제5장. XML DTD

DTD와 유효성 검증

Valid Document (유효한 문서)
- Well-formed 문서는 XML 문법에 맞는 문서
- Valid 문서는 Well-formed 이며 DTD 구조에 맞는 문서

문서의 검증 (Validation)
- XML 처리기 (parser), XML 검증기 (validator)
- 예) Apache Software 의 Xerces Java Parser, p.217-222
- 예) MS의 IE용 XML 검증기 플러그인 설치 (다운로드 하기)
  - 브라우저에서 간단히 사용

주소록 예제

DTD(Document Type Definition) 작성 => 5개 부분으로 구성
- 문서 형식 선언 (Document Type Declarations) : <!DOCTYPE ... >
- 요소 선언 (Element Declarations) : <!ELEMENT ... >
- 속성 선언 (Attribute Declarations) : <!ATTLIST ... >
- 엔티티 선언 (Entity Declarations) : <!ENTITY ... >
- 노테이션 선언 (Notation Declarations) : <!NOTATION ... >

문서형식 선언 (Document Type Declaration)

문서에 DTD 적용하기 : <!DOCTYPE 루트요소명 [ ... DTD 정의 ... ] >
- DTD (Document Type Definition) 와 구분
- DTD 정의 => (사용 시) DOCTYPE 선언

Internal Subset : 문서형 선언 내에서 괄호 [ ] 안에 포함

예)

<!DOCTYPE address-book [
<!ELEMENT address-book (entry+) ...
]>
<address-book> ...
</address-book>

External Subset : 문서형 선언에서 참조

SYSTEM 식별자 : URI 형식으로 표기
PUBLIC 식별자 : ISO 9070에 따라 ISO에 등록된 DTD
예)

<!DOCTYPE name SYSTEM "name.dtd">
<!DOCTYPE name SYSTEM "file:///C:/samples/name.dtd">
<!DOCTYPE name SYSTEM "http://mm.sm.ac.kr/lec/name.dtd">

<!DOCTYPE name PUBLIC "-//Wrox Press//DTD Name//EN">
<!DOCTYPE name PUBLIC "-//Wrox Press//DTD Name//EN" "name.dtd" >
<!DOCTYPE svg PUBLIC "-//W3C//DTD SVG 20010904//EN"
"http://www.w3.org/TR/2001/REC-SVG-20010904/DTD/ svg10.dtd">

Internal/External Subset 혼용
예)

<!DOCTYPE address-book SYSTEM "ex03-03.dtd" [
<!ELEMENT memo ANY>
]>

PUBLIC 식별자 형식
- "등록지표//DTD소유자//클래스 이름 및 설명//언어//버전"
  - +(ISO에 등록), -(미등록)
  - 버전 : optional
- XML 처리기가 PUBLIC 식별자를 위한 카타로그 파일을 유지
  - 식별자를 제대로 찾지 못할 때 그 다음에 있는 URI 참조
- 용도 : 내장 DTD의 경우 (예, XHTML) 웹에서 다운받지 않고 내장 DTD 사용

요소(Element) 선언

<!ELEMENT 요소명 ( 내용모델 ) >

내용 모델 (Content Model) : empty, element, mixed, any

예,

<!ELEMENT address-book (entry+)>
<!ELEMENT entry (name, pic?, address, tel*, fax*, email*)>
<!ELEMENT name (#PCDATA | fname | lname)*>

<!ELEMENT address (postal-code?, region, city?, gu?, dong, street)>
<!ELEMENT postal-code (#PCDATA)>

빈 내용 (Empty Content)
- 사용시 단독 태그, 항상 단말(leaf) 요소
<!ELEMENT br EMPTY>
<!ELEMENT pic EMPTY>

<br />
<pic img="hong.gif" />

텍스트 내용 (Text Content)
- 항상 단말(leaf) 요소
<!ELEMENT name (#PCDATA) >
<!ELEMENT postal-code (#PCDATA)>

<name>홍길동</name>
<postal-code>140-742</postal-code>

자식 요소 내용 (Element Content)

리스트 연산자 :
- 자식요소를 순차(sequences), 또는 선택(choices)으로 나열
- ,(콤마), |(바) : AND, Exclusive-OR 개념
괄호 : grouping

<!ELEMENT name
(nickname |( fname, lname))>
...
<!ELEMENT address
(region, (city | gu), dong)>
...

Cardinality 연산자
- 없음, *, +, ?
예)

<!ELEMENT address-book (entry+)>
<!ELEMENT entry (name, pic?, address, tel*, fax*, email*)>

섞인 내용 (Mixed Content) 요소

텍스트와 자식요소가 혼재하는 경우
DTD 작성 예

<!ELEMENT name (#PCDATA)>
<!ELEMENT name
(#PCDATA |( fname, lname))>

섞인 내용 예

<!ELEMENT name (#PCDATA \| fname \| lname)*>	<name>길동<lname>홍</lname></name> <name><fname>길동</fname>홍</name> <name> 우리의 수퍼맨 <fname>길동</fname> <lname>홍</lname> </name>
<!ELEMENT p (#PCDATA \| b \| i )*>	<p><i>우리의 <b>수퍼맨</b></i> 자랑스런 <b>홍길동</b> 만세 !!!</p>

규칙 :
- 선택 구조만 허용, 맨 앞에 #PCDATA, 맨 끝에 (전체) * 연산자

모든 내용 (Any Contents) 요소
- 어떤 내용이나 가능 => 어느 위치, 어느 구조나 가능
- 예)
<!ELEMENT bold ANY>
<bold> <name>홍길동</name> </bold>
<bold> <tel>710-9424</tel>
<email>sblim@sm.ac.kr</email> </bold>
<name><bold>홍</bold>길동</name>

예제
모든 내용 (Any Contents)

예, <!ELEMENT bold ANY>
- <bold> <name>홍길동</name> </bold>
- <bold> <tel>710-9424</tel> <email>sblim@sm.ac.kr</email> </bold>
- <name><bold>홍</bold>길동</name>

Cardinality 지시자 : 없음, *, +, ?

주의 : 내용 모델은 명확해야 한다.

<!ELEMENT cover ((title, author) | (title, subtitle)) >
...
<cover><title>aa</title><author>bb</author></cover>
************
어느쪽에 해당?

수정 : <!ELEMENT cover (title, (author | subtitle)) >

속성(Attribute) 선언

<!ATTLIST 요소명 속성명 속성유형 기본값선언>
( 속성리스트 )

예)

속성 값의 유형 (10가지)

문자열 유형	CDATA	텍스트 문자열 (스트링)
토큰화된 유형	ID	해당 요소를 위한 고유 이름, XML 이름 규칙 준수
	IDREF	선언된 ID값을 갖고 있는 요소에 대한 참조(링크)
	IDREFS	공백으로 구별되는 IDREF의 목록
	ENTITY	미리 정의된 외부 엔티티 이름을 참조
	ENTITIES	공백으로 구별되는 엔티티의 목록
	NMTOKEN	하나의 이름 토큰 (공백이 없는 단어)
	NMTOKENS	공백으로 구별되는 NMTOKEN의 목록
열거형 유형	열거형 리스트	닫혀진 목록, \|로 구별되는 값 중에 하나 사용
기타	NOTATION	명시적으로 선언된 NOTATION type 사용

속성의 기본 값 선언 (다음 4개중 하나)
- default : 속성 값을 지정하지 않을 때 기본 값으로 사용
- #REQUIRED : 속성 값이 반드시 제공되어야 함
- #IMPLIED : 속성 값이 없을 때 무시 (응용SW에서 임의의 값을 사용)
- #FIXED : DTD에 선언된 고정된 값을 사용

속성 값 선언 예제

<!ATTLIST doc version CDATA "1.00" > ⇒ <doc version="1.00"> My Report </doc> ⇒ <doc> My Report ... </doc> ⇒ <doc version="2.00"> My Report </doc>	default 속성값 지정 version="1.00" version="1.00" (파서가 제공) version="2.00"
<!ATTLIST doc version CDATA #REQUIRED > ⇒ <doc version="1.00"> My Report </doc> X <doc> My Report ... </doc> ⇒ <doc version="2.00"> My Report </doc>	사용자 지정 (필수) version="1.00" * 유효성 검증 오류 version="2.00"
<!ATTLIST doc version CDATA #IMPLIED > ⇒ <doc version="1.00"> My Report </doc> ⇒ <doc> My Report ... </doc> ⇒ <doc version="2.00"> My Report </doc>	사용자 지정 version="1.00" version=?? (응용 SW에서 결정) version="2.00"
<!ATTLIST doc version CDATA #FIXED "1.00" > ⇒ <doc version="1.00"> My Report </doc> ⇒ <doc> My Report ... </doc> X <doc version="2.00"> My Report </doc>	고정값 사용 version="1.00" version="1.00" (파서가 제공) * 유효성 검증 오류

CDATA 속성 : 일반적인 문자 데이터 값

예)

<!ELEMENT list (name*)>
<!ELEMENT name (#PCDATA)>
<!ATTLIST name nickname CDATA "공주">

ID 속성 : 요소를 구분하기 위한 이름

ID 속성값은 문서 내에서 유일한 값
ID 속성값은 XML 이름 규칙을 적용
한 요소에는 하나의 ID 속성만 가능
ID 속성값은 #IMPLIED 또는 #REQUIRED 만 지정 가능
예)

<!ELEMENT 분류 (#PCDATA)> <!ATTLIST 분류 group_id ID #IMPLIED >	<분류 group_id="c03">화장품</분류> <분류 group_id="e07">전자제품</분류> <분류 group_id="d05">신발</분류> <분류>의류</분류>
<!ELEMENT person (name, email, addr?) > <!ATTLIST person perID* ID #REQUIRED >	<person perID="sblim" > <name> 임순범</name> </person> <person perID="hong01" > <name> 홍길동 </name> </person>

잘못된 예

<!ATTLIST 분류 group_id ID #IMPLIED name_id ID #IMPLIED >	<분류 group_id="c03">화장품</분류> <분류 group_id="c03">가전제품</분류> <분류 group_id="105">신발</분류>
<!ATTLIST person perID ID #FIXED >	<person perID="sb%1" > <name> 임순범</name> </person>

IDREF, IDREFS 속성

문서내에 선언된 다른 요소의 ID를 참조

IDREFS 에서는 공백으로 구분
예)

...
<!ELEMENT 분류 (#PCDATA)>
<!ATTLIST 분류 group_id ID #IMPLIED >
...
<!ELEMENT 제품명 (#PCDATA)>
<!ATTLIST 제품명 구분 IDREF #REQUIRED >

<분류 group_id="c03">화장품</분류>
<분류 group_id="e07">전자제품</분류>
<분류 group_id="d05">신발</분류>
...
<제품명 구분="c03">스킨</제품명>
<제품명 구분="e07">디지털 카메라</제품명>
<제품명 구분="d05">운동화</제품명>
<제품명 구분="e07">프린터</제품명>

...
<!ELEMENT person (name, email*, addr?) >
<!ATTLIST person perID ID #REQUIRED >
...
<!ELEMENT book (title, pages, ... )>
<!ELEMENT title (#PCDATA)>
<!ATTLIST title author IDREF #IMPLIED
authors IDREFS #IMPLIED>

<person perID="sblim" > <name> 임순범 ...
<person perID="hong01" > <name> 홍길동 ...
...
<book>
  <title author="sblim">XML 클래스</title>
  <pages>458</pages>
</book>
<book>
  <title authors="hong01 sblim">XML Bible </title> <pages>652</pages>
</book>

ENTITY, ENTITIES 속성

ENTITY 에서 선언된 이름을 사용 (아래 설명 참조)

<!ENTITY myPhoto SYSTEM "file:///C:/images/photo01.gif" NDATA gif >
<!ENTITY newPhoto SYSTEM "file:///C:/images/photo02.gif" NDATA gif >
. . .
<!ATTLIST pic image ENTITY #IMPLIED>
<!ATTLIST pics images ENTITIES #IMPLIED>
. . .
<pic image="myPhoto" ... >
<pics images="myPhoto newPhoto" ... >

NMTOKEN, NMTOKENS 속성

XML 이름규칙을 준수하는 문자열 : CDATA 와 대비
NMTOKENS 는 공백으로 구분되는 이름

<!ELEMENT name (#PCDATA)> <!ATTLIST name 별명 CDATA #IMPLIED 아호 NMTOKEN #IMPLIED>	<name 별명="수퍼맨" 아호="장군">홍길동</name> <name 별명="386" 아호="왕자">호동</name> <name 별명="천사" 아호="1004">백설</name> <!-- 오류 -->
<!ELEMENT title (#PCDATA)> <!ATTLIST title pic CDATA #IMPLIED> <!ELEMENT name (#PCDATA)> <!ATTLIST name img NMTOKEN #IMPLIED>	<title pic="c://book.gif">XML Bible</title> <name img="c://hong.gif">홍길동</name> <!-- 오류 -->
<!ATTLIST name honor NMTOKENS #IMPLIED>	<name honor="Mr. Dr. Grand">홍길동</name> <name honor="Ms 공주">임주은</name> <name honor="공주 1004">백설</name> <!-- 오류 -->

NOTATION 속성

NOTATION 에서 선언된 이름을 명시적으로 사용 (아래 설명 참조)
예)

<!NOTATION bmp SYSTEM "file:///C:/windows/paint.exe">
. . .
<!ATTLIST pic type NOTATION (JPEG | gif | bmp) #REQUIRED>
⇒ <pic type="bmp" ... >
⇒ <pic type="gif" ... >

ENTITY

<!ENTITY 엔티티명 "엔티티정의" >
- XML문서의 모든 표현 단위인 객체, 문서 자체도 document entity이다.
- 용도 : 문자 참조, 텍스트 치환, 다른 요소 참조, 외부 파일 참조 등
- 처리 순서 : 선언(declaration) => 참조(reference) => 치환(replacement)

엔티티 분류.
- 내장 엔티티, 문자 엔티티, 사용자 정의 엔티티
- 내부(Internal) 엔티티, 외부(External) 엔티티
- 일반(General) 엔티티, 파라메터(Parameter) 엔티티
- Parsed 엔티티, Unparsed 엔티티

내장 엔티티 (Built-in Entity)
- 5개 문자 : & < > ' " => & < > ' "

일반 엔티티 (General Entity)

DTD 내에서 <!ENTITY 엔티티명 "엔티티정의" > 로 정의하고,
문서내에서 &엔티티명; 으로 사용
- 매크로 처럼 이용, 또는 외부 문서/이미지/사운드 등 참조
내부 엔티티 참조
- 대치되는 문자열의 엔티티 선언이 파일 내에
예)

<?xml version="1.0" encoding="EUC-KR"?>
<!DOCTYPE memo [
  <!ENTITY hong "홍길동, 숙명여대">
  <!ENTITY sblim
     "<entry>
        <name>임순범</name>
        <tel>02-710-9424</tel>
        <email href='sblim@sookmyung.ac.kr'/>
      </entry>">
]>
<memo>
  <header>
     <to> To: &hong; </to>
     <from> From: &sblim; </from>
  </header>
  <body>회의가 있으니 꼭 참석하시기 바랍니다. </body>
</memo>

다른 요소를 포함하는 엔티티의 경우

* 한 쪽 요소만 포함하지 말고 시작/끝 양쪽 모두 포함
* 재귀적(recursive) 참조가 안되도록 주의

...
<to> To: 홍길동, 숙명여대 </to>
<from> From:
  <entry>
      <name>임순범</name>
      <tel>02-710-9424</tel>
      <email href='sblim@sookmyung.ac.kr'/>
  </entry>
</from>
...

외부 엔티티 참조
- 대치되는 문자열의 선언이 외부 파일에
- SYSTEM 또는 PUBLIC 식별자 이용
예)

filename : hong.ent

<?xml version="1.0" encoding="EUC-KR"?>
<entry>
<name>홍길동</name>
<tel>02-710-9379</tel>
</entry>

filename : sblim.ent

<?xml version="1.0" encoding="EUC-KR"?>
<entry>
<name>임순범</name>
<tel>02-710-9424</tel>
</entry>

<?xml version="1.0" encoding="EUC-KR"?>
<!DOCTYPE address-book SYSTEM "address-book.dtd" [
   <!ENTITY hong SYSTEM "hong.ent">
   <!ENTITY sblim SYSTEM "sblim.ent">
]>
<address-book>
     &hong;
     &sblim;
</address-book>

<address-book>
  <entry>
      <name>홍길동</name>
      <tel>02-710-9379</tel>
  </entry>
  <entry>
      <name>임순범</name>
      <tel>02-710-9424</tel>
  </entry>
</address-book>

파라메터 엔티티 (Parameter Entity)

DTD 내에서 <!ENTITY % 엔티티명 "엔티티정의" > 로 정의하고
DTD 내에서 %엔티티명; 으로 사용
DTD 내에서만 사용 - DTD를 간략하게 표현할 목적, 예) 자주 사용하는 부분
내부 파라메터 엔티티 참조

<!ENTITY % bool '(true | false) "false" '>
<!ELEMENT address-book (entry+)>
<!ELEMENT entry (name, address, tel*, email*)>
...
<!ELEMENT tel (#PCDATA)>
<!ATTLIST tel preferred %bool;>
<!ELEMENT email EMPTY>
<!ATTLIST email CDATA #REQUIRED preferred %bool;>

<!ENTITY % prefer 'preferred (true | false) "false" '>
...
<!ELEMENT tel (#PCDATA)>
<!ATTLIST tel %prefer;>
<!ELEMENT email EMPTY>
<!ATTLIST email CDATA #REQUIRED %prefer;>

외부 파라메터 엔티티
- 외부 엔티티 파일을 DTD 내에 포함 : DTD 일부 또는 엔티티 목록
예) DTD 일부

<?xml version="1.0" encoding="EUC-KR"?>
<!DOCTYPE address-book [
  <!ELEMENT address-book (entry+)>
  <!ELEMENT entry (name, address, tel*)>
  <!ELEMENT name (#PCDATA)>
<!ENTITY % addr SYSTEM "address.dtd">
  %addr;
  <!ELEMENT tel (#PCDATA)>
  <!ATTLIST tel preferred (true | false) "false">
]>

filename : address.dtd

<?xml version="1.0" encoding="EUC-KR"?>
<!ELEMENT address (postal-code?,
               region, (city|gu), dong, street)>
<!ELEMENT postal-code   (#PCDATA)>
<!ELEMENT region        (#PCDATA)>
<!ELEMENT city          (#PCDATA)>
<!ELEMENT gu            (#PCDATA)>
<!ELEMENT dong          (#PCDATA)>
<!ELEMENT street        (#PCDATA)>

예) 엔티티 목록

<?xml version="1.0" encoding="EUC-KR"?>
<!DOCTYPE memo [
   <!ELEMENT memo (payment+)>
   <!ELEMENT payment (#PCDATA)>
   <!ENTITY % s-name SYSTEM "initial.ent">
   %s-name;
]>
<memo>
     <payment> &GD; ¢75, &YY; ¥ 8000, &SB; £5</payment>
</memo>

filename : initial.ent

<?xml version="1.0" encoding="EUC-KR"?>
<!ENTITY GD "홍길동">
<!ENTITY SB "임순범">
<!ENTITY YY "윤용익">
<!ENTITY cent "¢" >
<!ENTITY pound "£" >
<!ENTITY yen "¥" >

** 엔티티로 문서 관리 => 규모가 큰 DTD와 문서 집합을 모듈화 & 관리

파싱되지 않는 엔티티 (Unparsed Entity)

일반적으로 엔티티는 문서내에서 파싱.
- 즉, 여러 문서에서 공유 목적으로 작성한 유효한 문서
비 XML 데이터를 포함할 수 있는 메커니즘 필요. 예, 이미지 데이터
- NDATA 다음에 유형 표기 (미리 NOTATION으로 정의된 유형)

<!ENTITY myPhoto SYSTEM "http:/mm.../images/photo01.gif" NDATA gif >
<!ENTITY newPhoto SYSTEM "file:///C:/images/photo02.gif" NDATA gif >
<!ENTITY w3c-logo PUBLIC "-//...//...//EN" NDATA gif>
. . .
<!ATTLIST pic image ENTITY #IMPLIED>
<!ATTLIST pics images ENTITIES #IMPLIED>
. . .
<pic image="myPhoto" ... >
<pics images="myPhoto newPhoto w3c-logo" ... >

NOTATION

XML 파서가 처리 못하고 외부 리소스를 참조할 필요

unparsed entity의 경우 유형 선언 및 식별자로 판단하여 응용SW와 연결

<!NOTATION GIF89a PUBLIC
"-//CompuServe//NOTATION Graphics Interchange Format 89a//EN"
"C:\windows\kodakprv.exe">
<!NOTATION jpg PUBLIC "+//ISBN 0-7923-9432-1::Graphic Notation//NOTATION JPG Graphic Interchange Format//EN">

<!NOTATION GIF89a SYSTEM "GIF"> 
<!NOTATION GIF89a SYSTEM "image/gif">
<!NOTATION jpeg SYSTEM "JPG">

<!NOTATION bmp SYSTEM "file:///c:/windows/paint.exe"> 
<!NOTATION memo SYSTEM "file:///c:/windows/notepad.exe">

DTD의 한계

장점
- 어플리케이션과 독립적으로 유효성 검증이 가능
- 속성에 대하여 값의 유형 제한이나 기본값 제공이 가능
- 문서의 모듈화 가능
기존 DTD 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
새로운 구조 정의 방법에 대한 제안
- DDML(Document Definition Markup Language)
- DCD(Document Content Description)
- XML Schema
- RELAX-NG