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XML中的DTD文檔類型定義完全解析

CSDN Blog   發(fā)布時間：2016-06-24 13:09:24   作者：zhang_xinxiu   我要評論
XML標簽的自定義功能非常強大,比如本文將要講解的DTD(Document Type Definition)就帶給人們一種面向?qū)ο蟀愕母杏X,well,下面就來看一下XML中的DTD文件類型定義完全解析

一、何為DTD
DTD的全稱為Document Type Definition，是一種文件定義格式，它規(guī)定了XML文件結(jié)構(gòu)為XML文件提供了語法與規(guī)則。在DTD中定義XML文件的結(jié)構(gòu)，然后按照DTD的聲明來編寫XML文件。它就好像編程語言中的函數(shù)定義，在使用函數(shù)時要根據(jù)函數(shù)聲明的格式進行來引用。
2016624115119673.png (323×176)

二、DTD詳解
1、實例詳解

XML/HTML Code復制內(nèi)容到剪貼板
  1. <?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>     
  2. <!-- 聲明內(nèi)部DTD -->     
  3. <!DOCTYPE 影片目錄[     
  4.        <!ELEMENT 影片目錄 (影片)+>   <!-- 聲明XML頂層元素的子元素“影片”，“+”表示有一個或多個影片子元素 -->     
  5.        <!ELEMENT 影片 (片名,主演,導演,簡介)>     <!-- 聲明“影片”元素的子元素 -->     
  6.        <!ATTLIST 影片 類別 CDATA "動作" 年份 CDATA #REQUIRED> <!-- 聲明“影片”元素的屬性，兩屬性分別為“類別”和“年份”，CDATA說明屬性的類型為字符型 -->     
  7.        <!ENTITY 十面埋伏 "漫天大雪，三人在雪中決斗">   <!-- 實體的聲明，類型為字符型，在下面使用“&實體名稱;”直接引用 -->     
  8.        <!ENTITY 霍元甲 "民族英雄，與西方帝國主義抗爭">     
  9.        <!ELEMENT 片名 (#PCDATA)>     
  10.        <!ELEMENT 主演 (#PCDATA)>     
  11.        <!ELEMENT 導演 (#PCDATA)>     
  12.        <!ELEMENT 簡介 (#PCDATA)>     
  13. ]>     
  14. <!-- 由DTD獲得的XML -->     
  15. <影片目錄>     
  16.    <影片 類別="武俠" 年份="2008">     
  17.          <片名>十面埋伏</片名>     
  18.          <主演>劉德華、金城武、章子怡</主演>     
  19.          <導演>張藝謀</導演>     
  20.          <簡介>&十面埋伏;</簡介>     
  21.    </影片>     
  22.    <影片 類別="武俠" 年份="2006">     
  23.        <片名>霍元甲</片名>     
  24.        <主演>李連杰</主演>     
  25.        <導演>于仁泰</導演>     
  26.        <簡介>&霍元甲;</簡介>     
  27.    </影片>     
  28. </影片目錄>    

1.1 DTD聲明開始語句

（1）內(nèi)部聲明：<!DOCTYPE [具體的DTD語句]>
（2）外部聲明：<!DOCTYPE 引用的DTD的根元素 關(guān)鍵字（SYSTEM/PUBLIC） "dtd文件名稱/dtd文件的網(wǎng)絡地址">
對于外部聲明有多種形式，主要分為SYSTEM和PUBLIC類型的文件。
SYSTEM：一個作者或組織編寫的眾多XML文檔中通用的DTD；
PUBLIC：由權(quán)威機構(gòu)制定，提供給特定行業(yè)或公眾使用的DTD。
1.2 其它聲明
（1）元素：

XML/HTML Code復制內(nèi)容到剪貼板
  1. <!ELEMENT element_name element_definition>  

（2）屬性列表:

XML/HTML Code復制內(nèi)容到剪貼板
  1. <!ATTLIST Element_Name   
  2.    Attribute_Name Type [added_declare]   
  3.    Attribute_Name Type [added_declare]   
  4.    ......   
  5. >  

（3）實體
內(nèi)部
一般：<!ENTITY Entity_Name Entity_Value>
參數(shù)：<!ENTITY Entity_Name SYSTEM Entity_URL>
外部
一般：<!ENTITY % Entity_Name Entity_Value>
參數(shù)：<!ENTITY % Entity_Name SYSTEM Entity_URL>

2、內(nèi)容詳解
2.1 元素聲明
2016624115142958.png (442×446)

在元素聲明中需要注意的主要是幾種特殊的元素聲明和子元素出現(xiàn)的次數(shù)、選擇性、混合型，它們的作用類似于編程語言中的算數(shù)和邏輯運算符。如下，為具有多種元素的DTD實例。

XML/HTML Code復制內(nèi)容到剪貼板
  1. <?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>     
  2. <!DOCTYPE 影片目錄 [     
  3.     <!ELEMENT 影片目錄 (影片,其它,說明)+>   <!-- 使用“+”號表明影片目錄中的子元素出現(xiàn)至少一次 -->     
  4.     <!ELEMENT 其它 EMPTY>   <!-- 使用EMPTY關(guān)鍵字聲明空元素 -->     
  5.     <!ELEMENT 說明 ANY>     <!-- 使用ANY關(guān)鍵字聲明任何內(nèi)容的元素 -->     
  6.     <!ELEMENT 影片(片名,主演,導演,簡介)>    <!-- 含有子元素的元素聲明格式 -->      
  7.     <!ATTLIST 影片      
  8.                     名稱 ID #FIXED "十面埋伏"     
  9.                     類別 CDATA "動作"      
  10.                     年份 CDATA #REQUIRED     
  11.                     票房 CDATA #IMPLIED     
  12.      
  13.     >    <!-- 屬性聲明 -->     
  14.     <!ENTITY introduction "漫天大雪，三人在雪中決斗">     
  15.     <!ELEMENT 片名(#PCDATA)>     
  16.     <!ELEMENT 主演(#PCDATA)>     
  17.     <!ELEMENT 導演(#PCDATA)>     
  18.     <!ELEMENT 簡介(#PCDATA)>     
  19. ]>    

想要深入了解元素聲明的基本語法，請下載該導圖。
2.2 命名沖突

在一個復雜的XML文檔中有的時候會出現(xiàn)同名的元素，為了避免這種現(xiàn)象引入了命名空間和前綴標識。
2.2.1 命名空間
使用xmlns來引入命名空間，告訴用戶哪一部分是屬于該空間內(nèi)的。在作用上它和其它編程語言中的命名空間有點類似，確保了元素的唯一性，避免發(fā)生沖突。

XML/HTML Code復制內(nèi)容到剪貼板
  1. <?xml version="1.0" encoding='utf-8'?>     
  2. <影片 xmlns:h='http://www.abc.edu' xmlns:c='http://www.123.edu'><!-- 使用xmlns:來引用命名空間 -->     
  3.   <db>     
  4.     <h:table>werer</h:table>    <!-- 告訴用戶，此table是在http://www.abc.edu中定義的 -->     
  5.     <c:table>fdfdsfsdf</c:table>    <!-- 告訴用戶，此table是在http://www.123.edu中定義的 -->     
  6.   </db>     
  7. </影片>   

 

作用：標準化元素和屬性，并為它們加上唯一標志；確保元素名稱中沒有沖突，并闡明了它們的來源。
2.2.2 前綴標識
在元素名和屬性名前增加一個標識，以唯一區(qū)分當前元素或?qū)傩詠碜阅囊粋€DTD，它常常和命名空間聯(lián)合使用，如上例中的<h:table>和<c:table>。

三、實體詳解

有了元素為什么還要引入實體呢？要想?yún)^(qū)分兩者，首先要看實體引入的目的。實體機制是一種節(jié)省大量時間的工具，將多種不同類型的數(shù)據(jù)并入XML文檔的方法。它就好像是面向?qū)ο蟮某橄箢愐粯?，把?jīng)常使用的抽象成一個實體，在使用它的地方可以直接引用，避免了重復。
詳細的說
（1）代替無法輸入的字符，鍵盤只有26個字母和一些簡單的標點符號，而字符集中有成N多各種符號是無法在鍵盤中輸入的。
（2）代替一些與xml規(guī)范保留字相沖突的內(nèi)容，如：< > 等等。
（3）代替大段的重復的文本。
實體引用按照引用的位置分為內(nèi)部和外部兩種，按照引用的內(nèi)容分為一般和參數(shù)引用兩種。下面看一個外部實體引用的實例：

清單1：“2.dtd”的聲明

XML/HTML Code復制內(nèi)容到剪貼板
  1. <!-- 聲明外部DTD，并保存為2.dtd -->     
  2.       
  3. <!ELEMENT 影片目錄 (影片)+>     
  4. <!ELEMENT 影片 (片名,主演,導演,簡介)>     
  5. <!ATTLIST 影片 類別 CDATA "動作" 年份 CDATA #REQUIRED>     
  6. <!ENTITY 十面埋伏 "漫天大雪，三人在雪中決斗">     
  7. <!ENTITY 霍元甲 "民族英雄，與西方帝國主義抗爭">     
  8. <!ELEMENT 片名 (#PCDATA)>     
  9. <!ELEMENT 主演 (#PCDATA)>     
  10. <!ELEMENT 導演 (#PCDATA)>     
  11. <!ELEMENT 簡介 (#PCDATA)>     
  12. <!ENTITY filmcomment SYSTEM "影評.xml">       <!-- 引用外部通用實體，文件名稱為“影評.xml” -->    

清單2：影評.xml的內(nèi)容

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  1. <?xml version="1.0" encoding='utf-8'?>     
  2. <影評>     
  3.  這些影評都是由XXX公司出品，值得觀看！     
  4. </影評>    

清單3：使用dtd的xml文件中的內(nèi)容。

XML/HTML Code復制內(nèi)容到剪貼板
  1. <?xml version="1.0" encoding='utf-8'?>     
  2. <影評>     
  3.  這些影評都是由XXX公司出品，值得觀看！     
  4. </影評>    


清單3：使用dtd的xml文件中的內(nèi)容。  

XML/HTML Code復制內(nèi)容到剪貼板
  1. <?xml version="1.0" encoding='utf-8'?>     
  2. <!DOCTYPE 影片目錄 SYSTEM "./2.dtd" >     
  3. <影片目錄>     
  4.     <影片 類別="武俠" 年份="2008">     
  5.         <片名>十面埋伏</片名>     
  6.         <主演>劉德華、金城武、章子怡</主演>     
  7.         <導演>張藝謀</導演>     
  8.         <簡介>&十面埋伏;</簡介>     
  9.     </影片>     
  10.     <影片 類別="武俠" 年份="2006">     
  11.         <片名>霍元甲</片名>     
  12.         <主演>李連杰</主演>     
  13.         <導演>于仁泰</導演>     
  14.         <簡介>&霍元甲;</簡介>     
  15.     </影片>     
  16.      &filmcomment;     
  17. </影片目錄>    

     
清單4：使用IE8打開清單3后的內(nèi)容

XML/HTML Code復制內(nèi)容到剪貼板
  1. <?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>     
  2.   <!DOCTYPE 影片目錄 (View Source for full doctype...)>     
  3. - <影片目錄>     
  4. -   <影片 類別="武俠" 年份="2008">     
  5.        <片名>十面埋伏</片名>     
  6.        <主演>劉德華、金城武、章子怡</主演>     
  7.        <導演>張藝謀</導演>     
  8.        <簡介>漫天大雪，三人在雪中決斗</簡介>     
  9.     </影片>     
  10. -   <影片 類別="武俠" 年份="2006">     
  11.        <片名>霍元甲</片名>     
  12.        <主演>李連杰</主演>     
  13.        <導演>于仁泰</導演>     
  14.        <簡介>民族英雄，與西方帝國主義抗爭</簡介>     
  15.     </影片>     
  16.     <影評>這些影評都是由XXX公司出品，值得觀看！</影評>     
  17.   </影片目錄>    

內(nèi)部和外部很容易理解，主要看一般和參數(shù)兩種引用的區(qū)別。

1.參數(shù)實體

清單1：test.dtd，在此該內(nèi)容單獨存在了一個dtd文件中是因為在內(nèi)部DTD子集中。
參數(shù)實體引用不能在標記聲明內(nèi)部出現(xiàn)，可以在標記聲明允許出現(xiàn)的地方出現(xiàn)。然而，對于外部DTD子集，則沒有這個限制。
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  1. <!-- 聲明外部DTD，并保存為test.dtd -->     
  2. <!-- 個人信息實體聲明的是參數(shù)類型的，可以再各個元素中共同使用該參數(shù) -->     
  3. <!ENTITY % 個人信息 "(姓名,性別,出生日期)">     
  4. <!ELEMENT 學生信息 %個人信息;>     
  5. <!ELEMENT 教師信息 %個人信息;>     
  6. <!ELEMENT 員工信息 %個人信息;>    


清單2：學校信息.xml文件，引用了外部的test.dtd文件

XML/HTML Code復制內(nèi)容到剪貼板
  1. <?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>     
  2. <!-- 學校信息.xml文件 -->      
  3. <!-- 引用外部DTD -->     
  4. <!DOCTYPE 學校信息 SYSTEM './test.dtd'>     
  5. <!-- 由DTD獲得的XML -->     
  6. <學校信息>     
  7.  <學生信息>     
  8.   <姓名>張三</姓名>     
  9.   <性別>男</性別>     
  10.   <出生日期>2013-10-12</出生日期>     
  11.  </學生信息>     
  12.  <教師信息>     
  13.   <姓名>張三</姓名>     
  14.   <性別>男</性別>     
  15.   <出生日期>2013-10-12</出生日期>     
  16.  </教師信息>     
  17.  <員工信息>     
  18.   <姓名>張三</姓名>     
  19.   <性別>男</性別>     
  20.   <出生日期>2013-10-12</出生日期>     
  21.  </員工信息>     
  22. </學校信息>    

       
清單3：使用IE8打開清單2的內(nèi)容后

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  1. <?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>     
  2. - <!--   
  3.  聲明內(nèi)部DTD    
  4.   -->     
  5.   <!DOCTYPE 學校信息 (View Source for full doctype...)>     
  6. - <!--   
  7.  由DTD獲得的XML    
  8.   -->     
  9. - <學校信息>     
  10. -    <學生信息>     
  11.        <姓名>張三</姓名>     
  12.        <性別>男</性別>     
  13.        <出生日期>2013-10-12</出生日期>     
  14.      </學生信息>     
  15. -    <教師信息>     
  16.         <姓名>張三</姓名>     
  17.         <性別>男</性別>     
  18.         <出生日期>2013-10-12</出生日期>     
  19.      </教師信息>     
  20. -    <員工信息>     
  21.         <姓名>張三</姓名>     
  22.         <性別>男</性別>     
  23.         <出生日期>2013-10-12</出生日期>     
  24.      </員工信息>     
  25.   </學校信息>    

 
2. 一般實體

可在XML元素中加以引用，也可以在DTD中引用，但參數(shù)實體只能在DTD中引用，并且通常情況下只能在外部DTD文檔中引用。

3. 對比升華

參數(shù)實體與一般實體的區(qū)別如下：

     （l）在定義參數(shù)實體時，實體名前必須加一個“%”號。

     （2）參數(shù)實體引用以“%”開始，而不是一般實體引用的“&”。

     （3）參數(shù)實體的內(nèi)容不僅可以包含文本，還可以包含標記。

     （4）參數(shù)實體只能應用于DTD，而不能在文檔本體中引用。即參數(shù)實體只能用來構(gòu)成DTD的內(nèi)容，而不能構(gòu)成文檔內(nèi)容。

     （5）參數(shù)實體只能在外部DTD文檔中使用，無法應用于內(nèi)部DTD。


外部參數(shù)實體與外部一般實體的區(qū)別如下：

     （1）外部參數(shù)實體應用于獨立的DTD文檔，外部一般實體應用于XML文檔。

     （2）外部參數(shù)實體應用于將多個獨立的DTD文檔組合為一個大的DTD文檔，外部一般實體用于將多個獨立的XML文檔組合成一個大的XML文檔。


四、驗證XML文件的合法性

DTD定義了XML文件的使用格式，它從結(jié)構(gòu)和形式上限制了XML文檔，通過引用DTD可以形成統(tǒng)一的規(guī)范化的XML文檔，另外通過使用實體簡化了DTD和XML文檔的內(nèi)容。使用DTD驗證的XML文檔才能稱為規(guī)范化文檔，那如何驗證所寫的XML文檔是否符合DTD的規(guī)范呢。通過如下的代碼串：

Java Code復制內(nèi)容到剪貼板
  1. import javax.xml.parsers.DocumentBuilder;     
  2. import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;     
  3.      
  4. import org.xml.sax.InputSource;     
  5.      
  6. public class ValidateDTD     
  7. {     
  8.     public static void main(String[] args){     
  9.              
  10.         //在驗證前需要把需要驗證的XML和規(guī)范DTD包含在jar中     
  11.         try{     
  12.             DocumentBuilderFactory dbf=DocumentBuilderFactory.newInstance();    //創(chuàng)建一個文檔構(gòu)造工廠     
  13.             dbf.setValidating(true);     
  14.             DocumentBuilder builder=dbf.newDocumentBuilder();     
  15.             builder.parse(new InputSource("xml-2-2.xml"));  //需要驗證的XML名稱     
  16.         }catch(Exception e){     
  17.             e.printStackTrace();     
  18.         }     
  19.     }     
  20. }    

上面代碼中的類和結(jié)構(gòu)主要完成了XML文檔的解析，并且在解析之前驗證當前XML文件是否符合某個DTD的定義。在上面的代碼運行前需要將需要驗證的XML和提供規(guī)范化的DTD文檔引入到當前ValidateDTD項目中，后運行上面的代碼實例，該項目會在項目文件中自動查找規(guī)范的DTD，然后驗證xml文件。

五、結(jié)語
至此，有關(guān)文件定義格式的內(nèi)容已經(jīng)基本上討論了一遍，從最初的元素聲明到復雜多變的實體類型，DTD的引入無疑為XML的使用指定了一個統(tǒng)一的標準，這種標準是由提供方規(guī)定好，使用方遵守的一種規(guī)則，并在最后討論了如何驗證引用DTD的XML合法與否。另外描述XML文檔結(jié)構(gòu)的不僅僅只有DTD，DTD是一種早期的定義格式，它有很多缺點，如不支持數(shù)據(jù)類型，不易于擴展等，為了避免這種缺點后來又引入了Schema，它是DTD的繼任者，下篇博客將著重討論Schema。

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