今日关键词：
XML
DTD
Schema
1.XML
1 XML的概述
1.1 什么是XML
XML全称为Extensible Markup Language，意思是可扩展的标记语言。XML语法上和HTML比较相似，但HTML中的元素是固定的，而XML的标签是可以由用户自定义的。
W3C在1998年2月发布1.0版本，2004年2月又发布1.1版本，但因为1.1版本不能向下兼容1.0版本，所以1.1没有人用。同时，在2004年2月W3C又发布了1.0版本的第三版。我们要学习的还是1.0版本！！！
1.2 XML的应用场景
保存关系型数据：
<student number="1001">
<name>zhangSan</name>
<age>23</age>
<sex>male</sex>
<teacher name=”liSi”>
<wife id=”xxx”><name>xxx</name></wife>
</teacher>
</student>
配置文件：
<servlet>
<servlet-name>MyServlet</servlet-name>
<servlet-class>cn.itcast.servlet.MyServlet</servlet-class>
</servlet>
2 XML语法
来看一个XML文档
students.xml
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<?xml version="1.0" encoding="utf-8" standalone="no"?> <students> <student number="1001"> <name>zhangSan</name> <age>23</age> <sex>male</sex> </student> <student number="1002"> <name>liSi</name> <age>32</age> <sex>female</sex> </student> <student number="1003"> <name>wangWu</name> <age>55</age> <sex>male</sex> </student> </students> |
2.1 XML文档声明
l 文档声明必须为<?xml开头，以?>结束；
l 文档声明必须从文档的0行0列位置开始；
l 文档声明只有三个属性：
- versioin：指定XML文档版本。必须属性，因为我们不会选择1.1，只会选择1.0；
- encoding：指定当前文档的编码。可选属性，默认值是utf-8；
- standalone：指定文档独立性。可选属性，默认值为yes，表示当前文档是独立文档。如果为no表示当前文档不是独立的文档，会依赖外部文件。
2.2 元素
元素是XML文档中最重要的组成部分：
l 普通元素的结构：开始标签、元素体、结束标签，例如：<hello>大家好</hello>；
l 元素体：元素体可以是元素，也可以是文本，例如：<b><a>你好</a></b>，其中<b>元素的元素体是<a>元素，而<a>元素的元素体是文本；
l 空元素：空元素只有开始标签，而没有结束标签，例如：<c/>，当元素必须自己闭合。
3 属性
<student number="1001">
<name>zhangSan</name>
<age>23</age>
<sex>male</sex>
</student>
l 属性是元素的一部分，它必须出现在元素的开始标签中；
l 属性的定义格式：属性名=属性值，其中属性值必须使用单引或双引；
l 一个元素可以有0~N个属性，但一个元素中不能出现同名属性；
4 注释
XML的注释与HTML相同，即以“<!--”开始，以“-->”结束。注释内容会被XML解析器忽略！
5 转义字符和CDATA段
5.1 转义字符
XML中的转义字符与HTML一样。
因为很多符号已经被XML文档结构所使用，所以在元素体或属性值中想使用这些符号就必须使用转义字符，例如：“<”、“>”、“’”、“””、“&”。
例如：<a><hello></a>，<a>元素内部会被解释为：<hello>！
5.2 CDATA段
当大量的转义字符出现在xml文档中时，会使xml文档的可读性大幅度降低。这时如果使用CDATA段就会好一些。
在CDATA段中出现的“<”、“>”、“””、“’”、“&”，都无需使用转义字符。这可以提高xml文档的可读性。
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<a><![CDATA[<a>]]></a> |
在CDATA段中不能包含“]]>”，即CDATA段的结束定界符。
6 处理指令(了解即可)
处理指令，简称PI（Processing instruction）。处理指令用来指挥解析器如何解析XML文档内容。
例如，在XML文档中可以使用xml-stylesheet指令，通知XML解析器，应用css文件显示xml文档内容。
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<?xml-stylesheet type="text/css" href="a.css"?> |
处理指令以“<?”开头，以“?>”结束，这一点与xml文档声明相同。
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gj1 {font-size: 200px; color: red;} gj2 {font-size: 100px; color: green;} gj3 {font-size: 10px;} gj4 {font-size: 50px; color: blue;} |
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<?xml version="1.0" encoding="gbk"?> <?xml-stylesheet type="text/css" href="a.css" ?>[崔1] <gjm> <gj1>中国</gj1> <gj2>美国</gj2> <gj3>日本</gj3> <gj4>英国</gj4> </gjm> |
7 格式良好的XML文档
格式良好的XML就是格式正确的XML文档，只有XML的格式是良好的，XML解释器才能解释它。下面是对格式良好XML文档的要求：
l 必须要有XML文档声明；
l 必须且仅能有一个根元素；
l 元素和属性的命名必须遵循XML要求：
- XML命名区分大小写，例如<a>和<A>是两个不同的元素；
- 名称中可以包含：字母、数字、下划线、减号，但不能以数字、减号开头；
- 不能以xml开头，无论是大写还是小写都不可以，例如<xml>、<Xml>、<XML>都是错误的；
- 不能包含空格，例如<ab cd>是错误的。
l 元素之间必须合理包含，例如：<a><b>xxx</b></a>是合理的，而<a><b>xxx</a></b>就是错误的包含。
2.DTD
1 DTD概述
1.1 什么是DTD
DTD（Document Type Definition），文档类型定义，用来约束XML文档。或者可以把DTD理解为创建XML文档的结构！例如可以用DTD要求XML文档的根元素名为<students>，<students>中可以有1~N个<student>，<student>子元素为<name>、<age>和<sex>，<student>元素还有number属性。
DTD不是XML文档，它是XML文档的约束文件！就像法律与人一样！
展示DTD文档
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<!ELEMENT students (student+)>[崔2] <!ELEMENT student (name,age,sex)>[崔3] <!ELEMENT name (#PCDATA)>[崔4] <!ELEMENT age (#PCDATA)>[崔5] <!ELEMENT sex (#PCDATA)>[崔6] |
1.2 DTD分类
l 内部DTD：在XML文档内部嵌入DTD，只对当前XML文档有效；
l 外部DTD：独立的DTD文件，扩展名为.dtd；
- 本地DTD：DTD文件在本地，不在网络上。自己项目，或本公司内部使用的；
- 公共DTD：DTD文件在网络上，不在本地。都是大公司或组织发布的，共大家使用！
1.3 内部DTD
<!DOCTYPE 根元素名称 [
DTD约束代码
]>
内部DTD：
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<?xml version="1.0" encoding="utf-8" standalone="yes" ?> <!DOCTYPE students [ <!ELEMENT students (student+)> <!ELEMENT student (name, age, sex)> <!ELEMENT name (#PCDATA)> <!ELEMENT age (#PCDATA)> <!ELEMENT sex (#PCDATA)> ]> <students> <student> <name>zhangSan</name> <age>23</age> <sex>male</sex> </student> </students> |
l 位置：内部DTD在文档声明下面，在根元素上面；
l 语法格式：放到“<!DOCTYPE 根元素名称 [”和“]>”之间；
l 只对当前XML文档有效；
<!DOCTYPE students[
DTD约束内容
]>
1.4 SYSTEM DTD
<!DOCTYPE students SYSTEM “路径”>
本地DTD
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<?xml version="1.0" encoding="utf-8" standalone="no" ?> <!DOCTYPE students SYSTEM "students.dtd[崔7] "> <students> <student> <name>zhangSan</name> <age>23</age> <sex>male</sex> </student> </students> |
students.dtd
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<!ELEMENT students (student+)> <!ELEMENT student (name, age, sex)> <!ELEMENT name (#PCDATA)> <!ELEMENT age (#PCDATA)> <!ELEMENT sex (#PCDATA)> |
l 位置：本地硬盘上；
l 语法格式：直接定义元素或属性即可；
l 本地所有XML文档都可以引用这个dtd文件；
<!DOCTYPE 根元素名称 SYSTEM “dtd路径”>
1.5 公共DTD
<!DOCTYPE students PUBLIC “描述信息例如:版本作者语言等等” “网络上DTD的路径”>
公共DTD
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<?xml version="1.0" encoding="utf-8" standalone="no" ?> <!DOCTYPE students PUBLIC "-//qdmmy6//DTD ST 1.0//ZH" "http://www.qdmmy6.com/xml/dtds/st.dtd"> <students> <student> <name>zhangSan</name> <age>23</age> <sex>male</sex> </student> </students> |
公共DTD是说，DTD由某个公司或权威组织发布的，供大家使用的DTD。其格式如下：
<!DOCTYPE 根元素 PUBLIC "DTD名称" "DTD网址">
当然你需要知道要使用的DTD的名称和网址。如果某个机构公布了DTD，那么一定也会公布DTD的名称和网址。
2 DTD语法之定义元素(了解)
2.1 定义元素语法
定义元素语法：<!ELEMENT 元素名 元素描述>
l <!ELEMENT name (#PCDATA)>，定义名为name的元素，内容为文本类型。
l <!ELEMENT student (name,age,sex)>，定义名为student元素，内容依次为name、age、sex元素；
l <!ELEMENT student ANY>，定义名为student元素，内容任意；
l <!ELEMENT student EMPTY>，定义名为student元素，不能有内容，即空元素，注意空元素是可以有属性的。<student />
2.2 子元素出现次数
可以使用*、+、?来指定子元素出现的次数
*：可以出现0~N次；
l +：可以出现1~N次；
l ?：可以出现0~1次。
例如：<!ELEMENT student(name,age?,hobby*,grade+) >，定义student元素，第一子元素为name，必须且仅能出现一次，age是可有可无的，hobby可以出现0~N次，grade可以出现1~N次。
2.3 枚举类型子元素
<!ELEMENT student (name | age | sex)>，表示student子元素为name、age、sex其中之一，必须仅且能选择其一。
2.4 练习
l 根元素为students，可以包含1~N个student元素；
l student元素依次包含：name、age、sex元素；
l name、age、sex元素的内容类型为文本内容；
l 要求SYSTEM外部DTD。
3 DTD语法之定义属性
3.1 定义属性的语法
<!ATTLIST 元素名 属性名 属性类型 设置说明>
例如：<!ATTLIST student number CDATA #REQUIRED>，给student元素定义属性number，类型为文本，这个默认是必须的。
3.2 属性设置说明
l #REQUIRED：说明属性是必须的；
l #IMPLIED：说明属性是可选的；
l 默认值：在不给出属性值时，使用默认值。
3.3 属性的类型
l CDATA：文本类型；
l Enumerated：枚举类型；
l ID：ID类型，ID类型的属性用来标识元素的唯一性，即元素的ID属性值不能与其他元素的ID属性值相同；
l IDREF：ID引用类型，用来指定另一个元素，与另一个元素建立关联关系，IDREF类型的属性值必须是另一个元素的ID。
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<!ELEMENT students (student+) >[崔8] <!ELEMENT student EMPTY>[崔9] <!ATTLIST student number ID #REQUIRED>[崔10] <!ATTLIST student name CDATA #REQUIRED>[崔11] <!ATTLIST student sex (male | female) "male" >[崔12] <!ATTLIST student friend IDREF #IMPLIED>[崔13] |
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<?xml version="1.0" ?> <!DOCTYPE students SYSTEM "students.dtd"> <students> |
4 DTD语法之定义实体（了解）
4.1 什么是实体
有时在XML中会出现很多相同的内容，例如“北京传智播客教育科技有限公司”，这个名称太长了，我们希望把这个值与一个“符号”绑定，然后在需要这个名称时使用它绑定的“符号”即可。这个符号就是实体了。例如：“&传智;”！
其中“传智”是实体名，而“北京传智播客教育科技有限公司”是实体值，XML被解析时，所有实体会被替换成实体名。
4.2 实体分类(了解)
实体分为两种：一般实体和参数实体。
l 一般实体：在XML文档中使用；
l 参数实体：在DTD使用。
4.3 一般实体(了解)
l 定义一般实体：<!ENTITY 实体名 “实体值”>，例如：<!ENTITY 大美女
“白冰”>；
l 一般实体引用：&实体名;，例如<xxx>&大美女;</xxx>。
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<?xml version="1.0" encoding="utf-8" standalone="no" ?> <!DOCTYPE students SYSTEM <students> <student <student <student <student </students> |
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<!ELEMENT students (student+) > <!ELEMENT student EMPTY> <!ATTLIST student number ID <!ATTLIST student name CDATA <!ATTLIST student sex (male | female) <!ATTLIST student friend IDREF <!ENTITY itcast "北京传智播客教育科技有限公司">[崔15] |
4.4 参数实体(了解)
l 定义参数实体：<!ENTITY % 实体名 "实体值">，“%”与实体名之间的空格是必须的；
- 例如：<!ENTITY % friend "student friend IDREF #IMPLIED">
l 参数实体引用：%实体名;；
- 例如：<!ATTLIST %friend;>
参数实体是在DTD内部使用，而不是在XML中使用。
在内部DTD中使用参数实体会有诸多限制。
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<?xml version="1.0" encoding="utf-8" standalone="no" ?> <!DOCTYPE students SYSTEM <students> <student <student <student <student </students> |
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<!ELEMENT students (student+) > <!ELEMENT student EMPTY> <!ATTLIST student number ID <!ATTLIST student name CDATA <!ATTLIST student sex (male | female) <!ENTITY % friend "<!ATTLIST %friend;[崔17] <!ENTITY itcast "北京传智播客教育科技有限公司"> |
3.Schema
1 Schema概述
1.1 什么是Schema
l Schema是新的XML文档约束；DTD出现的比较早.
l Schema要比DTD强大很多；
l Schema本身也是XML文档，但Schema文档的扩展名为xsd，而不是xml。
1.2 Schema简介
本课程中不对Schema深入探讨，我们只对Schema有个了解即可。
students.xsd
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<?xml version="1.0"?> <xsd:schema xmlns="http://www.itcast.cn/xml" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" targetNamespace="http://www.itcast.cn/xml"[崔18] elementFormDefault="qualified"> <xsd:element name="students" type="studentsType"/>[崔19] <xsd:complexType name="studentsType">[崔20] <xsd:sequence> <xsd:element name="student" type="studentType" minOccurs="0" maxOccurs="unbounded"/>[崔21] </xsd:sequence> </xsd:complexType> <xsd:complexType name="studentType">[崔22] <xsd:sequence>[崔23] <xsd:element name="name" type="xsd:string"/>[崔24] <xsd:element name="age" type="ageType" />[崔25] <xsd:element name="sex" type="sexType" />[崔26] </xsd:sequence> <xsd:attribute name="number" type="numberType" use="required"/>[崔27] </xsd:complexType> <xsd:simpleType name="sexType">[崔28] <xsd:restriction base="xsd:string">[崔29] <xsd:enumeration value="male"/> <xsd:enumeration value="female"/>[崔30] </xsd:restriction> </xsd:simpleType> <xsd:simpleType name="ageType">[崔31] <xsd:restriction base="xsd:integer">[崔32] <xsd:minInclusive value="0"/> <xsd:maxInclusive value="120"/>[崔33] </xsd:restriction> </xsd:simpleType> <xsd:simpleType name="numberType">[崔34] <xsd:restriction base="xsd:string">[崔35] <xsd:pattern value="ITCAST_\d{4}"/>[崔36] </xsd:restriction> </xsd:simpleType> </xsd:schema> |
students.xml
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<?xml version="1.0"?> <students xmlns="http://www.itcast.cn/xml"[崔37] |
2 Schema名称空间
2.1 什么是名称空间
如果一个XML文档中使用多个Schema文件，而这些Schema文件中定义了相同名称的元素时就会出现名字冲突。这就像一个Java文件中使用了import java.util.*和import java.sql.*时，在使用Date类时，那么就不明确Date是哪个包下的Date了。
总之名称空间就是用来处理元素和属性的名称冲突问题，与Java中的包是同一用途。如果每个元素和属性都有自己的名称空间，那么就不会出现名字冲突问题，就像是每个类都有自己所在的包一样，那么类名就不会出现冲突。
2.2 目标名称空间
在XSD文件中为定义的元素指定名称，即指定目标名称空间。这需要给<xsd:schema>元素添加targetNamespace属性。
l <xsd:schema targetNamespace="http://www.itcast.cn/xml">
名称空间可以是任意字符串，但通常我们会使用公司的域名作为名称空间，这与Java中的包名使用域名的倒序是一样的！千万不要以为这个域名是真实的，它可以是不存在的域名。
如果每个公司发布的Schema都随意指定名称空间，如a、b之类的，那么很可能会出现名称空间的名字冲突，所以还是使用域名比较安全，因为域名是唯一的。
当使用了targetNamespace指定目标名称空间后，那么当前XSD文件中定义的元素和属性就在这个名称空间之中了。
2.3 XML指定XSD文件
在XML文件中需要指定XSD约束文件，这需要使用在根元素中使用schemaLocation属性来指定XSD文件的路径，以及目标名称空间。格式为：schemaLocation=”目标名称空间 XSD文件路径”
l <students schemaLocation="http://www.itcast.cn/xml
students.xsd">
schemaLocation是用来指定XSD文件的路径，也就是说为当前XML文档指定约束文件。但它不只要指定XSD文件的位置，还要指定XSD文件的目标名称空间。
其中http://www.itcast.cn/xml为目标名称空间，students.xsd为XSD文件的位置，它们中间使用空白符（空格或换行）分隔。
也可以指定多个XSD文件，格式为：
l schemaLocation=”目标名称空间1 XSD文件路径1 目标名称空间2 XSD文件路径2”
下面是spring配置文件的例子，它一共指定两个XSD文件
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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <beans xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans[崔43] http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd [崔44] http://www.springframework.org/schema/aop[崔45] http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd[崔46] "> </beans> |
下面是JavaWeb项目的配置文件：
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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <web-app xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd"> |
2.4 定义名称空间
现在我们已经知道一个XML中可以指定多个XSD文件，例如上面Spring的配置文件中就指定了多个XSD文件，那么如果我在<beans>元素中给出一个子元素<bean>，你知道它是哪个名称空间中的么？
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<beans xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd"> <bean></bean>[崔47] |
所以只是使用schemaLocation指定XSD是不够的，它只是导入了这个XSD及XSD的名称空间而已。schemaLocation的作用就相当于Java中导入Jar包的作用！最终还是在Java文件中使用import来指定包名的。
xmlns是用来指定名称空间前缀的，所谓前缀就是“简称”，例如中华人发共和国简称中国一样，然后我们在每个元素前面加上前缀，就可以处理名字冲突了。
格式为：xmln:前缀=”名称空间”
注意，使用xmlns指定的名称空间必须是在schemaLocation中存在的名称空间。
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<beans xmlns:b="http://www.springframework.org/schema/beans"[崔48] xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"[崔49] http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd"> <b:bean></b:bean>[崔50] </beans> |
2.5 默认名称空间
在一个XML文件中，可以指定一个名称空间没有前缀，那么在当前XML文档中没有前缀的元素就来自默认名称空间。
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<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"[崔51] xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop" http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd"> <bean></bean>[崔52] </beans> |
2.6 W3C的元素和属性
如果我们的XML文件中需要使用W3C提供的元素和属性，那么可以不在schemaLocation属性中指定XSD文件的位置，但一定要定义名称空间，例如：
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<beans xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"[崔53] xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd"> </beans> |
上面定义了一个名称空间，前缀为xsi，名称空间为http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance。这个名称空间无需在schemaLocation中不存在这个名称空间。
你可能已经发现了，schemaLocation这个属性其实是w3c定义的属性，与元素一定，属性也需要指定“出处”，xsi:schemaLocation中的xsi就是名称空间前缀。也就是说，上面我们在没有指定xsi名称空间时，就直接使用schemaLocation是错误的。
[崔1]处理指令
[崔2]定义元素students，其内容为1~N个student元素。
[崔3]定义元素student，内容依次为name、age、sex元素
[崔4]定义元素name，内容为文本
[崔5]定义元素age，内容为文本
[崔6]定义元素sex，内容为文本
[崔7]dtd文件路径
[崔8]定义students，可以包含1~N个student元素
[崔9]定义student元素，该元素为空元素，即不能有元素体
[崔10]为student定义属性number，类型为ID，该属性是必须出现的。
[崔11]为student定义属性name，类型为字符串，该属性是必须的。
[崔12]为student定义属性sex，类型为枚举，可选值为male或female，默认值为male
[崔13]为student定义属性friend，类型为IDREF，该属性是可选的。
[崔14]引用一般实体
[崔15]定义一般实体
[崔16]定义参数实体
[崔17]参数实体引用
[崔18]指定目标名称空间名称
[崔19]定义students元素，类型为studentsType类型
[崔20]定义studentsType类型
[崔21]studentsType类型包含0~N个student元素
[崔22]定义studentType类型
[崔23]子元素必须按顺序出现
[崔24]studentType类型顺序包含子元素name，类型为字符串
[崔25]studentType类型顺序包含子元素age，类型为ageType
[崔26]studentType类型顺序包含子元素sex，类型为sexType
[崔27]studentType类型包含属性number，类型为numberType，该属性是必须的
[崔28]定义类型sexType
[崔29]该类型是对string进行约束
[崔30]指定枚举选项
[崔31]定义ageType类型
[崔32]该类型对integer进行约束
[崔33]范围为0~100
[崔34]定义numberType类型
[崔35]对string类型进行约束
[崔36]指定正则表达式
[崔37]指定默认名称空间
[崔38]指定Schema约束文件
[崔39]子元素student，其中number属性是必须的，而且number属性值必须匹配正则表达式ITCAST_\d{4}
[崔40]子元素name，内容为任意字符串
[崔41]子元素age，内容必须是0~100之间的整数
[崔42]子元素sex，内容必须是male和female其中之一。
[崔43]第一个XSD文件的目标名称空间
[崔44]第一个XSD文件的位置，这个网址必须是真实的，不然就找不到XSD文件了。
[崔45]第二个XSD文件的目标名称空间
[崔46]经二个XSD文件的位置
[崔47]如果两个名称空间中都<bean>元素会怎么样呢？
[崔48]指定b前缀
[崔49]指定aop前缀
[崔50]在使用元素时，需指定前缀，这就可以区别元素是哪个名称空间下的了。每个元素都要指定名称空间前缀，如果不指定那么元素就是没有名称空间。
[崔51]指定默认名称空间，即没有前缀的名称空间，如果元素没有指定前缀，那么表示来自这个名称空间
[崔52]来自默认名称空间，因为没有前缀。
[崔53]定义名称空间，这个名称空间来自w3c，所以在下面的schemaLocation中无需指定。