3. XSD (XML Schema Definition)

XSD est une alternative plus puissante aux DTD pour valider des documents XML. Elle offre un typage fort, le support des namespaces, et une syntaxe XML native. XSD permet de définir des contraintes précises sur le contenu des éléments et attributs.

3.1 Structure de Base d'un Schéma XSD

Un schéma XSD est lui-même un document XML avec un namespace spécifique.

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
    
    <!-- Déclaration de l'élément racine -->
    <xs:element name="bibliotheque" type="BibliothequeType"/>
    
    <!-- Définition du type complexe -->
    <xs:complexType name="BibliothequeType">
        <xs:sequence>
            <xs:element name="livre" type="LivreType" maxOccurs="unbounded"/>
        </xs:sequence>
    </xs:complexType>
    
    <!-- Type pour un livre -->
    <xs:complexType name="LivreType">
        <xs:sequence>
            <xs:element name="titre" type="xs:string"/>
            <xs:element name="auteur" type="xs:string" maxOccurs="unbounded"/>
            <xs:element name="prix" type="PrixType"/>
        </xs:sequence>
        <xs:attribute name="isbn" type="xs:ID" use="required"/>
    </xs:complexType>
    
</xs:schema>

Lier un Document XML à son XSD

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<bibliotheque 
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:noNamespaceSchemaLocation="bibliotheque.xsd">
    
    <livre isbn="L001">
        <titre>Introduction XML</titre>
        <auteur>Jean Dupont</auteur>
        <prix devise="EUR">29.99</prix>
    </livre>
</bibliotheque>

3.2 Types Simples vs Complexes

<xs:simpleType name="NoteType">
  <xs:restriction base="xs:decimal">
    <xs:minInclusive value="0"/>
    <xs:maxInclusive value="20"/>
  </xs:restriction>
</xs:simpleType>

<xs:complexType name="PersonneType">
  <xs:sequence>
    <xs:element name="nom" type="xs:string"/>
    <xs:element name="prenom" type="xs:string"/>
  </xs:sequence>
  <xs:attribute name="id" type="xs:ID"/>
</xs:complexType>

3.3 Facettes de Restriction

Les facettes permettent de restreindre les valeurs acceptées par un type simple.

Exemples de Restrictions Courantes

<!-- Type pour un code postal français -->
<xs:simpleType name="CodePostalType">
    <xs:restriction base="xs:string">
        <xs:pattern value="[0-9]{5}"/>
    </xs:restriction>
</xs:simpleType>

<!-- Type pour un email -->
<xs:simpleType name="EmailType">
    <xs:restriction base="xs:string">
        <xs:pattern value="[a-zA-Z0-9._]+@[a-zA-Z0-9.]+\.[a-zA-Z]{2,}"/>
    </xs:restriction>
</xs:simpleType>

<!-- Énumération de valeurs -->
<xs:simpleType name="SexeType">
    <xs:restriction base="xs:string">
        <xs:enumeration value="Homme"/>
        <xs:enumeration value="Femme"/>
        <xs:enumeration value="Autre"/>
    </xs:restriction>
</xs:simpleType>

<!-- Note entre 0 et 20 avec 2 décimales max -->
<xs:simpleType name="NoteType">
    <xs:restriction base="xs:decimal">
        <xs:minInclusive value="0"/>
        <xs:maxInclusive value="20"/>
        <xs:fractionDigits value="2"/>
    </xs:restriction>
</xs:simpleType>

3.4 Indicateurs de Cardinalité

Contrairement aux DTD (?, +, *), XSD permet une cardinalité précise.

3.5 Groupes de Contenu (Compositeurs)

<xs:sequence>
  <xs:element name="nom"/>
  <xs:element name="prenom"/>
</xs:sequence>

<xs:choice>
  <xs:element name="carte"/>
  <xs:element name="especes"/>
</xs:choice>

<xs:all>
  <xs:element name="nom"/>
  <xs:element name="email"/>
</xs:all>

3.6 Attributs en XSD

<!-- Déclaration d'attributs -->
<xs:attribute name="id" type="xs:ID" use="required"/>
<xs:attribute name="langue" type="xs:string" default="fr"/>
<xs:attribute name="version" type="xs:string" fixed="1.0"/>
<xs:attribute name="note" type="NoteType"/>  <!-- type personnalisé -->

3.7 Types de Données Prédéfinis

3.8 Extension et Restriction de Types

Extension (ajouter du contenu)

L'extension permet d'ajouter des éléments ou attributs à un type existant.

<!-- Type de base -->
<xs:complexType name="PersonneType">
    <xs:sequence>
        <xs:element name="nom" type="xs:string"/>
        <xs:element name="prenom" type="xs:string"/>
    </xs:sequence>
</xs:complexType>

<!-- Type étendu (hérite de PersonneType) -->
<xs:complexType name="EmployeType">
    <xs:complexContent>
        <xs:extension base="PersonneType">
            <xs:sequence>
                <xs:element name="poste" type="xs:string"/>
                <xs:element name="salaire" type="xs:decimal"/>
            </xs:sequence>
            <xs:attribute name="matricule" type="xs:ID" use="required"/>
        </xs:extension>
    </xs:complexContent>
</xs:complexType>

Restriction (restreindre le contenu)

La restriction permet de limiter les valeurs acceptées par un type.

<!-- Restriction d'un simpleType -->
<xs:simpleType name="AgeType">
    <xs:restriction base="xs:positiveInteger">
        <xs:maxInclusive value="150"/>
    </xs:restriction>
</xs:simpleType>

<!-- Restriction d'un complexType -->
<xs:complexType name="PersonneRestreinteType">
    <xs:complexContent>
        <xs:restriction base="PersonneType">
            <xs:sequence>
                <xs:element name="nom" type="xs:string"/>
                <!-- prenom retiré -->
            </xs:sequence>
        </xs:restriction>
    </xs:complexContent>
</xs:complexType>

simpleContent (texte + attributs)

Pour un élément avec contenu texte et des attributs :

<xs:complexType name="PrixType">
    <xs:simpleContent>
        <xs:extension base="xs:decimal">
            <xs:attribute name="devise" type="xs:string" default="EUR"/>
        </xs:extension>
    </xs:simpleContent>
</xs:complexType>

<!-- Utilisation -->
<prix devise="USD">29.99</prix>

3.9 Éléments ref et Groupes Réutilisables

<!-- Déclaration globale d'un élément -->
<xs:element name="adresse" type="AdresseType"/>

<!-- Référence à l'élément global -->
<xs:complexType name="PersonneType">
    <xs:sequence>
        <xs:element name="nom" type="xs:string"/>
        <xs:element ref="adresse"/>  <!-- Utilise la définition globale -->
    </xs:sequence>
</xs:complexType>

<!-- Groupe d'éléments réutilisable -->
<xs:group name="ContactGroup">
    <xs:sequence>
        <xs:element name="email" type="xs:string"/>
        <xs:element name="telephone" type="xs:string"/>
    </xs:sequence>
</xs:group>

<!-- Utilisation du groupe -->
<xs:complexType name="ClientType">
    <xs:sequence>
        <xs:element name="nom" type="xs:string"/>
        <xs:group ref="ContactGroup"/>
    </xs:sequence>
</xs:complexType>

<!-- Groupe d'attributs réutilisable -->
<xs:attributeGroup name="MetadonneesGroup">
    <xs:attribute name="creePar" type="xs:string"/>
    <xs:attribute name="creeDate" type="xs:date"/>
</xs:attributeGroup>

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!-- Schéma XSD pour gérer des informations étudiants -->
<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">

    <!-- Élément racine -->
    <xsd:element name="universite" type="UniversiteType"/>

    <!-- Type pour l'université -->
    <xsd:complexType name="UniversiteType">
        <xsd:sequence>
            <xsd:element name="etudiant" type="EtudiantType" maxOccurs="unbounded"/>
        </xsd:sequence>
        <xsd:attribute name="nom" type="xsd:string" use="required"/>
    </xsd:complexType>

    <!-- Type complexe pour un étudiant -->
    <xsd:complexType name="EtudiantType">
        <xsd:sequence>
            <xsd:element name="nom" type="NomType"/>
            <xsd:element name="prenom" type="xsd:string"/>
            <xsd:element name="email" type="EmailType" minOccurs="0"/>
            <xsd:element name="cours" type="CoursType" maxOccurs="unbounded"/>
        </xsd:sequence>
        <xsd:attribute name="id" type="xsd:ID" use="required"/>
        <xsd:attribute name="sexe" type="SexeType"/>
    </xsd:complexType>

    <!-- Type pour un cours avec note -->
    <xsd:complexType name="CoursType">
        <xsd:simpleContent>
            <xsd:extension base="xsd:string">
                <xsd:attribute name="note" type="NoteType"/>
                <xsd:attribute name="credits" type="xsd:positiveInteger"/>
            </xsd:extension>
        </xsd:simpleContent>
    </xsd:complexType>

    <!-- Types simples avec restrictions -->
    <xsd:simpleType name="NomType">
        <xsd:restriction base="xsd:string">
            <xsd:minLength value="2"/>
            <xsd:maxLength value="50"/>
        </xsd:restriction>
    </xsd:simpleType>

    <xsd:simpleType name="NoteType">
        <xsd:restriction base="xsd:decimal">
            <xsd:minInclusive value="0"/>
            <xsd:maxInclusive value="20"/>
            <xsd:fractionDigits value="2"/>
        </xsd:restriction>
    </xsd:simpleType>

    <xsd:simpleType name="SexeType">
        <xsd:restriction base="xsd:string">
            <xsd:enumeration value="H"/>
            <xsd:enumeration value="F"/>
        </xsd:restriction>
    </xsd:simpleType>

    <xsd:simpleType name="EmailType">
        <xsd:restriction base="xsd:string">
            <xsd:pattern value="[a-zA-Z0-9._]+@[a-zA-Z0-9.]+\.[a-zA-Z]{2,}"/>
        </xsd:restriction>
    </xsd:simpleType>

</xsd:schema>