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xml——DTD与schema

2013-12-24 16:53 239 查看

xml给基于Web的应用软件赋予了强大的功能和灵活性，给开发者和用户带来了许多好处。毋庸置疑xml的功能是强大的：更有意义的搜索、开发灵活的Web应用软件（web集成）、不同来源数据的集成、多种应用得到的数据、数据的本地计算和处理、数据的多样显示、粒状的更新、在Web上发布数据。
然而xml的使用必须建立在xml文件有效的基础上，例如作为最常用的配置文件来说，开发人员所创建的xml文件总是需要用户或者维护人员修改，那么用户和维护人员又如何知道添加什么样的数据才是有效的xml文件呢？

一、什么叫有效的XML

如果一个XML文档有规定其文档类型和数据结构的DTD或者Schema，并且与之关联，并且校验正确，则此文档是有效的。格式良好的XML文档，不一定是有效的XML文档。有效的XML文档，则一定是格式良好的XML文档。

二、XML验证技术

DTD方式

DTD（Document Type Definition，文档类型定义）是一套标记的语法规则，它定义了元素、子元素、属性及其取值，规定了用户在DTD关联的XML文档中可以使用什么标记、各个标记出现的顺序以及标记的层次关系，并定义了实体。对于一个DTD的定义，最关键的在于它内部的元素和属性的定义。一个DTD文档实际上就是元素定义的集合，而元素可能包含属性，也可能不包含属性。
将DTD与XML文档关联的方式有三种：
a.使用内部DTD

<?xml version="1.0" encoding="GB2312" ?>
<!DOCTYPE 家庭 [
<!ELEMENT 家庭 (人+,家电*)>
<!ELEMENT人 EMPTY>
<!ELEMENT 家电 EMPTY>
<!ATTLIST 人
名字 CDATA #REQUIRED
性别 (男|女) #REQUIRED
年龄 CDATA #REQUIRED
爱好 CDATA #IMPLIED
>
<!ATTLIST 家电
名称 CDATA #REQUIRED
数量 CDATA #REQUIRED
说明 CDATA #IMPLIED
>
]>
<家庭>
<人 名字＝"郭大路" 性别="男" 年龄="25"/>
<人 名字="李寻欢" 性别="男" 年龄="38" 爱好="作个教育家和伟人"/>
<家电 名称="彩电" 数量="3"/>
</家庭>

b.使用外部DTD
在XML文档中关联外部DTD的语法格式为：<!DOCTYPE根元素名称SYSTEM"DTD_URL">
DTD文件

<?xml version="1.0" encoding="GB2312" ?>
<!ELEMENT 家庭 (人+,家电*)>
<!ELEMENT人 EMPTY>
<!ELEMENT 家电 EMPTY>
<!ATTLIST 人
名字 CDATA #REQUIRED
性别 (男|女) #REQUIRED
年龄 CDATA #REQUIRED
爱好 CDATA #IMPLIED
>
<!ATTLIST 家电
名称 CDATA #REQUIRED
数量 CDATA #REQUIRED
说明 CDATA #IMPLIED
>

xml文件

<?xml version="1.0" encoding="GB2312" ?>
<!DOCTYPE 家庭 SYSTEM "Home.dtd">
<家庭>
<人 名字="郭大路" 性别="男" 年龄="25"/>
<人 名字="李寻欢" 性别="男" 年龄="38" 爱好="作个教育家和伟人"/>
<家电 名称="彩电" 数量="3"/>
</家庭>

c.使用公共DTD
有些组织（例如W3C）和企业将其所定义的DTD公布出来，供需要的开发人员使用和参考。使用这些DTD的XML文档即使用了公共的DTD模板。

在XML文档中关联公共DTD的语法格式为<!DOCTYPE根元素名称PUBLIC
"DTD名称""DTD_URL">

DtD的局限性

DTD不遵守XML语法；
DTD不可扩展；
DTD不支持命名空间的应用；
DTD没有提供强大的数据类型支持，只能表示很简单的数据类型

Schema验证技术

在Xml中使用Schema规范来验证Xml的有效性，则在xml文件的定义中包含五部分
1.在xml文件开头指定xml的版本信息等
2.指定此xml文档默认命名空间
3.告诉解析器，解析此文档所遵从的规范
4.指定定义此文档并验证此文档有效性的Schema（xsd）文件的位置
5.文档中的标签元素

例如

Schema文档

<?xml version="1.0"?>
<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
targetNamespace="http://www.w3school.com.cn"
xmlns="http://www.w3school.com.cn"
elementFormDefault="qualified">
<xs:element name="note">
<xs:complexType>
<xs:sequence>
<xs:element name="to" type="xs:string"/>
<xs:element name="from" type="xs:string"/>
<xs:element name="heading" type="xs:string"/>
<xs:element name="body" type="xs:string"/>
</xs:sequence>
</xs:complexType>
</xs:element>
</xs:schema>

由该Schema文档验证的xml文件

<?xml version="1.0"?>
<note xmlns="http://www.w3school.com.cn"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.w3school.com.cn note.xsd">
<to>George</to>
<from>John</from>
<heading>Reminder</heading>
<body>Don't forget the meeting!</body>
</note>

代码片段解析

xmlns="http://www.w3school.com.cn"

规定了默认命名空间的声明。此声明会告知 schema 验证器，在此 XML 文档中使用的所有元素都被声明于 "http://www.w3school.com.cn" 这个命名空间。

xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

表示遵守w3c的xml schema规范，xml解析器解析xml文件时，就明白按照什么规范解析了。

xsi:schemaLocation="http://www.w3school.com.cn note.xsd"

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

Schema新特性

1.Schema完全基于XML语法，不需要再学习特殊的语法；
2.Schema能用处理XML文档的工具处理，而不需要特殊的工具；
3.Schema大大扩充了数据类型，支持booleans、numbers、dates
and times、URIs、integers、decimal numbers和real
numbers等；
4.Schema支持原型，也就是元素的继承。如：我们定义了一个“联系人”数据类型，然后可以根据它产生“朋友联系人”和“客户联系”两种数据类型；
5.Schema支持属性组。我们一般声明一些公共属性，然后可以应用于所有的元素，属性组允许把元素、属
性关系放于外部定义、组合；
6.开放性。原来的DTD只能有一个DTD应用于一个XML文档，现在可以有多个Schema运用于一个XML文档。

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