XSD的xs:key和xs:keyref怎么实现主键外键约束

xs:key和xs:keyref是在XSD中实现XML实例内引用完整性验证的机制，非数据库主外键；xs:key定义作用域内唯一非空标识，xs:keyref强制字段值匹配某xs:key值，二者均受限于作用域、简单XPath及单文档约束。

xs:key 和 xs:keyref 是 XSD 中用于在 XML 文档内实现“类主键-外键”约束的机制，但要注意：它们**不是数据库意义上的主外键**，而是在 XML 实例验证阶段强制要求的引用完整性检查，不涉及存储或执行逻辑。

xs:key 定义唯一标识（类似主键）

它声明某个元素（或属性）的值在整个文档范围内必须唯一，且非空。常用于标记“可被引用的主标识”。

• 必须放在 <element></element> 或 <complextype></complextype> 内的 <unique></unique>、<key></key> 或 <keyref></keyref> 中（推荐用 <key></key> 表示主标识）
• 作用域是其所在元素及其所有后代（即“当前作用域”），不是整个文档全局——这点容易误解
• 用 <selector></selector> 指定候选元素范围，用 <field></field> 指定提取哪个字段（支持 XPath 表达式，但仅限一级路径如 @id 或 name）

示例：为每个 <book></book> 定义唯一 isbn：

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<xs:key name="bookKey">
  <xs:selector xpath="book"/>
  <xs:field xpath="@isbn"/>
</xs:key>

xs:keyref 建立引用关系（类似外键）

它声明某元素/属性的值，必须匹配某个 xs:key（或 xs:unique）定义的值，从而形成引用约束。

• refer 属性必须指向一个已定义的 xs:key 或 xs:unique 的 name
• 它的 <selector></selector> 范围和 <field></field> 路径，要能提取出待校验的“外键值”
• 被引用的 xs:key 必须在同一作用域或更外层作用域中定义（不能在子作用域里定义 key 再在外层 keyref 引用）

示例：让 <order></order> 中的 bookIsbn 引用上面定义的 bookKey：

<xs:keyref name="orderBookRef" refer="bookKey">
  <xs:selector xpath="order"/>
  <xs:field xpath="@bookIsbn"/>
</xs:keyref>

关键限制与常见陷阱

• 不支持跨文档引用：所有 key/keyref 必须在同一 XSD 文件中定义，且目标元素必须在同一个 XML 实例中存在
• XPath 表达式能力有限：只支持 @attr、element、element/@attr 这类简单路径，不支持函数（如 string()）、轴（如 ../）或谓词复杂条件
• 作用域易错：key/keyref 只对 <selector></selector> 选中的元素及其后代生效；若把 key 定义在局部 complexType 里，那它只管该类型实例内部，无法被父级 keyref 引用
• 空值不通过：key 字段值为空（包括空白字符串）会导致验证失败，所以确保被 key 约束的属性/元素有值

实际使用建议

• 优先将 key/keyref 放在顶层 <element></element>（对应根元素）内，保证最大作用域
• 给 key 和 keyref 起清晰名字，如 user_id_key、order_user_ref，便于维护
• 用支持 XSD 1.0 验证的工具测试（如 xmllint、Oxygen、Java 的 SchemaFactory），注意多数解析器默认不启用 identity constraint 检查，需显式开启
• 别指望它替代数据库约束：它只做静态结构验证，不保证运行时一致性，也不参与查询优化

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