XML 的中阶知识巩固之 XML Schema 其一

用过 XML 的人都知道可用 DTD(Document Type Definition) 来验证语法,不过微软主导了新一代验证语法的 XML Schema,并且风头正劲,大有一统江湖之势。看看我们身边的几个变化就明白了。

web.xml 从 web-app_2_3.dtd 到 web-app_2_4.xsd
spring 配置文件从 spring-beans.dtd 到 spring-beans-2.0.dtd 到 spring-beans-2.0.xsd,直至灵活的自定义 Schema
quartz_jobs.xml 配置文件从 job_scheduling_data_1_5.dtd 到 job_scheduling_data_1_5.xsd

XML Schema 简介

XML Schema 是一个比 DTD 具有更细致描述语法功能的验证技术,并且它本身也是一个 XML 文件,不像 DTD 用是是独有的语法。既然 XML Schema 和 DTD 都是用来验证 XML 的,并能大抢风头,固然有它值得称道的地方。所以先说说 DTD 的的不足和 XML Schema 的特点。

1)DTD 使用自有语法,XML Schema 本身就为 XML 件,避免了学习新的语法。

2)DTD 对数据类型支持极有限,也就 #PCDATA,而 XML Schema 可支持字符串、整数、浮点数;布尔值、时间、日期等。

3)DTD 所支持的结构定义灵活性过低,可以表示 ?(零个或一个),*(零个或多个),+(一个或多个),但对于像正则表达式的 {m,n} 无能为力;而 XML Schema 有了 minOccur 和 maxOccur 达到控制子元素出现 的次数的目的。

4)DTD 属于封闭式架构,也就是所有 XML 文件中所要用的标记与属性都必须先在 DTD 中声明才能被使用。而 XML Schema 采用开放式架构,不要求 XML 中所有的元素与属性必须先声明再使用。

5)一个 XML 的 DTD 将会作用于整份 XML 文件,而无法将 XML 文件的某部分指定另外的 DTD。而 XML Schema 可针对个别元素指定不同的 Schema,最小的切割单位可以是一个标记。
        这就是我们看到应用 DTD 的 web.xml 要在最前面写上 <!DOCTYPE web-app PUBLIC ......web-app_2_3.dtd">,它作用与整份文档。
        注意到应用 XML Shema 的 web.xml,Shema 是指定为 web-app 的属性,<web-app xsi:schemaLocation="......web-app_2_4.xsd">,其他元素可单独指定 XML Schema。

6)XML Schema 由于是一个 XML 文件,所以可通过 DOM 动态修改语法规则,而 DTD 做不到。除此之外,XML Schema Extension 还允许新增一些额外的信息以辅助描述数据。

7)XML Schema 使用的是命名空间,因此具有可扩展性。这一点在 spring 2.x 的配置文件中身手大显,支持自定的 XML Schema,如引入 spring-aop-2.0.xsd 和 spring-tx-2.0.xsd,分别用 <aop:config> 和 <tx:advice> 等。

XML Schema 的基础

XML Schema 虽然是由微软首先提出,也已被 W3C 接受并审查,但仍然衍生出两个标准来,MS 的和 W3C 的。微软的 XML Schema 版本称为 XDR(XML Data Reduced),Schema 扩展名为 "xml";而 W3C 的 XML Schema 版本则称为 XSD(XML Schema Definition) 或 XSDL(XML Schema Definition Language),扩展名为 "xsd"。而本人主要守在 Java 阵营,基本使用的都是 XSD,看我们的新式 web.xml 和 spring 配置文件就用的 xsd 文件,因此以 W3C 标准来介绍 XML Schema 的使用。

XML 都可以在内部或外面使用 DTD 或 Schema,但对于外部的 DTD 用的是 <!DOCTYPE> 指定,而外部的 Schema,XML 要借助于命名空间。如

<programming_team xmlns="x-schema:schema1.xml">
    <programmer>Fred Samson</programmer>
</programming_team>

微软件的东西(像 Internet Explorer)看到了以 "x-schema:" 开头的命名空间就知道是指向一个模式(关于如果在 XML 内部声明使用 Schema,可以参考 BlogJava 的数据备份生成的 MyBlogData.xml 文件)。

然而一般情况下(W3C),为文档节点指向一个模式的命名空间,参照 Spring 2.0 的 applicationContext.xml 就能很好的理解:

必须为文档中的元素声明一个指向模式的命名空间(如:xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"),XML 解析器从描述中寻找模式,在 xsi:schemaLocation 的属性就能看到命名空间与 Schema  xsd 文件 URI(http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-2.0.xsd) 的对应,在这个 xsd 文件里有一个目标命名空间(targetNamespace),解析器验证了这个目标命名空间与文档的相同时,就可以用它来验证文档的有效性了。

欲加深印象,还可以看看别的使用了 Schema 的常见 XML 文档,如 2.4 的 web.xml 文件,本篇限于篇幅,暂告一段落,后续将更详细说明 W3C 的 XML Schema 的用法。

刚刚看到一个 Tapestry 5 的一个自定义模板写法是(from http://www.javaeye.com/news/3331):

这里 xmlns:t 指定的 http://tapestry.apache.org/schema/tapestry_5_0_0.xsd 除了这是一个 Namespace 的 URI,同时也是一个 Schema 吗?应该不能兼做 Schema 验证的功能。

参考:1. 《XML 与 ASP 网站实作大全》中国铁道出版社,第七章,XML Schema
        2. 《XML 完全探索》中国青年出版社,第五章,创建 XML 模式

类别: XML/DOM. 标签: , . 阅读(48). 订阅评论. TrackBack.

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1 Comment on "XML 的中阶知识巩固之 XML Schema 其一"

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very good!

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