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xml - DTD与XSD定义的XML语言范围

coder 2024-06-27 原文

下列命题成立吗：
对于每个dtd，都有一个xsd定义完全相同的语言，而对于每个xsd，都有一个dtd定义完全相同的语言。或者换一种说法：由任何dtd定义的语言集合正是由任何xsd定义的语言集合？
稍微扩展一下这个问题：XML文档基本上是一个大字符串。语言是字符串的集合。例如，所有mathml文档的（无限）集合是一种语言，所有rss文档的集合也是如此等等。mathml（rss，…）也是所有xml文档（无限）集的一个适当子集。您可以使用dtd或xsd来定义这样的xml子集。
现在，每个DTD都定义了一种语言。但是如果你考虑所有可能的DTD，你会得到一组语言。我的问题是，这个集合是否与您从所有可能的xsd中得到的集合完全相同？如果是这样，那么dtd和xsd是等价的，因为两者定义的xml语言的范围是相等的。
为什么这个问题很重要？如果dtd和xsd都是等价的，那么可以编写一个以dtd为输入并提供等价xsd的程序，而另一个程序则相反。我知道有很多程序声称可以做到这一点，但我怀疑这是否真的可能。

最佳答案

一个有趣的问题；问得好！
答案是“不”，在两个方向上。
这是一个在xsd中没有等价物的dtd：

<!ELEMENT e (#PCDATA | e)* >
<!ENTITY egbdf "Every good boy deserves favor.">

此DTD接受的字符序列集包括<e/>和<e>&egbdf;</e>，但不包括<e>&beadgcf;</e>。
由于xsd验证操作的信息集中的实体都已展开，因此没有xsd模式可以区分第三种情况和第二种情况。
DTD可以表示在XSD中不可表示的约束的第二个领域涉及表示法类型。我不举一个例子，细节太复杂了，我不查就记不住了，而且没有足够的兴趣让我想这么做。
第三个方面：DTD以同样的方式处理命名空间属性（也称为命名空间声明）和常规属性；因此DTD可以约束文档中命名空间声明的外观。xsd架构不能。这同样适用于xsi命名空间中的属性。
如果我们忽略所有这些问题，并且只针对不包含对预定义实体lt、gt等以外的命名实体的引用的字符序列来制定问题，那么答案就会改变：对于每个不涉及符号声明的dtd，都有一个xsd模式。它在实体扩展后接受完全相同的文档集，并以忽略xsi命名空间中的命名空间属性和属性的方式定义“相同”。
在另一个方面，不同的领域包括：
xsd支持命名空间：以下xsd架构接受指定目标命名空间中元素e的任何实例，而不管文档实例中绑定到该命名空间的前缀是什么。
<xs:schema xmlns:xs="..." targetNamespace="http://example.com/nss/24397">
  <xs:element name="e" type="xs:string"/>
</xs:schema>

没有DTD可以成功地接受给定命名空间中的所有且仅接受e元素。
xsd有更丰富的数据类型集，可以使用数据类型来约束元素和属性。以下xsd架构没有等效的dtd：
<xs:schema xmlns:xs="...">
  <xs:element name="e" type="xs:integer"/>
</xs:schema>

此架构接受文档<e>42</e>，但不接受文档<e>42d Street</e>。DTD不能做出这种区分，因为DTD没有约束PCData内容的机制。最接近的dtd是<!ELEMENT e (#PCDATA)>，它接受两个示例文档。
xsd的xsi:type属性允许在文档中修改内容模型。以下架构文档描述的xsd架构没有等效的dtd：
<xs:schema xmlns:xs="...">
  <xs:complexType name="e">
    <xs:sequence>
      <xs:element ref="e" minOccurs="0" maxOccurs="unbounded"/>
    </xs:sequence>
  </xs:complexType>
  <xs:complexType name="e2">
    <xs:sequence>
      <xs:element ref="e" minOccurs="2" maxOccurs="2"/>
    </xs:sequence>
  </xs:complexType>

  <xs:element name="e" type="e"/>
</xs:schema>

此架构接受文档<e xmlns:xsi="..." xsi:type="e2"><e/><e/></e>并拒绝文档<e xmlns:xsi="..." xsi:type="e2"><e/><e/><e/></e>。DTD没有机制使内容模型依赖于文档实例中给定的属性值。
xsd通配符允许在指定元素的子元素中包含任意格式良好的xml；与dtd最接近的是使用<!ELEMENT e ANY>格式的元素声明，这是不同的，因为它要求对所有实际出现的元素进行声明。
xsd 1.1提供断言和条件类型分配，在dtd中没有类比。
也许还有其他方法可以使xsd的表达能力超过dtd，但我认为这一点已经得到了充分的说明。
我认为一个公平的总结是：xsd可以表示dtd可以表示的所有内容，除了实体声明和特殊情况（如名称空间声明和xsi:*属性），因为xsd被设计成能够这样做。因此，在将dtd转换为xsd模式文档时，信息的丢失是相对温和的，也很容易理解，而且大多数词汇表设计者认为dtd是不重要的人工制品。
xsd可以比dtd表达更多的内容，同样因为xsd就是这样设计的。在一般情况下，从xsd到dtd的转换必然涉及到信息的丢失（接受的文档集可能需要更大、更小或是重叠的集合）。对于如何管理信息丢失，可以做出不同的选择，这就产生了一个问题：“如何最好地将xsd转换为dtd形式？”一定的理论兴趣。（然而，很少有人在实践中发现这是一个有趣的问题。）
所有这些都集中在文档作为字符序列，语言作为文档集，模式语言作为语言的生成器上。架构中存在的可维护性和信息的问题（例如，文档模型中类层次结构的处理）没有转化为文档集扩展的差异，这是不考虑的。

关于xml - DTD与XSD定义的XML语言范围，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/19683429/

xmlDTDcode34xsdformal-languages

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