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Introduction to XML Schema

Introduction to XML Schema. XML Schema. XML Schema 是針對 XML 所發展的新一代驗證機制，其主要的目的是在取代 DTD 。 XML Schema 或稱為 XSD(XML Schema Definition) 原本是微軟提出的規格，在 2001 年 5 月成為 W3C 的建議規格。 XML Schema 不像 DTD 擁有自己的定義語法，它本身就是一份良好格式的 XML 文件。 XML Schema 支援更多 XML 元素的「資料型態」 (Data types) ，可以定義各種 XML 元素的資料型態。

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  1. Introduction to XML Schema

  2. XML Schema • XML Schema是針對XML所發展的新一代驗證機制，其主要的目的是在取代DTD。 • XML Schema或稱為XSD(XML Schema Definition)原本是微軟提出的規格，在2001年5月成為W3C的建議規格。 • XML Schema不像DTD擁有自己的定義語法，它本身就是一份良好格式的XML文件。 • XML Schema支援更多XML元素的「資料型態」(Data types)，可以定義各種XML元素的資料型態。 • XML Schema支援名稱空間，但是DTD不支援，所以XML Schema比DTD擁有更大的擴充性。

  3. XML Schema • XML Schema擁有擴充性：XML Schema是一份XML文件，可以重複使用其它的XML Schema、建立自已的資料型態和同時使用多份XML Schema文件驗證XML文件。 • XML Schema使用XML語法 • XML Schema支援資料型態：可以如同資料庫一般，詳細描述文件內容各元素的資料，並且在不同的元素間輕鬆的轉換資料。 • XML Schema建立保密的資料通訊：XML Schema可以詳細描述傳送XML文件的元素資料，只讓接收者知道是什麼資料

  4. XML Schema的基本架構 • XML Schema文件的基本架構是一份XML文件，其根元素為schema，如下所示：<?xml version="1.0" encoding="Big5"?><xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema” elementFormDefault="qualified“> ……..</xs:schema> • 上述文件架構使用XML Schema基礎名稱空間的字頭xs，其預設使用的的W3C的名稱空間

  5. XML Schema的基本架構 • 在元素schema間的子元素是定義Instance文件的XML元素，常用的Schema元素，如下表所示：

  6. 使用XML Schema • 通常將XML Schema獨立儲存成Schema文件檔案，副檔名為.xsd，在XML的Instance文件指定使用的Schema檔案。<root_node xmlns:xsi= "http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance“ xsi:noNamespaceSchemaLocation="Ch5-2.xsd"> • 在XML文件的根元素指定XML文件使用的XML Schema，xsi為Instance的XML文件預設使用的名稱空間，這也是W3C的名稱空間，如下所示：http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance

  7. 使用XML Schema 01: <?xml version="1.0" encoding="Big5"?> 02: <!--網頁製作徹底研究系列--> 03: <booklist xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 04: xsi:noNamespaceSchemaLocation="Ch5-2.xsd"> 05: <book sales="Y"> 06: <code>F8915</code> 07: <title>ASP網頁製作徹底研究</title> 08: <authorlist> 09: <author>陳會安</author> 10: </authorlist> 11: <price>580</price> 12: </book> 13: <book sales="N"> 14: <code>F8916</code> 15: <title>ASP與IIS4/5網站架設徹底研究</title> 16: <authorlist> 17: <author>陳會安</author> 18: </authorlist> 19: <price>550</price> 20: </book> 21: </booklist>

  8. 使用XML Schema 01: <?xml version="1.0" encoding="Big5"?> 02: <xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" 03: elementFormDefault="qualified"> 04: <xs:element name="booklist"> 05: <xs:complexType> 06: <xs:sequence> 07: <xs:element name="book" type="bookType" maxOccurs="unbounded"/> 08: </xs:sequence> 09: </xs:complexType> 10: </xs:element> 11: <xs:complexType name="bookType"> 12: <xs:sequence> 13: <xs:element name="code" type="xs:string"/> 14: <xs:element name="title" type="xs:string"/> 15: <xs:element name="authorlist" type="authorlistType"/> 16: <xs:element name="price" type="xs:decimal"/> 17: </xs:sequence>

  9. 使用XML Schema 18: <xs:attribute name="sales" use="required"> 19: <xs:simpleType> 20: <xs:restriction base="xs:NMTOKEN"> 21: <xs:enumeration value="N"/> 22: <xs:enumeration value="Y"/> 23: </xs:restriction> 24: </xs:simpleType> 25: </xs:attribute> 26: </xs:complexType> 27: <xs:complexType name="authorlistType"> 28: <xs:sequence minOccurs="1" maxOccurs="5"> 29: <xs:element name="author" type="xs:string"/> 30: </xs:sequence> 31: </xs:complexType> 32: </xs:schema>

  10. XML Schema內建的資料型態 • XML Schema支援內建的資料型態，能夠直接定義XML元素或屬性內容 • <xs:element name="price" type="xs:decimal"/> • <xs:attribute name="lang" type="xs:string" default="Chinese"/> • 上述element和attribute標籤的type屬性使用的屬於內建的資料型態decimal和string，可以定義XML元素price和屬性lang內容的資料型態。

  11. 自訂資料型態simpleType元素 • 若XML Schema內建的資料型態仍不符合使用者的需求時，可使用simpleType元素自訂所需的資料型態 • 所使用的內建資料型態稱為「基底」(Base)資料型態，由從這個資料型態衍生出自訂的資料型態。 • 使用restriction子元素宣告使用的基底資料型態 • <xs:simpleType name="name“> <xs:restriction base="xs:datatypes“> <xs:facets_element value= "value"/> …… </xs:restriction></xs:simpleType>

  12. 自訂資料型態simpleType元素 • restriction元素的子元素facets_element是描述資料型態的細節限制，例如：長度、範圍和列舉清單等

  13. 自訂資料型態simpleType元素 • 定義數字的範圍 -使用simpleType元素定義一個範圍的數字資料型態 • 定義列舉的元素內容 -元素內容為列舉清單的其中之一 <xs:simpleType name="orderQuantity“> <xs:restriction base="xs:integer“> <xs:minInclusive value="1"/> <xs:maxInclusive value="100"/> </xs:restriction></xs:simpleType> <xs:simpleType name="colorType"> <xs:restriction base="xs:string"> <xs:enumeration value="red"/> <xs:enumeration value="white"/> <xs:enumeration value="blue"/> <xs:enumeration value="black"/> </xs:restriction> </xs:simpleType>

  14. 自訂資料型態simpleType元素 • 字串長度與正規語言(Regular Expressions) • 元素值為字串，可以使用length、minLength和maxLength元素定義字串的長度 • 可以使用pattern定義字串比對的正規語言的範本字串 <xs:simpleType name="productCode"> <xs:restriction base="xs:string"> <xs:length value="6" fixed="true"/> </xs:restriction> </xs:simpleType> <xs:simpleType name="phoneNumber"> <xs:restriction base="xs:string"> <xs:pattern value="\d{2}-\d{8}"/> </xs:restriction> </xs:simpleType>

  15. XML元素宣告 • name屬性：此為XML元素名稱。 • type屬性：XML元素內容的資料型態，可以使用內建資料型態、simpleType和complexType元素宣告的資料型態。 • minOccurs屬性：元素最少出現的次數。 • maxOccurs屬性：元素最大出現的次數，值unbounded表示無限次數。 <element name="name" type="type" minOccurs="int" maxOccurs="int"/>

  16. XML文件架構的complexType元素 • complexType元素可以宣告子元素或屬性的名稱和資料型態 • name屬性：此為資料型態的名稱。 • mixed屬性：說明此元素的內容為何，預設值false表示只宣告XML元素，值true表示宣告XML元素和文字內容 <xs:complexType name="name" mixed="true"> <xs:sequence> <xs:element …/> <xs:element …/> </xs:sequence> </xs:complexType>

  17. XML文件架構的complexType元素 • all任易順序排列元素：all元素宣告XML子元素可以使用任易順序出現 • sequence順序元素：sequence元素可以宣告XML子元素出現的順序 <xs:complexType name="bookType"> <xs:all> <xs:element ref="code"/> <xs:element ref="title"/> <xs:element ref="authorlist"/> <xs:element ref="price"/> </xs:all> </xs:complexType> <xs:complexType name="bookType"> <xs:sequence> <xs:element ref="code" minOccurs="1" maxOccurs="1"/> <xs:element ref="title" minOccurs="1" maxOccurs="1"/> <xs:element ref="authorlist" minOccurs="1" maxOccurs="1"/> <xs:element ref="price" minOccurs="1" maxOccurs="1"/> </xs:sequence> </xs:complexType>

  18. XML文件架構的complexType元素 • choice選項元素：指定為選項元素的XML元素 • group群組元素：將基本的XML元素結合成為一個group元素 <xs:choice> <xs:element name="a" type="string" minOccurs="1" maxOccurs="1"/> <xs:element name="b" type="string" minOccurs="1" maxOccurs="1"/> <xs:element name="c" type="string" minOccurs="1" maxOccurs="1"/> </xs:choice> <xs:group name="bookData"> <xs:sequence> <xs:element name="code" type="xs:string"/> <xs:element name="title" type="xs:string"/> <xs:element name="authorlist" type="authorlistType"/> <xs:element name="price" type="xs:decimal"/> </xs:sequence> </xs:group>

  19. 宣告XML元素的屬性 • 在宣告complexType元素或element元素時，同時宣告元素的屬性，使用的是attribute元素 <attribute name="name" type="simple_type" use="how_its_used" default="value" fixed="value"/> <xs:complexType name="bookType"> <xs:sequence> ……. </xs:sequence> <xs:attribute name="instock" use="required" type="xs:boolean"/> </xs:complexType>

  20. attributeGroup元素 • XML屬性一樣也可以使用attributeGroup元素建立群組屬性 • 可以在宣告XML元素book時，直接套用群組屬性 <xs:attributeGroup name="bookAttr"> <xs:attribute name="code" type="xs:ID" use="required"/> <xs:attribute name="title" type="xs:string" use="required"/> <xs:attribute name="author" type="xs:string" use="required"/> <xs:attribute name="price" type="xs:decimal" use="required"/> </xs:attributeGroup> <xs:element name="book" minOccurs="1" maxOccurs="unbounded"> <xs:complexType> <xs:attributeGroup ref="bookAttr"/> </xs:complexType> </xs:element>

  21. 個人履歷表的XML Schema 01: <?xml version="1.0" encoding="Big5"?> 02: <xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"> 03: <xs:element name="resume"> 04: <xs:complexType> 05: <xs:sequence> 06: <xs:element name="gereralinfo" type="gereralinfoType"/> 07: <xs:element name="workinginfo" type="workinginfoType"/> 08: </xs:sequence> 09: </xs:complexType> 10: </xs:element> 11: <xs:complexType name="gereralinfoType"> 12: <xs:sequence> 13: <xs:element ref="name"/> 14: <xs:element ref="birthday"/> 15: <xs:element ref="address"/> 16: <xs:element name="phonelist" type="phonelistType"/> 17: </xs:sequence> 18: </xs:complexType>

  22. 個人履歷表的XML Schema 19: <xs:element name="name" type="xs:string"/> 20: <xs:element name="address" type="xs:string"/> 21: <xs:element name="birthday" type="xs:string"/> 22: <xs:complexType name="phonelistType"> 23: <xs:sequence> 24: <xs:element ref="homephonenumber"/> 25: <xs:element ref="companyphonenumber"/> 26: <xs:element ref="cellphonenumber"/> 27: </xs:sequence> 28: </xs:complexType> 29: <xs:element name="cellphonenumber" type="xs:string"/> 30: <xs:element name="companyphonenumber" type="xs:string"/> 31: <xs:element name="homephonenumber" type="xs:string"/> 32: <xs:complexType name="workinginfoType">

  23. 個人履歷表的XML Schema 33: <xs:sequence> 34: <xs:element name="job" type="jobType" maxOccurs="unbounded"/> 35: </xs:sequence> 36: </xs:complexType> 37: <xs:complexType name="jobType"> 38: <xs:sequence> 39: <xs:element ref="companyname"/> 40: <xs:element ref="title"/> 41: <xs:element ref="description"/> 42: </xs:sequence> 43: <xs:attribute name="code" type="xs:ID" use="required"/> 44: </xs:complexType> 45: <xs:element name="title" type="xs:string"/> 46: <xs:element name="companyname" type="xs:string"/> 47: <xs:element name="description" type="xs:string"/> 48: </xs:schema>

  24. XML Schema基礎名稱空間 • 在XML Schema建議規格擁有兩個基礎名稱空間，第一個是用在Schema文件的Schema URI，如下所示： • http://www.w3.org/2001/XMLSchema • 上述名稱空間是用在Schema文件，通常我們使用名稱空間字頭xs，至於Instance的XML文件則是使用Instance URI，如下所示： • http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance • 上述名稱空間是用在Instance的XML文件，通常使用名稱空間字頭xsi。

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