XML文档约束之DTD

       在任何一个XML文档中应包括头部(header)和内容(content)这两部分。其中，头部除了要声明所遵循的标准和字符集编码之外，还可以通过引入相关的约束来保证整个文档结构的完整性。目前，比较常用的约束手段有如下三种方式：

       1)DTD：XML1.0规范的一部分，简单但不灵活；

       2)Schema：灵活但复杂；

       3)RELAX NG：针对XML Schema复杂性而产生的一种约束模式，融合了DTD的简单性和XML Schema的灵活性，但不具备XML Schema的全部特性。      

        DTD的约束主要涉及到元素和当前元素属性的定义，包括：元素的名称、元素所包含的内容、子元素的个数和顺序、元素所具有的属性、属性的数据类型和取值范围等，根据具体的应用，这里所述的内容不是都需在DTD中有所体现。

 

1.定义元素

       包括根元素在内的所有元素都需要利用关键字ELEMENT来定义，其语法如下：

        <!ELEMENT 元素名 内容模式 >

        其中红色部分的内容为固定不变的，而内容模式是定义当前元素应包含的子元素(组)，子元素出现的个数和顺序，以及是否可包含文本内容等。

 

2.元素的内容模式

      即上述内容模式可能是由如下几种情况之一构成的：

       1)  (子元素1 | 子元素2 | 子元素n)   或 (子元素1,子元素2,子元素n)

       其中，“|”号表示元素之间“或”的关系，即表示可以包含子元素1，或子元素2，或子元素3。另外，还可以用逗号“,”来分割，表示这些子元素出现在父元素中的先后次序。

       在这种情况下，还可以用“量词”来量化各子元素(组)出现的次数。

       ? ：0次或1次(0|1)

       + ：一次或多次(1...N)

       *  ：0次或多次(0...N)

       无量词作用时，则默认表示有且必须出现一次。

       例如：

       <!ELEMENT a(sa?) >表示子元素sa在元素a中那么不出现，要么只出现一次，而<!ELEMENT a(sa,sb,sc)+ >则表示sa、sb和sc至少依次嵌套在a元素中一次。

       2) (#PCDATA)

       表示当前元素只能包含纯文本内容。

       例如，针对元素a，

              <a>test</a>、<a></a>和</a>都是合法的，

              而<a><sa>test<sa></a>是非法的。

       3) EMPTY

       表示当前元素不能包含任何嵌套的子元素和文本内容。例如，针对元素a，只有在<a />和<a></a>这两种情况下是合法的。

       4) ANY

       表示当前元素可以包含任意数量和顺序的子元素和文本内容。在这种情况下，和没有引入DTD时是一样的效果，只要遵循XML文档结构的基本规则即可。

       在定义元素时，内容模式部分是不能被省略的。例如，当我们定义一个bean元素时，即使对它内部嵌套没有明确的内容约束时，也需要在最后加上ANY来加以说明：<!ELEMENT bean ANY >

       上述的内容模式还可以组合使用，例如<!ELEMENT bean (a|(b*,c)+)? >。

 

3.定义元素的属性

        定义元素的属性是通过关键字ATTLIST来进行的，其语法如下：

        <!ATTLIST 元素名 属性名 属性值类型/取值范围 是否可选>

        其中红色部分的内容为固定不变的，元素名是指拥有这些属性的元素，而“属性名 属性值类型/取值范围 是否可选”是定义某一个属性所必须具备的三要素，称为属性列表。另外，当前元素的所有属性都应该在同一个<!ATTLIST >中定义，这意味着当有n个属性时，则应该在同一个<!ATTLIST >中定义n个属性列表。

        

4.属性列表

        1)属性名

         即一般的文本值，只要符合XML基本的规范即可。

         2)属性值类型/取值范围         当某个属性无明确的取值范围时，则需指定该属性值的类型，一般就是一个文本类型CDATA；当某个属性有明确的取值范围时，则必须用括号“()”将所有备选值括起来，并且备选值之间用“|”分割，表示这是一个n选一的操作。例如：

         type (string | int | boolean)

         表示type属性值只能是string、int或boolean。

         3)是否可选

         可用#REQUIRED(必选)或#IMPLIED(可选)来表示，根据实际的应用场景来设置即可。例如：                  type CDATA #REQUIRED

         表示必选的type属性的值为任意的文本字符。

 

5.定义DTD

    temple.dtd

 

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<!-- 定义XML根元素temple，其内有0个或多个bean元素  -->
<!ELEMENT templet (bean*)>

<!-- 
	1.定义bean元素，其内有0个或多个property元素  
	2.定义bean元素属性：
	  1)name  任意文本值  可选
	  2)class 任意文本值   必选
-->
<!ELEMENT bean (property*)>
<!ATTLIST bean 
    name    CDATA #IMPLIED
	class   CDATA #REQUIRED
>

<!-- 
	1.定义property元素，无任何嵌套的子元素和文本内容
	2.定义property元素属性：
	  1)name  任意文本值  必选
	  2)type  括号内所指定的某一个值  可选
	  3)ref   任意文本值  可选
-->
<!ELEMENT property EMPTY >
<!ATTLIST property 
    name    CDATA #REQUIRED
	type    (
			 java:boolean   |
			 java:byte      |
			 java:char      |
			 java:double    |
			 java:float     |
	         java:long      |
			 java:integer   |
			 java:short     |
			 java:string    
			) #IMPLIED
	ref     CDATA #IMPLIED 
>

 

6.引入DTD

       在某个XML文件头中，可通过<!DOCTYPE来引入相应的DTD文件，它有两种引入方式：

       1)远程引入

        DTD文件可能是在一个公用的网络目录上，供若干个互联网用户共同使用。其语法如下：

        <!DOCTYPE DTD标识符 PUBLIC "DTD公共标识" "DTD系统标识" >

        其中红色部分为远程引入时的固定写法。

         DTD标识符：可以为任意字符串，不过一般就取名为DTD中定义的根元素名称；

         PUBLIC：远程引入的关键字        

         DTD公共标识：以“-//”开头。

         DTD系统标识：一般就是用来指定DTD文件的URI。当公共标识无法解析时，则就用系统标识来进行。

         例如，Struts2的DTD引入如下：

         <!DOCTYPE struts PUBLIC
               "-//Apache Software Foundation//DTD Struts Configuration 2.0//EN"
               "http://struts.apache.org/dtds/struts-2.0.dtd">

        2)本地引入

        即引入用户系统中定义的DTD文件，其语法如下：

        <!DOCTYPE DTD标识符 SYSTEM "DTD文件路径" >

        其中红色部分为远程引入时的固定写法。

        DTD标识符：(与远程引入的规则一样)

        SYSTEM：本地引入的关键字

        DTD文件路径：DTD相对于当前XML文件的路径

        例如，将第5部分定义的temple.dtd放到与temple.xml的同一个目录下后，在XML引入如下内容：

        

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<!-- 引入本地的DTD文件 -->
<!DOCTYPE temple SYSTEM "temple.dtd">

<temple>
	
	<bean name="user" class="com.daniele.appdemo.test.domain.User">
		<property name="id" type="java:long" />
		<property name="name" type="java:string" />
		<property name="age" type="java:integer"/>
		<property name="mail" type="java:string" />
	</bean>
	
</temple>

       在Eclipse中，当我们在文档的相应位置键入"Alt"+"/"组合键后，将会看到一系列的备选值，而这些备选值就是在temple.dtd定义的。