XML和Schema命名空間詳解

來源：https://blog.csdn.net/wanghuan203/article/details/9204337

XML和Schema具有無關平台,技術廠商,簡單,規范統一等特點,極具開放性,所以使用極為廣泛,而且使用簡單,在XML和Schema和,個人認為比較不好理解的一點是其命名空間問題,在這篇博客里詳細進行理解。

    名稱空間是W3C推薦標准提供的一種統一命名XML文檔中的元素和屬性的機制。使用名稱空間可以明確標識和組合XML文檔中來自不同標記詞匯表的元素和屬性，避免了名稱之間的沖突。

    使用過DTD的人應該知道，命名沖突是DTD的一大問題，而Schema里引入了命名空間的概念，就很好的解決了這個問題。具體來看：

 

    1、聲明名稱空間

    名稱空間聲明的一般形式為：第一部分是一個關鍵字xmlns:，第二部分是名稱空間的前綴，第三部分是一個等號，第四部分是雙引號，將第五部分的名稱空間標識URI包括起來。需要注意的是，名稱空間的前綴不能為xml，因為在XML中這個字符串是保留作特殊用途的。例：
     xmlns:tns="http://www.whtest.com/"    //其中tns為前綴。
     還可以隱式聲明名稱空間，即省略掉冒號和名稱空間前綴。例：
     xmlns="http://www.whtest.com/"   //注意在一個文檔中只能有一個隱式聲明的命名空間

 

    2、Schema中的命名空間：

    (1)Schema中的全局成分

     全局成分指的是元素xsd:schema的直接子節點，包括元素聲明、屬性聲明、復雜/簡單類型定義、組定義、屬性組定義。

 

1.  
   <?xml version=”1.0”>
2.  
   <xsd:schema xmlns:xsd=”http: //www.w3.org/XML_Schema”
3.  
   targetNamespace=“http: //www.test.com/ns/ns_test“>
4.  
   // Schema的目標名稱空間用屬性targetNamespace在根元素上定義。
5.  
   //Schema的全局成分被放在名稱空間http://www.test.com/ns/ns_test里。
6.  
    

    (2)Schema中的非全局成分

     有時希望將非全局成分定義在目標空間中去，可使用下面方法。

 

 

1.  
   <?xml version=”1.0”>
2.  
   <xsd:schema xmlns:xsd=”http: //www.w3.org/XML_Schema”
3.  
   targetNamespace=“http: //www.test.com/ns/ns_test“
4.  
   elementFormDefault=“qualified“>

     屬性elementFormDefault的默認值是unqualified，也就是規定了只有全局成分才被定義在目標名稱空間中。將elementFormDefault的值賦為qualified，使得目標名稱空間包含非全局的元素定義。同樣，使屬性attributeFormDefault的值賦為qualified，可使得目標名稱空間包含非全局屬性定義。如下：

1.  
   <?xml version=”1.0”>
2.  
   <xsd:schema xmlns:xsd=”http: //www.w3.org/XML_Schema”
3.  
   targetNamespace=“http: //www.test.com/ns/ns_test“
4.  
   attributeFormDefault=“qualified“>

          也可以修改屬性form的值，使得某些非全局成分不包含在名稱空間中。如下：
<xsd:element name=”name” type=”xsd:string” form=”unqualified”/>

 

     (3)targetNamespace

     xsd文件中定義了一個targetNameSpace后，其內部定義的元素，屬性，類型等都屬於該targetNameSpace,其自身或外部xsd文件使用這些元素，屬性等都必須從定義的targetNameSpace中找。

     targetNamespace定義了Schema定義的新元素與屬性的名稱空間。而"http://www.w3.org/2001/XMLSchema"名稱空間則定義了element, attribute, complexType, group, simpleType等元素。

     若自身並不使用重用組件，僅供外部使用的話，則只定義targetNameSpace就可以，不用指定別名。     

 

     3、XML文檔中命名空間

      在XML中，名稱空間的使用涉及范疇的概念，范疇即名稱空間的覆蓋范圍，它指的是哪些元素和屬性在該名稱空間中，哪些不在該名稱空間中。名稱空間既可以限定整個XML文檔，也可以只針對XML文檔中的一部分。

     (1).名稱空間限定整個XML文檔

 

1.  
   <?xml version=”1.0”?>
2.  
   <member_details xmlns=”http://www.testns.com/ns.xsd”>
3.  
   <name>Tom</name>
4.  
   <age>12</age>
5.  
   <sex>male</sex>
6.  
   </member_details>

 

     (2)名稱空間只針對XML文檔中的一部分

 

 

1.  
   <?xml version=”1.0”?>
2.  
   <member_details>
3.  
   <name xmlns=”http://www.testns.com/ns.xsd”>Tom</name>
4.  
   <age>12</age>
5.  
   <sex>male</sex>
6.  
   </member_details>

 

     (3)嵌套的命名空間

 

 

1.  
   <?xml version=”1.0”?>
2.  
   <member_details xmlns=”http://www.testns.com/ns.xsd”
3.  
   xmlns:newns=”http://www.testns/newns.xsd”>
4.  
   <name>Tom</name>
5.  
   <age>12</age>
6.  
   <newns:sex>male</sex>
7.  
   </member_details>
8.  
   // 此例中，除了元素sex被定義在新的名稱空間中外，其余的元素仍然使用原來的名稱空間。

 

     (4)schemaLocation

 

    schemaLocation 屬性引用具有目標名稱空間的 XML 架構文檔(.xsd)。該xml文件中用到的所有新創的元素、屬性等的.xsd文件都必須在這里聲明。
<xsi:schemaLocation="list of anyURI" >

    其中的anyURI是一個架構位置，該架構包含限定的（具有名稱空間的架構）架構構造。每一對中的第一個 URI 引用是名稱空間名稱，第二個則是描述名稱空間的架構的位置。

將具有目標名稱空間的架構文檔與實例文檔相關聯。可以列出多對 URI 引用，每一對都有不同的名稱空間名稱部分。
    根據萬維網聯合會 (W3C) XML 架構建議，XML 實例文檔可以同時指定 xsi:schemaLocation 和 xsi:noNamespaceSchemaLocation 屬性。此外，還可以多次列出同一個命名空間。

    以下示例顯示如何使用 xsi:schemaLocation 屬性為多個 XML 架構文檔提供位置信息。

 

1.  
   <p:Person
2.  
   xmlns:p="http://contoso.com/People"
3.  
   xmlns:v="http://contoso.com /Vehicles"
4.  
   xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
5.  
   xsi:schemaLocation=
6.  
   "http://contoso.com/People
7.  
   http://contoso.com/schemas/people.xsd
8.  
   http://contoso.com/schemas/Vehicles
9.  
   http://contoso.com/schemas/vehicles.xsd
10.  
    http://contoso.com/schemas/People
11.  
    http://contoso.com/schemas/people.xsd">
12.  
    <name>John</name>
13.  
    <age>28</age>
14.  
    <height>59</height>
15.  
    ....
16.  
    </p:Person>

 

   (5)noNamespaceSchemaLocation 

 

    noNamespaceSchemaLocation 屬性引用沒有目標名稱空間的 XML 架構文檔。
    <xsi:noNamespaceSchemaLocation="anyURI" >

與SchemaLocation相同anyURI是一個架構位置，該架構包含非限定的（沒有名稱空間的架構）架構構造。

    不要求 XML 架構有名稱空間。若要為沒有目標名稱空間的 XML 架構指定位置，請使用 noNamespaceSchemaLocation 屬性。此屬性中引用的 XML 架構不能有目標名稱空間。因為此屬性不接受 URL 列表，所以只能指定一個架構位置。
    根據萬維網聯合會 (W3C) XML 架構建議，XML 實例文檔可以同時指定 xsi:schemaLocation 和   xsi:noNamespaceSchemaLocation 屬性。

    以下示例顯示如何對包含非限定元素的實例文檔使用 xsi:noNamespaceSchemaLocation 屬性。

 

1.  
   <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
2.  
   <book:books xmlns:book="http://www.example.org/02"
3.  
   xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
4.  
   xsi:noNamespaceSchemaLocation="02.xsd">
5.  
   <book:book id="1">
6.  
   <book:title>Java in action</book:title>
7.  
   <book:content>Java is good</book:content>
8.  
   <book:author>Bruce</book:author>
9.  
   </book:book>
10.  
    </book:books>

     通過上邊的分析，我們可以看到，XML和Schema的命名空間標簽使用格式是相同的（這也是Schema相對與DTD的優勢），但XML和Schema都有各自的獨特的屬性，這也是由他們不同的功能決定的，Schema主要給XML提供服務，所以會規定好targetNameSpace來聲明命名空間的名字，而XML需要使用schema的服務，所以需要SchemaLocation來聲明使用的命名空間。

 

 

例一：重點理解名稱空間的相關概念。

 

    下面的例子是一個XML Schema文件，名為"note.xsd"

 

 

 

1.  
   <?xml version="1.0"?>
2.  
   <xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
3.  
   targetNamespace="http://www.w3schools.com"
4.  
   xmlns="http://www.w3schools.com"
5.  
   elementFormDefault="qualified">
6.  
   <xsd:element name="note">
7.  
   <xsd:complexType>
8.  
   <xsd:sequence>
9.  
   <xsd:element name="to" type="xs:string"/>
10.  
    <xsd:element name="from" type="xs:string"/>
11.  
    <xsd:element name="heading" type="xs:string"/>
12.  
    <xsd:element name="body" type="xs:string"/>
13.  
    </xsd:sequence>
14.  
    </xsd:complexType>
15.  
    </xsd:element>
16.  
    </xsd:schema>

        下面的XML文檔和上文給出的XML Schema相關聯，名為"note.xml"。並且下文的討論將圍繞這兩個文檔展開。

 

 

 

 

1.  
   <?xml version="1.0"?>
2.  
   <note xmlns="http://www.w3schools.com"
3.  
   xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
4.  
   xsi:schemaLocation="http://www.w3schools.com note.xsd">
5.  
   <to>Tove</to>
6.  
   <from>Jani</from>
7.  
   <heading>Reminder</heading>
8.  
   <body>Don't forget me this weekend!</body>
9.  
   </note>

 

 

 

            此片段:xmlns:xsd=" http://www.w3.org/2001/XMLSchema"，表明此schema中使用的元素和數據類型來自於" http://www.w3.org/2001/XMLSchema"名稱空間（namespace）。它同樣指出來自於" http://www.w3.org/2001/XMLSchema"名稱空間的元素和數據類型必須使用帶"xsd: "前綴。作為名稱空間的標識符(在聲明中作為元素或屬性的前綴)，你也可以不使用xsd或xsi。這個 xmlns屬性包含了基本的XML schema元素，比如element, attribute, complexType, group, simpleType等。

 

     對於任何一個XML Schema定義文檔(XSD)都有一個最頂層的schema (XSD)元素。而且該schema (XSD)元素定義必須包含這個名稱空間: http://www.w3.org/2001/XMLSchema。即此名稱空間是由XML模式規范定義的標准名稱空間-所有XML模式元素必須屬於該名稱空間。
     此片段:targetNamespace=" http://www.w3schools.com"，表明此schema (note, to, from, heading, body)定義的元素來自於" http://www.w3schools.com"名稱空間。這個targetNamespace屬性表示了該schema所對應的名稱空間的URI。也就是說在引用該Schema的其它文檔（包括自身文檔）中要聲明名稱空間，其URI應該是targetNamespace的屬性值。例如在這里因為要用到note.xsd自己定義的擴展數據類型(note, to, from, heading, body)，所以也聲明了名稱空間xmlns=" http://www.w3schools.com"。而且該名稱空間是默認名稱空間（沒有前綴）。targetNamespace屬性為在模式中顯式創建的所有新類型均聲明了XML名稱空間。

我們再來看由該schema規定的XML文檔note.xml的開頭將是什么樣子：

 

 

 

 

1.  
   <note xmlns="http://www.w3schools.com"
2.  
   xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
3.  
   xsi:schemaLocation="http://www.w3schools.com note.xsd">

     其中缺省名稱空間聲明xmlns="http://www.w3schools.com"就是和剛剛聲明的XML Schema的名稱空間相結合來規定該XML文檔。（即該文檔用到了此名稱空間中定義的數據） xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 是任何XML實例文檔固有的XML模式實例名稱空間，它由XML模式規范定義。而xsi:schemaLocation="http://www.w3schools.com note.xsd"則規定了該名稱空間所對應的schema的位置，即在相同路徑的note.xsd文件。

 

 

     例二：重點理解Schema文檔使用自身定義類型

 

     xsd文件中定義了一個targetNameSpace后，其內部定義的元素，屬性，類型等都屬於該targetNameSpace,其自身或外部xsd文件使用這些元素，屬性等都必須從定義的targetNameSpace中找。修改一下note.xsd，去除默認名稱空間的聲明，並添加一個復雜類型：

 

 

 

1.  
   <?xml version="1.0"?>
2.  
   <xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
3.  
   targetNamespace="http://www.w3schools.com"
4.  
   elementFormDefault="qualified">
5.  
   <xsd:element name="note">
6.  
   <xsd:complexType>
7.  
   <xsd:sequence>
8.  
   <xsd:element name="to" type="xs:string"/>
9.  
   <xsd:element name="from" type="xs:string"/>
10.  
    <xsd:element name="heading" type="xs:string"/>
11.  
    <xsd:element name="body" type="xs:string"/>
12.  
    </xsd:sequence>
13.  
    </xsd:complexType>
14.  
    </xsd:element>
15.  
    <xsd:element name="Student" type="stu"/>
16.  
    <xsd:complexType name="stu">
17.  
    <xsd:sequence>
18.  
    <xsd:element name="Name" type="xs:string"/>
19.  
    <xsd:element name="Class" type="xs:string"/>
20.  
    </xsd:sequence>
21.  
    </xsd:complexType>
22.  
    </xsd:schema>

        上述代碼中，復雜類型stu是找不到的，因為你定義了一個名稱空間"http://www.w3schools.com",該復雜類型存在於"http://www.w3schools.com"中，因此應該修改代碼如下：

 

 

 

 

1.  
   <?xml version="1.0"?>
2.  
   <xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
3.  
   targetNamespace="http://www.w3schools.com"
4.  
   xmlns:student="http://www.w3schools.com"
5.  
   elementFormDefault="qualified">
6.  
   <xsd:element name="note">
7.  
   <xsd:complexType>
8.  
   <xsd:sequence>
9.  
   <xsd:element name="to" type="xs:string"/>
10.  
    <xsd:element name="from" type="xs:string"/>
11.  
    <xsd:element name="heading" type="xs:string"/>
12.  
    <xsd:element name="body" type="xs:string"/>
13.  
    </xsd:sequence>
14.  
    </xsd:complexType>
15.  
    </xsd:element>
16.  
    <xsd:element name="Student" type="student:stu"/>
17.  
    <xsd:complexType name="stu">
18.  
    <xsd:sequence>
19.  
    <xsd:element name="Name" type="xs:string"/>
20.  
    <xsd:element name="Class" type="xs:string"/>
21.  
    </xsd:sequence>
22.  
    </xsd:complexType>
23.  
    </xsd:schema>

        若自身並不使用重用組件，僅供外部使用的話，則只定義targetNameSpace就可以，不用指定別名。
        通過上面的例子，我們可以很深刻的理解targetNameSpace。targetNamespace定義了Schema定義的新元素與屬性的名稱空間。而"http://www.w3.org/2001/XMLSchema"名稱空間則定義了element, attribute, complexType, group, simpleType等元素。