第三章：XML Schema（上）
概述
- XML Schema 与 DTD 比较
- XML Schema 内容类型
- 声明简单内容
- 仅元素
- 仅属性
- 声明复杂内容
- 空元素，仅包含属性
- 包含文本和属性的元素
- 包含文本和子元素的元素
- 包含文本、属性和子元素的元素
- 声明简单内容
- XML Schema 与 XML 文档的链接
简介
XML Schema 是一种包含验证规则的 XML 文档，用于定义 XML 文档的合法组成部分。
- 又称 XML Schema Definition (XSD)
- 目的：
- 定义文档中的元素和属性
- 确定子元素的数量和顺序
- 元素和属性的数据类型
- 元素和属性的默认值和固定值
- 与 DTD 的区别：
- DTD 常用于验证，但 Schema 提供更强大的验证规则
XML Schema 与 DTD 比较
| 特性 | DTD | XML Schema |
|---|---|---|
| 数据类型支持 | 有限 | 广泛 |
| 命名空间支持 | 不完全 | 完全支持 |
| 语法 | 与 XML 不同 | 类似 XML |
| 使用场景 | 适合简单文档 | 适合复杂验证需求的文档 |
如果需要验证文档，可以选择 DTD 或 Schema，但不能同时使用。
简单类型与复杂类型
- 简单类型：仅包含文本，无嵌套元素。
- 复杂类型：包含多个值或元素。
定义简单类型元素
语法：
xml
<xs:element name="元素名" type="数据类型"/>示例：
xml
<xs:element name="age" type="xs:integer"/>定义简单类型属性
语法：
xml
<xs:attribute name="属性名" type="数据类型" default="默认值" fixed="固定值"/>示例：
xml
<xs:attribute name="id" type="xs:string" fixed="SI###-###-##"/>定义复杂类型元素
类型分类
- 空元素，仅含属性。
- 含文本和属性的元素。
- 含子元素，无属性的元素。
- 含子元素和属性的元素。
基本语法：
xml
<xs:complexType>
<!-- 声明的内容因类别而异 -->
</xs:complexType>定义仅包含属性的元素
示例：
xml
<xs:element name="person">
<xs:complexType>
<xs:attribute name="id" type="xs:string"/>
</xs:complexType>
</xs:element>定义包含文本和属性的元素
示例：
xml
<xs:element name="grade">
<xs:complexType>
<xs:simpleContent>
<xs:extension base="xs:string">
<xs:attribute name="scale" type="xs:string"/>
</xs:extension>
</xs:simpleContent>
</xs:complexType>
</xs:element>子元素的声明
组合器类型
- sequence：子元素按顺序出现。
- choice：子元素中任意一个出现即可。
- all：所有子元素可以按任意顺序出现，但每个最多一次。
示例：
xml
<xs:element name="address">
<xs:complexType>
<xs:sequence>
<xs:element name="street" type="xs:string"/>
<xs:element name="city" type="xs:string"/>
<xs:element name="state" type="xs:string"/>
</xs:sequence>
</xs:complexType>
</xs:element>XML Schema 与 XML 文档的链接
语法：
xml
<root xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:noNamespaceSchemaLocation="schema文件路径.xsd">
</root>说明：
- xsi：用于未关联命名空间的 XSD 文件。
- xsi：用于关联多个 XSD 文件的命名空间。
示例：
xml
<students xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:noNamespaceSchemaLocation="students.xsd">
</students>数量控制
语法：
xml
<xs:element name="student" minOccurs="1" maxOccurs="3"/>解释：
- minOccurs：最小出现次数，0 表示可选。
- maxOccurs：最大出现次数，unbounded 表示无限次。
示例：
xml
<xs:element name="student" minOccurs="1" maxOccurs="3"/>此示例要求
student元素最少出现一次，最多三次。
练习题区域
以下练习题帮助巩固 XML Schema 的学习内容。
练习题 1：定义简单类型
创建一个 XML Schema 文件，定义一个名为 book 的元素，该元素包含以下内容：
title：文本内容，类型为字符串。author：文本内容，类型为字符串。
提示：使用简单类型。
练习题 2：定义复杂类型
编写一个 XML Schema 文件，描述一个名为 order 的复杂类型，要求包括：
- 一个名为
customerID的属性，类型为字符串。 - 包含以下子元素：
product：包含name和price两个子元素。quantity：表示数量，类型为整数。
提示：使用 sequence 定义子元素的顺序。
练习题 3：链接 XML Schema
给定一个 XML 文件，如何正确链接外部 XML Schema 文件？提供 XML 和 Schema 文件的完整代码。
示例练习：
-
students.xml文件：xml<students xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:noNamespaceSchemaLocation="students.xsd"> <student> <name>John Doe</name> <age>21</age> </student> </students> -
students.xsd文件：xml<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"> <xs:element name="students"> <xs:complexType> <xs:sequence> <xs:element name="student" maxOccurs="unbounded"> <xs:complexType> <xs:sequence> <xs:element name="name" type="xs:string"/> <xs:element name="age" type="xs:integer"/> </xs:sequence> </xs:complexType> </xs:element> </xs:sequence> </xs:complexType> </xs:element> </xs:schema>
练习题 4：数量限制
设计一个 XML Schema，定义一个名为 course 的元素，该元素必须包含以下子元素：
- 至少一个
module，最多五个。
提示：使用 minOccurs 和 maxOccurs。