XSD复杂类型如何定义？-XML/RSS教程-PHP中文网

XSD复杂类型用于描述包含多个元素、属性或混合内容的结构化数据，通过<xs:complexType>定义，可包含序列（sequence）、选择（choice）、全部（all）等内容模型，并支持属性、简单内容扩展及属性组复用，与仅表示原子值的简单类型相比，复杂类型能表达更丰富的数据结构和语义关系。

xsd复杂类型如何定义？

XSD中复杂类型的定义，说白了，就是为了描述那些不仅仅是一个简单值，而是由多个元素、属性或甚至混合内容组成的数据结构。它允许我们将数据组织成有意义的层级和关系，就像我们构建一个乐高模型，每一块砖头（简单类型）可以单独存在，但复杂类型则是将这些砖头巧妙地组合起来，形成一个完整的作品。

解决方案

要定义一个XSD复杂类型，我们主要使用

<xs:complexType>

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元素。这个元素是构建结构化数据的核心。它内部可以包含子元素、属性，或者两者兼有。

最基本的形式，一个复杂类型可以什么都不包含，表示一个空元素：

<xs:complexType name="EmptyType"/>

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或者，它可能只包含属性，没有子元素：

<xs:complexType name="ProductAttributeType">
  <xs:attribute name="id" type="xs:string" use="required"/>
  <xs:attribute name="name" type="xs:string"/>
</xs:complexType>

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更多时候，复杂类型会包含子元素。这时，我们需要定义这些子元素的出现顺序、数量和类型。主要有三种内容模型（Content Model）来组织子元素：

<xs:sequence>

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（序列）：子元素必须按照定义的顺序出现。这是最常用的方式。

<xs:complexType name="AddressType">
  <xs:sequence>
    <xs:element name="Street" type="xs:string"/>
    <xs:element name="City" type="xs:string"/>
    <xs:element name="ZipCode" type="xs:string" minOccurs="0"/> <!-- 可选 -->
  </xs:sequence>
  <xs:attribute name="type" type="xs:string" use="optional"/>
</xs:complexType>

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<xs:choice>

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（选择）：在定义的多个子元素中，只能出现一个。

<xs:complexType name="ContactInfoType">
  <xs:choice>
    <xs:element name="Email" type="xs:string"/>
    <xs:element name="Phone" type="xs:string"/>
  </xs:choice>
</xs:complexType>

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<xs:all>

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（全部）：定义的子元素可以以任意顺序出现，但每个元素最多只能出现一次（

maxOccurs

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必须是1）。这个限制其实挺严格的，实际用起来需要特别注意。

<xs:complexType name="PersonDetailsType">
  <xs:all>
    <xs:element name="FirstName" type="xs:string"/>
    <xs:element name="LastName" type="xs:string"/>
    <xs:element name="Age" type="xs:integer" minOccurs="0"/>
  </xs:all>
</xs:complexType>

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除了这些，复杂类型还可以包含简单内容（即元素本身有一个文本值，但同时有属性），这通常通过扩展或限制一个简单类型来实现，并添加属性。

<xs:complexType name="PriceType">
  <xs:simpleContent>
    <xs:extension base="xs:decimal">
      <xs:attribute name="currency" type="xs:string" use="required"/>
    </xs:extension>
  </xs:simpleContent>
</xs:complexType>

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这种定义方式，让

Price

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元素可以像

<Price currency="USD">19.99</Price>

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这样被使用，既有文本内容，又有属性。

XSD复杂类型与简单类型的主要区别是什么？

这可能是初学者最常问的问题之一。在我看来，区分复杂类型和简单类型，核心在于它们能否承载“结构”和“上下文”。

简单类型，顾名思义，它只代表一个原子值。想象一下，一个字符串、一个整数、一个日期，这些都是单一、不可再分的语义单元。它们不能拥有子元素，也不能携带属性。比如，你定义一个

xs:string

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，那么使用这个类型的数据就只能是纯文本，像“Hello World”。它没法告诉你这个“Hello World”是哪种语言，或者它的创建时间。

复杂类型就完全不同了。它是一个容器，一个骨架，可以容纳更多的信息。它能包含子元素，形成层级结构；它能拥有属性，为自身添加元数据或修饰符。例如，一个“地址”简单类型可能只是“北京市朝阳区”，但一个“地址”复杂类型就能分解成

Street

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、

City

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、

ZipCode

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等子元素，甚至可以有一个

type

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属性来指明这是“送货地址”还是“账单地址”。

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说白了，简单类型回答“是什么”，复杂类型则回答“由什么构成”以及“有什么特性”。如果你的数据需要内部结构或者需要携带额外信息（属性），那几乎可以肯定你需要复杂类型。如果只是一个纯粹的值，那么简单类型就足够了，而且更简洁。过度使用复杂类型来表示简单值，反而会增加XML的冗余和解析的复杂性。

如何在复杂类型中实现内容模型（sequence, choice, all）的灵活组合？

在实际的XML Schema设计中，我们很少会遇到一个复杂类型的内容模型仅仅是单一的

sequence

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、

choice

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或

all

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。更多时候，为了描述真实世界中数据的复杂性，我们需要将这些内容模型进行嵌套和组合。这就像是在搭建一个复杂的机械装置，你需要各种零件（元素）以特定的方式组合（sequence），有时还需要在几个可选方案中选择一个（choice）。

最常见的做法是，在一个

<xs:sequence>

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内部，包含其他的

<xs:sequence>

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、

<xs:choice>

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或

<xs:all>

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。

例如，一个订单项（OrderItem）可能包含一个产品信息（ProductInfo），以及一个可选的折扣信息（DiscountInfo），而产品信息本身又可能包含一个产品ID和一个产品名称，或者一个产品SKU。

<xs:complexType name="OrderItemType">
  <xs:sequence>
    <!-- 产品信息，这里用一个choice来表示可以是ID+Name，也可以是SKU -->
    <xs:element name="ProductInfo">
      <xs:complexType>
        <xs:choice>
          <xs:sequence>
            <xs:element name="ProductId" type="xs:string"/>
            <xs:element name="ProductName" type="xs:string"/>
          </xs:sequence>
          <xs:element name="ProductSKU" type="xs:string"/>
        </xs:choice>
      </xs:complexType>
    </xs:element>
    <xs:element name="Quantity" type="xs:positiveInteger"/>
    <xs:element name="UnitPrice" type="xs:decimal"/>
    <!-- 可选的折扣信息，又是一个sequence -->
    <xs:element name="Discount" minOccurs="0">
      <xs:complexType>
        <xs:sequence>
          <xs:element name="Amount" type="xs:decimal"/>
          <xs:element name="Reason" type="xs:string" minOccurs="0"/>
        </xs:sequence>
      </xs:complexType>
    </xs:element>
  </xs:sequence>
</xs:complexType>

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这里我们看到，

OrderItemType

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的顶层是一个

sequence

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。在这个

sequence

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内部，

ProductInfo

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元素又定义了一个匿名的复杂类型，而这个匿名复杂类型内部则是一个

choice

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。这个

choice

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又包含了一个

sequence

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和一个单独的

ProductSKU

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元素。这种嵌套是完全允许的，也是实现灵活数据结构的关键。

需要注意的是，

<xs:all>

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的限制比较多，它内部不能直接包含其他的

sequence

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或

choice

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，只能包含

element

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。如果确实需要

all

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的无序性，并且其内部元素又需要更复杂的结构，你可能需要将这些复杂结构定义为独立的命名复杂类型，然后通过

xs:element

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引用它们。此外，

minOccurs

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和

maxOccurs

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属性在这些嵌套组合中扮演着至关重要的角色，它们精确控制了每个元素或组的出现次数，是实现业务规则的关键。合理利用它们，能让你的Schema既精确又灵活。

复杂类型中的属性定义有哪些高级用法或注意事项？

属性在复杂类型中扮演着为元素提供元数据或修饰符的角色。它们通常用来描述元素的特性，而不是元素的核心内容。除了基本的

name

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和

type

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定义，还有一些高级用法和注意事项，值得我们深思。

```
use
```
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属性：强制性与可选性
- ```
use="required"
```
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  ：属性必须出现。这是最常见的用法，例如一个ID属性。
- ```
use="optional"
```
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  ：属性可有可无。这是默认值，如果你不写
```
use
```
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  ，就默认为
```
optional
```
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  。
- ```
use="prohibited"
```
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  ：属性不允许出现。这在类型扩展或限制时特别有用，可以明确禁止父类型中的某个属性。这在我看来，是Schema设计中一个非常精妙的控制手段，它允许你在继承体系中进行细粒度的属性管理。
```
default
```
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与
fixed
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：预设值与固定值
- ```
default="value"
```
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  ：如果XML实例中没有提供该属性，解析器会自动使用这个默认值。这可以简化XML文档，减少不必要的重复。
- ```
fixed="value"
```
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  ：属性的值必须是这个固定值。如果XML实例提供了不同的值，或者没有提供，都会被视为无效。这在某些常量或版本标识的场景下非常有用，确保数据的一致性。
```
<xs:attribute name="status" type="xs:string" default="active"/>
<xs:attribute name="version" type="xs:string" fixed="1.0"/>
```
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属性组（
```
xs:attributeGroup
```
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）：复用属性集合 当多个复杂类型需要包含相同的属性集合时，我们可以将这些属性定义为一个属性组，然后在需要的地方引用它。这大大提高了Schema的可维护性和复用性，避免了重复定义。
```
<xs:attributeGroup name="CommonAuditAttributes">
  <xs:attribute name="createdBy" type="xs:string"/>
  <xs:attribute name="createdDate" type="xs:dateTime"/>
</xs:attributeGroup>

<xs:complexType name="DocumentType">
  <xs:sequence>...</xs:sequence>
  <xs:attributeGroup ref="CommonAuditAttributes"/>
</xs:complexType>
```
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在我看来，
```
attributeGroup
```
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和元素组（
```
group
```
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）是XSD设计中避免“意大利面条式”代码的关键工具。
属性的类型：引用简单类型 属性的类型通常是简单类型，可以是内置的
```
xs:string
```
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,
```
xs:integer
```
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等，也可以是我们自定义的简单类型。这提供了强大的类型校验能力。
何时使用属性，何时使用子元素？ 这是一个经典的XML设计哲学问题，坦白说，没有绝对的答案，但有一些经验法则：
- 属性： 通常用于描述元素的元数据、标识符或修饰符，这些信息通常是元素的“次要”内容，且不具备复杂的内部结构。例如，
```
id
```
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  、
```
type
```
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  、
```
unit
```
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  、
```
currency
```
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  等。它们通常是单一值。
- 子元素： 用于表示元素的核心内容，或者那些本身具有复杂结构、需要进一步分解的信息。如果信息可能出现多次、有顺序要求，或者本身就是一段文本，通常更适合作为子元素。
- 我的个人偏好： 如果一个信息在概念上是元素“自身”的一个特性，并且是原子性的，我会倾向于用属性。如果它更像是元素“内部”的一个组成部分，或者可能未来会扩展得更复杂，我会用子元素。例如，一个
```
Product
```
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  元素的
```
name
```
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  可能是一个子元素，因为它代表产品的主要标识；但
```
Product
```
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  的
```
status
```
  登录后复制
  （比如
```
active
```
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  或
```
inactive
```
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  ）可能是一个属性，因为它修饰了产品的当前状态。