Schema

1. 最简单的Schema文档
如何写一个最简单的XML Schema文档呢？

首先，我们写出一个最简单的XML文档。

hello.xml

-------------------

<?xml version="1.0"?>

<greeting>Hello World!!</greeting>

hello.xsd

－－－－－－－－－－

<?xml version="1.0"?>

<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">

<xsd:element name="greeting" type="xsd:string"/>
</xsd:schema>

XML Schema文档后缀名是.xsd，完全符合XML语法，根元素是schema，命名空间xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema，用元素<element>定义实例文档中的元素，如greeting。

2. 含子元素的Schema文档
假设实例文档是如下的：

customer.xml

-----------

<name>teiki</name>

<address>No.237, Road Waitan, Shanghai</address>

</customer>

则可以写出以下的XML Schema文档：

customer.xsd

----------------

<?xml version="1.0"?>

<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">

<xsd:element name="customer">

<xsd:complexType>

<xsd:sequence>

<xsd:element name="name" type="xsd:string"/>

<xsd:element name="address" type="xsd:string" />

</xsd:sequence>

</xsd:complexType>

</xsd:element>

</xsd:schema>

实例文档customer.xml中，<customer>元素含有两个子元素，所以我们在Schema文档中采用ComplexType来定义该元素。sequence表示子元素依次出现的顺序。

3. 含子元素和孙元素的Schema文档
这次我们给出一个更加复杂一些的文档：

customer.xml

---------------

<name>Teiki</name>

<prefecture>Zhejiang</prefecture>

<city>Hangzhou</city>

</address>

</customer>

为此，我们需要一个更加复杂一点的Schema文档：

address.xsd

-----------------

<?xml version="1.0"?>

<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">

<xsd:element name="customer">

<xsd:complexType>

<xsd:sequence>

<xsd:element name="name" type="xsd:string"/>

<xsd:element name="address">

<xsd:complexType>

<xsd:sequence>

<xsd:element name="prefecture" type="xsd:string"/>

<xsd:element name="city" type="xsd:string" />

<xsd:element name="street" type="xsd:string" />

</xsd:sequence>

</xsd:complexType>

</xsd:element>

</xsd:sequence>

</xsd:complexType>

</xsd:element>

</xsd:schema>

不过，我们还可以采用ref元素来重新编写这个Schema文档：

address2.xsd

----------------------

<?xml version="1.0"?>

<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">

<xsd:element name="customer">

<xsd:complexType>

<xsd:sequence>

<xsd:element name="name" type="xsd:string"/>

<xsd:element ref="address"/>

</xsd:sequence>

</xsd:complexType>

</xsd:element>

<xsd:element name="address">

<xsd:complexType>

<xsd:sequence>

<xsd:element name="prefecture" type="xsd:string"/>

<xsd:element name="city" type="xsd:string" />

<xsd:element name="street" type="xsd:string" />

</xsd:sequence>

</xsd:complexType>

</xsd:element>

</xsd:schema>

使用ref元素可以直接将其指向另一个模块，使文档更加具有可读性。

4. 定义相同子元素的数量
先看这个简单的订购数据实例文档：

order.xml

---------

<order>

<orderItem>Accounting Book</orderItem>

<orderItem>Taxation Book</orderItem>

</order>

假设<orderItem>元素，即每次的订购书目不能超过10种，那该怎么写这个Schema文档呢？这里要用到<element>的maxOccurs属性。

order.xsd

--------------------

<?xml version="1.0"?>

<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">

<xsd:element name="order">

<xsd:complexType>

<xsd:sequence>

<xsd:element name="orderItem" type="xsd:string" maxOccurs="10" />

</xsd:sequence>

</xsd:complexType>

</xsd:element>

</xsd:schema>

第7行中的maxOccurs属性为10，代表orderItem元素可以最大有10个。如果，不设定元素个数，则可以用maxOccurs="unbounded"来定义。

类似，如果要定义最小值，可以使用minOccurs，比如下面这句：

<xsd:element name="orderItem" type="xsd:string" minOccurs="5" maxOccurs="10"/>

这两个属性缺省值都是1。

5. 定义可选项的子元素
假如上面的订书数据中，可以用书名或者书号任一一种订购，则实例文档可能如下：

order2.xml

-----------------

<order>

<name>Accounting Book</name>

</orderItem>

</orderItem>

</order>

这时书写Schema文档还需要使用choice元素。

order2.xsd

-------------------------

<?xml version="1.0"?>

<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">

<xsd:element name="order">

<xsd:complexType>

<xsd:sequence>

<xsd:element ref="orderItem" maxOccurs="10" />

</xsd:sequence>

</xsd:complexType>

</xsd:element>

<xsd:element name="orderItem">

<xsd:complexType>

<xsd:choice>

<xsd:element name="name" type="xsd:string"/>

<xsd:element name="id" type="xsd:string"/>

</xsd:choice>

</xsd:complexType>

</xsd:element>

</xsd:schema>

稍微更复杂的可选项子元素

再稍微修改一下订书数据的实例文档：

order3.xml

-----------------

<order>

<name>Accounting Book</name>

</orderItem>

</orderItem>

</order>

这里假定<quantity>值为1时，缺省。

如何修改Schema文档呢？

order3.xsd

-----------------

<?xml version="1.0"?>

<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">

<xsd:element name="order">

<xsd:complexType>

<xsd:sequence>

<xsd:element ref="orderItem" maxOccurs="10"/>

</xsd:sequence>

</xsd:complexType>

</xsd:element>

<xsd:element name="orderItem">

<xsd:complexType>

<xsd:sequence>

<xsd:choice>

<xsd:element name="name" type="xsd:string"/>

<xsd:element name="id" type="xsd:string"/>

</xsd:choice>

<xsd:element name="quantity" type="xsd:string" minOccurs="0"/>

</xsd:sequence>

</xsd:complexType>

</xsd:element>

</xsd:schema>

19行中的quantity最少出现值为0，也就是可以有，也可以没有。
当然，也可以直接在<choice>元素中，包含quantity,然后定义它的minOccurs。

6. 内置简单类型
图省略

7. 自定义简单类型
如果内置简单类型的44种还不能满足要求，怎么办呢？下面学习自定义简单类型。(XML的扩展性充分体现在这里)

例如这个实例文档：

order4.xml

-----------------

<order>

</orderItem>

</order>

ID是一个标准的ISBN编码，我们怎么定义这个ISBN编码呢？

<xsd:simpleType name="idType">

<xsd:restriction base="xsd:string">

<xsd:pattern value="d{1}-d{4}-d{4}-d{1}"/>

</xsd:restriction>

</xsd:simpleType>

idType是一个自定义的简单类型。

我们对它做了限制：

<xsd:restriction base="xsd:string">代表它是基于一个字符串类型。再用pattern元素来描述该字符串的形式。

value="d{1}-d{4}-d{4}-d{1}"这是一个正则表达式，关于正则表达式，以后再介绍。嘻嘻！

利用这个自定义的简单类型，我们可以重新写Schema文档：

order4.xsd

---------------

<?xml version="1.0"?>

<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">

<xsd:element name="order">

<xsd:complexType>

<xsd:sequence>

<xsd:element ref="orderItem" maxOccurs="10"/>

</xsd:sequence>

</xsd:complexType>

</xsd:element>

<xsd:element name="orderItem">

<xsd:complexType>

<xsd:sequence>

<xsd:element name="id" type="idType"/>

<xsd:element name="quantity" type="xsd:integer"/>

</xsd:sequence>

</xsd:complexType>

</xsd:element>

<xsd:simpleType name="idType">

<xsd:restriction base="xsd:string">

<xsd:pattern value="d{1}-d{4}-d{4}-d{1}"/>

</xsd:restriction>

</xsd:simpleType>

</xsd:schema>

假如我们事先确定好ID只有3个，即只有3个ISBN是可选的，那怎么办？我们可以用enumeration元素来进行列举。

<xsd:simpleType name="idType">

<xsd:restriction base="xsd:string">

<xsd:enumeration value="7-5058-3496-7"/>

<xsd:enumeration value="7-5005-6450-3"/>

<xsd:enumeration value="7-3020-6069-7"/>

</xsd:restriction>

</xsd:simpleType>

再来看订购量quantity的值，如果我们设定其值必须在1－10之间，该怎么办呢？可以这些自定义一个简单类型。

<xsd:simpleType name="quantityType">

<xsd:restriction base="xsd:integer">

<xsd:minInclusive value="1"/>

<xsd:maxInclusive value="10"/>

</xsd:restriction>

</xsd:simpleType>

其中，minInclusive,maxInclusive分别代表该类型的取值范围。

所以最终修改后的Schema文档如下：

order4-1.xsd

----------------------

<?xml version="1.0"?>

<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">

<xsd:element name="order">

<xsd:complexType>

<xsd:sequence>

<xsd:element ref="orderItem" maxOccurs="10"/>

</xsd:sequence>

</xsd:complexType>

</xsd:element>

<xsd:element name="orderItem">

<xsd:complexType>

<xsd:sequence>

<xsd:element name="id" type="idType"/>

<xsd:element name="quantity" type="quantityType"/>

</xsd:sequence>

</xsd:complexType>

</xsd:element>

<xsd:simpleType name="idType">

<xsd:restriction base="xsd:string">

<xsd:enumeration value="7-5058-3496-7"/>

<xsd:enumeration value="7-5005-6450-3"/>

<xsd:enumeration value="7-3020-6069-7"/>

</xsd:restriction>

</xsd:simpleType>

<xsd:simpleType name="quantityType">

<xsd:restriction base="xsd:integer">

<xsd:minInclusive value="1"/>

<xsd:maxInclusive value="10"/>

</xsd:restriction>

</xsd:simpleType>

</xsd:schema>

8. 定义属性
最后，我们再来讲讲元素的属性如何在Schema文档中定义。

比如上面的order.xml实例文档中：

<order>

</order>

对此，我们在Schema文档中采用一个attribute来定义：

order.xsd

－－－－－－－－－

<xsd:element name="orderItem">

<xsd:complexType>

<xsd:sequence>　　←空元素

</xsd:sequence>　

<xsd:attribute name="id" type="xsd:string"/>

</xsd:complexType>

</xsd:element>

那么，实例文档中该属性值是必须的还是可有可无的呢？我们可以这样限制：

<xsd:attribute name="id" type="idType" use="required"/>

这里我们讲id属性类型作为一种自定义数据类型idType。

而且，用attribute元素的use属性来定义是否是必须的属性。

required是必须值，optional是可选值，prohibited是无属性值。

那么对于属性的缺省值，我们怎么定义呢？
比如：

<order>

</order>

我们还可以用attribute元素的另一个属性default来定义：

<xsd:attribute name="quantity" type="xsd:integer" default="1"/>

所以，我们可以重新写出一个Schema文档：

order2.xsd

--------------

<xsd:element name="orderItem">

<xsd:complexType>

<xsd:sequence></xsd:sequence>

<xsd:attribute name="id" type="idType" use="required"/>

<xsd:attribute name="quantity" type="xsd:integer" default="1"/>

</xsd:complexType>

</xsd:element>

上面的属性我们定义我们还可以采用属性组的办法来重新改写Schema文档。

order3.xsd

----------------

<xsd:element name="orderItem">

<xsd:complexType>

<xsd:sequence></xsd:sequence>

<xsd:attributeGroup ref="orderItemAttributes"/>

</xsd:complexType>

</xsd:element>

<xsd:attributeGroup name="orderItemAttributes">

<xsd:attribute name="id" type="idType" use="required"/>

<xsd:attribute name="quantity" type="xsd:integer" default="1"/>

</xsd:attributeGroup>

这个属性组就不详细解释了，不过，大家一看就清楚了吧。

最后，我们写一个完整的订书order.xml的Schema文档。

<?xml version="1.0"?>
<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">

<xsd:element name="order">

<xsd:complexType>

<xsd:sequence>

<xsd:element ref="orderItem" maxOccurs="10"/>

</xsd:sequence>

</xsd:complexType>

</xsd:element>

<xsd:element name="orderItem">

<xsd:complexType>

<xsd:sequence></xsd:sequence>

<xsd:attributeGroup ref="orderItemAttributes"/>

</xsd:complexType>

</xsd:element>

<xsd:attributeGroup name="orderItemAttributes">

<xsd:attribute name="id" type="idType" use="required"/>

<xsd:attribute name="quantity" type="xsd:integer" default="1"/>

</xsd:attributeGroup>

<xsd:simpleType name="idType">

<xsd:restriction base="xsd:string">

<xsd:pattern value="d{1}-d{4}-d{4}-d{1}"/>

</xsd:restriction>

</xsd:simpleType>

</xsd:schema>

其他xml中引用xsd

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" standalone="no"?>

Xsd中对应为：

<?xml version="1.0"?>

<xsd:schema targetNamespace="gmip" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" elementFormDefault="qualified" attributeFormDefault="qualified">

ElementFormDefault=”qualified” 意思是要求element使用的namespace是targetNamespace，它的作用是对元素起"限定与非限定"使用,意思是在文档范例中要求采用命名空间前缀。

我们再来写个Schema 实例

让我们从这个关于书的简单XML文档开始，如果您对XML的语法不是很清楚的话，我建议您先学习XML文档的写法，因为这样会使您比较容易理解下面关于Schema的叙述。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<book isbn="0836217462">
<title>Being a Dog Is a Full-Time Job</title>
<author>Charles M. Schulz</author>
<character>
<name>Snoopy</name>
<friend-of>Peppermint Patty</friend-of>
<since>1950-10-04</since>
<qualification> extroverted beagle </qualification>
</character>
<character>
<name>Peppermint Patty</name>
<since>1966-08-22</since>
<qualification>bold, brash and tomboyish</qualification>
</character>
</book>

如何写这个XML文档的Schema呢？我们可以简单的依照它的结构来定义它的每个元素。首先我们加入一个xsd:schema元素.

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2000/10/XMLSchema">
从"schema"元素开始我们Schema文档，在每个Schema文档中，它只能有一个，它控制着Schema所使用的名域和另外几个选项，我们知道现在的Schema标准有好几种，因此它是非常重要的！关于它的细节我们都将在下面的章节里学到。

对应着XML文档的"book"标记，我们同样也定义一个名为"book"的元素(element).因为这个元素有属性(attributes)和非文本的子元素(non-text children)，因此我们认为它是一个复杂类型(complexType)(因为简单类型，只能有值，而不能有子元素或者属性)。同时我们还注意到"book"元素下的子元素，都是按照一定的顺序排列，因此我们使用顺序元素(sequence element)来描述它们。

<xsd:element name="book">
<xsd:complexType>
<xsd:sequence>
顺序元素(sequence element)是一个定义子元素排列顺序的元素，在下面的章节，我们还将看到两个其它的类似的元素，选择(choice)和全选(all)。

接着我们定义"title"和"author"，它们都是xsd:string类型的简单元素，因为他们没有属性(attributes)或者子元素，xsd:string是一个已经在名域中预定义了的XML Schema类型中的一个。

<xsd:element name="title" type="xsd:string"/>
<xsd:element name="author" type="xsd:string"/>
接着，我们来处理"character"元素，它也是一个复杂类型。注意它的基数的定义！

<xsd:element name="character" minOccurs="0" maxOccurs="unbounded">
<xsd:complexType>
<xsd:sequence>
同其它Schema定义语言不一样，W3C XML Schema允许我们定义一个元素的使用基数，我们能指定元素的minOccurs(最小数)和maxOccurs(最大数。这里我们设置maxOccurs为"unbounded"，这意味能有任意多的"character"元素。这两个属性的默认值都是一。下面，我们用同样的方法定义其它的子元素。

<xsd:element name="name" type="xsd:string"/>
<xsd:element name="friend-of" type="xsd:string" minOccurs="0" maxOccurs="unbounded"/>
<xsd:element name="since" type="xsd:date"/>
<xsd:element name="qualification" type="xsd:string"/>

下面我们封闭complexType和element等元素:

</xsd:sequence>
</xsd:complexType>
</xsd:element>
这样"character"元素就完成了。然后我们封闭"book"的sequence元素。

</xsd:sequence>

现在，声明"book"元素的属性，我们通常是在最后这么做。这样做没有什么特别的原因，只不过W3C XML Schema工作组认为在元素后定义属性感觉更加自然。

<xsd:attribute name="isbn" type="xsd:string"/>

最后，关闭所有剩下的元素。

</xsd:complexType>
</xsd:element>
</xsd:schema>
好了，我们的第一个Schema已经完成了。在这其中，最关键的在于根据文档的上下关系来定义每一个元素和属性，并且允许有多个同名元素带有不同的内容。这了这个目的，W3C XML Schema 是被设计成一种有作用域的语言，它的每一个定义只能被它定义的子元素所看见。

下面是完整的第一个例子:library1.xsd

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2000/10/XMLSchema">

<xsd:element name="book">
<xsd:complexType>
<xsd:sequence>
<xsd:element name="title" type="xsd:string"/>
<xsd:element name="author" type="xsd:string"/>
<xsd:element name="character" minOccurs="0" maxOccurs="unbounded">
<xsd:complexType>
<xsd:sequence>
<xsd:element name="name" type="xsd:string"/>
<xsd:element name="friend-of"
type="xsd:string" minOccurs="0" maxOccurs="unbounded"/>
<xsd:element name="since" type="xsd:date"/>
<xsd:element name="qualification" type="xsd:string"/>
</xsd:sequence>
</xsd:complexType>
</xsd:element>
</xsd:sequence>
<xsd:attribute name="isbn" type="xsd:string"/>
</xsd:complexType>
</xsd:element>
</xsd:schema>