在XML模式中擴展枚舉列表

2024-09-05 20:55:29

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供稿：網(wǎng)友

在列表中添加新值是一種常見而且必要的需求。模式設(shè)計者通常希望在系統(tǒng)架構(gòu)中構(gòu)建一種添加附加值的方法，并且該附加值在設(shè)計階段是未知的。模式設(shè)計者如何創(chuàng)建一個可擴展、易于實現(xiàn)的枚舉值列表？本文將介紹幾種實現(xiàn)這一目標的方法。
模式設(shè)計者和實現(xiàn)人員需要一種擴展 XML 模式中現(xiàn)有枚舉列表的方法。不幸的是，XML 模式規(guī)范不允許在這些列表的創(chuàng)建過程中（參閱參考資料）進行擴展。設(shè)計階段所選的值是固定的，而且都是可用的。盡管有這樣的限制，人們?nèi)允褂酶鞣N替代方案來實現(xiàn)列表擴展。很多使用現(xiàn)有的不能改變的模式的客戶經(jīng)常提出這一要求。他們希望在添加新功能的同時保持向后兼容性。本文中，您將會看到模式設(shè)計者如何克服障礙實現(xiàn)該功能。
枚舉列表是特定數(shù)據(jù)點的一組指定值。例如，您也許通過固定的值列表查看國家代碼，包括 DE（德國）、US（美國）和 JP（日本）。根據(jù)給定的值集，當一個新國家被識別出時，如 TL（東帝汶）或者 BA（波斯尼亞及黑塞哥維那），該怎么辦？使用以前的名稱列表的客戶必須改變實現(xiàn)來容納新值。
當使用 XML 模式對數(shù)據(jù)建模時，枚舉值被顯式列出。因此，國家代碼列表依次包含各個枚舉值。經(jīng)常需要識別列表中的新值，而且必須將其容納到列表中，模式設(shè)計者試圖找到一種擴展列表的方法，實際上，是將這種方法構(gòu)建到設(shè)計中，允許添加在設(shè)計時未知的附加值。
創(chuàng)建可擴展的枚舉列表
在尋找這一問題的解決方案時，受到四個關(guān)鍵標準的影響：
首先，要在設(shè)計階段之后擴展列表。不管是快速建立一個新的貿(mào)易伙伴還是建立時間關(guān)鍵型的新數(shù)據(jù)字段，在關(guān)鍵時刻進行擴展是一項實際需求。
其次，能夠在解析器中驗證值對于簡化實現(xiàn)是非常關(guān)鍵的。
第三，在單個周期內(nèi)完成解析和驗證是至關(guān)重要的。這就避免了像 Genericode 解決方案一樣，在一個單獨的周期和解析器中進行驗證。對于某些設(shè)置來說，添加新技術(shù)需求會導(dǎo)致成本太高或者太耗時。
最后，解決方案必須能夠向后兼容原始的模式。不兼容的列表更改不能稱為擴展。
有些人認為根本就不應(yīng)該擴展枚舉列表。數(shù)據(jù)建模人員也許認為如果想讓模型包含更多數(shù)據(jù)、擴展模型，那么可以根據(jù)產(chǎn)品創(chuàng)建模式 — 實際上，在需要時創(chuàng)建更大的模型并減少限制。如果能夠控制原始模式和數(shù)據(jù)模型，這樣做是可以的，這種方法也許是理想的方法。但是，如果您需要在設(shè)計階段之后進行實際擴展，這樣的方法是行不通的。
還有人認為擴展枚舉列表的關(guān)鍵是不使用 XML 模式驗證解析器。Genericode（參閱參考資料）建議在第二層對枚舉列表進行驗證，脫離初始的 XML 模式解析器驗證過程。這種理論是正確的，而且這種方法的應(yīng)用會越來越廣泛。但是，如果要在一個解析周期內(nèi)完成，這種解決方案是無法做到的。在某些情況下，不可能執(zhí)行第二個驗證周期。
當然，您可以在新列表中創(chuàng)建新元素。但是，不能向后兼容原始模式。我們的目標是在保持向后兼容性的同時實現(xiàn)一個可擴展的列表（參閱參考資料）。
對于本文的目標，這里作出的假設(shè)基于我與客戶打交道的經(jīng)驗 —— 即用附加值擴展現(xiàn)有枚舉列表的需求。另外，我假設(shè)在一個步驟內(nèi)完成 XML 模式解析與驗證等操作。
擴展枚舉列表的必要條件
該擴展示例有四個必要條件：
允許在設(shè)計階段之后擴展枚舉列表。
用解析器驗證枚舉列表。
在一個周期內(nèi)驗證枚舉列表。
維持和原始模式的向后兼容性。
舉例來說，一個團隊需要處理一個區(qū)域產(chǎn)業(yè)協(xié)會的枚舉列表（或任意現(xiàn)有列表）為例，并根據(jù)使用修改模式組件。先前的模式提供 MaritalStatus 組件和值的枚舉列表，如清單 1 所示。
清單 1. 婚姻狀況枚舉列表

<xsd:simpleType name="MaritalStatusEnumType">
<xsd:restriction base="xsd:normalizedString">
<xsd:enumeration value="Divorced"/>
<xsd:enumeration value="Married"/>
<xsd:enumeration value="NeverMarried"/>
<xsd:enumeration value="Separated"/>
<xsd:enumeration value="SignificantOther"/>
<xsd:enumeration value="Widowed"/>
<xsd:enumeration value="Unknown"/>
</xsd:restriction>
</xsd:simpleType>
<xsd:element name="MaritalStatus" type="MaritalStatusEnumType"/>
假設(shè)一個公司要使用這些值，另外，還要支持它的重要貿(mào)易伙伴使用另一個值。CivilUnion 是一個擴展值，公司識別出該值不屬于原始模式。但是從語義上來說，使用現(xiàn)有元素 —MaritalStatus — 也是可以的。公司要如何實現(xiàn)呢？
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解決方案 1：編輯原始模式使其包含新枚舉值
當然，編輯原始模式使其包含新枚舉值是最直接的方法。保留模式的本地副本，然后編輯這些模式以支持公司使用的枚舉值。
優(yōu)點：易于實現(xiàn)
缺點：
需要編輯原始模式，這些模式將逐漸改變，以至于無法控制。如果擴展一個先前存在的列表，那么創(chuàng)建者（貿(mào)易伙伴、協(xié)會等）可能要發(fā)布列表的新版本。您需要將編輯的內(nèi)容傳播到每個新版本中。
手動編輯模式會導(dǎo)致意外的編輯錯誤。
如果您不能（或不想）編輯原始模式，則需要一種替代方法。
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解決方案 2：創(chuàng)建新枚舉列表并加入到原始列表中
第二個選擇是創(chuàng)建新枚舉列表，并將其加入到原始枚舉列表中。清單 1 顯示原始婚姻狀況列表。清單 2 顯示最新創(chuàng)建的枚舉列表。
清單 2. 新婚姻狀況枚舉列表

<xsd:simpleType name="MyExtMaritalStatusEnumType">
<xsd:restriction base="xsd:normalizedString">
<xsd:enumeration value="CivilUnion"/>
</xsd:restriction>
</xsd:simpleType>
使用 <xsd:union> 標記將其與原始列表結(jié)合，如清單 3 所示。
清單 3. 將兩個列表組合起來

<xsd:simpleType name="MaritalStatusType_Union">
<xsd:union memberTypes="MyExtMaritalStatusEnumType MaritalStatusEnumType"/>
</xsd:simpleType>
<xsd:element name="MaritalStatus" type="MaritalStatusType_Union"/>
該解決方案仍然需要對模式進行編輯 — 即將元素 MaritalStatus 由 MaritalStatusType 類型轉(zhuǎn)換為 MaritalStatusType_Union 類型。改動不大，但仍然有一些手動編輯工作。
優(yōu)點：不改變原始枚舉列表。
缺點：
在設(shè)計階段所有的值必須是已知的，防止后期綁定解決方案。
需要 <xsd:union> 標記支持，但有時該標記無法用工具實現(xiàn)。
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解決方案 3：創(chuàng)建一個模式，并與原始枚舉類型結(jié)合
現(xiàn)在看一下有關(guān)眼睛顏色的人口數(shù)據(jù)用例。清單 4 顯示這一列表。
清單 4. Person Eye Color 枚舉列表

<xsd:simpleType name="PersonEyeColorType">
<xsd:restriction base="xsd:string">
<xsd:enumeration value="Black"/>
<xsd:enumeration value="Hazel"/>
<xsd:enumeration value="Gray"/>
<xsd:enumeration value="Brown"/>
<xsd:enumeration value="Violet"/>
<xsd:enumeration value="Green"/>
<xsd:enumeration value="Blue"/>
<xsd:enumeration value="Maroon"/>
<xsd:enumeration value="Pink"/>
<xsd:enumeration value="Dichromatic"/>
<xsd:enumeration value="Unknown"/>
</xsd:restriction>
</xsd:simpleType>
接下來，創(chuàng)建采用新值的模式（一個正則表達式）。該模式是以 x: 為前綴的任意字符串。x: 是標準枚舉列表和擴展列表之間的描繪程序。清單 5 顯示這一模式。
清單 5. 用于擴展的正則表達式

<xsd:simpleType name="StringPatternType">
<xsd:restriction base="xsd:string">
<xsd:pattern value="x:/S.*"/>
</xsd:restriction>
</xsd:simpleType>
最后，使用 <xsd:union> 標記結(jié)合列表與模式，如清單 6 所示。
清單 6. 枚舉列表與擴展模式的結(jié)合

<xsd:simpleType name="MyExtPersonEyeColorType">
<xsd:union memberTypes="PersonEyeColorType StringPatternType"/>
</xsd:simpleType>
<xsd:element name="PersonEyeColor" type="MyExtPersonEyeColorType"/>
同一節(jié)點擁有標準和擴展值。兩個值很容易分離，而且都可以用解析器驗證，如清單 7 所示。
清單 7. XML 實例樣例

<PersonEyeColor>Black</PersonEyeColor>
<PersonEyeColor>x:Teal</PersonEyeColor>
優(yōu)點：
同一元素可用于所有數(shù)據(jù)。
用解析器對基本枚舉列表進行驗證。
清晰地分隔擴展值。
該解決方案允許在以后綁定新值。
缺點：
必須解析元素的內(nèi)容，以確定是否已經(jīng)被擴展。
模式解析器必須支持正則表達式。
需要 <xsd:union> 標記支持。
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解決方案 4：使用單獨的字段用于擴展
在該解決方案中，枚舉字段不會變化。然而，您要在模式中設(shè)計一個擴展字段來容納附加值。在本例中，初始列表是依賴型的（就業(yè)受益者和受養(yǎng)人之間的關(guān)系），如清單 8 所示。
清單 8. 依賴關(guān)系枚舉列表

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