XML Schemas

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XML Schemas

• LENGUAJES PARA INTERNET
• 2006
• María Rodríguez Fernández

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XML Schemas

• Schemas permiten
• Describir estructura
• Anidación
• Multiplicidad
• Ordenamiento
• Describir tipos
• Para velocidad operatoria
• Para mejor almacenamiento
• Para búsquedas
• Para ingreso de datos
• Para detectar errores
• Representados en archivos .XSD

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Ejemplo 1 XML Schema
lt?XML version"1.0"gt ltlibro isbn"123456"gt lttít
ulogtEl Alephlt/títulogt ltautorgtJ. L.
Borgeslt/autorgt ltañogt1946lt/añogt ltpreciogt1560lt/p
reciogt lt/librogt

• El DTD correspondiente es

lt!ELEMENT libro (título, autor, año?,
precio)gtlt!ELEMENT título (PCDATA)gtlt!ELEMENT
autor (PCDATA)gtlt!ELEMENT año (PCDATA)gt (entero
positivo, mayor de 1900)lt!ELEMENT precio
(PCDATA)gt (non-negative integer)lt!ATTLIST libro
isbn ID REQUIREDgt
4
ltschema targetNamespace'http//www.ac.upc.es/aad/
libro' xmlns'http//www.w3.org/2001/XMLSchema'gt
ltsimpleType name'linea'gt ltrestriction
base'string'gt ltmaxLength value'50'/gt
lt/restrictiongt lt/simpleTypegt ltsimpleType
name'sigloXX'gt ltrestriction base'integer'gt
ltminInclusive value'1900'/gt ltmaxInclusive
value'1999'/gt lt/restrictiongt lt/simpleTypegt ltel
ement name'libro' type'TipoLibro'/gt ltcomplexTyp
e name'TipoLibro'gt ltsequencegt ltelement
name'titulo' type'linea'/gt ltelement
name'autor' type'linea'/gt ltelement
name'anyo' type'sigloXX'/gt ltelement
name'precio' type'decimal'gt
ltcomplexTypegt ltattribute name'divisa'
type'string'/gt lt/complexTypegt
lt/elementgt lt/sequencegt ltattribute name'isbn'
type'ID'/gt lt/complexTypegt lt/schemagt
Espacio de nombres
Raiz
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Ventajas de los Schemas

• Utilizan una cantidad mayor de tipos de dato
• Son extensibles
• Están escritos en XML
• Resulta más largo que un DTD pero a cambio
• Mayor precisión en la definición de tipos de
  datos
• ltdate typedategt1999-03-11lt/dategt
• 11 de marzo o 3 de noviembre?
• La exportación e importación de datos en formato
  xml más sencilla para cualquiera que use un
  procesador de documentos xml que previamente
  valide el documento contra un esquema

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De DTD a Schema
lt!ELEMENT address (company?,
name, street, city, state, zip,
phone)gt lt!ELEMENT company
(PCDATA)gt lt!ELEMENT name (PCDATA)gt lt!ELEMENT
street (PCDATA)gt lt!ELEMENT city (PCDATA)gt lt!ELEM
ENT state (PCDATA)gt lt!ELEMENT zip (PCDATA)gt lt!EL
EMENT phone (PCDATA)gt
schema en XML
ltelementType name"address" gt ltsequencegt
ltelementType name"company" minOccur"0"
maxOccur "1"/gt ltelementType name"name"
minOccur"1" maxOccur "1"/gt
ltelementType name"street" minOccur"1"
maxOccur "1"/gt ltelementType name"city"
minOccur"1" maxOccur "1"/gt
ltelementType name"state" minOccur"1"
maxOccur "1"/gt ltelementType name"zip"
minOccur"1" maxOccur "1"/gt
ltelementType name"phone" minOccur"1"
maxOccur "5"/gt ltsequencegt lt/elementTypegt
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Reglas
minOccurrs0 maxOcurrsunbounded
minOccurrs1 maxOcurrsunbounded ? minOccurrs0
maxOcurrs1 , xsdsequence xsdchoice X
xsdelement
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Vincular un Schema a un documento XML

• ltdoc
• xmlns"http//www.w3schools.com"
• xmlnsxsi"http//www.w3.org/2001/XMLSchema-instan
  ce"
• xsischemaLocation"http//www.w3schools.com
  note.xsdgt

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Contenido básico del schema

• El espacio de nombres del XMLSchema es usualmente
  xsd
• ltxsdschema xmlnsxsd"http//www.w3.org/2001/XM
  LSchema"gt
• Schema es el elemento raíz del documento

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Definir un elemento simple

• Sólo puede contener texto (cualquier tipo de
  dato) pero no otros elementos ni atributos
• Se define como
• ltxselement name"name" type"type"
  /gtdonde
• name es el nombre del elemento
• Los valores más comunes de tipos de datos (type)
  son xsboolean xsinteger
  xsdate xsstring xsdecimal xstime
• Otros atributos
• default"default value" si no se especifica
  otro valor
• fixed"value" no se puede especificar otro valor
• Ejemplo ltxsdelement name"apellido"
  type"xsdstring"/gt

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Definir un atributo

• Los atributos se declaran
• ltxsattribute name"name" type"type"
  /gtDonde
• name y type es igual que en xselement
• Otros atributos
• default"default value" si no se especifica
  otro valor
• fixed"value" no se puede especificar otro
  valor
• use"optional" el atributo no es
  obligatorio (por defecto)
• use"required" el atributo debe estar
  presente
• Ejemplo ltxsdattribute nameidioma"
  type"xsdstring"/gt

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Guión de prácticas

• http//petra.euitio.uniovi.es/mariarf

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Definición de tipos

• De los tipos básicos pueden derivarse nuevos
  tipos, simples o complejos.
• Los tipos simples contienen texto y se definen
  mediante xsdsimpleType
• ltxsdelement namenombre typexsdstring/gt
• ltxsdattribute nameidentificacion
  typexsdID/gt
• y los complejos Pueden contener cualquier
  combinación de contenido de elementos ,
  información de caracteres y atributos y se
  definen con xsdcomplexType

14
(No Transcript)
15
Restricciones

• Permiten restringir el valor que se le puede dar
  a un elemento o atributo XML.
• Tipos
• Sobre valores
• Sobre un conjunto de valores
• Sobre series de valores
• Sobre espacios en blanco

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Restricciones sobre valores

• La forma general de establecer una restricción
  sobre un valor es
• ltxselement name"name"gt (o xsattribute)
  ltxsrestriction base"type"gt ... Las
  restricciones ... lt/xsrestrictiongtlt/xselem
  entgt
• Por ejemplo
• ltxselement nameedad"gt ltxsrestriction
  base"xsinteger"gt ltxsminInclusive
  value"0"gt ltxsmaxInclusive
  value"140"gt lt/xsrestrictiongtlt/xselementgt

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Restricciones sobre un conjunto de valores
Enumeration

• Restringe el valor a un conjunto de valores
• Ejemplo
• ltxselement nameestacion"gt
  ltxssimpleTypegt ltxsrestriction
  base"xsstring"gt ltxsenumeration
  valueprimavera"/gt
  ltxsenumeration valueverano"/gt
  ltxsenumeration valueotoño"/gt
  ltxsenumeration valueinvierno"/gt
  lt/xsrestrictiongt lt/xssimpleTypegtlt/xseleme
  ntgt

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Restricciones sobre series de valores

• Para limitar el contenido del elemento xml
  definiendo las series de números y letras que se
  pueden usar usaremos patrones

ltxselement name"letra"gt ltxssimpleTypegt
ltxsrestriction base"xsstring"gt ltxspattern
value"a-z"/gt lt/xsrestrictiongt lt/xssimpleTyp
egt lt/xselementgt
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Restricciones sobre espacios en blanco

• whiteSpace dice lo que hay que hacer con los
  espacios en blanco
• value"preserve" Mantiene los espacios en
  blanco como están
• value"replace" Campia los espacios en
  blanco (saltos, tab)por espacios
• value"collapse" Reemplaza todas las
  secuencias de espacios en blanco por un sólo
  espacio en blanco

20
Restricciones en números

• minInclusive número debe ser value
• minExclusive -- número debe ser gt value
• maxInclusive -- número debe ser value
• maxExclusive -- número debe ser lt value
• totalDigits -- número debe tener exactamente
  value dígitos
• fractionDigits número no debe tener más de
  value dígitos después del punto decimal.

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Restricciones en strings

• length el string debe contener exactamente
  value caracteres
• minLength el string debe contener al menos
  value caracteres
• maxLength el string no debe contener más de
  value caracteres
• pattern el value es una expresión regular que
  el string debe cumplir

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Elementos complejos

• Elementos que contienen otros elementos hijo o
  que tienen atributos.
• Se suelen dividir en 4 tipos
• Elementos vacíos
• Elementos no vacíos con atributos
• Elementos con elementos hijos
• Elementos con elementos hijos y con texto o
  valor propio

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Ejemplos de elementos complejos
ltproduct pid"1345"/gt
ltcomida tipopostregtheladolt/comidagt
ltdescripciongtSucedió el ltdategt03.03.99lt/dategtlt/des
cripciongt
ltempleadogt ltnombregtManuellt/nombregt ltapellidosgtSuar
ezlt/apellidosgt lt/empleadogt
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Sintaxis

• Se definen como ltxselement name"name"gt
  ltxscomplexTypegt ...
  lt/xscomplexTypegt lt/xselementgt
• Ejemplo

ltxsdelement name"empleado"gt
ltxsdcomplexTypegt ltxsdsequencegt
ltxsdelement name"nombre" type"xsdstring"/gt
ltxsdelement name"apellidos"
type"xsdstring"/gt lt/xsdsequencegt
lt/xsdcomplexTypegt lt/xsdelementgt
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Segunda versión

• También podremos usar la siguiente sintaxis si
  queremos usar el tipo en más de un elemento

ltxsdelement name"empleado" type"personainfo"/gt
ltxsdelement name"estudiante" type"personainfo"/
gt ltxsdelement name"miembro" type"personainfo"/gt
ltxsdcomplexType name"personainfo"gt
ltxsdsequencegt ltxsdelement
name"nombre" type"xsdstring"/gt
ltxsdelement name"apellido" type"xsdstring"/gt
lt/xsdsequencegt lt/xsdcomplexTypegt
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Extensión y derivación

• Un tipo complejo puede estar basado en otro tipo
  complejo
• ltxscomplexType name"newType"gt
  ltxscomplexContentgt ltxsextension
  base"otherType"gt ...cosas
  nuevas... lt/xsextensiongt
  lt/xscomplexContentgtlt/xscomplexTypegt

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Ejemplo de extensión

• Definir un tipo complejo que se adapte a la
  dirección postal para Estados Unidos, asumiendo
  que ya hay definido un tipo Dirección
• ltxscomplexType nameUSADireccion"gtltxscomplexC
  ontentgt ltxsextension basetipoDireccion"gt
  ltsequencegt
• ltelement nameestado
  typeUSAEstado/gt ltelement
  namecodigopostal typepositiveInteger/gt
• lt/sequencegt lt/xsextensiongtlt/xscom
  plexContentgt
• lt/xscomplexTypegt

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Herencia
ltxsdelement name"empleado" type"fullpersonainfo
"/gt ltxsdcomplexType name"personainfo"gt
ltxsdsequencegt ltxsdelement name"nombre"
type"xsdstring"/gt ltxsdelement
name"apellido" type"xsdstring"/gt
lt/xsdsequencegt lt/xsdcomplexTypegt ltxsdcomplexTyp
e name"fullpersonainfo"gt ltxsdcomplexContentgt
ltxsdextension base"personainfo"gt
ltxsdsequencegt ltxsdelement
name"direccion" type"xsdstring"/gt
ltxsdelement name"ciudad" type"xsdstring"/gt
ltxsdelement name"pais" type"xsdstring"/gt
lt/xsdsequencegt lt/xsdextensiongt
lt/xsdcomplexContentgt lt/xsdcomplexTypegt
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Elementos vacíos con atributos

• Los elementos vacíos son complejos

ltxsdelement name"producto"gt
ltxsdcomplexTypegt ltxsdattribute
name"prodid" type"xsdpositiveInteger"/gt
lt/xsdcomplexTypegt lt/xsdelementgt
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Elementos de texto con atributos

• ltxsdelement name"shoesize"gt
• ltxsdcomplexTypegt
• ltxsdsimpleContentgt
• ltxsdextension base"xsdinteger"gt
• ltxsdattribute name"country"
  type"xsdstring" /gt lt/xsdextensiongt
  
• lt/xsdsimpleContentgt
• lt/xsdcomplexTypegt
• lt/xsdelementgt

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Elementos mixtos

• Pueden contener texto y elementos
• Se añade mixed"true" al elemento xscomplexType
• El texto no se menciona en el elemento y puede ir
  en cualquier sitio (básicamente se ignora)
• ltxscomplexType name"paragraph" mixed"true"gt
  ltxssequencegt ltxselement
  name"someName
  type"xsanyType"/gt lt/xssequencegtlt/xscomple
  xTypegt

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Indicadores

• De Orden
• En un determinado orden o secuencia sequence
• Pudiendo el autor del documento escoger alguno de
  los elementos del grupo choice
• Dar al autor total libertad tanto respecto al
  orden como a la selección de elementos all
• De ocurrencias cardinalidades

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xssequence

• Elementos que contienen elementos

• ltxsdelement name"persona"gt
  ltxsdcomplexTypegt ltxsdsequencegt
  ltxsdelement name " nombre" type"xsdstring"
  /gt ltxsdelement name " apellido"
  type"xsdstring" /gt lt/xsdsequencegt
  lt/xsdcomplexTypegtlt/xsdelementgt

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xschoice

• Elementos que contienen alternativa de elementos

• ltxselement nametransporte"gt
• ltxscomplexTypegt ltxschoicegt
  ltxselement name " tren" type"xsstring" /gt
  ltxselement name " avion" type"xsstring"
  /gt
• ltxselement name " coche"
  type"xsstring" /gt lt/xschoicegtlt/xscomplexTypegt
  
• lt/xselementgt

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xsall

• xsall permite a los elementos aparecer en
  cualquier orden
• ltxsdelement name"person"gt ltxsdcomplexTypegt
  ltxsdallgt ltxsdelement name "nombre"
  type"xsdstring" /gt ltxsdelement name
  "apellidos" type"xsdstring" /gt
  lt/xsdallgt lt/xsdcomplexTypegtlt/xsdelementgt

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Cardinalidades

• minOccurs y maxOccurs
• Se utilizan para indicar el número máximo y
  mínimo de veces que puede aparecer un elemento
  hijo de un elemento complejo
• minOccurs0 Opcionalidad
• maxOccurs unbounded no existe valor límite

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Ejercicio

• Transforma el modelo de contenido
• (a(b, c?))
• en una definición mediante XMLSchema

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Solución

• ltcomplexTypegt
• ltchoice minOccurs0 maxOccursunboundedgt
• ltelement refa/gt
• ltsequencegt
• ltelement refb/gt
• ltelement refc minOccurs0
  maxOccurs1/gt
• lt/sequencegt
• lt/choicegt
• lt/complexTypegt

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Completar el documento Esquema

• Generalización de comentarios
• annotation mecanismo para documentar los
  componentes de un esquema, haciendo una función
  similar a los comentarios
• appinfo proporciona información a otras
  aplicaciones, lo que supone un procesamiento
  externo al propio documento
• documentation texto o referencia a texto dentro
  del elemento annotation

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Ejemplo

• ltxsdcomplexType nombreelementogt
• ltxsdannotationgt
• ltxsddocumentationgteste elemento es ..
  lt/xsddocumentationgt
• lt/xsdannotationgt
• lt/xsdcomplexTypegt

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Primitivas de un Schema

• schema es el elemento root.
• annotation pone comentarios al complexType.
  Primitivas appinfo y documentation.
• complexType equivalente a una combinación de
  atributos y la lista de elementos que están entre
  paréntesis en una declaración de una DTD.
• elementdefine un elemento y utiliza ciertos
  atributos adicionales.
• Type attribute asocia un tipo simple o complejo
  a un elemento.
• minOcurrs y maxOcurrs especifica la cantidad
  máxima y mínima que un elemento ocurre.

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Primitivas de un Schema (2)

• attribute elemento hijo de un complexType o de
  un attributeGroup. Tienen un scope local.
• group Element permite agrupar elementos de la
  misma forma que se hacia con paréntesis en los
  DTDs.
• choice, sequence all Elements

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Ya no necesitamos DTDs?

• Schemas no proporcionan la funcionalidad ENTITY
• Incluidos en la especificación XML (otras
  sintaxis requieren ir en fichero aparte)

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Referencias

• Recomendación XML Schemas
• Introducción a los conceptos http//www.w3.org/TR
  /xmlschema-0/
• Estructuras http//www.w3.org/TR/xmlschema-1/
• Tipos de datos http//www.w3.org/TR/xmlschema-2/.
  
• Validador de XML Schemas
• http//www.w3.org/2001/03/webdata/xsv

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Alguna pregunta?