Java中XML Namespace命名空間的示例分析

這篇文章給大家分享的是有關(guān)Java中XML Namespace命名空間的示例分析的內容。小編覺(jué)得挺實(shí)用的，因此分享給大家做個(gè)參考，一起跟隨小編過(guò)來(lái)看看吧。

根據Namespaces in XML W3C 推薦標準的定義，XML命名空間是由國際化資源標識符 (IRI) 標識的 XML 元素和屬性集合；該集合通常稱(chēng)作 XML“詞匯”。

定義 XML 命名空間的主要動(dòng)機之一是在使用和重用多個(gè)詞匯時(shí)避免名稱(chēng)沖突。XML 模式用于為 XML 實(shí)例創(chuàng )建一個(gè)詞匯并頻繁使用命名空間。因此，正確理解命名空間概念對于從總體上理解 XML 模式和實(shí)例驗證至關(guān)重要。

命名空間在多個(gè)方面類(lèi)似于 Java 中的程序包：

• Java 中的程序包可以包含許多可重用的類(lèi)和接口。同樣，XML 中的命名空間可以有許多可重用的元素和屬性。

• 要使用程序包中的類(lèi)或接口，必須使用程序包名稱(chēng)完全限定該類(lèi)或接口。同樣，要使用命名空間中的元素或屬性，必須使用命名空間完全限定該元素或屬性。

• Java 程序包可能有一個(gè)內部類(lèi)，該類(lèi)并不直接位于程序包內部，而是借助它的外圍類(lèi)“屬于”該程序包。命名空間也是如此：某些元素或屬性可能并不直接在命名空間中，而是借助它的父元素或外圍元素而屬于命名空間。這是一個(gè)傳遞關(guān)系。如果桌子上有一本書(shū)，而桌子在地面上，則根據傳遞關(guān)系，這本書(shū)位于地面上；盡管這本書(shū)并非 直接位于地面上。

因此，可以看出 XML 概念中的命名空間與 Java 中的程序包并無(wú)多大區別。這種對比旨在簡(jiǎn)化對 XML 中命名空間的了解，并幫助您直觀(guān)認識命名空間的概念。

在本文中，您將了解：

• 命名空間在 XML 中的作用

• 如何聲明和使用命名空間

• 默認命名空間與無(wú)命名空間之間的區別

• 如何使用 XML 模式創(chuàng )建命名空間，以及

• 命名空間中的限定和非限定元素/屬性之間的區別。

聲明和應用命名空間

命名空間被聲明為元素的屬性。并不一定只在根元素聲明命名空間；而是可以在 XML 文檔中的任何元素中進(jìn)行聲明。聲明的命名空間的范圍起始于聲明該命名空間的元素，并應用于該元素的所有內容，直到被具有相同前綴名稱(chēng)的其他命名空間聲明覆蓋—其中，元素內容是指該元素的 <opening-tag> 和 </closing-tag> 之間的內容。命名空間聲明如下：

<someElement xmlns:pfx="http://www.foo.com" />

在屬性xmlns:pfx 中，xmlns類(lèi)似于一個(gè)保留字，它只用于聲明命名空間。換言之，xmlns用于綁定命名空間，但其本身并不綁定到任何命名空間。因此，以上示例實(shí)際上是將前綴“pfx”與命名空間“http://www.foo.com”綁定在一起。

通常將 XSD 或 XS 用作 XML 模式命名空間的前綴，但具體使用什么前綴完全取決于個(gè)人。您可以選擇將前綴 ABC 用于 XML 模式命名空間，這是合法的，但沒(méi)有什么意義。使用有意義的命名空間前綴增強了 XML 文檔的清晰性。請注意，前綴只用作占位符，并且必須通過(guò)可以識別命名空間的 XML 分析器進(jìn)行解釋才能使用綁定到該前綴的實(shí)際命名空間。在 Java 類(lèi)比中，命名空間綁定可以比作聲明一個(gè)變量，并且每當引用該變量時(shí)，它將被所賦與的值替換。

在上一個(gè)命名空間聲明示例中，每當在命名空間范圍中引用前綴“pfx”時(shí)，它將被解釋為綁定到實(shí)際的命名空間 (http://www.foo.com)：

在 Java 中：Stringpfx = "http://www.library.com"

在 XML 中：<someElementxmlns:pfx="http://www.foo.com"/>

盡管命名空間通?？瓷先ハ?URL，但這并不意味著(zhù)實(shí)際聲明和使用命名空間時(shí)一定要連接到互聯(lián)網(wǎng)上。實(shí)際上，通常將命名空間用作可以在互連網(wǎng)空間中共享詞匯和不顯示內容的虛擬“容器”。在互連網(wǎng)空間中，URL 是唯一的—因此，您通常選擇使用 URL 來(lái)唯一標識命名空間。在瀏覽器中鍵入命名空間 URL 并不意味著(zhù)它將顯示該命名空間中的所有元素和屬性；它只是一個(gè)概念。

但這里存在一種誤解：盡管 Namespaces in XML W3C 推薦標準聲明該命名空間名稱(chēng)應為 IRI，但它對此并無(wú)強制規定。因此，我還可以使用以下代碼：

<someElement xmlns:pfx=" foo" />

該代碼完全合法。

至此應明了，要使用命名空間，首先應使用前綴綁定將其綁定，然后在需要時(shí)使用該前綴。但為什么不能從一開(kāi)始便使用命名空間限定元素或屬性呢？首先，由于命名空間（作為 IRI）非常長(cháng)，因此毫無(wú)疑問(wèn)會(huì )使 XML 文檔雜亂不堪。第二，也是最重要的，它可能對語(yǔ)法造成嚴重影響，或者具體一點(diǎn)說(shuō)，可能對 XML 的生產(chǎn)規則造成嚴重影響—原因是 IRI 可能包含XML 1.0 W3C 推薦標準不允許在 XML 標記中使用的字符。

無(wú)效) <http://www.library.com:Book />
有效) <lib:Book xmlns:lib="http://www.library.com" />

下面的元素 Title 和 Author 與命名空間http://www.library.com關(guān)聯(lián)：

<?xml version="1.0"?>
<Book xmlns:lib="http://www.library.com">
    <lib:Title>Sherlock Holmes</lib:Title>
    <lib:Author>Arthur Conan Doyle</lib:Author>
</Book>

在下面的示例中，Sherlock Holmes - III和Sherlock Holmes - I的元素Title和Author與命名空間http://www.library.com關(guān)聯(lián)，Sherlock Holmes - II的元素Title和Author與命名空間http://www.otherlibrary.com關(guān)聯(lián)。

<?xml version="1.0"?>
<Book xmlns:lib="http://www.library.com">
    <lib:Title>Sherlock Holmes - I</lib:Title>
    <lib:Author>Arthur Conan Doyle</lib:Author>
    <purchase xmlns:lib="http://www.otherlibrary.com">
        <lib:Title>Sherlock Holmes - II</lib:Title>
        <lib:Author>Arthur Conan Doyle</lib:Author>
    </purchase>
    <lib:Title>Sherlock Holmes - III</lib:Title>
    <lib:Author>Arthur Conan Doyle</lib:Author>
</Book>

Namespaces in XML W3C 推薦標準規定了某些命名空間約束：

以三字母序列x、m和l（采用任何大小寫(xiě)組合）開(kāi)頭的前綴被保留，供 XML 和 XML 相關(guān)的規范使用。盡管這不是一個(gè)嚴重錯誤，但綁定此類(lèi)前綴并不可取。前綴xml根據定義綁定到命名空間名稱(chēng)http://www.w3.org/XML/1998/namespace。只有已聲明并綁定到命名空間的前綴才能使用。（是否曾經(jīng)試過(guò)在 Java 中使用沒(méi)有聲明的變量？）

以下代碼違反了這些約束：

<?xml version="1.0"?>
<Book xmlns:XmlLibrary="http://www.library.com">
    <lib:Title>Sherlock Holmes - I</lib:Title>
    <lib:Author>Arthur Conan Doyle</lib:Author>
</Book>

[錯誤]：前綴 lib 未綁定到命名空間。
[不可取]：前綴 XmlLibrary 以“Xml”開(kāi)頭。

單個(gè)默認命名空間（而非多個(gè)默認命名空間）

重復限定一個(gè)要在命名空間中使用的元素或屬性可能會(huì )非常麻煩。這種情況下，可以聲明一個(gè) {默認命名空間}。記住，無(wú)論在任何時(shí)候都只能存在一個(gè) {默認命名空間}。因此，術(shù)語(yǔ)“多個(gè)默認命名空間”在實(shí)際上是不正確的。

聲明一個(gè) {默認命名空間} 意味著(zhù)，如果 {默認命名空間} 聲明范圍內的任何元素未使用前綴顯式限定，則該元素將被隱式限定。與帶前綴的命名空間一樣，{默認命名空間} 也可以被覆蓋。{默認命名空間} 聲明如下：

<someElement xmlns="http://www.foo.com"/>

<?xml version="1.0"?>
<Book xmlns="http://www.library.com">
    <Title>Sherlock Holmes</Title>
    <Author>Arthur Conan Doyle</Author>
</Book>

這種情況下，元素Book、Title和Author與命名空間http://www.library.com關(guān)聯(lián)。

記住，命名空間的范圍起始于聲明該命名空間的元素。因此，元素 Book 還與 {默認命名空間}關(guān)聯(lián)，這是因為它沒(méi)有前綴。

<?xml version="1.0"?>
<Book xmlns="http://www.library.com">
    <Title>Sherlock Holmes - I</Title>
    <Author>Arthur Conan Doyle</Author>
    <purchase xmlns="http://www.otherlibrary.com">
        <Title>Sherlock Holmes - II</Title>
        <Author>Arthur Conan Doyle</Author>
    </purchase>
    <Title>Sherlock Holmes - III</Title>
    <Author>Arthur Conan Doyle</Author>
</Book>

在以上的示例中，Sherlock Holmes - III和Sherlock Holmes - I的元素Book、Title和Author與命名空間http://www.library.com關(guān)聯(lián)，Sherlock Holmes - II的元素 purchase、Title和Author與命名空間http://www.otherlibrary.com關(guān)聯(lián)。

默認命名空間和屬性

默認命名空間不應用于屬性；因此，要將命名空間應用于屬性，必須顯式限定該屬性。此處的屬性isbn{沒(méi)有命名空間}，而屬性cover與命名空間http://www.library.com關(guān)聯(lián)。

<?xml version="1.0"?>
<Book isbn="1234"
      pfx:cover="hard"
      xmlns="http://www.library.com"
      xmlns:pfx="http://www.library.com">
    <Title>Sherlock Holmes</Title>
    <Author>Arthur Conan Doyle</Author>
</Book>

取消聲明命名空間

Namespaces in XML 1.0 W3C 推薦標準不允許取消綁定已經(jīng)綁定的前綴，而 Namespaces in XML 1.1 W3C 推薦標準則允許這樣做。1.0 沒(méi)有理由不允許取消綁定，不過(guò)該錯誤已經(jīng)在 1.1 中得到修正。不必知道此差別，這是因為支持 Namespaces in XML 1.1 的 XML 分析器并不多。

盡管取消綁定帶前綴的命名空間有一些差別，但這兩個(gè)版本均允許您取消綁定或刪除已聲明的 {默認命名空間}：用其他 {默認命名空間} 聲明（覆蓋聲明中的命名空間為空）覆蓋已聲明的 {默認命名空間}。取消綁定命名空間與未聲明命名空間具有同樣的效果。此處的Sherlock Holmes - III和Sherlock Holmes - I的元素Book、Title和Author與命名空間http://www.library.com關(guān)聯(lián)，而Sherlock Holmes - II的元素 purchase、Title和Author{沒(méi)有命名空間}：

<someElement xmlns="" />

<?xml version="1.0"?>
<Book xmlns="http://www.library.com">
    <Title>Sherlock Holmes - I</Title>
    <Author>Arthur Conan Doyle</Author>
    <purchase xmlns="">
        <Title>Sherlock Holmes - II</Title>
        <Author>Arthur Conan Doyle</Author>
    </purchase>
    <Title>Sherlock Holmes - III</Title>
    <Author>Arthur Conan Doyle</Author>
</Book>

此處是根據 XML 1.0 規范中的命名空間取消綁定前綴的無(wú)效示例，而根據 XML 1.1 中的命名空間取消綁定前綴則是有效的：

<purchase xmlns:lib="">

從此處開(kāi)始，前綴lib不能在 XML 文檔中使用，因為只要您在元素purchase的范圍內，它就保持未聲名狀態(tài)。當然，您完全可以再次定義它。

無(wú)名稱(chēng)空間

如果范圍中沒(méi)有默認命名空間，便不存在命名空間。{默認命名空間} 是使用xmlns顯式聲明的命名空間。如果未使用xmlns聲明 {默認命名空間}，則不能說(shuō)元素位于 {默認命名空間} 中。這種情況下，我們可以說(shuō)元素位于 {無(wú)命名空間} 中。當已聲明的 {默認命名空間} 被取消聲明時(shí)，也將應用 {無(wú)命名空間}。

摘要：

• 聲明的命名空間的范圍起始于聲明該命名空間的元素，并應用于該元素的所有內容，直到被具有相同前綴名稱(chēng)的其他命名空間聲明覆蓋

• 帶前綴的命名空間和 {默認命名空間} 都可以被覆蓋。

• 帶前綴的命名空間和 {默認命名空間} 都可以被取消聲明。

• {默認命名空間} 不直接應用于屬性。

• 僅當顯式聲明 {默認命名空間} 時(shí)，該命名空間才存在。如果未聲明默認命名空間，則不應使用術(shù)語(yǔ) {默認命名空間}。

• 如果范圍中沒(méi)有默認命名空間，便不存在命名空間。

命名空間和 XML 模式

到目前為止，我們已經(jīng)了解了如何聲明和使用現有命名空間?，F在，讓我們了解如何創(chuàng )建一個(gè)新命名空間，并使用 XML 模式將元素和屬性添加到其中。

XML 模式首先是一個(gè) XML。換言之，同任何其他 XML 文檔一樣，XML 模式使用元素和屬性構建。此“構建材料”必須出自命名空間http://www.w3.org/2001/XMLSchema，它是已聲明和保留的命名空間，其中包含W3C XML 模式結構規范和W3C XML 模式數據類(lèi)型規范中定義的元素和屬性。不應將元素或屬性添加到該命名空間。

使用這些構建塊，可以根據需要創(chuàng )建新元素和屬性，并對這些元素和屬性附加所需的約束，并將其保留在某個(gè)命名空間中。（請參見(jiàn)圖 1。）XML 模式將此特殊命名空間稱(chēng)作 {目標命名空間}，即新建的元素和屬性將駐留到的命名空間。

圖 1：XML 模式命名空間中的元素和屬性用于編寫(xiě) XML 模式文檔，

該文檔生成由用戶(hù)定義的元素和屬性并將其置于 {目標命名空間} 中。

此 {目標命名空間} 隨后用于驗證 XML 實(shí)例。

此 {目標命名空間} 從 XML 實(shí)例中引用，以確保實(shí)例文檔的有效性。（請參見(jiàn)圖 2。）在驗證過(guò)程中，驗證器驗證實(shí)例中所用的元素/屬性是否存在于已聲明的命名空間中，并檢查是否對其結構和數據類(lèi)型存在其他約束。

圖 2：從 XML 模式到 XML 模式實(shí)例

限定或未限定

在 XML 模式中，我們可以選擇指定實(shí)例文檔是必須限定所有元素和屬性，還是只限定全局聲明的元素和屬性。無(wú)論做出什么樣的選擇，都將驗證整個(gè)實(shí)例。那么，我們?yōu)槭裁从袃蓚€(gè)選擇呢？

答案是“可管理性”。當我們選擇限定時(shí)，我們指定實(shí)例中的所有元素和屬性都必須有一個(gè)命名空間，這將增強實(shí)例的命名空間復雜性。比如，當因將某些局部聲明變?yōu)槿致暶骱?將某些全局聲明變?yōu)榫植柯暶鞫薷牧四Ｊ綍r(shí)，根本不會(huì )影響實(shí)例文檔。相反，如果選擇非限定，則指定只有實(shí)例中全局聲明的元素和屬性才必須具有命名空間，從而隱藏實(shí)例的命名空間復雜性。但在此情形下，比如，當因將某些局部聲明變?yōu)槿致暶骱?將某些全局聲明變?yōu)榫植柯暶鞫薷牧四Ｊ綍r(shí)，將影響所有實(shí)例文檔 — 且實(shí)例不再有效。如果試圖根據已修改的 XML 模式驗證該實(shí)例，則 XML 模式驗證器將報告驗證錯誤。因此，必須根據 XML 模式中所作的修改修正命名空間，才能重新使該實(shí)例有效。

<?xml version="1.0" encoding="US-ASCII"?>
<schema xmlns="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
        xmlns:tns="http://www.library.com"
        targetNamespace="http://www.library.com"
        elementFormDefault="qualified">
    attributeFormDefault="unqualified">
    <element name="Book" type="tns:BookType" />
    <complexType name="BookType">
        <sequence>
            <element name="Title" type="string" />
            <element name="Author" type="string" />
        </sequence>
    </complexType>
</schema>

元素<schema>的最近子元素為全局聲明，而其他元素則為局部聲明。在以上示例中，Book和BookType被全局聲明，而Title和Author則被局部聲明。

可以通過(guò)將模式元素屬性elementFormDefault和attributeFormDefault設置為qualified或unqualified 表示在限定和非限定之間的選擇。

elementFormDefault   = (qualified | unqualified) :unqualified
attributeFormDefault = (qualified | unqualified) :unqualified

當將elementFormDefault設置為qualified時(shí)，它表示在該語(yǔ)法的實(shí)例中，必須使用前綴或通過(guò)設置 {默認命名空間} 來(lái)顯式限定所有元素。unqualified設置意味著(zhù)只有全局聲明的元素才必須被顯式限定，而局部聲明的元素不得被限定。在此情形下，限定一個(gè)局部聲明是錯誤的。同樣，將attributeFormDefault設置為qualified時(shí)，必須使用前綴顯式限定實(shí)例文檔中的所有屬性。

注意，{默認命名空間} 不應用于屬性；因此，不能使用 {默認命名空間} 聲明限定屬性。Unqualified好像暗示通過(guò)包含的元素位于命名空間中。這很有趣，對吧？

在下圖中，概念符號空間類(lèi)似于命名空間分區的非規范性概念。例如，如果將命名空間比作電冰箱，那么符號空間就是冰箱中的架子。就像架子對電冰箱中的整個(gè)空間進(jìn)行分區一樣，符號空間對命名空間進(jìn)行分區。

命名空間中有三個(gè)主要分區：一個(gè)用于全局元素聲明，一個(gè)用于全局屬性聲明，一個(gè)用于全局類(lèi)型聲明 (complexType/simpleType)。這種安排表示，全局元素、全局屬性和全局類(lèi)型可以具有相同的名稱(chēng)，并可以在{目標命名空間}中共存而不發(fā)生任何名稱(chēng)沖突。此外，每個(gè)全局元素和全局 complexType 擁有其自己的符號空間來(lái)包含局部聲明。

讓我們來(lái)看看屬性對elementFormDefault和attributeFormDefault的四種可能的值組合。

情形 1：elementFormDefault=qualified, attributeFormDefault=qualified

此處，{目標命名空間} 直接包含所有元素和屬性；因此在該情形中，必須限定所有元素和屬性。

情形 2：elementFormDefault=qualified, attributeFormDefault=unqualified

此處，{目標命名空間} 直接包含所有元素，且這些元素的相應屬性包含在相應元素的符號空間中。因此，在該情形中，只須限定元素，而不得限定屬性，除非屬性是全局聲明的。

情形 3：elementFormDefault=unqualified, attributeFormDefault=qualified

此處，{目標命名空間} 直接包含所有屬性和僅全局聲明的元素，同時(shí)這些元素在其符號空間中包含其子元素。因此，在該情形中，只虛限定全局聲明的元素和所有屬性。

情形 4：elementFormDefault=unqualified, attributeFormDefault=unqualified

此處，{目標命名空間} 直接包含僅在全局聲明的元素，同時(shí)這些元素在其符號空間中包含其子元素。每個(gè)元素在其符號空間中包含相應的屬性；因此，在該情形中，只需限定僅在全局聲明的元素和屬性。

以上各圖用于直觀(guān)說(shuō)明命名空間內直接包含的內容或傳遞式包含的內容（取決于elementFormDefault/attributeFormDefault的值）。該設置表示直接位于{目標命名空間}中的元素/屬性必須在相應的 XML 實(shí)例中擁有一個(gè)與其關(guān)聯(lián)的命名空間，而未直接（傳遞式）位于{目標命名空間}中的元素/屬性不得在相應的 XML 實(shí)例中擁有一個(gè)與其關(guān)聯(lián)的命名空間。

目標命名空間和無(wú)目標命名空間

現在，我們知道 XML 模式創(chuàng )建新元素和屬性并將其置于稱(chēng)作 {目標命名空間} 的命名空間中。但如果在該模式中未指定 {目標命名空間} 又會(huì )怎么樣？如果未指定屬性targetNamespace，則將不存在 {目標命名空間} — 這是合法的 —但在targetNamespace屬性中指定一個(gè)空 URI 則是“非法”的。

例如，以下代碼無(wú)效。不能為 {目標命名空間} 指定一個(gè)空 URI：

<schematargetNamespace="". . .>

在此情形中，如果不存在 {目標命名空間}，則如前所述，則將新建的元素和屬性保存在 {無(wú)命名空間} 中。（使用術(shù)語(yǔ) {默認命名空間} 是錯誤的。）要驗證相應的 XML 實(shí)例，相應的 XML 實(shí)例必須使用http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance命名空間中的noNamespaceSchemaLocation屬性來(lái)引用沒(méi)有目標命名空間的 XML 模式。