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2.5. 定义复杂数据类型

摘要

XML Schema 提供灵活、强大的机制，用于从其简单数据类型构建复杂数据结构。您可以通过创建一系列元素和属性来创建数据结构。您还可以扩展您定义的类型，以创建更复杂的类型。

除了构建复杂数据结构外，您还可以描述专用类型，如枚举的类型、具有特定值的数据类型，或者通过扩展或限制原语类型来遵循特定模式的数据类型。

2.5.1. 定义数据结构
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概述
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在 XML Schema 中，作为数据字段集合的数据单元使用 complexType 元素定义。指定复杂类型需要三段信息：

  1. 定义类型的 name 属性在 complexType 元素的 name 属性中指定。
  2. complexType 的第一个子元素描述了在线上放置结构字段的行为。请参阅 “复杂类型差异”一节。
  3. 定义结构的每个字段都在 element 元素中定义，它们是 complexType 元素的 grandchildren。请参阅 “定义结构的部分”一节。

例如： 例 2.3 “简单结构” 中显示的结构在 XML Schema 中定义为具有两个元素的复杂类型。

例 2.3. 简单结构

struct personalInfo
{
  string name;
  int age;
};
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例 2.4 “复杂类型” 显示 例 2.3 “简单结构” 中显示的结构的一个可能的 XML 架构映射 例 2.4 “复杂类型” 会生成含有两个元素的消息： name 和 age。

.

例 2.4. 复杂类型

<complexType name="personalInfo">
  <sequence>
    <element name="name" type="xsd:string" />
    <element name="age" type="xsd:int" />
  </sequence>
</complexType>
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复杂类型差异
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XML Schema 有三种方法来描述复杂类型字段在以 XML 文档表示，并在有线上传递时如何组织复杂类型字段。complexType 元素的第一个子元素决定使用哪些复杂类型。表 2.1 “复杂的类型描述符元素” 显示用于定义复杂类型行为的元素。

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表 2.1. 复杂的类型描述符元素
元素复杂类型行为

sequence

所有复杂的类型字段都可以存在，它们必须按照类型定义中指定的顺序。

all

所有复杂的类型字段都可能存在，但它们可以是任何顺序。

选择

只有结构中的一个元素可以放在消息中。

如果使用 choice 元素定义结构，如 例 2.5 “简单的复杂选择类型” 所示，它会生成一条带有 name 元素或 age 元素的消息。

例 2.5. 简单的复杂选择类型

<complexType name="personalInfo">
  <choice>
    <element name="name" type="xsd:string"/>
    <element name="age" type="xsd:int"/>
  </choice>
</complexType>
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定义结构的部分
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您可以使用 element 元素 定义组成结构的数据字段。每个 complexType 元素应该至少包含一个 element 元素。complexType 元素中的每个元素代表定义的数据结构中的一个字段。

要完全描述数据结构中的字段，element 元素有两个所需的属性：

  • name 属性指定 data 字段的名称，它必须在定义的复杂类型内唯一。
  • type 属性指定存储在字段中的数据类型。类型可以是 XML 架构简单类型之一，也可以是合同中定义的命名复杂类型之一。

除了 name 和 type 外，element 元素还有两个常用的可选属性： minOcurrs 和 maxOccurs。这些属性将绑定到字段在结构中发生的次数。默认情况下，每个字段仅在复杂类型中发生一次。使用这些属性，您可以更改字段必须或可以出现在结构中的次数。例如，您可以定义一个字段 previousJobs，它必须至少发生三次，且不超过 7 次，如 例 2.6 “发生限制的简单复杂类型” 所示。

例 2.6. 发生限制的简单复杂类型

<complexType name="personalInfo">
  <all>
    <element name="name" type="xsd:string"/>
    <element name="age" type="xsd:int"/>
    <element name="previousJobs" type="xsd:string:
             minOccurs="3" maxOccurs="7"/>
  </all>
</complexType>
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您还可以通过将 minOccurs 设置为 0 来使 age 字段是可选的，如 例 2.7 “将 minOccurs 设置为 0 的简单复杂类型” 所示。在这种情况下，可以省略 年龄，数据仍会有效。

例 2.7. 将 minOccurs 设置为 0 的简单复杂类型

<complexType name="personalInfo">
  <choice>
    <element name="name" type="xsd:string"/>
    <element name="age" type="xsd:int" minOccurs="0"/>
  </choice>
</complexType>
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定义属性
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在 XML 文档中，属性包含在元素的标签中。例如，在以下代码中的 complexType 元素中，name 是属性。要为复杂类型指定属性，您可以在 complexType 元素定义中定义 attribute 元素。attribute 元素只能在 所有、序列 或 choice 元素后显示。为每个复杂类型的属性指定一个 属性 元素。任何 属性 元素都必须是 complexType 元素的直接子项。

例 2.8. 具有属性的复杂类型

<complexType name="personalInfo">
  <all>
    <element name="name" type="xsd:string"/>
    <element name="previousJobs" type="xsd:string"
             minOccurs="3" maxOccurs="7"/>
  </all>
  <attribute name="age" type="xsd:int" use="required" />
</complexType>
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在前面的代码中，attribute 元素指定 personalInfo 复杂类型具有 age 属性。attribute 元素具有这些属性：

  • name - 指定标识属性的字符串所需的属性。
  • type - 指定存储在字段中的数据类型。类型可以是 XML 架构简单类型之一。
  • use - 指定是否需要复杂的类型具有此属性的可选属性。有效值为 required 或 optional。默认为属性是可选的。

在 attribute 元素中，您可以指定可选的 default 属性，它可让您为属性指定默认值。

2.5.2. 定义数组
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概述
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Apache CXF 支持两种方法在合同中定义数组。第一种定义具有单个元素的复杂类型，其 maxOccurs 属性的值大于一。第二个方法是使用 SOAP 阵列。SOAP 阵列提供添加的功能，如轻松定义多维阵列和传输稀疏填充阵列等功能。

复杂的类型数组
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复杂的类型数组是序列复杂类型的一种特殊情况。只需使用单个元素定义复杂类型，并为 maxOccurs 属性指定一个值。例如，要定义一组二个浮点数，您可以使用与 例 2.9 “复杂的类型数组” 中显示的复杂类型。

例 2.9. 复杂的类型数组

<complexType name="personalInfo">
  <element name="averages" type="xsd:float" maxOccurs="20"/>
</complexType>
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您还可以为 minOccurs 属性指定值。

SOAP 数组
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SOAP 数组通过利用 wsdl:arrayType 元素从 SOAP-ENC:Array 基本类型中定义。的语法显示在 例 2.10 “使用 wsdl:arrayType 派生的 SOAP 数组的语法” 中。确保 definitions 元素声明 xmlns:SOAP-ENC="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/"。

例 2.10. 使用 wsdl:arrayType 派生的 SOAP 数组的语法

<complexType name="TypeName">
  <complexContent>
    <restriction base="SOAP-ENC:Array">
      <attribute ref="SOAP-ENC:arrayType"
                 wsdl:arrayType="ElementType<ArrayBounds>"/>
    </restriction>
  </complexContent>
</complexType>
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使用这个语法，TypeName 指定新定义的数组类型的名称。elementType 指定阵列中元素的类型。ArrayBounds 指定阵列中的维度数。要指定单个维度数组使用 []; 指定双维数组，请使用 [][] 或 [,]。

例如，SOA SOAP Array, SOAPStrings 在 例 2.11 “SOAP 数组的定义” 中显示，定义一个字符串的一个维度数组。wsdl:arrayType 属性指定数组元素的类型 xsd:string，以及尺寸的数量，[] 代表一个维度。

例 2.11. SOAP 数组的定义

<complexType name="SOAPStrings">
  <complexContent>
    <restriction base="SOAP-ENC:Array">
      <attribute ref="SOAP-ENC:arrayType"
                 wsdl:arrayType="xsd:string[]"/>
    </restriction>
  </complexContent>
</complexType>
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您还可以使用一个简单元素来描述 SOAP 数组，如 SOAP 1.1 规范中所述。的语法显示在 例 2.12 “使用元素派生的 SOAP 数组的语法” 中。

例 2.12. 使用元素派生的 SOAP 数组的语法

<complexType name="TypeName">
  <complexContent>
    <restriction base="SOAP-ENC:Array">
      <sequence>
        <element name="ElementName" type="ElementType"
                 maxOccurs="unbounded"/>
      </sequence>
    </restriction>
  </complexContent>
</complexType>
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在使用此语法时，元素的 maxOccurs 属性必须始终设置为 未绑定。

2.5.3. 通过扩展定义类型
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与大多数主要编码语言一样，XML 架构允许您创建从其他数据类型继承其部分元素的数据类型。这称为按扩展定义类型。例如，您可以创建一个名为 alienInfo 的新类型，它通过添加名为 planet 的新元素来扩展 例 2.4 “复杂类型” 中定义的 personalInfo 结构。

由扩展定义的类型有四个部分：

  1. 类型的名称由 complexType 元素的 name 属性定义。

  2. complexContent 元素指定新类型将有多个元素。

    注意

    如果您只向复杂类型添加新属性，您可以使用 simpleContent 元素。

  3. 新类型派生到的类型（称为 基本 类型）在 extension 元素的基本属性中指定。
  4. 新类型的元素和属性在 extension 元素中定义，这与常规复杂类型相同。

例如，ali enInfo 定义，如 例 2.13 “由扩展定义的类型” 所示。

例 2.13. 由扩展定义的类型

<complexType name="alienInfo">
  <complexContent>
    <extension base="xsd1:personalInfo">
      <sequence>
        <element name="planet" type="xsd:string"/>
      </sequence>
    </extension>
  </complexContent>
</complexType>
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2.5.4. 根据限制定义类型
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概述
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XML Schema 允许您通过限制 XML 架构简单类型的可能值来创建新类型。例如，您可以定义一个简单的类型 SSN，它是一个正好 9 个字符的字符串。通过限制简单类型定义的新类型是使用 simpleType 元素定义的。

根据限制划分类型的定义需要三个内容：

  1. 新类型的名称由 simpleType 元素的 name 属性指定。
  2. 新类型派生到的简单类型（称为 基本类型 ）在 limitations 元素中指定。请参阅 “指定基本类型”一节。
  3. 规则称为 facets，定义对基础类型实施的限制将定义为 limit 元素的子项。请参阅 “定义限制”一节。

指定基本类型
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基本类型是正在限制定义新类型的类型。它使用一个 limit 元素 来指定。限制 元素是 simpleType 元素的唯一子级，它具有一个属性 base，用于指定基本类型。基本类型可以是任何 XML 架构简单类型。

例如，通过限制 xsd:int 的值来定义一个新类型，您可以使用类似 例 2.14 “使用 int 作为基本类型” 所示的定义。

例 2.14. 使用 int 作为基本类型

<simpleType name="restrictedInt">
  <restriction base="xsd:int">
    ...
  </restriction>
</simpleType>
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定义限制
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定义对基本类型的限制的规则称为 facets。facet 是指一个属性( 值为 )的元素，用于定义如何强制实施 facet。可用的 facet 及其 有效值 设置取决于基本类型。例如，xsd:string 支持六个 facets，包括：

  • length
  • minLength
  • maxLength
  • pattern
  • whitespace
  • Enumeration

每个 facet 元素都是 Limit 元素 的子级。

示例
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例 2.15 “SSN 简单类型描述” 显示了一个简单的类型 SSN 的示例，它代表社交安全号码。生成的类型是一个字符串，格式为 xxx-xx-xxxx。<SSN>032-43-9876<SSN> 是此类型的元素的有效值，但 <SSN>032439876</SSN> 不是。

例 2.15. SSN 简单类型描述

<simpleType name="SSN">
  <restriction base="xsd:string">
    <pattern value="\d{3}-\d{2}-\d{4}"/>
  </restriction>
</simpleType>
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2.5.5. 定义枚举类型
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概述
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XML 架构中的枚举类型是按限制划分的特殊定义情况。它们通过使用所有 XML 架构原语类型支持的 枚举 情况进行描述。与大多数现代编程语言中枚举的类型一样，此类型的变量只能具有指定的值之一。

在 XML Schema 中定义枚举
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例 2.16 “Enumeration 的语法” 中显示定义枚举的语法。

例 2.16. Enumeration 的语法

<simpleType name="EnumName">
  <restriction base="EnumType">
    <enumeration value="Case1Value"/>
    <enumeration value="Case2Value"/>
    ...
    <enumeration value="CaseNValue"/>
  </restriction>
</simpleType>
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EnumName 指定枚举类型的名称。EnumType 指定问题单值的类型。CaseNValue，其中 N 是一个或多个，指定枚举的每个特定情况的值。Enumerated 类型可以具有任意数量的问题单值，但它是从一个简单的类型派生的，因此一次只有一个 case 值有效。

示例
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例如，一个由 enumeration widgetSize 定义的一个元素的 XML 文档（在 例 2.17 “widgetSize enumeration” 中显示），如果它包含 < widgetSize >big</widgetSize>，则它将无效，但如果它包含 <widgetSize>big,mungo</widgetSize>，它将无效。

例 2.17. widgetSize enumeration

<simpleType name="widgetSize">
  <restriction base="xsd:string">
    <enumeration value="big"/>
    <enumeration value="large"/>
    <enumeration value="mungo"/>
  </restriction>
</simpleType>
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