Schema Structure小结 - 王朝网络

1． Schema机制：

a) Simple Type和Complex Type

由于XML文档被组织成树状结构，因此，我们可以按照节点所处的位置把他们区分为叶子节点和内部节点。Simple Type是Schema引入以表示叶子节点类型的，而Complex Type是用来表示内部节点类型的。因此，对于Simple Type我们关心的是她所允许的值，也就是在Datatypes中所说的Lexical Space，Value Space以及facet。而对于Complex Type，她反映的是文档的结构，所以，对于Complex Type我们关心的是她怎么定义节点之间的关系。

b) Content Models

Content model

Mixed

Complex

Simple

Empty

Child elements

Yes

Child text

Yes

注：由于Complex Type用于定义内部节点，Content Model用于表示该节点所包含子节点的类型。

Empty Content Complex Type：表示节点不包含任何文本和子节点的Complex Type类型。

Simple Content Complex Type：表示节点只包含文本的Complex Type类型。

Complex Content Complex Type：表示节点只包含子节点的Complex Type类型。

Mixed Content Complex Type：表示节点的子节点当中既包含文本又能包含子节点的Complex Type类型。

c) 定义Complex Type的语法：

<complexType

abstract = boolean : false

block = (#all | List of (extension | restriction))

final = (#all | List of (extension | restriction))

id = ID

mixed = boolean : false

name = NCName

sequence)?, ((attribute | attributeGroup)*, anyAttribute?))))

</complexType>

2． Simple Content Complex Type

a) 说明：我们不能直接定义Simple Content Complex Type类型，而必须通过对已有的Simple Type或者Simple Content进行扩展或约束得到。

b) Simple Content的扩展（extension）

i. 说明：对基类型进行扩展，定义额外的属性。

ii. 语法：

<extension

base = QName

id = ID

Content: (annotation?, ((attribute | attributeGroup)*, anyAttribute?))

</extension>

iii. 例子：

Schema：

<xs:element name="title">

<xs:complexType>

<xs:simpleContent>

<xs:extension base="xs:string">

<xs:attribute name="note" type="xs:token"/>

</xs:extension>

</xs:simpleContent>

</xs:complexType>

</xs:element>

XML：

c) Simple Content的约束（restriction）

i. 说明：可以对基类型中，已定义的内容和属性进行约束。通过修改属性的use属性，可以禁止该属性的出现。约束后的类型是基类型的子集。

ii. 语法：

<restriction

base = QName

id = ID

Content: (annotation?, (simpleType?, (minExclusive | minInclusive | maxExclusive

enumeration | whiteSpace | pattern)*)?, ((attribute | attributeGroup)*,

anyAttribute?))

iii. 例子：

Schema：

<xs:element name="title">

<xs:complexType>

<xs:simpleContent>

<xs:restriction base="xs:string">

<xs:maxLength value="5"/>

</xs:restriction>

</xs:simpleContent>

</xs:complexType>

</xs:element>

XML：

<title>Hello</title>

d) 两种方法的比较：

扩展的方式只能增加新的属性，而不能对基类型当中的文本和属性进行任何的约束和修改。相比之下，约束的方式显得更加灵活，她能够增加对基类型中的文本和属性的约束。

3． Complex Content Complex Type

a) 说明：我们能够通过Compositor和Partical的方式，直接定义Complex Content Complex Type类型，也能够通过扩展和约束的方式，对已有的Complex Content Complex Type类型进行扩展。

b) 通过Compositor和Partical定义Complex Content Complex Type

Compositor和Partical用于定义子节点及其之间的关系。其中Compositor用于说明子节点之间的出现顺序，Partical用于说明都包含了哪些子节点。Schema定义的Compositor包括：sequence，choice，all；Partical包括：element，sequence，choice，any和group。

i. sequence

1. 说明：sequence中的Partical必须按顺序出现。

2. 语法：

<sequence

id = ID

maxOccurs = (nonNegativeInteger | unbounded) : 1

minOccurs = nonNegativeInteger : 1

Content: (annotation?, (element | group | choice | sequence | any)*)

</sequence>

3. 例子：

Schema：

<xs:element name="author">

<xs:complexType>

<xs:sequence>

<xs:element name="name" type="xs:string"/>

<xs:element name="born" type="xs:string"/>

</xs:sequence>

<xs:attribute name="id" type="xs:string"/>

</xs:complexType>

</xs:element>

XML：

</author>

ii. choice

1. 说明：choice中的Partical只能出现其中的一个。

2. 语法：

<choice

id = ID

maxOccurs = (nonNegativeInteger | unbounded) : 1

minOccurs = nonNegativeInteger : 1

Content: (annotation?, (element | group | choice | sequence | any)*)

</choice>

3. 例子：

Schema：

<xs:element name="author">

<xs:complexType>

<xs:choice>

<xs:element name="name" type="xs:string"/>

<xs:element name="born" type="xs:string"/>

</xs:choice>

<xs:attribute name="id" type="xs:string"/>

</xs:complexType>

</xs:element>

XML：

</author>

iii. all

1. 说明：all中的Partical可以按任何顺序组合出现，但all中的Partical的maxOccurs属性只能小于或等于1。

2. 语法：

<all

id = ID

maxOccurs = 1 : 1

minOccurs = (0 | 1) : 1

Content: (annotation?, element*)

</all>

3. 例子：

Schema：

<xs:element name="author">

<xs:complexType>

<xs:all>

<xs:element name="name" maxOccurs="1" type="xs:string"/>

<xs:element name="born" maxOccurs="1" type="xs:string"/>

</xs:all>

<xs:attribute name="id" type="xs:string"/>

</xs:complexType>

</xs:element>

XML：

</author>

c) Complex Content的扩展（extention）

i. 说明：对基类型进行扩展，定义额外的元素和属性。

ii. 语法：

<extension

base = QName

id = ID

Content: (annotation?, ((group | all | choice | sequence)?, ((attribute |

attributeGroup)*, anyAttribute?)))

</extension>

iii. 例子：

Schema：

父类型：

<xs:complexType name="basePerson">

<xs:choice>

<xs:element name="author" type="xs:string"/>

<xs:element name="character" type="xs:string"/>

</xs:choice>

</xs:complexType>

子类型：

<xs:element name="person">

<xs:complexType>

<xs:complexContent>

<xs:extension base="basePerson">

<xs:sequence>

<xs:element name="editor" type="xs:string"/>

</xs:sequence>

</xs:extension>

</xs:complexContent>

</xs:complexType>

</xs:element>

XML：

</person>

注：子类型的定义等价于：

<xs:complexType name="person">

<xs:complexContent>

<xs:sequence>

<xs:choice>

<xs:element name="author" type="xs:string"/>

<xs:element name="character" type="xs:string"/>

</xs:choice>

<xs:sequence>

<xs:element name="editor" type="xs:string"/>

</xs:sequence>

</xs:complexContent>

</xs:complexType>

d) Complex Content的约束（restriction）

i. 说明：可以对基类型中，已定义的内容和属性进行约束。通过修改元素的maxOccurs属性，可以限制元素的出现，通过修改属性的use属性，可以限制属性的出现。约束后的类型是基类型的子集。

ii. 语法：

<restriction

base = QName

id = ID

Content: (annotation?, (group | all | choice | sequence)?, ((attribute |

attributeGroup)*, anyAttribute?))

</restriction>

iii. 例子：

Schema：

父类型：

<xs:complexType name="person">

<xs:sequence>

<xs:element name="name" type="xs:string"/>

<xs:element name="born" type="xs:string"/>

</xs:sequence>

<xs:attribute name="id" type="xs:string"/>

</xs:complexType>

子类型：

<xs:element name="author">

<xs:complexType>

<xs:complexContent>

<xs:restriction base="person">

<xs:sequence>

<xs:element name="name" type="xs:string"/>

</xs:sequence>

</xs:restriction>

</xs:complexContent>

</xs:complexType>

</xs:element>

XML：

</author>

注：通过约束得到新类型时，对于元素部分，我们需要重新书写我们需要的Content内容；

而对于属性部分，我们只需要书写我们希望改变的部分，如果不需要改变，则可以不书写。

e) 两种方法的比较

与扩展Simple Content的两种方法相似，extension方法只能在父类型的结尾部分增加新的节点或者属性，而不能对父节点中的节点或属性的类型进行修改。而restriction则可以通过重新书写Content和Attribute的方式，重新定义子类型的各部分内容。另外，这两种方法是非对称的，即通过一次extension和restriction不能得回到原来的类型。对于使用扩展方法，符合扩展类的XML文件内容，不一定符合基类。而对于约束方法，符合扩展类的XML内容，也必须符合基类。

4． Mixed Content Complex Type

a) 说明：我们能够通过complexType声明中的mixed属性，定义Mixed Content Complex Type类型。也能够通过扩展和约束的方式，对Mixed Content Complex Type进行扩展。

b) 通过mixed属性定义Mixed Content Complex Type

i. 例子：

Schema：

<xs:element name="title">

<xs:complexType mixed="true">

<xs:choice>

<xs:element name="em" type="xs:token"/>

<xs:element name="a" type="xs:string"/>

</xs:choice>

<xs:attribute name="lang" type="xs:string"/>

</xs:complexType>

</xs:element>

XML：

…

<em>

…

</title>

c) Mixed Content的扩展（extention）

i. 例子：

Schema：

<xs:element name="title">

<xs:complexType mixed="true">

<xs:complexContent mixed="true">

<xs:extension base="…">

<xs:choice>

<xs:element name="strong" type="xs:string"/>

</xs:choice>

</xs:extension>

</xs:complexContent>

</xs:complexType>

</xs:element>

d) Mixed Content的约束（restriction）

i. 例子：

Schema：

<xs:element name="title">

<xs:complexType mixed="true">

<xs:complexContent mixed="true">

<xs:restriction base="…">

<xs:choice>

<xs:element name="a" type="xs:string"/>

</xs:choice>

<xs:attribute name="lang"/>

</xs:restriction>

</xs:complexContent>

</xs:complexType>

</xs:element>

e) Complex Content Complex Type和Mixed Content Complex Type之间的相互扩展

Complex -> Mixed(E) forbidden

Mixed -> Complex(E) forbidden

Complex -> Mixed(R) forbidden

Mixed -> Complex(R) ok

5． Empty Content Complex Type

a) 说明：我们可以通过两种方式来定义Empty Content，一种是通过禁止Simple Content Complex Type中的文本内容出现，另一种是通过禁止Complex Content Complex Type中的元素出现。

b) 通过Simple Content定义Empty Content

i. 例子：

Schema：

<xs:element name="br">

<xs:complexType>

<xs:simpleContent>

<xs:extension base="xs:string">

<xs:enumeration value=""/>

</xs:extension>

</xs:simpleContent>

</xs:complexType>

</xs:element>

c) 通过Complex Content定义Empty Content

i. 例子：

Schema：

<xs:element name="br">

<xs:complexType/>

</xs:element>

d) 对基于Simple Content的Empty Content进行扩展和约束

由于是基于Simple Content的，所以在扩展时，我们可以增加额外的属性，而在约束时可以约束文本的内容。

e) 对基于Complex Content的Empty Content进行扩展和约束

由于是基于Complex Content的，所以在扩展时，我们可以增加额外的属性和元素，而在

约束时可以约束属性和元素的内容。

6． XML文档结构抽象：

注：XML文档的结构从抽象来说，就是E（元素节点），A（属性节点），T（文本节点）之间的一个组合关系。而根据这些节点的特性要求，他们的关系只能表现为以下几种：属性定义（A）；空元素节点（E()）；元素节点包含属性节点（E(A)）；元素节点包含文本节点（E(T)）；元素节点包含元素节点（E(E)）；元素节点包含元素节点和文本节点（E(A,T)）；元素节点包含元素节点和属性节点（E(E,A)）；元素节点包含元素节点和文本节点（E(E,T)）；元素节点包含元素节点，属性节点和文本节点（E(E,A,T)）。而DTD和Schema的作用就是定义这9中组合关系的规则。

7．属性定义（A）

a) 语法：

<attribute

default = string

fixed = string

form = (qualified | unqualified)

id = ID

name = NCName

ref = QName

type = QName

use = (optional | prohibited | required) : optional

Content: (annotation?, simpleType?)

</attribute>

b) 例子：

8．空元素节点（E()）

a) 语法：使用Empty Content Complex Type

b) 例子：

<xs:element name="test">

<xs:complexType/>

</xs:element>

9．元素节点包含属性节点（E(A)）

a) 语法：使用Empty Content Complex Type

b) 例子：

<xs:element name="test">

<xs:complexType>

</xs:complexType>

</xs:element>

10．元素节点包含文本节点（E(T)）

a) 语法：使用Simple Content Complex Type

b) 例子：

<xs:element name="title">

<xs:complexType>

<xs:simpleContent>

<xs:extension base="xs:string"/>

</xs:simpleContent>

</xs:complexType>

</xs:element>

11．元素节点包含元素节点（E(E)）

a) 语法：使用Complex Content Complex Type

b) 例子：

<xs:complexType name="person">

<xs:complexContent>

<xs:sequence>

<xs:choice>

<xs:element name="author" type="xs:string"/>

<xs:element name="character" type="xs:string"/>

</xs:choice>

</xs:sequence>

</xs:complexContent>

</xs:complexType>

12．元素节点包含元素节点和文本节点（E(A,T)）

a) 语法：使用Simple Content Complex Type

b) 例子：

<xs:element name="title">

<xs:complexType>

<xs:simpleContent>

<xs:extension base="xs:string">

<xs:attribute name="note" type="xs:token"/>

</xs:extension>

</xs:simpleContent>

</xs:complexType>

</xs:element>

13．元素节点包含元素节点和属性节点（E(E,A)）

a) 语法：使用Complex Content Complex Type

b) 例子：

<xs:element name="author">

<xs:complexType>

<xs:sequence>

<xs:element name="name" type="xs:string"/>

<xs:element name="born" type="xs:string"/>

</xs:sequence>

<xs:attribute name="id" type="xs:string"/>

</xs:complexType>

</xs:element>

14．元素节点包含元素节点和文本节点（E(E,T)）

a) 语法：使用Mixed Content Complex Type

b) 例子：

<xs:element name="title">

<xs:complexType mixed="true">

<xs:choice>

<xs:element name="em" type="xs:token"/>

<xs:element name="a" type="xs:string"/>

</xs:choice>

</xs:complexType>

</xs:element>

15．元素节点包含元素节点，属性节点和文本节点（E(E,A,T)）

a) 语法：使用Mixed Content Complex Type

b) 例子：

<xs:element name="title">

<xs:complexType mixed="true">

<xs:choice>

<xs:element name="em" type="xs:token"/>

<xs:element name="a" type="xs:string"/>

</xs:choice>

<xs:attribute name="lang" type="xs:string"/>

</xs:complexType>

</xs:element>