第2章 XML文档类型定义_Web Services应用开发-QQ阅读男生历史网

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第2章 XML文档类型定义

本章目标

■ 了解DTD的作用

■ 掌握内部DTD的使用

■ 掌握外部DTD的使用

■ 掌握DTD的文档结构

■ 掌握DTD中不同类型元素的定义及使用

■ 掌握DTD中各种属性的定义及使用

■ 掌握DTD中实体的定义及使用

学习导航

任务描述

【描述2.D.1】

创建并使用内部DTD规范XML文档。

【描述2.D.2】

创建并使用外部DTD规范XML文档。

【描述2.D.3】

创建并使用带属性的DTD，演示CDATA的使用。

【描述2.D.4】

创建并使用带NMTOKEN属性的DTD，演示NMTOKEN的使用。

【描述2.D.5】

创建并使用带ID属性的DTD，演示ID的使用。

【描述2.D.6】

创建并使用带IDREF（IDREFS）属性的DTD，演示IDREF的使用。

【描述2.D.7】

创建并使用带枚举类型属性的内部DTD，演示枚举类型的使用。

【描述2.D.8】

创建并使用带自定义实体的内部DTD，演示自定义实体的使用。

2.1 DTD概述

XML的精髓在于“无障碍”数据交换和数据共享，编写格式良好的XML文档，使其他用户能够理解符合我们创建的XML词汇表（包括元素及属性等）的文档结构，须通过某种通用的方式说明词汇表的语法规则。为此，XML1.0提供了一种机制——文档类型定义（Document Type Definition，DTD），并将其作为规范的一部分。DTD使用正式的语法定义XML文档的结构和允许值。

2.1.1 DTD简介

XML的最大灵活性在于允许用户制定基于信息描述、体现数据之间逻辑关系的自定义标记，确保文档具有较强的易读性、清晰的语义和易检索性。因此，一个完全意义上的XML文档不仅仅是“Well Formed”（格式良好的），而且还应该是使用了一些自定义标记的“Validating XML”（有效的）文档，即它必须遵守文档类型定义DTD中已声明的各种规定。文档类型定义DTD，用来描述XML文档的结构。DTD定义了XML文档中可用的合法元素，并且定义了可以在文档中存在的元素、元素可以具有的属性、元素的层次结构，以及元素在整个文档中出现的顺序。简而言之，DTD规定了一个语法分析器以解释一个“Validating XML”文档所需要知道的所有规则的细节。

DTD可以看做是一个或多个XML文件的模板，这些XML文件中的元素、元素的属性、元素的排列方式/顺序、元素能够包含的内容等，都必须符合DTD中的定义。XML文件中的元素（标记）是根据应用的实际情况来创建的。想要创建一份完整性高、适应性广的DTD是非常困难的，因为各行各业都有他们自己的行业特点，所以DTD通常是以某种应用领域为定义的范围，如：生产、医学、工商、金融。DTD定义的元素涵盖范围越广泛，它就越复杂。

引入DTD的优势如下所示。

引入DTD，每个XML文件可以携带一个自身格式的描述。

■ 引入DTD，不同组织的人可以使用一个通用DTD交换数据，应用程序可以使用一个标准DTD校验从外部世界接收来的XML数据是否有效。

■ 引入DTD，便于在网络上进行数据的共享和交互。例如，两个相同行业不同地区的人使用同一个DTD文件作为文档的创建规范，那么他们的数据就很容易交换和共享。网络上其他用户补充的数据，只需要根据公用的DTD规范来建立即可。

目前，针对不同的行业和应用，已经有数量众多的写好的DTD文件可以利用，这些DTD文件已经建立了通用的元素和标签规则。用户无须重新创建，只要在这些DTD文件的基础上加入特定的新元素即可。当然，用户也可以创建自己的DTD。

2.1.2 DTD声明

DTD是与XML文档相关的。通常，XML文档中通过DOCTYPE声明将XML与DTD建立关联的指令，当验证有效性的解析器读到该指令时，它获取相应的DTD，并根据其中定义的规则对文档进行校验。

DOCTYPE声明由以下部分组成：关键字、文档的根元素名称、可选的外部标记符，以及可选的标记声明块。外部标记符用于外部DTD（外部子集）的命名和定位，标记声明块是由标记声明（内部子集）构成的。

DOCTYPE声明语法示例如下：

<?xml version="1.0" standalone="no" encode="UTF-8"?>
<!DOCTYPE  Catalog ...>
<Catalog >

第2行中使用“<!DOCTYPE>”标记，该标记就是DOCTYPE声明，说明该文档的第一个元素（根元素）是Catalog，省略号“…”隐藏了DOCTYPE声明的其余部分。

XML规范定义了两种DOCTYPE声明的方法。

内部DTD声明：在DOCTYPE声明体中直接定义内部标记子集。

■ 外部DTD声明：用户可以在独立的DTD文件中提供外部标记子集声明，再通过DOCTYPE声明将其引入。

这两种声明方式可以同时使用。

注意 DOCTYPE声明必须位于XML声明之后，且在任何文档元素之前。但是，XML声明和DOCTYPE声明之间可以插入注释和处理指令。

2.1.3 内部DTD

可以使用“<!DOCTYPE[.....]>”语句在XML文档序言部分声明DTD文档的定义，引入内部DTD的XML文档的语法结构如下：

<?xml version = "1.0" encoding="GB2312"?>
<!DOCTYPE element-name[
元素描述
]>
<!--文档数据区.......-->

其中：

<!DOCTYPE：表示开始设定DTD，注意DOCTYPE必须大写。

■ element-name：指定此DTD的根元素的名称，一个XML文件只能有一个根元素。注意，如果XML文档使用了DTD，那么文件中的根元素就在这里指定。

■ [ ]>：在[ ]标记里面定义XML文件中使用的元素，然后用“>”结束DTD的定义。

下述代码用于实现任务【描述2.D.1】，创建并使用内部DTD规范XML文档。

【描述2.D.1】 student_1.xml

1.<?xml version="1.0" encoding="GB2312"?>
2.<!DOCTYPE students [
3.<!ELEMENT students (student)+>
4.<!ELEMENT student (name,age,tel)>
5.<!ELEMENT name (#PCDATA)>
6.<!ELEMENT age (#PCDATA)>
7.<!ELEMENT tel (#PCDATA)>
8.]>
9.<students>
10.   <student>
11.       <name>Tom</name>
12.       <age>14</age>
13.       <tel>88889999</tel>
14.   </student>
15.</students>

上述文档是一个格式良好，并且有效（满足DTD校验）的XML文档，其中：

* 第1行代码是一个XML声明，表示文档遵循的是XML的1.0版的规范。

* 第2～8行即为内部DTD的定义内容。这个内部DTD中，定义了名为students的元素是XML文档中的根元素，此根元素拥有至少一个student子元素，子元素student有name、age和tel三个子元素。name、age和tel元素都为“#PCDATA”类型。

注意在进行DTD书写时，特别注意元素定义时，需要在元素名称和内容之间加空格隔开，如：“<!ELEMENT students”和“(student)+>”之间要通过空格隔开。

2.1.4 外部DTD

外部DTD是一个独立于XML文档的文件，实际上也是一个文本文件，只是使用.dtd作为文件扩展名。外部DTD独立于XML文档，所以它可以供多个XML文件使用，就像用同一个模板可以写出多个不同内容的文件一样。

使用外部DTD的好处是：它可以方便高效地被多个XML文档所共享。只要写一个DTD文档，就可以被多个XML文档所引用。

除了没有内部DTD中的<!DOCTYPE [.....]>语句外，外部DTD的创建方式、语法和内部DTD是一样的。XML文档使用DTD文件的声明语句来引用创建好的外部DTD文件，此语句必须位于XML文档的文件序言区，并且要紧跟在XML声明语句后面，DTD文件的声明语句格式如下：

<!DOCTYPE type-of-doc SYSTEM/PUBLIC "dtd-name">

具体介绍如下所示。

* <!DOCTYPE：是指要定义一个DOCTYPE。

* type-of-doc：指定文档类型的名称，由用户自己定义，通常与使用这个DTD文件的XML文档的根元素名称一致。

* SYSTEM/PUBLIC：这两个参数只用其一。SYSTEM是指文档使用的是私有的外部DTD文件，这个关键字主要用于引用一个作者或组织所编写的众多XML文档中通用的DTD；而PUBLIC则指文档调用一个公用的外部DTD文件，此外部DTD文件经过了公开讨论，即一个由权威机构制定的、提供给特定行业或公众使用的DTD。

* dtd-name：是存放DTD文件的地址和名称。

综上所述，可以这样理解引入外部DTD的XML文档的结构，即：

< ?xml version = "1.0"?>
<!DOCTYPE 根元素名 SYSTEM/PUBLIC "外部DTD文件名及其位置">
<!--文档数据区.......-->

下述代码用于实现任务【描述2.D.2】，创建并使用外部DTD规范XML文档。

定义外部DTD文档内容如下所示。

【描述2.D.2】 student_2.dtd

<?xml version="1.0" encoding="GB2312"?>
<!ELEMENT students (student+)>
<!ELEMENT student (name,age,tel*)>
<!ELEMENT name (#PCDATA)>
<!ELEMENT age (#PCDATA)>
<!ELEMENT tel (#PCDATA)>

关联外部DTD文件的XML的总体代码如下：

【描述2.D.2】 student_2.xml

<?xml version="1.0" encoding="GB2312"?>
<!DOCTYPE students SYSTEM "student_2.dtd">
<students>
    <student>
        <name>Tom</name>
        <age>14</age>
        <tel>88889999</tel>
    </student>
</students>

上述代码中，第2行代码的作用就是将外部DTD文件student_2.dtd应用于此XML文档。

2.2 DTD语法

DTD是保证XML文档有效性的方法之一，可使XML解析器通过比较XML文档和DTD文件来确定文档是否符合规范、元素和标签使用是否正确等。一个DTD文档包含：元素的定义规则、元素间关系的定义规则、元素可使用的属性以及可使用的实体或符号规则等。DTD文件也是一个ASCII的文本文件，后缀名为.dtd。

2.2.1 元素声明

元素是XML的核心与灵魂，它包含了实际的文档信息，并指出了这些信息的逻辑结构。元素以树形分层机构排列，可以嵌套在其他元素中。

在DTD中，元素类型是通过ELEMENT标记声明的。除了关键字，标记还提供所声明类型的名称和内容规范。正如第1章所述，元素类型名要遵守XML对名称的限制。名称可以是字母、数字，也可以使用标点符号，如：冒号（:）、下画线（_）、连字符（-）和句点（.）。然而，名称不能以数字开头。它的第一个字符只能是字母、下画线或冒号。

注意虽然名称中可以使用冒号，但是鉴于后面即将介绍的命名空间，最好避免在元素名称中使用冒号。

DTD中使用元素类型声明ETD（Element Type Declaration）来声明所有有效的文档元素。其语法结构如下：

<!ELEMENT element-name element-definition>

具体介绍如下所示。

* <!ELEMENT：表示开始元素设置，注意此处ELEMENT关键字必须是大写。

* element-name：表示要设置的元素的名称。

* element-definition：指明要对此元素进行怎样的定义，就是说<元素>...</元素>之间能够包含什么内容，是其他元素还是一般性的文字。

XML中按元素的内容（element-definition）可以将元素划分为五类，不同类型的元素使用DTD进行定义时的语法如下。

1.ANY类型

如果不需要对元素的内容进行限制，可以在DTD中使用ANY元素类型。定义方式为：

<!ELEMENT element-name ANY>

XML文档里该元素中可以包含任何在DTD中定义的元素内容。建议一般只把文档的根元素规定为ANY类型。将根元素设为ANY类型后，元素出现的次数和顺序不受限制。

注意为了增强可读性，每个元素定义通常占据单独的一行。

2.EMPTY类型

EMPTY元素类型。定义方式为：

<!ELEMENT element-name EMPTY>

这类元素在XML文档中使用空元素标记，即元素中没有内容，不能包含子元素和文本，但可以有属性。例如，对于下面的DTD定义：

<!ELEMENT student EMPTY>

以下这个元素是合法的：

<student name="Jack" age="16"/>

而下面这些元素的定义就是非法的，因为此元素应该为空元素，既不能有内容也不能有子元素：

<student>Jack</student>
<student><name>Jack</name></student>

3.#PCDATA类型

#PCDATA类型的元素（纯文本元素，或称简单元素）可以包含任何字符数据，但是不能在其中包含任何子元素。PCDATA代表字符数据，为防止与关键字混淆，需加“#”前缀。其定义方式为：

<!ELEMENT element-name (#PCDATA)>

下面的DTD定义说明name只能包含字符数据，即非标记文本，并且它不能包含自己的子元素：

<!ELEMENT name (#PCDATA)>

下面这些元素定义都是合法的：

<name>Jack</name>
<name>2008</name>
<name>123.456</name>

因为XML不会去检查PCDATA的内容，只要是文本就可以。但下面的元素定义是非法的：

<name>
    <firstname>White</firstname>
    <lastname>Smith</lastname>
</name>

4.父元素类型

父元素类型只能包含子元素，并且这些子元素外没有文本。这类元素在DTD中通过正则表达式规定子元素出现的顺序和次数。语法分析器将这些正则表达式与XML文档内部的数据模式相匹配，从而判断该文档是否是有效的XML。表2-1列出了在DTD中用到的正则表达式的元组运算符。

表2-1 正则表达式的元组运算符

表2-2通过示例介绍了上述元组运算符的用法。

表2-2 用法示例

对于下述DTD定义：

<!ELEMENT students (student+)>
<!ELEMENT student (name,age,tel*)>

表明：

students元素是父元素，它可以有至少一个student子元素（由“+”表示）；student元素必须有一个name元素、一个age元素、零个或多个tel元素（由“*”表示），而且name、age、tel出现的次序必须一致。

5.混合元素类型

混合元素类型是包含子元素和文本数据的混合体，混合元素的定义方式为：

<!ELEMENT 元素名 (#PCDATA | element-name1 | element-name2 | ……)*>

对于下述DTD定义就是一个混合元素：

<!ELEMENT students (#PCDATA|student)*>

在DTD定义中，带有字符数据的混合元素只能指定可出现的子元素的名称，而不能限定它们出现的顺序及每个元素的出现次数，或者它们是否出现，严重地限制文档的结构。因此，最好避免使用混合元素。

注意混合元素在声明时，其语法结构中除了可以改变子元素数目以外，其他的任何改动都是不合法的。也就是说，不能在包括“#PCDATA”的元素声明中使用逗号、问号或加号；用竖线分隔的元素和“#PCDATA”的列表是合法的。其他用法是不合法的。

2.2.2 属性声明

属性是对元素的补充和修饰，它能够将一些简单的特性与元素相关联。通过属性，可以给元素绑定大量信息。例如，在HTML标记IMG中，SRC就是一个属性。属性在DTD中是使用ATTLIST标记声明的。对于含属性的元素，至少要通过一个ATTLIST标记声明其属性列表。ATTLIST声明由以下部分构成：ATTLIST关键字、属性修饰的元素名称，以及零个或多个属性定义。属性的定义方式为：

<!ATTLIST 元素名 属性名称 属性类型 取值方式 >

实际运用中，一个元素往往不只有一个属性，当需要为一个元素定义多个属性时，也可采用如下定义方式：

<!ATTLIST 元素名
    属性名称 属性类型 取值方式
    属性名称 属性类型 取值方式
    ...
>

其中，属性取值方式如表2-3所示。

表2-3 属性取值方式

属性类型用来指定该属性的取值类型，DTD的属性类型如表2-4所示。

表2-4 属性类型

下面通过实例，对常用的属性类型及属性取值方式进行详细介绍。

1.CDATA

声明为CDATA的属性值可以是任何文本串（包括数字和中文），但不能包含“<”，“&”，“"”等字符串，对于下述属性声明：

<!ATTLIST student name CDATA #REQUIRED>

在XML文档中，下列写法都是合法有效的：

<student name="Jack"/>
<student name="杰克"/>
<student name="123456"/>

下述代码用于实现任务【描述2.D.3】，创建并使用带属性的内部DTD，演示CDATA的使用。

【描述2.D.3】 family.xml

<?xml version="1.0" encoding="GB2312"?>
<!DOCTYPE family [
    <!ELEMENT family (person+, appliance*)>
    <!ELEMENT person EMPTY>
    <!ELEMENT appliance EMPTY>
    <!ATTLIST person
        name CDATA #REQUIRED
        age CDATA #REQUIRED
        tel CDATA #IMPLIED
>
    <!ATTLIST appliance
        name CDATA #REQUIRED
        quantity CDATA "1"
        comments CDATA #IMPLIED
>
]>
<family>
    <person name="Rose" age="25"/>
    <person name="杰克" age="28" tel="88887777"/>
    <appliance name="冰箱" quantity="2"/>
</family>

上述代码中为person元素声明了三个属性：name、age和tel，其中tel可有可无，其他两个属性必须出现；为appliance声明了三个属性，comments可有可无，name和quantity是必须出现的，并且属性quantity声明默认值：1。上述XML文档合法有效。

如果将XML文档的XML数据部分写为如下形式：

<family>
    <person name="Rose" /> <!-- Error，缺少age属性-->
    <person name="杰克" age="28" tel="88887777"/>
    <appliance name="冰箱" color="red"/><!-- Error，未定义color属性-->
</family>

将提示XML验证错误信息，原因是此XML数据部分声明未遵循其关联的DTD文档规范。

2.NMTOKEN/NMTOKENS

某些情况下，可能希望将属性值作为标记，代表某种特殊的意义，如：通过标记信息告知解析器对于此文件的处理级别、安全级别等。此时就需要XML中的NMTOKEN（name token，名称记号），NMTOKEN是CDATA的一个子集，表示属性值必须是英文字母、数字、句点、连字符、下画线或冒号组成，即满足XML名称规范。

注意 NMTOKEN与元素和属性名称并不完全相同，NMTOKEN的第一个字符可以是任意字符，但建议与XML名称规范一致，方便阅读。

下述代码用于实现任务【描述2.D.4】，创建并使用带NMTOKEN属性的内部DTD，演示NMTOKEN的使用。

【描述2.D.4】 NMTOKENdemo.xml

<?xml version="1.0" encoding="GB2312"?>
<!DOCTYPE poems [
    <!ELEMENT poems (poem*)>
    <!ELEMENT poem (title, content)>
    <!ATTLIST poem security_level NMTOKEN #REQUIRED>
    <!ELEMENT title (#PCDATA)>
    <!ELEMENT content (#PCDATA)>
]>
<poems>
    <poem security_level="all">
        <title >黄鹤楼</title>
        <content>
            昔人已乘黄鹤去，此地空余黄鹤楼。黄鹤一去不复返，白云千载空悠悠。
            晴川历历汉阳树，芳草萋萋鹦鹉洲。日暮乡关何处是？烟江波上使人愁。
        </content>
    </poem>
</poems>

上述代码表示元素poem有一个名为security_level的属性，其值符合XML名称规则。用户可以通过该属性来控制文档的访问。由于定义属性列表时使用了NMTOKEN，用户只需创建新值就能适应新的安全级别要求，而不必每次都编辑DTD。

NMTOKENS与NMTOKEN类似，是NMTOKEN的复数，每个NMTOKEN之间通过空格隔开。下述代码演示了NMTOKENS的使用：

<!ATTLIST poem security_level NMTOKENS #REQUIRED>
<poem security_level="role1 role2 role5">
……
</poem>

在这里，该poem实例可以被role1、role2和role5访问。就类型而言，这些数据都是有效的NMTOKEN值。

注意 NMTOKENS的值与枚举类型不同，解析器不检查这些NMTOKENS取值的有效性，用户必须确保自己使用了适当的名称。

3.ID

ID类型的属性表明该属性的取值在整个文档中必须是唯一的。它可以作为元素的唯一标识符。每个元素至多有一个ID类型的属性。该ID必须以一个字母开头。

下述代码用于实现任务【描述2.D.5】，创建并使用带ID属性的内部DTD，演示ID的使用。

【描述2.D.5】 IDdemo.xml

<?xml version="1.0" encoding="GB2312"?>
<!DOCTYPE poems [
    <!ELEMENT poems (poem*)>
    <!ELEMENT poem (content)>
    <!ATTLIST poem
        NO ID #REQUIRED
        title CDATA #REQUIRED>
    <!ELEMENT content (#PCDATA)>
]>
<poems>
    <poem NO="Z001" title="黄鹤楼">
        <content>
            昔人已乘黄鹤去，此地空余黄鹤楼。黄鹤一去不复返，白云千载空悠悠。
            晴川历历汉阳树，芳草萋萋鹦鹉洲。日暮乡关何处是？烟江波上使人愁。
        </content>
    </poem>
    <poem NO="Z002" title="望庐山瀑布">
        <content>
            日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川。飞流直下三千尺，疑是银河落九天。
        </content>
    </poem>
</poems>

上述文档的内部DTD将属性NO声明为ID类型的，XML的数据部分是合法有效的。如果将两个元素poem属性NO的取值都改为“Z001”和“Z002”或分别改为“001”和“002”，这两种情况都将提示相关的错误信息。

注意 ID类型的属性必须设置为#IMPLIED或#REQUIRED，不能是#FIXED或默认的，不能为ID提供默认值。

4.IDREF/IDREFS

IDREF属性的值指向文档中其他地方声明的ID类型的值。在应用程序中，通过ID和IDREF实现交叉引用，而不必多次重复整个元素。

IDREF属性的值与ID类型的取值约束一致，而且它必须与文档中的某个ID属性具有相同的值。IDREF值不能指向文档中不存在的ID。IDREFS与IDREF类似，是IDREF的复数，每个IDREF之间通过空格隔开。

下述代码用于实现任务【描述2.D.6】，创建并使用带IDREF（IDREFS）属性的内部DTD，演示IDREF的使用。

【描述2.D.6】 IDREFdemo.xml

<?xml version="1.0" encoding="GB2312"?>
<!DOCTYPE family [
    <!ELEMENT family (person+)>
    <!ELEMENT person EMPTY>
    <!ATTLIST person
        relID ID #REQUIRED
        parentID IDREFS #IMPLIED
        name CDATA #REQUIRED
>
]>
<family>
    <person relID="P01" name="Bernie"/>
    <person relID="P02" name="Rose"/>
    <person relID="P03" parentID="P01" name="Joson"/>
    <person relID="P04" name="Tom"/>
    <person relID="P05" name="Barbara"/>
    <person relID="P06" parentID="P04 P05" name="Barbie"/>
</family>

上述文档中，通过交叉引用，应用程序（或XML解析器）可以通过元素的parentID属性找到其引用的person元素。

5.枚举类型

枚举类型（Enumerated）不需要使用关键字，它只是将所有可能的属性取值列举出来，并以竖线（“|”）分隔。枚举类型的每一个可能值都必须遵循XML的名称规范。

下述代码用于实现任务【描述2.D.7】，创建并使用带枚举类型属性的内部DTD，演示枚举类型的使用。

【描述2.D.7】 ENUMdemo.xml

<?xml version="1.0" encoding="GB2312"?>
<!DOCTYPE students [
    <!ELEMENT students (student+)>
    <!ELEMENT student EMPTY>
    <!ATTLIST student
        name CDATA #REQUIRED
        age CDATA #REQUIRED
        sex (male | female) "male"
>
]>
<students>
    <student name="Tom" age="17"/>
    <student name="Rose" age="19" sex="female"/>
</students>

上述文档中，元素student的sex属性被声明为枚举类型，可能的取值为male或female，并被设置默认取值为male。在实际应用中，元素student的sex属性的取值必须为上述二者取值之一。

2.2.3 实体

实体（Entity）是XML中一种可以节省大量时间的机制，它的作用类似于Word中的“宏”，也可以将其理解为模板，使用者可以预先定义一个实体，然后在一个文档中多次调用，或者在多个文档中调用同一个实体。简单来说，实体就是XML引用一个数据项的方法，它通常是文本，也可以是二进制数据。

一般情况下，实体的命名遵循XML名称规范即可，使用实体的好处在于以下两个方面。

* 减少出错率，文档中多个相同的部分只需要输入一遍即可。

* 提高维护效率，比如多个文档都包含地址信息的实体，如果需要修改这个地址信息，只要修改最初定义的实体语句即可。

XML定义了两种类型的实体：一种是预定义实体；另一种是自定义实体。

1.预定义实体

在XML中，对于XML语言定义的某些特殊字符（如尖括号）需保留定义，另外，有些字符是不可打印的。XML提供了一些预定义的实体，如表2-5所示，使用者可以在XML文档中利用这些实体表示特定的字符，并保证不产生冲突。因此在元素的文本内容中，可以用实体表示一些特殊字符，以免它们在解析时与文档的标记混淆。

表2-5 XML的预定义实体

在XML中，任何字符也都可以表示为数字引用。具体方法是在符号“&#”之后加上字符的数字值和分号（它们之间没有空格）。例如，大于号也可以表示为“>”。

2.自定义实体

使用者也可以根据需要在DTD中定义一个实体，然后在文档中通过引用来使用它。

自定义实体的语法格式为：

<!DOCTYPE rootname [
<!ENTITY entity-name "entity-content">
]>

下述代码定义了一段地址信息：

<!DOCTYPE ADDRESS [
<!ENTITY ADDRESS "山东路家乐福">
]>

如果此地址信息的内容和他人所需的信息来源于同一个文件，也可以使用外部调用的方法。引用格式如下：

<!DOCTYPE ADDRESS [
<!ENTITY ADDRESS SYSTEM "http://www.sample.com/ADDRESS.xml">
]>

定义好的实体在文档中的引用语法为“&实体名;”。

下述代码用于实现任务【描述2.D.8】，创建并使用带自定义实体的内部DTD，演示自定义实体的使用。

【描述2.D.8】 ENTITYdemo.xml

<?xml version="1.0" encoding="GB2312"?>
<!DOCTYPE greeses [
    <!ELEMENT greeses (greese+)>
    <!ELEMENT greese (name, letter, description?)>
    <!ELEMENT name (#PCDATA)>
    <!ELEMENT letter (#PCDATA)>
    <!ELEMENT description (#PCDATA)>
    <!ENTITY alpha "α">
    <!ENTITY beta "β">
]>
<greeses>
    <greese>
        <name>alpha</name>
        <letter>&alpha;</letter>
        <description>第一个希腊字母</description>
    </greese>
    <greese>
        <name>beta</name>
        <letter>&beta;</letter>
        <description>第二个希腊字母</description>
    </greese>
    <greese>
        <name>小于号</name>
        <letter><</letter>
    </greese>
</greeses>

通过IE浏览器查看结果如图2-1所示。

图2-1 实体显示结果

需要注意的是，实体允许嵌套，如下述代码是允许的：

<!ENTITY man "Mr.">
<!ENTITY name "Johnson">
<!ENTITY welcome "&man; &name;">

但是，实体不允许循环，如下述代码是错误的：

<!ENTITY man "Mr.&name;">
<!ENTITY name "&man; Johnson">

当XML解析器处理这种情况时，会陷入死循环，用户在定义实体时，务必要严防这种事情的发生。

小结

通过本章的学习，学生应该能够学会：

* DTD是一套关于标记符的语法规则，是XML 1.0规格的一部分。

* DTD是一种保证XML文档格式正确的有效方法。

* DTD文件是一个ASCII的文本文件，后缀名为.dtd。

* DTD可以在XML内部定义也可以在外部定义。

* DTD提供了XML文档所包含的元素、属性和实体及相互关系的定义。

* DTD的元素类型有ANY类型、EMPTY类型、#PCDATA类型、父元素类型和混合元素类型。

* 常用的DTD属性类型有CDATA、NMTOKEN/NMTOKENS、ID、IDREF/IDREFS、枚举类型等。

* XML中实体可以理解为模板，使用者可以预先定义一个实体，然后在一个文档中多次调用，或者在多个文档中调用同一个实体。

* 实体是XML引用一个数据项的方法，它通常是文本，也可以是二进制数据。

* XML定义了两种类型的实体。一种是预定义实体；另一种是自定义实体。

练习

1.下列选项中，______是合法的元素名。

A.TOM B.1abc C.18 D.[abc]

2.对于下面的代码，______不是PRODUCT元素的子元素。

<!ELEMENT PRODUCT (PRODUCTNAME, DESCRIPTION, PRICE, QUANTITY)>

A.PRODUCTNAME B.QUANTITY

C.DESCRIPTION D.NUMBER

3.DTD文档中，定义属性的关键字是______。

A.DOCTYPE B.ATTLIST

C.ELEMENT D.ENTITY

4.下列选项中，______是预定义实体（多选）。

A.& B.&name; C.< D.&copyright;

5.DTD文档中，某元素属性的特点为必须包含该属性，该属性应定义为______。

A.#REQUIRED B.#IMPLIED

C.#FIXED value D.默认值

6.在DTD中，元素类型通过_________标记声明，实体类型通过_________标记声明。

7.DOCTYPE声明由以下部分组成：_________、_________、可选的外部标记符，以及_________。

8.属性类型设为ID，表明该属性的取值_________。

9.XML定义了两种类型的实体，一种是_________；另一种是_________。

10.IDREF属性的值指向文档中其他地方声明的_________类型的值。

11.分析下列XML实例，上机编写外部DTD文档，并进行验证。

<?xml version="1.0" encoding="GB2312"?>
<班级>
    <学生 学号="C95001">
        <姓名>李明</姓名>
        <性别>男</性别>
        <年龄>18</年龄>
    </学生>
    <学生 学号="C95002">
        <姓名>张燕</姓名>
        <性别>女</性别>
        <年龄>19</年龄>
    </学生>
    <学生 学号="C95003">
        <姓名>赵彦</姓名>
        <性别>男</性别>
        <年龄>20</年龄>
    </学生>
</班级>

12.分析下列DTD文档，上机编写有效的XML实例，并进行验证。

<!DOCTYPE NEWSPAPER [
<!ELEMENT NEWSPAPER (ARTICLE+)>
<!ELEMENT ARTICLE (HEADLINE,BYLINE,LEAD,BODY,NOTES)>
<!ELEMENT HEADLINE (#PCDATA)>
<!ELEMENT BYLINE (#PCDATA)>
<!ELEMENT LEAD (#PCDATA)>
<!ELEMENT BODY (#PCDATA)>
<!ELEMENT NOTES (#PCDATA)>
<!ATTLIST ARTICLE AUTHOR CDATA #REQUIRED>
<!ATTLIST ARTICLE EDITOR CDATA #IMPLIED>
<!ATTLIST ARTICLE DATE CDATA #IMPLIED>
<!ATTLIST ARTICLE EDITION CDATA #IMPLIED>
<!ENTITY NEWSPAPER "人民日报">
<!ENTITY PUBLISHER "人民日报出版社">
<!ENTITY COPYRIGHT "人民日报出版社版权所有>
]>

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