XML Schema

XML DTD의 특징

장점

어플리케이션과 독립적으로 유효성 검증이 가능
속성에 대하여 값의 유형 제한이나 기본값 제공이 가능
문서의 모듈화 가능

DTD의 제약점
- XML 문법과 다르다 : SGML 문법에 기초
- 데이터 형식에 대한 지원 부족 : 요소의 내용이 텍스트로 제한, 숫자 처리 불가능
- 내용 모델 기술에 한계 : 상속/객체지향 개념 불완전, 반복성 제어 한계 (예, "k번 반복" 불가능)
- XML 네임스페이스 지원이 불완전

XML Schema의 장점

XML 문법을 사용한다. - DTD는 SGML 문법을 사용
namespace를 완전히 지원한다. - DTD에서는 namespace 지원이 불완전
data type 지원 - DTD에서는 구조와 텍스트 내용의 요소까지만 정의 가능
- Schema 에서는 <simpleType>에서 다양한 데이터 형식 가능
content model 이 다양
- 재사용이 용이 : DTD에서는 파라메터 엔티티를 사용
- 다양한 구조 가능 : 반복 횟수, 선택적 요소 구성 등.
*** Schema에는 ENTITY 기능이 없다 => DTD가 계속 사용될 이유...

XML Schema 소개

History
- 1999 요구사항 초안 (requirement specification)
- 2001.3 XML Schema 1.0 published
- 2002.11 XML Schema 1.1 requirement specification
사용

Schema Validator

XML Schema 유효성 검사 기능을 포함한 파서: MSXML4, Xerces Java Parser 등

XML Schema 파일

외부 DTD와 같은 역할

XML Schema의 인스턴스 문서

DTD와 XML Schema 비교

예제 DTD 및 문서

<!ELEMENT 유치원 (학생+)>
  <!ELEMENT 학생 (이름, 나이)>
  <!ATTLIST 학생 번호 CDATA #REQUIRED>
  <!ELEMENT 이름 (#PCDATA)>
  <!ELEMENT 나이 (#PCDATA)>

<!DOCTYPE 유치원 SYSTEM "ex07.dtd">
<유치원>
  <학생 번호="990425">
    <이름>일지매</이름>
    <나이>5</나이>
  </학생>
</유치원>

Microsoft Schema

사용하지 말 것 -일부 문법이 다르다

Shema11-01.xml (일부수정)

<?xml version="1.0" encoding="EUC-KR"?>
<Schema xmlns="urn:schemas-microsoft-com:xml-data"                xmlns:dt="urn:schemas-microsoft-com:datatypes">
    <AttributeType name='번호' dt:type='string' required='yes'/>
    <ElementType name='이름' content='textOnly'/>
    <ElementType name='나이' content='textOnly' dt:type='int'/>
    <ElementType name='학생' content='mixed'>
        <attribute type='번호'/>
        <element type='이름'/>
        <element type='나이'/>
    </ElementType>
    <ElementType name='유치원' content='eltOnly'>
        <element type='학생'/>
    </ElementType>
</Schema>

s11-01.xml (일부수정)

<?xml version="1.0" encoding="EUC-KR"?>
  <유치원 xmlns="my-schema:Shema11-01.xml">
    <학생 번호="990425">
      <이름>일지매</이름>
      <나이>5</나이>
    </학생>
  </유치원>

W3C XML Schema

Shema12-01.xml (일부수정)

<?xml version="1.0" encoding="EUC-KR"?>

<schema xmlns="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">

<simpleType name="나이범위" base="integer">
        <minInclusive value="0" />
        <maxInclusive value="100" />
</simpleType>
<simpleType name ="성별" base="string">
        <enumeration value="남" />
        <enumeration value="여" />
</simpleType>

<element name ="유치원">
    <complexType content="elementOnly">
        <element name ="학생">
            <complexType content="mixed">
                <attribute name ="번호" type="string" />
                <element name="이름" type='textOnly'/>
                <element name='성' type='성별'/>
                <element name='나이' type='나이범위' />
            </complexType>
        </element>
    </complexType>
</element>

</schema>

s12-01.xml (일부수정)

<?xml version="1.0" encoding="EUC-KR"?>
  <유치원 xmlns="my-schema:Shema12-01.xml">
    <학생 번호="990425">
      <이름>일지매</이름>
      <성>여</성>
      <나이>5</나이>
    </학생>
  </유치원>

XML Schema 기초

루트 요소 선언 <schema>

<schema xmlns="URI"
targetNamespace="URI" ... >

Schema namespace 접두사 사용시
- 예)
  <xs:schema   xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" ...>
  <xs:element name="성명">
      <xs:complexType>
        <xs:sequence>
          <xs:element name="이름" type="xs:string"/> ...

요소의 정의 <element>, <group>, <attribute>, <attributeGroup>
<element name="요소 이름" type="요소 형식" ref="전역요소 참조"
minOccurs="음아닌 정수" maxOccurs="음아닌 정수 | unbound" ...>

내장 데이터 형식

primitive data types
- string, boolean, decimal, float, double, ...
- duration, dateTime, time, date, ... ,
- hexBinary, base64Binary, any URI, QName, NOTATION
derived types
- normalizedString, integer, positiveInteger,
- nonPositiveInteger, negativeInteger, nonNegativeInteger,
- long, int, short, byte, unsignedLong, unsignedShort, unsignedByte, ...

사용자 정의 데이터 형식

<simpleType>, <restriction>, <list>, <union>

내용 모델 (구조 모델)

<complexType>, <sequence>, <choice>

시작 예제

예제) name5.xsd

<?xml version="1.0" encoding="EUC-KR"?>
<schema   xmlns="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
        targetNamespace="http://mm.sookmyung.ac.kr/names"
        xmlns:target="http://mm.sookmyung.ac.kr/names" >
<element name="성명">
    <complexType>
      <sequence>
        <element name="이름" type="string"/>
        <element name="별명" type="string"/>
        <element name="성" type="string"/>
      </sequence>
      <attribute name="호칭" type="string"/>
    </complexType>
</element>
</schema>

name5.xml

<?xml version="1.0" encoding="EUC-KR"?>
<성명 호칭="Mr."
        xmlns="http://mm.sookmyung.ac.kr/names"
        xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
        xsi:schemaLocation="http://mm.sookmyung.ac.kr/names name1.xsd" >
<이름>길동</이름>
<별명>장군</별명>
<성>홍</성>
</성명>

사용자 정의 데이터 형식 : <simpleType>

<simpleType name="이름" ...>
- 다른 데이터 형식에서 유도하여 simpleType의 데이터 형식을 지정 (derived type)
- <restriction>, <list>, <union>

<restriction base="유도되는 기초형식의 simpleType 이름">
... 제한 Facet 설정 ...
</restriction>

base type의 부분 집합을 지정하기 위하여 facet 설정 : 값 또는 범위 등을 제한
12가지의 restriction facet
- minExclusive, maxExclusive, minInclusive, maxInclusive,
- totalDigits, fractionDigits, length, minLength, maxLength,
- enumeration, whitespace, pattern
예)

<성명 호칭="Dr."> .. <성명 호칭="Mr."> ... 호칭을 몇가지 주어진 단어로 제한. 예) Mr. Ms. Dr. Princess, ...	<attribute name="호칭"/> <simpleType> <restriction base="string"> <enumeration value="Mr."/> <enumeration value="Ms."/> <enumeration value="Dr."/> <enumeration value="Princess"/> </restriction> </simpleType> </attribute>
<분>25</분> <분>6</분> <분>0</분> 오류 : <분>-5</분> 오류 : <분>60</분>	<element name="분"/> <simpleType> <restriction base="nonNegativeInteger"> <maxExclusive value="60"/> </restriction> </simpleType> </element>

<list itemType="항목의 형식 simpleType의 이름">

하나의 요소 내에 여러개를 나열하고 싶을 때
예)

<번호목록>0 26 21 9</번호목록> <번호목록>61</번호목록>	<element name="번호목록"/> <simpleType> <list itemType="nonNegativeInteger"/> </simpleType> </element>
<성씨>홍 김 임 황보</성씨> <성씨>최 안 이 차 설 김 유 이 김 조 이 박 이</성씨>	<element name="성씨"/> <simpleType> <list itemType="string"/> </simpleType> </element>

<union memberTypes="형식의 리스트"/>

여러 개의 형식을 결합시켜서, 하나의 요소내에서 사용할 때
예)

<Nations>Korea</Nations>
<Nations>Japan</Nations>

<국가명>대한민국</국가명>
<국가명>독일</국가명>

<simpleType name="Nations">
<restriction base="string">
     <enumeration value="Korea"/>
     <enumeration value="Japan"/>
     <enumeration value="USA"/>
</restriction>
</simpleType>
<simpleType name="국가명">
<restriction base="string">
     <enumeration value="대한민국"/>
     <enumeration value="독일"/>
     <enumeration value="브라질"/>
</restriction>
</simpleType>

<나라>Korea</나라>
<나라>대한민국</나라>
<나라>USA</나라>
<나라>브라질</나라>

동시에 사용은 못한다 : 합집합 개념

예) <나라>Korea 대한민국</나라> : X

내용 모델 <complexType>

<complexType name="이름" mixed="true | false" >
<sequence>, <choice>, <all>등을 이용하여 모델의 구조를 선언하고,
해당하는 요소 또는 속성을 나열
</complexType>
- 전역 형식에는 name 속성이 있고, 지역 형식에는 이름이 없어야 한다

<sequence minOccurs="..." maxOccurs="..." >

순차구조, 여러번 반복하려면 cardinality 이용
내부에 <element>, <choice>, <group> 참조 등 포함 가능

<성명> <이름>길동</이름> <별명>장군</별명> <성>홍</성> </성명>		<element name="성명"> <complexType> <sequence> <element name="이름" type="string"/> <element name="별명" type="string"/> <element name="성" type="string"/> </sequence> </complexType> </element>
오류:	<성명> <성>홍</성> <이름>길동</이름> <별명>장군</별명> </성명>	<성명> <별명>장군</별명> <성>홍</성> <이름>길동</이름> </성명>	<성명> <성>홍</성> <이름>길동</이름> </성명>

<choice minOccurs="..." maxOccurs="..." >

선택구조, 내용중 한가지만 선택 가능
여러개 선택하려면 cardinality 이용

<출석부> <이름>길동</이름> <이름>남일</이름> <별명>공주</별명> <이름>싸이</이름> <별명>테리우스</별명> <성>일</성> </출석부>	<element name="출석부"> <complexType> <choice minOccurs=1 maxOccurs=60 > <element name="이름" type="string"/> <element name="별명" type="string"/> <element name="성" type="string"/> </choice> </complexType> </element>
<p>내일 <b>오전</b>에 중요한 <b>회의</b>가 있으니, <i>반드시</i> 참석하시기 바랍니다.</p>	<element name="p" > <complexType mixed="true"> <choice minOccurs="0" maxOccurs="unbound"> <element name="b" type="string"> <element name="i" type="string"> </choice> </complexType> </element>

<all minOccurs="0 또는 1" maxOccurs="0 또는 1" >

순서와 상관없이 요소 사용, 단, 최대 1번만 가능
반드시 <complexType>의 자식으로 선언
예

<성명>
<이름>길동</이름>
<별명>장군</별명>
<성>홍</성>
</성명>
<성명>
<별명>장군</별명>
<성>홍</성>
<이름>길동</이름>
</성명>

요소의 정의 <element>, <any>, <group>

<element   name="요소 이름"     type="(전역)요소 형식"   ref="전역요소 참조"
                minOccurs="음아닌 정수" maxOccurs="음아닌 정수 | unbound"
                default="기본 값"      fixed="고정 값">

전역선언(global declaration)과 지역선언(local declaration)
- 요소정의 방법
- 지역에서 선언 (사용)
- 전역형식을 정의하고 요소에서 형식을 사용
- 정의된 요소를 (전역요소) 다른 요소에서 참조

지역선언

정의된 컨텐츠 내에서만 사용
<element>내에서 <complexType> 또는 <simpleType>으로 선언

전역형식의 정의 및 사용

<schema>의 자식요소, Schema 문서에서 재사용가능
<complexType> 또는 <simpleType>으로 전역형식을 선언하고,
<element name="..." type="전역형식"> 정의에서 사용

전역형식(type) 선언
=> 재사용 가능

전역형식 사용 - string
=> Schema에서 선언

전역형식 사용 - 이름정의
=> 문서 내에서 선언

기존의 전역요소를 참조

<element name="요소A">으로 정의된 요소를
다른요소 <element ref="요소A">에서 참조

전역요소 선언 - 이름, 성

전역형식(type) 선언
- 이름정의

전역요소 사용 - 이름, 성
=> 문서 내에서 선언

전역형식 사용 - 이름정의
=> 문서 내에서 선언

cardinality :

minOccurs="음아닌 정수" maxOccurs="음아닌 정수 | unbound"
전역 요소에서는 사용 불가
예

요소 와일드카드 : 생략 <any minOccurs="..." maxOccurs="..." ...>

전역 그룹 선언

<group name="전역 그룹 이름" >
예

   <group name="이름그룹">
       <sequence>
        <element name="이름" type="string"/>
         <element name="별명" type="string"/>
        <element name="성" type="string"/>
       </sequence>
   </group>
   ...
   <element name="성명" >
      <complexType>
          <group ref="이름그룹" />
     </complexType>
   </element>

전역 그룹 선언
- mm:이름그룹

전역그룹 사용
=> mm 문서 내에서 선언

속성의 선언 <attribute>, <attributeGroup>

<attribute name="속성 이름" type="전역 형식" ref="전역속성 참조"
use="optional | prohibited | required" default="기본 값" fixed="고정 값">

속성의 형식 선언 방법
1. 지역형식 사용 : <simpleType>으로 선언만 가능
  - <attribute name="호칭">
    <simpleType>
    ... 형식 정보 ...
    </simpleType>
    </attribute>
  　
2. 전역형식 사용 : type="전역형식" 속성 사용
  - <attribute name="호칭" type="string"/>
  　
3. 기존 전역속성의 참조 : ref="전역속성" 속성 사용
  - 반드시 접두사 사용, 다른 지역 형식 포함 불가능
  - 예 : <attribute ref="mm:호칭"/>

use 속성 : 사용 방법
- required : 반드시
- optional : 필요시
- prohibited : 사용 금지 - 예) wildcard로 정의시, 그룹 참조시

속성 와일드카드 : 생략 <anyAttribute namespace="..." processContents="..." />
속성 그룹 선언 : 생략 <attributeGroup name="전역속성 그룹 이름" >