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(轉)XML Schema入門之步步為營

如何写一个最简单的XML Schema文档呢？

首先，我们写出一个最简单的XML文档.

hello.xml
-------------------
<?xml version="1.0"?>
<greeting>Hello World!!</greeting>

（一个根元素：greeting；且这个元素不含属性，无子元素，内容是字符串。）

hello.xsd
－－－－－－－－－－
<?xml version="1.0"?>
<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
   <xsd:element name="greeting" type="xsd:string"/>
</xsd:schema>

XML Schema文档后缀名是.xsd，完全符合XML语法，根元素是schema，命名空间xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema，用元素<element>定义实例文档中的元素，如greeting。

(2):含子元素的稍复杂Schema文档

假设实例文档是如下的：

customer.xml
-----------
<customer>
   <name>teiki</name>
   <address>No.237, Road Waitan, Shanghai</address>
</customer>

则可以写出以下的XML Schema文档：
customer.xsd
----------------
1: <?xml version="1.0"?>
2: <xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
3:    <xsd:element name="customer">
4:     <xsd:complexType>
5:       <xsd:sequence>
6:         <xsd:element name="name" type="xsd:string"/>
7:         <xsd:element name="address" type="xsd:string" />
8:       </xsd:sequence>
9:     </xsd:complexType>
10:   </xsd:element>
11: </xsd:schema>

实例文档customer.xml中，<customer>元素含有两个子元素，所以我们在Schema文档中采用ComplexType来定义该元素。

sequence表示子元素依次出现的顺序。

(3):含子元素和孙元素的更复杂Schema文档

这次我们给出一个更加复杂一些的文档：

address.xml
---------------
<customer>
   <name>Teiki</name>
   <address>
     <!-- address追加一个地址子元素 -->
     <prefecture>Zhejiang</prefecture>
     <city>Hangzhou</city>
     <street>Xilu Road, No.121, 7F</street>
   </address>
</customer>

为此，我们需要一个更加复杂一点的Schema文档：

address.xsd
-----------------
1: <?xml version="1.0"?>
2: <xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
3:
4:    <xsd:element name="customer">
5:      <xsd:complexType>
6:        <xsd:sequence>
7:          <xsd:element name="name" type="xsd:string"/>
8:          <!-- 追加子元素address-->
9:          <xsd:element name="address">
10:           <xsd:complexType>
11:             <xsd:sequence>
12:               <xsd:element name="prefecture" type="xsd:string"/>
13:               <xsd:element name="city" type="xsd:string" />
14:               <xsd:element name="street" type="xsd:string" />
15:             </xsd:sequence>
16:           </xsd:complexType>
17:         </xsd:element>
18:         <!-- end -->
19:       </xsd:sequence>
20:     </xsd:complexType>
21:   </xsd:element>
22:
23:</xsd:schema>
不过，我们还可以采用ref元素来重新编写这个Schema文档：
address2.xsd
----------------------
1: <?xml version="1.0"?>
2: <xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
3:
4:    <xsd:element name="customer">
5:      <xsd:complexType>
6:        <xsd:sequence>
7:          <xsd:element name="name" type="xsd:string"/>
8:          <xsd:element ref="address"/>
9:        </xsd:sequence>
10:     </xsd:complexType>
11:   </xsd:element>
12:
13:   <xsd:element name="address">
14:     <xsd:complexType>
15:       <xsd:sequence>
16:         <xsd:element name="prefecture" type="xsd:string"/>
17:         <xsd:element name="city" type="xsd:string" />
18:         <xsd:element name="street" type="xsd:string" />
19:       </xsd:sequence>
20:     </xsd:complexType>
21:   </xsd:element>
22:
23: </xsd:schema>
使用ref元素可以直接将其指向另一个模块，使文档更加具有可读性。

(4):如何定义属性呢？

加入实例文档的元素包含属性，怎么办呢？

customer2.xml
---------------
<customer id="001718">
   <name>Teiki</name>
   <address>No.237, Road Waitan, Shanghai</address>
</customer>

那就这样写Schema文档：
customer2.xsd
------------------
1: <?xml version="1.0"?>
2: <xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
3:
4:    <xsd:element name="customer">
5:     <xsd:complexType>
6:       <xsd:sequence>
7:         <xsd:element name="name" type="xsd:string"/>
8:         <xsd:element name="address" type="xsd:string" />
9:       </xsd:sequence>
10:       <!-- 增加属性定义 -->
11:       <xsd:attribute name="id" type="xsd:string"/>
12:     </xsd:complexType>
13:   </xsd:element>
14:
15: </xsd:schema>

很简单，在<sequence>元素定义完成后，再用<attribute>元素id。

(5):如何定义相同子元素的数量？

先看这个简单的订购数据实例文档：

order.xml
---------
<order>
   <orderItem>Accounting Book</orderItem>
   <orderItem>Taxation Book</orderItem>
</order>

假设<orderItem>元素，即每次的订购书目不能超过10种，那该怎么写这个Schema文档呢？这里要用到<element>的maxOccurs属性。

order.xsd
--------------------
1:<?xml version="1.0"?>
2:<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
3:
4:   <xsd:element name="order">
5:     <xsd:complexType>
6:       <xsd:sequence>
7:         <xsd:element name="orderItem"    type="xsd:string"   maxOccurs="10" />
8:       </xsd:sequence>
9:     </xsd:complexType>
10:   </xsd:element>
11:
12:</xsd:schema>

第7行中的maxOccurs属性为10，代表orderItem元素可以最大有10个。如果，不设定元素个数，则可以用maxOccurs="unbounded"来定义.

类似，如果要定义最小值，可以使用minOccurs，比如下面这句：
<xsd:element name="orderItem" type="xsd:string" minOccurs="5" maxOccurs="10"/>
这两个属性缺省值都是1。

(6):如何定义可选项的子元素？

假如上面的订书数据中，可以用书名或者书号任一一种订购，则实例文档可能如下：

order2.xml
-----------------
<order>
   <orderItem>
     <!--书名订购-->
     <name>Accounting Book</name>
   </orderItem>
   <orderItem>
     <!--书号订购-->
     <id>7-5058-3496-7</id>
   </orderItem>
</order>

这时书写Schema文档还需要使用choice元素。

order2.xsd
-------------------------
1:<?xml version="1.0"?>
2:<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
3:
4:   <xsd:element name="order">
5:     <xsd:complexType>
6:       <xsd:sequence>
7:         <xsd:element ref="orderItem" maxOccurs="10" />
8:       </xsd:sequence>
9:     </xsd:complexType>
10:   </xsd:element>
11:
12:   <xsd:element name="orderItem">
13:     <xsd:complexType>
14:       <xsd:choice>
15:         <xsd:element name="name" type="xsd:string"/>
16:         <xsd:element name="id" type="xsd:string"/>
17:       </xsd:choice>
18:     </xsd:complexType>
19:   </xsd:element>
20:
21:</xsd:schema>

(7):稍微更复杂的可选项子元素

再稍微修改一下订书数据的实例文档：

order3.xml
-----------------
<order>
   <orderItem>
     <name>Accounting Book</name>
     <quantity>2</quantity>
   </orderItem>
   <orderItem>
     <id>7-5058-3496-7</id>
   </orderItem>
</order>

这里假定<quantity>值为1时，缺省。

如何修改Schema文档呢？

order3.xsd
-----------------
1:<?xml version="1.0"?>
2:<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
3:
4:   <xsd:element name="order">
5:     <xsd:complexType>
6:       <xsd:sequence>
7:         <xsd:element ref="orderItem" maxOccurs="10"/>
8:       </xsd:sequence>
9:     </xsd:complexType>
10:   </xsd:element>
11:
12:   <xsd:element name="orderItem">
13:     <xsd:complexType>
14:       <xsd:sequence>
15:         <xsd:choice>
16:           <xsd:element name="name" type="xsd:string"/>
17:           <xsd:element name="id" type="xsd:string"/>
18:         </xsd:choice>
19:         <xsd:element name="quantity" type="xsd:string" minOccurs="0"/>
20:       </xsd:sequence>
21:     </xsd:complexType>
22:   </xsd:element>
23:
24:</xsd:schema>

19行中的quantity最少出现值为0，也就是可以有，也可以没有。
当然，也可以直接在<choice>元素中，包含quantity,然后定义它的minOccurs。

(8):内置简单类型

内建于XML Schema的简单类型有44种。他们在XML Schema推荐标准的第二部分中公布，下面这是一张内置类型的层次结构图：

(9):自定义简单类型

如果内置简单类型的44种还不能满足要求，怎么办呢？下面学习自定义简单类型。(XML的扩展性充分体现在这里)

例如这个实例文档：

order4.xml
-----------------
<order>
   <orderItem>
     <id>7-5058-3496-7</id>
     <quantity>5</quantity>
   </orderItem>
</order>

ID是一个标准的ISBN编码，我们怎么定义这个ISBN编码呢？

<xsd:simpleType name="idType">
   <xsd:restriction base="xsd:string">
     <xsd:pattern value="\d{1}-\d{4}-\d{4}-\d{1}"/>
   </xsd:restriction>
</xsd:simpleType>

idType是一个自定义的简单类型。
我们对它做了限制：
<xsd:restriction base="xsd:string">代表它是基于一个字符串类型。再用pattern元素来描述该字符串的形式。

value="\d{1}-\d{4}-\d{4}-\d{1}"这是一个正则表达式，关于正则表达式，以后再介绍。嘻嘻！

利用这个自定义的简单类型，我们可以重新写Schema文档：

order4.xsd
---------------
1:<?xml version="1.0"?>
2:<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
3:
4:   <xsd:element name="order">
5:     <xsd:complexType>
6:       <xsd:sequence>
7:         <xsd:element ref="orderItem" maxOccurs="10"/>
8:       </xsd:sequence>
9:     </xsd:complexType>
10:   </xsd:element>
11:
12:   <xsd:element name="orderItem">
13:     <xsd:complexType>
14:       <xsd:sequence>
15:         <xsd:element name="id" type="idType"/>
16:         <xsd:element name="quantity" type="xsd:integer"/>
17:       </xsd:sequence>
18:     </xsd:complexType>
19:   </xsd:element>
20: 
21:   <xsd:simpleType name="idType">
22:     <xsd:restriction base="xsd:string">
23:       <xsd:pattern value="\d{1}-\d{4}-\d{4}-\d{1}"/>
24:     </xsd:restriction>
25:   </xsd:simpleType>
26: 
27:</xsd:schema>

假如我们事先确定好ID只有3个，即只有3个ISBN是可选的，那怎么办？我们可以用enumeration元素来进行列举。

<xsd:simpleType name="idType">
   <xsd:restriction base="xsd:string">
     <xsd:enumeration value="7-5058-3496-7"/>
     <xsd:enumeration value="7-5005-6450-3"/>
     <xsd:enumeration value="7-3020-6069-7"/>
   </xsd:restriction>
</xsd:simpleType>

再来看订购量quantity的值，如果我们设定其值必须在1－10之间，该怎么办呢？可以这些自定义一个简单类型。

<xsd:simpleType name="quantityType">
   <xsd:restriction base="xsd:integer">
     <xsd:minInclusive value="1"/>
     <xsd:maxInclusive value="10"/>
   </xsd:restriction>
</xsd:simpleType>

其中，minInclusive,maxInclusive分别代表该类型的取值范围。

所以最终修改后的Schema文档如下：

order4-1.xsd
----------------------
1:<?xml version="1.0"?>
2:<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
3:
4:   <xsd:element name="order">
5:     <xsd:complexType>
6:       <xsd:sequence>
7:         <xsd:element ref="orderItem" maxOccurs="10"/>
8:       </xsd:sequence>
9:     </xsd:complexType>
10:   </xsd:element>
11:
12:   <xsd:element name="orderItem">
13:     <xsd:complexType>
14:       <xsd:sequence>
15:         <xsd:element name="id" type="idType"/>
16:         <xsd:element name="quantity" type="quantityType"/>
17:       </xsd:sequence>
18:     </xsd:complexType>
19:   </xsd:element>
20: 
21:   <xsd:simpleType name="idType">
22:     <xsd:restriction base="xsd:string">
23:       <xsd:enumeration value="7-5058-3496-7"/>
     <xsd:enumeration value="7-5005-6450-3"/>
     <xsd:enumeration value="7-3020-6069-7"/>
26:     </xsd:restriction>
27:   </xsd:simpleType>
28: 
29:   <xsd:simpleType name="quantityType">
30:     <xsd:restriction base="xsd:integer">
31:       <xsd:minInclusive value="1"/>
32:       <xsd:maxInclusive value="10"/>
33:     </xsd:restriction>
34:   </xsd:simpleType>
35:
36:</xsd:schema>

(10):定义属性

最后，我们再来讲讲元素的属性如何在Schema文档中定义。

比如上面的order.xml实例文档中：

<order>
   <orderItem id="7-5058-3496-7" />
</order>

对此，我们在Schema文档中采用一个attribute来定义：

order.xsd
－－－－－－－－－
<xsd:element name="orderItem">
   <xsd:complexType>
     <xsd:sequence>　　←空元素
     </xsd:sequence>　
   
     <!--定义该元素属性-->
     <xsd:attribute name="id" type="xsd:string"/>
   </xsd:complexType>
</xsd:element>

那么，实例文档中该属性值是必须的还是可有可无的呢？我们可以这样限制：

<xsd:attribute name="id" type="idType" use="required"/>

这里我们讲id属性类型作为一种自定义数据类型idType。
而且，用attribute元素的use属性来定义是否是必须的属性。
required是必须值，optional是可选值，prohibited是无属性值。

那么对于属性的缺省值，我们怎么定义呢？
比如：
<order>
   <orderItem id="4-8443-1780-6" quantity="3"/>
</order>

我们还可以用attribute元素的另一个属性default来定义：
<xsd:attribute name="quantity" type="xsd:integer" default="1"/>

所以，我们可以重新写出一个Schema文档：

order2.xsd
--------------
<xsd:element name="orderItem">
   <xsd:complexType>
     <xsd:sequence></xsd:sequence>
     <xsd:attribute name="id" type="idType" use="required"/>
     <xsd:attribute name="quantity" type="xsd:integer" default="1"/>
   </xsd:complexType>
</xsd:element>

上面的属性我们定义我们还可以采用属性组的办法来重新改写Schema文档。

order3.xsd
----------------
1:     <xsd:element name="orderItem">
2:       <xsd:complexType>
3:         <xsd:sequence></xsd:sequence>
4:         <xsd:attributeGroup ref="orderItemAttributes"/>
5:       </xsd:complexType>
6:     </xsd:element>
7:
8:     <xsd:attributeGroup name="orderItemAttributes">
9:       <xsd:attribute name="id" type="idType" use="required"/>
10:       <xsd:attribute name="quantity" type="xsd:integer" default="1"/>
11:     </xsd:attributeGroup>

这个属性组就不详细解释了，不过，大家一看就清楚了吧。

最后，我们写一个完整的订书order.xml的Schema文档。
1:   <?xml version="1.0"?>
2:   <xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
3:
4:     <xsd:element name="order">
5:       <xsd:complexType>
6:         <xsd:sequence>
7:           <xsd:element ref="orderItem" maxOccurs="10"/>
8:         </xsd:sequence>
9:       </xsd:complexType>
10:     </xsd:element>
11:
12:     <xsd:element name="orderItem">
13:       <xsd:complexType>
14:         <xsd:sequence></xsd:sequence>
15:         <xsd:attributeGroup ref="orderItemAttributes"/>
16:       </xsd:complexType>
17:     </xsd:element>
18:
19:     <xsd:attributeGroup name="orderItemAttributes">
20:       <xsd:attribute name="id" type="idType" use="required"/>
21:       <xsd:attribute name="quantity" type="xsd:integer" default="1"/>
22:     </xsd:attributeGroup>
23:
24:     <xsd:simpleType name="idType">
25:       <xsd:restriction base="xsd:string">
26:         <xsd:pattern value="\d{1}-\d{4}-\d{4}-\d{1}"/>
27:       </xsd:restriction>
28:     </xsd:simpleType>
29:
30:   </xsd:schema>