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XML——XML文件約束之DTD詳解

來(lái)源：程序員人生發(fā)布時(shí)間：2016-06-25 15:59:13 閱讀次數(shù)：3910次

1.XML文件束縛與DTD的簡(jiǎn)單介紹

我們編寫文檔來(lái)束縛1個(gè)XML文檔的書寫規(guī)范，這稱之為XML束縛。

經(jīng)常使用的束縛技術(shù)有：

XML DTD

XML Schema

DTD的基本概念：

document type definition 文檔類型定義

DTD文件1般和XML文件配合使用，主要是為了束縛XML文件。

XML文件引入DTD文件，這樣X(jué)ML可以自定義標(biāo)簽，但又遭到DTD文件的束縛。比如上1節(jié)使用XML描寫1個(gè)班級(jí)的信息，如果我們給每個(gè)學(xué)生定義1個(gè)<面積>標(biāo)簽，語(yǔ)法上也是沒(méi)有毛病的，但是不符合語(yǔ)義，學(xué)生怎樣能夠用面積來(lái)描寫呢？這時(shí)候候我們就需要用到DTD文件來(lái)束縛這個(gè)XML。

<?xml version="1.0" encoding="gb2312"?>
<class>
    <stu id="001">
        <name>楊過(guò)</name> 
        <sex>男</sex>
        <age>20</age>
        <面積>100</面積>
    </stu>
</class>

1.1 DTD束縛快速入門案例

基本語(yǔ)法：

<!ELEMENT 元素名類型>

我們還以班級(jí)為例，編寫以下DTD文件，myClass.dtd：

<!ELEMENT 班級(jí) (學(xué)生+)>
<!ELEMENT 學(xué)生 (名字,年齡,介紹)>
<!ELEMENT 名字 (#PCDATA)>
<!ELEMENT 年齡 (#PCDATA)>
<!ELEMENT 介紹 (#PCDATA)>

第1行表示根元素為班級(jí)，并且有學(xué)生這個(gè)子元素，子元素為1或多個(gè)。
第2行表示學(xué)生的子元素為名字，年齡，介紹
名字下面沒(méi)有子元素了，那末#PCDATA表示名字里面可以放任意文本。
年齡和介紹也是類似。

編寫myClass.xml文件并引入DTD文件以下：

<?xml version="1.0" encoding="utf⑻"?>
<!--引入dtd文件，束縛這個(gè)xml-->
<!DOCTYPE 班級(jí) SYSTEM "myClass.dtd">
<班級(jí)>
    <學(xué)生>
        <名字>周小星</名字>    
        <年齡>23</年齡>
        <介紹>學(xué)習(xí)刻苦</介紹>
    </學(xué)生>   
    <學(xué)生>
        <名字>林曉</名字> 
        <年齡>25</年齡>
        <介紹>是1個(gè)好學(xué)生</介紹>
    </學(xué)生>   
</班級(jí)>

引入中寫的：SYSTEM，表示當(dāng)前的DTD文件是本地的
如果寫的是PUBLIC，則表示引入的DTD文件是來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)的.

這時(shí)候候引入的DTD文件是沒(méi)有產(chǎn)生作用的，如果我們?cè)趯W(xué)生元素中添加子元素<面積>，打開這個(gè)XML文件，閱讀器仍然不會(huì)報(bào)錯(cuò)。

<?xml version="1.0" encoding="utf⑻"?>
<!--引入dtd文件，束縛這個(gè)xml-->
<!DOCTYPE 班級(jí) SYSTEM "myClass.dtd">
<班級(jí)>
    <學(xué)生>
        <名字>周小星</名字>    
        <年齡>23</年齡>
        <介紹>學(xué)習(xí)刻苦</介紹>
        <面積>100平米</面積>
    </學(xué)生>   
    <學(xué)生>
        <名字>林曉</名字> 
        <年齡>25</年齡>
        <介紹>是1個(gè)好學(xué)生</介紹>
    </學(xué)生>   
</班級(jí)>

我們需要編程校驗(yàn)XML文檔的正確性。

IE5以上的閱讀器內(nèi)置了XML解析工具：Microsoft.XMLDOM，開發(fā)人員可以編寫JavaScript代碼，利用這個(gè)解析工具裝載XML文件，并對(duì)XML文件進(jìn)行DTD驗(yàn)證。

我們編寫myXmlTools.html來(lái)對(duì)這個(gè)XML進(jìn)行校驗(yàn)，以下：

<html>
    <head>
    <!--自己編寫1個(gè)簡(jiǎn)單的解析工具，去解析XML DTD是不是配套-->     
    <script language="javascript">
        // 創(chuàng)建xml文檔解析器對(duì)象
        var xmldoc = new ActiveXObject("Microsoft.XMLDOM");
        // 開啟xml校驗(yàn)
        xmldoc.validateOnParse = "true";
        // 裝載xml文檔，即指定校驗(yàn)?zāi)囊粋€(gè)XML文件
        xmldoc.load("myClass.xml");
        document.writeln("毛病信息："+xmldoc.parseError.reason+"<br>");
        document.writeln("毛病行號(hào)："+xmldoc.parseError.line);
    </script>

    </head>
    <body>

    </body>
</html>

用IE閱讀器打開這個(gè)html文件，可以看到運(yùn)行結(jié)果：

XML文件校驗(yàn)

可以看到第9行正是我們添加的<面積>這1行。

2.DTD細(xì)節(jié)

2.1 DTD文檔的聲明及援用

1.內(nèi)部DTD文檔

<!DOCTYPE 根元素 [定義內(nèi)容]>

2.外部DTD文檔

引入外部的DTD文檔分為兩種：

（1）當(dāng)援用的DTD文件是本地文件的時(shí)候，用SYSTEM標(biāo)識(shí)，并寫上”DTD的文件路徑”，以下：

<!DOCTYPE 根元素 SYSTEM "DTD文件路徑">

（2）如果援用的DTD文件是1個(gè)公共的文件時(shí)，采取PUBLIC標(biāo)識(shí)，以下方式：

<!DOCTYPE 根元素 PUBLIC "DTD名稱" "DTD文件的URL">

比以下例：

<!DOCTYPE web-app PUBLIC "-//Sun Microsystems,Inc.//DTD Web Application 2.3//EN" "http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd">

2.2 DTD基本語(yǔ)法：

<!ELEMENT NAME CONTENT>

其中：
- ELEMENT是關(guān)鍵字，是不能修改的
- NAME表示元素名稱
- CONTENT是元素類型，必須要大寫！CONTENT的內(nèi)容有3種寫法：

(1)EMPTY——表示該元素不能包括子元素和文本，但可以有屬性。
(2)ANY——表示該元素可以包括任何在該DTD中定義的元素內(nèi)容
(3)#PCDATA——可以包括任何字符數(shù)據(jù)，但是不能在其中包括任何子元素

2.3 DTD元素的組合類型：

DTD中這樣規(guī)定：

<!ELEMENT 家庭(人+,家電*)>

這個(gè)DTD規(guī)定了家庭元素中可以有1到多個(gè)”人”這個(gè)子元素，也能夠有0到多個(gè)”家電”這個(gè)子元素。其中的加號(hào)”+”和星號(hào)”*”的含義與正則表達(dá)式中的含義1致。

XML這樣寫：

<家庭>
    <人 名字="張曉明" 性別="男" 年齡="25"/>
    <人 名字="李小鋼" 性別="男" 年齡="36" 愛(ài)好="作個(gè)教育家和巨人"/>
    <家電 名稱="彩電" 數(shù)量="3"/>
</家庭>

關(guān)于組合類型，有下述的的修飾符可使用：

符號(hào)	用處	示例	示例說(shuō)明
()	用來(lái)給元素分組	(古龍\|金庸),(王朔\|余杰)	分成兩組
\|	在列出的對(duì)象當(dāng)選擇1個(gè)	(男人\|女人)	表示男人或女人必須出現(xiàn)，二者最少選其1
+	該對(duì)象必須出現(xiàn)1次或?qū)掖?/td>	(成員+)	表示成員必須出現(xiàn)，而卻可以出現(xiàn)多個(gè)成員
*	該對(duì)象允許出現(xiàn)0次或?qū)掖?/td>	(愛(ài)好*)	愛(ài)好可以出現(xiàn)兩次到屢次
?	該對(duì)象必須出現(xiàn)0次或1次	(菜鳥?)	菜鳥可以出現(xiàn)，也能夠不出現(xiàn)，如果出現(xiàn)的話，最多只能出現(xiàn)1次
,	對(duì)象必須按指定的順序出現(xiàn)	(西瓜,蘋果,香蕉)	表示西瓜、蘋果、香蕉必須出現(xiàn)，并且按這個(gè)順序出現(xiàn)

2.4 屬性定義

DTD中屬性的定義是這樣的：

<!ATTLIST 元素名稱
    屬性名稱 類型 屬性特點(diǎn)
    屬性名稱 類型 屬性特點(diǎn)......  
>

其中，屬性的類型有下面5種：

(1) CDATA
(2) ID
(3) IDREF/IDREFS
(4) Enumerated
(5) ENTITY/ENTITIES

屬性的特點(diǎn)有以下4種：

(1) #REQUIRED，表示這個(gè)屬性必須給，不給就報(bào)錯(cuò)
(2) #IMPLIED，表示這個(gè)屬性可以給也能夠不給
(3) #FIXED value，表示這個(gè)屬性必須給1個(gè)固定的value值
(4) Default value，表示這個(gè)屬性如果沒(méi)有值，就分配1個(gè)默許的value值

比如，我們想在學(xué)生這個(gè)子元素上加上地址這個(gè)屬性，而且這個(gè)屬性是必須的，示例以下：

<?xml version="1.0" encoding="utf⑻"?>
<!DOCTYPE 班級(jí) SYSTEM "myClass.dtd">
<班級(jí)>
    <學(xué)生 地址="香港">
        <名字>周小星</名字>    
        <年齡>23</年齡>
        <介紹>學(xué)習(xí)刻苦</介紹>
    </學(xué)生>   
    <學(xué)生 地址="澳門">
        <名字>林曉</名字> 
        <年齡>25</年齡>
        <介紹>是1個(gè)好學(xué)生</介紹>
    </學(xué)生>   
</班級(jí)>

這個(gè)時(shí)候相應(yīng)的DTD文件也要更新，不然就會(huì)報(bào)錯(cuò)，以下：

<!ELEMENT 班級(jí) (學(xué)生+)>
<!ELEMENT 學(xué)生 (名字,年齡,介紹)>
<!ATTLIST 學(xué)生
    地址 CDATA #REQUIRED
>
<!ELEMENT 名字 (#PCDATA)>
<!ELEMENT 年齡 (#PCDATA)>
<!ELEMENT 介紹 (#PCDATA)>

2.4.1 對(duì)屬性類型的詳細(xì)解釋

（1）屬性類型-CDATA，表示屬性值可以是任何字符（包括中文和數(shù)字）

<!ATTLIST 木偶
    姓名 CDATA #REQUIRED
>

<木偶 姓名="匹諾曹"/>
<木偶 姓名="PiNuocao"/>
<木偶 姓名="123"/>

(2)屬性類型-ID，表明該屬性的取值必須是唯1的，但是屬性的值不能是以數(shù)字開頭！

<!ELEMENT 公司職員 ANY>
<!ATTLIST 公司職員
    編號(hào) ID #REQUIRED
    姓名 CDATA #REQUIRED
>

<公司職員 編號(hào)="Z001" 姓名="張3"/>
<公司職員 編號(hào)="Z002" 姓名="李思"/>

（3）屬性類型-IDREF/IDREFS
- IDREF屬性的值指向文檔中其它地方聲明的ID類型的值
- IDREFS同IDREF，但是可以具有由空格分開的多個(gè)援用。

<!ELEMENT 家庭(人+)>
<!ELEMENT 人 EMPTY>
<!ATTLIST 人
    relID ID #REQUIRED
    paraentID IDREFS #IMPLIED
    name CDATA #REQUIRED
>

<家庭>
    <人 relID="P_1" name="爸爸"/>
    <人 relID="P_2" name="媽媽"/>
    <人 relID="P_3" parentID="P_1 P_2" name="兒子"/>
</家庭>

（4）屬性類型-Enumerated，事前定義好1些值，屬性的值必須在所列出的值的范圍內(nèi)。

<!ATTLIST person
    婚姻狀態(tài) (single|married|divorced|widowed) #IMPLIED
>
<!ATTLIST person
    性別 (男|女) #REQUIRED
>

（5）屬性類型-ENTITY，實(shí)體

實(shí)體定義：
- 實(shí)體用于為1段內(nèi)容創(chuàng)建1個(gè)別名，以后在XML文檔中就能夠使用別名援用這段內(nèi)容了。
- 在DTD定義中，1條!ENTITY語(yǔ)句用于定義1個(gè)實(shí)體。
- 實(shí)體可分為兩種類型：援用實(shí)體和參數(shù)實(shí)體。援用實(shí)體是被XML文檔利用的，而參數(shù)實(shí)體是被DTD文件本身利用的。

①援用實(shí)體：

援用實(shí)體主要在XML文檔中被利用
語(yǔ)法格式以下，援用實(shí)體的定義內(nèi)容最好放在DTD文件的最后。

<!ENTITY 實(shí)體名稱 "實(shí)體內(nèi)容">

援用方式：&實(shí)體名稱; 末尾要帶上分號(hào)，這個(gè)援用將直接轉(zhuǎn)變成實(shí)體內(nèi)容

舉例以下：

<!ENTITY copyright "I am a programmer">
....
&copyright;

②參數(shù)實(shí)體：

參數(shù)實(shí)體被DTD文件本身使用
語(yǔ)法格式為：

<!ENTITY % 實(shí)體名稱 "實(shí)體內(nèi)容">

援用方式為:%實(shí)體名稱

舉例：

<!ENTITY % TAG_NAME "姓名|EMAIL|電話|地址">

<!ELEMENT 個(gè)人信息 (%TAG_NAME;|生日)>
<!ELEMENT 客戶信息 (%TAG_NAME;|公司名)>

3.DTD實(shí)際案例

學(xué)習(xí)DTD的目標(biāo)在于：
（1）要求我們能夠看得懂DTD文件，
（2）我們可以根據(jù)給出的DTD寫出對(duì)應(yīng)的XML文件

下面我們看1個(gè)案例，下述的DTD文件是從W3School在線教程中的DTD案例中拿過(guò)來(lái)的，細(xì)看每行，我們都應(yīng)當(dāng)能夠看得懂。

<!ENTITY AUTHOR "John Doe">
<!ENTITY COMPANY "JD Power Tools, Inc.">
<!ENTITY EMAIL "jd@jd-tools.com">

<!ELEMENT CATALOG (PRODUCT+)>

<!ELEMENT PRODUCT
(SPECIFICATIONS+,OPTIONS?,PRICE+,NOTES?)>
<!ATTLIST PRODUCT
NAME CDATA #IMPLIED
CATEGORY (HandTool|Table|Shop-Professional) "HandTool"
PARTNUM CDATA #IMPLIED
PLANT (Pittsburgh|Milwaukee|Chicago) "Chicago"
INVENTORY (InStock|Backordered|Discontinued) "InStock">

<!ELEMENT SPECIFICATIONS (#PCDATA)>
<!ATTLIST SPECIFICATIONS
WEIGHT CDATA #IMPLIED
POWER CDATA #IMPLIED>

<!ELEMENT OPTIONS (#PCDATA)>
<!ATTLIST OPTIONS
FINISH (Metal|Polished|Matte) "Matte" 
ADAPTER (Included|Optional|NotApplicable) "Included"
CASE (HardShell|Soft|NotApplicable) "HardShell">

<!ELEMENT PRICE (#PCDATA)>
<!ATTLIST PRICE
MSRP CDATA #IMPLIED
WHOLESALE CDATA #IMPLIED
STREET CDATA #IMPLIED
SHIPPING CDATA #IMPLIED>

<!ELEMENT NOTES (#PCDATA)>

然后我們可以根據(jù)該DTD編寫以下最簡(jiǎn)單的XML文件：

<?xml version="1.0" encoding="utf⑻"?>
<!DOCTYPE CATALOG SYSTEM "product.dtd">
<CATALOG>
    <PRODUCT NAME="康帥傅礦泉水" CATEGORY="Table" PARTNUM="12" PLANT="Chicago">
        <SPECIFICATIONS WEIGHT="20" POWER="18">這里是細(xì)節(jié)</SPECIFICATIONS>
        <PRICE>25</PRICE>
        <PRICE>28</PRICE>
    </PRODUCT>
</CATALOG>