XMLSchema验证

一、什么是Schema（XSD）

　　XML Schema是微软定义的一套用来验证XML技术。是一套预先规定的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。

　　DTD的局限性：

　　1、DTD不遵循XML语法。

　　2、DTD的数据类型有限，与数据库类型不一致。

　　3、DTD不可以扩展。

　　4、DTD是不支持命名空间的。

　　Schema的优势：

　　1、Schema是一种XML语法结构，编写更加方便。

　　2、Schema可以支持数据类型。

　　3、Schema是可以扩展的。

　　4、Schema支持命名空间。

二、Schema文档结构

　　Schema文档本身是一个XML文档，所以必须满足XML文档结构。在每个Schema文档中必须包含一个根元素<xs:schema>。　　

<?xml version="1.0"?>

 <!--每个Schema中都必须包含xs:schema根节点，然后在根节点中定义内容！-->

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

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

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

elementFormDefault="qualified">

    定义内容

</xs:schema>

　　说明：

　　xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"：显示 schema 中用到的元素和数据类型来自命名空间 "http://www.w3.org/2001/XMLSchema"。同时它还规定了来自命名空间 "http://www.w3.org/2001/XMLSchema" 的元素和数据类型应该使用前缀 xs：

　　targetNamespace="http://mynamespace/myschema" ：显示被此 schema 定义的元素验证的XML来自的命名空间。

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

　　elementFormDefault="qualified" ：指目标XML是否遵循本Schema，qualified表示遵循,unqualified表示不遵循。

三、在XML中引用Schema文档　　

<?xml version="1.0"?>

<!--引用Schema文档-->

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

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

xsi:schemaLocation="http://www.w3school.com.cn note.xsd">

<to>George</to>

<from>John</from>

<heading>Reminder</heading>

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

</note>

　　说明：

　　xmlns="http://www.w3school.com.cn" ：规定了默认命名空间的声明。此声明会告知 schema 验证器，在此 XML 文档中使用的所有元素都被声明于 "http://www.w3school.com.cn" 这个命名空间。

　　xsi:schemaLocation="http://www.w3school.com.cn note.xsd"：指定文件路径。

四、Schema数据类型：

　　Schema中支持丰富的数据类型，可以简单分为简单类型和复合类型。

　　1、简单类型包括：

　　　　1）内置的数据类型。

　　　　　　a、基本的数据类型

基本的数据类型
数据类型	描述
string	字符串
boolean	布尔类型
decimal	特定精度的数字
float	单精度浮点数
double	双精度浮点数
duration	表示持续时间/日期格式
dateTime	完整日期格式
time	代表时分秒
date	代表日期

　　　　　　b、扩展的数据类型　　　　　

扩展的数据类型
数据类型	描述
ID	用于唯一表示元素
IDREF	应用ID元素的属性或属性
ENTITY	实体类型
long	表示长整型：-9223372036854775808~9223372036854775807
int	表示整型：-2147483648~--2147483647
short	表示短整型：-32768~32767
byte	整型：-128~127

　　　　2）用户自定义的简单类型（通过simpleType定义）

　　2、复合类型（通过complexType定义）

五、Schema中的元素类型

　　1、根元素：schema。

　　包含已经定义的schema。

　　属性：

　　xmlns：schema的命名空间。

　　targetNamespace：要验证的XML文件的命名空间。

　　elementFormDefault：要验证的XML是否遵循当前的验证命名空间。

　　2、用于定义元素和属性的元素：element、attribute、group、attributeGroup。

　　1)element:声明一个元素

　　属性：

　　name：需要限定XML文档元素的名称。

　　type：需要限定XML文档元素的类型。

　　ref：引用外部定义的元素

　　minOccurs：元素最小出现的次数。

　　maxOccurs：元素最大出现的次数。

　　例：声明student节点，类型为string类型，最小出现1次，最多出现3次。

　　<xs:element name="student" type="xs:string" minOccurs="1" maxOccurs="unbounded" />

　　2）group：声明一个分组

　　将多个元素声明放到一个分组中，然后在其他元素中通过group引用。

　　属性:name分组的名称

　　例：将name和age定义为一个分组，然后在student中引用这个分组。

<!--外部定义一个标记-->

    <xs:element name="student">

        <xs:complexType>

            <!--引用分组标记-->

            <xs:group ref="stuinfo" maxOccurs="unbounded"></xs:group>

        </xs:complexType>

    </xs:element>

    <!--定义一个分组标记-->

    <xs:group name="stuinfo">

        <xs:sequence>

            <!--自定义的子元素:name和age，name类型为string,age类型为byte，只能出现1次-->

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

            <xs:element name="age" type="xs:byte"></xs:element>

        </xs:sequence>

    </xs:group>

　　3）attribute元素：

　　用于声明一个属性：

　　属性：

　　name：属性名称

　　type：属性类型

　　user：是否必选，required必选，optional可选，默认可选

　　default：默认值

　　fixed：固定值

　　注意：默认值和固定值不能同时出现。

　　示例：属性的用法

　　Schema文档：　

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

<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" elementFormDefault="qualified" attributeFormDefault="unqualified">

    <xs:element name="students">

        <xs:complexType>

            <xs:sequence>

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

                    <xs:complexType>

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

                        <xs:attribute name="age" type="xs:byte" />

                    </xs:complexType>

                </xs:element>

            </xs:sequence>

        </xs:complexType>

    </xs:element>

</xs:schema>

　　XML文档：

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

<students xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:noNamespaceSchemaLocation="students.xsd">

    <student name="zhangsan" age="29"/>

    <student name="lisi" age="19"/>

</students>

　　4）attributeGroup属性组

　　和前面的元素组类型，在外部定义属性组，然后在元素中引用属性组。

　　示例：

　　Schema文档：

<!--定义属性组：stuattgroup-->

<xs:attributeGroup name="stuattgroup">

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

    <xs:attribute name="age" type="xs:byte"/>

</xs:attributeGroup>

<!--引用属性组-->

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

    <xs:complexType>

        <xs:attributeGroup ref="stuattgroup"></xs:attributeGroup>

    </xs:complexType>

</xs:element>

　　3、用于定义简单类型：simpleType。

　　它决定了元素和属性值得约束和相关信息。

　　属性：name

　　常用的两种方式：

　　1）restriction：约束

　　对现有类型进行扩充

　　示例：设置年龄必须在18-100之间

<xs:attributeGroup name="stuattgroup">

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

    <!--将原来的xs:int换位age类型-->

    <xs:attribute name="age" type="age"/>

</xs:attributeGroup>

<!--扩展int类型，设置int取值只能是18到100，包含18和100-->

<xs:simpleType name="age">

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

        <xs:minInclusive value="18" />

        <xs:maxInclusive value="100" />

    </xs:restriction>

</xs:simpleType>

　　2）list：列表

　　从一个特定的数据类型的集合中选择定义一个简单类型元素。

　　Schema文档：

<!--Schema文档-->

<!--定义列表数据，其每项子元素为自定义扩展类型-->

<xs:simpleType name="stuScore">

    <xs:list itemType="stuScoreItem"></xs:list>

</xs:simpleType>

<!--定义扩展类型限定0-100之间-->

<xs:simpleType name="stuScoreItem">

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

        <xs:minInclusive value="0" />

        <xs:maxInclusive value="100" />

    </xs:restriction>

</xs:simpleType>

<!--声明Scores节点，包含list格式数据-->

<xs:element name="scores" type="stuScore">

</xs:element>

<!--XML文档中的数据-->

<scores xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:noNamespaceSchemaLocation="scores.xsd">

10 20 300

</scores>

　　4、用于定义复杂类型：complexType。

　　需要使用在节点下包含子节点的情况。

　　Schema文档：　　

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

<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" elementFormDefault="qualified" attributeFormDefault="unqualified">

    <xs:element name="students">

        <xs:complexType>

            <xs:sequence>

                <!--通过ref来应用student标记 maxbounded表示不限定出现的次数-->

                <xs:element ref="student" maxOccurs="unbounded"></xs:element>

            </xs:sequence>

        </xs:complexType>

    </xs:element>

    <!--外部定义一个标记-->

    <xs:element name="student">

        <xs:complexType>

            <xs:sequence>

                <!--自定义的子元素:name和age，name类型为string,age类型为byte，只能出现1次-->

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

                <xs:element name="age" type="xs:byte"></xs:element>

            </xs:sequence>

        </xs:complexType>

    </xs:element>

</xs:schema>

　　XML文档：

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

<students xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:noNamespaceSchemaLocation="students.xsd">

    <student>

        <name>张三</name>

        <age>20</age>

    </student>

    <student>

        <name>李四</name>

        <age>20</age>

    </student>

</students>

　　5、用于进行约束：choice、list、sequence、restriction。

　　1)choice

　　把一组属性声明组合到一起，一边被复合类型所应用，XML中只能出现限定选项中的一个元素。

　　例：

　　Schema文档：

<!--设定交通工具只能是自行车，小汽车，摩托车中的一项-->

<xs:element name="交通工具">

    <xs:complexType>

        <xs:choice>

            <xs:element name="自行车" type="xs:string"></xs:element>

            <xs:element name="小汽车" type="xs:string"></xs:element>

            <xs:element name="摩托车" type="xs:string"></xs:element>

        </xs:choice>

    </xs:complexType>

</xs:element>

　　XML文档：

<交通工具 xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:noNamespaceSchemaLocation="vehicle.xsd">

    <自行车></自行车>

    <!--

    <小汽车></小汽车>

    <摩托车></摩托车>

    包含任意一个，包含多个会报错！

    -->

</交通工具>

　　2）sequence

　　表示元素必须按照规定的序列进行显示。

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