La struttura: XML Schema
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1 La struttura: XML Schema Laura Farinetti, Fulvio Corno Dip. Automatica e Informatica Politecnico di Torino L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 1
2 XML Schema Inizialmente proposto da Microsoft, e poi adottato dal W3C Alternativo ai DTD per specificare la struttura di un documento (grammatica) Recommendation del 2 maggio 2001, in tre parti Primer (Part 0): descrizione generale Structure (Part 1): linguaggio di descrizione degli schema Datatypes (Part 2): definizione dei tipi di dato Sigla: XSD (Xml Schema Definition) L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 2
3 Esempio di XML Schema <?xml version="1.0"?> <xsd:schema xmlns:xsd=" <xsd:element name="biblioteca"> <xsd:complextype> <xsd:sequence> <xsd:element ref="libro" minoccurs="1" maxoccurs="unbounded"/> </xsd:sequence> </xsd:complextype> biblioteca </xsd:element> libro libro libro libro titolo autore data ISBN editore L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 3
4 Esempio di XML Schema <xsd:element name="libro"> <xsd:complextype> <xsd:sequence> <xsd:element ref="titolo" minoccurs="1" maxoccurs="1"/> <xsd:element ref="autore" minoccurs="1" maxoccurs=" unbounded "/> <xsd:element ref="data" minoccurs="1" maxoccurs="1"/> <xsd:element ref="isbn" minoccurs="1" maxoccurs="1"/> <xsd:element ref="editore" minoccurs="1" maxoccurs="1"/> </xsd:sequence> </xsd:complextype> biblioteca </xsd:element> libro libro libro libro titolo autore data ISBN editore L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 4
5 Esempio di XML Schema <xsd:element name="titolo" type="xsd:string"/> <xsd:element name="autore" type="xsd:string"/> <xsd:element name="data" type="xsd:string"/> <xsd:element name="isbn" type="xsd:string"/> <xsd:element name="editore" type="xsd:string"/> </xsd:schema> biblioteca libro libro libro libro titolo autore data ISBN editore L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 5
6 XML Schema Maggiori potenzialità, e maggiore complessità Esempio: tipi di dato built-in datatype restrizioni nuovi tipi di dato <xsd:element name="titolo" type="xsd:string"/> L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 6
7 Associare uno Schema ad un documento È necessaria una schema declaration (analoga alla DTD declaration), all interno del root element <tns:golfcountryclub xmlns:tns=" xmlns:xsi=" xsi:schemalocation=" GolfCountryClub.xsd"> L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 7
8 Tipi di elementi Simple Type Elements that contain numbers (and strings, and dates, etc.) but do not contain any subelements All attributes have simple types Complex Type Elements that contain subelements or carry attributes L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 8
9 Built-in (simple) datatypes <xsd:element name="data" type="xsd:string"/> <xsd:element name="data" type="xsd:gyear"/> gyear: Gregorian calendar year Segue il formato: CCYY range di CC: range di YY: esempio: 1999 L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 9
10 Restrizioni <xsd:element name="aircraft" default="boeing 747"> <xsd:simpletype> <xsd:restriction base="xsd:string"> <xsd:enumeration value="boeing 747"/> <xsd:enumeration value="f-16"/> <xsd:enumeration value="a-10"/> </xsd:restriction> </xsd:simpletype> </xsd:element> <!-- Usa il valore di default --> <aircraft/> <!-- Non usa il valore di default <aircraft>f-16</aircraft> L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 10
11 Nuovi tipi di dato <xsd:element name="isbn" type="xsd:string"/> <xsd:simpletype name="tipoisbn"> <xsd:restriction base="xsd:string"> <xsd:length value="13"/> <xsd:pattern value="\d{1}-\d{5}-\d{3}-\d{1}"/> <xsd:pattern value="\d{1}-\d{3}-\d{5}-\d{1}"/> <xsd:pattern value="\d{1}-\d{2}-\d{6}-\d{1}"/> </xsd:restriction> </xsd:simpletype> <xsd:element name="isbn" type="tipoisbn"/> L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 11
12 Nuovi tipi di dato <xsd:element name="isbn" type="xsd:string"/> <xsd:simpletype name="tipoisbn"> <xsd:restriction base="xsd:string"> <xsd:length 3 pattern in alternativa value="13"/> <xsd:pattern value="\d{1}-\d{5}-\d{3}-\d{1}"/> <xsd:pattern value="\d{1}-\d{3}-\d{5}-\d{1}"/> <xsd:pattern value="\d{1}-\d{2}-\d{6}-\d{1}"/> </xsd:restriction> </xsd:simpletype> <xsd:element name="isbn" type="tipoisbn"/> uso delle espressioni regolari L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 12
13 Livelli di correttezza Nel caso di XML schema: due tipi di validità content model validity: controlla che l'ordine ed il livello di annidamento dei tag sia corretto (Part 1 delle specifiche) datatype validity: controlla che le specifiche unità di informazione siano del tipo corretto, e che i valori ricadano nell'intervallo di validità L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 13
14 Struttura dello schema XML Schema è un documento XML a tutti gli effetti Occorre dichiararlo con riferimento al corretto Schema <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <schema xmlns=" targetnamespace=" xmlns:tns=" L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 14
15 Schema definition Root element: <xsd:schema> Associate the standard W3C schema definition, by using he xmlns attribute (namespace definition) prefix xsd used for all schema-related tags xmlns:xsd=" no prefix (not recommended) xmlns=" L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 15
16 Tipi di direttive XSD Creazione di nuovi tipi Simple Complex Definizione di elementi e attributi Struttura dei file XML corrispondenti Ciascun elemento o attributo ha uno dei tipi precedentemente definiti L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 16
17 Elementi ed attributi <xsd:element name="name" type="xsd:string"/> name type <xsd:attribute name="country" type="xsd:nmtoken" fixed="us"/> L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 17
18 xsd:complextype Definire un nuovo tipo complesso <xsd:complextype name="nometipo"> Specifica del tipo </xsd:complextype> L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 18
19 Definizione di complex type <xsd:sequence> Contiene altre definizioni di <xsd:element> <xsd:attribute> L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 19
20 Esempio <xsd:complextype name="usaddress" > <xsd:sequence> <xsd:element name="name" type="xsd:string"/> <xsd:element name="street" type="xsd:string"/> <xsd:element name="city" type="xsd:string"/> <xsd:element name="state" type="xsd:string"/> <xsd:element name="zip" type="xsd:decimal"/> </xsd:sequence> <xsd:attribute name="country" type="xsd:nmtoken" fixed="us"/> </xsd:complextype> L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 20
21 Esempio <xsd:complextype name="usaddress" > <xsd:sequence> <xsd:element name="name" type="xsd:string"/> <xsd:element name="street" type="xsd:string"/> <xsd:element name="city" type="xsd:string"/> <xsd:element name="state" type="xsd:string"/> <xsd:element name="zip" type="xsd:decimal"/> </xsd:sequence> Da questo momento potremo definire nuovi elementi il cui tipo sia USAddress <xsd:attribute name="country" type="xsd:nmtoken" fixed="us"/> </xsd:complextype> L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 21
22 Esempio di utilizzo <xsd:complextype name="purchaseordertype"> <xsd:sequence> <xsd:element name="shipto" type="usaddress"/> <xsd:element name="billto" type="usaddress"/> <xsd:element ref="comment" minoccurs="0"/> <xsd:element name="items" type="items"/> </xsd:sequence> <xsd:attribute name="orderdate" type="xsd:date"/> </xsd:complextype> L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 22
23 Ri-uso di elementi È possibile ri-usare la definizione di un elemento con l'attributo ref= <xsd:element name="comment" type="xsd:string"/>... <xsd:complextype><xsd:sequence>... <xsd:element ref="comment" minoccurs="0"/> L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 23
24 Molteplicità di elementi Gli elementi XSD possono essere caratterizzati da vincoli di molteplicità minoccurs="1" (default: obbligatorio) minoccurs="0" (opzionale) minoccurs="7" (raro, ma possibile) maxoccurs="1" (default: non ripetibile) maxoccurs="unbounded" (ripetibile a piacere) maxoccurs="12" (raro, ma possibile) L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 24
25 Molteplicità di attributi Gli attributi non possono mai essere ripetuti All'interno di xsd:attribute si usa una sintassi diversa: use="required" use="optional" (default) use="prohibited" L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 25
26 Dichiarazioni globali Si definiscono globali gli elementi e gli attributi definiti direttamente come figli di <schema> Le dichiarazioni globali: possono essere oggetto di un richiamo ref= possono essere il root element dei documenti XML collegati non possono a loro volta contenere ref= non possono contenere vincoli di cardinalità L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 26
27 Definizione di Simple Type Simple Type predefiniti Creazione di nuovi tipi mediante Derivazione da altri simple type (predefiniti o no) Applicazione di restrizioni, ossia selezione di sotto-insiemi di valori <xsd:restriction base="xsd:integer">... L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 27
28 Built-in Datatype Datatype primitivi string, boolean, decimal, float, double, duration, datetime, time, date, gyearmonth, gyear, gmonthday, gday, gmonth, hexbinary, base64binary, anyuri, Datatype derivati (sottotipi dei primitivi) normalizedstring, token, language, integer, nonpositiveinteger, negativeinteger, positiveinteger, nonnegativeinteger, long, int, short, byte, L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 28
29 L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 29
30 Meccanismo di restrizione <xsd:restriction base= simpletypedipartenza > criteri di restrizione <xsd: length, minlength, maxlength, pattern, enumeration, whitespace, maxinclusive, maxexclusive, mininclusive, minexclusive, totaldigits, fractiondigits > > L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 30
31 Tipi di restrizioni Intervalli di valori <xsd:mininclusive value="10000"/> <xsd:maxinclusive value="99999"/> Pattern (regex) <xsd:pattern value="\d{3}-[a-z]{2}"/> Enumeration <xsd:enumeration value="ak"/> <xsd:enumeration value="al"/> <xsd:enumeration value="ar"/> L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 31
32 Esempi <xsd:simpletype name="myinteger"> <xsd:restriction base="xsd:integer"> <xsd:mininclusive value="10000"/> <xsd:maxinclusive value="99999"/> </xsd:restriction> </xsd:simpletype> <xsd:simpletype name="sku"> <xsd:restriction base="xsd:string"> <xsd:pattern value="\d{3}-[a-z]{2}"/> </xsd:restriction> </xsd:simpletype> L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 32
33 Regular expression nei Pattern (1) a b alternativa (a) parentesi per impostare precedenze a* 0 o più volte a? opzionale a+ 1 o più volte a{n,m} da n ad m volte a{n} esattamente n volte a{n,} almeno n volte L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 33
34 Regular expression nei Pattern (2) [abc] lettera a, b oppure c [^abc] qualsiasi carattere tranne a, b, c [a-z] qualsiasi lettera minuscola I caratteri speciali vanno protetti con \ (esempio: \[) L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 34
35 Gruppi speciali. [^\n\r] \s spaziatura \S non spaziatura \d cifre [0-9] \D non cifre \w caratteri letterali (anche internazionali), eccetto spazi e punteggiatura L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 35
36 Esempio 1 Consideriamo: <internationalprice currency="eur"> </internationalPrice> Non può essere un Simple Type poiché ha un attributo Definiamo un complex type L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 36
37 Esempio 1 <xsd:element name="internationalprice"> <xsd:complextype> <xsd:simplecontent> <xsd:extension base="xsd:decimal"> <xsd:attribute name="currency" type="xsd:string"/> </xsd:extension> </xsd:simplecontent> </xsd:complextype> </xsd:element> L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 37
38 Esempio 1 <xsd:element name="internationalprice"> <xsd:complextype> <!-- definizione di tipo complesso anonimo --> <xsd:simplecontent> <!-- crea un tipo complesso da un tipo semplice--> <xsd:extension base="xsd:decimal"> <!-- contenitore di attributi <xsd:attribute name="currency" type="xsd:string"/> </xsd:extension> </xsd:simplecontent> </xsd:complextype> </xsd:element> L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 38
39 Esempio 2 Consideriamo: <internationalprice currency="eur" value="423.46"/> L'elemento questa volta è vuoto, ma occorre comunque definire un complex type per specificare gli attributi L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 39
40 Esempio 2 (versione completa) <xsd:element name="internationalprice"> <xsd:complextype> <xsd:complexcontent> <xsd:restriction base="xsd:anytype"> <!-- restrizione fittizia --> <xsd:attribute name="currency" type="xsd:string"/> <xsd:attribute name="value" type="xsd:decimal"/> </xsd:restriction> </xsd:complexcontent> <!--...ma nessun xsd:element annidato!!! --> </xsd:complextype> </xsd:element> L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 40
41 Esempio 2 (versione compatta) <xsd:element name="internationalprice"> <xsd:complextype> <xsd:attribute name="currency" type="xsd:string"/> <xsd:attribute name="value" </xsd:complextype> </xsd:element> type="xsd:decimal"/> L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 41
42 Confronto con DTD Finora vi sono due caratteristiche dei DTD che non siamo ancora in grado di rappresentare: l'alternativa (a b) di elementi la ripetizione a piacere in qualsiasi ordine (a b c)* A ciò servono le direttive xsd:group, xsd:choice, xsd:all L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 42
43 Esempio <xsd:complextype name="purchaseordertype"> <xsd:sequence> <xsd:choice> <xsd:group ref="shipandbill"/> <xsd:element name="singleusaddress" type="usaddress"/> </xsd:choice> <xsd:element ref="comment" minoccurs="0"/> <xsd:element name="items" type="items"/> </xsd:sequence> <xsd:attribute name="orderdate" type="xsd:date"/> </xsd:complextype> <xsd:group id="shipandbill"> <xsd:sequence> <xsd:element name="shipto" type="usaddress"/> <xsd:element name="billto" type="usaddress"/> </xsd:sequence> </xsd:group> L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 43
44 xsd:choice La direttiva xsd:choice permette la presenza di uno solo degli elementi dichiarati all'interno Uno, ed uno solo, deve essere presente Eventualmente, minoccurs=0 se si vuole rendere opzionale l'elemento L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 44
45 xsd:group Definisce un gruppo di elementi, che non costituiscono di per sé un elemento, ma vengono riportati dove serve per mezzo di ref= Fornisce un livello di controllo nell'xsd, senza introdurre elementi superflui nell'xml L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 45
46 xsd:all Definito come: All the elements in the group may appear once or not at all, and they may appear in any order È una sorta di sequence non ordinata, ed in cui gli elementi sono opzionali Spesso associata a maxoccurs="unbounded" L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 46
47 Affermazione Named and un-named groups that appear in content models (represented by group and choice, sequence, all respectively) may carry minoccurs and maxoccurs attributes. By combining and nesting the various groups provided by XML Schema, and by setting the values of minoccurs and maxoccurs, it is possible to represent any content model expressible with an XML 1.0 DTD. Furthermore, the all group provides additional expressive power. L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 47
48 References XML Schema Primer (non normative) XML Schema Part 1: Structures XML Schema Part 2: Datatypes L. Farinetti, F. Corno - Politecnico di Torino 48
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