Explication détaillée des connaissances de base sur l'utilisation du schéma XML pour définir des éléments (images et textes)

Le nouveau système XML Schema est sur le point de devenir une norme recommandée par le W3C, dans le but de surmonter les limitations de la DTD (voir l'encadré, Limitations de la DTD) et de fournir des structures grammaticales riches pour les documents XML. Cet article démontre la flexibilité des schémas et explique comment utiliser le système XML Schema pour définir les éléments de base des documents XML : les éléments.

Le schéma XML est plus puissant que la DTD. Pour illustrer la puissance du mécanisme XML Schema, les trois listes de programmes suivantes comparent brièvement différentes manières de représenter les éléments. Le listing 1 montre un segment de document XML, le listing 2 déclare ces deux éléments en utilisant la syntaxe DTD et le listing 3 est la forme de syntaxe de schéma XML correspondante. Notez que la même syntaxe XML est utilisée dans le listing 3. Grâce au schéma, l'analyseur de validation peut vérifier si l'élément InvoiceNo est un entier positif et si le premier caractère de l'élément ProductID est une lettre de A à Z, suivie de six chiffres arabes. En revanche, un analyseur de validation qui fait référence à une DTD peut uniquement vérifier si les éléments sont représentés sous forme de chaînes.

Listing 1 : segment de document XML

<InvoiceNo>123456789</InvoiceNo>
<ProductID>J123456</ProductID>

Listing 2 : segment DTD décrivant les éléments du Listing 1

<!ELEMENT InvoiceNo (#PCDATA)>
<!ELEMENT ProductID (#PCDATA)>

Listing 3 : Description des éléments du Listing 1 Schéma XML

<element name=&#39;InvoiceNo&#39; type=&#39;positive-integer&#39;/>
<element name=&#39;ProductID&#39; type=&#39;ProductCode&#39;/>
<simpleType name=&#39;ProductCode&#39; base=&#39;string&#39;>
<pattern value=&#39;[A-Z]{1}d{6}&#39;/>
</simpleType>

Utilisation d'espaces de noms dans un schéma XML

Dans ce monde collaboratif, une personne peut travailler sur des documents de plusieurs autres groupes, et différents groupes peuvent vouloir Différentes manières de représenter leurs éléments de données. De plus, ils peuvent référencer des éléments d'un document portant le même nom créé par différents groupes. Comment distinguer différentes définitions d’un même nom ? XML Schema utilise des espaces de noms pour distinguer ces définitions.

Pièce jointe :

Limitations de la DTD

(Bien que la DTD ait servi avec succès les développeurs SGML et HTML pendant 20 ans en tant que mécanisme de description d'informations structurées, mais par rapport au schéma XML, il a de sérieuses limitations.

DTD nécessite que l'élément soit composé des trois composants suivants :

Chaîne de texte

Chaîne de texte et un mélange d'autres éléments enfants

Un ensemble d'éléments enfants

DTD n'utilise pas la syntaxe XML et ne fournit qu'une prise en charge limitée des types et des espaces de noms)

un schéma XML donné définit un ensemble de nouveaux noms, tels que. les noms d'éléments, les noms de types, les noms d'attributs et les noms de groupes d'attributs. Les définitions et déclarations de ces noms sont écrites dans le schéma. Le listing 3 définit les noms, notamment InvoiceNo, ProductID et ProductCode.

On dit qu'un nom défini dans un schéma appartient à son espace de noms cible. L'espace de noms lui-même a un nom fixe mais sans restriction qui doit être conforme à la syntaxe de l'URL. Par exemple, pour la section schéma du listing 3, vous pouvez nommer l'espace de noms : http://www.SampleStore.com/Account.

La syntaxe du nom de l'espace de noms prête à confusion car, bien qu'elle commence par http://, cette URL ne pointe pas vers un fichier contenant la définition du schéma. En fait, l'URL http://www.SampleStore.com/Account ne pointe vers aucun fichier, juste un nom attribué.

Les définitions et déclarations dans un schéma peuvent faire référence à des noms appartenant à d'autres espaces de noms. Dans cet article, nous appelons ces espaces de noms des espaces de noms sources. Chaque schéma possède un espace de noms cible, mais il peut exister plusieurs espaces de noms source. Les noms d'espaces de noms peuvent être assez longs, mais les abréviations sont disponibles dans les documents XML via les déclarations xmlns. Pour illustrer ces concepts, nous pouvons ajouter un peu plus à l'exemple de modèle du Listing 4 mentionné ci-dessus.

Listing 4 : Espace de noms cible et espace de noms source

<!--XML Schema fragment in file schema1.xsd-->

<xsd:schema targetNamespace=&#39;http://www.SampleStore.com/Account&#39;
xmlns:xsd=&#39;http://www.w3.org/1999/XMLSchema&#39;
xmlns:ACC= &#39;http://www.SampleStore.com/Account&#39;>
<xsd:element name=&#39;InvoiceNo&#39; type=&#39;xsd:positive-integer&#39;/>
<xsd:element name=&#39;ProductID&#39; type=&#39;ACC:ProductCode&#39;/>
<xsd:simpleType name=&#39;ProductCode&#39; base=&#39;xsd:string&#39;>
<xsd:pattern value=&#39;[A-Z]{1}d{6}&#39;/>
</xsd:simpleType>

Dans le schéma XML du Listing 4, le nom de targetNamespace est www.SampleStore.com/Account, et les noms inclus sont InvoiceNo , ProductID et ProductCode. Les noms schema , element , simpleType , pattern , string et positive-integer appartiennent à l'espace de noms source www.w3.org/1999/XMLSchema , abrégé en xsd via la déclaration xmlns. Il n’y a rien de spécial dans l’alias xsd, on peut choisir n’importe quel autre nom. Pour des raisons de commodité et de simplicité, plus loin dans cet article, nous utilisons xsd pour représenter l'espace de noms www.w3.org/1999/XMLSchema et omettons le qualificatif xsd dans certains extraits de code. Dans cet exemple, targetNamespace sert occasionnellement d'espace de noms source car d'autres noms sont définis à l'aide du nom ProductCode.

La section de modèle du listing 4 n'a pas besoin de spécifier l'emplacement du fichier de modèle source. Pour l'ensemble du "schéma des schémas", http://www.w3.org/1999/XMLSchema , il n'est pas nécessaire de préciser l'emplacement car son emplacement est bien connu. Pour l'espace de noms source www.SampleStore.com/Account , il n'est pas non plus nécessaire de spécifier l'emplacement puisqu'il s'agit de l'espace de noms cible défini dans le fichier. Pour mieux comprendre comment spécifier l'emplacement d'un schéma et utiliser l'espace de noms par défaut, jetez un œil à l'exemple étendu du listing 5.

Listing 5 : Plusieurs espaces de noms sources, importation d'un espace de noms

<!--XML Schema fragment in file schema1.xsd-->
<schema targetNamespace=&#39;http://www.SampleStore.com/Account&#39;
xmlns=&#39;http://www.w3.org/1999/XMLSchema&#39;
xmlns:ACC= &#39;http://www.SampleStore.com/Account&#39;
xmlns:PART= &#39;http://www.PartnerStore.com/PartsCatalog&#39;>
<import namespace=&#39;http://www.PartnerStore.com/PartsCatalog&#39;
schemaLocation=&#39;http://www.ProductStandards.org/repository/alpha.xsd&#39;/>
<element name=&#39;InvoiceNo&#39; type=&#39;positive-integer&#39;/>
<element name=&#39;ProductID&#39; type=&#39;ACC:ProductCode&#39;/>
<simpleType name=&#39;ProductCode&#39; base=&#39;string&#39;>
<pattern value=&#39;[A-Z]{1}d{6}&#39;/>
</simpleType>
<element name=&#39;stickyGlue&#39; type=&#39;PART:SuperGlueType&#39;/>

清单 5中多了一个名称空间引用： www.PartnerStore.com/PartsCatalog 。这个名称空间不同于 targetNamespace 和标准名称空间。因此必须使用 import 声明元素引入，该元素的 schemaLocation 属性指明包含模式的文件位置。默认的名称空间是www.w3.org/1999/XMLSchema ，它的 xmlns 声明没有名字。每个非限定的名字如 schema 和 element ，都属于默认名称空间www.w3.org/1999/XMLSchema 。如果模式从一个名称空间中引用了多个名字，将其指定为默认名字空间更方便。

一个 XML 实例文档可能引用多个名称空间的元素名，这些名称空间定义在不同模式中。为了引用和简化名称空间的名字，同样要使用 xmlns 声明。我们使用 XML Schema 实例名称空间的 schemaLocation 属性指定文件的位置。要注意，该属性不同于上一个例子中 xsd 名称空间的同名属性 schemaLocation 。

清单 6：使用来自多个模式的多个名称空间的名字

<?xml version="1.0"?>
<ACC:rootElement xmlns:ACC=&#39;http://www.SampleStore.com/Account&#39;
xmlns:PART=&#39;http://www.PartnerStore.com/PartsCatalog&#39;
xmlns:xsi=&#39;http://www.w3.org/1999/XMLSchema-instance&#39;
xsi:schemaLocation=&#39;http://www.PartnerStore.com/PartsCatalog
http://www.ProductStandards.org/repository/alpha.xsd
http://www.SampleStore.com/Account
http://www.SampleStore.com/repository/schema1.xsd&#39;>
<ACC:InvoiceNo>123456789</ACC:InvoiceNo>

图 2：清单 5 和清单 6 的名称空间

定义元素

定义元素就是定义元素的名字和内容模型。在 XML Schema 中，元素的内容模型由其类型定义，因此 XML 文档中实例元素的值必须符合模式中定义的类型。

类型包括简单类型和复杂类型。简单类型的值不能包含元素或属性。复杂类型可以产生在其他元素中嵌套元素的效果，或者为元素增加属性。（到目前为止本文中的例子都是用户定义的简单类型，比如 ProductCode ）。XML Schema 规范也包括预定义的简单类型（请参阅侧栏 简单类型）。 派生的简单类型约束了基类型的值。比如，派生简单类型 ProductCode 的值是基类型 string 值的子集。

简单的、非嵌套的元素是简单类型

不含属性或其他元素的元素可以定义为简单类型，无论是预定义的简单类型还是用户定义的简单类型，如 string 、 integer 、 decimal 、 time 、 ProductCode 等等。

清单 7：一些元素的简单类型

<element name=&#39;age&#39; type=&#39;integer&#39;/>
<element name=&#39;price&#39; type=&#39;decimal&#39;/>

带有属性的元素必须是复杂类型

现在，试着向 清单 7中的简单元素 price 增加属性 currency 。您不能这样做，因为简单类型的元素不能有属性。如果希望增加属性，您必须把 price 元素定义成复杂类型。在 清单 8的例子中，我们定义了一个 匿名类型，没有明确地命名这个复杂类型。换句话说，没有定义复杂类型 complexType 的 name 属性。

清单 8：一个复杂元素类型

<element name=&#39;price&#39;>
<complexType base=&#39;decimal&#39; derivedBy=&#39;extension&#39;>
<attribute name=&#39;currency&#39; type=&#39;string&#39;/>
</complexType>
</element>
<!-- In XML instance document, we can write: <price currency=&#39;US&#39;>45.50</price> -->

嵌入其他元素的元素必须是复杂类型

在 XML 文档中，一个元素可能嵌入其他的元素。这种要求可以在 DTD 中直接表示。但 XML Schema 定义一个元素，这个元素有一个类型，而这个类型可以包含其他元素和属性的声明。 表 1给出了一个简单的例子。

表 1：DTD 和 XML Schema 中复杂数据类型的比较

XML 文档

<Book>
<Title>Cool XML<Title>
<Author>Cool Guy</Author>
</Book>

DTD

<Book>
<Title>Cool XML<Title>
<Author>Cool Guy</Author>
</Book>

XML Schema

<Book>
<Title>Cool XML<Title>
<Author>Cool Guy</Author>
</Book>

尽管 表 1中的 XML 代码同时满足 DTD 与 XML Schema 段，但两者之间有一个很大的区别。在 DTD 中所有的元素都是全局性的，而表中的 XML Schema 允许把 Title 和 Author 定义成局部的——只出现在元素 Book 中。为了在 XML Schema 中实现与 DTD 声明完全相同的效果，元素 Title 和 Author 必须是全局范围的，如 清单 9中所示。元素 element 的 ref 属性使您能够引用前面声明的元素。

清单 9：用全局简单类型定义的复杂类型

<element name=&#39;Title&#39; type=&#39;string&#39;/>
<element name=&#39;Author&#39; type=&#39;string&#39;/>
<element name=&#39;Book&#39; type=&#39;BookType&#39;/>
<complexType name=&#39;BookType&#39;>
<element ref=&#39;Title&#39;/>
<element ref=&#39;Author&#39;/>
</complexType>

在 表 1和 清单 9所示的例子中， BookType 是全局性的，可用于声明其他元素。相反， 清单 10将该类型局部地定义到元素 Book 中，而且定义成匿名元素。要注意， 表 1中的 XML 文档段与表 1、 清单 9和 清单 10中三个模式段都匹配。

清单 10：隐藏 BookType 作为本地类型

<element name=&#39;Title&#39; type=&#39;string&#39;/>
<element name=&#39;Author&#39; type=&#39;string&#39;/>
<element name=&#39;Book&#39;>
<complexType>
<element ref=&#39;Title&#39;/>
<element ref=&#39;Author&#39;/>
</complexType>
</element>

表示元素的复杂约束

对于表示元素内容模型的约束，XML Schema 比 DTD 提供了更大的灵活性。在最简单的层次上，像在 DTD 中那样，您可以把属性和元素声明关联起来，指明能够出现的给定元素集合序列：只能出现 1 次（1）、出现 0 次或多次（*）或者出现 1 次或多次（+）。您还可以表示 XML Schema 中的其他约束，比方说使用 element 元素的 minOccurs 和 maxOccurs 属性，以及 choice 、 group 和 all 元素。

清单 11：表示元素类型的约束

<element name=&#39;Title&#39; type=&#39;string&#39;/>
<element name=&#39;Author&#39; type=&#39;string&#39;/>
<element name=&#39;Book&#39;>
<complexType>
<element ref=&#39;Title&#39; minOccurs=&#39;0&#39;/>
<element ref=&#39;Author&#39; maxOccurs=&#39;2&#39;/>
</complexType>
</element>

在 清单 11中， Book 中 Title 的出现是可选的（类似 DTD 的 '?'）。但是， 清单 11也说明 Book 元素中至少要有一个但不能超过两个作者。 element 的 minOccurs 和 maxOccurs 属性的默认值是 1。元素 choice 只允许它的一个子女出现在实例中。另外一个元素 all ，表示这样的约束：组中的所有子元素可以同时出现一次，或者都不出现，它们可以按任意的顺序出现。 清单 12表示 Title 和 Author 两者必须同时出现（顺序任意）在 Book 中，或者都不出现。这种约束很难在 DTD 中表示。

清单 12：指出必须为元素定义所有的类型

<xsd:element name=&#39;Title&#39; type=&#39;string&#39;/>
<xsd:element name=&#39;Author&#39; type=&#39;string&#39;/>
<xsd:element name=&#39;Book&#39;>
<xsd:complexType>
<xsd:all>
<xsd:element ref=&#39;Tile&#39;/>
<xsd:element ref=&#39;Author&#39;/>
</xsd:all>
</xsd:complexType>
</xsd:element>

更上层楼

我们已经讨论了在 XML Schema 中定义元素所需的最基本的概念，通过一些简单的例子使您领略到它的强大功能。还有一些更强大的机制：

XML Schema 对类型继承提供了广泛的支持，允许重用以前定义的结构。使用所谓的 facets，您可以派生新的类型，表示其他某个类型值的更小子集，比如通过枚举、范围或模式匹配来定义子集。在本文的例子中， ProductCode 类型就是使用模式面（ pattern facet）定义的。子类型也可以向基类型增加更多的元素和属性声明。

有几种机制控制能否定义子类型，或者能否在具体的文档中替换为子类型。比如，有可能表示 InvoiceType （ Invoice 编号的类型）不允许子类型化，任何人都不能定义新版本的 InvoiceType 。通过规定在特定的上下文中不能用 ProductCode 类型的子类型替换，也能表达这种约束。

除了子类型外，还可以定义等价的类型，这样，一个类型的值可以用另一个类型代替。

通过声明抽象的元素或者类型，XML Schema 提供了一种强制替换机制。

为了方便起见，可以定义并命名属性组和元素组，从而能够在后面引用这些组达到重用的目的。

XML Schema 提供了三个元素—— appInfo 、 documentation 和 annotation ——为模式作注解，以方便读者（ documentation ）和应用程序（ appInfo ）。

基于子元素的某些属性可以表示惟一性约束。

可以通过 W3C 站点（请参阅 参考资料）的文档进一步研究 XML Schema，或者访问 dW XML 专区了解更多的内容。目前，XML Schema 规范已经被批准，并成为候选推荐标准（Candidate Recommendation），毫无疑问您将越来越多地用到它。

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!