Schema 與DTD的比較 XML Schema 的特性 XML 資料型態 XML Schema 屬性宣告

簡介 現今 XML 最主要的功能是在程式、系統或是公司、組織之間交換資料，所以資料的正確性是相當重要的。資料的結構與格式的正確是基礎要求，這可以透過 XML Schema 或是 Document Type Definition (DTD) 來定義。 XML Schema 提供比 DTD 更多的彈性，且與 XML 語法相容，所以是較好的選擇。

Schema 與 DTD 的比較 DTD 的缺點 DTD 採用與 XML 不同的語法 無法支援名稱空間(Namespace) 僅能支援有限的資料型態 建立於字串取代的延伸機制(參數實體)

XML Schema的特性 XML Schema 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」，可以定義各種XML元素的資料型態。 XML Schema支援名稱空間，比起DTD擁有更大的擴充性。

結構 XML Schema 和 DTD 定義了一篇 XML 文章內可以使用的元素和屬性。XML Schema 提供比 DTD 更嚴格的定義。

結構 常用的Schema元素如下表所示: 元素 說明 schema XML Schema文件的根元素 simpleType 使用者自已定義的資料型態 element 宣告XML元素 complexType 宣告XML元素的子元素 attribute 宣告元素的屬性

XML Schema 資料型態 XML Schema 支援多達四十種以上的資料型態，而且允許使用者自定資料型態，這些資料型態是使用在XML元素和屬性內容。

內建資料型態 <xsd:element name=“code” type=“xsd:string”/> XML Schema支援內建資料型態，能夠直接用來定義XML元素或屬性的內容，如下所示: 上述指令的type屬性使用的就屬於內建資料型態string和decimal，用來定義XML元素code和price內容的資料型態。 <xsd:element name=“code” type=“xsd:string”/> <xsd:element name=“price” type=“xsd:decimal”/>

基本資料型態 XML Schema 內建的資料型態都是由一些基本資料型態所產生，如下表所示: 資料型態 格式說明 string “HELLO” recurringDuration 時間資料 boolean true,1,false,0 uriReference URL網址 float 浮點數字 ID 唯一的號碼 double 雙精度浮點數 IDREF 其他ID屬性值 decimal 數字 ENTITY 實體 timeDuration NOTATION 參考的記法

自訂資料型態 當需要替XML元素或屬性自訂資料型態時，我們需要使用simpleType元素定義所需的資料型態，語法如下所示: <simpleType name=“name” base=“datatypes”> <facets_element value=“value”/> ………… </simpleType>

自訂資料型態(續) 前頁simpleType元素的屬性說明如下: Name屬性：使用者自訂資料型態的名稱。 Base屬性：基底的資料型態，例如：string , boolean , float , double , decimal…等。

自訂資料型態(續) 在simpleType元素的子元素facets_element就是在描述資料型態的細節，如下所示 元素 說明 minInclusive 內容的最小且包含在內的值 maxInclusive 內容的最大且包含在內的值 minExclusive 內容的最小值但不包含在內 maxExclusive 內容的最大值但不包含在內 length 元素內容的長度 minLength 元素內容的最小長度 maxLength 元素內容的最大長度 pattern 正規語言的元素內容 enumeration 定義列舉元素內容

自訂資料型態(續) 定義數字範圍： 使用simpleType元素定義一個範圍的數字資料型態，例如訂購的數量最少為1，最大為100，如下所示： 上述指令轉換成數學運算示可表示成： 0＜＝OrderQuantity<=100 <simpleType name=“OrderQuantity” base=“integr”> <minInclusive value=“1”/> <maxInclusive value=“100”/> </simpleType>

自訂資料型態(續) 定義列舉的元素內容 如果元素內容為列與清單中的其中之一，如：色彩值紅、白、黑、和藍，如下所示。 <simpleType name=“color” base=“string”> <enumeration value=“red”/> <enumeration value=“white”/> <enumeration value=“blue”/> <enumeration value=“black”/> </simpleType>

自訂資料型態(續) 正規語法 當我們需要定義一個字串的模型如 02-22222222時，可以用以下的指令： <simpleType name=“PhoneNumver” base=“string”> <length value=“11”/> <pattern value=“\d{2}-\d{8}”/> </simpleType>

自訂資料型態(續) 上頁的\d代表數字，前二位，後八位，中間有個“-”符號，一些常用的正規語法如下： 正規語法 範例 Chap\d \d為數字，例如Chap1,Chap2 a*b *為任何次數的重複字元，例如b、ab、aab [xyz]a []內的字元為任一，例如xa、ya、za b?c ?為0或1，例如c、bc a+b +為最小一次重覆字元，例如ab、aab、aaab [a-d]x 定義範圍，例如ax、bx、cx、dx a{1,3}x 定義字元個數為1到3，例如ax、aax、aaax

XML元素宣告 XML Schema的目的就是在宣告XML文件的元素，目前共有兩種方法進行宣告，第一種是參考其他已經定義好的資料型態，另一種就是使用complexType元素同時定義字元素和資料型態，首先我們先來看看第一種元素宣告，使用的為element元素，基本的語法如下所示： <element name=“name” type=“type“ minOccurs=“int” maxOccurs=“int”/>

XML元素宣告(續) 上頁的宣告各屬性參數說明如下： name屬性：此為XML元素名稱。 type屬性：XML元素內容的資料型態，可為內建資料型態、simpleType和complexType　元素宣告的資料或名稱型態。 minOccurs屬性：元素最少出現的次數。 maxOccurs屬性：元素最多出現的次數，如為unbounded表示無限次數。

XML元素宣告(續) minOccurs和maxOccurs屬性值和其意義，相對於DTD指令如下表所示： minOccurs 說明 ０ １ 0或1，相當於DTD的「?」 出現一次 Unbounded 0或無限，相當於DTD的「*」 unbounded 1或無限，相當於DTD的「+」

內建資料型態 如果XML元素內容為內建資料型態，且沒有擁有其他子元素，此時便可直接使用內建資料型態宣告XML元素。 上述element元素宣告一個title的XML元素，此元素為字串string，而且只會出現一次。 <element name=“title” type=“string” minOccurs=“1” maxOccurs=“1”/>

內建資料型態(續) 如果XML擁有固定值，此時可使用fixed屬性指定元素值。 上述XML元素zero的值為0，因為我們使用fixed屬性指定其值。 <element name=“zero” type=“unsignedByte” fixed=“0” minOccurs=“1” maxOccurs=“1”/>

simpleType元素 對於比較複雜的資料型態，例如：ISBN圖書書號，我們可以用simpleType元素定義所需的新資料型態，如下： <simpleType name=“ISBNType” base=“string”> <pattern value=“\d{3}-\d{3}-\d{3}-\d{1}”/> </simpleType>

simpleType元素(續) 在定義好所需的資料型態後，我們就可以使用此型態宣告XML元素： 上述元素定義XML的ISBN元素，使用的資料型態就是上頁定義的ISBNType，則所呈現的資料舉例如下： ex:957-717-658-5 <element name=“ISBN” type=“ISBNType” minOccurs=“1” maxOccurs=“1”/>

complexType元素 如果XML元素擁有子元素，此時我們就需要使用complexType元素的子元素名稱和型態 <complexType name=“name” content=“elementOnly”> <element …/> </complexType> 上述的complexType元素的屬性參數說明如下： name屬性：此為資料型態的名稱。 content屬性：說明元素的內容為何，值elementOnly表示在宣告XML元素，值mixed表示宣告元素和屬性，值empty表示此為空元素。

complexType元素(續) <complexType name=“bookType” content=“elementOnly”> 　 <element name=“code” type=“string”/> <element name=“title” type=“string”/> <element name=“authorlist” type=“authorlsitType”/> <element name=“price” type=“decimal”/> </complexType> 上述的complexType元素定義了bookType的內容，也就是子元素code、title、authorlist和price，其中authorlist也是另一個complexType元素。

complexType元素(續) <element name=“book” type=“bookType” minOccurs=“1” maxOccurs=“unbounded”/> 上述這個元素出現次數最少為1，最多為無限，使用的bookType是上頁所宣告的一個complexType元素所建立的名稱型態，所以book元素擁有子元素code、title、authorlist和price。。

complexType元素(續) complexType元素的語法除了屬性外，其本身還擁有一些指令的子元素，如下: 子元素 說明 sequence XML子元素需依順序出現 choice 可以是XML子元素的任一個或數個 group 將基本的XML子元素建立成為一個群組 element 宣告XML元素 attribute 宣告XML屬性

complexType元素(續) 我們也可以用另一種方式，直接在element元素使用complexType子元素定義XML元素的子元素和屬性，如下： <element name=“name”> <complexType> ….. </complexType> </element>

sequence順序元素 sequence元素可以宣告XML子元素出現的順序，例如：book元素的子元素依序為code、title、authorlist和price，如下： <complexType name=“bookType” content=“elementOnly”> <sequence> 　 <element name=“code” type=“string”/> <element name=“title” type=“string”/> <element name=“authorlist” type=“authorlsitType”/> <element name=“price” type=“decimal”/> </sequence> </complexType>

choice選項元素 如果XML元素出現的次數允許選擇，也可能重覆出現，也可能不出現，choice可指定那些XML元素為選項元素： 　 <element name=“a” type=“string minOccurs=“1” maxOccurs=“1”/> <element name=“b” type=“string” minOccurs=“1” maxOccurs=“1”/> <element name=“c” type=“stringl” minOccurs=“1” maxOccurs=“1”/> </choice> 上述指令為三選一，只能為a,b,c元素其中之一。

choice選項元素(續) 如果有需要重覆出現，choice需要指定屬性。如下： <choice minOccurs=“0” maxOccurs=“unbounded”> ………… </choice> 上述元素屬性minOccurs和maxOccurs指出choice元素下的XML元素允許出現無限次，也可以為零次。

empty空元素 如果XML元素為空元素，只需指定complexType元素的content屬性即可 <element name=“image” minOccurs=“1” maxOccurs=“1”> <complexType content=“empty”> <attribute name=“file” type=“string” use=“required”/> </complexType> </element> 上述元素image並沒有內容，只擁有屬性file，此時合法的元素如下: <image file=“f1234.gif”/>

group群組元素 對於XML文件一些基本的XML元素，我們可以將它們給合成為一個group元素，例如：code,title,authorlist和price元素。 <group name=“bookData”> <sequence> 　 <element name=“code” type=“string”/> <element name=“title” type=“string”/> <element name=“authorlist” type=“authorlsitType”/> <element name=“price” type=“decimal”/> </sequence> </group>

group群組元素(續) 上述的group元素將code,title,authorlist和price建立成一個稱為bookData的群組，在建立好群組後，我們可以在宣告時直接使用此群組，下頁說明如何使用。

group群組元素(續) <complexType name=“bookType” content=“elementOnly”> 　<sequence> <group ref=“bookData” minOccurs=“1” maxOccurs=“1”/> <element name=“image” minOccurs=“1” maxOccurs=“1”> <complexType content=“empty”> <attribute name=“file” type=“string” use=“required”/> </complexType> </element> </sequence> 上述的group元素使用ref屬性指定使用的群組，並可以指定出現的次數，不過請注意group元素需在真的參考前宣告。

XML Schema屬性宣告 使用XML Schema宣告XML元素後，接下來就是宣告XML元素的屬性，基本上屬性的宣告方式有兩種，一種使用內建資料型態或simpleType元素的自訂資料型態，另一種是在宣告同時，使用simpleType元素宣告所需的資料型態。

XML元素屬性 如果XML元素擁有屬性，我們就需要在宣告complexType元素或element元素時，同時宣告元素的屬性，使用的就是attribute元素，其語法如下： <attribute name=“name” type=“simple_type” use=“how_its_used” value=“value”/>

XML元素屬性(續) 上頁attribute元素可以宣告XML元素的屬性，一個attribute元去宣告一個屬性，其屬性參數的說明如下： Name屬性：XML元素的屬性名稱。 Type屬性：屬性的資料型態，可以使用內建或simpleType元素定義的資料型態。 Use/value屬性：這兩個屬性擁有關連性，use屬性為XML屬之的使用方式，不同的使用方式擁有不同的value屬性值，詳細的說明，如下表所示。

XML元素屬性(續) Use屬性值 Value屬性值 說明 Optional N/A Required N/A或預設值 Default Fixed 屬性如果存在，其內容一定是value屬性值

complexType元素的屬性 當使用attribute元素宣告XML屬性，通常都屬於complexType元素的子元素，如果complexType元素同時宣告有元素和屬性，此時的content屬性值為mixed。 <complexType name=“bookType” content=“mixed”> <sequence> …. </sequence> <attribute name=“sales” use=“required” type=“boolean”/> </complexType>

complexType元素的屬性(續) 上頁的attribute元素宣告一個sales屬性required表示為必須的屬性，宣告的屬性屬於此complexType元素的element元素，也就是book元素，如下： <element name=“book” type=“bookType” minOccurs=“1” maxOccurs=“unbounded”/> 上述的element元素宣告一個XML元素book，這個元素擁有屬性sales。

Element元素的屬性 同樣的attribute也可以屬於element元素的子元素，例如XML元素book擁有屬性code，如下所示： <element name=“book” type=“string”> <attribute name=“code” type=“string” use=“required”/> </element> 上述指示使用element元素宣告一個XML元素book後，同時也使用attribute宣告此元素的屬性code。

宣告XML屬性同時宣告資料型態 如果屬性值不是使用內建的資料型態，此時我們可以在宣告屬性時，同時使用simpleType元素宣告屬性的資料型態。 <attribute name=“name” use=“how_its_used” value=“value”> <simpleType base=“simpleType”> …………. </simpleType> </attribute>

attributeGroup元素 如同宣告XML元素時使用group群組元素，XML屬性一樣也可以使用attributeGroup元素建立群組屬性，例如：將原來圖書資料的XML元素都改為屬性內容，如下 <attributeGroup name=“bookAttr”> 　 <element name=“code” type=“string” use=“required”/> <element name=“title” type=“string” use=“required” /> <element name=“author” type=“string” use=“required” /> <element name=“price” type=“decimal” use=“required” /> </attributeGroup>

attributeGroup元素(續) 上頁群組屬性bookAttr宣告code,title, author和price屬性，接著可以在宣告XML元素book時，直接套用群組屬性，如下： <element name=“image” minOccurs=“1” maxOccurs=“1”> <complexType content=“empty”> <attributeGropu ref=“bookAttr”/> </complexType> </element>

attributeGroup元素(續) 上頁attributeGroup元素使用ref屬性參考群組屬性bookAttr，也就是說XML元素book將擁有群組屬性的所有屬性，如下： <book code=“F8931” title=“XML Schema探討” author=“JACK” price=“500”/>