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XML Schema全接触 (转)

原创 IT综合 作者:worldblog 时间:2007-12-06 16:03:10 0 删除 编辑
XML Schema全接触 (转)[@more@]

XML Schema全接触

时间:2001/05/13 19:21 作者:onecenter 中国XML联盟

   2001年5月2日,经过三年多的发展,XML 的Schema终成正果。这样,XML、XML Schema和Namespace都成为了w3c的正式标准,这是一个值得庆贺的历史性时刻,意味着XML语法规范已经奠定了扎实的基础。中国XML联盟于第一时刻为你介绍最新的XML Schema标准和其在MSXML 4.0中的应用。

  • XML定义语言:DTD,XDR和XSD

  • XML Schema的全貌

  • 用XSD校验XML

  • XML Schema和名域

    XML定义语言:DTD,XDR和XSD

    我们知道XML文档有格式良好和有效性两种约束。格式良好适合于所有的XML文档,即满足XML标准中对于格式的规定。而当XML文档满足一定的语义约束则称该XML文档为有效的XML文档。目前常用的XML定义语言有DTD,XDR和XSD。

    文档类型定义(DTD)

    文档类型定义用不同于XML的独立语法来规定了XML文档中各种元素集合的内容模式。该语言直接沿袭了定义SGML语言的方法。

  • DTD使得XML文档保持一致

  • DTD可以共享

  • DTD提供了对XML语汇的形式化和完整的定义

  • 每个XML文档有单个的DTD来限制

    Schema

    类似DTD,Schema可以规定一套特定文档的结构或模型。使用Schema语言来描述文档结构有下面以下好处:

  • Schema使用的是XML语法

  • Schema可以用XML解析器来解析

  • Schema允许全局性元素(在整个XML文档中元素用相同方式来使用)和局部性元素(元素在特定的上下文中有不同的含义)

  • Schema提供丰富的数据类型(如整型、布尔型、日期类型等);而且一个元素中的数据类型可以进行规定,甚至可以根据需要自定义数据类型

    XDR

    XDR的全称是XML-Data Reduced Language,是早先由XML-Data草案派生出来的一个定义XML语言的分支。由于微软最先提出了XML-Data,并且经过修订后在其软件中应用,所以XDR也被广泛使用。目前支持XDR Schema的产品有:

  • microsoft BizTalk Server

  • Microsoft sql SERVER 2000

  • Microsoft Office 2000

  • Microsoft IE5.0和后续版本

    XDR也得到了Extensibility的 XML Authority编辑工具的支持。

    XSD Schema

    最为正式的XML Schema语言是由W3C指定的XML Schema规范,简称为XSD(XML Schema Definition)。XSD也提供了数据类型的支持和结构定义的方法。

    2001年5月2日,XML Schema 规范成为了W3C的正式推荐标准。这就意味着经过三年多的发展,XML 的Schema标准终于修成了正果。这样,XML、XML Schema和Namespace都成为了W3C的正式,这是一个值得庆贺的历史性时刻,意味着XML语法的规范已经奠定了扎实的基础。XML的广泛发展和应用也即将成为现实。下面我们就将重点来介绍最新的XML Schema标准。

XML Schema的全貌

我们用实际的例子来介绍XML Schema的用法。比如,有这样的XML实例文档:





至尊宝

001
1576-3-2


白晶晶

002
1578-4-25



该文档用DTD定义如下:










但是其中name和genda、sid等文本元素的数据类型都是统一的字符类型,而事实上我们一般要求对它们有更为严格的限制。比如,要求name仍然为字符类型,而genda为可选的枚举类型,只能取男或女,sid要求是三位的整数类型,并且要求birthday为日期类型。name和birthday的定义比较简单:




其中string和date类型都是Schema中自带的基本数据类型(Primary Data Type)。minOccurs和maxOccurs是最少和最多出现次数,这里是表示有而且只出现一次。这是最简单的元素声明。在XML Schema中提供两种数据类型:一是我们刚刚接触的基本数据类型或者称为内建数据类型;另外一种是扩展的数据类型,既在基本数据类型基础上用户自己扩展的数据类型。Schema中没有规定性别的类型,也没有直接规定三位整数的数据类型,但是性别是有男、女两种选择的枚举类型;而sid的每位都是非负整数,于是我们可以先定义两类扩展数据类型,然后来限制genda和sid元素。














在定义扩展数据类型时是描述了一个simpleType元素,name属性是该数据类型的名称,数据类型由restriction子元素进行约束,该元素中的base属性是基类型,即它要扩展的基本数据类型。在枚举类型中在restriction的子元素中罗列初可选的数值;而在第二种情况时,通过对各方面(facet)进行规定来定义数据类型,比如length规定该数据类型总共有多少位数,而pattern则通过正则表达式来规定出现的方式。这里的意思是连续出现三位的整数。

用上面定义的数据类型来约束genda和sid的方法和name和birthday元素的声明相同:




有了最基本的四个文本内容的元素,如何定义作为其父元素的student元素呢?由于student元素是由子元素组成的,在Schema中称它位复杂类型的元素。而且其子元素是顺序组成的序列,因此这样声明student元素:












另外,studentlst元素包含了student元素,并且出现的方式是一个或者多个,或者可以不出现,在Schema中出现的方式可以用miOccurs和maxOccurs来表达:


















最后我们将这些元素和数据类型的声明都包含在schema根元素中:
































用XSD校验XML

由了XML Schema,你可以用来校验XML文档的语义和结构。在MSXML 4.0技术预览版本已经提供了用XSD Schema来校验XML文档的功能。在校验文档时,将schema添加到XMLSchemaCache对象中,设置其 object, set the schemas property of a domDocument对象的schemas属性引用XMLSchemaCache对象中的schema。在将XML文档载入到DOMDocument对象中时将自动执行校验操作。我们不妨用例子来说明如何在Visual Basic中通过编程实现XML文档校验。其中包括:

books.xsd
用来校验books.xml文件的Schema
books.xml
该文件将被载入并且和books.xsd对照校验
Visual Basic校验代码
创建一个XMLSchemaCache对象,将schema添加给它,然后设置schemas property of the DOMDocument对象的shemas属性。在开始的时候你要进行如下操作:
打开Visual Basic 6.0,选择Standard EXE新项目
在Project菜单中选择References.
在Available References列表中选择Microsoft XML,v4.0
给Form1添加一个Command button
存储该项目
books.xml

在XML编辑器甚至一般的文本编辑器中输入以下XML代码,并且存为books.xml:




Gambardella, Matthew
XML Developer's Gu<A href="tag-351-1.html">ide</A>
Computer
44.95
2000-10-01
An in-depth look at creating applications with XML.
2000-10-01



books.xsd

下面是本例中使用的books.xsd schema。





















Visual Basic校验代码

你可以运行下面的例子:

拷贝下面的代码到Command1_Click过程中
Private Sub Command1_Click()
Dim xmlschema As MSXML2.XMLSchemaCache
Set xmlschema = New MSXML2.XMLSchemaCache
xmlschema.Add "urn:books", App.Path & "books.xsd"
Dim xmldom As MSXML2.DOMDocument
Set xmldom = New MSXML2.DOMDocument
Set xmldom.schemas = xmlschema

xmldom.async = False
xmldom.Load App.Path & "books.xml"

If xmldom.parseError.errorCode <> 0 Then
MsgBox xmldom.parseError.errorCode & " " & xmldom.parseError.reason
Else
MsgBox "No Error"
End If
End Sub

执行该程序,然后点击Command1按钮,将返回"No Errors"消息框

XML Schema和名域

Schema是一些规则的集合(也称为语法或者语汇),其中包括了类型定义(简单和复杂类型)以及元素和属性声明。由于XML中可能存在不同的语汇来描述不同的元素和属性,因此需要使用名域(namespace)和前缀来避免元素和属性声明之间的模糊性。当你使用来自多个名域的schema时,分清元素和属性名称是最基础性的工作。

一个名域通常有一串字符串来相互区别,如 "urn:www.microsoft.com", "http://www.xml.org.cn", "http://www.w3c.org/2001/XMLSchema"以及 "uuid:1234567890"等。

XML Schema的序言

XML schema的开头时是一些导言,之后才是正式的声明。在schema 元素的导言中可能包含三个可选的属性。

例如,下面的语法使用的schema元素引用了三个最常使用的名域:

xmlns="http://www.w3c.org/2001/XMLSchema" xmlns:xsd="http://www.w3c.org/2001/XMLSchema-datatypes" xmlns:xsi="http://www.w3c.org/2001/XMLSchema-instances"
version"1.0">


前两个属性用XML名域来标识W3C中的两个XML schema规范。第一个 xmlns属性包含了基本的XML schema元素,比如element, attribute, complexType, group, simpleType等。第二个xmlns属性定义了标准的XML schema属性类型例如string, float, integer, 等。

缺省名域

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)元素定义必须包含下面的名域:

http://www.w3.org/2001/XMLSchema

作为名域的标识符(在声明中作为元素或属性的前缀),你也可以不使用xsd或xsi。

我们分别来观察XSD和XML实例文档中相关的名域。比如前面介绍student.xsd的序言是这样的:



这里的targetNamespace属性表示了该shema所对应的名域的URI。也就是说在引用该Schema的其它文档中要声明名域,其URI应该是targetNamespace的属性值。例如在这里因为要用到student.xsd自己定义的扩展数据类型,所以也声明的名域xmlns:sl="http://www.xml.org.cn/namespaces/StudentList"。

我们再来看由该schema规定的XML文档的开头将是什么样子:

xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.xml.org.cn/namespaces/StudentList student.xsd">

其中缺省名域声明xmlns="http://www.xml.org.cn/namespaces/StudentList"就是和刚刚声明的XML Schema的名域相结合来规定该XML文档。xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 是任何XML实例文档固有的名域,当然按照前面所说的名域名称xsi是可以自己规定的。而xsi:schemaLocation="http://www.xml.org.cn/namespaces/StudentList student.xsd"则规定了该名域所对象的schema的位置,即在相同路径的student.xsd文件。

 


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