4.2 Définition des éléments (2)... 9

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1 Les schémas du W3C Table des matières 1 Introduction Les schémas XML Espace de noms et schéma XML Associer un schéma et un document Schéma sans espace de noms Hiérarchie des types Les types de base Les chaînes et les données Les décimaux et les durées Les entiers Les noms Les données de DTD Hiérarchie des types de base Types simples et facettes Les types simples par restriction Facette de définition des bornes Liste de valeurs acceptables Motif et longueur Gestion des blancs Types simples par extension Définir des éléments Définition des éléments (xs :element) Définition des éléments (2) Définition d un attribut (xs :attribute) Référence à un attribut (xs :attribute) Attributs libres (xs :anyattribute) Groupe d attributs (xs :attributegroup) Types complexes Définition d un T.C. (xs :complextype) Les séquences (xs :sequence) Les choix (xs :choice) Éléments sans ordre (xs :all)

2 6.5 Groupage (xs :group) Élément niché (xs :element) Contenu libre (xs :any) Espace de noms Type complexe par dérivation Extension d un type simple Extension d un type complexe Restriction d un type complexe Absence de valeur 17 9 Clef et référence Substitution d élément Élément abstrait Contrôler la substitution Substitution et dérivation Introduction 1.1 Les schémas XML Objectifs : étendre le système des DTDs en introduisant des types plus complexes, séparation des types et de la structure, une approche objet (héritage), une syntaxe XML. La version 1.0 est proposé par le consortium W3C en 2001 et une révision en La solution proposée est complexe. Tous les analyseurs ne traitent pas les schémas. 1.2 Espace de noms et schéma XML Un exemple de schéma : 2

3 <xs:schema xmlns:xs=" targetnamespace=" elementformdefault="qualified" attributeformdefault="unqualified" version="1.0" </xs:schema Le schéma est associé à un espace de noms. Il définit tous les éléments de cet espace. elementformdefault indique que les élements sont qualifiés par défaut (valeur par défaut unqualified ). attributeformdefault indique que les attributs ne sont pas qualifiés par défaut (valeur par défaut unqualified ). 1.3 Associer un schéma et un document Le document XML : <stock xmlns=" xmlns:xsi=" </stock L élément stock n est pas forcément la racine du document XML. On peut ajouter : xsi:schemalocation=" espace_de_noms_1 espace_de_noms_2 " file:///lib/schemas/test.xsd url_de_schema_1 url_de_schema_2 1.4 Schéma sans espace de noms Un exemple sans espace de noms : <xs:schema xmlns:xs=" version="1.0" </xs:schema Le document XML : 3

4 <stock xmlns:xsi=" xsi:nonamespaceschemalocation="test.xsd" </stock 1.5 Hiérarchie des types Les schémas distinguent plusieurs types : Types simples ( #PCDATA ou feuille de l arbre) Types de base ou primitifs (entier, chaîne, ) Types simples définis : - par restriction d un type simple, - par extension d un type simple. Types complexes (noeuds de l arbre) définis par construction, par extension d un type simple, par extension d un type complexe, par restriction d un type complexe. 2 Les types de base 2.1 Les chaînes et les données Les chaînes : xs:string toute chaîne de caractères xs:normalizedstring les caractères #x9; (tab), #xa (LF), #xd (CR) sont remplacés par des espaces ( #x20 ) xs:token même chose mais les blancs sont compactés L espace lexical désigne la forme sérialisée (fichier XML) et l espace des valeurs désigne la forme lue (arbre en mémoire). Pour une même valeur il existe plusieurs représentations lexicales. Type Espace lexical Espace des valeurs xs:normalizedstring x b c x b c xs:token hello hello xs:token 10 hello 10 hello Les données binaires : xs:base64binary xs:hexbinary 4

5 2.2 Les décimaux et les durées Les décimaux : xs:decimal xs:float et xs:double avec les infinis et les NaN Date et durée : xs:time HH:MM:SS.sss xs:date YYYY-MM-DD xs:datetime date T time xs:duration PnYnMnDTnHnMnS (ISO 8601) P18Y9M4DT11H9M8S = 18 ans, 9 mois, 4 jours, 11 heures, 9 minutes et 8 secondes xs:gday, xs:gmonth, xs:gmonthday, xs:gyear, xs:gyearmonth 2.3 Les entiers Taille non fixée : xs:integer xs:positiveinteger xs:negativeinteger xs:nonnegativeinteger xs:nonpositiveinteger Taille définie : xs:int et xs:unsignedint (32 bits) xs:long et xs:unsignedlong (64 bits) xs:short et xs:unsignedshort (16 bits) xs:byte et xs:unsignedbyte (8 bits) xs:boolean (true, false, 0, 1) 2.4 Les noms Les noms : xs:name nom simple (identificateur) xs:ncname nom simple sans espace de noms (pas de : ) xs:qname nom qualifié (avec espace de nom) xs:anyuri RFC 2396 Les clefs et les références : xs:id 5

6 xs:idref xs:idrefs 2.5 Les données de DTD les données de DTD : xs:entity une entité xs:entities plusieurs entités xs:notation une notation xs:nmtoken un identificateur xs:nmtokens plusieurs identificateurs 2.6 Hiérarchie des types de base Source : 6

7 3 Types simples et facettes 3.1 Les types simples par restriction Un type simple ( #PCDATA ) provient de la restriction d un autre type simple par application d une facette : <xs:simpletype name="poids" <xs:restriction base="xs:int" <!-- facette -- <xs:mininclusive value= 100 / </xs:restriction </xs:simpletype <xs:simpletype name="poidsmoyen" <xs:restriction base="poids" <xs:maxexclusive value= 200 / </xs:restriction </xs:simpletype Un type peut être global et nommé pour une utilisation future ou créé localement en fonction des besoins. 3.2 Facette de définition des bornes Les facettes sont des restrictions de types simples : <xs:mininclusive value= valeur / <xs:minexclusive value= valeur / <xs:maxinclusive value= valeur / <xs:maxexclusive value= valeur / L interprétation des bornes varie en fonction du type de base. 3.3 Liste de valeurs acceptables Une énumération est possible <xs:restriction base="xs:string" <xs:enumeration value= rouge / <xs:enumeration value= noir / <xs:enumeration value= bleu / </xs:restriction Cette énumération doit être compatible avec le type de base. 3.4 Motif et longueur on peut agir sur la forme : <xs:restriction base="xs:string" <xs:pattern value= [dd][ii][ll].* / <xs:maxlength value= 20 / <xs:minlength value= 5 / </xs:restriction 7

8 La facette xs:length est aussi disponible. <xs:restriction base="xs:float" <xs:totaldigits value= 8 / <xs:fractiondigits value= 5 / </xs:restriction 3.5 Gestion des blancs Finalement, nous pouvons contrôler les blancs : <xs:restriction base="xs:string" <xs:whitespace value= collapse / <xs:minlength value= 5 / </xs:restriction replace change les tabulations et les retours chariot en espaces. collapse comme replace mais ne garder qu un seul espace et enlever les espaces avant et après. preserve n altère pas les blancs. 3.6 Types simples par extension Liste de valeurs : <xs:simpletype name="listeages" <xs:list itemtype="age"/ </xs:simpletype Une exemple de texte valide : Le séparateur est l espace. Union de valeurs : <xs:simpletype name="ageinconnu" <xs:union membertypes=" xs:integer " <xs:simpletype <xs:restriction base="xs:string" <xs:enumeration value= inconnu / </xs:restriction </xs:simpletype </xs:union </xs:simpletype Les types simples sont spécifiés par leur nom (attribut xs:simpletype ) ou les deux (notre exemple) membertypes ) ou leur définition (éléments 10 8

9 inconnu 20 4 Définir des éléments 4.1 Définition des éléments (xs:element) Définir un élément à partir d un type nommé : <xs:element name="prix" type="typeprix" / Définir le type directement : <xs:element name="prix" <xs:simpletype <xs:restriction base="xs:decimal" <xs:mininclusive value= 0 / </xs:restriction </xs:simpletype </xs:element 4.2 Définition des éléments (2) Définition à partir d un type local : <xs:element id = "xs:id(?)" abstract = "xs:boolean(false)" default = "value(?)" fixed = "xs:string(?)" name = "xs:ncname(?)" form = "unqualified qualified(unqualified)" (xs:annotation)? (xs:simpletype xs:complextype)? </xs:element 5 Définition d un attribut (xs:attribute) Définir un attribut et son type : 9

10 <xs:attribute name="xs:ncname" id="xs:id(?)" default="value(?)" fixed="xs:string(?)" use="optional prohibited required(optional)" (xs:annotation)? (xs:simpletype) </xs:attribute La définition peut être locale ou globale. On peut également faire référence à un type simple déjà défini : <xs:attribute name="xs:ncname" type="xs:qname" autres attributs optionnels (xs:annotation)? </xs:attribute Cette définition peut également être locale ou globale. 5.1 Référence à un attribut (xs:attribute) Faire référence à un attribut déjà défini : <xs:attribute ref="xs:qname" autres attributs optionnels / La référence doit être locale (nichée dans un type complexe). 5.2 Attributs libres (xs:anyattribute) Déclaration générique : <xs:anyattribute id = "xs:id(?)" namespace = ( ( "##any" "##other" ) liste de ( xs:anyuri "##targetnamespace" "##local" ))) processcontents="skip lax strict(strict)" (xs:annotation)? </xs:anyattribute 10

11 5.3 Groupe d attributs (xs:attributegroup) Déclaration : <xs:attributegroup id = "xs:id(?)" name = "xs:ncname" (xs:annotation)? (xs:attribute xs:attributegroup)* (xs:anyattribute)? </xs:attributegroup Utilisation : <xs:attributegroup ref = "xs:ncname" / 6 Types complexes 6.1 Définition d un T.C. (xs:complextype) Un contenu complexe peut contenir des sous-éléments des attributs ou les deux. <xs:complextype abstract = "xs:boolean(false)" mixed = "xs:boolean(false)" id = "xs:id(?)" name = "xs:ncname" (xs:group xs:all xs:choice xs:sequence)? (xs:attribute xs:attributegroup)* (xs:anyattribute?) L attribut mixed indique si l on peut mélanger du texte et des éléments. 6.2 Les séquences (xs:sequence) L élément xs:sequence permet de spécifier un contenu ordonné et éventuellement répété. 11

12 <xs:sequence id="xs:id(?)" minoccurs="xs:nonnegativeinteger(1)" maxoccurs="xs:nonnegativeinteger unbounded(1)" (xs:element xs:group xs:choice xs:sequence xs:any)* </xs:sequence 6.3 Les choix (xs:choice) L élément xs:choice permet d exprimer un contenu alternatif et éventuellement répété. <xs:choice id="xs:id(?)" minoccurs="xs:nonnegativeinteger(1)" maxoccurs="xs:nonnegativeinteger unbounded(1)" (xs:element xs:group xs:choice xs:sequence xs:any)* </xs:choice 6.4 Éléments sans ordre (xs:all) L élément xs:all permet d indiquer une suite d éléments sans préciser l ordre d apparition. <xs:all id="xs:id(?)" minoccurs="0 1(1)" maxoccurs="1" (xs:element*) </xs:all 6.5 Groupage (xs:group) L élément xs:group permet de regrouper un contenu complexe. <xs:group name="xs:ncname(?)" minoccurs="xs:nonnegativeinteger(1)" maxoccurs="xs:nonnegativeinteger unbounded(1)" (xs:all xs:choice xs:sequence) </xs:group 12

13 ou <xs:group ref="xs:ncname" </xs:group 6.6 Élément niché (xs:element) Nous pouvons définir un élement au moment de son utilisation dans un type complexe (avec des éléments de répétition) : <xs:sequence <!-- définition à partir d un type -- <xs:element name="nom" type="xs:token" / <!-- définition et répétition -- <xs:element name="prenom" minoccurs="0" maxoccurs="3" type="xs:string" / <!-- référence -- <xs:element ref="age" / <!-- définition de l élément et du type -- <xs:element name="adresse" <xs:simpletype </xs:simpletype </xsl:element </xs:group 6.7 Contenu libre (xs:any) Le modèle libre avec xs:any <xs:any id="xs:id(?)" minoccurs="xs:nonnegativeinteger(1)" maxoccurs="xs:nonnegativeinteger unbounded(1)" namespace="##any ##other xs:anyuri* ##targetnamespace? ##local?" processcontents="lax skip strict(strict)" </xs:any Valeurs possibles pour l attribut namespace : ##any : tous les éléments ##other : éléments hors de l espace de noms cible 13

14 ##targetnamespace : éléments de l espace de noms cible ##local : éléments sans espace de noms Valeurs possibles pour l attribut processcontents : strict : déclaration et validation, skip : pas de validation, lax : validation si déclaration, 6.8 Espace de noms Un schéma qui utilise les espaces de noms et impose une qualification par défaut des éléments : <xs:schema xmlns:xs=" targetnamespace=" elementformdefault="qualified" <xs:element name="personne" <xs:complextype <xs:sequence <xs:element name="nom" type="xs:string" / <xs:element name="prenom" form="unqualified" type="xs:string" / </xs:sequence </xs:element </xs:schema Un document valide pour ce schéma : <?xml version="1.0" encoding="iso "? <mas:personne xmlns:xsi=" xmlns:mas=" xsi:schemalocation=" mon-schema.xsd" <mas:nom Simon </mas:nom <prenom Alfred </prenom </mas:personne 7 Type complexe par dérivation 7.1 Extension d un type simple Définition d un contenu complexe à partir d un type simple par extension : 14

15 <xs:complextype <xs:simplecontent <xs:extension base="xs:anysimpletype" (xs:attribute xs:attributegroup)* (xs:anyattribute?) </xs:extension </xs:simplecontent Pour étendre un type simple et le transformer en type complexe nous devons obligatoirement lui ajouter au moins un attribut. Un petit exemple : <!-- CT001 définition d un type complexe par extension d un type simple avec ajout d attributs -- <xs:complextype name="produit" <xs:simplecontent <xs:extension base="xs:string" <xs:attribute name="prix" type="xs:float" use="required"/ <xs:anyattribute processcontents="lax"/ </xs:extension </xs:simplecontent <xs:element name="produit" type="produit"/ document XML valide : <produit prix="100.67" comment="trop chère" Voiture </produit 7.2 Extension d un type complexe Extension d un type complexe : <xs:complextype <xs:complexcontent mixed="xs:boolean(false)" <xs:extension id="xs:id(?)" base="xs:qname" (xs:group xs:all xs:choice xs:sequence)? (xs:attribute xs:attributegroup)* (xs:anyattribute?) </xs:extension </xs:complexcontent 15

16 La valeur de l attribut mixed doit être cohérente avec celle définie dans le type complexe. Exemple. Partons du type complexe personne qui est une séquence d éléments : <!-- CT000 définition d un type complexe séquence d éléments -- <xs:complextype name="personne" <xs:sequence <xs:element name="nom" type="xs:string" / <xs:element name="prenom" type="xs:string" minoccurs="0" maxoccurs="5"/ <xs:element name="age" type="xs:integer" minoccurs="0" maxoccurs="1"/ </xs:sequence Nous pouvons définir une personne avec adresse : <!-- CT003 Type complexe par extension d un type complexe -- <xs:complextype name="personneavecadresse" <xs:complexcontent <xs:extension base="personne" <xs:sequence <xs:element name="adresse" type="xs:string"/ </xs:sequence <xs:attribute name="id" type="xs:id" use="required"/ </xs:extension </xs:complexcontent <xs:element name="personneavecadresse" type="personneavecadresse"/ document XML valide : <personneavecadresse id="j.martin" <nommartin</nom <prenomjean</prenom <prenompierre</prenom <adresse10, bd de la Lune, Marseille</adresse </personneavecadresse 7.3 Restriction d un type complexe Définition d un type complexe par restriction d un type complexe : 16

17 <xs:complextype <xs:complexcontent mixed="xs:boolean(false)" <xs:restriction id="xs:id(?)" base="xs:qname" (xs:group xs:all xs:choice xs:sequence)? (xs:attribute xs:attributegroup)* (xs:anyattribute?) </xs:restriction </xs:complexcontent La valeur de l attribut mixed doit être cohérente avec celle définie dans le type complexe. Exemple. En partant de la personne avec adresse nous allons définir une personne avec adresse mais sans age et au plus un prénom : <!-- CT004 définition d un type complexe par restriction d un type complexe -- <xs:complextype name="personneavecadressesansage" <xs:complexcontent <xs:restriction base="personneavecadresse" <xs:sequence <xs:element name="nom" type="xs:string" / <!-- restriction sur la cardinalité -- <xs:element name="prenom" type="xs:string" minoccurs="0" maxoccurs="1"/ <!-- l age est supprimé -- <xs:element name="adresse" type="xs:string"/ </xs:sequence <xs:attribute name="id" type="xs:id" use="required"/ </xs:restriction </xs:complexcontent Document XML valide : <personneavecadressesansage id="p.martin" <nommartin</nom <prenompierre</prenom <adresse10, bd de la Lune, Marseille</adresse </personneavecadressesansage 8 Absence de valeur Dans un élément XML, l absence de valeur peut être explicitement représentée par l attribut xsi:nil afin d éviter la confusion avec la chaîne vide. <prix xsi:nil="true" / 17

18 A condition que le schéma prévoit cette possibilité : <xs:element name="prix" type="xs:decimal" nillable="true" / 9 Clef et référence Les schémas offrent la possibilité de définir avec une grande précision des clefs (avec xs:unique ou xs:key ) et des références (avec xs:keyref ). <xs:complextype name="liste-de-produits" <xs:sequence <xs:element name="produit" maxoccurs="unbounded" <xs:complextype <xs:sequence <xs:element name="code" type="xs:string" / <xs:element name="nom" type="xs:string" / </xs:sequence </xs:element <xs:element name="ref-produit" maxoccurs="unbounded" <xs:complextype <xs:sequence <xs:element name="code" type="xs:string" / </xs:sequence </xs:element </xs:sequence Utilisation du type complexe et définition des clefs : <xs:element name="liste-de-produits" type="liste-de-produits" <!-- définition d un index -- <xs:unique name="produit.code" <xs:selector xpath="produit"/ <!-- les éléments indexés -- <xs:field xpath="code"/ <!-- la clef -- </xs:unique <!-- utilisation de cet index -- <xs:keyref name="ref.produit.code" refer="produit.code" <xs:selector xpath="ref-produit"/ <xs:field xpath="code"/ </xs:keyref </xs:element Les clefs composites sont supportées, il suffit de placer plusieurs clauses xs:field. L élément xs:key est identique à xs:unique mais il impose en plus la présence obligatoire de la clef. et voila un exemple d élément XML valide pour ce schéma : 18

19 <liste-de-produits <!-- liste des produits -- <produit <codeazd100</code <nombaladeur MP3</nom </produit <produit <codeazd102</code <nombaladeur MP3</nom </produit <!-- références aux produits -- <ref-produit <codeazd100</code </ref-produit </liste-de-produits La contrainte s applique sur un type complexe, donc sur un sous-arbre du document XML. 10 Substitution d élément Dans un type complexe, un élément peut être remplacé par plusieurs autres. Considérons les deux élements : <xs:element name="nom" type="xs:string" / <xs:complextype name="personne" <xs:sequence <xs:element ref="nom" / <xs:element name="adresse" type="xs:string" minoccurs="0" / </xs:sequence <xs:element name="personne" type="personne" / et deux substitutions pour nom (par restriction pour nomdefamille et simple pour prénom ) : <xs:element name="nomdefamille" substitutiongroup="nom" type="xs:token" / <xs:element name="prénom" substitutiongroup="nom" / Voila trois éléments valides : <personne <nomjean</nom <adressemarseille</adresse </personne <personne <nomdefamilledupont</nomdefamille <adresseaix-en-provence</adresse </personne <personne <prénompaul</prénom <adresselyon</adresse </personne 19

20 10.1 Élément abstrait Si nous souhaitons utiliser que les substitutions, nous déclarons l élément nom comme abstrait : <xs:element name="nom" type="xs:string" abstract="true" / L élément nom n est plus utilisable dans un document et l exemple ci-dessous n est plus valide : <personne <nomjean</nom <adressemarseille</adresse </personne 10.2 Contrôler la substitution Nous pouvons contrôler la substitution dans le document XML avec l attribut block : <xs:element name="nom" type="xs:string" block="extension" / Valeurs possibles : extension : bloquer les substitutions par extension restriction : bloquer les substitutions par restriction substitution : bloquer les substitutions simples #all : bloquer toutes les substitutions L attribut final est également utilisable (avec extension, restriction ou #all ) pour contrôler la dérivation dans un schéma (contrainte sur les définitions) Substitution et dérivation Nous pouvons utiliser conjointement la substitution et la dérivation (par restriction dans cet exemple) : <xs:complextype name="personnesansadresse" <xs:complexcontent <xs:restriction base="personne" <xs:sequence <xs:element ref="nomdefamille" / </xs:sequence </xs:restriction </xs:complexcontent <xs:element name="personnesansadresse" substitutiongroup="personne" type="personnesansadresse" / Pour valider le document : <personnesansadresse <nomdefamilledupont</nomdefamille </personnesansadresse 20