XML Schema 中空值的表示

　　Introduction

　　Java Bean 有属性或字段。如果这些字段不是基元类型的，则它们可能是空的。当您将 Java Bean 映射到 XML 时，这些字段就变成了元素或属性。未经修饰的元素和属性不能具有空值(您大致可以把它们看作是对应的 Java 基元类型——二者都不能为空)。有许多修饰 XML 属性和元素的方法，采用这些方法可以使它们的实例为空(或者至少在逻辑上等同于空值)。

　　对于属性:

使用属性 use="optional"

　　对于元素:

使用属性 nillable="true"
或使用属性 minOccurs="0"

　　本文描述上面的每一种选择的细节和可能出现的情况。

　　元素与属性

　　在研究空表示之前，首先确定可能需要在对象字段中使用元素与属性的原因。需要考虑的第一件事是字段的类型。您只能在属性中使用简单的类型。因此，如果您使用的是复杂类型，则没有选择的余地;必须 使用元素。然而，如果您使用的是简单类型，那么您应该选择属性还是元素呢?例如，给定的清单 1 中的结构，哪一个更好?attrField 还是 elemField?

　　清单 1. AttributeOrElement Schema

<complexType name="AttributeOrElement">
  <sequence>
    <element name="elemField" type="xsd:int"/>
  </sequence>
  <attribute name="attrField" type="xsd:int"/>
</complexType>

　　让我们看一看清单 2，它是清单 1 中的 Schema 的实例。

　　清单 2. AttributeOrElement 的实例

<attributeOrElement attrField="5">
  <elemField>5</elemField>
</attributeOrElement>

　　显然，在该实例中，属性字段占用的空间比元素字段小，因此使用包含属性的 XML 的 SOAP 消息的传输时间会更短。看起来假定属性比元素更好似乎是合理的。但是如果您与 Schema 打过一段时间的交道，您可能很少看到使用属性。这是为什么呢?我实在无法告诉您具体的原因，不过我有一些想法:

　　由于您必须 在复杂类型中使用元素，因此从一致性方面考虑，您也应该将元素用于简单类型。最后得到的是看起来更简单的 Schema。

　　文档/文字包装的模式规定包装程序元素的 complexType 不包含属性。由于包装程序元素中的这一参数列表只能是元素，因此从一致性方面考虑，所有的 complexType 列表都应该是元素。

　　由于属性没有顺序，而元素有顺序(除非使用 标记)，因此解析属性的开销可能比解析元素高一些(不过，我怀疑这对于复杂的 XML 解析器真的不是一个问题)。

　　所以为了简单起见，我建议坚持使用元素，除非吞吐量性能是需要关注的重要问题，在这种情况下，您可以测试属性是否能改进性能。

　　现在让我们讨论空值。

　　空属性

　　正如我已经提到的，您可以通过让属性可选来使其逻辑上可为空值。请参见清单 3 中带有可为空值的属性的 Schema，以及清单 4 中的实例——一个字段中包含值的实例和一个字段中不包含值的实例。

　　清单 3. TypeWithNullAttribute Schema

<complexType name="TypeWithNullAttribute">
  <attribute name="attrField" type="xsd:int" use="optional"/>
</complexType>

　　清单 4. TypeWithNullAttribute 的实例

Attribute with a value:

<typeWithNullAttribute attrField="5"/>

Attribute passed as null:

<typeWithNullAttribute/>　

　　可以看出，空属性的 Schema 声明相当简单。空属性的实例也非常简单——不过这里不进行具体说明。

　空元素

　　由于很少使用属性，而更普遍地使用元素，因此我们转到空元素。有两种通过元素表示空值的方法:使用属性 nillable="true" 或者使用属性 minOccurs="0"。Listing 5 展示了 TypeWithNullElements 的 Schema，它为每种可为空值的字段样式提供一个元素。

　　清单 5. TypeWithNullElements 的 Schema

<complexType name="TypeWithNullElements">
  <sequence>
    <element name="nillableElem" nillable="true" type="int"/>
    <element name="minOccursElem" minOccurs="0" type="int"/>
  </sequence>
</complexType>　

　　清单 6 展示了 TypeWithNullElements 的实例，首先出现的是常规值，接下来的是空值。

　　清单 6. TypeWithNullElements 的实例

Elements with values:

<typeWithNullElements>
  <nillableElem>5</nillableElem>
  <minOccursElem>5</minOccursElem>
</typeWithNullElements>

Elements with null values:

<typeWithNullElements>
  <nillableElem xsi:nil="true"/>
</typeWithNullElements>　

　　与可选的属性一样，具有 minOccurs="0" 属性的元素的值为空，不过没有出现在 XML 实例中。与使用属性 nillable="true" 定义的元素相比，此元素在消息大小方面的代价肯定要低一些。即使 nillableElem 的值为空，但是它仍然有值占位符，指示其实际为空。

　　nillable="true" 何时有用

　　很显然，minOccursElem 比 nillableElem 好一些，但是为什么始终需要使用 nillableElem 呢?我已经提示过。前面我讲到，nillableElem 的空值有值占位符。在哪里您可能需要占位符?这样的一个例子就是数组，其中的每个数组条目都可能为空。例如，设想一个数组有四个元素，其值为 {0, null, 1, null}。您如何使用 minOccursElem 元素的实例表示该数组呢?回答是:您不能这样做。无法区分上述四个元素组成的数组和其值为 {0, 1} 的两个元素组成的数组。如果使用 minOccurs="0" 元素，则没有空元素占位符。因此在这种情况下，您必须使用 nillable="true" 元素。清单 7 展示了这样的一个数组的 Schema，清单 8 展示了 {0, null, 1, null} 的 XML 实例。

　　清单 7. 可为空值的数组元素的 Schema

<complexType name="nullableElementArray">
  <sequence>
    <element name="elem" type="int" maxOccurs="4" nillable="true"/>
  </sequence>
</complexType>　

　　清单 8. 可为空值的数组元素的 XML 实例

<nullableElementArray>
  <elem>1</elem>
  <elem xsi:nil="true"/>
  <elem>2</elem>
  <elem xsi:nil="true"/>
</nullableElement>

　　总结

　　有三种在 XML Schema 中表示空字段的方法:可选的属性、minOccurs="0" 元素和 nillable="true" 元素。使用上面各个元素的情况如下:如果是可为空值的简单类型，则使用可选的属性;如果是可为空值的复杂类型，并且希望它占用最小的空间，则使用 minOccurs="0" 元素;如果空值必须有占位符(例如当其在数组中出现时)，则使用 nillable="true" 元素。