21.1 XML Schema

Die Möglichkeiten, die XML bietet, sind durch die XML-Spezifikation vorgegeben. Darin ist die Syntax für DTDs festgelegt. Allein der Name, Dokumenttyp-Definition, verrät schon die Herkunft, nämlich die Dokumentverarbeitung. Von dem Moment an als für XML andere als die klassischen Anwendungen geplant wurden, war abzusehen, dass die Ausdrucksmöglichkeiten der DTDs nicht ausreichen. DTDs können nur die Struktur von Elementen eines Datensatzes festlegen. Sie können aber keine Einschränkungen für den Inhalt von Elementen machen. Worin die Schwäche besteht, sollen folgende Beispiele erläutern. Sie zeigen verschiedene Wege, in ein Element namens datum eine Tagangabe zu schreiben.

<datum>1.2.2000</datum>
<datum>1. Feb. 2000</datum>
<datum>01.02.2000</datum>

Es ist leicht einzusehen, dass diese unterschiedliche Schreibweise für ein Programm, das damit umgehen muss, eine Hürde darstellt. Eine DTD kann jedoch keine Schreibweise zwingend vorgegeben. Auch die in einer DTD mögliche Aufteilung in Tag, Monat, Jahr, wie in folgendem Beispiel zu sehen, ist keine Lösung.

<datum><tag>01</tag><monat>02</monat>
       <jahr>2000</jahr></datum>

Hier besteht immer noch die Möglichkeit, Felder leer zu lassen oder sie mit Buchstaben zu füllen. Kurz gesagt: Es fehlt die Möglichkeit, Datentypen für XML zu definieren. Die (zurzeit) zweiteilige Spezifikation für XML Schema behebt diesen MissstandWir dachten eigentlich, dass das Akronym DSSSL einzigartig in der Häufung des Buchstabens s bliebe. Die neue deutsche Schreibweise hat uns eines Besseren belehrt.. Im ersten Teil, XML Schema Part 1: Structures, geht es um die Strukturierung von Instanzen und im zweiten, XML Schema Part 2: Datatypes, um die Datentypen. Es gibt sogar einen Teil 0, der eine Einführung enthält.

Mit Hilfe einer Schema-Definition lässt sich das obige Problem des Datums nun einfach lösen:

<element name="datumA" type="date">

Hier wird ein neues Element namens datumA deklariert, dessen Typ date ist. Dabei handelt es sich um einen vordefinierten Typ, der in Form JJJJ-MM-TT in der Instanz geschrieben werden muss. Vorsicht: Die obige Zeile ist nicht ein Ausschnitt aus einem Dokument, sondern aus einem Schema. Er entspricht etwa folgender Deklaration in einer DTD:

<!ELEMENT datumA  date>

In einer DTD stünde anstelle von date jedoch bestenfalls #PCDATA. Das Element in der Instanz sieht so aus:

<datumA>1967-09-08</datumA>

Neben eingebauten Datentypen, die sich in primitive und abgeleitete untergliedern (zum Beispiel date, integer, string, boolean), lassen sich auch neue Typen zusammenbauen. Ein solcher ist im folgenden Listing zu sehen:

<!-- Typdefinition -->
<type name="datumstyp">
  <element name="tag"       type="integer" 
           minInclusive="1" maxInclusive="31"/>
  <element name="monat"     type="integer" 
           minInclusive="1" maxInclusive="12"/>
  <element name="jahr"      type="positive-integer"/>
</type>

<!-- Elementdeklaration -->
<element name="datumB" type="datumstyp">

Der so deklarierte Elementtyp datumB nimmt dann in der Instanz zum Beispiel die Form des nachfolgenden Elements an:

<datumB><tag>8</tag><monat>9</monat><jahr>1967</jahr></datumB>

Dabei ist gewährleistet, dass Tage und Monate im angegebenen Rahmen liegen. Unsinnige Daten, wie beispielsweise der 31. Februar lassen sich damit allerdings immer noch nicht vermeiden.

Die Software-Unterstützung für XML Schemata ist noch nicht nennenswert. Insbesondere bei Endanwender-Produkten sieht es momentan sehr schlecht aus, was fraglos auch an dem Status der Spezifikation liegt: XML Schemata sind immer noch im Entwurfsstadium. Für Entwickler gibt es aber bereits erste schema-taugliche Parser. Da die laufenden Entwicklungsschritte auch hier kürzer sind als die Lebensdauer eines gedruckten Buches, müssen wir einmal mehr auf aktuelle Informationen im Web verweisen.