详解XML中的模式Schema

XML模式是一种用于验证XML文档的规范。在XML模式中，可以定义元素、属性和其它与文档相关的内容。XML模式通常使用XSD（XML Schema Definition）语言进行定义。

XSD基础语法

在XSD中，可以使用以下结构定义一个元素：

<xs:element name="element_name" type="data_type" />

其中，name属性定义了元素的名称，type属性定义了元素的数据类型。例如：

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

这个定义了一个名称为product_name、数据类型为字符串类型的元素。

如果要定义一个元素包含子元素，可以使用complexType关键字：

<xs:element name="product">
  <xs:complexType>
    <xs:sequence>
      <xs:element name="product_name" type="xs:string" />
      <xs:element name="product_price" type="xs:decimal" />
    </xs:sequence>
  </xs:complexType>
</xs:element>

这个定义了一个名称为product的元素，它包含了product_name和product_price两个子元素。

XSD数据类型

XSD支持多种数据类型，包括：

• xs:string：字符串类型
• xs:decimal：十进制数类型
• xs:integer：整数类型
• xs:boolean：布尔类型
• xs:date：日期类型
• xs:time：时间类型
• xs:dateTime：日期和时间类型

示例一：验证XML文档

下面是一个简单的XML文档示例：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<products>
  <product>
    <product_name>Product A</product_name>
    <product_price>19.99</product_price>
  </product>
  <product>
    <product_name>Product B</product_name>
    <product_price>29.99</product_price>
  </product>
</products>

我们可以使用XSD来验证这个XML文档是否符合规范。下面是一个对应的XSD定义：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
  <xs:element name="products">
    <xs:complexType>
      <xs:sequence>
        <xs:element name="product" maxOccurs="unbounded">
          <xs:complexType>
            <xs:sequence>
              <xs:element name="product_name" type="xs:string" />
              <xs:element name="product_price" type="xs:decimal" />
            </xs:sequence>
          </xs:complexType>
        </xs:element>
      </xs:sequence>
    </xs:complexType>
  </xs:element>
</xs:schema>

这个XSD定义了一个名称为products的元素，它包含了一个名称为product的子元素，而每个子元素都包含了product_name和product_price两个子元素。maxOccurs属性指定了每个product元素的实例可以出现的最多次数。这里使用了特殊值unbounded，表示其可以出现任意次。

我们可以使用XSD处理器（如XMLSpy）来验证这个XML文档是否符合规范。

示例二：使用XSD生成Java类

XSD可以被用于生成Java类。下面是一个XSD定义示例：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
  <xs:element name="person">
    <xs:complexType>
      <xs:sequence>
        <xs:element name="name" type="xs:string"/>
        <xs:element name="age" type="xs:int"/>
        <xs:element name="address">
          <xs:complexType>
            <xs:all>
              <xs:element name="street" type="xs:string"/>
              <xs:element name="city" type="xs:string"/>
              <xs:element name="state" type="xs:string"/>
              <xs:element name="zip" type="xs:decimal"/>
            </xs:all>
          </xs:complexType>
        </xs:element>
      </xs:sequence>
    </xs:complexType>
  </xs:element>
</xs:schema>

使用Java的XJC工具可以将这个XSD定义转换为对应的Java类，命令如下：

xjc myschema.xsd

命令执行后，XJC工具将生成以下Java类：

@XmlAccessorType(XmlAccessType.FIELD)
@XmlType(name = "", propOrder = {
    "name",
    "age",
    "address"
})
@XmlRootElement(name = "person")
public class Person {

    @XmlElement(required = true)
    protected String name;
    protected int age;
    @XmlElement(required = true)
    protected Person.Address address;

    // 对应内部的Address类
    @XmlAccessorType(XmlAccessType.FIELD)
    @XmlType(name = "", propOrder = {
        "street",
        "city",
        "state",
        "zip"
    })
    public static class Address {

        @XmlElement(required = true)
        protected String street;
        @XmlElement(required = true)
        protected String city;
        @XmlElement(required = true)
        protected String state;
        protected BigDecimal zip;

        // 各个属性的getter/setter方法
    }

    // 各个属性的getter/setter方法
}

这个Java类对应了XSD中定义的person元素。这个类包含了一个name字符串元素、一个age整数元素和一个内部的Address类，这个类又包含了一些字符串和数字元素。

我们可以在Java应用程序中使用这个类来处理XML数据。