XML和Schema名稱空間詳解

    XML和Schema具有無關平臺,技術廠商,簡單,規範統一等特點,極具開放性,所以使用極為廣泛,而且使用簡單,在XML和Schema和,個人認為比較不好理解的一點是其名稱空間問題,在這篇部落格裡詳細進行理解。

    名稱空間是W3C推薦標準提供的一種統一命名XML文件中的元素和屬性的機制。使用名稱空間可以明確標識和組合XML文件中來自不同標記詞彙表的元素和屬性，避免了名稱之間的衝突。

    使用過DTD的人應該知道，命名衝突是DTD的一大問題，而Schema裡引入了名稱空間的概念，就很好的解決了這個問題。具體來看：

    1、宣告名稱空間

    名稱空間宣告的一般形式為：第一部分是一個關鍵字xmlns:，第二部分是名稱空間的字首，第三部分是一個等號，第四部分是雙引號，將第五部分的名稱空間標識URI包括起來。需要注意的是，名稱空間的字首不能為xml，因為在XML中這個字串是保留作特殊用途的。例：
     xmlns:tns="http://www.whtest.com/"    //其中tns為字首。
     還可以隱式宣告名稱空間，即省略掉冒號和名稱空間字首。例：
     xmlns="http://www.whtest.com/"   //注意在一個文件中只能有一個隱式宣告的名稱空間

    2、Schema中的名稱空間：

    (1)Schema中的全域性成分

     全域性成分指的是元素xsd:schema的直接子節點，包括元素宣告、屬性宣告、複雜/簡單型別定義、組定義、屬性組定義。

<?xml version=”1.0”>
<xsd:schema xmlns:xsd=”http://www.w3.org/XML_Schema”
targetNamespace=“http://www.test.com/ns/ns_test“>
   // Schema的目標名稱空間用屬性targetNamespace在根元素上定義。
   //Schema的全域性成分被放在名稱空間http://www.test.com/ns/ns_test裡。

    (2)Schema中的非全域性成分

     有時希望將非全域性成分定義在目標空間中去，可使用下面方法。

<?xml version=”1.0”>
<xsd:schema xmlns:xsd=”http://www.w3.org/XML_Schema”
targetNamespace=“http://www.test.com/ns/ns_test“
elementFormDefault=“qualified“>

     屬性elementFormDefault的預設值是unqualified，也就是規定了只有全域性成分才被定義在目標名稱空間中。將elementFormDefault的值賦為qualified，使得目標名稱空間包含非全域性的元素定義。同樣，使屬性attributeFormDefault的值賦為qualified，可使得目標名稱空間包含非全域性屬性定義。如下：

<?xml version=”1.0”>
<xsd:schema xmlns:xsd=”http://www.w3.org/XML_Schema”
targetNamespace=“http://www.test.com/ns/ns_test“
attributeFormDefault=“qualified“>

          也可以修改屬性form的值，使得某些非全域性成分不包含在名稱空間中。如下：
<xsd:element name=”name” type=”xsd:string” form=”unqualified”/>

     (3)targetNamespace

     xsd檔案中定義了一個targetNameSpace後，其內部定義的元素，屬性，型別等都屬於該targetNameSpace,其自身或外部xsd檔案使用這些元素，屬性等都必須從定義的targetNameSpace中找。

     targetNamespace定義了Schema定義的新元素與屬性的名稱空間。而"http://www.w3.org/2001/XMLSchema"名稱空間則定義了element, attribute, complexType, group, simpleType等元素。

     若自身並不使用重用元件，僅供外部使用的話，則只定義targetNameSpace就可以，不用指定別名。     

     3、XML文件中名稱空間

      在XML中，名稱空間的使用涉及範疇的概念，範疇即名稱空間的覆蓋範圍，它指的是哪些元素和屬性在該名稱空間中，哪些不在該名稱空間中。名稱空間既可以限定整個XML文件，也可以只針對XML文件中的一部分。

     (1).名稱空間限定整個XML文件

<?xml version=”1.0”?>
<member_details xmlns=”http://www.testns.com/ns.xsd”>
   <name>Tom</name>
   <age>12</age>
   <sex>male</sex>
</member_details>

     (2)名稱空間只針對XML文件中的一部分

<?xml version=”1.0”?>
<member_details>
   <name xmlns=”http://www.testns.com/ns.xsd”>Tom</name>
   <age>12</age>
   <sex>male</sex>
</member_details>

     (3)巢狀的名稱空間

<?xml version=”1.0”?>
<member_details xmlns=”http://www.testns.com/ns.xsd”
xmlns:newns=”http://www.testns/newns.xsd”>
   <name>Tom</name>
   <age>12</age>
   <newns:sex>male</sex>
</member_details>
// 此例中，除了元素sex被定義在新的名稱空間中外，其餘的元素仍然使用原來的名稱空間。

     (4)schemaLocation

    schemaLocation 屬性引用具有目標名稱空間的 XML 架構文件(.xsd)。該xml檔案中用到的所有新創的元素、屬性等的.xsd檔案都必須在這裡宣告。
<xsi:schemaLocation="list of anyURI" >

    其中的anyURI是一個架構位置，該架構包含限定的（具有名稱空間的架構）架構構造。每一對中的第一個 URI 引用是名稱空間名稱，第二個則是描述名稱空間的架構的位置。

將具有目標名稱空間的架構文件與例項文件相關聯。可以列出多對 URI 引用，每一對都有不同的名稱空間名稱部分。
    根據全球資訊網聯合會 (W3C) XML 架構建議，XML 例項文件可以同時指定 xsi:schemaLocation 和 xsi:noNamespaceSchemaLocation 屬性。此外，還可以多次列出同一個名稱空間。

    以下示例顯示如何使用 xsi:schemaLocation 屬性為多個 XML 架構文件提供位置資訊。

<p:Person
   xmlns:p="http://contoso.com/People"
   xmlns:v="http://contoso.com /Vehicles"
   xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
        xsi:schemaLocation=
     "http://contoso.com/People 
      http://contoso.com/schemas/people.xsd 
      http://contoso.com/schemas/Vehicles
      http://contoso.com/schemas/vehicles.xsd
      http://contoso.com/schemas/People
      http://contoso.com/schemas/people.xsd">
   <name>John</name>
   <age>28</age>
   <height>59</height>
   ....
</p:Person>

   (5)noNamespaceSchemaLocation 

    noNamespaceSchemaLocation 屬性引用沒有目標名稱空間的 XML 架構文件。
    <xsi:noNamespaceSchemaLocation="anyURI" >

與SchemaLocation相同anyURI是一個架構位置，該架構包含非限定的（沒有名稱空間的架構）架構構造。

    不要求 XML 架構有名稱空間。若要為沒有目標名稱空間的 XML 架構指定位置，請使用 noNamespaceSchemaLocation 屬性。此屬性中引用的 XML 架構不能有目標名稱空間。因為此屬性不接受 URL 列表，所以只能指定一個架構位置。
    根據全球資訊網聯合會 (W3C) XML 架構建議，XML 例項文件可以同時指定 xsi:schemaLocation 和   xsi:noNamespaceSchemaLocation 屬性。

    以下示例顯示如何對包含非限定元素的例項文件使用 xsi:noNamespaceSchemaLocation 屬性。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<book:books xmlns:book="http://www.example.org/02"
	  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
	  xsi:noNamespaceSchemaLocation="02.xsd">
	<book:book id="1">
		<book:title>Java in action</book:title>
		<book:content>Java is good</book:content>
		<book:author>Bruce</book:author>
	</book:book>
</book:books>

     通過上邊的分析，我們可以看到，XML和Schema的名稱空間標籤使用格式是相同的（這也是Schema相對與DTD的優勢），但XML和Schema都有各自的獨特的屬性，這也是由他們不同的功能決定的，Schema主要給XML提供服務，所以會規定好targetNameSpace來宣告名稱空間的名字，而XML需要使用schema的服務，所以需要SchemaLocation來宣告使用的名稱空間。

     下篇博文通過具體例子來進一步鞏固XML Schema的名稱空間。