XML Schema

XML Schema ist eine Sprache zur Beschreibung der Dokumentstruktur und des Dateninhalts von XML-Dokumenten. Mit den Dokumenttypdefinitionen (DTDs) existiert zwar bereits eine Sprache zur Beschreibung der Struktur von XML-Dokumenten, aber um die Daten der Dokumente zu beschreiben, bieten DTDs kaum Unterstützung.
Die größten Nachteile von DTDs sind:

• DTDs bieten kaum Unterstützung von Datentypen (es gibt nur Strings und Aufzählungen) sowie keinerlei Möglichkeiten, Wertebereiche einzuschränken. Desweiteren können die Häufigkeiten des Auftretens von Elementen in XML-Dokumenten nur sehr begrenzt festgelegt werden.
• Das in DTDs existierende Fremdschlüsselkonzept mittels ID- und IDREF-Attributen ist unzureichend.
• DTDs werden nicht in XML-Syntax notiert und können somit nicht wie andere XML-Dokumente verarbeitet werden. Außerdem muss man neben XML eine zusätzliche Sprache/Syntax lernen, wenn man DTDs benutzen möchte.
• DTDs bieten keine Unterstützung von Namensräumen.

• XML Schema besitzt 19 einfache Built-In-Datentypen, sowie diverse Ableitungen dieser. Die Datentypen lassen sich einschränken, erweitern und vererben. Zu den einfachen Datentypen gehören beispielsweise String, Boolean, verschiedene Ganzzahl- und Gleitkommazahltypen, URI und verschiedene Datums- und Zeittypen. Alle Datentypen werden im 2. Teil der XML Schema - Spezifikation beschrieben.
• XML Schemata werden in XML-Syntax notiert und können deshalb mit den gleichen Werkzeugen wie andere XML-Dokumente bearbeitet werden.
• In XML Schema werden Namensräume unterstützt. Damit lassen sich XML Dokumente beschreiben, die Elemente in verschiedenen XML Schemata benutzen.
• Kardinalitäten (die Häufigkeit des Auftretens) von Elementen in XML-Dokumenten lassen sich genau angeben. Dies geschieht mittels der Attribute "minOccurs" und "maxOccurs", bei denen natürliche Zahlen sowie "unbounded" für unendlich angegeben werden können (siehe Beispiel).
• XML Schema bietet ein besser ausgeprägtes Schlüsselkonzept . Es lassen sich sowohl Elemente und Attribute als auch Kombinationen dieser als Schlüssel (=eindeutig, referenzierbar) mittels des key-Elementes kennzeichnen. Die Kennzeichnung der Referenzierung erfolgt durch Benutzung des keyref-Elements .
• Inhaltsmodelle von Elementen lassen sich mit XML Schema auch lokal definieren, typisieren und wiederverwenden. So kann man zum Beispiel mehrfach verwendete Elemente einmal definieren und anschliessend mittels des ref-Attributes referenzieren.

Interessanterweise ist XML Schema selbst durch eine DTD definiert, das heißt, daß die Korrektheit von XML-Schemata mit Hilfe einer DTD geprüft werden kann. Daneben existiert aber auch ein XML-Schema-Dokument, welches XML Schema beschreibt.

Quellenangabe:

• die deutsche Übersetzung der XML Schema - Spezifikation von Mario Jeckle
• Kapitel 7 des Vorlesungsskriptes zu Vorlesung "XML und Datenmodellierung" von Rainer und Silke Eckstein.
• Kapitel 11 des Vorlesungsskriptes zur Vorlesung "XML-basierte Markup-Sprachen" von Oliver Becker

Beispiel eines XML Schemas

<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?> <xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"> <xs:element name="angebote"> <xs:complexType> <xs:sequence> <xs:element ref="produkt" minOccurs="1" maxOccurs="unbounded"/> </xs:sequence> </xs:complexType> </xs:element> <xs:element name="produkt"> <xs:complexType> <xs:sequence> <xs:element ref="name" minOccurs="1" maxOccurs="1"/> <xs:element ref="preis" minOccurs="1" maxOccurs="1"/> </xs:sequence> </xs:complexType> </xs:element> <xs:element name="name"> <xs:complexType> <xs:simpleContent> <xs:extension base="xs:string"> <xs:attribute name="herkunft" type="xs:string" use="required"/> </xs:extension> </xs:simpleContent> </xs:complexType> </xs:element> <xs:element name="preis"> <xs:simpleType> <xs:restriction base="xs:decimal"> <xs:minExclusive value="0"/> <xs:fractionDigits value="2"/> </xs:restriction> </xs:simpleType> </xs:element> </xs:schema>

Beipiel eines XML-Dokuments welches an das obige XML Schema gebunden ist

<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?> <angebote xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:noNamespaceSchemaLocation="schema_beispiel.xsd"> <produkt> <name herkunft="Südafrika">Äpfel</name> <preis>1.99</preis> </produkt> <produkt> <name herkunft="Spanien">Orangen</name> <preis>2.49</preis> </produkt> </angebote>