XML文件约束之DTD详解以及xml文件的dtd描述文件本地化

1.XML文件约束与DTD的简单介绍

我们编写文档来约束一个XML文档的书写规范，这称之为XML约束。

常用的约束技术有：

• XML DTD
• XML Schema

DTD的基本概念：

document type definition 文档类型定义

DTD文件一般和XML文件配合使用，主要是为了约束XML文件。

XML文件引入DTD文件，这样XML可以自定义标签，但又受到DTD文件的约束。比如上一节使用XML描述一个班级的信息，如果我们给每一个学生定义一个<面积>标签，语法上也是没有错误的，但是不符合语义，学生怎么能够用面积来描述呢？这时候我们就需要用到DTD文件来约束这个XML。

 
 

  
  
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<?xml version="1.0" encoding="gb2312"?>
<class>
    stu id="001">
        name>杨过</name> 
        sex>男sex>
        age>20age>
        面积>100面积>
    stu>
class>

1.1 DTD约束快速入门案例

基本语法：

  
  
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!ELEMENT 元素名 类型>

我们还以班级为例，编写如下DTD文件，myClass.dtd：

  
  
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!ELEMENT 班级 (学生+)>
!ELEMENT 学生 (名字,年龄,介绍)>
!ELEMENT 名字 (#PCDATA)>
!ELEMENT 年龄 (#!ELEMENT 介绍 (#PCDATA)>

第一行表示根元素为班级，并且有学生这个子元素，子元素为1或者多个。
第二行表示学生的子元素为名字，年龄，介绍
名字下面没有子元素了，那么#PCDATA表示名字里面可以放任意文本。
年龄和介绍也是类似。

编写myClass.xml文件并引入DTD文件如下：

  
  
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<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!--引入dtd文件，约束这个xml-->
<!DOCTYPE 班级 SYSTEM "myClass.dtd">
班级>
    学生>
        名字>周小星名字>    
        年龄>23年龄>
        介绍>学习刻苦介绍>
    学生>   
    名字>林晓名字> 
        年龄>25介绍>是一个好学生学生>   
班级>

引入中写的：SYSTEM，表示当前的DTD文件是本地的
如果写的是PUBLIC，则表示引入的DTD文件是来自于网络的.

这时候引入的DTD文件是没有产生作用的，如果我们在学生元素中添加子元素<面积>，打开这个XML文件，浏览器依然不会报错。

  
  
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介绍>
        面积>100平米 我们需要编程校验XML文档的正确性。
 
 IE5以上的浏览器内置了XML解析工具：Microsoft.XMLDOM，开发人员可以编写JavaScript代码，利用这个解析工具装载XML文件，并对XML文件进行DTD验证。
 
 我们编写myXmlTools.html来对这个XML进行校验，如下：
 
  
  
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html>
    head>
    <!--自己编写一个简单的解析工具，去解析XML DTD是否配套-->     
    script language="javascript"> // 创建xml文档解析器对象 var xmldoc = new ActiveXObject("Microsoft.XMLDOM"); // 开启xml校验 xmldoc.validateOnParse = "true"; // 装载xml文档，即指定校验哪个XML文件 xmldoc.load("myClass.xml"); document.writeln("错误信息："+xmldoc.parseError.reason+"<br>"); document.writeln("错误行号："+xmldoc.parseError.line); script>

    head>
    body>

    body>
html>
 
 用IE浏览器打开这个html文件，可以看到运行结果：
 
 
 
 可以看到第9行正是我们添加的<面积>这一行。
 
 2.DTD细节
 
 2.1 DTD文档的声明及引用
 
 1.内部DTD文档
 
  
  
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 <!DOCTYPE 根元素 [定义内容]>
 
 2.外部DTD文档
 
 引入外部的DTD文档分为两种：
 
 （1）当引用的DTD文件是本地文件的时候，用SYSTEM标识，并写上”DTD的文件路径”，如下：
 
<!DOCTYPE 根元素 SYSTEM "DTD文件路径">
 
 （2）如果引用的DTD文件是一个公共的文件时，采用PUBLIC标识，如下方式：
 
<!DOCTYPE 根元素 PUBLIC "DTD名称" "DTD文件的URL">
 
 比如下例：
 
<!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基本语法：
 
!ELEMENT NAME CONTENT>
 
 其中：
 - ELEMENT是关键字，是不能修改的
 - NAME表示元素名称
 - CONTENT是元素类型，必须要大写！CONTENT的内容有三种写法：
 
 
 
 (1)EMPTY——表示该元素不能包含子元素和文本，但可以有属性。
 (2)ANY——表示该元素可以包含任何在该DTD中定义的元素内容
 (3)#PCDATA——可以包含任何字符数据，但是不能在其中包含任何子元素
 
 
 2.3 DTD元素的组合类型：
 
 DTD中这样规定：
 
!ELEMENT 家庭(人+,家电*)>
 
 这个DTD规定了家庭元素中可以有1到多个”人”这个子元素，也可以有0到多个”家电”这个子元素。其中的加号”+”和星号”*”的含义与正则表达式中的含义一致。
 
 XML这样写：
 
家庭>
    人 名字="张晓明" 性别="男" 年龄="25"/>
    "李小钢" 性别="36" 爱好="作个教育家和伟人"/>
    家电 名称="彩电" 数量="3"/>
家庭>
 
 关于组合类型，有下述的的修饰符可以使用：
 
 
 
 
  
 
   
 符号
 
   
 用途
 
   
 示例
 
   
 示例说明
 
  
 
 
 
 
 
  
 
   
 ()
 
   
 用来给元素分组
 
   
 (古龙|金庸),(王朔|余杰)
 
   
 分成两组
 
  
 
  
 
   
 |
 
   
 在列出的对象中选择一个
 
   
 (男人|女人)
 
   
 表示男人或者女人必须出现，两者至少选其一
 
  
 
  
 
   
 +
 
   
 该对象必须出现一次或者多次
 
   
 (成员+)
 
   
 表示成员必须出现，而却可以出现多个成员
 
  
 
  
 
   
 *
 
   
 该对象允许出现0次或者多次
 
   
 (爱好*)
 
   
 爱好可以出现两次到多次
 
  
 
  
 
   
 ?
 
   
 该对象必须出现0次或者1次
 
   
 (菜鸟?)
 
   
 菜鸟可以出现，也可以不出现，如果出现的话，最多只能出现一次
 
  
 
  
 
   
,
 
   
 对象必须按指定的顺序出现
 
   
 (西瓜,苹果,香蕉)
 
   
 表示西瓜、苹果、香蕉必须出现，并且按这个顺序出现
 
  
 
 
 
 
 2.4 属性定义
 
 DTD中属性的定义是这样的：
 
  
  
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!ATTLIST 元素名称 属性名称 类型 属性特点 属性名称 类型 属性特点...... >
 
 其中，属性的类型有下面5种：
 
 
 
 (1) CDATA
 (2) ID
 (3) IDREF/IDREFS
 (4) Enumerated
 (5) ENTITY/ENTITIES
 
 
 属性的特点有如下4种：
 
 
 
 (1) #REQUIRED，表示这个属性必须给，不给就报错
 (2) #IMPLIED，表示这个属性可以给也可以不给
 (3) #FIXED value，表示这个属性必须给一个固定的value值
 (4) Default value，表示这个属性如果没有值，就分配一个默认的value值
 
 
 比如，我们想在学生这个子元素上加上地址这个属性，而且这个属性是必须的，示例如下：
 
  
  
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<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
学生 地址="香港">
        "澳门">
         这个时候相应的DTD文件也要更新，不然就会报错，如下：
 
  
  
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!ATTLIST 学生 地址 CDATA #REQUIRED >
PCDATA)>
 
 2.4.1 对于属性类型的详细解释
 
 （1）属性类型-CDATA，表示属性值可以是任何字符（包括中文和数字）
 
  
  
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!ATTLIST 木偶 姓名 REQUIRED >
 
木偶 姓名="匹诺曹"/>
"PiNuocao"/>
"123"/>
 
 (2)属性类型-ID，表明该属性的取值必须是唯一的，但是属性的值不能是以数字开头！
 
!ELEMENT 公司职员 ANY>
!ATTLIST 公司职员 编号 ID #REQUIRED 姓名 REQUIRED >
 
  
  
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公司职员 编号="Z001" 姓名="张三"/>
"Z002" 姓名="李思"/>
 
 （3）属性类型-IDREF/IDREFS
 - IDREF属性的值指向文档中其它地方声明的ID类型的值
 - IDREFS同IDREF，但是可以具有由空格分开的多个引用。
 
  
  
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!ELEMENT 家庭(人+)>
!ELEMENT 人 EMPTY>
!ATTLIST 人 relID REQUIRED paraentID IDREFS #IMPLIED name REQUIRED >
 
人 relID="P_1" name="爸爸"/>
    "P_2" "妈妈"/>
    "P_3" parentID="P_1 P_2" "儿子"/>
 （4）属性类型-Enumerated，事先定义好一些值，属性的值必须在所列出的值的范围内。
 
  
  
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!ATTLIST person 婚姻状态 (single|married|divorced|widowed) #IMPLIED >
person 性别 (男|女) #REQUIRED >
 
 （5）属性类型-ENTITY，实体
 
 实体定义：
 - 实体用于为一段内容创建一个别名，以后在XML文档中就可以使用别名引用这段内容了。
 - 在DTD定义中，一条!ENTITY语句用于定义一个实体。
 - 实体可分为两种类型：引用实体和参数实体。引用实体是被XML文档应用的，而参数实体是被DTD文件本身应用的。
 
 ①引用实体：
 
 
 
 
  
引用实体主要在XML文档中被应用
 语法格式如下，引用实体的定义内容最好放在DTD文件的最后。
 
 
 
 
!ENTITY 实体名称 "实体内容">
 
 
 
 引用方式：&实体名称; 末尾要带上分号，这个引用将直接转变成实体内容
 
 
 举例如下：
 
!ENTITY copyright "I am a programmer">
....
&copyright;
 
 ②参数实体：
 
 
 
 参数实体被DTD文件自身使用
 语法格式为：
 
 
!ENTITY % 实体名称 "实体内容">
 
 
 
 引用方式为:%实体名称
 
 
 举例：
 
!ENTITY % TAG_NAME "姓名|EMAIL|电话|地址">

!ELEMENT 个人信息 (%TAG_NAME;|生日)>
!ELEMENT 客户信息 (%TAG_NAME;|公司名)>
 
 3.DTD实际案例
 
 学习DTD的目标在于：
 （1）要求我们能够看得懂DTD文件，
 （2）我们可以根据给出的DTD写出对应的XML文件
 
 下面我们看一个案例，下述的DTD文件是从W3School在线教程中的DTD案例中拿过来的，细看每一行，我们都应该能够看得懂。
 
  
  
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AUTHOR "John Doe">
COMPANY "JD Power Tools,Inc.">
EMAIL "[e-mail]">

CATALOG (PRODUCT+)>

PRODUCT (SPECIFICATIONS+,102);">OPTIONS?,102);">PRICE+,102);">NOTES?)>
PRODUCT CATEGORY (HandTool|Table|Shop-Professional) "HandTool" PARTNUM PLANT (Pittsburgh|Milwaukee|Chicago) "Chicago" INVENTORY (InStock|Backordered|Discontinued) "InStock">

SPECIFICATIONS (#SPECIFICATIONS WEIGHT POWER IMPLIED>

OPTIONS (#OPTIONS FINISH (Metal|Polished|Matte) "Matte" ADAPTER (Included|Optional|NotApplicable) "Included" CASE (HardShell|Soft|HardShell">

PRICE (#PRICE MSRP WHOLESALE STREET SHIPPING NOTES (# 然后我们可以根据该DTD编写如下最简单的XML文件：
 
  
  
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<!DOCTYPE CATALOG SYSTEM "product.dtd">
CATALOG>
    PRODUCT NAME="康帅傅矿泉水" CATEGORY="Table" PARTNUM="12" PLANT="Chicago">
        SPECIFICATIONS WEIGHT="20" POWER="18">这里是细节SPECIFICATIONS>
        PRICE>25PRICE>
        PRICE>28PRICE>
    PRODUCT>
CATALOG>
 
 然后我们用Microsoft.XMLDOM校验该XML，会发现没有任何错误。但是要注意编码。
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