《XML案例教程》课件第3章

第3章使用DTD定义有效的XML文档3.1DTD的作用和基本结构3.2XML中引用DTD3.3使用DTD声明XML元素3.4使用DTD声明XML属性3.5DTD中定义和引用实体3.6综合实例3.7本章小结习题3

3.1DTD的作用和基本结构

DTD是文档类型定义，其中规定XML文档中的元素、属性、标记、文档中的实体及其相互关系。DTD为XML文档结构制定了一套规则。例如，一项DTD指定一个BOOK元素有一个ISBN子元素、一个TITLE子元素、一个或多个AUTHOR子元素，有或没有SUBTITLE等。3.1.1DTD的作用

DTD可以为应用程序提供一种统一的XML文档格式。XML的可扩展性虽然提供了很高的灵活性，但有时需要文档格式统一。例如，为了使一部书易于排版，出版商会要求作者遵循一定的格式。如果作者用XML写作，那么出版商就能很容易地检查出作者是否遵守了DTD定义的预定格式，甚至找出作者在哪里以及怎样偏离了格式。

DTD有助于数据交流和共享。如果指定DTD，依靠清晰、准确的语法定义文档，程序员就不必为了理解XML文档而与文档的设计者面对面地交流。这些规则也形成了一种可靠的错误监测机制，程序员或解析器可以由此查找可能的错误。

DTD可以使用户脱离实际数据就能知道文档的逻辑结构。这意味着可以将不同的样式和格式加在基本结构上，而对基本结构毫无损害。

DTD可以验证数据的有效性。一个合法的文档必须符合DTD指定的约束条件，而且它的基本元素必须是在文档类型声明中指定的。只有符合DTD规则的XML文档才是有效的文档。3.1.2DTD的基本结构

XML文档由元素和相应的属性组成。虽然我们还可以定义其他项，但元素和属性是组成XML文档的两个主要的要素。此外，元素的内容是通过其他元素或XML标准中规定的基本类型进行定义的。DTD必须能够定义文档中的所有元素、元素可以设置的属性以及元素之间的关系。下面通过一个案例来说明DTD文档的基本结构。【例3-1】

案例说明：DTD的基本结构。

程序名称：ch3-1.dtd

01 <?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"?>

02 <!ENTITYContent"关于学习软件开发的图书信息列表">

03 <!ELEMENTAnnotation(#PCDATA)>

04 <!ELEMENTTitle(#PCDATA)>

05 <!ELEMENTAbstract(#PCDATA)>

06 <!ELEMENTAuthor(#PCDATA)>07 <!ELEMENTPublisher(#PCDATA)>

08 <!ELEMENTPubDate(#PCDATA)>

09 <!ELEMENTPrice(#PCDATA)>

10 <!ELEMENTCategory(#PCDATA)>

11 <!ELEMENTBook(Title,Abstract,Author,Category,Publisher,PubDate,Price)>

12 <!ELEMENTBookList(Annotation,Book,Book)>

13 <!--"ISBN国际标准书号，唯一标识图书，定义为Book的属性"-->

14 <!ATTLISTBook ISBNCDATA"7-5606-0492-7">案例分析：DTD文档ch3-1.dtd定义了一个XML文档中所有元素属性和实体，用于描述图书信息。

从第01行可以看出DTD文档也是从XML声明开始的。DTD验证是从SGML继承来的一种验证机制，在DTD中使用XML声明，可将XML的DTD和SGML的DTD区分开来，说明本文档用于定义XML文档，而不是定义SGML文档。该声明语句可以省略。第02行定义了一个实体标记Content。案例ch3-1.xml的第03行引用了该实体，在浏览器中执行XML文档，Content实体将被DTD中定义的具体内容“关于学习软件开发的图书信息列表”替换。XML文档本体中定义的所要引用的实体必须在DTD中定义。

第03行至第12行为元素定义，定义XML文档需要使用的所有元素标记的名称、相互关系、元素的可取值等。它们决定了XML文档的结构。

第13行为DTD中的注释。注释以“<!--”开始，以“-->”结束，这与XML文档中的注释格式一致。

第14行为元素的属性定义。元素中的属性必须在DTD中说明。由上述DTD文档定义的XML文档可以用例3-2中的ch3-1.xml程序进行描述，XML文档定义如下：

【例3-2】

案例说明：描述图书信息的XML。

程序名称：ch3-1.xml

01

<?xmlversion=“1.0”encoding=“UTF-8”?>

02

<BookList>

03 <Annotation>&Content;</Annotation>

04 <BookISBN="7-5606-0924-4">05

<Title>软件工程</Title>

06

<Abstract>介绍软件工程理论...</Abstract>

07

<Author>邓良松</Author>

08

<Category>计算机</Category>

09

<Publisher>西安电子科技大学出版社</Publisher>

10

<PubDate>2001年6月</PubDate>

11

<Price>20.00</Price>

12 </Book>

13 <BookISBN="7-5606-0492-7">14

<Title>软件系统开发技术(修订版)</Title>

15

<Abstract>介绍软件系统的开发技术...</Abstract>

16

<Author>潘锦平，施小英</Author>

17

<Category>计算机</Category>

18

<Publisher>西安电子科技大学出版社</Publisher>

19

<PubDate>2001年1月</PubDate>

20

<Price>12.30</Price>

21

</Book>

22

</BookList>

3.2XML中引用DTD

DTD是与文档相关的。通常，文档中包含一条用于与DTD建立关联的指令，当验证有效性的解析器读到该指令时，它获取DTD，并根据其中定义的规则对文档进行检验。DTD声明可以包含在XML中，也可以存在于独立的DTD文档中。下面分别介绍这两种DTD的引用方式。3.2.1内部引用方式

内部引用方式将DTD直接嵌入到XML文档内部，在XML文档本体中对文档的元素、属性或实体进行DTD声明。嵌入到XML文档内部的DTD声明不能重复使用。例3-3中程序ch3-2.xml采用了内部引用DTD方式进行XML文档定义。【例3-3】

案例说明：内部DTD引用。

程序名称：ch3-2.xml

01

<?xmlversion=“1.0”encoding=“UTF-8”?>

02

<!DOCTYPEBookList[

03 <!ENTITYContent"关于学习软件开发的图书信息列表">

04 <!ELEMENTAnnotation(#PCDATA)>

05 <!ELEMENTTitle(#PCDATA)>

06 <!ELEMENTAbstract(#PCDATA)>

07 <!ELEMENTAuthor(#PCDATA)>08 <!ELEMENTPublisher(#PCDATA)>

09 <!ELEMENTPubDate(#PCDATA)>

10 <!ELEMENTPrice(#PCDATA)>

11 <!ELEMENTCategory(#PCDATA)>

12

<!ELEMENTBook(Title,Abstract,Author,Category,Publisher,PubDate,Price)>

13 <!ELEMENTBookList(Annotation,Book,Book)>

14 <!--"ISBN国际标准书号，唯一标识图书，定义为Book的属性"-->

15 <!ATTLISTBookISBNCDATA"7-5606-0492-7">

16 ]>17

<BookList>

18 <Annotation>&Content;</Annotation>

19 <BookISBN=“7-5606-0924-4”>

20

<Title>软件工程</Title>

21

<Abstract>介绍软件工程理论...</Abstract>

22

<Author>邓良松</Author>

23

<Category>计算机</Category>

24

<Publisher>西安电子科技大学出版社</Publisher>

25

<PubDate>2001年6月</PubDate>

26

<Price>20.00</Price>27 </Book>

28 <BookISBN=“7-5606-0492-7”>

29

<Title>软件系统开发技术(修订版)</Title>

30

<Abstract>介绍软件系统的开发技术...</Abstract>

31

<Author>潘锦平，施小英</Author>

32

<Category>计算机</Category>

33

<Publisher>西安电子科技大学出版社</Publisher>

34

<PubDate>2001年1月</PubDate>

35

<Price>12.30</Price>

36 </Book>

37

</BookList>案例分析：在例3-3中的ch3-2.xml的第02行DOCTYPE标记为文档类型定义指令。DOCTYPE声明位于XML文档的序言区。DOCTYPE声明必须位于第01行XML声明之

后，且位于第17行XML文档根元素之前。XML声明和DOCTYPE声明之间可以插入注释和处理指令。

DOCTYPE声明的基本结构为：<!DOCTYPE根元素名称[DTD的内容]>。DOCTYPE声明包含关键字DOCTYPE、文档根元素的名称以及内容声明结构。关键字DOCTYPE必须大写。

DTD是起始于“<!DOCTYPE根元素名称[”而终止于“]>”之间的所有内容，但不包括“<!DOCTYPE根元素名称[”和“]>”。程序ch3-2.xml中第3行至第15行为DTD的内容。3.2.2外部引用方式

对XML元素、属性或实体等的声明可以包含在一个单独的DTD文件中，文件的扩展名为“.dtd”。外部引用DTD方式将XML文档以外的独立DTD文档和当前的XML文档关联起来。外部引用方式比较灵活，可重复利用同一份DTD文档，并使应用系统易于同步更新及管理。引用外部DTD文件有两种方式：SYSTEM引用方式和PUBLIC引用方式。SYSTEM引用方式主要用于引用一个作者或组织所编写的众多XML文件中通用的DTD。PUBLIC引用方式主要用于引用一个由权威机构制定的、提供给特定行业或公众使用的DTD。下面分别介绍这两种DTD引用方式。

1．SYSTEM引用方式

SYSTEM声明外部DTD的方式表示DTD是私有的。外部DTD声明的语法格式为：

<!DOCTYPE根元素名称SYSTEM“DTD_URL”>

上述语法格式说明如下：

(1)“<!”表示一条指令的开始，“>”表示指令的结束。DOCTYPE表示指令为文件类型定义指令。

(2) SYSTEM和DOCTYPE都是关键字，必须大写。

(3)“DTD_URL”指外部DTD文件的URI或文件路径，可以是相对路径，也可以是绝对路径，指示XML处理器可在该位置取得DTD文档。

(4)该语句必须出现在XML文档的序言区。【例3-4】

案例说明：外部DTD文件的SYSTEM引用方式。

程序名称：ch3-3.xml

01

<?xmlversion=“1.0”encoding=“UTF-8”standalone=“no”?>

02

<!DOCTYPEBookListSYSTEM“D:\XML\examples\ch3-1.dtd”>

03

<BookList>

04 <Annotation>&Content;</Annotation>

05 <BookISBN="7-5606-0924-4">06 <Title>软件工程</Title>

07 <Abstract>介绍软件工程理论...</Abstract>

08 <Author>邓良松</Author>

09 <Category>计算机</Category>

10 <Publisher>西安电子科技大学出版社</Publisher>

11 <PubDate>2001年6月</PubDate>

12 <Price>20.00</Price>

13

</Book>

14

<BookISBN="7-5606-0492-7">15

<Title>软件系统开发技术(修订版)</Title>

16

<Abstract>介绍软件系统的开发技术...</Abstract>

17

<Author>潘锦平，施小英</Author>

18

<Category>计算机</Category>

19

<Publisher>西安电子科技大学出版社</Publisher>

20

<PubDate>2001年1月</PubDate>

21

<Price>12.30</Price>

22 </Book>

23

</BookList>案例分析：例3-4中的程序ch3-3.xml使用SYSTEM关键字引用外部DTD文件ch3-1.dtd验证XML文档。第01行XML声明语句中的standalone属性取“no”值。第02行中“D:\XML\examples\ch3-1.dtd”说明被引用的外部DTD文档ch3-1.dtd位于D:\XML\examples目录下。

如果XML文档和外部DTD文件在同一目录下，可以不写目录路径，采用相对路径引用，如<!DOCTYPEBookListSYSTEM“ch3-1.dtd”>。

如果外部DTD文件位于Web服务器上，则需要使用URI定位Web服务器的外部DTD资源。如：<!DOCTYPEBookListSYSTEM"/dtd/ch3-1.dtd">。

2．PUBLIC引用方式

PUBLIC声明外部DTD的方式表示DTD是公共的。公共DTD一般用于行业标准。DTD声明的语法格式为：

<!DOCTYPE根元素名称PUBLIC“DTD_Name”“DTD_URL”>

上述语法格式说明如下：

(1)“<!DOCTYPE”为文档类型声明的开始，“>”为文档类型声明的结束。

(2)“PUBLIC”为关键字，必须大写，并表明该外部DTD具有名称。

(3)“DTD_Name”为XML文档所引用的外部公共DTD的名称。

(4)“DTD_URL”为外部DTD文件的路径，含义与SYSTEM引用方式中的“DTD_URL”一致。

(5)该语句必须出现在XML文档的序言区。公共DTD的名称(DTD_Name)构成要遵循如下约定：

(1)要表明来源：如果DTD是由ISO发布的标准DTD，则名称前要冠以“ISO”字符串；如果DTD是由ISO之外的标准组织发布的标准DTD，则名称前要冠以“+”字符；如果不是标准的组织或者个人所发布的DTD，则名称前要冠以“-”字符。

(2)要表明拥有者：在名称中要包含一个表明DTD所有者的字符串。

(3)要表明主要内容：在名称中要包含一个表明DTD主要内容或者类别的字符串。

(4)要表明所使用的语言：在名称的尾部要包含一个表明所使用的语言标志(英语用EN说明，法文用FR说明，德文用DE说明，中文用ZH说明等)，该语言标志必须是由ISO639所定义过的标准标志。

(5)分隔符：上述内容之间要以两个斜线符号“//”分隔。

(6)顺序：上述内容在名称中出现的顺序与上述顺序相同。【例3-5】

案例说明：外部DTD文件的PUBLIC引用方式。

程序名称：ch3-4.xml

01 <?xmlversion=“1.0”encoding=“UTF-8”standalone=“no”?>

02<!DOCTYPEBookListPUBLIC"-//ZWM//BookXMLVersion1.0//ZH""D:\XML\examples\ch3-1.dtd">

03 <BookList>

04 <Annotation>&Content;</Annotation>

05 <BookISBN="7-5606-0924-4">06 <Title>软件工程</Title>

07 <Abstract>介绍软件工程理论...</Abstract>

08 <Author>邓良松</Author>

09 <Category>计算机</Category>

10 <Publisher>西安电子科技大学出版社</Publisher>

11 <PubDate>2001年6月</PubDate>

12 <Price>20.00</Price>

13 </Book>

14 <BookISBN="7-5606-0492-7">15

<Title>软件系统开发技术(修订版)</Title>

16

<Abstract>介绍软件系统的开发技术...</Abstract>

17

<Author>潘锦平，施小英</Author>

18

<Category>计算机</Category>

19

<Publisher>西安电子科技大学出版社</Publisher>

20

<PubDate>2001年1月</PubDate>

21

<Price>12.30</Price>

22 </Book>

23</BookList>案例分析：第02行中PUBLIC关键词后的DTD名称“-//ZWM//BookXMLVersion1.0//ZH”的含义是：由非标准组织发布的、编写者的标志是ZWM、关于图书信息且用中文编写的DTD文档。3.2.3内外结合的引用方式

内部引用DTD和外部引用DTD两种引用方式可以结合使用，目的是使用内部DTD声明补充或重写引用的外部DTD。外部DTD由URL指定，声明方式可以是SYSTEM引用或PUBLIC引用，而内部DTD则由DTD直接指定。【例3-6】

案例说明：可扩展的DTD文档。

程序名称：ch3-2.dtd

01 <?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"?>

02 <!ENTITYContent"关于学习软件开发的图书信息列表">

03 <!ELEMENTAnnotation(#PCDATA)>

04 <!ELEMENTTitle(#PCDATA)>

05 <!ELEMENTAbstract(#PCDATA)>

06 <!ELEMENTAuthor(#PCDATA)>

07 <!ELEMENTPublisher(#PCDATA)>08 <!ELEMENTPrice(#PCDATA)>

09 <!ELEMENTCategory(#PCDATA)>

10 <!ELEMENTBook(Title,Abstract,Author,Category,Publisher,PubDate,Price)>

11 <!ELEMENTBookList(Annotation,Book,Book)>

12 <!--"ISBN国际标准书号，唯一标识图书，定义为Book的属性"-->

13 <!ATTLISTBook ISBNCDATA"7-5606-0492-7">案例分析：定义图书的出版日期(PubDate)标签时，可以将“年-月”整体作为PubDate的数据，也可以将它们分开为Year和Month两个单独的标签作为PubDate的子元素。例3-6中的ch3-2.dtd的第10行将PubDate声明为Book的子元素，但PubDate本身是否包含子元素或数据，不再进行进一步声明，留给用户扩展。【例3-7】

案例说明：同时使用内部和外部DTD定义XML文档。

程序名称：ch3-5.xml

01 <?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"standalone="no"?>

02 <!DOCTYPEBookListSYSTEM"ch3-2.dtd"[

03 <!ELEMENTPubDate(Year,Month)>

04 <!ELEMENTYear(#PCDATA)>

05 <!ELEMENTMonth(#PCDATA)>

06 ]>

07 <BookList>08 <Annotation>&Content;</Annotation>

09 <BookISBN="7-5606-0924-4">

10 <Title>软件工程</Title>

11 <Abstract>介绍软件工程理论...</Abstract>

12 <Author>邓良松</Author>

13 <Category>计算机</Category>

14 <Publisher>西安电子科技大学出版社</Publisher>

15 <PubDate>

16

<Year>2001</Year>

17

<Month>6</Month>

18 </PubDate>

19 <Price>20.00</Price>

20 </Book>

21 <BookISBN="7-5606-0492-7">

22 <Title>软件系统开发技术(修订版)</Title>

23 <Abstract>介绍软件系统的开发技术...</Abstract>

24 <Author>潘锦平，施小英</Author>

25 <Category>计算机</Category>26

<Publisher>西安电子科技大学出版社</Publisher>

27

<PubDate>

28 <Year>2001</Year>

29 <Month>1</Month>

30

</PubDate>

31

<Price>12.30</Price>

32 </Book>

33 </BookList>案例分析：第02行引用外部DTD文件，第03行至第05行引用内部DTD对PubDate标记重新定义。PubDate包含两个子元素，即Year和Month。3.2.4检验XML文档的有效性

在DTD中规定了XML文档可使用的元素、属性、实体以及文档结构后，就可以使用该DTD验证XML文档。DTD主要是从以下几个方面检验XML文档的有效性。

(1)发现XML文档标签的拼写错误。例如，在XML文档中有几万个相同标签，其中若干个标签拼写错了，DTD验证很容易发现。

(2)检查XML文档的结构是否符合规定的标准。例如，检查外部程序传入的XML文档元素的先后顺序是否符合DTD规定的顺序，元素是否有属性或含有子元素等。

(3)检查是否使用了规定的标签编写XML文档。例如，在编写描述图书信息的XML文档时，DTD中没有定义描述出版商电话信息的标签，而编写XML时使用了定义出版商电话信息的标签，DTD很容易检查出来。

3.3使用DTD声明XML元素

使用DTD约束XML文档时，XML文档中所有元素必须在DTD中进行声明。声明内容为元素的名称以及元素包含的内容和所具有的属性。3.3.1元素的声明

DTD遵循W3C的语法约定，DTD中使用ELEMENT关键字为每个元素指定语法规则。ELEMENT用于声明XML文档中可用的元素以及该元素的使用方式。使用ELEMENT声明XML元素的语法为：

<!ELEMENTElement_NameContent_Model>上述语法说明如下：

(1)元素声明以“<!”开始，以“>”结束。

(2)元素声明指令“ELEMENT”为关键字，必须大写。

(3) Element_Name为要声明的元素的名称。

(4) Content_Model为元素内容格式的定义。元素的内容格式有多种。

1．基本元素声明

基本元素的内容为字符数据，不含子元素。如案例ch3-1.dtd的第03行至第10行：

03 <!ELEMENTAnnotation(#PCDATA)>

04 <!ELEMENTTitle(#PCDATA)>

05 <!ELEMENTAbstract(#PCDATA)>

06 <!ELEMENTAuthor(#PCDATA)>

07 <!ELEMENTPublisher(#PCDATA)>

08 <!ELEMENTPubDate(#PCDATA)>

09 <!ELEMENTPrice(#PCDATA)>

10 <!ELEMENTCategory(#PCDATA)>

以上8个元素的内容都为字符数据。

2．复合元素声明

复合元素的内容包含子元素。如案例ch3-1.dtd中的第11行：

11 <!ELEMENTBook(Title,Abstract,Author,Category,Publisher,PubDate,Price)>

Book元素包含了第03行至第10行定义的8个子元素，且在XML文档中这8个子元素必须按Book中声明的先后次序出现，次序不可颠倒。

3．根元素声明

根元素为XML文档中最外层的元素，包含了DTD中定义的其他所有元素。如案例ch3-1.dtd中的第12行：

12

<!ELEMENTBookList(Annotation,Book,Book)>

其中，BookList元素为XML文档的根元素，它包含一个Annotation元素和两个Book元素。3.3.2元素内容的控制

使用ELEMENT关键字声明元素，可以对元素的内容格式(Content_Model)进行控制。元素的内容有多种模型，下面具体介绍。

1．#PCDATA(可解析的字符数据)

DTD中所有非标签文本被称为可解析字符数据(ParserCharacterDATA)，在元素声明中缩写为#PCDATA。PCDATA为关键字，需要大写。可解析字符数据只包含简单的字符数据，不包含标签文本。例如，DTD片段<!ELEMENTTitle(#PCDATA)>定义了一个标签<Title>，标签的内容为文本字符。该DTD片段对应的XML文档片段为：<Title>软件工程</Title>。

2．ANY(可包含任何内容)

ANY指定元素包含任何子元素或文本内容，且没有顺序的限制，相当于该元素的内容没有任何限制。ANY为关键字，需要大写。

【例3-8】

案例说明：可包含任何元素或文本的内容模型。

程序名称：ch3-6.xml

01 <?xmlversion=“1.0”encoding=“UTF-8”?>

02 <!DOCTYPEStudentList[03

<!ELEMENTStudentANY>

04

<!ELEMENTStudentList(Student,Student)>

05 ]>

06 <StudentList>

07

<Student/>

08

<Student>软英051班学生</Student>

09 </StudentList>案例分析：第03行Student元素内容声明为ANY，则该元素的内容不受限制。对应的第07行为空元素，第08行元素含有文本。

3．EMPTY(空元素)

EMPTY指定元素不能包含子元素或文本内容。EMPTY是声明语句的关键字，必须大写。例如，DTD片段<!ELEMENTAliasEMPTY>声明一个元素<Alias>，内容为空。该DTD片段对应的XML片段为<Alias></Alias>或者<Alias/>。

4．元素的顺序关系

使用序列可以指定元素中包含什么子元素，且以何种顺序出现。序列是一个以逗号分隔的元素名称列表，用来告诉XML处理器定义的元素中必须出现什么元素，且以何种顺序出现。序列的格式如下：

<!ELEMENT元素名称(子元素1，子元素2，子元素3，…)>

XML中的“子元素1”、“子元素2”、“子元素3”等子元素必须按先后顺序出现。在子元素后面可以跟“*”、“+”和“?”修饰符，指定子元素出现的次数。如果没有修饰符，则该元素必须出现一次。修饰符的含义如下：

(1)“*”表示该元素出现0次或多次，即任意次。

(2)“+”表示该元素必须至少出现一次。

(3)“?”表示该元素只能出现0次或1次。【例3-9】

案例说明：控制子元素出现顺序及出现次数。

程序名称：ch3-7.xml

01 <?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"?>

02 <!DOCTYPEBookList[

03 <!ENTITYContent"关于学习软件开发的图书信息列表">

04 <!ELEMENTAnnotation(#PCDATA)>

05 <!ELEMENTTitle(#PCDATA)>

06 <!ELEMENTAbstract(#PCDATA)>

07 <!ELEMENTAuthor(#PCDATA)>08 <!ELEMENTPublisher(#PCDATA)>

09 <!ELEMENTPubDate(#PCDATA)>

10 <!ELEMENTPrice(#PCDATA)>

11 <!ELEMENTCategory(#PCDATA)>

12 <!ELEMENTISBN(#PCDATA)>

13 <!ELEMENTBook(Title,Abstract?,Author+,Category,Publisher,PubDate,Price,ISBN)>

14 <!ELEMENTBookList(Annotation,Book*)>

15 ]>

16 <BookList>17 <Annotation>&Content;</Annotation>

18 <Book>

19

<Title>软件工程</Title>

20

<Abstract>介绍软件工程理论...</Abstract>

21

<Author>邓良松</Author>

22

<Author>刘海岩</Author>

23

<Category>计算机</Category>

24

<Publisher>西安电子科技大学出版社</Publisher>

25

<PubDate>2001年6月</PubDate>

26

<Price>20.00</Price>

27

<ISBN>7-5606-0924-4</ISBN>28 </Book>

29 <Book>

30

<Title>软件系统开发技术(修订版)</Title>

31

<Author>潘锦平</Author>

32

<Category>计算机</Category>

33

<Publisher>西安电子科技大学出版社</Publisher>

34

<PubDate>2001年1月</PubDate>

35

<Price>12.30</Price>

36

<ISBN>7-5606-0492-7</ISBN>

37 </Book>

38

</BookList>案例分析：第13行Book元素的子元素Title、Abstract、Author、Category、Publisher、PubDate、Price、ISBN的声明规定了XML文档的标签是有序的。第19行至第27行以及第30行至第36行的元素必须按DTD中定义的次序出现，不可颠倒。

第14行Book元素后跟“*”控制符，表示Book元素可以是0个或任意多个，案例中为2个，描述了两本书的信息。第13行Author子元素后跟“+”控制符，表示书的编著者至少有一个。案例中“软件工程”的编著者有两个即“邓良松”和“刘海岩”，由第21行和第22行的Author子元素描述。“软件系统开发技术(修订版)”的编著者有一个即“潘锦平”，由第31行的子元素Author描述。

第13行的子元素Abstract后跟“?”控制符，表示图书的摘要描述可以没有，或者仅有一个。案例中“软件工程”有一个摘要，由第20行的Abstract子元素描述。图书“软件系统开发技术(修订版)”没有提供摘要描述。

5．元素的选择关系

有时需要在两个或多个互斥的元素中进行选择。例如，在一项描述顾客购物的DTD中，结帐方式信息中的每项Payment元素都有Credit_Card子元素或Cash子元素以便提供付款方式的信息，即采用信用卡支付还是现金支付。然而，单独的Payment元素不能同时使用两者，只能选择一种支付方式。在父元素声明中，可以使用竖线“|”而不是逗号来分开子元素，以便指明文档作者需要输入一个或另一个子元素。

选择性元素还可以和元素出现次数的控制符组合使用，实现对元素内容的灵活控制。【例3-10】

案例说明：描述顾客购物DTD中付款方式信息的选择。

程序名称：ch3-3.dtd

01 <?xmlversion=“1.0”encoding=“UTF-8”?>

02 <!ELEMENTCash(#PCDATA)>

03 <!ELEMENTCredit_Card(#PCDATA)>

04 <!ELEMENTPayment(Cash|Credit_Card)>

案例分析：第02行声明现金支付金额标签，第03行声明信用卡支付金额标签，第04行声明支付方式为现金支付或信用卡支付。【例3-11】

案例说明：选择性元素和修饰控制符的组合使用。

程序名称：ch3-8.xml

01 <?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"?>

02 <!DOCTYPEOrder[

03 <!ELEMENTOrderID(#PCDATA)>

04 <!ELEMENTBookName(#PCDATA)>

05 <!ELEMENTNumber(#PCDATA)>

06 <!ELEMENTUnitPrice(#PCDATA)>07 <!ELEMENTCash(#PCDATA)>

08 <!ELEMENTCredit_Card(#PCDATA)>

09 <!ELEMENTBooks(BookName,Number,

UnitPrice)>

10 <!ELEMENTOrder(OrderID,Books+,(Cash|Credit_Card)?)>

11 ]>

12 <Order>

13 <OrderID>1000001</OrderID>

14 <Books>

15 <BookName>软件工程</BookName>16

<Number>1</Number>

17

<UnitPrice>20.00</UnitPrice>

18 </Books>

19 <Books>

20

<BookName>软件系统开发技术(修订版)</BookName>

21

<Number>1</Number>

22

<UnitPrice>12.30</UnitPrice>

23 </Books>

24 <Cash>32.30</Cash>

25 </Order>案例分析：第09行声明订购图书的基本信息，包括书名(BookName)、订购数量(Number)和单价(UnitPrice)。第10行声明订单的基本信息，包括订单号(OrderID)、图书(Books)和应付款金额。其中，Books使用了“+”修饰符，表示一份购书订单至少包含一本图书。应付款组合使用了“|”和“?”控制符，表示Cash和Credit_Card都不选(如赠书)或只选其中一个。程序ch3-8.xml中订单编号为1000001的订单订购了两本图书，采用现金支付(Cash)，总金额为32.30元。

6．混合型元素

在实际应用中，一个元素可能既包含字符数据类型(#PCDATA)，又包含子元素，这样的元素可以定义为混合型元素。混合型元素声明的基本语法如下：

<!ELEMENT元素名称(#PCDATA|子元素1|子元素2|子元素3|…)*>

混合元素模型具有局限性，它不能够设定子元素的顺序及出现的次数，破坏了XML文档的层次结构，不建议使用。实际使用时可以将#PCDATA可析字符数据用新元素封装，以代替混合元素模型。【例3-12】

案例说明：混合元素模型的使用。

程序名称：ch3-9.xml

01 <?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"?>

02 <!DOCTYPEBookList[

03 <!ELEMENTTitle(#PCDATA)>

04 <!ELEMENTAbstract(#PCDATA)>

05 <!ELEMENTAuthor(#PCDATA)>

06 <!ELEMENTPublisher(#PCDATA)>

07 <!ELEMENTPubDate(#PCDATA)>08 <!ELEMENTISBN(#PCDATA)>

09 <!ELEMENTBook(#PCDATA|Title|Abstract|Author

|Publisher|PubDate|ISBN)*>

10 <!ELEMENTBookList(Book)*>

11

]>

12

<BookList>

13 <Book>

14 计算机类图书

15 <Title>软件工程</Title>

16 <Abstract>介绍软件工程理论...</Abstract>17 <Author>邓良松,刘海岩</Author>

18 <Publisher>西安电子科技大学出版社</Publisher>

19 <PubDate>2001年6月</PubDate>

20 <ISBN>7-5606-0924-4</ISBN>

21 </Book>

22 <Book>

23 <Title>软件系统开发技术(修订版)</Title>

24 <ISBN>7-5606-0492-7</ISBN>

25 <Author>潘锦平</Author>26 <Publisher>西安电子科技大学出版社</Publisher>

27 <PubDate>2001年1月</PubDate>

28 </Book>

29 <Book>

30 <Title>基督山伯爵</Title>

31 <Author>大仲马</Author>

32 世界文学名著

33 </Book>

34

</BookList>案例分析：第09行声明了Book元素。Book元素是混合型元素，其内容可以是文本字符数据(#PCDATA)、子元素Title、Abstract、Author、Publisher、PubDate或ISBN之一，可选的混合内容后跟“*”控制符，表示Book元素的内容可以是0个或任意多个。程序ch3-9.xml中第13行至第21行的Book由一个字符数据和6个子元素组成。第22行至第28行的Book由5个子元素组成，不含字符数据。第29行至第33行的Book由2个子元素和字符数据组成。

7．元素分组

在声明复合元素时，可以使用圆括号“()”将逻辑含义相同的部分子元素组合成一个“元素组”，“元素组”和普通元素在特性上相似。在元素组内部，元素要按规定次序出现，而且可以用修饰符“*”、“+”和“?”控制元素出现的次数。“元素组”增加了元素内容设定的灵活性。【例3-13】

案例说明：DTD中使用元素分组声明XML标签。

程序名称：ch3-10.xml

01 <?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"?>

02 <!DOCTYPEOrder[

03 <!ELEMENTOrderID(#PCDATA)>

04 <!ELEMENTBookName(#PCDATA)>

05 <!ELEMENTNumber(#PCDATA)>

06 <!ELEMENTUnitPrice(#PCDATA)>

07 <!ELEMENTCash(#PCDATA)>08 <!ELEMENTCredit_Card(#PCDATA)>

09 <!ELEMENTPayment(Cash|Credit_Card)>

10 <!ELEMENTOrder_Date(#PCDATA)>

11 <!ELEMENTOrder(OrderID,(BookName,Number,UnitPrice)+,Payment,Order_Date)>

12

]>

13

<Order>

14 <OrderID>10000001</OrderID>

15 <BookName>软件工程</BookName>

16 <Number>1</Number>17 <UnitPrice>20.00</UnitPrice>

18 <BookName>软件系统开发技术(修订版)</BookName>

19 <Number>1</Number>

20 <UnitPrice>12.30</UnitPrice>

21 <Payment>

22 <Cash>32.30</Cash>

23 </Payment>

24 <Order_Date>2007年5月10日</Order_Date>

25

</Order>案例分析：用户订购图书的订单中，描述图书订购信息的元素是一致的，可以用元素组来声明。第11行将BookName(图书名称)、Number(订购数量)和UnitPrice(单价)组成元素组进行声明，使用“+”控制符，表示该元素组至少出现一次。第15行至第20行使用元素组描述了两种图书的订购信息。

3.4使用DTD声明XML属性

属性是可以在开始和空标签中使用的用来添加附加信息的名值对。属性是对元素的补充和修饰，它能够将一些简单的特性与元素相关联。通过属性，我们可以给元素绑定大量信息。例如，<BookTitle="软件系统开发技术(修订版)"ISBN="7-5606-0492-7"UnitPrice="12.30"/>，其中元素Book的属性Title指出书名“软件系统开发技术(修订版)”，Book的ISBN属性值为“7-5606-0492-7”，Book的UnitPrice属性指出图书的单价为“12.30”。下面具体介绍属性的声明、属性默认值的设定和属性值类型的设定。3.4.1属性声明的基本语法

在XMLDTD中是使用ATTLIST标记声明属性的。对于含属性的元素，至少要通过一个ATTLIST标记声明其属性列表。ATTLIST声明由以下部分构成：ATTLIST关键字、属性修饰的元素名称，以及零个或多个属性定义。为了增强可读性，每个属性定义通常占据单独的一行。属性定义包含属性名称、类型和缺省声明。在DTD中定义属性的基本语法为：

<!ATTLISTElementNameAttributeNameType[Keyword][DefaultValue]>上述语法说明如下：

(1) ATTLIST为定义属性的指令，是关键字，必须大写。

(2) ElementName为DTD中声明的元素名称。

(3) AttributeName为元素ElementName的属性名称。

(4) Type为属性值的类型。DTD中属性值的类型的定义有10种，将在3.4.3节中介绍。

(5) Keyword为设定属性缺省值的关键字，可缺省。属性缺省值设定将在3.4.2节中介绍。

(6) DefaultValue为属性的缺省值，该项可以缺省。定义元素的属性时，可以指定一个缺省值，如果XML文档中没有明确对元素属性赋值，则DTD中定义的该属性的缺省值将被选用。3.4.2设定属性的缺省值

属性的声明可以有几种不同的缺省值，它定义了属性在文档中出现的方式。属性的缺省值可以直接指定，可以要求作者必须提供，也可以忽略属性值，甚至可以指定固定值。下面分别对这几种情况进行讨论。

1．直接指定缺省值

在DTD中使用关键字ATTLIST进行属性声明时，可以给属性一个缺省值，该缺省值用引号包围。在XML中如果重新设定了属性的新值，则新值将代替缺省值。如果没有重新设定该属性的新值，则DTD中定义的缺省值将作为该属性的值。声明语法如下：

<!ATTLIST元素名称属性名称属性类型"缺省值">下面通过一个案例来说明。

【例3-14】

案例说明：直接指定属性缺省值。

程序名称：ch3-11.xml

01 <?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"standalone="yes"?>

02 <!DOCTYPEBookList[

03 <!ELEMENTTitle(#PCDATA)>

04 <!ELEMENTAuthor(#PCDATA)>

05 <!ELEMENTPublisher(#PCDATA)>

06 <!ELEMENTPubDate(#PCDATA)>07 <!ELEMENTISBN(#PCDATA)>

08 <!ELEMENTBook(Title,Author,Publisher,

PubDate,ISBN)>

09 <!ELEMENTBookList(Book)*>

10 <!ATTLISTBookCategoryCDATA"计算机">

11 ]>

12 <BookList>

13 <BookCategory="计算机">

14 <Title>软件工程</Title>

15 <Author>邓良松,刘海岩</Author>16 <Publisher>西安电子科技大学出版社</Publisher>

17 <PubDate>2001年6月</PubDate>

18 <ISBN>7-5606-0924-4</ISBN>

19 </Book>

20 <Book>

21 <Title>软件系统开发技术(修订版)</Title>

22 <Author>潘锦平</Author>

23 <Publisher>西安电子科技大学出版社</Publisher>

24 <PubDate>2001年1月</PubDate>25 <ISBN>7-5606-0492-7</ISBN>

26 </Book>

27 <BookCategory=“小说”>

28 <Title>基督山伯爵</Title>

29 <Author>大仲马</Author>

30 <Publisher>北京-中国对外翻译出版公司</Publisher>

31 <PubDate>2005年5月</PubDate>

32 <ISBN>7-5001-1365-X</ISBN>

33 </Book>

34

</BookList>案例分析：第10行的DTD声明中为元素Book定义一个属性Category，该属性为字符数据类型，属性的默认值为“计算机”，定义了图书默认类别为计算机类图书。案例中的XML文档描述了三本图书的信息。第13行为第一本图书“软件工程”指定了图书的类别“计算机”。第20行没有指定图书“软件系统开发技术(修订版)”的类别，在实际使用时，XML的解析器将会使用DTD中声明的属性缺省值“计算机”作为该图书的类别。第27行指定了图书“基督山伯爵”的类别为“小说”，实际使用时XML解析器将会用新值“小说”代替属性缺省值“计算机”。

图3-1为程序ch3-11.xml在浏览器中的显示结果。图3-1程序ch3-11.xml在浏览器中的显示结果

2．#REQUIRED

有时无法知道属性的默认值是什么，但在XML文档中又必须要求提供属性值。这时可以使用大写关键字#REQUIRED作为属性的缺省值，要求XML文档的编写者在编写XML文档时，必须给设定了关键字#REQUIRED的属性赋值，并将其包含到指定的元素中。如果语法分析器遇到应包含该属性的元素而没有设定该属性，将返回一个错误。声明语法如下：

<!ATTLIST元素名称属性名称属性类型#REQUIRED>【例3-15】

案例说明：使用关键字#REQUIRED作为属性的缺省值。

案例名称：ch3-12.xml

01 <?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"standalone="yes"?>

02 <!DOCTYPEBookList[

03 <!ELEMENTTitle(#PCDATA)>

04 <!ELEMENTAuthor(#PCDATA)>

05 <!ELEMENTPublisher(#PCDATA)>

06 <!ELEMENTPubDate(#PCDATA)>

07 <!ELEMENTISBN(#PCDATA)>08 <!ELEMENTBook(Title,Author,Publisher,PubDate,ISBN)>

09 <!ELEMENTBookList(Book)*>

10 <!ATTLISTBook

CategoryCDATA“计算机”

PageCountCDATA#REQUIRED>

11

]>

12

<BookList>

13 <BookCategory="计算机"PageCount="308">

14 <Title>软件工程</Title>

15 <Author>邓良松,刘海岩</Author>16

<Publisher>西安电子科技大学出版社</Publisher>

17

<PubDate>2001年6月</PubDate>

18

<ISBN>7-5606-0924-4</ISBN>

19

</Book>

20

<BookPageCount=“248”>

21

<Title>软件系统开发技术(修订版)</Title>

22

<Author>潘锦平</Author>

23

<Publisher>西安电子科技大学出版社</Publisher>

24

<PubDate>2001年1月</PubDate>

25

<ISBN>7-5606-0492-7</ISBN>26 </Book>

27 <BookCategory=“小说”PageCount=“239”>

28 <Title>基督山伯爵</Title>

29 <Author>大仲马</Author>

30 <Publisher>北京-中国对外翻译出版公司</Publisher>

31 <PubDate>2005年5月</PubDate>

32 <ISBN>7-5001-1365-X</ISBN>

33 </Book>

34

</BookList>案例分析：第10行的DTD为元素Book声明了属性Category(图书类别)、PageCount(图书总页数)。Category指定了默认值“计算机”，PageCount没有直接指定默认值，而是使用关键字#REQUIRED要求在编写XML文档时必须根据实际情况封装图书总页数。程序ch3-12.xml的第13、20、27行分别使用属性PageCount指出三本图书的总页数。

3．#IMPLIED

当不强调为某个属性指定缺省值，而且也不需要强制文档开发人员必须在文档中使用该属性时，可以使用大写的关键字#IMPLIED作为该属性的缺省值。XML的处理器在处理XML文档时，如果XML文档的编写者为缺省值是#IMPLIED的属性设定属性值，处理器则向XML应用程序提供编写者设定的属性值；如果XML文档编写者没有设定属性值，则处理器明确通知XML应用程序该属性没有可用值。#IMPLIED的声明语法如下：

<!ATTLIST元素名称属性名称属性类型#IMPLIED>【例3-16】

案例说明：使用关键字#IMPLIED作为属性的缺省值。

程序名称：ch3-13.xml

01 <?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"standalone="yes"?>

02 <!DOCTYPEBookList[

03 <!ELEMENTTitle(#PCDATA)>

04 <!ELEMENTAuthor(#PCDATA)>

05 <!ELEMENTPublisher(#PCDATA)>

06 <!ELEMENTPubDate(#PCDATA)>

07 <!ELEMENTISBN(#PCDATA)>08 <!ELEMENTBook(Title,Author,Publisher,PubDate,

ISBN)>

09 <!ELEMENTBookList(Book)*>

10 <!ATTLISTBook

CategoryCDATA“计算机”

PageCountCDATA#IMPLIED>

11

]>

12

<BookList>

13 <BookCategory="计算机">

14 <Title>软件工程</Title>

15 <Author>邓良松,刘海岩</Author>16

<Publisher>西安电子科技大学出版社</Publisher>

17

<PubDate>2001年6月</PubDate>

18

<ISBN>7-5606-0924-4</ISBN>

19 </Book>

20 <Book>

21

<Title>软件系统开发技术(修订版)</Title>

22

<Author>潘锦平</Author>

23

<Publisher>西安电子科技大学出版社</Publisher>

24

<PubDate>2001年1月</PubDate>

25

<ISBN>7-5606-0492-7</ISBN>26 </Book>

27 <BookCategory=“小说”PageCount=“239”>

28 <Title>基督山伯爵</Title>

29 <Author>大仲马</Author>

30 <Publisher>北京-中国对外翻译出版公司</Publisher>

31 <PubDate>2005年5月</PubDate>

32 <ISBN>7-5001-1365-X</ISBN>

33 </Book>

34

</BookList>案例分析：第10行声明了元素Book的属性PageCount。PageCount的缺省值为#IMPLIED，案例中XML第13行和第20行没有为图书指定总页数，第27行指定了图书总页数为239页。XML处理器在处理该XML文档时，对“软件工程”和“软件系统开发技术(修订版)”两本图书将不向应用程序提供PageCount的属性值，而在处理“基督山伯爵”图书时向应用程序提供PageCount的属性值239。

程序ch3-13.xml在浏览器中的显示结果如图3-2所示。图3-2程序ch3-13.xml在浏览器中的显示结果

4．#FIXED

如果需要为一个特定的属性提供默认值，并且不希望XML的编写者将默认值替代掉，可以使用大写关键字#FIXED为属性提供默认值。#FIXED加上属性默认值，属性的值永远固定为默认值。如果元素中不包含该属性，XML解析器将默认值作为该元素指定属性的属性值。包含#FIXED关键字的属性声明语法如下：

<!ATTLIST元素名称属性名称属性类型#FIXED"默认值">【例3-17】

案例说明：使用#FIXED关键字声明属性默认值。

程序名称：ch3-14.xml

01 <?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"standalone="yes"?>

02 <!DOCTYPEBookList[

03 <!ELEMENTTitle(#PCDATA)>

04 <!ELEMENTAuthor(#PCDATA)>

05 <!ELEMENTPublisher(#PCDATA)>

06 <!ELEMENTPubDate(#PCDATA)>

07 <!ELEMENTISBN(#PCDATA)>08 <!ELEMENTBook(Title,Author,Publisher,

PubDate,ISBN)>

09 <!ELEMENTBookList(Book)*>

10 <!ATTLISTBook

CategoryCDATA#FIXED“计算机”

PageCountCDATA#IMPLIED>

11

]>

12

<BookList>

13 <BookCategory=“计算机”PageCount=“308”>

14

<Title>软件工程</Title>

15

<Author>邓良松,刘海岩</Author>

16

<Publisher>西安电子科技大学出版社</Publisher>17 <PubDate>2001年6月</PubDate>

18 <ISBN>7-5606-0924-4</ISBN>

19 </Book>

20 <BookPageCount=“248”>

21 <Title>软件系统开发技术(修订版)</Title>

22 <Author>潘锦平</Author>

23 <Publisher>西安电子科技大学出版社</Publisher>

24 <PubDate>2001年1月</PubDate>

25 <ISBN>7-5606-0492-7</ISBN>

26 </Book>

27

</BookList>案例分析：第10行使用关键字#FIXED声明元素Book的属性Category，指定Category的默认值为“计算机”，则程序ch3-14.xml文档只能描述图书类别为计算机类的图书。文档中出现其他类的图书则不合法。第13行使用属性Category指定图书类别为“计算机”。第20行没有设置属性Category，XML文档解析