Cílem je poskytnout abstraktní model dat v příslušném značkování tak, abychom:

XML 1.0, 1.0 SE, 2.0 standardy definují metajazyky, tj.:

Popis příslušného značkování, tj. návod, které dokumenty v daném značkování chápeme jako platné (validní), nazýváme schématem příslušného značkovacího jazyka.

(Meta)jazyk, v němž je schéma zapsáno, nazveme jazykem schémat.

Neplést schéma a jazyk schématu v tomto širokém smyslu s XML Schema (což je speciální případ jazyka schémat, případně jeho instance).

Podle základního výrazového prostředku, kterým definujeme „správnou“ strukturu dokumentů, rozlišujeme jazyky schémat založené na:

Typická situace:

Typickým představitelem je XML DTD.

Hlavní charakteristiky:

Typickými představiteli jsou XML Schema a Relax NG (čteme jako „relaxing“).

Schéma tohoto typu říká, jaké vzory se mohou/musejí/nesmějí v dokumentu nacházet.

Typickým představitelem je Schematron a Examplotron.

Funkcionální modelování

Specifikace XML Schema - http://www.w3.org/XML/Schema

Tutoriál Using W3C XML Schema: http://www.xml.com/pub/a/2000/11/29/schemas/part1.html - stručný

XML Schema Tutorial - http://www.w3schools.com/schema/default.asp - obsáhlejší

vynikající komplexní tutoriál na http://www.xfront.com

Dát silnější prostředek pro specifikaci modelu XML dat než je DTD; mít možnost:

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

<xs:element name="element_name">
   ... definice typu - je přímo zde - tzv. "local" nebo daná odkazem - tzv. "global"
</xs:element>

<xs:simpleType name="TypeName">
   <xs:restriction base="BaseTypeName"> ... </xs:restriction>
</xs:simpleType> 

Restrikce délky obsahu

<xs:simpleType name="nameType">
   <xs:restriction base="xs:string">
      <xs:maxLength value="32"/>
   </xs:restriction>
</xs:simpleType> 

Restrikce obsahu regulárním výrazem

<xs:simpleType name="isbnType">
   <xs:restriction base="xs:string">
      <xs:pattern value="[0-9]{10}"/>
   </xs:restriction>
</xs:simpleType> 

Zhruba odpovídá konceptu "union" v C

Výsledkem je jednoduchý typ

Lze spojovat bázový typ a výčet hodnot

Příklad:

<xs:simpleType name="isbnType">
   <xs:union>
      <xs:simpleType>
         <xs:restriction base="xs:string">
            <xs:pattern value="[0-9]{10}"/>
         </xs:restriction>
      </xs:simpleType>
      <xs:simpleType>
         <xs:restriction base="xs:NMTOKEN">
            <xs:enumeration value="TBD"/>
            <xs:enumeration value="NA"/>
         </xs:restriction>
      </xs:simpleType>
   </xs:union>
</xs:simpleType> 

Lze definovat typ jako seznam hodnot oddělených bílými znaky

Dalším odvozením lze omezit počet prvků seznamu

Příklad

<xs:simpleType name="isbnTypes">
   <xs:list itemType="isbnType"/>
</xs:simpleType>
<xs:simpleType name="isbnTypes10">
   <xs:restriction base="isbnTypes">
      <xs:minLength value="1"/>
      <xs:maxLength value="10"/>
   </xs:restriction>
</xs:simpleType> 

<xs:complexType name="TypeName">
   <xs:sequence>
      <xs:element ...>
      ... 
      <xs:attribute ...> 
   </xs:sequence>
</xs:complexType>

Místo sekvence lze použít <xs:choice> a <xs:all>

při definici složeného typu lze použít skupiny (group)

Skupina elementů:

<xs:group name="GroupName">
   <xs:sequence>
      <xs:element ... /> 
      ... 
   </xs:sequence>
</xs:group> 

Místo sekvence lze použít <xs:choice> a <xs:all>

Skupina atributů:

<xs:attributeGroup name="AttributesGroupName">
   <xs:attribute ... use="required"/> 
   ...
</xs:attributeGroup>

Může být uvedena povinnost výskytu (use=required)

Příklad použití skupin elementů a atributů

<xs:complexType name="bookType">
   <xs:sequence>
      <xs:group ref="mainBookElements"/>
      <xs:element name="character" type="characterType" 
                  minOccurs="0" maxOccurs="unbounded"/>
   </xs:sequence>
   <xs:attributeGroup ref="bookAttributes"/>
</xs:complexType> 

Předepisuje výskyt dceřinných elementů v určitém pořadí

<xs:element name="element_name">
   <xs:complexType>
      <xs:sequence>
         .../... 
      </xs:sequence>
      .../...
   </xs:complexType>
</xs:element> 

sequence označuje model obsahu připouštějící výskyt dané posloupnosti (sekvence) dceřinných elementů

xs je prefix vázaný na NS s URL http://www.w3.org/2001/XMLSchema

Místo <xs:sequence> lze použít <xs:choice> nebo <xs:all>

Předepisuje výskyt jednoho z dceřinných elementů nebo skupin elementů

<xs:element name="element_name">
   <xs:complexType>
      <xs:choice>
        .../...
      </xs:choice>
      .../...
   </xs:complexType>
</xs:element> 

Předepisuje výskyt dceřinných elementů bez určeného pořadí

Smí být jen na nejvyšší úrovni definice obsahu

Dceřinné elementy nesmí mít kardinalitu větší než 1

Příklad:

<xs:complexType name="bookType">
   <xs:all>
      <xs:element name="title" type="xs:string"/>
      <xs:element name="author" type="xs:string"/> 
      <xs:element name="character" type="characterType" 
                  minOccurs="0" maxOccurs="unbounded"/>
   </xs:all>
   <xs:attribute name="isbn" type="isbnType" use="required"/>
</xs:complexType> 

Příklad:

<xs:element name="book">
   <xs:complexType>
      <xs:simpleContent>
         <xs:extension base="xs:string">
            <xs:attribute name="isbn" type="isbnType"/>
         </xs:extension>
      </xs:simpleContent>
   </xs:complexType>
</xs:element>  

Nelze validovat textový obsah (textové dceřinné uzly)

Lze validovat dceřinné elementy

Příklad:

<xs:element name="book">
   <xs:complexType mixed="true">
      <xs:all>
         <xs:element name="title" type="xs:string"/>
         <xs:element name="author" type="xs:string"/>
      </xs:all>
      <xs:attribute name="isbn" type="xs:string"/>
   </xs:complexType>
</xs:element> 

Možnost specifikace integritních omezení:hodnota je jedinečná - xs:uniquehodnota je klíčem - xs:keyhodnota je odkazem na klíč - xs:keyref

Anotace je (lidsky čitelná) poznámka-komentář ke schématu

Může též obsahovat informace pro zpracování - viz příklad - xs:appinfo

Další obsah není předepsán (omezen) - viz příklad - bind, class

Příklad

<xs:annotation> 
   <xs:documentation xml:lang="en">Top level element.</xs:documentation>
   <xs:documentation xml:lang="fr">Element racine.</xs:documentation>
   <xs:appinfo source="http://example.com/foo/">
      <bind xmlns="http://example.com/bar/">
         <class name="Book"/>
      </bind>
   </xs:appinfo>
</xs:annotation> 

Přímo:

<xs:include schemaLocation="character.xsd"/>

S předefinováním:

<xs:redefine schemaLocation="character12.xsd">
   <xs:simpleType name="nameType">
      <xs:restriction base="xs:string">
         <xs:maxLength value="40"/>
      </xs:restriction>
   </xs:simpleType>
</xs:redefine> 

abstract - nelze instanciovat, pouze jako zákad k odvozování dědičností

final - nelze rozšiřovat/odvozovat dědičností

Příklad

<xs:schema targetNamespace="http://example.org/ns/books/"
           xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
           xmlns:bk="http://example.org/ns/books/"
           elementFormDefault="qualified"
           attributeFormDefault="unqualified">
   .../... 
</xs:schema> 

Umožní připustit i něco, co předem neznáme

Příklad

<xs:complexType name="descType" mixed="true">
   <xs:sequence> 
      <xs:any namespace="http://www.w3.org/1999/xhtml"
              processContents="skip" 
              minOccurs="0" maxOccurs="unbounded"/> 
   </xs:sequence>
</xs:complexType> 

Pro atributy - xs:anyAttribute

<book isbn="0836217462" 
      xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
      xsi:noNamespaceSchemaLocation="file:library.xsd"> 

<book isbn="0836217462"
      xmlns="http://example.org/ns/books/"
      xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
      xsi:schemaLocation="file:library.xsd">

XML Schema:

Vznikl z RELAXu při skupině OASIS-OPEN:

Schematron home page

Examplotron home page

Vznikl na Univerzitě v Aarhusu, DK

Podobně jako RELAX NG je jednodušší než XML Schema

viz http://www.brics.dk/~amoeller/XML/

Spíše akademický charakter, skutečnými soupeři zůstávají XML Schema a RELAX NG

viz http://www.xml.com/lpt/a/2001/12/12/schemacompare.html

Nástroje na validaci XML dat modelovaných podle těchto standardů