chapXSD espace de noms.pdf

Objectifs
Définition d'un vocabulaire et d'une grammaire XML.
Apprendre le langage XSD
2
XML

• L’objectif de XSD
• Types simples en XSD
• Types complexes en XSD
• Héritage
• Contraintes d’intégrité
• Les espaces de noms XML
Plan
3
XML

Introduction
Application « A » Application « B »
<produit>
<id> 123</id>
<produit>
<XML> <XML>
<product>
<ID> 123</ID>
<name>shoes</name>
<product>
XML
4

Introduction
But :Définir la structure d’un document XML pour que
tous les intermédiaires suivent le même modèle grâce
aux schemas XSD (XML Schema Definition).
Un schéma XML définit:
Les éléments permis dans le document
 Les attributs associés à ces éléments
 La structure du document et les types de données
XML
5

• alternative au DTD
• recommandations W3C
• Issu de XML
Présentation de XSD
Tous les outils (validateurs, parseurs, processeurs, ...) mais
également les langages (XSLT, XPath, ...) qui permettent de travailler
les documents XML sont utilisables sur des XSD.
XML
6

<bibliotheque>
<livre>
<titre>The Game</titre>
<auteur>Agatha</auteur>
<ref>Policier-C-15</ref>
</livre>
<livre>
<titre>RESTEasy</titre>
<auteur>Arthur</auteur>
<auteur>Martin</auteur>
<ref>Informatique-A-1</ref>
</livre>
</bibliotheque>
<!ELEMENT bibiliotheque (livre+)>
<!ELEMENT livre (titre, auteur+, ref)>
<!ELEMENT titre (#PCDATA)>
<!ELEMENT auteur (#PCDATA)>
<!ELEMENT ref (#PCDATA)>
Contenu XML DTD associé
Exemple d’une définition DTD
XML
7

DTD XSD
Nouveau langage
Syntaxe particulière
Langage issu de XML
Syntaxe XML
Types de données limités
PCDATA , CDATA
Types de données plus riches
integer, byte, string, float, …
Nombre d'occurrence très
général
*, + et ?
Nombre d’occurrence plus
précis
[1,100] , ]2,100]
Aucune contrainte sur le
contenu des éléments/attributs
Définition des contraintes sur le
contenu des éléments/attributs
mot de passe de longueur 8
email contenant le caractère @
Extensible
DTD vs XSD
XML
8

<produit quantite= "80">
<id> 123</id>
<produit>
XML
Document XML bien formé
XSD
Document XML valide
Respect de la syntaxe XML Respect des règles XSD
Vers un document XML valide
XML
9

Bien formé
Valide
Un document XML est valide si et seulement s’il est bien formé
Vers un document XML valide
Respect de la syntaxe XML
Respect des règles XSD
XML
10

 Un document schema XML est défini dans un fichier dont l’extension
est *.xsd
 Comme tout document XML, un schéma XML commence par la
prologue XML et a un élément racine
 L’élément <xs:schema> est la racine de tout document Schema
XML
<?xml version="1.0" ?>
<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
…
</xs:schema>
Structure d’un schema XML
Fichier XSD
XML
11

Déclaration des éléments
<xs:element name="theName" type="theType" />
Valeur fixée
<xs:element name="firstName" type="xs:string" default="Mickael" />
Valeur par défaut
<xs:element name="firstName" type="xs:string" fixed="Mickael" />
L’attribut default de l’élément firstName
précise une valeur au cas où elle serait
absente
L’attribut fixed de l’élément firstName
précise une valeur et ne peut être modifiée
XML
12

Déclaration des attributs
<xs:attribute name="theName" type="theType" use="required" />
(required ou optional)
<xs:attribute name="remark" type="xs:string" default="Remarque à préciser" />
Valeur fixée
Valeur par défaut
L’attribut default de l’attribut remark précise une valeur
au cas où elle serait absente
<xs:attribute name="remark" type="xs:string" fixed="Remarque à préciser" />
L’attribut fixed de l’attribut remark précise une valeur et
ne peut être modifiée
XML
13

Les types de données 1/2
 Les attributs sont de types simples
 Les éléments sont de:
oTypes simples
oTypes complexes
un élément de type simple ne peut comporter ni attributs,
ni de sous éléments
un élément de type complexe permet d’exprimer des
sous éléments et permet également d’y associer des
attributs
XML
14

Eléments de type simple Eléments de type complexe
<film/>
<film>Gladiator</film>
<film type="action " />
<film>
<annee>2000</annee>
<realisateur>R.Scott</realisateur>
</film>
<film type= "action ">
Gladiator
</film>
<film type= "action " >
<annee>2000</annee>
<realisateur>R.Scott</realisateur>
</film>
Les types de données 2/2
XML
15

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…
Les types simples 1/8
XML
16

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
Les types simples: restriction
XML
17

 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
18

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>
Nouveau
Type simple
Type simple
de départ
XML
19

 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.
Les principales facettes
XML
20

 Facette length
 Facette minLength, maxLength
<xs:element name=" password" type ="passwordType" />
<xs:simpleType name ="passwordType" >
<xs:restriction base="xs:string">
<xs:length value="8"/>
</xs:restriction>
</xs:simpleType>
<xs:element name="password" type="passwordType" />
<xs:simpleType name =" passwordType" >
<xs:minLength value="5"/>
<xs:maxLength value="8"/>
</xs:restriction>
</xs:simpleType>
XML
21

 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
22

 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

<xs:element name=" sexe" type ="sexeType" />
<xs:simpleType name="sexeType" >
<xs:enumeration value="homme" />
<xs:enumeration value="femme" />
<xs:enumeration value="indéterminé" />
</xs:restriction>
</xs:simpleType>
 Facette enumeration
Trois
valeurs sont
autorisées
XML
24

 Facette pattern
<xs:element name="email" type ="emailType" />
<xs:simpleType name="emailType">
<xs:pattern value= " [a-z]*@[a-z]* " />
</xs:restriction>
</xs:simpleType>
Toutes les chaînes de
caractères de type
emailType doivent
respecter ce pattern
[a-z]* 0 ou plusieurs lettre(s)
([a-z][A-Z])+ 1 ou plusieurs paires de
lettres min et maj
sToP, Stop,STOP,stop
male|female Liste de choix
[a-zA-Z0-9]{8} 8 caractères (chiffre, lettre
min, lettre maj)
XML
25

 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.
Liste de valeurs d’un même type simple
Les types simples: extension list
XML
<xs:element name="FootballTeams" type="FootballTeamsType" />
<xs:simpleType name=" FootballTeamsType " >
<xs:list itemType="xs:string" />
</xs:simpleType>
Fichier XSD
<?xml version ="1.0" ?>
<FootballTeams>EST CA ESS CSS ST CAB</FootballTeams>
Fichier XML
26

Union de types simples (Exemple)
Les types simples: extension union(1/2)
XML
<xs:element name="jeansSize" type ="sizeType" />
<xs:simpleType name="sizeType" >
<xs:union memberTypes ="xs: positiveInteger xs:string" />
</xs:simpleType>
Fichier XSD
 L’élément xs:union définit un nouveau type simple dont les valeurs sont celles
des types listés dans l’attribut memberTypes
<?xml version ="1.0"?>
<jeanSize>40</jeanSize>
<jeanSize>medium</jeanSize>
Fichier XML
27

 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>
Les types complexes 1/8
XML
28

Eléments vides qui ne contiennent que des attributs
<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>
<child remark="He's too much" old="3" sexe="homme"/>
XML
29

Eléments qui peuvent contenir des sous éléments
<person>
<name>…</name>
<firstName>…</firstName>
<old>…</old>
<email>…</email>
</person>
<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>
sequence exprime que les
sous éléments doivent
apparaître dans l’ordre
spécifié
XML
30

 XSD permet d'exprimer trois sortes d'indicateurs d'ordre:
<xs:complexType name= "personType">
<xs:all>
<xs:element name="email" type=“emailType" />
</xs:all>
</xs:complexType>
<person>
<name>…</name>
<email>… </email>
<old>…</old>
</person>
 all tous les sous éléments peuvent apparaître dans n'importe quel ordre
Indicateurs d’ordre
• sequence
• all
• choice
XML
31

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" />
</xs:choice>
<xs:sequence>
</xs:complexType>
<personne>
<nom>…</nom>
<prenom>…</prenom>
<age>…</age>
<adresse>…</adresse>
</person>
Indicateurs d’ordre
XML
32

 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:sequence>
<xs:element name="old" type="ageType" minOccurs="0" />
<xs:element name="email" type= " emailType" minOccurs="2"
maxOccurs="unbounded"/>
</xs:sequence>
</xs:complexType>
old est un élément
optionnel
Indicateurs d’occurence
XML
33

 Même si on a un seul élément fils, on doit utiliser un indicateur d’ordre
<xs:sequence>
</xs:sequence>
</xs:complexType>
XML
34

<xs:sequence>
<xs:element name="email" type= "emailType" />
</xs:sequence>
<xs:attribute name="id" type="xs:int" />
</xs:complexType>
<person id ="139" >
<name>…</name>
<old>…</old>
<email>…</email>
</person>
Eléments qui peuvent contenir des sous éléments et des
attributs
XML
35

Héritage d’un élément simple
L’héritage par extension
<poids>67</poids>
extension
<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>
<poids unite=“kg“ >67</poids>
 Possibilité de définir un nouveau type sur la base d'un type simple existant
 Utilisation de la balise <xs:simpleContent>
XML
36

 Possibilité de définir un nouveau type complexe sur la base d'un
type complexe existant
Héritage d’un élément complexe
<adress>
<receiver></receiver>
<street></street>
<city></city>
</address>
<adressUS>
<street></street>
<city></city>
<state></state>
<zip></zip>
</adressUS>
Type
complexe
existant
Nouveau type
complexe
XML
37

 Utilisation de la balise <xs:complexContent>
<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>
<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>
Le type addressType
définit trois sous
éléments en
séquence
Le type
usAddressType
propose une
extension
avec deux nouveaux
sous éléments en
séquence
XML
38

L’héritage par restriction
Restriction: poidsBebe <10
<poidsBebe unite =“kg“ >3</poidBebe>
<poids unite=“kg“ >67</poids>
 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>
XML
39

<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
40

 Possibilité de définir un nouveau type complexe en réduisant les
valeurs d'un type complexe existant
<adress>
<street></street>
<city></city>
</address>
<adressUS>
<street></street>
<city></city>
</adressUS>
Type
complexe
existant
Nouveau type
complexe
XML
41

 Utilisation de la balise <xs:complexContent>
<xs:complexType name="addressType">
<xs:sequence>
<xs:element name="receiver" type="xs:string" />
</xs:sequence>
</xs:complexType>
<xs:complexType name="usAddressType">
<xs:complexContent>
<xs:restriction base="addressType">
<xs:sequence>
</xs:sequence>
</xs:restriction>
</xs:complexContent>
</xs:complexType>
Le type addressType
définit trois sous
éléments en
séquence
Le type
usAddressType
propose une
restriction en
éliminant le sous
élément "receiver"
XML
42

Types d’héritage
Restriction Extension
<complexType>
<complexContent>
<restriction base="type">
allowed element content
allowed attributes
</restriction>
</complexContent>
</complexType>
<complexType>
<complexContent>
<extension base="type">
extra element content
extra attributes
</extension>
</complexContent>
</complexType>
<complexType>
<simpleContent>
<restriction base="type">
facet restrictions
allowed attributes
</restriction>
</simpleContent>
</complexType>
<complexType>
<simpleContent>
<extension base="type">
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
44

Contraintes d’intégrité
Contrainte d’existence
<salle nom="St André des Arts">
<seance ref_film="f12"> 14:30 </seance>
<seance ref_film="f23"> 17:00 </seance>
</salle>
<xs:element name="salle" type="salleType">
<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

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>
Confusion sur le
sens des éléments
id et nom
<employe>
<id>E0000001</id>
<nom>Smith</nom>
<prenom>John </prenom>
</employe>
<departement>
<id>D001</id>
</departement>
Espace de noms XML 1/6
Problème
XML
46

Distinguer les éléments et les attributs de différentes documents
XML qui ont le même nom
Objectif
Solution Utiliser les espaces de noms XML
<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>
<emp:employe>
</emp:employe>
<dep:departement>
</dep:departement>
XML
47

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.
employe
id
nom
departement
id
nom
URI: http://employe.com
Préfixe: emp
URI: http://departement.com
Préfixe: dep
Déclaration des espaces de noms
XML
48

<element xmlns:prefix="URI">
<emp:employe xmlns:emp="http://emloye.com">
</emp:employe>
<dep:departement xmlns:dep="http://departement.com">
</dep:departement>
La déclaration de l'espace de noms se fait au moyen de l'attribut xmlns
XML
49

<emp:employe xmlns:emp="http://emloye.com">
</emp:employe>
<dep:departement xmlns:dep="http://departement.com">
</dep:departement>
<entreprise xmlns:dep="http://departement.com"
xmlns:emp="http://emloye.com" >
<dep:departement>
<emp:employe>
</emp:employe>
</dep:departement>
</entreprise>
XML
50

Espace de nom pour XSL
Espace de nom pour XSD
<?xml version="1.0" ?>
<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
…
</xs:schema>
<?xml version="1.0"?>
<xsl:stylesheet xmlns:xsl="http://www.w3.org/1999/XSL/Transform">
…
</xsl:stylesheet >
XML
51

schema
element
complexType
string
integer
boolean
XML Schema Namespace
http://www.w3.org/2001/XMLSchema
<?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>
departement
id
nom
departemenType
Document
XML Schema
Target Namespace
http://www.departement.org
<departement>
<id>D001</id>
</departement>
Document XML
Les éléments et les types appartenant au XML Schema Namespace sont
utilisés pour écrire un document XSD
Les nouveaux types et élément déclarés dans le document XSD
appartiennent à un nouveau espace de nom: c’est le tragetNamespace
Le targetNamesapce est utilisé par le fichier
XML pour la validation
Espace de noms XSD 1/4
XML
52

<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 espace de nommage des éléments et types XSD
xmlns:dep 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
Fichier XSD
Espaces de noms XSD
XML
53

XSD
XML XML XML
XML Schema
XML Schema Instance XML Schema Instance XML Schema Instance
Association d’un fichier XML à un fichier XSD
XML
54

xmlns Espace de noms des éléments utilisés dans le fichier XML
xmlns:xsi Il s’agit d’une instance de schema XSD
xsi:schemaLocation Localiser le document XSD
<departement xmlns="http://www.departement.org"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.departement.org departement.xsd">
Fichier XML
Association d’un fichier XML à un fichier XSD
XML
55

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
56

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
57
XML

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