XSD 简单类型

本章定位 ：掌握 XSD 简单类型（simpleType）的定义方式——内置类型（string/decimal/integer/date/boolean）、restriction 约束面（Facets）和自定义类型的创建。

定义与作用

在 XSD 中， 简单类型 （simpleType）指不能包含子元素且不能有属性的类型——只包含文本内容，但可以对该文本施加精确约束。

简单类型是 XSD 相比 DTD 的最大进步之一。DTD 只能声明"这里是文本"，XSD 可以声明"这里是一个 0 到 100 的整数，且必须是 5 的倍数"。这种精确约束使得数据验证从"有没有字段"升级为"字段值是否正确"。

图解释 ：XSD 类型系统以 anyType 为根。简单类型分为内置的和自定义的。自定义简单类型通过对基类型施加 Facets 约束面来精确定义允许的取值范围。

语法/结构要点

常用内置简单类型

类型	示例值	说明
`xs:string`	`"Hello World"`	字符串，最常用
`xs:decimal`	`39.95`	高精度十进制数
`xs:integer`	`42`	整数
`xs:int`	`-2147483648`	32位有符号整数
`xs:boolean`	`true` / `false` / `1` / `0`	布尔值
`xs:date`	`2024-01-15`	日期
`xs:time`	`14:30:00`	时间
`xs:dateTime`	`2024-01-15T14:30:00`	日期时间
`xs:gYear`	`2003`	年份

Facet	作用	示例
`enumeration`	限制为给定值集合	`<xs:enumeration value="web"/>`
`pattern`	正则表达式匹配	`<xs:pattern value="[A-Z]{3}-\\d{4}"/>`
`minLength` / `maxLength`	字符串长度范围	`<xs:minLength value="1"/>`
`minInclusive` / `maxInclusive`	数值范围（含边界）	`<xs:minInclusive value="0.01"/>`
`minExclusive` / `maxExclusive`	数值范围（不含边界）	`<xs:maxExclusive value="100"/>`
`fractionDigits`	小数最大位数	`<xs:fractionDigits value="2"/>`
`totalDigits`	总位数	`<xs:totalDigits value="8"/>`

完整示例：黄俪为选课系统添加数据验证

场景说明

飞翔科技的测试工程师黄俪发现选课系统的 XML 中有各种脏数据：学号格式不统一、分数超出范围、邮箱格式错误。她决定用 XSD 简单类型的 Facets 来消除这些问题。

操作前：无约束的数据

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<enrollments>
  <student id="abc" name="小崔" grade="A+" score="105" email="bad-email"/>
  <student id="2024002" name="" grade="X" score="-5" email="good@learnto.cn"/>
</enrollments>

操作后：XSD 自定义简单类型约束

enrollment.xsd ：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">

  <!-- 学号：7位数字 -->
  <xs:simpleType name="StudentIdType">
    <xs:restriction base="xs:string">
      <xs:pattern value="\d{7}"/>
    </xs:restriction>
  </xs:simpleType>

  <!-- 姓名：非空，最多30个字符 -->
  <xs:simpleType name="NameType">
    <xs:restriction base="xs:string">
      <xs:minLength value="1"/>
      <xs:maxLength value="30"/>
    </xs:restriction>
  </xs:simpleType>

  <!-- 成绩等级：限定枚举 -->
  <xs:simpleType name="GradeType">
    <xs:restriction base="xs:string">
      <xs:enumeration value="A+"/>
      <xs:enumeration value="A"/>
      <xs:enumeration value="B+"/>
      <xs:enumeration value="B"/>
      <xs:enumeration value="C"/>
      <xs:enumeration value="F"/>
    </xs:restriction>
  </xs:simpleType>

  <!-- 分数：0~100，整数 -->
  <xs:simpleType name="ScoreType">
    <xs:restriction base="xs:integer">
      <xs:minInclusive value="0"/>
      <xs:maxInclusive value="100"/>
    </xs:restriction>
  </xs:simpleType>

  <!-- 邮箱：正则 -->
  <xs:simpleType name="EmailType">
    <xs:restriction base="xs:string">
      <xs:pattern value="[^@]+@[^@]+\.[^@]+"/>
    </xs:restriction>
  </xs:simpleType>

  <xs:element name="enrollments">
    <xs:complexType>
      <xs:sequence>
        <xs:element name="student" maxOccurs="unbounded">
          <xs:complexType>
            <xs:attribute name="id" type="StudentIdType" use="required"/>
            <xs:attribute name="name" type="NameType" use="required"/>
            <xs:attribute name="grade" type="GradeType"/>
            <xs:attribute name="score" type="ScoreType"/>
            <xs:attribute name="email" type="EmailType"/>
          </xs:complexType>
        </xs:element>
      </xs:sequence>
    </xs:complexType>
  </xs:element>
</xs:schema>

操作结果

XSD 验证后，操作前的脏数据全部被拦截：

id="abc" → 不符合正则 \d{7}
grade="A+" → 实际上可以通过（在枚举列表中）
score="105" → 超出 0~100 范围 ❌
email="bad-email" → 不符合邮箱正则 ❌
name="" → minLength=1，空字符串不通过 ❌
grade="X" → 不在枚举列表中 ❌

易错场景

错误一：pattern 正则忘加锚点

<!-- ❌ 匹配任何包含数字的字符串（"abc123def"也通过） -->
<xs:pattern value="\d{7}"/>

<!-- ✅ XSD pattern 默认完全匹配，\d{7} 等同于 ^\d{7}$ -->
<xs:pattern value="\d{7}"/>

XSD 的 pattern Facet 默认对整个值进行完全匹配，不需要 ^ 和 $。

错误二：integer vs int 混淆

xs:integer：任意大小的整数
xs:int：32 位有符号整数（-2147483648 ~ 2147483647）

如果学号可能超过 21 亿，用 xs:int 会溢出——应该用 xs:integer。

面试考点

考点	参考答案要点
XSD 简单类型和复杂类型的区别？	简单类型只含文本不含子元素/属性；复杂类型可含子元素和/或属性。简单类型可通过 Facets 对值施加约束
列出 5 个常用的 XSD 约束面	enumeration（枚举）、pattern（正则）、minLength/maxLength（长度）、minInclusive/maxInclusive（数值范围）、fractionDigits（小数位数）
XSD 中如何限制整数范围 1~100？	定义 simpleType，restriction base="xs:integer"，设 minInclusive="1" maxInclusive="100"