XML语言基础3--Schema

1.什么是Schema

XML Schema是用一套预先规定的XML元素和属性创建的，这些元素和属性定义了XML文档的结构和内容模式。

XML Schema规定XML文档实例的结构和每个元素/属性的数据类型。

2.为什么需要Schema

弥补DTD的局限性

Schema的新特性

一致性：XML Schema 基于XML基本语法规则定义其文档结构；继承了XML的自描述性和可扩展性。

完备性：引入了数据类型(并可自定义数据类型)、命名空间，支持对其他 XML Schema 的引用，具备较强的模块性；

规范性和准确性：XML Schema提供了更加规范和完备的机制来约束XML文档。

面向对象特征：XML Schema中引入了许多成熟的面向对象机制（比如继承性和多态性）。

扩展性：XML Schema 提供了一些扩展机制，允许在事先无法准确描述数据模式的情况下，在XML实例数据中根据需要添加相关的数据。

3.Schema的文档结构

XML Schema 文件的后缀名通常为 .xsd

XML Schema 文件是一个特殊的 XML 文件

▪所有Schema文档使用schema作为其根元素

▪用于构造Schema的元素和数据类型来自命名空间http://www.w3.org/2001/XMLSchema，前缀一般使用 xs 或 xsd

示例（保存为Student.xsd）：

 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
 <xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" >
     <xs:element name="student" type="Student"/>
         <xs:complexType name="Student">
         <xs:sequence>
         <xs:element name="name" type="xs:string"/>
         <xs:element name="gender" type="Gender"/>
         <xs:element name="no" type="xs:string"/>
         <xs:element name="teliphone" type="Telenum"/>
         <xs:element name="age" type="xs:nonNegativeInteger"/>
         <xs:element name="gpa" type="xs:int" minOccurs="0"/>
         </xs:sequence>
         </xs:complexType>
         <xs:simpleType name="Gender">
             <xs:restriction base="xs:string">
             <xs:enumeration value="Female"/>
             <xs:enumeration value="Male"/>
             </xs:restriction>
         </xs:simpleType>
         <xs:simpleType name="Telenum">
             <xs:restriction base="xs:string">
             <xs:pattern value="(\d{4}-\d{8})|(\d{3}-\d{8})|(\d{4}-\d{7})"/>
             </xs:restriction>

         </xs:simpleType>
 </xs:schema>

与Schema建立关联的XML文档:

 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
 <student xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:noNamespaceSchemaLocation="Student.xsd">
     <name>XiaoMing</name>
     <gender>Male</gender>
     <no>123</no>
     <teliphone>011-12345678</teliphone>
     <age>20</age>
 </student>

4.Schema的数据结构

XML Schema 中的数据类型主要是针对XML元素而言的。

简单类型：不包含任何子元素和属性的元素，只能包含文本内容或是不包含文本的空元素

--内置数据类型

基本数据类型 Primitive Datatype

派生数据类型 Drived Datatype

--用户自定义的数据类型（通过simpleType定义）

复杂类型：包含子元素和/或属性的元素，也可包含文本内容（通过complexType定义）。

4.1 XML Schema 中用户自定义的简单数据类型

a) 通过限制(restriction)派生简单数据类型

b)

通过限制(restriction)派生简单数据类型

c) 通过合并派生简单数据类型

4.2 复杂数据类型

复杂数据类型的几种情况

① 空元素（只包含属性、不包含子元素和文本内容）

−对于包含属性的空元素，只需定义所需的属性及其数据类型。

② 只包含子元素，不包含文本内容（可能包含属性）

子元素的声明必须放在某个容器中，而不能直接出现在 xs:complexType 元素中，即使是只有一个子元素。

如果有属性，属性声明必须放在所有子元素声明之后。

▪xs:sequence  表示序列，元素必须按照声明的顺序出现。

▪xs:choice   表示从所包含的内容中选择其一。

▪xs:all 表示其中所包含的内容不分先后顺序。

③ 只包含文本内容和属性，不包含子元素

对于这种类型的元素，只包含简单内容（文本和属性），声明时，XML Schema中引入了一个新的元素simpleContent（用于表示“文本”、或者“文本＋属性”）。

④ 同时包含子元素和文本（可能包含属性）

定义这种复杂数据类型，要使用complexType的mixed属性。

如果有属性，属性声明必须放在所有子元素声明之后。