XMLスキーマ

XMLスキーマとは、XML文書のスキーマ定義を行うスキーマ定義言語です。DTDと異なり、XMLスキーマはXMLの文法に則って記述します。その使い方とサンプルをご紹介します。

XMLスキーマのルート要素はschemaであり、名前空間の接頭辞xsdを付けて、xsd:schemaと表記される。

xsd:schema 要素の開始タグと終了タグがそれぞれXMLスキーマ定義の開始と終了を意味します。

<?xml version="1.0" encoding="Shift_JIS" ?>
<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
  <-- スキーマ定義 -->
</xsd:schema>

名前空間

XMLスキーマの名前空間URIは「http://www.w3.org/2001/XMLSchema」である。

xmlns属性で接頭辞を定義することにより、各要素に名前空間を表す任意の接頭辞を付けることができるが、XMLスキーマの接頭辞は慣習的に xsd 又は xs という接頭辞にすることが多い。

要素

XMLスキーマの要素を次の表に示す。

XMLスキーマの要素
要素	説明
schema	XMLスキーマのルート要素
element	要素の定義
attribute	属性の定義
complexType	複合型の定義
sequence	要素の順序の定義
choice	要素の択一の定義
annotation	コメント
appinfo	システムが参照するコメント
documentation	人間が参照するコメント
extension	単純型に属性持たせる。
restriction	データ型に制限を加える。
attribute	属性グループを定義する。

schema

XMLスキーマのルート（最上位）要素です。開始タグ <xsd:schema> がXMLスキーマ定義の開始、終了タグ </xsd:schema> がXMLスキーマ定義の終了を表します。開始タグと終了タグの間に要素（エレメント）や属性（アトリビュート）の定義を記述します。

（子要素を含まない）要素の定義は xsd:element 、属性の定義は xsd:attribute で行います。複数の子要素を含む要素は xsd:complexType で行います。

属性

schema要素の属性
Attribute	Description
blockDefault	指定した派生型を持つcomplexTypeが継承したcomplexTypeの代わりに使用されないようにする。
targetNamespace	このスキーマで定義する言語の名前空間をURIで指定する。
xmlns[:`prefix`]	XMLスキーマの名前空間をURIで指定する。

親要素

なし

子要素

element、complexType、annotation、import、group、simpleType、attributeGroup

例

<?xml version="1.0" encoding="Shift_JIS" ?>
<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
  <xsd:element name="book" type="BookType"/>
  <xsd:complexType name="BookType">
    <xsd:element name="author" type="xsd:string"/>
    <xsd:element name="price" type="xsd:int"/>
    <xsd:attribute name="isbn" type="xsd:string" use="required"/>
  </xsd:complexType>
</xsd:schema>

element

要素（エレメント）を定義します。

書式

<xsd:element name=" string " type=" string " minOccurs=" number " maxOccurs=" number " />

属性

name: 属性には要素名を指定する。
type: データ型として、組み込みデータ型または複合型( xsd:complexType )を指定します。
maxOccurs: 最大出現回数を指定します。maxOccursを省略すると"1"を指定したものとみなされます。出現回数の上限をなくす場合は maxOccurs="unbounded" と指定します。
minOccurs: 最少出現回数を指定します。minOccursを省略すると"1"を指定したものとみなされます。"0"を指定すると省略可能な要素となります。

例

<xsd:element name="data">
<xsd:complexType>
  <xsd:element name="name" type="xsd:string" minOccurs="2" maxOccurs="unbounded"/>
</xsd:complexType>
</xsd:element name="data">

attribute

XMLスキーマのattribute要素は、属性を定義する要素である。

属性

type

データ型として、組み込みデータ型または複合型(complexType)を指定する。

use

定義した属性が必須かどうかを次の値の中から指定します。

attributeのuse属性
値	説明
required	必須
optional	省略可能（規定値）
prohibited	存在を禁止

default

use属性がoptional の場合、省略時のデフォルト値を指定します。default 属性と fixed 属性は併用できません。

fixed

固定値を指定します。default属性とfixed属性は併用できません。

親要素

attributeGroup、extension、restriction

例

複合型(complexType)の要素 book に属性 isbn を定義する例を示します。

<?xml version="1.0" encoding="Shift_JIS" ?>
<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
  <xsd:element name="book" type="BookType"/>
  <xsd:complexType name="BookType">
    <xsd:element name="author" type="xsd:string"/>
    <xsd:element name="price" type="xsd:int"/>
    <xsd:attribute name="isbn" type="xsd:string" use="required"/>
  </xsd:complexType>
</xsd:schema>

<xs:complexType name="foo">
  <xs:element name="bar" type="xs:string"/>
  <xs:attribute name="baz" type="xs:string" use="optional" default="qux"/>
</xs:complexType name="foo">

<xs:complexType name="quux">
  <xs:element name="foobar" type="xs:string"/>
  <xs:attribute name="baz" type="xs:string" use="optional" default="qux"/>
</xs:complexType name="foo">

あらかじめ定義した属性をrefで参照することもできる。上記のサンプルは次のような書き方もできる。

<xs:attribute name="baz" type="xs:string" use="optional" default="qux"/>

<xs:complexType name="foo">
  <xs:element name="bar" type="xs:string"/>
  <xs:attribute ref="baz"/>
</xs:complexType name="foo">

<xs:complexType name="quux">
  <xs:element name="foobar" type="xs:string"/>
  <xs:attribute ref="baz"/>
</xs:complexType name="foo">

complexType

複合型を定義します。複合型は複数の子要素を含む変数型で、組み込み変数型の子要素や他の複合型の子要素を持つことができます。

複合型に複数の子要素を定義したとき、その子要素の出現順序は順不同です。例えば、 XMLスキーマで複合型 book の子要素として title と author の2つの子要素を持つように定義した場合、実際のXMLデータで title と author のどちらの子要素が先に出現しても構いません。子要素の順番まで決めたい場合は xsd:sequence で子要素の出現順序を定義します。

書式

<xsd:complexType name="名前"> 1つ以上の要素定義 </xsd:complexType>

属性

name: 複合型に付ける名前を指定します。

例

次に xsd:complexType を使用したXMLスキーマの例を示します。

<?xml version="1.0" encoding="Shift_JIS" ?>
<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
  <xsd:element name="book" type="BookType"/>
  <xsd:complexType name="BookType">
    <xsd:element name="author" type="xsd:string"/>
    <xsd:element name="price" type="xsd:int"/>
    <xsd:attribute name="isbn" type="xsd:string" use="required"/>
  </xsd:complexType>
</xsd:schema>

上記の例では、子要素authorと子要素priceを持つ複合型 BookType を定義しています。

sequence

xsd:sequence は、要素の順番を定義します。開始タグと終了タグの間の要素定義は、記述された順序性を保ちます。開始タグと終了タグの間に要素（エレメント）定義があれば、その定義された順番を保ちます。

書式

<xsd:sequence> ... </xsd:sequence>

例

<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
<xsd:element name="address" type="AddressType" />
  <xsd:ComplexType name="AddressType" />
    <xsd:sequence>
      <xsd:element ref="address" />
      <xsd:element ref="name" />
    </xsd:sequence>
  <xsd:element name="text" type="xsd:string" />
<xsd:element name="number" type="xsd:int" />

choice

開始タグ <xsd:choice> と終了タグ </xsd:choice> の間で定義された複数の要素のうち、ひとつだけ存在を許します。

書式

<xsd:choice> ... </xsd:choice>

使用例

<xsd:complexType name="AccountNo">
  <xsd:choice>
    <xsd:element name="bank" type="xsd:string" />
    <xsd:element name="postalSaving" type="xsd:string" />
  </xsd:choice>
</xsd:complexType>

annotation

XMLスキーマのannotation要素は、XMLスキーマ文書内にコメントを入れるための要素である。

属性

annotationの属性
属性	説明
xmlns	XMLスキーマの名前空間をURIで指定する。接頭辞を指定している場合は省略できる。

子要素

appinfo、documentation

サンプル

<xs:annotation>
  <xs:appinfo>foo</xs:appinfo>
  <xs:documentation>サンプルです。</xs:documentation>
</xs:annotation>

appinfo

XMLスキーマのappinfo要素は、システムが参照するためのコメントを記述する要素である。

属性

annotationの属性
属性	説明
xmlns	XMLスキーマの名前空間をURIで指定する。接頭辞を指定している場合は省略できる。

親要素

annotation

子要素

なし

documentation

XMLスキーマのdocumentation要素は、人間が参照するためのコメントを記述する要素である。

属性

annotationの属性
属性	説明
source	より詳細なドキュメントの場所を表すURIを指定する。
xmlns	XMLスキーマの名前空間をURIで指定する。接頭辞を指定している場合は省略できる。

親要素

annotation

子要素

なし

サンプル

<xs:annotation>
  <xs:appinfo>foo</xs:appinfo>
  <xs:documentation source="http://itref.fc2web.com/xml/xmlschema.html">サンプルです。</xs:documentation>
</xs:annotation>

組み込みデータ型

組み込みデータ型の一覧を以下に示します。

XMLスキーマの組み込みデータ型
型名	説明
anyURI	URI
base64Binary	バイナリデータ。Base64方式
boolean	true/false
byte	１バイトの整数
date	日付
datetime	日付＋時刻
decimal	10進数
double	64ビットの浮動小数点数
duration	特定期間の時間
ENTITIES	複数のエンティティ
ENTITY	エンティティ
float	32ビットの浮動小数点数
gDay	日付
gMonth	月
gMonthDay	日付
gYear	年
gYearMonth	年＋月
hexBinary	バイナリデータ。Base64方式16進
ID	識別子
IDREF	識別子への参照
IDREFS	複数の識別子への参照
int	４バイトの整数
integer	整数
language	xml:langの属性値
long	８バイトの整数
Name	XML1.0の名前
NCName	名前空間名の接頭辞以下
negativeInteger	負の整数
NMTOKEN	名前トークン
NMTOKENS	複数の名前トークン
nonNegativeInteger	負でない整数
nonPositiveInteger	正でない整数
normalizedString	復帰・改行・タブなし文字列
NOTATION	記法属性
positiveInteger	正の整数
QName	名前空間名
short	２バイトの整数
string	文字列
time	時刻
token	改行・タブ・半角スペースなしトークン文字列
unsignedByte	１バイトの正の整数。
unsignedInt	４バイトの正の整数
unsignedLong	８バイトの正の整数
unsignedShort	２バイトの正の整数

組み込みデータ型は xsd:element や xsd:attribute などの type 属性に指定することができます。

次に組み込みデータ型を使用したXMLスキーマの例を示します。

<?xml version="1.0" encoding="Shift_JIS" ?>
<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
  <xsd:element name="book" type="BookType"/>
  <xsd:complexType name="BookType">
    <xsd:element name="author" type="xsd:string"/>
    <xsd:element name="price" type="xsd:int"/>
    <xsd:attribute name="isbn" type="xsd:string" use="required"/>
  </xsd:complexType>
</xsd:schema>

上記の例では、文字列型の要素authorと4バイト整数型の要素priceを定義しています。

XMLスキーマインスタンス

XMLスキーマインスタンスでは、XMLインスタンスで使用する4つの属性を定義している。

XMLスキーマインスタンスの名前空間URIは「http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance」である。

xmlns属性で接頭辞を定義することにより、各要素に名前空間を表す任意の接頭辞を付けることができるが、XMLスキーマインスタンスの接頭辞は慣習的に xsi という接頭辞にすることが多い。

XMLスキーマインスタンスには、次の属性がある。

nil: 要素にコンテンツが不足している場合はtrueを指定する。
noNamespaceSchemaLocation: 対象の名前空間が無いスキーマドキュメントをインスタンスドキュメントに関連付ける。
schemaLocation: 対象の名前空間を持つスキーマドキュメントをインスタンスドキュメントに関連付ける。
type: 要素の型を指定する。