XML和Schema中xmlns，targetNamespace和xsi:schemaLocation的关系和作用

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XML的命名空间：

在w3c的官方说法中，命名空间提供了避免元素命名冲突的作用，即相同的元素名称表示不同含义的情况。
这里就不再举例详细说明了，在网上很容易找到。如果要避免重名的冲突，那很明显的，在xml文档中就可以出现多个不同的命名空间。
命名空间的语法：
xmlns:namespace-prefix=”namespaceURI”
当命名空间被定义在元素的开始标签中时，所有带有相同前缀的子元素都会与同一个命名空间相关联，前缀可以看做是命名空间的一个别名；

xmlns：是默认命名空间。如果不加前缀(namespace-prefix)，即为默认命名空间，指定使用该命名空间的元素及子元素只要不加其他前缀，就都是默认命名空间的元素。

XML Schema：

XML Schema是定义 XML文档的合法构建模块，即定义xml文档中可以出现哪些元素、属性、元素之间的关系、顺序、元素的数量、元素或属性的类型和值的范围等等，是对xml文档的一种约束方式。

不过xsd(XML Schema Definition，即XML Schema定义)文档本身也是使用XML语言来写的。所以它也具有xmlns的属性。

下面给出一个简单的xsd文档：

book.xsd

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" 
		targetNamespace="http://www.example.org/book"
		xmlns="http://www.example.org/book" 
		elementFormDefault="qualified">
	
	<xs:element name="books" type="booksType"/>
	<xs:complexType name="booksType">
		<xs:sequence>
			<xs:element name="book" type="bookType" maxOccurs="unbounded"/>
		</xs:sequence>
	</xs:complexType>
	<xs:complexType name="bookType">
		<xs:sequence>
			<xs:element name="name" type="xs:string"/>
			<xs:element name="author" type="xs:string"/>
			<xs:element name="price" type="priceType"/>
		</xs:sequence>
		<xs:attribute name="id" type="xs:string" use="required"/>
	</xs:complexType>
	<xs:simpleType name="priceType">
		<xs:restriction base="xs:decimal">
			<xs:minExclusive value="0"/>
			<xs:maxInclusive value="500"/>
		</xs:restriction>
	</xs:simpleType>
	
</xs:schema>

targetNamespace：

该属性声明了本XML Schema文档中定义的元素是属于targetNamespace属性指定的命名空间(URI)下的。

有一个现象，在很多xsd文档中会发现，xmlns和targetNamespace指定的命名空间值(URI)是一样的，但其实他们之间的关系并不是固定的。为什么这样说呢？

因为
targetNamespace声明了在该xsd文档下定义的元素属于该命名空间，而
xmlns的作用仅仅是指定默认命名空间。

但是，如果在eclipse或idea等IDE工具里，一个xmlns和targetNamespace的URI相同的xsd文档（比如上面给出的book.xsd），将xmlns或targetNamespace修改的不一致，会发现IDE在该xsd文档引用自定义的元素时会报错，如下图，是将上面的文档的targetNamespace修改为“http://www.example.org/book_modify”。

这么一看它们之间看起来好像又有关联？

其实是因为当默认命名空间xmlns和targetNamespace指定的命名空间一致时，在默认命名空间下使用的元素(如：type=”booksType”)是属于targetNamespace命名空间下的。所以在这种情况下，当只是修改xmlns或者targetNamespace，使两者不一致时，IDE工具会发现在xmlns引用的命名空间下找不到该元素的定义的错误。

当然，也可以将默认命名空间xmlns和targetNamespace给定不一样的值，用另外加了前缀的命名空间引用targetNamespace的命名空间下的元素，这样在使用targetNamespace下定义的元素时需要加上该前缀。如下：

book_modify.xsd

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" 
		xmlns="http://www.example.org/other" 
		targetNamespace="http://www.example.org/book"
		xmlns:bo="http://www.example.org/book"
		elementFormDefault="qualified">
	<!-- 
		将xmlns定义为其他值。
		增加新的命名空间xmlns:bo="http://www.example.org/book"，其值是targetNamespace的URI。
		这样，要是使用在targetNamespace下定义的元素，需要使用前缀bo。
	-->
	<xs:element name="books" type="bo:booksType"/><!-- 使用了bo前缀 -->
	<xs:complexType name="booksType">
		<xs:sequence>
			<xs:element name="book" type="bo:bookType" maxOccurs="unbounded"/><!-- 使用了bo前缀 -->
		</xs:sequence>
	</xs:complexType>
	<xs:complexType name="bookType">
		<xs:sequence>
			<xs:element name="name" type="xs:string"/>
			<xs:element name="author" type="xs:string"/>
			<xs:element name="price" type="bo:priceType"/><!-- 使用了bo前缀 -->
		</xs:sequence>
		<xs:attribute name="id" type="xs:string" use="required"/>
	</xs:complexType>
	<xs:simpleType name="priceType">
		<xs:restriction base="xs:decimal">
			<xs:minExclusive value="0"/>
			<xs:maxInclusive value="500"/>
		</xs:restriction>
	</xs:simpleType>
	
</xs:schema>

XML中使用Schema实例：

这里先给出一个使用book.xsd来约束的xml文件

books.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<books xmlns="http://www.example.org/book"
	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
	xsi:schemaLocation="http://www.example.org/book book.xsd">
	<book id="1001">
		<name>Thinking in Java</name>
		<author>Bruce Eckel</author>
		<price>86.4</price>
	</book>
	<book id="1002">
		<name>Head First 设计模式</name>
		<author>Freeman</author>
		<price>64.2</price>
	</book>
	<book id="1003">
		<name>深入理解Java虚拟机</name>
		<author>周志明 </author>
		<price>59.2</price>
	</book>
</books>

在xml文档中，经常看到 xmlns:xsi=”http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance”这样的命名空间，那它有什么作用呢？

它的作用是告知xml文档解析器，用某个schema实例来验证该xml文档。而且该命名空间的URI

“http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance”是一个固定值，这个URI指向一个xsd文档，该xsd的targetNamespace的值就是这个URI。同时在xsd中定义了四个属性，其中有一个属性的名称为：schemaLocation，这个属性在xml文档中也经常用到，如上面的例子中

xsi:schemaLocation="http://www.example.org/book book.xsd"

xsi:schemaLocation的作用：

其语法是：schemaLocation=“{namespaceURI}   {xsd名称}”

前缀xsi是自定义的，不过现在大家都习惯了这个官方的习惯。

其作用是告知解析器，schemaLocation指定的命名空间下的元素要用该xsd的schema来约束。就像该属性的名称的字面意义，确定schema的定位。

但是，如果要让该schema起到作用，需要在xml中使xmlns的URI和该xsd文档的targetNamespace的URI相同。且在schemaLocation中，namespaceURI的值一定要和该xmlns相同，也就是和xsd文件的targetNamespace相同，这样，解析器才能准确的知道在该xmlns下的元素要遵循哪个schema。当然也可以在xmlns后加命名空间的前缀，在该前缀修饰的元素需要遵循该schema的规范。例如：

books_modify.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<m:books xmlns:m="http://www.example.org/book"
	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
	xsi:schemaLocation="http://www.example.org/book book.xsd">
	<m:book id="1001">
		<m:name>Thinking in Java</m:name>
		<m:author>Bruce Eckel</m:author>
		<m:price>86.4</m:price>
	</m:book>
	<m:book id="1002">
		<m:name>Head First 设计模式</m:name>
		<m:author>Freeman</m:author>
		<m:price>64.2</m:price>
	</m:book>
	<m:book id="1003">
		<m:name>深入理解Java虚拟机</m:name>
		<m:author>周志明 </m:author>
		<m:price>59.2</m:price>
	</m:book>
</m:books>

代码在GitHub：https://github.com/likun0121/xmlandschema

参考链接：

https://stackoverflow.com/questions/18475865/targetnamespace-and-xmlns/18476480

https://stackoverflow.com/questions/2615892/is-xmlnsxsi-http-www-w3-org-2001-xmlschema-instance-a-special-case-in-xml

https://blog.csdn.net/yangyuge1987/article/details/59536964

https://stackoverflow.com/questions/5875021/what-is-the-use-of-xsischemalocation

https://stackoverflow.com/questions/16960038/error-while-parsing-xsd-using-xjc