關於XML的Schema文件講解

1　Schema概述

1.1　什么是Schema

l  Schema是新的XML文檔約束；DTD出現的比較早.

l  Schema要比DTD強大很多；

l  Schema本身也是XML文檔，但Schema文檔的擴展名為xsd，而不是xml。( XML Schemas Definition )(xmlns : XML namespace)

1.2　Schema簡介

　　本課程中不對Schema深入探討，我們只對Schema有個了解即可。

students.xsd

<?xml version="1.0"?>
<xsd:schema xmlns="http://www.itcast.cn/xml"
        xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" targetNamespace="http://www.itcast.cn/xml"  elementFormDefault="qualified"> 指定目標名稱空間名稱
    <xsd:element name="students" type="studentsType"/> 定義students元素，類型為studentsType類型
    <xsd:complexType name="studentsType"> 定義studentsType類型
        <xsd:sequence>
            <xsd:element name="student" type="studentType" minOccurs="0" maxOccurs="unbounded"/> studentsType類型包含0~N個student元素
        </xsd:sequence>
    </xsd:complexType>
    <xsd:complexType name="studentType"> 定義studentType類型
        <xsd:sequence> 子元素必須按順序出現
            <xsd:element name="name" type="xsd:string"/> studentType類型順序包含子元素name，類型為字符串
            <xsd:element name="age" type="ageType" /> studentType類型順序包含子元素age，類型為ageType
            <xsd:element name="sex" type="sexType" /> studentType類型順序包含子元素sex，類型為sexType
        </xsd:sequence>
        <xsd:attribute name="number" type="numberType" use="required"/> studentType類型包含屬性number，類型為numberType，該屬性是必須的
    </xsd:complexType>
    <xsd:simpleType name="sexType"> 定義類型sexType
        <xsd:restriction base="xsd:string"> 該類型是對string進行約束
            <xsd:enumeration value="male"/> 指定枚舉選項
            <xsd:enumeration value="female"/> 指定枚舉選項
        </xsd:restriction>
    </xsd:simpleType>
    <xsd:simpleType name="ageType"> 定義ageType類型
        <xsd:restriction base="xsd:integer"> 該類型對integer進行約束
            <xsd:minInclusive value="0"/>
            <xsd:maxInclusive value="120"/> 范圍為0~120
        </xsd:restriction>
    </xsd:simpleType>
    <xsd:simpleType name="numberType"> 定義numberType類型
        <xsd:restriction base="xsd:string"> 對string類型進行約束
            <xsd:pattern value="ITCAST_\d{4}"/> 指定正則表達式
        </xsd:restriction>
    </xsd:simpleType>
</xsd:schema> 

students.xml

<?xml version="1.0"?>
 <students xmlns="http://www.itcast.cn/xml" 
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.itcast.cn/xml students.xsd">指定默認名稱空間,指定Schema約束文件
    <student number="ITCAST_1001"> 子元素student，其中number屬性是必須的，而且number屬性值必須匹配正則表達式ITCAST_\d{4}
        <name>zhangSan</name> 子元素name，內容為任意字符串
        <age>20</age> 子元素age，內容必須是0~100之間的整數
        <sex>male</sex> 子元素sex，內容必須是male和female其中之一。
    </student>
    <student number="ITCAST_1002">
        <name>liSi</name>
        <age>25</age>
        <sex>female</sex>
    </student>
</students> 

2　Schema名稱空間

2.1　什么是名稱空間

如果一個XML文檔中使用多個Schema文件，而這些Schema文件中定義了相同名稱的元素時就會出現名字沖突。這就像一個Java文件中使用了import java.util.*和import java.sql.*時，在使用Date類時，那么就不明確Date是哪個包下的Date了。

總之名稱空間就是用來處理元素和屬性的名稱沖突問題，與Java中的包是同一用途。如果每個元素和屬性都有自己的名稱空間，那么就不會出現名字沖突問題，就像是每個類都有自己所在的包一樣，那么類名就不會出現沖突。

 

2.2　目標名稱空間

在XSD文件中為定義的元素指定名稱，即指定目標名稱空間。這需要給<xsd:schema>元素添加targetNamespace屬性。

l  <xsd:schema targetNamespace="http://www.itcast.cn/xml">

名稱空間可以是任意字符串，但通常我們會使用公司的域名作為名稱空間，這與Java中的包名使用域名的倒序是一樣的！千萬不要以為這個域名是真實的，它可以是不存在的域名。

如果每個公司發布的Schema都隨意指定名稱空間，如a、b之類的，那么很可能會出現名稱空間的名字沖突，所以還是使用域名比較安全，因為域名是唯一的。

當使用了targetNamespace指定目標名稱空間后，那么當前XSD文件中定義的元素和屬性就在這個名稱空間之中了。

 

2.3　XML指定XSD文件

在XML文件中需要指定XSD約束文件，這需要使用在根元素中使用schemaLocation屬性來指定XSD文件的路徑，以及目標名稱空間。格式為：schemaLocation=”目標名稱空間 XSD文件路徑”

l  <students  schemaLocation="http://www.itcast.cn/xml students.xsd">

schemaLocation是用來指定XSD文件的路徑，也就是說為當前XML文檔指定約束文件。但它不只要指定XSD文件的位置，還要指定XSD文件的目標名稱空間。

其中http://www.itcast.cn/xml為目標名稱空間，students.xsd為XSD文件的位置，它們中間使用空白符（空格或換行）分隔。

也可以指定多個XSD文件，格式為：

l  schemaLocation=”目標名稱空間1 XSD文件路徑1 目標名稱空間2 XSD文件路徑2”

 

下面是spring配置文件的例子，它一共指定兩個XSD文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans  第一個XSD文件的目標名稱空間
                      http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd  第一個xsd文件的位置,這個網址必須是真實的,不然就找不到xsd文件了.
                      http://www.springframework.org/schema/aop   第二個xsd文件的目標名稱空間
                      http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd "> 第二個xsd文件的位置.
</beans> 

xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans    第一個XSD文件的目標名稱空間

http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd    第一個XSD文件的位置，這個網址必須是真實的，不然就找不到XSD文件了。

http://www.springframework.org/schema/aop   第二個XSD文件的目標名稱空間

http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd    第二個XSD文件的位置

 

下面是JavaWeb項目的配置文件：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee 
                            http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd">
</web-app> 

2.4　定義名稱空間

現在我們已經知道一個XML中可以指定多個XSD文件，例如上面Spring的配置文件中就指定了多個XSD文件，那么如果我在<beans>元素中給出一個子元素<bean>，你知道它是哪個名稱空間中的么？

<beans
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans 
                      http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd 
                      http://www.springframework.org/schema/aop 
                      http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd">
<bean></bean> 
</beans>

如果兩個名稱空間中都<bean>元素會怎么樣呢？

所以只是使用schemaLocation指定XSD是不夠的，它只是導入了這個XSD及XSD的名稱空間而已。schemaLocation的作用就相當於Java中導入Jar包的作用！最終還是在Java文件中使用import來指定包名的。

xmlns是用來指定名稱空間前綴的，所謂前綴就是“簡稱”，例如中華人發共和國簡稱中國一樣，然后我們在每個元素前面加上前綴，就可以處理名字沖突了。

格式為：xmln:前綴=”名稱空間”

注意，使用xmlns指定的名稱空間必須是在schemaLocation中存在的名稱空間。

<beans
xmlns:b="http://www.springframework.org/schema/beans" 指定b前綴
xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop" 指定aop前綴
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans 
                      http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd 
                      http://www.springframework.org/schema/aop 
                      http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd">
  <b:bean></b:bean> 
   在使用元素時，需指定前綴，這就可以區別元素是哪個名稱空間下的了。每個元素都要指定名稱空間前綴，如果不指定那么元素就是沒有名稱空間。
  <aop:scoped-proxy/>
</beans>

2.5　默認名稱空間

在一個XML文件中，可以指定一個名稱空間沒有前綴，那么在當前XML文檔中沒有前綴的元素就來自默認名稱空間。

<beans
 xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" 
 指定默認名稱空間，即沒有前綴的名稱空間，如果元素沒有指定前綴，那么表示來自這個名稱空間
 xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
     xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans 
                      http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd 
                      http://www.springframework.org/schema/aop 
                      http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd">
  <bean></bean> 
  來自默認名稱空間，因為沒有前綴。
  <aop:scoped-proxy/>
</beans>

2.6　W3C的元素和屬性

如果我們的XML文件中需要使用W3C提供的元素和屬性，那么可以不在schemaLocation屬性中指定XSD文件的位置，但一定要定義名稱空間，例如：

<beans xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 定義名稱控件,這個名稱空間來自w3c所以在下面的schemaLocation中無需指定
      xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans 
                      http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd 
                      http://www.springframework.org/schema/aop 
                      http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd">
</beans>

上面定義了一個名稱空間，前綴為xsi，名稱空間為http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance。這個名稱空間無需在schemaLocation中不存在這個名稱空間。

你可能已經發現了，schemaLocation這個屬性其實是w3c定義的屬性，與元素一定，屬性也需要指定“出處”，xsi:schemaLocation中的xsi就是名稱空間前綴。也就是說，上面我們在沒有指定xsi名稱空間時，就直接使用schemaLocation是錯誤的。