XML之DTD文件与Schema文件

XML语义约束

• XML文档结构正确，但可能不是有效的
• 例如：员工档案XML中绝对不允许出现”植物品种”标签。XML语义约束就是用于规定XML文档中允许出现哪些元素
• XML语义约束有两种定义方式：DTD与XML Schema

Doucument Type Defintion

• DTD(Document Type Definition ,文档类型定义)是一种简单易用的语义约束方式

• DTD文件扩展名为.dtd

  hr.dtd
  <!ELEMENT hr(employee+)>
  <!ELEMENT employee (name,age,salaey,department)>
  <!ATTLIST employee no CDATA "">
  <!ELEMENT name (#PCDATA)>
  …

DTD定义节点

• 利用DTD中的<!ELEMENT>标签，我们可以定义XML文档中允许出现的节点及数量，以hr.xml为例：

  <!--定义hr(主节点)下只允许出现1个employee子节点-->
  hr.dtd
  <!ELEMENT hr(employee+)>
  <!ELEMENT employee (name,age,salaey,department)><!--employee节点下必须包含以下四个节点，且按顺序出现-->
  <!ATTLIST employee no CDATA "">
  <!ELEMENT name (#PCDATA)><!--定义name标签体只能是文本，#PCDATA代表文本元素-->
  …

• 如某字节点需要多次重复出现，则需要在子节点后增加相应的描述

  <!--hr节点下最少出现1个employee子节点-->
  <!ELEMENT hr(employee+)>
  <!--hr节点下可出现0..n个employee子节点-->
  <!ELEMENT hr(employee*)>
  <!--hr-->

XML引用DTD文件

• 在XML中使用<!DOCTYPE>标签来引用DTD文件

  书写格式：
  <!DOCTYPE 根节点 SYSTEM "dtd文件路径">
  示例：
  <!DOCTYPE hr SYSTEM "hr.dtd">

• 创建DTD文件

  <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
  <!DOCTYPE hr SYSTEM "hr.dtd"><!--XML文件引用DTD文件-->
  <!--人力资源管理系统-->
  <hr>
      <employee no="3309">
          <name>张三</name>
          <age>31</age>
          <salary>4000</salary>
          <department>
              <dname>会计部</dname>
              <address>XX大厦-B103</address>
          </department>
      </employee>
  
      <employee no="3310">
          <name>李四</name>
          <age>23</age>
          <salary>4000</salary>
          <department>
              <dname>工程部</dname>
              <address>XX大厦-B104</address>
          </department>
      </employee>
  </hr>

  <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?><!--dtd文件本质上也是xml文件-->
  <!ELEMENT hr (employee+)><!--可以拥有多个employee元素-->
  <!ELEMENT employee (name,age,salary,department)><!--employee主元素下拥有这四个子元素-->
  <!ATTLIST employee no CDATA " "><!--定义employee元素中的属性no-->
  <!ELEMENT name (#PCDATA)><!--定义name子元素为纯文本-->
  <!ELEMENT age (#PCDATA)>
  <!ELEMENT salary (#PCDATA)>
  <!ELEMENT department (dname,address)><!--定义department元素下拥有两个子元素-->
  <!ELEMENT dname (#PCDATA)><!--定义dname子元素为纯文本-->
  <!ELEMENT address (#PCDATA)><!--定义address子元素为纯文本-->

XML Schema

XML Schema的概述

• XML Schema比DTD更为复杂，提供了更多的功能
• XML Schema提供了数据类型、格式限定、数据范围等特性XMLX
• XML Schema是W3C标准

XML Schema文件的具体例子

直接上代码：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!--人力资源管理系统-->
<!--调用hr-scheam.xsd文件-->
<hr xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"  xsi:noNamespaceSchemaLocation="hr-schema.xsd">
    <employee no="3309">
        <name>张三</name>
        <age>19</age>
        <salary>4000</salary>
        <department>
            <dname>会计部</dname>
            <address>XX大厦-B103</address>
        </department>
    </employee>

    <employee no="3310">
        <name>李四</name>
        <age>23</age>
        <salary>4000</salary>
        <department>
            <dname>工程部</dname>
            <address>XX大厦-B104</address>
        </department>
    </employee>
</hr>

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
    <xs:element name="hr">
        <!--complexType标签含义是复杂节点，包含子节点时必须使用这个标签-->
        <xs:complexType>
            <!--sequence标签包含是子节点必须严格书写，-->
            <xs:sequence>
                <xs:element name="employee"  maxOccurs="10"><!--定义employee节点出现的次数-->
                    <xs:complexType>
                        <xs:sequence><!--说明前后顺序-->
                            <xs:element name="name" type="xs:string"> </xs:element><!--代表的是name子元素是字符串类型，且不能拥有子节点-->
                            <xs:element name="age">
                                <!--设置age属性的简单类型约束-->
                                <xs:simpleType>
                                    <xs:restriction base="xs:integer">
                                        <xs:minInclusive value="18"></xs:minInclusive>
                                        <xs:maxInclusive value="60"></xs:maxInclusive>
                                    </xs:restriction>
                                </xs:simpleType>
                            </xs:element>
                            <!--代表的是salary只允许输入整型，不能拥有子节点-->
                            <xs:element name="salary" type="xs:integer"></xs:element>
                            <!--代表的是department，拥有子节点-->
                            <xs:element name="department">
                                <xs:complexType><!--说明含有子节点-->
                                    <xs:sequence><!--说明前后顺序-->
                                        <!--代表的是：department节点下的两个子节点，且不能含有其他子节点-->
                                        <xs:element name="dname" type="xs:string"></xs:element>
                                        <xs:element name="address" type="xs:string"></xs:element>
                                    </xs:sequence>
                                </xs:complexType>
                            </xs:element>
                        </xs:sequence>
                        <!--定义employee的no属性，必须是string类型，required表示的是employee下必须存在的-->
                        <xs:attribute name="no" type="xs:string" use="required"> </xs:attribute><!--定义节点中的属性，名字与数据类型-->
                    </xs:complexType>
                </xs:element>
            </xs:sequence>
        </xs:complexType>
    </xs:element>
</xs:schema>