XML Schema Definition (XSD): Structure and Functionality

</film>

15

Les types simples 1/8

Les principaux types simples prédéfinis

• xs:int • xs:boolean • xs:string • xs:long • xs:float • xs:positiveInteger : 1, 2, … • xs:negativeInteger : …, -2, -1 • xs:nonNegativeInteger : 0, 1, 2, … • xs:nonPositiveInteger : …, -2, -1, 0 • xs:unsignedLong : 0, 1, … 18446744073709…

XML

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Les types simples: restriction

Les types simples dérivés

 On peut créer de nouveaux types simples en dérivant des types simples existants (prédéfinis ou dérivés)

 Un nouveau type simple peut être défini par restriction ou extension

Exemple:

o L’age est un entier compris entre 1 et 100

o L’email est une chaîne de caractères qui doit contenir le caractère @

Type simple

Restriction

Nouveau type simple

XML

Les types simples: restriction

Les types simples dérivés

 Les restrictions sur les types simples permettent de dériver de nouveaux types à partir de types existants

 Les restrictions passent par l’utilisation des facettes

 Une facette permet de définir des contraintes sur le nouveau type à créer

XML

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Les types simples: restriction

Les types simples dérivés

La création de nouveaux types simples est réalisée avec la balise <xs:simpleType>

<xs:simpleType name="newType" >

... </xs:simpleType>

 La restriction est exprimée avec la balise <xs:restriction>

<xs:simpleType name="newType" >

<xs:restriction base="type" >

...

</xs:restriction>

</xs:simpleType>

XML

Nouveau Type simple

Type simple de départ

19

Les principales facettes

 length: permet de définir le nombre exact de caractères d'une chaîne.

maxLength: permet de définir le nombre maximum de caractères d'une chaîne.

 minLength: permet de définir le nombre minimum de caractères d'une chaîne.

 totalDigits: permet de définir le nombre exact de chiffres qui composent un nombre.

 maxExlusive: permet de définir une valeur maximale exclusive.

 maxInclusive: permet de définir une valeur maximale inclusive.

 minExlusive: permet de définir une valeur minimale exclusive.

 maxInclusive: permet de définir une valeur minimale inclusive.

enumeration: permet d’énumérer la liste des valeurs possibles.

 pattern: définit la séquence exacte de caractères pouvant être acceptés.

 whiteSpace: permet de gérer les espaces blanc.

XML

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Les types simples: restriction

Les principales facettes

 Facette length

<xs:element name=" password" type ="passwordType" />

<xs:simpleType name ="passwordType" > <xs:restriction base="xs:string">

<xs:length value="8"/>

</xs:restriction>

</xs:simpleType>

 Facette minLength, maxLength

<xs:element name="password" type="passwordType" />

<xs:simpleType name =" passwordType" >

<xs:restriction base="xs:string"> <xs:minLength value="5"/> <xs:maxLength value="8"/>

</xs:restriction>

</xs:simpleType>

21

XML

Les types simples: restriction

Les principales facettes

 Facette totalDigits

<xs:element name=" zip" type ="zipType" />

<xs:simpleType name ="zipType" >

<xs:restriction base="xs:positiveInteger">

<xs:totalDigits value="4"/>

</xs:restriction>

</xs:simpleType>

XML

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Les types simples: restriction

Les principales facettes

 Facette minLInclusive, minExclusive, maxInclusive, maxExclusive

<xs:element name=" age" type ="ageType" />

<xs:simpleType name="ageType"> <xs:restriction base="xs:int">

<xs:minInclusive value="1" /> <xs:maxInclusive value="100" />

</xs:restriction> </xs:simpleType>

XML

23

Les types simples: restriction

Les principales facettes  Facette enumeration

<xs:element name=" sexe" type ="sexeType" />

<xs:simpleType name="sexeType" > <xs:restriction base="xs:string">

<xs:enumeration value="homme" /> <xs:enumeration value="femme" /> <xs:enumeration value="indéterminé" />

Trois valeurs sont autorisées

</xs:restriction> </xs:simpleType>

XML

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Les types simples: restriction

Les principales facettes

 Facette pattern

<xs:element name="email" type ="emailType" /> <xs:simpleType name="emailType"> <xs:restriction base="xs:string">

<xs:pattern value= " [a-z]*@[a-z]* " />

Toutes les chaînes de type caractères emailType doivent respecter ce pattern

de

</xs:restriction> </xs:simpleType>

[a-z]*

([a-z][A-Z])+

male|female

[a-zA-Z0-9]{8}

XML

0 ou plusieurs lettre(s)

1 ou plusieurs paires de lettres min et maj sToP, Stop,STOP,stop

Liste de choix

8 caractères (chiffre, lettre min, lettre maj)

25

Les types simples: extension list

Liste de valeurs d’un même type simple

Fichier XSD

<xs:element name="FootballTeams" type="FootballTeamsType" />

<xs:simpleType name=" FootballTeamsType " >

<xs:list itemType="xs:string" />

</xs:simpleType>

Fichier XML

<?xml version ="1.0" ?> <FootballTeams>EST CA ESS CSS ST CAB</FootballTeams>

 L’élément xs:list définit une liste de valeurs d’un même type simple.

Le type simple de base est donné dans l’attribut itemType.

 Il ne s’agit pas de listes générales comme dans certains langages de programmation.

Il s’agit uniquement de listes de valeurs séparées par des espaces.

26

XML

13

Les types simples: extension union(1/2)

Union de types simples (Exemple) Fichier XSD

<xs:element name="jeansSize" type ="sizeType" />

<xs:simpleType name="sizeType" >

<xs:union memberTypes ="xs: positiveInteger xs:string" />

</xs:simpleType>

Fichier XML

<?xml version ="1.0"?> <jeanSize>40</jeanSize> <jeanSize>medium</jeanSize>

 L’élément xs:union définit un nouveau type simple dont les valeurs sont celles des types listés dans l’attribut memberTypes

27

XML

Les types complexes 1/8

 Un élément de type complexe peut contenir d'autres éléments et / ou des attributs

 Quatre combinaisons d'éléments complexes sont à distinguer o Eléments vides qui ne contiennent que des attributs o Eléments de type simple qui contiennent des attributs o Eléments qui peuvent contenir des sous éléments o Eléments qui contiennent des attributs et des sous éléments

 La création d'un éléments de type complexe est réalisée avec la balise <xs:complexType>

<xs:complexType name="newType" >

... </xs:complexType>

XML

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Les types complexes 2/8

Eléments vides qui ne contiennent que des attributs

<child remark="He's too much" old="3" sexe="homme"/>

<xs:element name="child" type ="childType" />

<xs:complexType name ="childType" >

<xs:attribute name="remark" type="xs:string" use="required" /> <xs:attribute name="old" type= "xs:int" /> <xs:attribute name="sexe" type="xs:string" />

</xs:complexType>

XML

29

Les types complexes 3/8

Eléments qui peuvent contenir des sous éléments

<person>

<name>…</name> <firstName>…</firstName> <old>…</old> <email>…</email>

</person>

sequence exprime que les sous éléments doivent apparaître dans l’ordre spécifié

XML

<xs:element name="person" type="personType " /> <xs:complexType name="personType " >

<xs:sequence>

<xs:element name="name" type="xs:string" /> <xs:element name="firstName" type="xs:string" /> <xs:element name="old" type="ageType" /> <xs:element name="email" type="emailType" />

</xs:sequence> </xs:complexType>

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Les types complexes 4/8

Eléments qui peuvent contenir des sous éléments

Indicateurs d’ordre

 XSD permet d'exprimer trois sortes d'indicateurs d'ordre:

• sequence • all • choice

 all tous les sous éléments peuvent apparaître dans n'importe quel ordre

<xs:complexType name= "personType">

<person>

<xs:all>

<xs:element name="name" type="xs:string" /> <xs:element name="firstName" type="xs:string" /> <xs:element name="old" type="ageType" /> <xs:element name="email" type=“emailType" />

<name>…</name> <email>… </email> <old>…</old> <firstName>…</firstName>

</person>

</xs:all>

</xs:complexType>

XML

31

Les types complexes 5/8

Eléments qui peuvent contenir des sous éléments

Indicateurs d’ordre

choice exprime qu'un seul élément parmi tous les sous éléments peut apparaître

<xs:complexType name= "personneType">

<xs:sequence>

<xs:element name="nom" type="xs:string" /> <xs:element name=“prenom" type="xs:string" /> <xs:element name=“age" type="ageType" /> <xs:choice>

<xs:element name=“adresse" type= “xs:string" /> <xs:element name=“adresseElectronique" type= “xs:string" />

<personne>

<nom>…</nom> <prenom>…</prenom> <age>…</age> <adresse>…</adresse>

</person>

</xs:choice> <xs:sequence> </xs:complexType>

XML

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16

Les types complexes 6/8

Eléments qui peuvent contenir des sous éléments

Indicateurs d’occurence

 maxOccurs : précise le nombre d'occurrence maximum  minOccurs : précise le nombre d'occurrence minimum

 Si les valeurs de maxOccurs ou minOccurs ne sont pas explicitement précisées, la valeur par défaut est de 1

 Pour définir une valeur infinie, fixer la valeur à unbounded

<xs:complexType name= "personType">

<xs:sequence>

<xs:element name="name" type="xs:string" /> <xs:element name="firstName" type="xs:string" /> <xs:element name="old" type="ageType" minOccurs="0" /> <xs:element name="email" type= " emailType" minOccurs="2"

old est un élément optionnel

</xs:sequence> </xs:complexType>

XML

maxOccurs="unbounded"/>

33

Les types complexes 7/8

Eléments qui peuvent contenir des sous éléments

 Même si on a un seul élément fils, on doit utiliser un indicateur d’ordre

<xs:complexType name= "personType">

<xs:sequence>

<xs:element name="name" type="xs:string" />

</xs:sequence> </xs:complexType>

XML

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Les types complexes 8/8

Eléments qui peuvent contenir des sous éléments et des attributs

<xs:complexType name= "personType">

<xs:sequence>

<xs:element name="name" type="xs:string" /> <xs:element name="firstName" type="xs:string" /> <xs:element name="old" type="ageType" /> <xs:element name="email" type= "emailType" />

</xs:sequence> <xs:attribute name="id" type="xs:int" />

</xs:complexType>

<person id ="139" >

<name>…</name> <firstName>…</firstName> <old>…</old> <email>…</email>

</person>

XML

35

L’héritage par extension

Héritage d’un élément simple

 Possibilité de définir un nouveau type sur la base d'un type simple existant

 Utilisation de la balise <xs:simpleContent>

<poids>67</poids>

extension

<poids unite=“kg“ >67</poids>

<xs:element name ="poids" type ="poidsType" /> <xs:complexType name ="poidsType" >

<xs:simpleContent>

<xs:extension base="xs:integer">

<attribute name="unite" type="xs:string" />

</xs:extension> </xs:simpleContent>

</xs:complexType>

XML

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L’héritage par extension

Héritage d’un élément complexe

 Possibilité de définir un nouveau type complexe sur la base d'un type complexe existant

Type complexe existant

<adress>

<receiver></receiver> <street></street> <city></city>

</address>

Nouveau type complexe

<adressUS>

<receiver></receiver> <street></street> <city></city> <state></state> <zip></zip>

</adressUS>

XML

37

L’héritage par extension

Héritage d’un élément complexe

 Utilisation de la balise <xs:complexContent>

Le type addressType définit trois sous éléments en séquence

<xs:complexType name="addressType">

<xs:sequence>

<xs:element name="receiver" type="xs:string" /> <xs:element name="street" type="xs:string" /> <xs:element name="city" type="xs:string" />

</xs:sequence> </xs:complexType>

Le type usAddressType propose une extension avec deux nouveaux sous éléments en séquence

XML

<xs:complexType name="usAddressType">

<xs:complexContent>

<xs:extension base="addressType">

<xs:sequence>

<xs:element name="state" type="xs:string" /> <xs:element name="zip" type="xs:string" />

</xs:sequence> </xs:extension>

</xs:complexContent> </xs:complexType>

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L’héritage par restriction

Héritage d’un élément simple

 Possibilité de définir un nouveau type sur la base d'un type simple existant en réduisant l’espace des valeurs possibles.

 Utilisation de la balise <xs:simpleContent>

<poids unite=“kg“ >67</poids>

Restriction: poidsBebe <10

<poidsBebe unite =“kg“ >3</poidBebe>

XML

L’héritage par restriction

Héritage d’un élément simple

<xs:element name ="poidsBebe" type ="poidsBebeType" />

<xs:complexType name ="poidsBebeType" >

<xs:simpleContent>

<xs:restriction base=" poidsType "> <xs:minInclusive value="2"/> <xs:maxExclusive value="10"/>

</xs:restriction> </xs:simpleContent>

</xs:complexType>

XML

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20

L’héritage par restriction

Héritage d’un élément complexe

 Possibilité de définir un nouveau type complexe en réduisant les valeurs d'un type complexe existant

Type complexe existant

<adress>

<receiver></receiver> <street></street> <city></city>

</address>

Nouveau type complexe

<adressUS>

<street></street> <city></city>

</adressUS>

XML

41

L’héritage par restriction

Héritage d’un élément complexe

 Utilisation de la balise <xs:complexContent>

Le type addressType définit trois sous éléments en séquence

<xs:complexType name="addressType">

<xs:sequence>

<xs:element name="receiver" type="xs:string" /> <xs:element name="street" type="xs:string" /> <xs:element name="city" type="xs:string" />

</xs:sequence> </xs:complexType>

Le type usAddressType propose une restriction en éliminant le sous élément "receiver"

XML

<xs:complexType name="usAddressType">

<xs:complexContent>

<xs:restriction base="addressType">

<xs:sequence>

<xs:element name="street" type="xs:string" /> <xs:element name="city" type="xs:string" />

</xs:sequence> </xs:restriction>

</xs:complexContent> </xs:complexType>

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Types d’héritage

Restriction

<complexType>

<complexContent>

Extension

<complexType>

<complexContent>

<restriction base="type"> allowed element content allowed attributes

<extension base="type">

extra element content extra attributes

</restriction> </complexContent>

</complexType>

</extension> </complexContent>

</complexType>

<complexType>

<simpleContent>

<complexType>

<simpleContent>

<restriction base="type">

<extension base="type">

facet restrictions allowed attributes

</restriction>

</simpleContent>

</complexType>

extra attributes

</extension> </simpleContent>

</complexType>

XML

43

Contraintes d’intégrité

Contrainte d’unicité

<cinema>

<film id="f23"> Gladiator </film> <film id="f12"> Avatar </film>

</cinema>

<xs:element name="cinema" type="cinemaType">

<xs:key name="film.id">

<xs:selector xpath="film"/> <xs:field xpath="@id"/>

</xs:key> </xs:element>

Deux éléments film dans le même élément cinema ne peuvent pas avoir la même valeur d’attribut « id »

Similaire à la déclaration d’une valeur unique La valeur qui détermine l’unicité doit toujours exister et ne peut pas être nulle. Cette valeur peut être constituée de plusieurs champs: il suffit pour cela de mettre plusieurs éléments xs:field dans l’élément xs:key. La contrainte définie peut être donnée par des éléments et pas seulement par des attributs. XML

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Contraintes d’intégrité

Contrainte d’existence

<salle nom="St André des Arts">

<xs:element name="salle" type="salleType">

<seance ref_film="f12"> 14:30 </seance> <seance ref_film="f23"> 17:00 </seance>

</salle>

<xs:keyRef name="refFilm" refer="film.id">

<xs:selector xpath="seance"/> <xs:field xpath="@ref_film"/>

</ xs:keyRef >

</xs:element>

L’attribut ref_film de seance est une clé étrangère définie dans l’élément salle ref_film fait référence à une clé définie nommée film.id

Une contrainte d’existence spécifie que dans le contenu d’un élément donné, il doit exister un élément ayant une propriété fixée.

XML

45

Espace de noms XML 1/6

Problème

<employe>

<id>E0000001</id> <nom>Smith</nom> <prenom>John </prenom>

</employe>

<departement>

<id>D001</id> <nom>Marketing</nom>

</departement>

Fusion des 2 documents

<entreprise>

<departement>

<id>D001</id> <nom>Marketing</nom> <employe>

<id>E0000001</id> <nom>Smith</nom> <prenom>John </prenom>

</employe> </departement>

</entreprise>

XML

Confusion sur le sens des éléments id et nom

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Espace de noms XML 2/6

Objectif

Distinguer les éléments et les attributs de différentes documents XML qui ont le même nom

Solution Utiliser les espaces de noms XML

<emp:employe>

<emp:id>E0000001</emp:id> <emp:nom>Smith</emp:nom> <emp:prenom>John </emp:prenom>

</emp:employe>

<dep:departement>

<dep:id>D001</dep:id> <dep:nom>Marketing</dep:nom>

</dep:departement>

Fusion des 2 documents

<dep:departement>

<dep:id>D001</dep:id> <dep:nom>Marketing</dep:nom> <emp:employe>

<emp:id>E0000001</emp:id> <emp:nom>Smith</emp:nom> <emp:prenom>John </emp:prenom>

</emp:employe> </dep:departement>

47

XML

Espace de noms XML 3/6

Déclaration des espaces de noms

Un espace de nom associe un préfixe à un URI

L’URI (Uniform Resource Identifier) sert à identifier un espace de noms

Le préfixe est une chaîne utilisée pour référencer l’espace de nom dans un fichier XML.

URI: http://employe.com Préfixe: emp

URI: http://departement.com Préfixe: dep

XML

employe

id nom

departement

id nom

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Espace de noms XML 4/6

Déclaration des espaces de noms

La déclaration de l'espace de noms se fait au moyen de l'attribut xmlns

<element xmlns:prefix="URI">

<emp:employe xmlns:emp="http://emloye.com">

<emp:id>E0000001</emp:id> <emp:nom>Smith</emp:nom> <emp:prenom>John </emp:prenom>

</emp:employe>

<dep:departement xmlns:dep="http://departement.com">

<dep:id>D001</dep:id> <dep:nom>Marketing</dep:nom>

</dep:departement>

XML

49

Espace de noms XML 5/6

Déclaration des espaces de noms

<emp:employe xmlns:emp="http://emloye.com">

<dep:departement xmlns:dep="http://departement.com">

<emp:id>E0000001</emp:id> <emp:nom>Smith</emp:nom> <emp:prenom>John </emp:prenom>

</emp:employe>

<dep:id>D001</dep:id> <dep:nom>Marketing</dep:nom>

</dep:departement>

Fusion des 2 documents

<entreprise xmlns:dep="http://departement.com"

xmlns:emp="http://emloye.com" >

<dep:departement>

<dep:id>D001</dep:id> <dep:nom>Marketing</dep:nom> <emp:employe>

<emp:id>E0000001</emp:id> <emp:nom>Smith</emp:nom> <emp:prenom>John </emp:prenom>

</emp:employe> </dep:departement>

</entreprise>

XML

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Espace de noms XML 6/6

Déclaration des espaces de noms

Espace de nom pour XSL

<?xml version="1.0"?> <xsl:stylesheet xmlns:xsl="http://www.w3.org/1999/XSL/Transform">

…

</xsl:stylesheet >

Espace de nom pour XSD

<?xml version="1.0" ?> <xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">

…

</xs:schema>

XML

51

Espace de noms XSD 1/4

XML Schema Namespace http://www.w3.org/2001/XMLSchema

schema element complexType string integer boolean

Les éléments et les types appartenant au XML Schema Namespace sont utilisés pour écrire un document XSD

Document XML Schema

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"

xmlns="http://www. departement.org" targetNamespace="http://www. departement.org">

<xs:element name="departement" type="depType"/> <xs:complexType name="depType">

<xs:sequence>

<xs:element name="id" type="xs:integer"/> <xs:element name="nom" type="xs:string"/>

</xs:sequence> </xs:complexType>

</xs:schema>

Les nouveaux types et élément déclarés dans le document XSD appartiennent à un nouveau espace de nom: c’est le tragetNamespace

Target Namespace http://www.departement.org

departement id nom departemenType

Le targetNamesapce est utilisé par le fichier XML pour la validation

Document XML

XML

<departement>

<id>D001</id> <nom>Marketing</nom>

</departement>

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Espace de noms XSD 2/4

Espaces de noms XSD

Fichier XSD

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

xmlns:dep="http://www.departement.org" targetNamespace="http://www.departement.org" elementFormDefault="qualified">

<xs:complexType name="depType" >

<xs:sequence>

<xs:element name="id" type="xs:integer"/> <xs:element name="nom" type="xs:string"/>

</xs:sequence> </xs:complexType> <xs:element name="departement" type=" dep:depType "/>

</xs:schema>

xmlns:xs

xmlns:dep

espace de nommage des éléments et types XSD

espace de nommage des nouveaux types définis par le programmeur

targetNamespace

espace de nommage du schema XSD cible C’est l’espace de noms qui sera référé par le fichier XML

53

XML

Espace de noms XSD 3/4

Association d’un fichier XML à un fichier XSD

XML Schema

XSD

XML Schema Instance

XML Schema Instance

XML Schema Instance

XML

XML

XML

XML

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Espace de noms XSD 4/4

Association d’un fichier XML à un fichier XSD

Fichier XML

<departement xmlns="http://www.departement.org"

xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.departement.org departement.xsd">

xmlns

xmlns:xsi

Espace de noms des éléments utilisés dans le fichier XML

Il s’agit d’une instance de schema XSD

xsi:schemaLocation Localiser le document XSD

XML

En résumé

• XSD est un langage permettant la définition de la

structure d’un document XML

• XSD offre une richesse de types  Types simples, types complexes  Restriction, extension

• L’association d’un fichier XML à un fichier XSD passe

par l’utilisation des espaces de noms.

XML

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Références

• http://www.liafa.jussieu.fr/~carton/Enseignement/XML/Cours

/Schemas/

• http://www.grappa.univ-

lille3.fr/~torre/Enseignement/Cours/XML/xmlschema.php

• http://www.teluq.ca/inf6450/mod1/chapitre4.xml

XML

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