XML Schema是2001年5月正式發(fā)布的W3C(萬(wàn)維網(wǎng)聯(lián)盟)的推薦標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)數(shù)年的大規(guī)模討論和開(kāi)發(fā)如今終于奠定下來(lái)，成為全球公認(rèn)的XML環(huán)境下首選的數(shù)據(jù)建模工具。
   
  由于XML是SGML(標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)示語(yǔ)言)的一個(gè)子集，它也繼承了SGML用于建模的DTD。使用DTD的好處是可以利用大量現(xiàn)有的DTD工具，使得開(kāi)發(fā)應(yīng)用代價(jià)維持在一個(gè)相對(duì)較低的水平。然而，DTD有不少缺陷：
   
  1. DTD是基于正則表達(dá)式的，描述能力有限；
   
  2. DTD沒(méi)有數(shù)據(jù)類(lèi)型的支持，在大多數(shù)應(yīng)用環(huán)境下能力不足；
   
  3. DTD的約束定義能力不足，無(wú)法對(duì)XML實(shí)例文檔做出更細(xì)致的語(yǔ)義限制；
   
  4. DTD不夠結(jié)構(gòu)化，重用的代價(jià)相對(duì)較高；
   
  5. DTD并非使用XML作為描述手段，而DTD的構(gòu)建和訪問(wèn)并沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的編程接口，無(wú)法使用標(biāo)準(zhǔn)的編程方式進(jìn)行DTD維護(hù)。
   
  XML Schema正是針對(duì)這些DTD的缺點(diǎn)而設(shè)計(jì)的，它完全使用XML作為描述手段，具有很強(qiáng)的描述能力、擴(kuò)展能力和處理維護(hù)能力。
   
   
  XML Schema簡(jiǎn)介
   
   
  XML Schema的主要目的是用來(lái)定義一類(lèi)XML文檔(一個(gè)XML Application)。因此，模式的“實(shí)例文檔”形式常常被用于描述一個(gè)與特定XML Schema相一致的XML文檔。事實(shí)上，文檔實(shí)例和Schema文檔都不是必須要以文檔的形式存在，它們可以以在應(yīng)用之間傳遞的字節(jié)流的形式存在，或者作為一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)記錄及XML的“信息項(xiàng)”的集合存在。然而為了簡(jiǎn)化入門(mén)，我們總是把實(shí)例和模式看作文檔或者文件，認(rèn)為它們總以文檔實(shí)例或是模式文檔的形式存在。
   
  這里我們將結(jié)合一個(gè)實(shí)例來(lái)對(duì)XML Schema進(jìn)行簡(jiǎn)單的概述，希望大家通過(guò)閱讀本節(jié)的內(nèi)容初步掌握的使用方法和XML Schema文檔實(shí)例的具體語(yǔ)義。XML Schema是Web Services技術(shù)中需要使用的一個(gè)基本工具，然而并不是XML Schema的所有特性都會(huì)被廣泛地使用，因此，本文將不對(duì)XML Schema規(guī)范做系統(tǒng)的介紹。
   
  在介紹XML Schema語(yǔ)法之前，先來(lái)考慮一個(gè)XML實(shí)例文檔po.xml。它描述了一個(gè)由家庭產(chǎn)品采購(gòu)/支付應(yīng)用生成的家庭產(chǎn)品購(gòu)買(mǎi)訂單(參閱代碼1)。
   
  <!--代碼 1 po.xml，購(gòu)買(mǎi)訂單的XML實(shí)例文檔-->
  <?xml version="1.0"?>
  <purchaseOrder orderDate="1999-10-20">
  <shipTo country="US">
  <name>Alice Smith</name>
  <street>123 Maple Street</street>
  <city>Mill Valley</city>
  <state>CA</state>
  <zip>90952</zip>
  </shipTo>
  <billTo country="US">
  <name>Robert Smith</name>
  <street>8 Oak Avenue</street>
  <city>Old Town</city>
  <state>PA</state>
  <zip>95819</zip>
  </billTo>
  <comment>Hurry, my lawn is going wild!</comment>
  <items>
  <item partNum="872-AA">
  <productName>Lawnmower</productName>
  <quantity>1</quantity>
  <USPrice>148.95</USPrice>
  <comment>Confirm this is electric</comment>
  </item>
  <item partNum="926-AA">
  <productName>Baby Monitor</productName>
  <quantity>1</quantity>
  <USPrice>39.98</USPrice>
  <shipDate>1999-05-21</shipDate>
  </item>
  </items>
  </purchaseOrder>
   
   
   
  這個(gè)購(gòu)買(mǎi)訂單由一個(gè)跟元素purchaseOrder及其子元素shipTo、billTo、comment和items組成。這些子元素(除了comment)也依次包含了其它的一些子元素。
   
  葉子元素包含的是一個(gè)數(shù)字而不是任何子元素，如USPrice這樣的子元素。元素如果包含子元素或者是帶有屬性的，被稱為復(fù)合類(lèi)型；反之元素如果僅僅包含數(shù)字、字符串或者其它數(shù)據(jù)等，但不包含任何子元素的，則被稱為簡(jiǎn)單類(lèi)型。在這個(gè)實(shí)例文檔中，復(fù)合類(lèi)型和一些簡(jiǎn)單類(lèi)型是在購(gòu)買(mǎi)定單的模式文檔中定義的，而其它一些標(biāo)準(zhǔn)的簡(jiǎn)單類(lèi)型則是作為XML Schema內(nèi)置的簡(jiǎn)單類(lèi)型的形式出現(xiàn)的。
   
  在研究這個(gè)實(shí)例文檔的購(gòu)買(mǎi)訂單模式文檔之前，先介紹一下購(gòu)買(mǎi)訂單實(shí)例文檔和模式文檔之間的聯(lián)系。一個(gè)實(shí)例文檔實(shí)際上并不一定需要引用模式文檔，當(dāng)然，在事實(shí)上的使用中，很多實(shí)例文檔確實(shí)引用了模式文檔，為了使入門(mén)變得更加簡(jiǎn)單，一開(kāi)始我們選擇不引用。同時(shí)假設(shè)任何實(shí)例文檔的處理器即使從購(gòu)買(mǎi)訂單實(shí)例文檔中得不到任何信息，也能夠正確地進(jìn)行購(gòu)買(mǎi)訂單模式文檔的處理。
   
   
  購(gòu)買(mǎi)訂單模式文檔
   
   
  在代碼2，給出了購(gòu)買(mǎi)訂單的模式文檔。文件po.xsd在給出解釋之前，大家可以使用XML的知識(shí)去嘗試?yán)斫膺@個(gè)模式文檔。
   
  <!--代碼 2 po.xsd，購(gòu)買(mǎi)訂單的Schema文檔-->
  <xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
  <xsd:annotation>
  <xsd:documentation xml:lang="en">
  Purchase order schema for Example.com.
  Copyright 2000 Example.com. All rights reserved.
  </xsd:documentation>
  </xsd:annotation>
  <xsd:element name="purchaseOrder" type="PurchaseOrderType"/>
  <xsd:element name="comment" type="xsd:string"/>
  <xsd:complexType name="PurchaseOrderType">
  <xsd:sequence>
  <xsd:element name="shipTo" type="USAddress"/>
  <xsd:element name="billTo" type="USAddress"/>
  <xsd:element ref="comment" minOccurs="0"/>
  <xsd:element name="items" type="Items"/>
  </xsd:sequence>
  <xsd:attribute name="orderDate" type="xsd:date"/>
  </xsd:complexType>
  <xsd:complexType name="USAddress">
  <xsd:sequence>
  <xsd:element name="name" type="xsd:string"/>
  <xsd:element name="street" type="xsd:string"/>
  <xsd:element name="city" type="xsd:string"/>
  <xsd:element name="state" type="xsd:string"/>
  <xsd:element name="zip" type="xsd:decimal"/>
  </xsd:sequence>
  <xsd:attribute name="country" type="xsd:NMTOKEN"
  fixed="US"/>
  </xsd:complexType>
  <xsd:complexType name="Items">
  <xsd:sequence>
  <xsd:element name="item" minOccurs="0" maxOccurs="unbounded">
  <xsd:complexType>
  <xsd:sequence>
  <xsd:element name="productName" type="xsd:string"/>
  <xsd:element name="quantity">
  <xsd:simpleType>
  <xsd:restriction base="xsd:positiveInteger">
  <xsd:maxExclusive value="100"/>
  </xsd:restriction>
  </xsd:simpleType>
  </xsd:element>
  <xsd:element name="USPrice" type="xsd:decimal"/>
  <xsd:element ref="comment" minOccurs="0"/>
  <xsd:element name="shipDate" type="xsd:date" minOccurs="0"/>
  </xsd:sequence>
  <xsd:attribute name="partNum" type="SKU" use="required"/>
  </xsd:complexType>
  </xsd:element>
  </xsd:sequence>
  </xsd:complexType>
  <!-- Stock Keeping Unit, a code for identifying products -->
  <xsd:simpleType name="SKU">
  <xsd:restriction base="xsd:string">
  <xsd:pattern value="\d{3}-[A-Z]{2}"/>
  </xsd:restriction>
  </xsd:simpleType>
  </xsd:schema>
   
   
   
  購(gòu)買(mǎi)訂單模式文檔由一個(gè)schema元素和一系列子元素組成，大多數(shù)子元素為element、complexType和simpleType，這些決定了實(shí)例文檔中元素的表現(xiàn)方式和內(nèi)容，大家最好能熟記element、complexType、simpleType這幾個(gè)元素，這些將是我們一直需要使用的幾個(gè)元素。
   
  同時(shí)，可以通過(guò)使用出現(xiàn)在schema元素中的命名空間聲明xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"，使得模式文檔中的每一個(gè)元素都有一個(gè)與XML Schema命名空間相聯(lián)系的命名空間前綴“xsd:”。盡管在語(yǔ)法上，可以使用任意的前綴形式，但是，命名空間前綴“xsd:”被約定用于表示XML Schema命名空間。由于使用同樣的前綴，所以同樣的關(guān)聯(lián)就會(huì)出現(xiàn)在內(nèi)置的簡(jiǎn)單類(lèi)型的名字中，例如xsd:string。這種形式關(guān)聯(lián)的目的是用來(lái)表示當(dāng)前的元素或簡(jiǎn)單類(lèi)型是屬于XML Schema語(yǔ)言的內(nèi)置定義的，而不是屬于模式文檔作者自己的詞匯表的。為了在這里清楚并且簡(jiǎn)單地表示，我們僅提及元素的名字和簡(jiǎn)單類(lèi)型名，而忽略它們的前綴“xsd:”。