複雑型を定義する定番テクニック：SEのためのXML Schema入門（3）

この連載では、XML Schemaについて解説します。簡単なXMLの構造をXML Schemaにより記述できるようになることを目標に、XML Schemaの概要、要素・属性の定義、Complex TypeやSimple Type、属性グループについて解説していきます。連載を読むに当たり、整形式のXMLに関して十分理解していることを前提とします。

[小野彩子，株式会社 四次元データ]

　前回は、複雑型の要素を宣言する方法について説明しました。今回はさらに、子要素の出現回数や出現の順番などについて、より細かく設定する方法について解説します。

maxOccurs属性

　それでは、発注データを表すXML文書のスキーマをXML Schemaで書いてみましょう。

<order>   <orderItem>XMLマスター ラーニングブック　−ベーシック−</orderItem>   <orderItem>VB.NETによる XML Webサービス開発</orderItem> </order>

リスト1　子要素が複数あるXML文書（発注XML1）

　この発注XML1はルート要素がorder要素のXML文書です。order要素は、子要素orderItemを持ちます。orderItem要素の内容（開始タグと終了タグの間）に発注する商品の名前を記述します。発注XML1の構造は以下のようになります。

要素名	型	要素の内容
order	複雑型	子要素orderItemを持つ、 orderItemは繰り返し出現する
orderItem	単純型	内容は文字列

図1　発注XML1のツリー構造

　リスト1を用いて商品を発注する場合、商品は10個以下なら何個でも発注することができます。商品を同時に複数発注する場合、商品の数だけorderItem要素を追加します。同じ要素を繰り返し書く場合、XML Schemaでどのように表せばよいのでしょうか？ 発注XML1のスキーマをXML Schemaで表すと、以下のようになります。

1:<?xml version="1.0"?>  2:<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">  3:  4:  <xsd:element name="order">  5:    <xsd:complexType>  6:      <xsd:sequence>  7:        <xsd:element name="orderItem"                           type="xsd:string" maxOccurs="10"/>  8:      </xsd:sequence>  9:    </xsd:complexType> 10:  </xsd:element> 11: 12:</xsd:schema>

リスト2　発注XML1のスキーマ定義

　同じ要素が繰り返し現れる場合は、maxOccurs属性を使用します。maxOccurs属性の値には、「要素を何個まで書くことができるか」を指定します。この例では、orderItem要素を宣言する7行目のxsd:element要素で、maxOccurs属性の値に「10」が指定されています。これは、「orderItem要素は10個以下ならいくつでも書くことができる」ことを示しています。

　なお、要素の個数に特に上限を決めない場合は、maxOccurs属性の値に「unbounded」と指定しましょう。

7:        <xsd:element name="orderItem"                     type="xsd:string" maxOccurs="unbounded"/>

　上のように、maxOccursの値に「unbounded」を指定した場合、「orderItem要素は、1個以上何個でも記述することができる」ことを示しています。

minOccurs属性

　今度は、order要素の子要素にcomment要素を追加しましょう。

<order>   <orderItem>XMLマスター ラーニングブック　−ベーシック−</orderItem>   <orderItem>VB.NETによる XML Webサービス開発</orderItem>   <comment>入荷した順番に発送してください</comment> </order>

リスト3　comment要素を追加（発注XML2）

要素名	型	要素の内容
order	複雑型	子要素orderItem、commentを持つ、 orderItemは繰り返し出現する、 comment要素はなくてもよい
orderItem	単純型	内容は文字列
comment	単純型	内容は文字列

図2　発注XML2のツリー構造

　comment要素は、備考を表します。ただし、備考はなくても構いません。comment要素のような「なくてもよい要素」は、どのように表したらよいのでしょうか。XML Schemaは以下のようになります。

1:<?xml version="1.0"?>  2:<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">  3:  4:  <xsd:element name="order">  5:    <xsd:complexType>  6:      <xsd:sequence>  7:        <xsd:element name="orderItem"                           type="xsd:string" maxOccurs="10"/>  8:        <xsd:element name="comment"                           type="xsd:string" minOccurs="0"/>  9:      </xsd:sequence> 10:    </xsd:complexType> 11:  </xsd:element> 12: 13:</xsd:schema>

リスト4　発注XML2のスキーマ定義

　8行目でxsd:element要素を使用して、comment要素を宣言しています。ここで、xsd:element要素にminOccurs属性を指定しています。minOccurs属性は、「要素を最低何回記述しなければならないか」を指定する属性です。comment要素は「書かなくてもよい」、つまり「0回以上書くことができる」ので、minOccurs属性の値に「0」を指定しています。

　このように「要素を何回書くことができるか」は、minOccurs属性やmaxOccurs属性を使用して指定できます。もちろん、minOccurs属性、maxOccurs属性を同時に指定できます。例えば、発注する商品の数が「1度に最低5個、最大10個」と制限されている場合、スキーマは以下のようになります。

4:<xsd:element name="order">  5:  <xsd:complexType>  6:    <xsd:sequence>  7:      <xsd:element name="orderItem" type="xsd:string"               minOccurs="5" maxOccurs="10"/>  8:      <xsd:element name="comment"               type="xsd:string" minOccurs="0"/>  9:   </xsd:sequence> 10:  </xsd:complexType> 11:</xsd:element>

　なお、minOccurs属性、maxOccurs属性がない場合は、「1」が指定されている場合と同じ意味になります。例えば、comment要素を宣言するelement要素には、maxOccurs属性が指定されていません。これは、以下と同じ意味になります。

15:        <xsd:element name="comment" type="xsd:string"                  minOccurs="0" maxOccurs="1"/>

choice要素

　いままでは、orderItem要素の内容に商品の名前を記述して発注を行っていました。今度は、orderItem要素に子要素を追加し、商品の商品名か商品番号、いずれかを指定すれば発注できるようにしましょう。

<order>   <orderItem>     <!--商品名で発注-->     <name>XMLマスター ラーニングブック　−ベーシック−</name>   </orderItem>   <orderItem>     <!--商品番号で発注-->     <id>4-8443-1780-6</id>   </orderItem> </order>

リスト5　商品名か商品番号で発注する（発注XML3）

要素名	型	要素の内容
order	複雑型	子要素orderItemを持つ、 orderItemは繰り返し出現する
orderItem	複雑型	idまたはnameの子要素を持つ
id name	単純型	内容は文字列

図3　発注XML3のツリー構造

　このように「いずれかの要素を指定する」場合、choice要素を使用します。

1:<?xml version="1.0"?>  2:<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">  3:  4:  <xsd:element name="order">  5:    <xsd:complexType>  6:      <xsd:sequence>  7:        <xsd:element ref="orderItem" maxOccurs="10"/>  8:      </xsd:sequence>  9:    </xsd:complexType> 10:  </xsd:element> 11: 12:  <xsd:element name="orderItem"> 13:    <xsd:complexType> 14:      <xsd:choice> 15:        <xsd:element name="name" type="xsd:string"/> 16:        <xsd:element name="id" type="xsd:string"/> 17:      </xsd:choice> 18:    </xsd:complexType> 19:  </xsd:element> 20: 21:</xsd:schema>

リスト6　発注XML3のスキーマ定義

　orderItem要素の子要素はname要素、またはid要素です。そこで14行目のように、xsd:sequence要素の代わりにxsd:choice要素を使用します。xsd:choiceの内容には選択可能な要素、ここではname要素とid要素を指定します。こうして、「orderItemの子要素は、name要素かid要素」ということを表しています。

より複雑な構造を記述する

　最後にちょっと複雑なXMLのスキーマを紹介しましょう。orderItemの子要素に発注数量を表すquantityを追加します。

<order>   <orderItem>     <name>XMLマスター ラーニングブック　−ベーシック−</name>     <quantity>2</quantity>   </orderItem>   <orderItem>     <id>4-8443-1780-6</id>   </orderItem> </order>

リスト7　より複雑なXML文書（発注XML4）

要素名	型	要素の内容
order	複雑型	子要素orderItemを持つ
orderItem	複雑型	idまたはname、およびquantityの子要素を持つ
id name quantity	単純型	内容は文字列

図4　発注XML4のツリー構造

　quantity要素はname要素またはid要素の後に記述します。また、quantity要素は記述しなくても構いません。quantityの記述がない場合は商品を1つ発注したことになります。orderItem要素のデータ型は複雑ですが、xsd:sequence要素とxsd:choice要素を使用して以下のように記述することができます。

1:<?xml version="1.0"?>  2:<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">  3:  4:  <xsd:element name="order">  5:    <xsd:complexType>  6:      <xsd:sequence>  7:        <xsd:element ref="orderItem" maxOccurs="10"/>  8:      </xsd:sequence>  9:    </xsd:complexType> 10:  </xsd:element> 11: 12:  <xsd:element name="orderItem"> 13:    <xsd:complexType> 14:      <xsd:sequence> 15:        <xsd:choice> 16:          <xsd:element name="name" type="xsd:string"/> 17:          <xsd:element name="id" type="xsd:string"/> 18:        </xsd:choice> 19:        <xsd:element name="quantity" type="xsd:string"                           minOccurs="0"/> 20:      </xsd:sequence> 21:    </xsd:complexType> 22:  </xsd:element> 23: 24:</xsd:schema>

リスト8　発注XML4のスキーマ定義

　orderItem要素の子要素は「最初はname要素、またはid要素。2番目はquantity要素」と、順番が決まっています。よって、xsd:complexType要素の子要素にはxsd:sequenceを使用します。

　次に、orderItem要素の最初の子要素は、name要素かid要素のうち、どちらかを選択します。よって、15行目のようにxsd:choice要素の内容にname要素とid要素を指定します。このように、xsd:sequence要素の内容にxsd:choice要素を指定することができるのです。

　choice要素の次に、quantity要素を宣言します。quantity要素は「なくても構わない要素」なので、minOccurs属性を指定し、値を「0」にします。

　そのほかにもxsd:choice要素の子要素としてxsd:sequenceを記述したり、xsd:choice要素にminOccurs、maxOccurs属性を指定することも可能です。xsd:sequence要素やxsd:choice要素、minOccurs属性、maxOccurs属性を駆使すれば、いろいろな複雑型の構造を表現できます。

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　今回で複雑型についての解説は終わりです。次回は、XML Schemaで豊富に用意されている単純型のデータ型について解説します。（次回に続く）

「SEのためのXML Schema入門」バックナンバー

• 属性のデータ型、デフォルト値、グループ
• ユーザー独自のデータ型を作ろう
• 豊富に用意されたデータ型を利用する
• 複雑型を定義する定番テクニック
• 複数要素を定義する4つの基本形を覚えよう
• 簡単なXML Schemaから始めよう