XML基礎(chǔ)教程第3章課件

1、第3章 文檔類型定義教學(xué)目標(biāo)熟練掌握： DTD元素的聲明語(yǔ)法及對(duì)不同元素類型的聲明方法；DTD屬性的類型及DTD屬性的聲明。掌握： 內(nèi)部DTD和外部DTD的概念。了解： 了解DTD實(shí)體的聲明以及DTD屬性的類型。 XML是SGML的子集，在XML文檔元素、元素屬性、實(shí)體等內(nèi)容的聲明和定義方面，沿用SGML的文檔類型定義來描述和定義XML文檔內(nèi)容變得順理成章的事情。3.1 DTD概述 SGML是通過一個(gè)獨(dú)立的描述性文本文件來定義SGML中出現(xiàn)的所有元素類型、元素屬性、字符集、實(shí)體、PCDATA和CDATA等，SGML文檔中的這些內(nèi)容結(jié)構(gòu)及其組合稱為模式，這個(gè)描述性文本文件稱為文檔類型定義（doc

2、ument type definition，DTD）。 DTD明確地說明了SGML文檔的元素、元素類型、內(nèi)容模型，還為它們的結(jié)構(gòu)和它們與其他元素的關(guān)系定義了規(guī)則。3.1.1 DTD簡(jiǎn)介 DTD是用來描述XML文檔結(jié)構(gòu)的一種常見方法，用來定義文檔的邏輯結(jié)構(gòu)。一個(gè)有效的XML文檔應(yīng)該是一個(gè)符合相應(yīng)DTD驗(yàn)證的XML文檔。有了統(tǒng)一制定的DTD，XML解析器就能夠依據(jù)DTD來驗(yàn)證這類XML文檔的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)是否正確有效，并能正確解析。 除此之外，DTD還有以下作用：為應(yīng)用程序員提供XML文檔邏輯結(jié)構(gòu)的參考。4能夠保證在一定范圍內(nèi)，交流和共享XML文檔數(shù)據(jù)。3統(tǒng)一某行業(yè)或組織聯(lián)盟的XML文檔的格式和結(jié)構(gòu)。

3、2用來驗(yàn)證XML文檔數(shù)據(jù)的有效性。13.1.2 DTD的基本結(jié)構(gòu) DTD用來對(duì)XML文檔所使用的元素、元素間的關(guān)系、元素可用的屬性以及可使用的實(shí)體等定義規(guī)則。實(shí)際上，DTD是由若干條元素、屬性、實(shí)體等的定義和聲明語(yǔ)句組成的。一個(gè)內(nèi)部包含DTD的XML完整文檔。!DOCTYPE 書目 C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)（第三版）譚浩強(qiáng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（第四版）謝希仁屬性列表聲明語(yǔ)句。DTD聲明語(yǔ)句。元素類型聲明語(yǔ)句。實(shí)體聲明語(yǔ)句。12345注釋。通過示例可以看出，一個(gè)DTD的基本結(jié)構(gòu)包括以下幾部分：示例在XML Writer中的有效性驗(yàn)證 一個(gè)合法有效的XML文檔所使用的每一種元素，都必須在相應(yīng)的DTD中明確聲明，聲明的

4、內(nèi)容包括元素的名稱、可能包含的內(nèi)容、元素的數(shù)據(jù)類型、元素允許具有的子元素及子元素出現(xiàn)的順序以及元素所具有的屬性等。在DTD中精確控制元素所包含的內(nèi)容可以控制一個(gè)有效XML文檔的邏輯結(jié)構(gòu)。3.2 元素聲明3.2.1 元素聲明的語(yǔ)法在DTD中，元素聲明的語(yǔ)法格式如下：!ELEMENT 元素名稱 元素內(nèi)容模型其中的參數(shù)說明如下：表示一條元素聲明語(yǔ)句的結(jié)束。舉例說明合法的元素聲明，如： （1）例子共定義了標(biāo)題、型號(hào)、價(jià)格和品牌4個(gè)基本元素，也就是不包含其他元素的元素，這些元素的內(nèi)容均為字符數(shù)據(jù)，由“(#PCDATA)”指明；其中PCDATA為可解析數(shù)據(jù)。 （2）語(yǔ)句“”定義了一個(gè)名為的復(fù)合元素，包含、

5、和3個(gè)子元素，而且子元素出現(xiàn)的順序必須是子元素在最前，接著是子元素，最后是子元素。 （3）語(yǔ)句“”定義了一個(gè)名為的復(fù)合元素，其包含和兩個(gè)子元素，子元素必須出現(xiàn)在子元素之前。 （4）若由上述語(yǔ)句組成的DTD所定義的元素都直接或間接地包含在元素中，當(dāng)然除了元素自身，因此上述語(yǔ)句還隱含地定義了DTD的根元素，即。對(duì)上述說明舉例如下：1.基本字符元素聲明XML文檔中的基本元素是指那些含有字符數(shù)據(jù)，而不含任何子元素的元素。在相應(yīng)的DTD中，聲明基本字符元素的具體格式如下：這里的PCDATA是指可解析字符數(shù)據(jù)，小括號(hào)和PCDATA前面的“#”不能省略。3.2.2 不同元素類型的聲明2. 含有子元素的元素聲

6、明 有時(shí)XML文檔中的一個(gè)元素可以包含若干指定的子元素，也就是說，元素含有子元素。 在相應(yīng)的DTD中，聲明含有子元素的元素的具體格式如下： 經(jīng)上述聲明的元素只能包含所指定的子元素，而不能直接包含其他任何字符數(shù)據(jù)；同時(shí)這些子元素在XML文檔中必須以聲明中的排列順序依次出現(xiàn)在其父元素中，每個(gè)子元素必須出現(xiàn)且只能夠出現(xiàn)一次。3.子元素出現(xiàn)次數(shù)的聲明 在XML文檔中，有的元素可能會(huì)出現(xiàn)多次或者一次也不出現(xiàn)。在對(duì)應(yīng)的DTD中，對(duì)包含子元素的元素聲明時(shí)，除了對(duì)父元素使用ANY關(guān)鍵字聲明外，還可以在該元素的后面加上特定的符號(hào)來控制其可以出現(xiàn)的次數(shù)。 在對(duì)應(yīng)的DTD中，控制子元素出現(xiàn)次數(shù)的聲明格式為：符號(hào)允許

7、元素出現(xiàn)的次數(shù)無符號(hào)沒有基數(shù)操作符，表示必須出現(xiàn)且只能出現(xiàn)一次？可不出現(xiàn)或只出現(xiàn)一次*可不出現(xiàn)或可多次出現(xiàn)，即可出現(xiàn)任意次+出現(xiàn)一次或多次，即至少出現(xiàn)一次DTD中控制子元素出現(xiàn)次數(shù)的特定符號(hào)4.選擇性子元素的聲明 在XML文檔中，有時(shí)一個(gè)父元素可以在指定的多個(gè)子元素中選擇其中的一個(gè)作為子元素。 在對(duì)應(yīng)的DTD中，選擇性子元素的聲明格式為： 此聲明語(yǔ)句規(guī)定了一個(gè)父元素可以包含的子元素必須是小括號(hào)內(nèi)所指定的多個(gè)子元素中的一個(gè)。指定的可供選擇的子元素之間用“|”作為分隔符。5. EMPTY元素的聲明 在HTML中， 如、等標(biāo)記都是沒有內(nèi)容的，稱之為空元素。在XML文檔中也可能會(huì)包含一些空元素，這些空

8、元素只有一個(gè)獨(dú)立標(biāo)記，而沒有任何內(nèi)容。在對(duì)應(yīng)的DTD中，空元素的聲明格式為： 空元素在XML文檔中的表示格式為，可以沒有結(jié)束標(biāo)記，但必須在標(biāo)記名之后添加“/”。6. ANY元素的聲明 內(nèi)容模型為ANY的元素實(shí)質(zhì)上是沒有結(jié)構(gòu)的，若在DTD中聲明了某一元素為ANY類型時(shí)，說明這一元素可以包含任意內(nèi)容、任何數(shù)據(jù)、任何聲明的子元素及其數(shù)據(jù)、子元素的組合。在對(duì)應(yīng)的DTD中，ANY元素的聲明格式為：如定義一個(gè)包含任意內(nèi)容的元素：7.混合內(nèi)容類型元素的聲明 混合內(nèi)容類型元素既允許包含字符數(shù)據(jù)，又允許包含以任意順序出現(xiàn)的、指定的一個(gè)或多個(gè)子元素，還允許不包含任何內(nèi)容。 混合內(nèi)容類型元素與ANY型元素最主要的區(qū)

9、別在于，前者所能包含的子元素必須是在指定的若干個(gè)元素之中，而后者則沒有任何限制。 在DTD中，聲明混合內(nèi)容類型元素的元素聲明格式： 小括號(hào)內(nèi)的每個(gè)子元素名應(yīng)寫在#PCDATA之后，并用“|”符號(hào)分隔，再在右小括號(hào)之后加星號(hào)“*”。8.實(shí)體的聲明 在DTD中，可以聲明一個(gè)實(shí)體來將多種不同類型的數(shù)據(jù)并入到一個(gè)XML文檔中，這樣能夠節(jié)省大量的時(shí)間，大大提高編制XML文檔的效率。 實(shí)體是一個(gè)事先定義好的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)集合，可以被方便地引用到任何需要這些數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)集合的地方。 在DTD中，聲明實(shí)體的一般格式為： 其中，ENTITY是關(guān)鍵字，必須大寫。3.3 屬性聲明 DTD中除了元素需要聲明外，元素的屬性也

10、要進(jìn)行相應(yīng)的聲明。 屬性聲明規(guī)定了與給定的元素相聯(lián)系的屬性的名字、數(shù)據(jù)類型和默認(rèn)值，還規(guī)定了屬性是可選擇的還是必需的，是否有默認(rèn)值等。屬性和元素的關(guān)系是隸屬關(guān)系，屬性隸屬于元素。在書寫XML文檔時(shí)，屬性寫在元素結(jié)束標(biāo)記“”之前。3.3.1 屬性聲明的語(yǔ)法 在XML文檔中，屬性是元素組成的可選部分，是由“”分隔開的名稱鍵值對(duì)的組成，其作用是對(duì)元素及其內(nèi)容的附加信息進(jìn)行描述；DTD中的屬性聲明用來定義其相應(yīng)的XML文檔中某些元素可接受的屬性。 DTD中對(duì)屬性定義的一般語(yǔ)法為：屬性聲明示例!DOCTYPE 手機(jī)卡品 移動(dòng)動(dòng)感地帶卡移動(dòng)動(dòng)感地帶卡3.3.2 屬性默認(rèn)值的設(shè)置 在DTD中，定義屬性的缺省

11、值時(shí)，可以對(duì)其取值作出許多規(guī)定，包括文檔是否需要為一個(gè)屬性提供取值，是否在未定義取值時(shí)使用它的缺省值，這個(gè)缺省值是否可以修改等。根據(jù)這些規(guī)定，在定義屬性時(shí)可以指定屬性的默認(rèn)值，可以用REQUIRED、IMPLIED、FIXED三個(gè)關(guān)鍵字分別來指定在對(duì)應(yīng)的XML文檔中必須提供元素屬性的屬性值，忽略元素屬性的屬性值，使用固定值作為元素屬性的屬性值。1.必須賦值的屬性 關(guān)鍵字REQUIRED用來聲明XML文檔中必須給出屬性的屬性值。 在DTD中，為元素聲明屬性必須賦值的格式為：2.屬性值可有可無的屬性 當(dāng)使用IMPLIED關(guān)鍵字時(shí)，語(yǔ)法分析器不再?gòu)?qiáng)行要求在XML文檔中給該屬性賦值，而且也不必在DTD

12、中為該屬性提供缺省值。 在DTD中，為元素聲明一個(gè)屬性值可有可無的屬性的格式為：!ATTLIST 元素名 屬性名 屬性類型 #IMPLIED3.有固定取值的屬性 有一種特殊情況，需要為一個(gè)特定的屬性提供一個(gè)缺省值，且不希望XML文檔的程序員用別的值替代這個(gè)缺省值。這時(shí)，可使用FIXED關(guān)鍵字來聲明屬性，并為該屬性提供一個(gè)固定取值的缺省值。 在DTD中，為元素聲明一個(gè)屬性值固定的屬性的格式為：!ATTLIST 元素名 屬性名 屬性類型 #FIXED “缺省值”4.事先定義了缺省值的屬性 在DTD中，在屬性定義時(shí)若沒有使用任何關(guān)鍵字，就必須為該屬性提供一個(gè)缺省值。如果在對(duì)應(yīng)的XML文檔中為該屬性提

13、供一個(gè)新的屬性值，這個(gè)新屬性值就覆蓋了事先定義的缺省值，若不給出屬性值，就默認(rèn)采用DTD中給出的缺省值。在DTD中，為元素定義一個(gè)具有默認(rèn)屬性值的屬性的格式為：!ATTLIST 元素名 屬性名 屬性類型 缺省值3.3.3 屬性的類型 屬性類型規(guī)定了屬性的值是哪種類型的數(shù)據(jù)，常見的屬性類型為CDATA，即字符數(shù)據(jù)類型的屬性。事實(shí)上，XML規(guī)范允許為元素的屬性指定10種不同的類型。屬性類型說 明CDATA屬性值為普通的字符數(shù)據(jù)ID屬性值在XML文檔中必須是唯一的IDREF表示該屬性值參考了XML文檔中另一個(gè)ID屬性IDREFS表示該屬性值參考了用空格分隔的多個(gè)XML文檔中的ID屬性ENTITY表示

14、該屬性的設(shè)定值是一個(gè)外部實(shí)體，例如，一個(gè)聲音文件ENTITIES表示該屬性包含了多個(gè)外部實(shí)體，實(shí)體間用空格分隔NMTOKEN屬性值只能由字母、數(shù)字、下劃線、連字符、圓點(diǎn)、冒號(hào)等組成NMTOKENS屬性值能由多個(gè)NMTOKEN組成，NMTOKEN間用空格分隔NOTATION屬性值是在DTD中聲明過的注釋名稱Enumerated（枚舉）屬性值是從給定的值的列表中選定的一個(gè)1.CDATA類型 CDATA指的是純文本，是由多個(gè)字符組成的字符串，其中，字符可以是除了“”、“”和“”的任意字符。 屬性值中既包含雙引號(hào)又包含單引號(hào)，則定界符最好使用雙引號(hào)，屬性值中的引號(hào)用預(yù)定義實(shí)體引用代替。例如： 如果屬性

15、值中包含了其他特殊字符，也要使用預(yù)定義實(shí)體引用替代，如“&”代替“&”等。 需要特別注意的是，在DTD中聲明XML元素的內(nèi)容為字符串時(shí)，用的是“#PCDATA”,而聲明屬性值為字符數(shù)據(jù)時(shí)，用的是“#CDATA”。2.ID類型 在一個(gè)XML文檔中，所有聲明為ID屬性類型的元素，其對(duì)應(yīng)屬性的值不能重復(fù)。 使用ID類型的屬性需要注意的是： （1）一個(gè)元素只能聲明一個(gè)ID類型的屬性。 （2）因?yàn)镮D類型的屬性要求屬性值在一個(gè)XML文檔內(nèi)唯一，而FIXED類型要求屬性的屬性值都是聲明時(shí)的值，在一個(gè)XML文檔內(nèi)都是一樣的，因此ID類型的屬性與FIXED類型缺省值不能同時(shí)出現(xiàn)，否則是非法的。3.IDREF類

16、型 ID是identifier的縮寫，IDREF是identifier reference的縮寫。IDREF類型屬性的屬性值必須是其他元素的ID類型屬性的屬性值，而且此ID類型的屬性值必須在文檔的其他位置已經(jīng)設(shè)定過。4.IDREFS類型 IDREFS類型的屬性與IDREF類型的屬性是有關(guān)系的。IDREFS類型屬性的屬性值可以有多個(gè)，每一個(gè)都是在文檔中其他位置設(shè)定過ID類型的屬性值，多個(gè)屬性值之間用空格分隔。5.ENTITY類型 ENTITY類型的屬性值必須是一個(gè)外部實(shí)體，而這個(gè)外部實(shí)體為二進(jìn)制形式的文件，如GIF、TIF、JPEG、MP3、AVI、RMVB等格式的文件。ENTITY類型的屬性提

17、供了將外部的不可析實(shí)體鏈接到XML文檔的方式。6.ENTITIES類型 ENTITIES類型和ENTITY類型的關(guān)系，IDREFS類型和IDREF類型的關(guān)系，以及與后面要介紹的NMTOKENS類型和NMTOKEN類型的關(guān)系是一樣的，實(shí)際上，前者就是后者的復(fù)數(shù)形式。ENTITIES類型的屬性值由多個(gè)外部的不可解析實(shí)體組成，名稱之間用空格分隔。7.NOTATION類型 在XML文檔中引入外部的不可解析實(shí)體后，XML解析器是無法解析這些二進(jìn)制文件的。通過NOTATION類型的屬性可以指定一個(gè)其他的應(yīng)用程序來識(shí)別和處理這些二進(jìn)制文件，但要具有這種能力需要和NOTATION聲明結(jié)合起來。 NOTATIO

18、N聲明定義了一個(gè)外部應(yīng)用程序，相應(yīng)類型的屬性引用了這個(gè)外部應(yīng)用程序的定義，從而可達(dá)到為不可解析的數(shù)據(jù)指定一個(gè)應(yīng)用程序的目的。8.NMTOKEN類型 NMTOKEN類型的屬性值只能是英文字母、數(shù)字、“.”、“:”、“”、“_”等字符。 在設(shè)計(jì)XML文檔的處理程序時(shí)，NMTOKEN類型將會(huì)發(fā)揮出它的作用。由于NMTOKEN類型對(duì)合法字符的要求非常嚴(yán)格，使得它在Java、JavaScript、VBScript等許多編程語(yǔ)言中，獲得的都是合法數(shù)據(jù)，所以將會(huì)減少處理程序的許多麻煩。9.NMTOKENS類型 NMTOKENS類型是NMTOKEN類型的復(fù)數(shù)形式，但是在NMTOKENS類型中，空格也屬于合法字符。 NMTOKENS類型允許屬性有多個(gè)屬性值，屬性值之間用空格分隔，并且要求它們?cè)谕粚?duì)引號(hào)內(nèi)。10.Enumerated枚舉類型 如果屬性值不是一個(gè)任意的字符串，而只可能是幾個(gè)指定的值中的一個(gè)，例如，一般的“性別”屬性只可能是“男”和“女”中的一個(gè)，不可能是其他值，就可以將這個(gè)屬性聲明為Enumerated（枚舉）類型。 這里的Enumerated不是一個(gè)關(guān)鍵字。實(shí)際上，將一個(gè)屬性設(shè)置為Enumerated類型，就是在屬性聲明語(yǔ)句的“類型”位置列出用“|”分隔