如何编写 XML 模式以允许/强制元素以任何顺序出现一次？答案

【问题标题】：How do I write an XML Schema to allow/impose elements to occur one time in any order?如何编写 XML 模式以允许/强制元素以任何顺序出现一次？
【发布时间】：2015-04-04 16:46:58
【问题描述】：

XML 有一个父元素 parent，它必须包含 10 个子元素：child1 到 child10，顺序不限，但只有一次。

作为替代方案，parent 元素可以选择包含 child11 到 child20，而不是 child1 到 child10。

<parent><child1/><child4/> ... <child2/></parent> OK
<parent><child15/>...<child20/></parent> OK
<parent><child1/><child2/></parent> BAD, missing childs
<parent><child1/>...<child11/></parent> BAD: child11 shall never be with child1
<parent><child1/><child1/></parent> BAD: childs shall not be repeated

这是我迄今为止的架构定义尝试：

<xs:complexType name="parent">
    <xs:choice>
        <xs:sequence>
            <xs:element name="child1" type="xs:integer" minOccurs="1" maxOccurs="1"/>
            <xs:element name="child2" type="xs:integer" minOccurs="1" maxOccurs="1"/>
            ...
        </xs:sequence>
        <xs:sequence>
            <xs:element name="child11" type="xs:integer" minOccurs="1" maxOccurs="1"/>
            <xs:element name="child12" type="xs:integer" minOccurs="1" maxOccurs="1"/>
            ...
        </xs:sequence>
    </xs:choice>
</xs:complexType>

【问题讨论】：

为什么child1不能和child11一起（例子4）而child5可以和child20一起（例子2）？
@kjhughes 好地方我没注意到，我认为这是一个错字
是的，很抱歉，现在解决了
这似乎是一个非常常见/有用的 XSD 用例，为什么这不是方案语言的一部分？我是否错误地使用了 XML？
不，你的要求是完全合理的。这是 XML Schema 语言的一个薄弱环节。 XML Schema 非常强调顺序内容（例如，对于复杂类型继承，您只能按顺序附加到基本类型内容）。这确实让那些顺序在 XML 格式中不重要的数据变得困难，这些格式旨在（在某种程度上）供人类读写。

标签： xml xsd

【解决方案1】：

XML Schema 1.0 无法直接解决您的问题。

您想要的是以下内容（将 xs:sequence 替换为 xs:all），但 这不是有效的 XML Schema 语言：

<xs:complexType name="parent">
    <xs:choice>
        <xs:all>
            <xs:element name="child1" type="xs:integer" minOccurs="1" maxOccurs="1"/>
            <xs:element name="child2" type="xs:integer" minOccurs="1" maxOccurs="1"/>
            <!-- ... -->
        </xs:all>
        <xs:all>
            <xs:element name="child11" type="xs:integer" minOccurs="1" maxOccurs="1"/>
            <xs:element name="child12" type="xs:integer" minOccurs="1" maxOccurs="1"/>
            <!-- ... -->
        </xs:all>
    </xs:choice>
</xs:complexType>

问题在于xs:choice 允许嵌套xs:sequence 和xs:choice 合成器，但不允许xs:all。

我看到了五种可能性：

在您的问题中使用架构，该架构使用 xs:sequence 而不是 xs:all，但在验证之前使用 XSL 转换按照架构重新排序。
如果 XML Schema 1.1 是一个选项，您可以定义更宽松的模式（即不强制执行所有规则，但接受所有有效输入的模式），但使用 xs:assert 进行额外检查。
或者定义一个更宽松的架构，但在架构验证步骤之后在您自己的程序中进行额外检查。
重构架构，使两组相关元素嵌套在另一个元素下，这样您就可以使用xs:choice。
将parent定义为抽象类型，为两种内容模型选择定义派生类型，并使用xsi:type指定XML文档中使用哪一种。

很遗憾，后两个选项都需要更改 XML 格式。

如果您可以向元素嵌套添加一个额外的级别，您的架构可能看起来会是这样：

<xs:complexType name="option1">
    <xs:all>
        <xs:element name="child1" type="xs:integer" minOccurs="1" maxOccurs="1"/>
        <xs:element name="child2" type="xs:integer" minOccurs="1" maxOccurs="1"/>
        <!-- ... -->
    </xs:all>
</xs:complexType>

<xs:complexType name="option2">
    <xs:all>
        <xs:element name="child11" type="xs:integer" minOccurs="1" maxOccurs="1"/>
        <xs:element name="child12" type="xs:integer" minOccurs="1" maxOccurs="1"/>
        <!-- ... -->
    </xs:all>
</xs:complexType>

<xs:complexType name="parent">
    <xs:choice>
        <xs:element name="option1" type="option1"/>
        <xs:element name="option2" type="option2"/>
    </xs:choice>
</xs:complexType>

如果您使用类型替换，这就是您的架构的外观：

<xs:complexType name="parent" abstract="true">
</xs:complexType>

<xs:complexType name="parent_option1">
    <xs:complexContent>
        <xs:extension base="parent">
            <xs:all>
                <xs:element name="child1" type="xs:integer" minOccurs="1" maxOccurs="1"/>
                <xs:element name="child2" type="xs:integer" minOccurs="1" maxOccurs="1"/>
                <!-- ... -->
            </xs:all>
        </xs:extension>
    </xs:complexContent>
</xs:complexType>

<xs:complexType name="parent_option2">
    <xs:complexContent>
        <xs:extension base="parent">
            <xs:all>
                <xs:element name="child11" type="xs:integer" minOccurs="1" maxOccurs="1"/>
                <xs:element name="child12" type="xs:integer" minOccurs="1" maxOccurs="1"/>
                <!-- ... -->
            </xs:all>
        </xs:extension>
    </xs:complexContent>
</xs:complexType>

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

对于您的第一组元素，使用这种方法的 XML 实例文档如下所示（注意使用 xsi:type 来指定已选择的组）：

<parent
    xmlns="Your namespace here"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:type="parent_option1">

    <child2>2</child2>
    <child1>1</child1>
    <!-- ... -->

</parent>

对于第二组：

<parent
    xmlns="Your namespace here"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:type="parent_option2">

    <child11>11</child11>
    <child12>12</child12>
    <!-- ... -->

</parent>

【讨论】：