XML之Schema约束(2)

声明：本文大部分内容参考自 http://www.w3school.com.cn/schema/index.asp

一复杂类型

1 XSD 复合元素
复合元素指包含其他元素及/或属性的 XML 元素。有四种类型的复合元素：

空元素
包含其他元素的元素
仅包含文本的元素
包含元素和文本的元素

复合元素的例子：
复合元素，“product”，是空的：

<product pid="1345"/>

复合元素，“employee”，仅包含其他元素：

<employee>
<firstname>John</firstname>
<lastname>Smith</lastname>
</employee>

复合元素，“food”，仅包含文本：

<food type="dessert">Ice cream</food>

复合元素，“description”，包含元素和文本：

<description>
It happened on <date lang="norwegian">03.03.99</date> ....
</description>

在 XML Schema 中，我们有两种方式来定义复合元素：
First，通过命名此元素，可直接对"employee"元素进行声明，就像这样：

<xs:element name="employee">
  <xs:complexType>
    <xs:sequence>
      <xs:element name="firstname" type="xs:string"/>
      <xs:element name="lastname" type="xs:string"/>
    </xs:sequence>
  </xs:complexType>
</xs:element>

假如您使用上面所描述的方法，那么仅有 “employee” 可使用所规定的复合类型。请注意其子元素，“firstname” 以及 “lastname”，被包围在指示器 <sequence>中。这意味着子元素必须以它们被声明的次序出现。

Second，“employee” 元素可以使用 type 属性，这个属性的作用是引用要使用的复合类型的名称：

<xs:element name="employee" type="personinfo"/>

<xs:complexType name="personinfo">
  <xs:sequence>
    <xs:element name="firstname" type="xs:string"/>
    <xs:element name="lastname" type="xs:string"/>
  </xs:sequence>
</xs:complexType>

您也可以在已有的复合元素之上以某个复合元素为基础，然后添加一些元素，就像这样：

<xs:element name="employee" type="fullpersoninfo"/>

<xs:complexType name="personinfo">
  <xs:sequence>
    <xs:element name="firstname" type="xs:string"/>
    <xs:element name="lastname" type="xs:string"/>
  </xs:sequence>
</xs:complexType>

<xs:complexType name="fullpersoninfo">
  <xs:complexContent>
    <xs:extension base="personinfo">
      <xs:sequence>
        <xs:element name="address" type="xs:string"/>
        <xs:element name="city" type="xs:string"/>
        <xs:element name="country" type="xs:string"/>
      </xs:sequence>
    </xs:extension>
  </xs:complexContent>
</xs:complexType>

2 XSD 复合空元素
空的复合元素不能包含内容，只能含有属性。

<product prodid="1345" />

上面的 “product” 元素根本没有内容。为了定义无内容的类型，我们就必须声明一个在其内容中只能包含元素的类型，但是实际上我们并不会声明任何元素，比如这样：

<xs:element name="product">
  <xs:complexType>
    <xs:complexContent>
      <xs:restriction base="xs:integer">
        <xs:attribute name="prodid" type="xs:positiveInteger"/>
      </xs:restriction>
    </xs:complexContent>
  </xs:complexType>
</xs:element>

也可以更加紧凑地声明此 “product” 元素：

<xs:element name="product">
  <xs:complexType>
    <xs:attribute name="prodid" type="xs:positiveInteger"/>
  </xs:complexType>
</xs:element>

3 XSD 复合类型 - 仅含元素
“仅含元素”的复合类型元素是只能包含其他元素的元素。

<person>
<firstname>John</firstname>
<lastname>Smith</lastname>
</person>

您可在 schema 中这样定义 “person” 元素：

<xs:element name="person">
  <xs:complexType>
    <xs:sequence>
      <xs:element name="firstname" type="xs:string"/>
      <xs:element name="lastname" type="xs:string"/>
    </xs:sequence>
  </xs:complexType>
</xs:element>

请留意这个 <xs:sequence>。它意味着被定义的元素必须按上面的次序出现在 “person” 元素中。

4 XSD 仅含文本复合元素
仅含文本的复合元素可包含文本和属性。此类型仅包含简易的内容（文本和属性），因此我们要向此内容添加 simpleContent 元素。当使用简易内容时，我们就必须在 simpleContent 元素内定义扩展或限定，就像这样：

<xs:element name="某个名称">
  <xs:complexType>
    <xs:simpleContent>
      <xs:extension base="basetype">
        ....
        ....
      </xs:extension>     
    </xs:simpleContent>
  </xs:complexType>
</xs:element>

或者：

<xs:element name="某个名称">
  <xs:complexType>
    <xs:simpleContent>
      <xs:restriction base="basetype">
        ....
        ....
      </xs:restriction>     
    </xs:simpleContent>
  </xs:complexType>
</xs:element>

注意：请使用 extension 或 restriction 元素来扩展或限制元素的基本简易类型。

5 XSD 带有混合内容的复合类型
混合的复合类型可包含属性、元素以及文本。例如：

<letter>
Dear Mr.<name>John Smith</name>.
Your order <orderid>1032</orderid>
will be shipped on <shipdate>2001-07-13</shipdate>.
</letter>

下面这个 schema 声明了这个 “letter” 元素：

<xs:element name="letter">
  <xs:complexType mixed="true">
    <xs:sequence>
      <xs:element name="name" type="xs:string"/>
      <xs:element name="orderid" type="xs:positiveInteger"/>
      <xs:element name="shipdate" type="xs:date"/>
    </xs:sequence>
  </xs:complexType>
</xs:element>

注意：为了使字符数据可以出现在 “letter” 的子元素之间，mixed 属性必须被设置为 “true”。<xs:sequence> 标签 (name、orderid 以及 shipdate ) 意味着被定义的元素必须依次出现在 “letter” 元素内部。

二指示器

1 通过指示器，我们可以控制在文档中使用元素的方式。有七种指示器：

Order 指示器：

All
Choice
Sequence

Occurrence 指示器：

maxOccurs
minOccurs

Group 指示器：

Group name
attributeGroup name

2 Order 指示器：Order 指示器用于定义元素的顺序。
All 指示器：<all> 指示器规定子元素可以按照任意顺序出现，且每个子元素必须只出现一次：

<xs:element name="person">
  <xs:complexType>
    <xs:all>
      <xs:element name="firstname" type="xs:string"/>
      <xs:element name="lastname" type="xs:string"/>
    </xs:all>
  </xs:complexType>
</xs:element>

Choice 指示器：<choice> 指示器规定可出现某个子元素或者可出现另外一个子元素（非此即彼）：

<xs:element name="person">
  <xs:complexType>
    <xs:choice>
      <xs:element name="employee" type="employee"/>
      <xs:element name="member" type="member"/>
    </xs:choice>
  </xs:complexType>
</xs:element>

Sequence 指示器：<sequence> 规定子元素必须按照特定的顺序出现：

<xs:element name="person">
  <xs:complexType>
    <xs:sequence>
      <xs:element name="firstname" type="xs:string"/>
      <xs:element name="lastname" type="xs:string"/>
    </xs:sequence>
  </xs:complexType>
</xs:element>

3 Occurrence 指示器：Occurrence 指示器用于定义某个元素出现的频率。
注意：对于所有的 “Order” 和 “Group” 指示器（any、all、choice、sequence、group name 以及 group reference），其中的 maxOccurs 以及 minOccurs 的默认值均为 1。

maxOccurs 指示器：可规定某个元素可出现的最大次数：

<xs:element name="person">
  <xs:complexType>
    <xs:sequence>
      <xs:element name="full_name" type="xs:string"/>
      <xs:element name="child_name" type="xs:string" maxOccurs="10"/>
    </xs:sequence>
  </xs:complexType>
</xs:element>

上面的例子表明，子元素 “child_name” 可在 “person” 元素中最少出现一次（其中 minOccurs 的默认值是 1），最多出现 10 次。

minOccurs 指示器：可规定某个元素能够出现的最小次数：

<xs:element name="person">
  <xs:complexType>
    <xs:sequence>
      <xs:element name="full_name" type="xs:string"/>
      <xs:element name="child_name" type="xs:string"
      maxOccurs="10" minOccurs="0"/>
    </xs:sequence>
  </xs:complexType>
</xs:element>

注意：如需使某个元素的出现次数不受限制，请使用 maxOccurs=“unbounded” 这个声明

4 Group 指示器：Group 指示器用于定义相关的数批元素。
元素组：元素组通过 group 声明进行定义，在您把 group 定义完毕以后，就可以在另一个定义中引用它了：

<xs:group name="persongroup">
  <xs:sequence>
    <xs:element name="firstname" type="xs:string"/>
    <xs:element name="lastname" type="xs:string"/>
    <xs:element name="birthday" type="xs:date"/>
  </xs:sequence>
</xs:group>

<xs:element name="person" type="personinfo"/>

<xs:complexType name="personinfo">
  <xs:sequence>
    <xs:group ref="persongroup"/>
    <xs:element name="country" type="xs:string"/>
  </xs:sequence>
</xs:complexType>

属性组：属性组通过 attributeGroup 声明来进行定义，在您已定义完毕属性组之后，就可以在另一个定义中引用它了，就像这样：

<xs:attributeGroup name="personattrgroup">
  <xs:attribute name="firstname" type="xs:string"/>
  <xs:attribute name="lastname" type="xs:string"/>
  <xs:attribute name="birthday" type="xs:date"/>
</xs:attributeGroup>

<xs:element name="person">
  <xs:complexType>
    <xs:attributeGroup ref="personattrgroup"/>
  </xs:complexType>
</xs:element>

三特殊元素

1 <any> 元素
<any> 元素使我们有能力通过未被 schema 规定的元素来拓展 XML 文档！下面这个例子展示了一个针对 “person” 元素的声明。通过使用 <any> 元素，我们可以通过任何元素（在 <lastname> 之后）扩展 “person” 的内容：

<xs:element name="person">
  <xs:complexType>
    <xs:sequence>
      <xs:element name="firstname" type="xs:string"/>
      <xs:element name="lastname" type="xs:string"/>
      <xs:any minOccurs="0"/>
    </xs:sequence>
  </xs:complexType>
</xs:element>

2 <anyAttribute> 元素
<anyAttribute> 元素使我们有能力通过未被 schema 规定的属性来扩展 XML 文档！

下面的例子为我们展示了针对 “person” 元素的一个声明。通过使用 <anyAttribute> 元素，我们就可以向 “person” 元素添加任意数量的属性：

<xs:element name="person">
  <xs:complexType>
    <xs:sequence>
      <xs:element name="firstname" type="xs:string"/>
      <xs:element name="lastname" type="xs:string"/>
    </xs:sequence>
    <xs:anyAttribute/>
  </xs:complexType>
</xs:element>

3 XSD 元素替换（Element Substitution）
通过 XML Schema，一个元素可对另一个元素进行替换。我们可以在 XML schema 中定义一个 substitutionGroup。首先，我们声明主元素，然后我们会声明次元素，这些次元素可声明它们能够替换主元素。

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

在上面的例子中，“name” 元素是主元素，而 “navn” 元素可替代 “name” 元素。

下面是一个XML Schema片段

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

<xs:complexType name="custinfo">
  <xs:sequence>
    <xs:element ref="name"/>
  </xs:sequence>
</xs:complexType>

<xs:element name="customer" type="custinfo"/>
<xs:element name="kunde" substitutionGroup="customer"/>

有效的 XML 文档类似这样（根据上面的 schema）：

<customer>
  <name>John Smith</name>
</customer>

或者

<kunde>
  <navn>John Smith</navn>
</kunde>

阻止元素替换：为防止其他的元素替换某个指定的元素，请使用 block 属性：

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

注意：substitutionGroup 中的所有元素（主元素和可替换元素）必须被声明为全局元素，否则就无法工作！

四一个XML Schema实例

下面是一个XML文档

<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?>

<shiporder orderid="889923"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:noNamespaceSchemaLocation="shiporder.xsd">
 <orderperson>George Bush</orderperson>
 <shipto>
  <name>John Adams</name>
  <address>Oxford Street</address>
  <city>London</city>
  <country>UK</country>
 </shipto>
 <item>
  <title>Empire Burlesque</title>
  <note>Special Edition</note>
  <quantity>1</quantity>
  <price>10.90</price>
 </item>
 <item>
  <title>Hide your heart</title>
  <quantity>1</quantity>
  <price>9.90</price>
 </item>
</shiporder>

上面的XML文档包括根元素 “shiporder”，其中包含必须名为 “orderid” 的属性。“shiporder” 元素包含三个不同的子元素：“orderperson”、“shipto” 以及 “item”。“item” 元素出现了两次，它含有一个 “title”、一个可选 “note” 元素、一个 “quantity” 以及一个 “price” 元素。

需要的XML Schema格式1：

<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1" ?>
<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">

<!-- 简易元素的定义 -->
<xs:element name="orderperson" type="xs:string"/>
<xs:element name="name" type="xs:string"/>
<xs:element name="address" type="xs:string"/>
<xs:element name="city" type="xs:string"/>
<xs:element name="country" type="xs:string"/>
<xs:element name="title" type="xs:string"/>
<xs:element name="note" type="xs:string"/>
<xs:element name="quantity" type="xs:positiveInteger"/>
<xs:element name="price" type="xs:decimal"/>

<!-- 属性的定义 -->
<xs:attribute name="orderid" type="xs:string"/>

<!-- 复合元素的定义 -->
<xs:element name="shipto">
 <xs:complexType>
  <xs:sequence>
   <xs:element ref="name"/>
   <xs:element ref="address"/>
   <xs:element ref="city"/>
   <xs:element ref="country"/>
  </xs:sequence>
 </xs:complexType>
</xs:element>
<xs:element name="item">
 <xs:complexType>
  <xs:sequence>
   <xs:element ref="title"/>
   <xs:element ref="note" minOccurs="0"/>
   <xs:element ref="quantity"/>
   <xs:element ref="price"/>
  </xs:sequence>
 </xs:complexType>
</xs:element>

<xs:element name="shiporder">
 <xs:complexType>
  <xs:sequence>
   <xs:element ref="orderperson"/>
   <xs:element ref="shipto"/>
   <xs:element ref="item" maxOccurs="unbounded"/>
  </xs:sequence>
  <xs:attribute ref="orderid" use="required"/>
 </xs:complexType>
</xs:element>

</xs:schema>

需要的XML Schema格式2：

<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1" ?>
<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">

<xs:simpleType name="stringtype">
 <xs:restriction base="xs:string"/>
</xs:simpleType>

<xs:simpleType name="inttype">
 <xs:restriction base="xs:positiveInteger"/>
</xs:simpleType>

<xs:simpleType name="dectype">
 <xs:restriction base="xs:decimal"/>
</xs:simpleType>

<xs:simpleType name="orderidtype">
 <xs:restriction base="xs:string">
  <xs:pattern value="[0-9]{6}"/>
 </xs:restriction>
</xs:simpleType>

<xs:complexType name="shiptotype">
 <xs:sequence>
  <xs:element name="name" type="stringtype"/>
  <xs:element name="address" type="stringtype"/>
  <xs:element name="city" type="stringtype"/>
  <xs:element name="country" type="stringtype"/>
 </xs:sequence>
</xs:complexType>

<xs:complexType name="itemtype">
 <xs:sequence>
  <xs:element name="title" type="stringtype"/>
  <xs:element name="note" type="stringtype" minOccurs="0"/>
  <xs:element name="quantity" type="inttype"/>
  <xs:element name="price" type="dectype"/>
 </xs:sequence>
</xs:complexType>

<xs:complexType name="shipordertype">
 <xs:sequence>
  <xs:element name="orderperson" type="stringtype"/>
  <xs:element name="shipto" type="shiptotype"/>
  <xs:element name="item" maxOccurs="unbounded" type="itemtype"/>
 </xs:sequence>
 <xs:attribute name="orderid" type="orderidtype" use="required"/>
</xs:complexType>

<xs:element name="shiporder" type="shipordertype"/>

</xs:schema>

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