xml引进schema xml schema file

转载

网络安全侠 2024-04-30 12:15:56

文章标签 xml引进schema xml schema 名称空间 XML 文章分类 机器学习人工智能

什么是 XML Schema？

Schema，即XML Schema，XSD (XML Schema Definition)是W3C于2001年5月发布的推荐标准，指出如何形式描述XML文档的元素。XSD是许多XML Schema 语言中的一支。XSD是首先分离于XML本身的schema语言，故获取W3C的推荐地位。

XML Schema 是基于 XML 的 DTD 替代者。
XML Schema 的作用是定义 XML 文档的合法构建模块，类似 DTD。
XML Schema 语言也称作 XML Schema 定义（XML Schema Definition，XSD）。
注意：XSD只是Schema众多规范中的一种，还有XDR、DCD、SOX、DDML。

XML Scheman功能:

定义可出现在文档中的元素
定义可出现在文档中的属性
定义哪个元素是子元素
定义子元素的次序
定义子元素的数目
定义元素是否为空，或者是否可包含文本
定义元素和属性的数据类型
定义元素和属性的默认值以及固定值

如何使用

本章主要讲解的是如何定义schema文件，以及如何在xml文件中引入schema约束，定义schema文件，可以定义有命名空间的和没有命名空间，对应的引入方式也有所不同。

1.定义没有命名空间的xsd文件

下面这个例子是名为 “books.xsd” 的schema文件，没有指定命名空间。不指定命名空间，该schema所申明的所有元素会默认归于无命名空间（无命名空间，将在讲解elementFormDefault属性的时候会说，可以先看传送门）

<?xml version='1.0' encoding='UTF-8'?>
<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
    <xsd:element name="books">
        <xsd:complexType>
            <xsd:choice minOccurs="0" maxOccurs="unbounded">
                <xsd:element name="book" >
                    <xsd:complexType>
                        <xsd:sequence>
                            <xsd:element name="name" type="xsd:string"></xsd:element>
                            <xsd:element name="price" type="xsd:decimal"></xsd:element>
                        </xsd:sequence>
                    </xsd:complexType>
                </xsd:element>
            </xsd:choice>
        </xsd:complexType>
    </xsd:element>
</xsd:schema>

代码解释：

xmlns:xsd=“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 xsd，当然这个前缀可以自定义，xsd就是代表XML Schema Definition，所以很多框架会使用这个前缀。

另外对于任何一个XML Schema架构文档(XSD)都有一个最顶层的schema 元素。而且该schema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。

这边还想给大家强调一点就是，xmlns这个属性是XML中的属性(XML Schemal本身就是基于XML编写)，主要为了避免命名冲突的（了解xmlns，点击这里），不具有导入功能。如果在xsd中需要导入其他的xsd，需要使用标签<xsd:import namespace=“xxx” schemaLocation=“xxx.xsd”/>，后面会讲，而想在xml引用schema约束，也需要通过xsi:noNamespaceSchemaLocation或者 xsi:schemaLocation属性指出模式文档的位置，引入后可以通过xmlns指定前缀或者默认名称空间来使用。

要注意的是，XML Schema推荐标准并没有要求模式处理器必须要使用xsi:schemaLocation属性，某些模式处理器可以通过其他的方式来得到模式文档的位置，而忽略xsi:schemaLocation属性。如果引入的schema是w3c定义的，一般是不需指定schema文件位置。

2.引用没有名称空间的xsd文件

下面的xml文件会引入上面"books.xsd" 的schema约束，引入没有目标名称空间的模式文档需要用noNamespaceSchemaLocation属性指定文件位置，另外该模式文档的元素都是无命名空间的，所有使用不需要xmlns申明名称空间，直接使用：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<books xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:noNamespaceSchemaLocation="books.xsd">
    <book>
        <name>java编程思想</name>
        <price>11.22</price>
    </book>
    <book>
        <name>head first设计模式</name>
        <price>22.44</price>
    </book>
</books>

代码解释：

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

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。
xml文件要引入schemal校验，必须使用"http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"名称空间的schemaLocation或者noNamespaceSchemaLocation属性指出模式文档的位置，前者用于声明了目标名称空间的模式文档，后者用于没有目标名称空间的模式文档

xsi:noNamespaceSchemaLocation=“books2.xsd”

用于引入没有目标名称空间的模式文档，属性的值是单一的值，只是用于指定模式文档的位置，模式处理器将从这个位置读取模式文档

3.定义有命名空间的xsd文件

还是同一个books.xsd文件，在之前基础上，新增targetNamespace=“www.book.com” 和elementFormDefault="qualified"属性：

<?xml version='1.0' encoding='UTF-8'?>
<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
 targetNamespace="www.book.com" elementFormDefault="qualified">
    <xsd:element name="books">
        <xsd:complexType>
            <xsd:choice minOccurs="0" maxOccurs="unbounded">
                <xsd:element name="book" >
                    <xsd:complexType>
                        <xsd:sequence>
                            <xsd:element name="name" type="xsd:string"></xsd:element>
                            <xsd:element name="price" type="xsd:decimal"></xsd:element>
                        </xsd:sequence>
                    </xsd:complexType>
                </xsd:element>
            </xsd:choice>
        </xsd:complexType>
    </xsd:element>
</xsd:schema>

targetNamespace、elementFormDefault属性是为了申明该schema文件所定义的元素和数据类型所属于的命名空间。
代码解释：

targetNamespace=“www.book.com”

这个targetNamespace属性就是申明了该schema所对应的名称空间的URI。引用该Schema的其它文档（包括自身文档），需要xmlns申明该名称空间才能使用，其URI就是targetNamespace的属性值。(这个URI可以是任意的唯一字符串，只不过很多企业习惯将这个URI定义成可以访问的地址)
注意：如果xmlns申明的schema不是w3c定义的（比如我们自己定义的xsd文件），还必须指定schema文件位置

elementFormDefault=“qualified”

这一属性用来指示 XML Schema 处理程序把这个 XML schema 中定义的元素或者类型放到哪个命名空间。有人觉得很奇怪，已经申明了targetNamespace，那所有的元素不是应该都属于targetNamespace申明的空间吗？
其实这样的，一个schema中声明的元素或者类型是可能归到两个命名空间中的其中一个，这两个是，无名命名空间和由targetNamespace属性指明的目标命名空间。

如果没有申明targetNamespace，那么所有元素都属于无命名空间。
如果申明了targetNamespace

当elementFormDefault=“qualified” 时，全局元素或者类型将归于目标命名空间，局部元素将以缺省方式也归于目标命名空间。
而当elementFormDefault=“unqualified” 时，全局元素或者类型将归于目标命名空间，局部元素将归于无名命名空间。

【全局元素指 “schema” 元素的直接子元素！本地元素（Local elements）指嵌套在其他元素中的元素。】

无名称空间元素和有名称空间元素使用的区别：

无名称空间元素，是不需要xmlns申明名称空间的（也没有名称空间可以申明）,直接使用。
有名称空间元素，是需要xmlns申明名称空间，然后通过前缀引用（当然也可以使用默认名称空间，不需要前缀，但是申明了默认名称空间，那么无名称空间的元素就没有方式能够引用了。）

如果已经知道怎么引用有名称空间的xsd文件，可以点击下面传送门，演示无名称空间和有名称空间元素使用的区别：演示传送门

4.引用有名称空间的xsd文件

引用有名称空间的xsd文件，需要使用schemaLocation属性：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<yth:books xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
 xsi:schemaLocation="wwww.book.com books.xsd" xmlns:yth="www.book.com">
    <yth:book>
        <yth:name>java编程</yth:name>
        <yth:price>11.22</yth:price>
    </yth:book>
    <yth:book>
        <yth:name>HeadFirst设计模式</yth:name>
        <yth:price>44.22</yth:price>
    </yth:book>
</yth:books>

代码解释：

xsi:schemaLocation=“www.book.com books.xsd”

schemaLoation属性是"http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"名称空间的一个属性，用于指出声明了目标名称空间的模式文档的位置
xsi:schemaLocation属性的值由一个URI引用对组成，两个URI之间以空白符分隔。第一个URI是名称空间的名字，第二个URI给出模式文档的位置，模式处理器将从这个位置读取模式文档，该模式文档的目标名称空间必须与第一个URI相匹配。
xsi:schemaLocation属性的值也可以由多个URI引用对组成，每个URI引用对之间使用空白符分隔。

xmlns:yth=“www.book.com”

schemaLocation引入xsd文件后，还需要使用xmlns申明名称空间，其值就是引入的模式文档的目标名称空间，然后通过前缀使用元素。使用xmlns=“www.book.com”，默认名称空间方式也可以，不需要前缀就可以使用元素。

其实使用noNamespaceSchemaLocation属性也可以引入有名称空间的xsd文件，下面这个例子是有效的：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<yth:books xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
 xsi:noNamespaceSchemaLocation="books.xsd" xmlns:yth="www.book.com">
    <yth:book>
        <yth:name>java编程</yth:name>
        <yth:price>11.22</yth:price>
    </yth:book>
    <yth:book>
        <yth:name>HeadFirst设计模式</yth:name>
        <yth:price>44.22</yth:price>
    </yth:book>
</yth:books>

5.演示无名称空间元素和有名称空间元素使用区别

如果将elementFormDefault="qualified"值改为unqualified，或者属性移除（默认就是unqualified）：

<?xml version='1.0' encoding='UTF-8'?>
<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
targetNamespace="www.book.com" elementFormDefault="unqualified">
    <xsd:element name="books">
        <xsd:complexType>
            <xsd:choice minOccurs="0" maxOccurs="unbounded">
                <xsd:element name="book" >
                    <xsd:complexType>
                        <xsd:sequence>
                            <xsd:element name="name" type="xsd:string"></xsd:element>
                            <xsd:element name="price" type="xsd:decimal"></xsd:element>
                        </xsd:sequence>
                    </xsd:complexType>
                </xsd:element>
            </xsd:choice>
        </xsd:complexType>
    </xsd:element>
</xsd:schema>

对应的引入该schema的文档，该文档是正确的：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<yth:books xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:noNamespaceSchemaLocation="books.xsd" xmlns:yth="www.book.com">
    <book>
        <name>java编程</name>
        <price>11.22</price>
    </book>
    <book>
        <name>HeadFirst设计模式</name>
        <price>44.22</price>
    </book>
</yth:books>

可以看到，全局元素books是属于www.book.com这个名称空间，所以使用yth前缀引用，而book、name、price这些非全局元素，是属于无名称空间的，不需要前缀就能使用。

另外演示一个例子，如果把www.book.com申明了默认名称空间。

xml引进schema xml schema file_名称空间

可以看到books下的子标签book报错了，因为申明了www.book.com是默认空间，所以默认使用的所有元素都属于www.book.com这个空间，books是属于的，而book、name、price这些元素是属于无名称空间的，申明了默认名称空间就没有方式能够引用了，这里的book其实是希望从www.book.com名称空间找的，但是是没有的，所以报错。

6.XML Schema导入

通常一个很小的xml文档不需要复杂的命名空间来限定作用域。但是当文档复杂性越来越大，对应的命名空间规则也会很复杂，如果要通过XML Schema来创建和修改XML的内容限定的话，很多人会习惯性的在一个文件中储存所有的Schema。但是实际上一个良好的符合标准的规范应当是将文档分成很多个子Schema，这个过程可以叫做XML Schema Binding。命名空间就是一个分割Schema的机制，子schema被包含在一个父schema中，这样就提高了复用性，使得一个schema包可以用在很多的工程中。而且这样能够提高定义的可读性，也使文档易于管理。
语法：

<xsd:import namespace=“xxx” schemaLocation=“xxx.xsd”/>

使用该语法可以在schemal中导入其他schema。导入以后，通过xmlns申明后使用。

举例：

定义author.xsd文件，代表书的作者：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" targetNamespace="author" elementFormDefault="qualified">
    <xsd:element name="author">
        <xsd:complexType>
            <xsd:sequence>
                <xsd:element name="name" type="xsd:string"/>
                <xsd:element name="age" type="xsd:integer"/>
                <xsd:element name="gender" type="xsd:string"/>
            </xsd:sequence>
        </xsd:complexType>
    </xsd:element>
</xsd:schema>

再看原来的books.xsd如何引用上面的，三步：

<?xml version='1.0' encoding='UTF-8'?>
<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" targetNamespace="www.book.com" xmlns:a="author"
            elementFormDefault="qualified">
    <!-- 1.导入author名称空间，指定该空间模式文档的位置 -->
    <!-- 2.在schema根标签中申明名称空间ahthor指定别名a -->
    <xsd:import
            namespace="author"
            schemaLocation="author.xsd"/>

    <xsd:element name="books">
        <xsd:complexType>
            <xsd:choice minOccurs="0" maxOccurs="unbounded">
                <xsd:element name="book">
                    <xsd:complexType>
                        <xsd:sequence>
                            <xsd:element name="name" type="xsd:string"></xsd:element>
                            <xsd:element name="price" type="xsd:decimal"></xsd:element>
                            <xsd:element ref="a:author"/>
                            <!-- 3. 使用author空间的author元素 -->
                        </xsd:sequence>
                    </xsd:complexType>
                </xsd:element>
            </xsd:choice>
        </xsd:complexType>
    </xsd:element>
</xsd:schema>

对应xml文件：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<yth:books xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
           xsi:schemaLocation="www.book.com books.xsd"
           xmlns:yth="www.book.com" xmlns:a="author">
    <yth:book>
        <yth:name></yth:name>
        <yth:price>22.2</yth:price>
        <a:author>
            <a:name></a:name>
            <a:age>11</a:age>
            <a:gender></a:gender>
        </a:author>
    </yth:book>
</yth:books>

本文章为转载内容，我们尊重原作者对文章享有的著作权。如有内容错误或侵权问题，欢迎原作者联系我们进行内容更正或删除文章。