XML和Schema命名空间详解

来源：https://blog.csdn.net/wanghuan203/article/details/9204337

XML和Schema具有无关平台,技术厂商,简单,规范统一等特点,极具开放性,所以使用极为广泛,而且使用简单,在XML和Schema和,个人认为比较不好理解的一点是其命名空间问题,在这篇博客里详细进行理解。

名称空间是W3C推荐标准提供的一种统一命名XML文档中的元素和属性的机制。使用名称空间可以明确标识和组合XML文档中来自不同标记词汇表的元素和属性，避免了名称之间的冲突。

使用过DTD的人应该知道，命名冲突是DTD的一大问题，而Schema里引入了命名空间的概念，就很好的解决了这个问题。具体来看：

1、声明名称空间

名称空间声明的一般形式为：第一部分是一个关键字xmlns:，第二部分是名称空间的前缀，第三部分是一个等号，第四部分是双引号，将第五部分的名称空间标识URI包括起来。需要注意的是，名称空间的前缀不能为xml，因为在XML中这个字符串是保留作特殊用途的。例：
     xmlns:tns="http://www.whtest.com/"    //其中tns为前缀。
     还可以隐式声明名称空间，即省略掉冒号和名称空间前缀。例：
     xmlns="http://www.whtest.com/"   //注意在一个文档中只能有一个隐式声明的命名空间

2、Schema中的命名空间：

(1)Schema中的全局成分

全局成分指的是元素xsd:schema的直接子节点，包括元素声明、属性声明、复杂/简单类型定义、组定义、属性组定义。

1.  
   <?xml version=”1.0”>
2.  
   <xsd:schema xmlns:xsd=”http://www.w3.org/XML_Schema”
3.  
   targetNamespace=“http://www.test.com/ns/ns_test“>
4.  
   // Schema的目标名称空间用属性targetNamespace在根元素上定义。
5.  
   //Schema的全局成分被放在名称空间http://www.test.com/ns/ns_test里。
6.  
    

(2)Schema中的非全局成分

有时希望将非全局成分定义在目标空间中去，可使用下面方法。

1.  
   <?xml version=”1.0”>
2.  
   <xsd:schema xmlns:xsd=”http://www.w3.org/XML_Schema”
3.  
   targetNamespace=“http://www.test.com/ns/ns_test“
4.  
   elementFormDefault=“qualified“>

属性elementFormDefault的默认值是unqualified，也就是规定了只有全局成分才被定义在目标名称空间中。将elementFormDefault的值赋为qualified，使得目标名称空间包含非全局的元素定义。同样，使属性attributeFormDefault的值赋为qualified，可使得目标名称空间包含非全局属性定义。如下：

1.  
   <?xml version=”1.0”>
2.  
   <xsd:schema xmlns:xsd=”http://www.w3.org/XML_Schema”
3.  
   targetNamespace=“http://www.test.com/ns/ns_test“
4.  
   attributeFormDefault=“qualified“>

也可以修改属性form的值，使得某些非全局成分不包含在名称空间中。如下：
<xsd:element name=”name” type=”xsd:string” form=”unqualified”/>

(3)targetNamespace

xsd文件中定义了一个targetNameSpace后，其内部定义的元素，属性，类型等都属于该targetNameSpace,其自身或外部xsd文件使用这些元素，属性等都必须从定义的targetNameSpace中找。

targetNamespace定义了Schema定义的新元素与属性的名称空间。而"http://www.w3.org/2001/XMLSchema"名称空间则定义了element, attribute, complexType, group, simpleType等元素。

若自身并不使用重用组件，仅供外部使用的话，则只定义targetNameSpace就可以，不用指定别名。

3、XML文档中命名空间

在XML中，名称空间的使用涉及范畴的概念，范畴即名称空间的覆盖范围，它指的是哪些元素和属性在该名称空间中，哪些不在该名称空间中。名称空间既可以限定整个XML文档，也可以只针对XML文档中的一部分。

(1).名称空间限定整个XML文档

1.  
   <?xml version=”1.0”?>
2.  
   <member_details xmlns=”http://www.testns.com/ns.xsd”>
3.  
   <name>Tom</name>
4.  
   <age>12</age>
5.  
   <sex>male</sex>
6.  
   </member_details>

(2)名称空间只针对XML文档中的一部分

1.  
   <?xml version=”1.0”?>
2.  
   <member_details>
3.  
   <name xmlns=”http://www.testns.com/ns.xsd”>Tom</name>
4.  
   <age>12</age>
5.  
   <sex>male</sex>
6.  
   </member_details>

(3)嵌套的命名空间

1.  
   <?xml version=”1.0”?>
2.  
   <member_details xmlns=”http://www.testns.com/ns.xsd”
3.  
   xmlns:newns=”http://www.testns/newns.xsd”>
4.  
   <name>Tom</name>
5.  
   <age>12</age>
6.  
   <newns:sex>male</sex>
7.  
   </member_details>
8.  
   // 此例中，除了元素sex被定义在新的名称空间中外，其余的元素仍然使用原来的名称空间。

(4)schemaLocation

schemaLocation 属性引用具有目标名称空间的 XML 架构文档(.xsd)。该xml文件中用到的所有新创的元素、属性等的.xsd文件都必须在这里声明。
<xsi:schemaLocation="list of anyURI" >

其中的anyURI是一个架构位置，该架构包含限定的（具有名称空间的架构）架构构造。每一对中的第一个 URI 引用是名称空间名称，第二个则是描述名称空间的架构的位置。

将具有目标名称空间的架构文档与实例文档相关联。可以列出多对 URI 引用，每一对都有不同的名称空间名称部分。
    根据万维网联合会 (W3C) XML 架构建议，XML 实例文档可以同时指定 xsi:schemaLocation 和 xsi:noNamespaceSchemaLocation 属性。此外，还可以多次列出同一个命名空间。

以下示例显示如何使用 xsi:schemaLocation 属性为多个 XML 架构文档提供位置信息。

1.  
   <p:Person
2.  
   xmlns:p="http://contoso.com/People"
3.  
   xmlns:v="http://contoso.com /Vehicles"
4.  
   xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
5.  
   xsi:schemaLocation=
6.  
   "http://contoso.com/People
7.  
   http://contoso.com/schemas/people.xsd
8.  
   http://contoso.com/schemas/Vehicles
9.  
   http://contoso.com/schemas/vehicles.xsd
10.  
    http://contoso.com/schemas/People
11.  
    http://contoso.com/schemas/people.xsd">
12.  
    <name>John</name>
13.  
    <age>28</age>
14.  
    <height>59</height>
15.  
    ....
16.  
    </p:Person>

(5)noNamespaceSchemaLocation

noNamespaceSchemaLocation 属性引用没有目标名称空间的 XML 架构文档。
    <xsi:noNamespaceSchemaLocation="anyURI" >

与SchemaLocation相同anyURI是一个架构位置，该架构包含非限定的（没有名称空间的架构）架构构造。

不要求 XML 架构有名称空间。若要为没有目标名称空间的 XML 架构指定位置，请使用 noNamespaceSchemaLocation 属性。此属性中引用的 XML 架构不能有目标名称空间。因为此属性不接受 URL 列表，所以只能指定一个架构位置。
    根据万维网联合会 (W3C) XML 架构建议，XML 实例文档可以同时指定 xsi:schemaLocation 和   xsi:noNamespaceSchemaLocation 属性。

以下示例显示如何对包含非限定元素的实例文档使用 xsi:noNamespaceSchemaLocation 属性。

1.  
   <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
2.  
   <book:books xmlns:book="http://www.example.org/02"
3.  
   xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
4.  
   xsi:noNamespaceSchemaLocation="02.xsd">
5.  
   <book:book id="1">
6.  
   <book:title>Java in action</book:title>
7.  
   <book:content>Java is good</book:content>
8.  
   <book:author>Bruce</book:author>
9.  
   </book:book>
10.  
    </book:books>

通过上边的分析，我们可以看到，XML和Schema的命名空间标签使用格式是相同的（这也是Schema相对与DTD的优势），但XML和Schema都有各自的独特的属性，这也是由他们不同的功能决定的，Schema主要给XML提供服务，所以会规定好targetNameSpace来声明命名空间的名字，而XML需要使用schema的服务，所以需要SchemaLocation来声明使用的命名空间。

例一：重点理解名称空间的相关概念。

下面的例子是一个XML Schema文件，名为"note.xsd"

1.  
   <?xml version="1.0"?>
2.  
   <xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
3.  
   targetNamespace="http://www.w3schools.com"
4.  
   xmlns="http://www.w3schools.com"
5.  
   elementFormDefault="qualified">
6.  
   <xsd:element name="note">
7.  
   <xsd:complexType>
8.  
   <xsd:sequence>
9.  
   <xsd:element name="to" type="xs:string"/>
10.  
    <xsd:element name="from" type="xs:string"/>
11.  
    <xsd:element name="heading" type="xs:string"/>
12.  
    <xsd:element name="body" type="xs:string"/>
13.  
    </xsd:sequence>
14.  
    </xsd:complexType>
15.  
    </xsd:element>
16.  
    </xsd:schema>

下面的XML文档和上文给出的XML Schema相关联，名为"note.xml"。并且下文的讨论将围绕这两个文档展开。

1.  
   <?xml version="1.0"?>
2.  
   <note xmlns="http://www.w3schools.com"
3.  
   xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
4.  
   xsi:schemaLocation="http://www.w3schools.com note.xsd">
5.  
   <to>Tove</to>
6.  
   <from>Jani</from>
7.  
   <heading>Reminder</heading>
8.  
   <body>Don't forget me this weekend!</body>
9.  
   </note>

            此片段:xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"，表明此schema中使用的元素和数据类型来自于"http://www.w3.org/2001/XMLSchema"名称空间（namespace）。它同样指出来自于"http://www.w3.org/2001/XMLSchema"名称空间的元素和数据类型必须使用带"xsd: "前缀。作为名称空间的标识符(在声明中作为元素或属性的前缀)，你也可以不使用xsd或xsi。这个 xmlns属性包含了基本的XML schema元素，比如element, attribute, complexType, group, simpleType等。

     对于任何一个XML Schema定义文档(XSD)都有一个最顶层的schema (XSD)元素。而且该schema (XSD)元素定义必须包含这个名称空间:http://www.w3.org/2001/XMLSchema。即此名称空间是由XML模式规范定义的标准名称空间-所有XML模式元素必须属于该名称空间。
     此片段:targetNamespace="http://www.w3schools.com"，表明此schema (note, to, from, heading, body)定义的元素来自于"http://www.w3schools.com"名称空间。这个targetNamespace属性表示了该schema所对应的名称空间的URI。也就是说在引用该Schema的其它文档（包括自身文档）中要声明名称空间，其URI应该是targetNamespace的属性值。例如在这里因为要用到note.xsd自己定义的扩展数据类型(note, to, from, heading, body)，所以也声明了名称空间xmlns="http://www.w3schools.com"。而且该名称空间是默认名称空间（没有前缀）。targetNamespace属性为在模式中显式创建的所有新类型均声明了XML名称空间。

我们再来看由该schema规定的XML文档note.xml的开头将是什么样子：

1.  
   <note xmlns="http://www.w3schools.com"
2.  
   xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
3.  
   xsi:schemaLocation="http://www.w3schools.com note.xsd">

其中缺省名称空间声明xmlns="http://www.w3schools.com"就是和刚刚声明的XML Schema的名称空间相结合来规定该XML文档。（即该文档用到了此名称空间中定义的数据） xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 是任何XML实例文档固有的XML模式实例名称空间，它由XML模式规范定义。而xsi:schemaLocation="http://www.w3schools.com note.xsd"则规定了该名称空间所对应的schema的位置，即在相同路径的note.xsd文件。

例二：重点理解Schema文档使用自身定义类型

xsd文件中定义了一个targetNameSpace后，其内部定义的元素，属性，类型等都属于该targetNameSpace,其自身或外部xsd文件使用这些元素，属性等都必须从定义的targetNameSpace中找。修改一下note.xsd，去除默认名称空间的声明，并添加一个复杂类型：

1.  
   <?xml version="1.0"?>
2.  
   <xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
3.  
   targetNamespace="http://www.w3schools.com"
4.  
   elementFormDefault="qualified">
5.  
   <xsd:element name="note">
6.  
   <xsd:complexType>
7.  
   <xsd:sequence>
8.  
   <xsd:element name="to" type="xs:string"/>
9.  
   <xsd:element name="from" type="xs:string"/>
10.  
    <xsd:element name="heading" type="xs:string"/>
11.  
    <xsd:element name="body" type="xs:string"/>
12.  
    </xsd:sequence>
13.  
    </xsd:complexType>
14.  
    </xsd:element>
15.  
    <xsd:element name="Student" type="stu"/>
16.  
    <xsd:complexType name="stu">
17.  
    <xsd:sequence>
18.  
    <xsd:element name="Name" type="xs:string"/>
19.  
    <xsd:element name="Class" type="xs:string"/>
20.  
    </xsd:sequence>
21.  
    </xsd:complexType>
22.  
    </xsd:schema>

上述代码中，复杂类型stu是找不到的，因为你定义了一个名称空间"http://www.w3schools.com",该复杂类型存在于"http://www.w3schools.com"中，因此应该修改代码如下：

1.  
   <?xml version="1.0"?>
2.  
   <xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
3.  
   targetNamespace="http://www.w3schools.com"
4.  
   xmlns:student="http://www.w3schools.com"
5.  
   elementFormDefault="qualified">
6.  
   <xsd:element name="note">
7.  
   <xsd:complexType>
8.  
   <xsd:sequence>
9.  
   <xsd:element name="to" type="xs:string"/>
10.  
    <xsd:element name="from" type="xs:string"/>
11.  
    <xsd:element name="heading" type="xs:string"/>
12.  
    <xsd:element name="body" type="xs:string"/>
13.  
    </xsd:sequence>
14.  
    </xsd:complexType>
15.  
    </xsd:element>
16.  
    <xsd:element name="Student" type="student:stu"/>
17.  
    <xsd:complexType name="stu">
18.  
    <xsd:sequence>
19.  
    <xsd:element name="Name" type="xs:string"/>
20.  
    <xsd:element name="Class" type="xs:string"/>
21.  
    </xsd:sequence>
22.  
    </xsd:complexType>
23.  
    </xsd:schema>

若自身并不使用重用组件，仅供外部使用的话，则只定义targetNameSpace就可以，不用指定别名。
        通过上面的例子，我们可以很深刻的理解targetNameSpace。targetNamespace定义了Schema定义的新元素与属性的名称空间。而"http://www.w3.org/2001/XMLSchema"名称空间则定义了element, attribute, complexType, group, simpleType等元素。