITLE AUTHOR EMAIL)>

用逗号分隔，表示内容的出现顺序必须与声明时一致。

<!ELEMENT MYFILE (TITLE,AUTHOR,EMAIL)>

用|分隔，表示任选其一，即多个只能出现一个

<!ELEMENT MYFILE (TITLE|AUTHOR|EMAIL)>

在元素内容中也可以使用+、*、?等符号表示元素出现的次数：

+: 一次或多次 (书+)
?: 0次或一次 (书?)
*: 0次或多次  (书*)

也可使用圆括号( )批量设置，例

<!ELEMENT MYFILE ((TITLE*, AUTHOR?, EMAIL)* | COMMENT)>

属性定义

xml文档中的标签属性需通过ATTLIST为其设置属性

语法格式：

<!ATTLIST 元素名
属性名1 属性值类型 设置说明
属性名2 属性值类型 设置说明
……
>

属性声明举例：

<!ATTLIST 商品
类别 CDATA #REQUIRED
颜色 CDATA #IMPLIED
>

对应XML文件：

<商品 类别="服装" 颜色="黄色">…</商品>
<商品 类别="服装">…</商品>

设置说明：

#REQUIRED：必须设置该属性
#IMPLIED：可以设置也可以不设置
#FIXED：说明该属性的取值固定为一个值，在 XML 文件中不能为该属性设置其它值。但需要为该属性提供这个值

直接使用默认值：在 XML 中可以设置该值也可以不设置该属性值。若没设置则使用默认值。

举例：

<!ATTLIST 页面作者
姓名 CDATA #IMPLIED
年龄 CDATA #IMPLIED
联系信息 CDATA #REQUIRED
网站职务 CDATA #FIXED "页面作者"
个人爱好 CDATA "上网"
>

常用属性值类型

CDATA：表示属性值为普通文本字符串。

ENUMERATED

ID

ENTITY(实体)

属性值类型：ENUMERATED

属性的类型可以是一组取值的列表，在 XML 文件中设置的属性值只能是这个列表中的某个值(枚举)

<?xml version = "1.0" encoding="GB2312" standalone="yes"?>
<!DOCTYPE 购物篮 [
<!ELEMENT 肉 EMPTY>
<!ATTLIST 肉 品种 ( 鸡肉 | 牛肉 | 猪肉 | 鱼肉 ) "鸡肉">
]>
<购物篮>
<肉 品种="鱼肉"/>
<肉 品种="牛肉"/>
<肉/>
</购物篮>

属性值类型:ID

表示属性的设置值为一个唯一值。

ID 属性的值只能由字母，下划线开始，不能出现空白字符

<?xml version = "1.0" encoding="GB2312" ?>

<!DOCTYPE 联系人列表[
<!ELEMENT 联系人列表 ANY>
<!ELEMENT 联系人(姓名,EMAIL)>
<!ELEMENT 姓名(#PCDATA)>
<!ELEMENT EMAIL(#PCDATA)>
<!ATTLIST 联系人 编号 ID #REQUIRED>
]>

<联系人列表>
<联系人 编号="a1">
<姓名>张三</姓名>
<EMAIL>zhang@it315.org</EMAIL>
</联系人>
<联系人 编号="a2">
<姓名>李四</姓名>
<EMAIL>li@it315.org</EMAIL>
</联系人>
</联系人列表>

实体定义

实体用于为一段内容创建一个别名，以后在XML文档中就可以使用别名引用这段内容了。

在DTD定义中，一条

<!ENTITY …>

语句用于定义一个实体。

实体可分为两种类型：引用实体和参数实体。

实体定义:引用实体

引用实体主要在 XML 文档中被应用

语法格式：

<!ENTITY 实体名称 "实体内容" >

：直接转变成实体内容。

相当于把实体内容赋值给一个变量,变量名为实体名称，所以可以通过实体名称获得实体内容。

引用方式：

&实体名称;

举例：

<!ENTITY copyright "I am a programmer">
……
©right;

上面相当于：

©right;

== “I am a programmer”

实体定义:参数实体

参数实体被 DTD 文件自身使用

语法格式：

<!ENTITY % 实体名称 "实体内容" >

引用方式：

%实体名称;

举例1：

<!ENTITY % TAG_NAMES "姓名 | EMAIL | 电话 | 地址">

<!ELEMENT 个人信息 (%TAG_NAMES; | 生日)>
<!ELEMENT 客户信息 (%TAG_NAMES; | 公司名)>

举例2：

<!ENTITY % common.attributes
" id ID #IMPLIED
account CDATA #REQUIRED "
>
...
<!ATTLIST purchaseOrder %common.attributes;>
<!ATTLIST item %common.attributes;>

XML Schema

XML Schema 也是一种用于定义和描述 XML 文档结构与内容的模式语言，其出现是为了克服 DTD 的局限性

XML Schema VS DTD：

XML Schema符合XML语法结构。

DOM、SAX等XML API很容易解析出XML Schema文档中的内容。

XML Schema对名称空间支持得非常好。

XML Schema比XML DTD支持更多的数据类型，并支持用户自定义新的数据类型。

XML Schema定义约束的能力非常强大，可以对XML实例文档作出细致的语义限制。

Schema约束快速入门

XML Schema 文件自身就是一个XML文件，但它的扩展名通常为.xsd。

一个XML Schema文档通常称之为模式文档(约束文档)，遵循这个文档书写的xml文件称之为实例文档。

和XML文件一样，一个XML Schema文档也必须有一个根结点，但这个根结点的名称为Schema。

编写了一个XML Schema约束文档后，通常需要把这个文件中声明的元素绑定到一个ＵＲＩ地址上，在XML Schema技术中有一个专业术语来描述这个过程，即把XML Schema文档声明的元素绑定到一个名称空间上，以后XML文件就可以通过这个URI（即名称空间）来告诉解析引擎，xml文档中编写的元素来自哪里，被谁约束。

Schema入门案例

book.xsd文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
targetNamespace="http://www. itcast.cn"
elementFormDefault="qualified">
<xs:element name='书架' >
<xs:complexType>
<xs:sequence maxOccurs='unbounded' >
<xs:element name='书' >
<xs:complexType>
<xs:sequence>
<xs:element name='书名' type='xs:string' />
<xs:element name='作者' type='xs:string' />
<xs:element name='售价' type='xs:string' />
</xs:sequence>
</xs:complexType>
</xs:element>
</xs:sequence>
</xs:complexType>
</xs:element>
</xs:schema>

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

<itcast:书架 xmlns:itcast="http://www.itcast.cn"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation=“http://www.itcast.cn book.xsd">

<itcast:书>
<itcast:书名>JavaScript网页开发</itcast:书名>
<itcast:作者>张孝祥</itcast:作者>
<itcast:售价>28.00元</itcast:售价>
</itcast:书>
</itcast:书架>

名称空间的概念

在XML Schema中，每个约束模式文档都可以被赋以一个唯一的名称空间，名称空间用一个唯一的URI（Uniform Resource Identifier，统一资源标识符）表示。 在Xml文件中书写标签时，可以通过名称空间声明（xmlns），来声明当前编写的标签来自哪个Schema约束文档。如：

<itcast:书架 xmlns:itcast=“http://www.itcast.cn”>
<itcast:书>……</itcast:书>
</itcast:书架>

此处使用itcast来指向声明的名称，以便于后面对名称空间的引用。

注意：名称空间的名字语法容易让人混淆，尽管以 http:// 开始，那个 URL 并不指向一个包含模式定义的文件。事实上，这个 URL：http://www.itcast.cn根本没有指向任何文件，只是一个分配的名字.

使用名称空间引入Schema

为了在一个XML文档中声明它所遵循的Schema文件的具体位置，通常需要在Xml文档中的根结点中使用schemaLocation属性来指定，例如：

<itcast:书架 xmlns:itcast="http://www.itcast.cn"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation=“http://www.itcast.cn book.xsd">

schemaLocation此属性有两个值。第一个值是需要使用的命名空间。第二个值是供命名空间使用的 XML schema 的位置，两者之间用空格分隔。

注意，在使用schemaLocation属性时，也需要指定该属性来自哪里。

使用默认名称空间

基本格式：

xmlns="URI"

举例：

<书架 xmlns="http://www.it315.org/xmlbook/schema"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation=“http://www.itcast.cn book.xsd">
<书>
<书名>JavaScript网页开发</书名>
<作者>张孝祥</作者>
<售价>28.00元</售价>
</书>
<书架>

使用名称空间引入多个XML Schema文档

文件清单：xmlbook.xml

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

<书架 xmlns="http://www.it315.org/xmlbook/schema"
xmlns:demo="http://www.it315.org/demo/schema"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.it315.org/xmlbook/schema                 http://www.it315.org/xmlbook.xsd http://www.it315.org/demo/schema http://www.it315.org/demo.xsd"> <书>
<书名>JavaScript网页开发</书名>
<作者>张孝祥</作者>
<售价 demo:币种=”人民币”>28.00元</售价>
</书>
</书架>

不使用名称空间引入XML Schema文档

文件清单：xmlbook.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<书架 xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:noNamespaceSchemaLocation="xmlbook.xsd">
<书>
<书名>JavaScript网页开发</书名>
<作者>张孝祥</作者>
<售价>28.00元</售价>
</书>
</书架>

在XML Schema文档中声明名称空间

<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
targetNamespace="http://www. itcast.cn"
elementFormDefault="qualified">
<xs:schema>

targetNamespace元素用于指定schema文档中声明的元素属于哪个名称空间。

elementFormDefault元素用于指定，该schema文档中声明的根元素及其所有子元素都属于targetNamespace所指定的名称空间。

Xml DTD Schema标准参考手册

http://download.csdn.net/download/cckevincyh/10104341