你現(xiàn)在應(yīng)該知道XML只說明數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)而并不關(guān)心數(shù)據(jù)是如何具體描述的、數(shù)據(jù)是否正確。XML文檔的強制性結(jié)構(gòu)化需求是通過DTD（文檔類型說明）來實現(xiàn)的。那就是本系列文章中先前講述的主題。在本文里，我們概要介紹DTD所存在的缺點，討論新型的更為強大的標(biāo)準(zhǔn)XML Schema。
DTD的麻煩
使用DTD雖然在指定許可的元素、需要的元素以及給定XML文檔中如何組織元素等方面給我們以較大的方便，但是，一旦你想針對特定元素施加數(shù)據(jù)類型就會遇到麻煩了。DTD規(guī)范嚴(yán)格地定義了結(jié)構(gòu)，但只支持相對功能較弱的內(nèi)容類型規(guī)范，而對強制性結(jié)構(gòu)化卻無計可施，比如名為Date 的數(shù)據(jù)如何規(guī)定它必須包含有效值呢？
這就要指望XML Schema了，XML Schema目前作為建議已經(jīng)于2001年提交給了W3C ，這意味著它最終將成為一般用途的建議標(biāo)準(zhǔn)。假如你對此感興趣，你不妨到W3C網(wǎng)站找些官方文檔和內(nèi)容簡介之類的材料來看看。注意，其他schema定義也是有的，包括日本的標(biāo)準(zhǔn)RELAX 和微軟公司的XDR?？墒?，XML Schema是唯一受到W3C成為的建議標(biāo)準(zhǔn)，所以我在這篇文章中只對它進行闡述。
XML Schema不僅可以讓你定義XML文檔的結(jié)構(gòu)而且還允許你約束文檔的內(nèi)容，這就不同于DTD了。另外，一個 XML Schema自身就是一個XML文檔，其基于標(biāo)簽的語法比DTD中的特殊字符要清楚多了。
Schema概述
XML Schema是用一套預(yù)先規(guī)定的XML元素和屬性創(chuàng)建的，這些元素和屬性定義了文檔的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容模式。相應(yīng)的一套精巧的規(guī)則（這些規(guī)則卻很有意思的用DTD來表示）指定了每個Schema元素或者屬性的合法用途。如果違反這些規(guī)則解析器就會拒絕解析你的Schema以及任何同它相聯(lián)系的文檔。
現(xiàn)在讓就讓我們來看看清單A中顯示的XML Schema示例，該例對我們以前在清單B中用到的圖書目錄進行了說明。清單B有了點小改動：作為根元素的catalog現(xiàn)在有了兩個新屬性，它們通過清單A中的catalog schema與之關(guān)聯(lián)。
你再看catalog schema，很快你就會注意到它包含了標(biāo)準(zhǔn)的XML頭<?xml version = "1.0"?>，這表示schema自己就是一個XML文檔。而任何schema的根元素都必須是schema，它有一個或者多個說明自己的屬性。在這種情況下，schema的namespace定義屬性（xmlns）會定義名稱空間為xs，它將用作文檔中所有元素的根名稱空間。
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什么是名稱空間
XML把名稱空間定義為包裝XML元素在一起供以后重用的方式。為了使用XML文檔的名稱空間中定義的元素，你必須通過xmlns屬性聲明你希望采用名稱空間。你還必須為該名稱空間定義快捷方式的前綴（例如xs:）作為你文檔中的根元素，從而使得名稱空間在文檔中都可用。前綴是用于文檔的任何導(dǎo)入名稱空間的元素的標(biāo)識符。這一過程就如同在Visual Basic中給庫加索引或者導(dǎo)入模塊；C++、Java或者.NET下的名稱空間也具有同樣的含義。
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我們的schema示例中接下來的元素是annotation，它的作用是代表同其父元素有關(guān)的文檔。annotation可以包含兩個子元素之一，或者是documentation或者是appinfo，或者兩者都包含進去。前者用于可讀的文檔，而后者則用來保存供應(yīng)用程序處理的指令。
接下來我們定義了兩個主要的元素（根元素catalog及其子元素book），它們用在書目文檔內(nèi)，后者采用了兩個element元素。這些元素都包含了定義名字的屬性和各個元素準(zhǔn)許的內(nèi)容。在這種情況下，catalog元素被定義為catalogtype類型，而book元素則被定義為elementtype類型；這兩種類型以后還要在schema文檔中被定義。
什么是類型？
我已經(jīng)說過了，XML Schema可以讓你把XML文檔中的元素聲明為特定的類型，準(zhǔn)許解析器檢查文檔的內(nèi)容及其結(jié)構(gòu)。XML Schem定義了兩種主要的數(shù)據(jù)類型：預(yù)定義簡單類型和復(fù)雜類型。這兩種數(shù)據(jù)類型之間的主要區(qū)別是復(fù)雜類型可以象數(shù)據(jù)一樣包含其他元素而簡單類型則只能包含數(shù)據(jù)。簡單類型給予了XML Schema低級類型檢查能力，允許你把元素定義為圖A中的任何類型之一。
圖A
簡單類型 定義
string 字符串?dāng)?shù)據(jù)。
boolean 二元類型的True或者False。
date 歷法日期，格式是CCYY-MM-DD。
dateTime 歷法日期和時間。
time 24小時格式的時間可根據(jù)時區(qū)調(diào)節(jié)。
decimal 任意精度和位數(shù)的十進制數(shù)。
integer 整數(shù)
float 標(biāo)準(zhǔn)的32位浮點數(shù)。
XML Schema預(yù)定義簡單類型
你也可以定義自己的簡單類型。為了更深入地了解各種XML Schema數(shù)據(jù)類型，請參看W3C網(wǎng)站上的“XML Schema Part 2: DataTypes”。
復(fù)雜類型由complexType元素定義，它通常至少擁有一個name屬性，用在聲明其他元素時索引類型，除非它位于某一元素之內(nèi)（參見下一節(jié)）。所有的復(fù)雜類型都會包含一個內(nèi)容定義類型，其主要功能是定義類型能包含的內(nèi)容模式。某些可用的內(nèi)容模式請見圖B。
圖B
復(fù)雜類型 定義
sequence 在其定義范圍之內(nèi)的所有元素都必須按順序出現(xiàn)，范圍由minOccurs和 maxOccurs指定。
choice 其范圍內(nèi)有且只有一個元素必須出現(xiàn)。
any 定義的任何元素都必須出現(xiàn)。
simpleContent 這種復(fù)雜類型只包含了非嵌套元素?？梢酝ㄟ^包含擴展元素的方式擴展先前定義的簡單類型。
complexContent 這種復(fù)雜類型只能包含其他元素?？梢酝ㄟ^包含擴展元素的方式擴展先前定義的復(fù)雜類型。
attribute 這種復(fù)雜類型只能包含命名屬性。
一些準(zhǔn)許的XML Schema復(fù)雜類型
我們示例schema中的第一個complexType元素定義了booktype類型，你能從文檔注釋元素中看出，該類型給目錄中單一的書建模型。Booktype包含一個sequence元素，通過它告訴解析器這種復(fù)雜類型的元素必須按照同樣準(zhǔn)確的順序包含出現(xiàn)在sequence標(biāo)簽內(nèi)出現(xiàn)的所有元素。就booktype而言，元素author、title、genre、price和publish_date都必須出現(xiàn)在 booktype元素之內(nèi)。
Description又是怎么一回事呢？它出現(xiàn)在sequence元素內(nèi)，有沒有這個必要呢？當(dāng)然沒有。description元素有一個minOccurs屬性，它定義了復(fù)雜類型中元素可以出現(xiàn)的最小次數(shù)。在這種情況下，minOccurs的值是零，因此description是一個可選的元素。
author元素也是這樣。它有一個maxOccurs屬性，但卻沒有設(shè)值，意思是說author元素可以在sequence中出現(xiàn)無限次，顯然，一本圖書的作者至少有一個但卻不一定只有一個。既沒有minOccurs也沒有maxOccurs屬性的元素必須而且僅僅只能在sequence中出現(xiàn)一次，因此，booktype sequence中的所有其他元素都是必要的而且只能出現(xiàn)一次。
在我們的示例catalog schema中定義的第二個同時也是最后一個復(fù)雜類型是catalogtype復(fù)雜類型。它也是包含一個以上的sequence，你可以從無界的maxOccurs屬性看出這一點。
深入解釋
看你的背景知識有多少了，本文用到的示例schema的結(jié)構(gòu)對你來說要不本該如何要不只會叫你發(fā)昏，對book和catalog元素不采用正規(guī)復(fù)雜類型聲明來定義catalog schema也是可能的，清單C就是這樣。注意，清單C中的complexType元素嵌套在了element元素之內(nèi)，catalog的sequence元素的子元素具有一個ref屬性通過它告訴解析器它有一個引用指向先前定義的book元素。
我曾經(jīng)聽到很多人這樣問：“很好，如果是這樣的話，那么你為什么要采用以上那些費工夫的辦法呢？”很簡單，我們繞來饒去只是為了說明XML Schema的重要一點：它是可擴展的。通過定義類型的方式你就可以在多個文檔中重用它們，甚至還可以用不同的schema對其進行擴展，這就像你在開發(fā)應(yīng)用程序的時候重用或者擴展抽象數(shù)據(jù)類型或?qū)ο笫且粋€道理。
工具
到目前為止，你應(yīng)該意識到XML Schema的語法并不簡單。雖然可以用簡單的文本編輯器手工創(chuàng)建schema，不過，這樣做也許會叫你累得吐血。為了更好地利用它，你可以采用若干種XML工具，最近出現(xiàn)的一些工具甚至提供了創(chuàng)建XML Schema的圖形界面。XML Spy和Cape Clear Studio都是具有XML Schema創(chuàng)建功能的全方位XML綜合開發(fā)環(huán)境。dtd2xs是一種DTD-to-XML的Schema轉(zhuǎn)換工具，它有兩種形式：單獨運行的應(yīng)用程序和Java類。同DTD一樣，標(biāo)準(zhǔn)的XML Schema定義非常多，你可以根據(jù)自己的需要在應(yīng)用程序的開發(fā)中采用。
結(jié)論
XML Schema具有強制文檔內(nèi)容和結(jié)構(gòu)的能力，它是XML世界中的一種不但重要而且強大的新標(biāo)準(zhǔn)。在這篇文章里，我僅僅浮光掠影地大致解釋了其基本原理，但我希望這些闡述能給你打下一個繼續(xù)前進的基礎(chǔ)。