XML：约束

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约束

在XML技术里，可以编写一个文档来约束一个XML文档的书写规范，这称之为XML约束。

常见的约束技术

• XML DTD
• XML Schema

XML DTD

DTD（Document Type Definition），全称为文档类型定义

DTD文件应使用UTF-8或Unicode

<!-- 文件清单：book.xml -->
<?xml version="1.0" ?>
<!DOCTYPE 书架 SYSTEM "book.dtd">
<书架>
    <书>
        <书名>Java就业培训教程</书名>
        <作者>张孝祥</作者>
        <售价>39.00元</售价>
    </书>
    <书>
        <书名>JavaScript网页开发</书名>
        <作者>张孝祥</作者>
        <售价>28.00元</售价>
    </书>
</书架>

<!-- 文件清单：book.dtd -->
<!ELEMENT 书架 (书+)>
<!ELEMENT 书 (书名,作者,售价)>
<!ELEMENT 书名 (#PCDATA)>
<!ELEMENT 作者 (#PCDATA)>
<!ELEMENT 售价 (#PCDATA)>

编程校验XML文档正确性

IE5以上浏览器内置了XML解析工具：Microsort.XMLDOM，开发人员可以编写javascript代码，利用这个解析工具装载xml文件，并对xml文件进行dtd验证。

//创建xml文档解析器对象
var xmldoc = new ActiveXObject("Microsoft.XMLDOM");

//开启xml校验
xmldoc.validateOnParse = "true";

//装载xml文档
xmldoc.load("book.xml");

//获取错误信息
xmldoc.parseError.reason;  
xmldoc.parseError.line;

Eclipse自带校验，不需要代码格式。

在xml文件内编写DTD

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="yes"?>
<!DOCTYPE 书架 [
	<!ELEMENT 书架 (书+)>
	<!ELEMENT 书 (书名,作者,售价)>
	<!ELEMENT 书名 (#PCDATA)>
	<!ELEMENT 作者 (#PCDATA)>
	<!ELEMENT 售价 (#PCDATA)>
]>

<书架>
    <书>
        <书名>Java就业培训教程</书名>
        <作者>张孝祥</作者>
        <售价>39.00元</售价>
    </书>
</书架>

引用DTD约束

XML文件使用 DOCTYPE 声明语句来指明它所遵循的DTD文件，DOCTYPE声明语句有两种形式：

当引用的文件在本地时，采用如下方式：
<!DOCTYPE 文档根结点 SYSTEM "DTD文件的URL">
例如： 
<!DOCTYPE 书架 SYSTEM “book.dtd”>

当引用的文件是一个公共的文件时，采用如下方式：	
<!DOCTYPE 文档根结点 PUBLIC "DTD名称" "DTD文件的URL">
例如：
<!DOCTYPE web-app PUBLIC "-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN" "http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd">

元素

在DTD文档中使用ELEMENT声明一个XML元素，语法格式如下所示：

<!ELEMENT 元素名称 元素类型> 

元素类型可以是元素内容、或类型

如为元素内容，则需要使用()括起来，如：
<!ELEMENT 书 (书名，作者，售价)>
<!ELEMENT 书名 (#PCDATA)>
#PCDATA：表明该元素可以包含纯文本字符数据，但是不能在其中包含任何子元素。假设我们定义元素学员：<!ELEMENT 学院 #PCDATA>，则下面的实例是正确的：<学员>努力学习是好学员</学员>，而下面的实例就是错误的：<学员>努力<B>学习<B>是好学员</学员>，因为其中包含了子元素<B>。

如为元素类型，则直接书写，DTD规范定义了如下几种类型：
EMPTY：用于定义空元素，该元素不能包含任何子元素和文本，仅可以使用属性，例如<br/> <hr/>。
ANY：表示元素内容为任意类型。

元素内容中可以使用如下方式，描述内容的组成关系

元素内容使用“空白符”分隔，表示出现顺序没有要求：
<!ELEMENT MYFILE (TITLE AUTHOR EMAIL)> 

元素内容使用“逗号”分隔，表示内容的出现顺序必须与声明时一致：
<!ELEMENT MYFILE (TITLE,AUTHOR,EMAIL)>

元素内容使用“|”分隔，表示任选其一，即多个只能出现一个
<!ELEMENT MYFILE (TITLE|AUTHOR|EMAIL)>

在元素内容中也可以使用+、*、?等符号表示元素出现的次数：
    +: 一次或多次 (书+)
    ?: 0次或一次 (书?)
    *: 0次或多次  (书*)
    
也可使用圆括号( )批量设置，例
<!ELEMENT MYFILE ((TITLE*, AUTHOR?, EMAIL)* | COMMENT)>

属性

xml文档中的标签属性需通过ATTLIST为其设置属性

语法格式：
<!ATTLIST 元素名 
    属性名1 属性值类型 设置说明
    属性名2 属性值类型 设置说明
    ……
>

属性声明举例：
<!ATTLIST 商品
    类别 CDATA #REQUIRED
    颜色 CDATA #IMPLIED
>

对应XML文件：
<商品 类别="服装" 颜色="黄色">…</商品> 
<商品 类别="服装">…</商品> 

设置说明

#REQUIRED：必须设置该属性。

#IMPLIED：可以设置也可以不设置。

#FIXED：说明该属性的取值固定为一个值，在 XML文件中不能为该属性设置其它值，但需要为该属性提供这个值。

直接使用默认值：在 XML 中可以设置该值也可以不设置该属性值，若没设置则使用默认值。

常用属性值类型

CDATA：表示属性值为普通文本字符串。

ENUMERATED ：枚举

属性的类型可以是一组取值的列表，在 XML 文件中设置的属性值只能是这个列表中的某个值：
<?xml version = "1.0" encoding="GB2312" standalone="yes"?>
<!DOCTYPE 购物篮 [
    <!ELEMENT 肉 EMPTY>
    <!ATTLIST 肉 品种 ( 鸡肉 | 牛肉 | 猪肉 | 鱼肉 ) "鸡肉">
]>
<!-- 鸡肉，牛肉，猪肉，鱼肉选其一，不选默认鸡肉 -->

<购物篮>
	<肉 品种="鱼肉"/>
	<肉 品种="牛肉"/>
	<肉/>
</购物篮>

ID：唯一

• 表示属性的设置值为一个唯一值。
• ID 属性的值只能由字母，下划线开始，不能出现空白字符。

<?xml version = "1.0" encoding="GB2312" ?>
<!DOCTYPE 联系人列表[
	<!ELEMENT 联系人列表 ANY>
	<!ELEMENT 联系人(姓名,EMAIL)>
	<!ELEMENT 姓名(#PCDATA)>
	<!ELEMENT EMAIL(#PCDATA)>
	<!ATTLIST 联系人 编号 ID #REQUIRED>
]>

<联系人列表>
	<联系人 编号="1">
		<姓名>张三</姓名>
		<EMAIL>[email protected]</EMAIL>
     </联系人>
	<联系人 编号="2">
		<姓名>李四</姓名>
		<EMAIL>[email protected]</EMAIL>
	</联系人>
</联系人列表>

ENTITY：实体定义

• 实体用于为一段内容创建一个别名，以后在XML文档中就可以使用别名引用这段内容了。
• 在DTD定义中，一条<!ENTITY …>语句用于定义一个实体。
• 实体可分为两种类型：引用实体和参数实体。

实体

引用实体

引用实体主要在 XML 文档中被应用

语法格式：<!ENTITY 实体名称 “实体内容” >
引用方式：&实体名称;

举例：
<!ENTITY copyright “I am a programmer">

 &copyright;

参数实体

参数实体被 DTD 文件自身使用

语法格式：<!ENTITY % 实体名称 "实体内容" >
引用方式：%实体名称;

举例：
<!ENTITY % TAG_NAMES "姓名 | EMAIL | 电话 | 地址">

<!ELEMENT 个人信息 (%TAG_NAMES; | 生日)>
<!ELEMENT 客户信息 (%TAG_NAMES; | 公司名)>

XML Schema

XML Schema 也是一种用于定义和描述 XML 文档结构与内容的模式语言，其出现是为了克服 DTD 的局限性。

Schema约束快速入门

• XML Schema 文件自身就是一个XML文件，但它的扩展名通常为.xsd。
• 一个XML Schema文档通常称之为模式文档（约束文档），遵循这个文档书写的xml文件称之为实例文档。
• 和XML文件一样，一个XML Schema文档也必须有一个根结点，但这个根结点的名称为Schema。
• 编写了一个XML Schema约束文档后，通常需要把这个文件中声明的元素绑定到一个ＵＲＩ地址上，在XML Schema技术中有一个专业术语来描述这个过程，即把XML Schema文档声明的元素绑定到一个名称空间上，以后XML文件就可以通过这个URI（即名称空间）来告诉解析引擎，xml文档中编写的元素来自哪里，被谁约束。

<!-- book.xsd文件 -->
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?> 
<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
    targetNamespace="http://www. itcast.cn"
    elementFormDefault="qualified">
	<xs:element name='书架' >
		<xs:complexType>
			<xs:sequence maxOccurs='unbounded' >
				<xs:element name='书' >
					<xs:complexType>
						<xs:sequence>
							<xs:element name='书名' type='xs:string' />
							<xs:element name='作者' type='xs:string' />
							<xs:element name='售价' type='xs:string' />
						</xs:sequence>
					</xs:complexType>
				</xs:element>
			</xs:sequence>
		</xs:complexType>
	</xs:element>
</xs:schema>

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<itcast:书架 xmlns:itcast="http://www.itcast.cn"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation=“http://www.itcast.cn book.xsd">
	<itcast:书>
		<itcast:书名>JavaScript网页开发</itcast:书名>
		<itcast:作者>张孝祥</itcast:作者>
		<itcast:售价>28.00元</itcast:售价>
	</itcast:书>
</itcast:书架>

名称空间的概念

在XML Schema中，每个约束模式文档都可以被赋以一个唯一的名称空间，名称空间用一个唯一的URI（Uniform Resource Identifier，统一资源标识符）表示。 在Xml文件中书写标签时，可以通过名称空间声明（xmlns），来声明当前编写的标签来自哪个Schema约束文档。如：

<itcast:书架 xmlns:itcast="http://www.itcast.cn">
    <itcast:书>……</itcast:书>
</itcast:书架>
此处使用itcast来指向声明的名称，以便于后面对名称空间的引用。

注意：名称空间的名字语法容易让人混淆，尽管以 http:// 开始，那个 URL 并不指向一个包含模式定义的文件。事实上，这个 URL：http://www.itcast.cn根本没有指向任何文件，只是一个分配的名字。

使用名称空间引入Schema

为了在一个XML文档中声明它所遵循的Schema文件的具体位置，通常需要在Xml文档中的根结点中使用schemaLocation属性来指定，例如：

<itcast:书架 xmlns:itcast="http://www.itcast.cn" //名称空间的名字
	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" //名称空间的位置指向的地方，编辑器自动解析
	xsi:schemaLocation=“http://www.itcast.cn book.xsd"> //名称空间的位置

schemaLocation此属性有两个值。第一个值是需要使用的命名空间。第二个值是供命名空间使用的 XML schema 的位置，两者之间用空格分隔。

注意，在使用schemaLocation属性时，也需要指定该属性来自哪里。

使用默认名称空间

格式：xmlns="URI"

举例：
<书架 xmlns="http://www.it315.org/xmlbook/schema"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation=“http://www.itcast.cn book.xsd">
    <书>
        <书名>JavaScript网页开发</书名>
        <作者>张孝祥</作者>
        <售价>28.00元</售价>
    </书>
<书架>

使用名称空间引入多个XML Schema文档

<!-- 文件清单：xmlbook.xml -->
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<书架 xmlns="http://www.it315.org/xmlbook/schema" 
	xmlns:demo="http://www.it315.org/demo/schema"
	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
	xsi:schemaLocation="http://www.it315.org/xmlbook/schema
         http://www.it315.org/xmlbook.xsd 
        http://www.it315.org/demo/schema http://www.it315.org/demo.xsd">
	<书>
		<书名>JavaScript网页开发</书名>
		<作者>张孝祥</作者>
		<售价 demo:币种=”人民币”>28.00元</售价>
	</书>
</书架>

不使用名称空间引入XML Schema文档

<!-- 文件清单：xmlbook.xml -->
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<书架 xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
	xsi:noNamespaceSchemaLocation="xmlbook.xsd">
	<书>
		<书名>JavaScript网页开发</书名>
		<作者>张孝祥</作者>
		<售价>28.00元</售价>
	</书>
</书架>

在XML Schema文档中声明名称空间

<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
		       targetNamespace="http://www. itcast.cn"
		       elementFormDefault="qualified">
<xs:schema>

targetNamespace元素用于指定schema文档中声明的元素属于哪个名称空间。

elementFormDefault元素用于指定，该schema文档中声明的根元素及其所有子元素都属于targetNamespace所指定的名称空间。