XML和Schema命名空间的详细介绍

XML和Schema具有无关平台,技术厂商,简单,规范统一等特点,极具开放性,所以使用极为广泛,而且使用简单,在XML和Schema和,个人认为比较不好理解的一点是其命名空间问题,在这篇博客里详细进行理解。

名称空间是W3C推荐标准提供的一种统一命名XML文档中的元素和属性的机制。使用名称空间可以明确标识和组合XML文档中来自不同标记词汇表的元素和属性，避免了名称之间的冲突。

使用过DTD的人应该知道，命名冲突是DTD的一大问题，而Schema里引入了命名空间的概念，就很好的解决了这个问题。具体来看：

1、声明名称空间

名称空间声明的一般形式为：第一部分是一个关键字xmlns:，第二部分是名称空间的前缀，第三部分是一个等号，第四部分是双引号，将第五部分的名称空间标识URI包括起来。需要注意的是，名称空间的前缀不能为xml，因为在XML中这个字符串是保留作特殊用途的。例：

xmlns:tns=http://www.whtest.com/    
//其中tns为前缀。

还可以隐式声明名称空间，即省略掉冒号和名称空间前缀。例：

xmlns=http://www.whtest.com/   //注意在一个文档中只能有一个隐式声明的命名空间

2、Schema中的命名空间：

(1)Schema中的全局成分

全局成分指的是元素xsd:schema的直接子节点，包括元素声明、属性声明、复杂/简单类型定义、组定义、属性组定义。

<?xml version=”1.0”>
<xsd:schema xmlns:xsd=”http://www.w3.org/XML_Schema”
targetNamespace=“http://www.test.com/ns/ns_test“>
   // Schema的目标名称空间用属性targetNamespace在根元素上定义。
   //Schema的全局成分被放在名称空间http://www.test.com/ns/ns_test里。

(2)Schema中的非全局成分

有时希望将非全局成分定义在目标空间中去，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“>

属性elementFormDefault的默认值是unqualified，也就是规定了只有全局成分才被定义在目标名称空间中。将elementFormDefault的值赋为qualified，使得目标名称空间包含非全局的元素定义。同样，使属性attributeFormDefault的值赋为qualified，可使得目标名称空间包含非全局属性定义。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“>

也可以修改属性form的值，使得某些非全局成分不包含在名称空间中。如下：

<xsd:element name=”name” type=”xsd:string” form=”unqualified”/>

(3)targetNamespace

xsd文件中定义了一个targetNameSpace后，其内部定义的元素，属性，类型等都属于该targetNameSpace,其自身或外部xsd文件使用这些元素，属性等都必须从定义的targetNameSpace中找。

targetNamespace定义了Schema定义的新元素与属性的名称空间。而www.w3.org/2001/XMLSchema名称空间则定义了element, attribute, complexType, group, simpleType等元素。

若自身并不使用重用组件，仅供外部使用的话，则只定义targetNameSpace就可以，不用指定别名。

3、XML文档中命名空间

在XML中，名称空间的使用涉及范畴的概念，范畴即名称空间的覆盖范围，它指的是哪些元素和属性在该名称空间中，哪些不在该名称空间中。名称空间既可以限定整个XML文档，也可以只针对XML文档中的一部分。

(1).名称空间限定整个XML文档

<?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)名称空间只针对XML文档中的一部分

<?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)嵌套的命名空间

<?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被定义在新的名称空间中外，其余的元素仍然使用原来的名称空间。

(4)schemaLocation

schemaLocation 属性引用具有目标名称空间的 XML 架构文档(.xsd)。该xml文件中用到的所有新创的元素、属性等的.xsd文件都必须在这里声明。

<xsi:schemaLocation=list of anyURI >

其中的anyURI是一个架构位置，该架构包含限定的（具有名称空间的架构）架构构造。每一对中的第一个 URI 引用是名称空间名称，第二个则是描述名称空间的架构的位置。

将具有目标名称空间的架构文档与实例文档相关联。可以列出多对 URI 引用，每一对都有不同的名称空间名称部分。
根据万维网联合会 (W3C) XML 架构建议，XML 实例文档可以同时指定 xsi:schemaLocation 和 xsi:noNamespaceSchemaLocation 属性。此外，还可以多次列出同一个命名空间。

以下示例显示如何使用 xsi:schemaLocation 属性为多个 XML 架构文档提供位置信息。

<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 属性引用没有目标名称空间的 XML 架构文档。

    <xsi:noNamespaceSchemaLocation=anyURI >

与SchemaLocation相同anyURI是一个架构位置，该架构包含非限定的（没有名称空间的架构）架构构造。

不要求 XML 架构有名称空间。若要为没有目标名称空间的 XML 架构指定位置，请使用 noNamespaceSchemaLocation 属性。此属性中引用的 XML 架构不能有目标名称空间。因为此属性不接受 URL 列表，所以只能指定一个架构位置。
根据万维网联合会 (W3C) XML 架构建议，XML 实例文档可以同时指定 xsi:schemaLocation 和 xsi:noNamespaceSchemaLocation 属性。

以下示例显示如何对包含非限定元素的实例文档使用 xsi:noNamespaceSchemaLocation 属性。

<?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>

通过上边的分析，我们可以看到，XML和Schema的命名空间标签使用格式是相同的（这也是Schema相对与DTD的优势），但XML和Schema都有各自的独特的属性，这也是由他们不同的功能决定的，Schema主要给XML提供服务，所以会规定好targetNameSpace来声明命名空间的名字，而XML需要使用schema的服务，所以需要SchemaLocation来声明使用的命名空间。