imported>민준1988：/* growthexperiments-addsectionimage-summary-summary: 1 */

2026-04-30T02:59:01Z

growthexperiments-addsectionimage-summary-summary: 1

新页面

{{noteTA
|G1=IT
|1=zh-cn:数据;zh-tw:資料;
|2=zh-cn:类型;zh-tw:型別;
}}

'''XSD (XML Schema Definition)'''是[[World Wide Web Consortium|W3C]]于2001年5月发布的推荐标准，指出如何形式描述XML文档的元素。XSD是許多[[XML Schema 语言]]中的一支。XSD是首先分離於XML本身的schema語言，故取得W3C的推薦地位。

像所有[[XML Schema 语言]]一樣，XSD用來描述一組规则──一个XML文件必須遵守这些規则，才能根據該schema『合法（Valid）』。

然而，与其他[[XML Schema 语言]]不同，XSD意圖設計为在确认一个文档的有效性时，将会产生满足特定[[数据类型]]的一个信息集合。这种后验证的[[XML信息集]]可用来開發XML文件處理軟件。

== XSD名称的来源 ==
因為有其他XML schema 語言存在，故在引用這W3C建議的語言時，使用XML Schema或W3C XML Schema，Schema永遠字首大寫。

“XML Schema”在2001年5月成为W3C推荐标准。由于“XML Schema”作为一种W3C的推荐标准的名字与广义的[[XML Schema 语言]]存在名称上的混淆，用户社区的一部分人采用了“WXS”来称呼它，用户社区的另一部分人采用“'''XSD'''”（'''X'''ML '''S'''chema '''D'''efinition[[首字母縮略字]]）来称呼它。W3C发布的1.1标准采用了“'''XSD'''”作为官方称呼。

== 歷史 ==
在官方文档的參考附錄里，XSD标准承認受到[[文件类型描述|DTD]]和其他早期XML schema 语言的影响，如{{link-en|DDML|DDML}}、{{link-en|Schema for Object-Oriented XML|Schema for Object-Oriented XML|SOX}}、{{link-en|XML-Data|XML-Data}}、以及{{link-en|XML data reduced|XML data reduced|XDR}}。XSD從中吸收了一些特性，然而也在這些特性中有所折衷。這些早期schema 語言中的XDR與SOX在XML Schema發布後仍繼續使用了一段时间。不少[[微軟]]的產品支援XDR直到2006年十二月[[MSXML]] 6.0的發佈（MSXML 6.0拋棄了XDR改用XSD）[http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms761410] {{Wayback|url=http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms761410 |date=20170827042527 }} 。{{lang|en|Commerce One, Inc}}支援它自己的SOX schema 語言直到該公司於2004年末破產。2004年十二月，[[Novell|Novell, Inc.]]購買了該公司，包括那些與SOX相關的專利，據報導是盡力防止被某些不相關的、以打專利相關官司為生的公司剝削圖利[http://www.iht.com/articles/2005/05/02/business/novell.php] {{Wayback|url=http://www.iht.com/articles/2005/05/02/business/novell.php |date=20050503013433 }} 。

著名的XSD建议的内容但在XML自己的DTD中不可用的特性是命名空间感知（namespace awareness）与数据类型。

2012年4月， XSD 1.1成为W3C推荐标准。[http://www.w3.org/News/2012#entry-9412 April 2012]{{Wayback|url=http://www.w3.org/News/2012#entry-9412 |date=20120526212406 }}

== Schema与schema文档 ==
技术上说'''schema'''是元数据的一个抽象集合，包含一套'''schema component''': 主要是元素与属性的声明、复杂与简单数据类型的定义。这些schema component通常是在处理一批'''schema document'''时被创建。schema文档包含着schema component的源语言定义。在日常使用中，一个schema文档常被称作一个schema。

Schema文档通过命名空间组织起来：所有的被命名的schema component属于一个目标命名空间；这个目标命名空间是schema文档作为整体的一个属性。schema文档可以包含进来（include）使用同一命名空间的其它schema文档，也可以导入（import）使用不同命名空间的schema文档。

当一个实例文档针对一个schema来验证有效性时（这一过程称为''assessment''），用来验证有效性的schema可以作为参数提供给验证器，也可以在实例文档中作为两种特殊属性之一直接提供：
*<code>xsi:schemaLocation</code>
*<code>xsi:noNamespaceSchemaLocation</code>.这种机制要求客户启动验证以充分相信这个文档，知道文档对正确的schema是有效的。
"xsi"是命名空间"http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"的传统前缀。 {{Wayback|url=http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance |date=20081013084129 }}

XML Schema Documents通常有[[文件扩展名]]".xsd". XSD还没有专门的[[互联网媒体类型]]，因此按照 RFC 3023<nowiki/>使用"application/xml"或"text/xml" .

==Schema component==
主要的schema component有:

* '''元素声明'''（Element declaration）, 定义了元素的性质。包括：元素名字、目标命名空间；一个非常重要的性质是元素的类型，它限制了元素包含哪些属性与子元素。在XSD 1.1标准中，可以根据属性的值来有条件定义元素类型。一个元素可以属于一个替换群（substitution group），如果元素E在元素H的替换群中，那么schema许可H出现的地方E都可以出现。元素可以有完整性（integrity）约束：唯一性（uniqueness）约束确定特定值在该元素为根的子树中是独一无二的；引用（referential）约束确定值必须匹配一些其它元素的标识符。元素声明可以是全局的或局部的，允许同一个名字被用于一个实例文档的不同部分的不相关的元素。
* '''属性声明'''（Attribute declaration）,定义了属性的性质。包括：属性名字、目标命名空间，属性类型限制了属性可以取哪些值，也可以指出属性的缺省值或固定值（fixed value，即属性只能取这个值）。
* '''简单与复杂数据类型'''（Simple and complex type）.详见下节
* '''模型群'''（model group）与'''属性群'''（attribute group）定义。这实际上是宏（macro）：被命名的元素的群与属性的群，可在许多数据类型定义中被重用。
* '''属性使用'''（attribute use）表示复杂数据类型与属性声明的关系，指出属性是必需的还是可选的，在什么时候使用这种数据类型。
* '''元素粒子'''（element particle）类似于表示复杂类型与元素的关系，指出元素在上下文中出现的最大与最小次数。类似于元素粒子，内容模型可以包括'''模型群粒子'''，在语法上相当于非终结符：定义了允许的元素序列的选择与重复的单位。此外，'''通配符粒子'''表示了一套元素或元素序列。

其它更专门的schema component包括annotations, assertions, notations, 以及包含了schema整体信息的'''schema component'''.

==数据类型==
简单数据类型（simple type）包含了可以出现在元素或属性的文本值。这是XSD与DTD的最大区别。

XSD提供了一套19个基本数据类型：
*<code>anyURI</code>
*<code>base64Binary</code>
*<code>boolean</code>
*<code>date</code>
*<code>dateTime</code>
*<code>decimal</code>
*<code>double</code>
*<code>duration</code>
*<code>float</code>
*<code>hexBinary</code>
*<code>gDay</code>
*<code>gMonth</code>
*<code>gMonthDay</code>
*<code>gYear</code>
*<code>gYearMonth</code>
*<code>NOTATION</code>
*<code>QName</code>
*<code>string</code>
*<code>time</code>).

可以从这些基本数据类型通过三种机制构建三种数据类型：
* restriction (减少值集的范围),
* list (允许一个值的序列),
* union (允许从几个数据类型中选择值).

XSD规范定义了25个导出数据类型。用户可以在schema中进一步定义自己的导出类型。

Restriction机制包括指出最大最小值、[[正则表达式]]、限制字符串的长度、限制十进制数的位数等。XSD 1.1又增加了assertions, 即通过一个[XPath 2.0]]表达式给出任意约束的能力。

复杂数据类型描述了一个元素的许可内容。包括这个元素、属性、子元素的许可内容。复杂类型定义由一套属性使用与一个内容模型组成。内容模型可以是：
*只有元素的内容（element-only content）, 不允许有文本（但可以有空白符或者子元素可以有文本）;
*简单内容（simple content）, 允许有文本，不允许有子元素;
*空内容（empty content）, 文本与子元素都不被允许;
*混合内容（mixed content）, 文本与子元素都可以有.

复杂数据类型可以从别的复杂类型导出：
*restriction方法，不允许基类型允许的一些元素、属性或者值
*extension方法，允许额外的属性或元素出现。
XSD 1.1又增加了assertion方法来约束复杂类型, 即通过一个[XPath 2.0]]表达式必须求值为真
== Schema 既验信息集（Post-Schema-Validation Infoset） ==
基于 Schema 的验证完成后，可以按照 Schema 所隐含的数据模型来表达文档的结构与内容。XML Schema 数据模型包括：
* 词汇（元素与属性名称集）
* 内容模型（关联与结构）
* 数据类型

这些信息的集合即为 Schema 既验信息集（Post-Schema-Validation Infoset （PSVI））。对于有效的 XML，PSVI 给它赋以特定的“类型”，从而便于以对象方式来处理整个文档，并应用面向对象程序设计（OOP）范式。

==XML Schema的次要用途==
XML Schema的主要用途是形式描述XML文档，然而最终的schema除了简单验证文档外还有许多其他用途。

===代码生成===
Schema可用于生成代码，这称作{{tsl|en|XML Data Binding}}。这些代码允许XML文档的内容作为编程环境中的对象。

===XML文件结构文档的生成===
Schema可用于产生人可读的文档来描述一个XML文件的结构。这在作者利用了标记元素（annotation element）时非常有用。

==批评==
虽然XML Schema取得了广泛的成功应用，但也受到了大量严厉的批评，远超出其他W3C推荐标准。下述研究者很好地总结了这些批评：James Clark,<ref>[[James Clark (XML expert)|James Clark]] summary of ''XML Schema'' criticisms, and promotion of [[RELAX NG]] as an alternative,
https://web.archive.org/web/20150316212413/http://www.imc.org/ietf-xml-use/mail-archive/msg00217.html</ref> Anders Møller与Michael Schwartzbach,<ref>Anders Møller and Michael I. Schwartzbach presents "Problems with XML Schema", http://cs.au.dk/~amoeller/XML/schemas/xmlschema-problems.html {{Wayback|url=http://cs.au.dk/~amoeller/XML/schemas/xmlschema-problems.html |date=20120825035323 }}</ref> Rick Jelliffe<ref>[[Rick Jelliffe]] critique in May 2009, http://broadcast.oreilly.com/2009/05/w3c-please-put-xsd-11-on-hold.html {{Wayback|url=http://broadcast.oreilly.com/2009/05/w3c-please-put-xsd-11-on-hold.html |date=20140103093748 }}</ref>，David Webber.<ref>[[David Webber]] OASIS comparison and insights white paper from August 2008, http://www.oasis-open.org/committees/download.php/29164/White%20Paper%20on%20CAM%20and%20XSD.pdf {{Wayback|url=http://www.oasis-open.org/committees/download.php/29164/White%20Paper%20on%20CAM%20and%20XSD.pdf |date=20220124085951 }}</ref>

一般问题:
* 推荐标准数百页，语句非常技术化，对于非专业的用户来说过于复杂难读。很多人发现[http://www.w3.org/TR/xmlschema-0/ W3Cs XML Schema Primer] {{Wayback|url=http://www.w3.org/TR/xmlschema-0/ |date=20220518081435 }}更易于理解.
* XSD缺少形式化数学规范，这使得关于schema的自动推理很困难，例如证明一个修改过的schema是[[向后兼容]]的。
* 语言中有很多例外，如元素的限制（restriction）不同于属性的限制。

表达能力的实践限制:
* XSD对无序内容提供了极少支持
* XSD不能要求提供''root element'' (因而要求额外的信息来验证即使最简单的文档).
* 在描述''mixed content'', 没有任何方式约束字符内容(甚至没办法指定一个有效字符集).
* ''内容与属性声明不能依赖于元素或属性上下文'' (这也是DTD的一个大问题).
* ''不是100%自描述'' (上一点就是个例子), 即使有这样的初始设计需求.
* ''默认''不能被独立于声明被指定(这使其不能给出一族schema尽在默认值上不同);''元素默认''只能是字符数据(不包含markup).

技术问题:
* 虽然从技术上遵从命名空间，但看起来并不追随命名空间的精神原则。(例如 "unqualified locals").
* XSD 1.0不提供机制，使得一个属性的值或者存在依赖于另一个属性的值或存在(被称为''co-occurrence constraints''). XSD 1.1解决了这个问题.
* XSD数据类型的范围非常随意.<ref>This point is amplified by Uche Ogbuji [http://archive.oreilly.com/pub/post/more_on_xml_class_warfare.html More on XML class warfare - O'Reilly ONLamp Blog] {{Wayback|url=http://archive.oreilly.com/pub/post/more_on_xml_class_warfare.html |date=20160303231857 }}</ref>
* 验证与扩增(augmentation，增加类型信息与默认值)应该保持分离。
== 示范 ==
一个Schema的简易示例，描述某个指定的国家，是这样的：

<xs:schema
xmlns:xs="<nowiki>http://www.w3.org/2001/XMLSchema</nowiki>">
<xs:element name="country" type="Country">
<xs:complexType name="Country">
<xs:sequence>
<xs:element name="name" type="xs:string"/>
<xs:element name="population" type="xs:decimal"/>
</xs:sequence>
</xs:complexType>
</xs:element>
</xs:schema>

一份遵从这个视图的XML文件：

<country
xmlns:xsi="<nowiki>http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance</nowiki>"
xsi:noNamespaceSchemaLocation="country.xsd">
<name>France</name>
<population>59.7</population>
</country>

== 參見 ==
*[[RELAX NG]] - 另一種XML綱要語言（ISO國際標準）通常用在XML Schema資料型別上
*[[XML信息集]]

== 参考文献 ==
{{Reflist}}

== 外部連結 ==
{{Wikibookspar||XML Schema}}
*{{zh-hk}}[https://web.archive.org/web/20070311115809/http://www.w3c.org.hk/glossary/?letter=X&search=letter W3C香港辦事處的權威翻譯]
*{{zh-tw}}[https://web.archive.org/web/20060501114434/http://xml.ascc.net/zh/utf-8/gloss.html XML及SGML名詞英漢翻譯表（台灣）]
*{{en}}W3C XML Schema規格：[http://www.w3.org/TR/xmlschema-0/ 入門] {{Wayback|url=http://www.w3.org/TR/xmlschema-0/ |date=20220518081435 }}，[http://www.w3.org/TR/xmlschema-1/ 結構] {{Wayback|url=http://www.w3.org/TR/xmlschema-1/ |date=20220515053235 }}，[http://www.w3.org/TR/xmlschema-2/ 資料集] {{Wayback|url=http://www.w3.org/TR/xmlschema-2/ |date=20171229073057 }}，and [http://www.w3.org/XML/Schema 其他] {{Wayback|url=http://www.w3.org/XML/Schema |date=20150216061543 }}
*{{en}}[https://web.archive.org/web/20060428025512/http://www.w3schools.com/schema/default.asp W3Schools XML Schema教學]
*{{zh}}[http://www.w3school.com.cn/schema/index.asp W3School XML Schema教学] {{Wayback|url=http://www.w3school.com.cn/schema/index.asp |date=20220504192341 }}

{{-}}
{{W3C规范和标准}}
{{網頁技術與標準}}

{{Authority control}}

[[Category:W3C標準]]
[[Category:XML]]

XML Schema - 版本历史

imported>민준1988：​/* growthexperiments-addsectionimage-summary-summary: 1 */

imported>민준1988：/* growthexperiments-addsectionimage-summary-summary: 1 */