实验二网络计算在XML文档中使用DTD 哈理工版本

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xml 《DTD》模式简介

DTD 的局限性

由于 DTD 本身并不是专门面向 XML 的数据模式语言，所以在对 XML 数据进行建模时，也存在一定的局限性。

DTD 没有采用 XML 的语法形式 (examples/xslt2/book.dtd)。 DTD 并不能完全满足 XML 自动化处理的要求，例如不支持 XML 中的命名空间、不能很好实现应用程序不同模块间的相互协调，缺乏对文档结构、属性、数据类型等约束的足够描述能力等等。

不受限制的词汇表：可以随意地使用任何元素、属性名称。没有任何语法规则：每个元素中都可以包含任意的内容（混合内容、子元素、文本、或者为空）。对于属性没有任何限制：每个元素都可以包含任意的属性。
数据模式的用途 2

XML 树型模型的表达能力更强，对于相同的数据可能采取各种不同的表示方式，为信息的交换和处理带来极大的困难。需要通过某种方式，定义 XML 数据的词汇表（可能是针对某个领域），包括元素和属性的名称、甚至取值，并且需要通过语法规则控制 XML 元素的结构，而实现这项任务的过程，通常将其称为“XML 文档的数据模式设计”。
(4). 只包含子元素的元素

要声明一个只包含子元素的元素，其语法为：
<!ELEMENT element-name (child1,child2,...)>

其中，(child1,child2,...) 表示一个序列，即内容模型。 <!ELEMENT student (stu_name, stu_no, stu_bak)> 。这项声明表示 student 元素中必须包含 stu_name、stu_no、stu_bak 三个子元素，并且它们的次序不能颠倒。

包含dtd的xml文件课程设计

包含dtd的xml文件课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解XML的基本概念和用途，掌握XML文档结构。

2. 学生掌握DTD（文档类型定义）的作用和用法，能正确使用DTD定义XML文档的结构。

3. 学生了解XML命名空间的概念，并能在XML文件中使用命名空间。

技能目标：1. 学生能运用所学知识编写符合DTD规范的XML文件。

2. 学生能通过分析XML文件和DTD，判断其有效性，并能进行基本的错误修正。

3. 学生能运用XML解析器对XML文件进行解析，提取所需信息。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对计算机编程和信息技术课程的兴趣，提高学习积极性。

2. 培养学生合作学习、探究问题的能力，增强团队协作精神。

3. 培养学生严谨、认真的学习态度，养成规范编写代码的习惯。

课程性质分析：本课程为信息技术课程，旨在帮助学生掌握XML及其DTD的知识，提高学生在实际应用中处理数据的能力。

学生特点分析：学生处于高年级阶段，具备一定的计算机操作和信息处理能力，对编程有一定了解，但可能对XML及其DTD较为陌生。

教学要求：1. 注重理论与实践相结合，通过实例让学生更好地理解XML和DTD的概念。

2. 鼓励学生积极参与课堂讨论，培养学生的独立思考能力和解决问题的能力。

3. 强化实践操作，让学生在实践中掌握XML和DTD的知识，提高应用能力。

二、教学内容1. XML基本概念：介绍XML的定义、作用和与HTML的区别，使学生理解XML在数据交换和存储中的重要性。

教材章节：第一章 XML基础2. XML文档结构：讲解XML文档的结构，包括元素、属性、注释等，让学生掌握编写规范XML文件的基本方法。

教材章节：第二章 XML文档结构3. DTD概述：介绍DTD的概念、作用和基本语法，使学生了解如何使用DTD 定义XML文档的结构。

教材章节：第三章 DTD基础4. DTD定义元素和属性：详细讲解如何使用DTD定义XML元素和属性，包括实体和符号声明等。

DTD(文档类型定义)语法

一简介文档类型定义（DTD）是用来定义一段合法的XML文档块。

它用来验证你的XML 文档是以一系列合法的元素构成的。

DTD可以在XML文档内部定义，也可以在通过外部文件的方式引入1 内部声明方式如果要把DTD包含在你的XML的内部，需要以以下的语法包含一个“DOCTYPE”声明：<!DOCTYPE 根元素 [子元素声明]>下面是一个包含DTD的XML例子：<?xml version="1.0"?><!DOCTYPE note [<!ELEMENT note (to,from,heading,body)><!ELEMENT to (#PCDATA)><!ELEMENT from (#PCDATA)><!ELEMENT heading (#PCDATA)><!ELEMENT body (#PCDATA)>]><note><to>Tove</to><from>Jani</from><heading>Reminder</heading><body>Don't forget me this weekend</body></note>The DTD above is interpreted like this:以上的DTD声明解释如下：第二行!DOCTYPE note声明这是一个note类型的文档第三行!ELEMENT note声明note元素包含四个子元素：to,from,heading,body 第四行的!ELEMENT to声明to元素的类型是“#PCDATA”第五行的!ELEMENT from声明from元素的类型是“#PCDATA”以此类推... ...2 外部DOCTYPE声明If the DTD is external to your XML source file, it should be wrapped in a DOCTYPE definition with the following syntax:如果DTD是在XML源文件的外部，就需要在XML文件内用以下的语法声明DOCTYPE <!DOCTYPE 根元素 SYSTEM "文件名">以下是一个使用外部DOCTYPE声明的XML例子<?xml version="1.0"?><!DOCTYPE note SYSTEM "note.dtd"><note><to>Tove</to><from>Jani</from><heading>Reminder</heading><body>Don't forget me this weekend!</body>以下是note.dtd 文件的内容：<!ELEMENT note (to,from,heading,body)><!ELEMENT to (#PCDATA)><!ELEMENT from (#PCDATA)><!ELEMENT heading (#PCDATA)><!ELEMENT body (#PCDATA)>3 为什么要使用DTDWith DTD, each of your XML files can carry a description of its own format with it.使用DTD，有以下好处：1，你的每一个XML文件可以描述自身的结构2，使不相关的人对于某种用于交流的数据达成统一的共识3，你的应用程序可以通过一个标准（DTD）对来自于外部的数据（XML文件）进行有效性验证。

第3章有效的XML文件—DTD

语法格式如下： <!ELEMENT 元素名称 (#PCDATA)> 【例3-6】声明简单元素
<!ELEMENT bookname(#PCDATA)> 上述bookname可以是空元素也可以包含数据内容，但是一定不能包含子元素。如果在XML文档中定义子元素，则是非法的，例如：
<bookname> <author>张三</author> <name>XML教程</name>
DTD定义了置标语言、文档结构的语法和词汇表，实际
上是定义了一个语法分析器。
XML基础教程
第3章有效的XML文件-DTD
第6页
DTD的分类
外部 DTD 可以单独形成文件，后缀名为.dtd，该文件可以被多个XML文档共享和 DTD调用。内部DTD是在XML文档中直接定义DTD，该DTD只能被当前XML文档使用。
XML基础教程
第3章有效的XML文件-DTD
第12页
DTD基本结构模板
DTD的基本结构包括XML声明、元素声明、属性声明、
实体声明等，DTD基本结构模板如下所示：
<!ELEMENT …> <!ELEMENT …> … <!ATTLIST …> <!ATTLIST …> … <!ENTITY…> … <!NOTATION…> XML基础教程...
XML基础教程
第3章有效的XML文件-DTD
第17页
Unrestricted元素
Unrestricted 元素表示在XML文档中可以包含任何在DTD中定义的元素内容。一般情况下，只把文档的根元素定义为此类型，这样设定后，元素出现的次数和顺序不受限制。

XML DTD(文档类型定义)

CDATA CDATA 的意思是字符数据（character data）。 CDATA 是不会被解析器解析的文本。在这些文本中的标签不会被当作标记来对待，其中的实体也不会被展开。
来自 </dtd/dtd_building.asp>

DTD - 元素
例子： <!ELEMENT note (to,from,header,(message|body))> 上面的例子声明了："note" 元素必须包含 "to" 元素、"from" 元素、"header" 元素，以及非 "message" 元素既 "body" 元素。
声明混合型的内容
例子： <!ELEMENT note (#PCDATA|to|from|header|message)*>
<!DOCTYPE 根元素 SYSTEM "文件名">
这个 XML 文档和上面的 XML 文档相同，但是拥有一个外部的 DTD:（在 IE5 中打开，并选择“查看源代码”命令。） <?xml version="1.0"?> <!DOCTYPE note SYSTEM "note.dtd"> <note> <to>George</to> <from>John</from> <heading>Reminder</heading> <body>Don't forget the meeting!</body> </note>

第三章 XML语法检查DTD

DTD的属性声明
2、枚举类型枚举类型并不需要使用一个关键字，它只是将所有的属性列举出来，并以竖线分隔。枚举类型的每一个可能值都必须遵循XML的名称命名规则，然后就可以从这些值中选出一个作为属性值。例：<!- - DTD部分 - - > <!ATTLIST PET HOTSELL (TRUE|FALSE) “FALSE” > <!- - 文件元素部分- - > <PET HOTSELL = “TRUE”>热卖中！</PET>
DTD的属性声明
3、NMTOKEN类型 NMTOKEN规定属性值必须是正确的XML名称（即必须以字母或下划线开头，后面的字符可以为字母、数字、下划线、连字符和点号，但不可包含空格）。如： <!- - DTD部分 - - > <!ATTLIST CUSTOMER COUNTRY NMTOKEN #REQUIRED > <!- - 文件元素部分- - > <CUSTOMER COUNTRY=“CHN”>…… </CUSTOMER>
DTD的元素声明
3、声明空元素的声明格式： <!ELEMENT 元素名 EMPTY> • 该结构当声明的XML文档元素的内容为空时，有效。如： <!- - DTD部分 - - > <!ELEMENT 位置 EMPTY> <!- - 文件元素部分- - > <位置></位置>
DTD的元素声明
4、声明自由类型元素的格式： <!ELEMENT 元素名 ANY> • 元素的内容可以是任何数据：任何被声明过的元素，元素出现的顺序和次数不受限制；文本内容或CDATA段例：example3.xml 5、混合类型若某元素既包含子元素又包含已编译的字符数据，则该元素具有混合内容。其声明的语法如下： <! ELEMENT pick (#PCDATA | one | two | three)*>

2 有效的XML文档-DTD

1. DTD基本概念
什么是有效的XML文档文档什么是有效的
结构良好的XML文档文档(well-formed) 结构良好的文档符合XML基本语法的XML文档；有效的XML文档文档(valid) 有效的文档符合标记定义的XML文档 DTD（Document Type Definition）用于为XML文档定义标记集；是一套不同与XML语法的置标语言。
出现一次或多次出现零次或多次可选，不出现或出现一次 OR，只能是其中的一种 AND，要求严格遵从顺序要求一组要共同出现的子元素组
成组元素
子元素列表内可以使用括号进一步分组。例如： <!ELEMENT 联系人 (姓名，(HomePage，EMAIL)*)> ，， <!ELEMENT 姓名(#PCDATA)> <!ELEMENT EMAIL(#PCDATA)> 例1： <联系人> <姓名>张三</姓名> <HomePage></HomePage> <EMAIL>zhang@</EMAIL> </联系人> 例2： <联系人> <姓名>张三</姓名> </联系人> 例3： <联系人> <姓名>张三</姓名> <HomePage></HomePage> </联系人>
而XML文档client.xml中申明使用上面的外部DTD的方式为:
<?xml version = "1.0" standalone = "no"?>
<!DOCTYPE 联系人列表 SYSTEM “client.dtd">

第2章使用DTD规范XML文档

在一个DTD中，具体规定了引用该DTD的XML 文档可使用哪些标记、父元素中能够包括哪些子元素、各个元素出现的先后顺序、元素可包含的属性、元素和属性值的数据类型，以及可使用的实体及符号规则等。 DTD由许多约定和声明语句构成，这些语句可以包含在XML文档内部，被称为内部DTD；也可以独立保存为一个文件，而称为外部DTD。
6．空元素的声明
<!ELEMENT Element EMPTY> <!ELEMENT 别名 EMPTY> <别名/>
7．混合型元素的声明
既可以包含字符数据，有可以以任意的顺序包含指定的一个或多个子元素，也可以不包含任何内容。 <!ELEMENT Element (#PCDATA| Child_Elenment|…..)*> • <!ELEMENT 学生 ((#PCDATA|姓名|电话 |EMAIL)*>
2.1.2 DTD的基本结构
在一份DTD中，包含了对XML文档所使用的元素、元素间的关系、元素可用的属性、可使用的实体等的定义规则。一份 DTD实际上是若干条有关元素、属性、实体等定义和声明语句的集合。
在DTD中可以包含下列各种声明语句：
DTD声明开始语句元素类型声明语句属性列表声明语句实体声明语句注释语句
2．ID类型
ID是用属性值的方式为文件中的某个元素定义唯一标识的方法，它的作用类似于HTML文件中的内部链接。在大多数情况下，ID由处理文件的程序或脚本语言使用。 <?xml version = "1.0" encoding="GB2312" standalone = "yes"?> <!DOCTYPE 联系人列表[ <!ELEMENT 联系人列表 ANY> <!ELEMENT 联系人(姓名,EMAIL)> <!ELEMENT 姓名(#PCDATA)> (#PCDATA)> <!ELEMENT EMAIL(#PCDATA)> <!ATTLIST 联系人编号 ID #REQUIRED> ]> <联系人列表> <联系人编号="1"> <姓名>张三</姓名> <EMAIL>zhang@</EMAIL> </联系人> <联系人编号="2"> <姓名>李四</姓名> <EMAIL>li@</EMAIL> </联系人> </联系人列表>

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成绩：实验报告
课程名称：网络计算
实验项目：在XML文档中使用DTD
姓名：
专业：
班级：
学号：
计算机科学与技术学院
实验教学中心
年月日
实验项目名称：在XML文档中使用DTD （ 2学时）
一、实验目的
（1）通过本实验，使学生能够了解并掌握XML DTD的定义方法及其用途（2）了解并掌握ＤＴＤ元素声明的基本语法
（3）了解并掌握ＤＴＤ属性声明的基本语法
（4）了解并掌握ＤＴＤ实体声明的基本语法
（5）了解并掌握ＤＴＤ标记声明的基本语法
（6）了解并掌握XMLSpy中基于DTD的XML文件输入
二、实验内容
一 XML DTD是对XML结构进行定义的机制
二XML DTD本身不符合XML语法
三、实验步骤
（1）对以下“个人信息.xml”进行DTD定义（设DTD文件名为“个人信息.dtd”）
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<bookcase
xmlns:xsi="/2001/XMLSchema-instance" > <book type="教育">
<b-name>XML实用培训教程</b-name>
<author>
<name>张健飞</name>
<E-mail>zjf@</E-mail>
</author>
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<book type="科技">
<b-name> XML网页制作彻底研究</b-name>
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<E-mail>bjb@</E-mail>
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</bookcase>
（2）书写XML DTD定义头部
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
（3）书写XML DTD元素定义
<!ELEMENT bookcase (book*)>
<!ELEMENT book (b-name,author,price,publishing-house)>
<!ELEMENT b-name (#PCDATA)>
<!ELEMENT author (name,E-mail)>
<!ELEMENT name (#PCDATA)>
<!ELEMENT E-mail (#PCDATA)>
<!ELEMENT price (#PCDATA)>
<!ELEMENT publishing-house (p-name,address,zipcode,E-mail)> <!ELEMENT p-name (#PCDATA)>
<!ELEMENT address (#PCDATA)>
<!ELEMENT zipcode (#PCDATA)>
（4）添加XML DTD属性定义（添加在book元素定义之后）
<!ATTLIST book type (edu|tech) "tech">
（5）XMLSpy中新创建一个基于“个人信息.dtd”的XML文件，体会该方法的方便快捷
（6）在IE中打开带有DTD定义的“个人信息.xml”，观察符合DTD定义及不符合DTD定义的XML文件显示（带DTD定义的XML文件头部如下所示）
四、实验结果
（1）为什么要定义DTD？
为了验证XML文档的良构性，方便规格化XML文档。

（2）DTD不符合XML语法有什么缺点？
DTD不遵守XML语法，写XML一个语法，DTD又一个语法，这样就加大了XML开发的复杂度。

在写复制的XML时，DTD的开发成为一种累赘。

五、程序代码
.dtd文件代码
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!ELEMENT bookcase (book*)>
<!ELEMENT book (b-name,author,price,publishing-house)>
<!ELEMENT b-name (#PCDATA)>
<!ELEMENT author (name,E-mail)>
<!ELEMENT name (#PCDA TA)>
<!ELEMENT E-mail (#PCDATA)>
<!ELEMENT price (#PCDA TA)>
<!ELEMENT publishing-house (p-name,address,zipcode,E-mail)>
<!ELEMENT p-name (#PCDA TA)>
<!ELEMENT address (#PCDA TA)>
<!ELEMENT zipcode (#PCDA TA)>
.xml文件代码
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE bookcase SYSTEM "C:\Documents and Settings\Administrator\桌面\Untitled7.dtd"> <bookcase xmlns:xsi="/2001/XMLSchema-instance">
<book type="教育">
<b-name>XML实用培训教程</b-name>
<author>
<name>张健飞</name>
<E-mail>zjf@</E-mail>
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<p-name>科学出版社</p-name>
<address>北京东皇城根北街16号</address>
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<p-name>中国铁道出版社</p-name>
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