详解 xml 文件头部的 xmlns:xsi

XML 2020-06-19

Maven 是一个 java 开发人员很难绕过的构建工具，因为有众多的开源项目都使用 Maven 作为其构建工具。而阅读 maven 中的 pom 文件，是了解一个项目依赖关系和构建方式的重要环节。但是 pom 文件的头部会让初学者感到困惑，这里对其进行一个清晰易懂的解释（梳理自网络资料）

先修知识

理解 xml 中的标签含义，及标签之间树状的嵌套结构
了解 pom ( project object model)文件

POM 文件头示例

<project xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/maven-v4_0_0.xsd">

初学者看到如上的内容应当有如下困惑点：

xmlns:xsi,xmlns,xsi:schmeLocation 这些看上去相近的属性是什么含义，为什么他们的值是不一样的 URL
这些 URL 是否对应一些可以访问的资源，对于该文件的解析是否会需要下载这些 URL 对应的资源

从 xmlns 的作用讲起

一个 xml 文档中如果包含如下两种定义不同，但是名称相同的元素， xml 解析器是无法解析的，因为它不能确定当你调用 document.getElementsByTagName("book") 时应该返回哪个元素。

<!-- 这里的 table 元素描述的是一个表格-->
<table>
   <tr>
   <td>Apples</td>
   <td>Bananas</td>
   </tr>
</table>
<!-- 这里的 table 元素描述的是一个家居桌子-->
<table>
   <name>African Coffee Table</name>
   <width>80</width>
   <length>120</length>
</table>

显然，如果给他们的名字添加一个前缀，则命名冲突的问题就可以解决。

<!-- 这里的 table 元素描述的是一个表格-->
<h:table>  <!--添加了前缀 h -->
   <h:tr>
   <h:td>Apples</h:td>
   <h:td>Bananas</h:td>
   </h:tr>
</h:table>
<!-- 这里的 table 元素描述的是一个表格-->
<f:table> <!--添加了前缀 f -->
   <f:name>African Coffee Table</f:name>
   <f:width>80</f:width>
   <f:length>120</f:length>
</f:table>

但是，在一个拥有众多元素的文档中，仅仅拥有前缀，也不能完全避免命名冲突的问题。

注意 xml 文档相互之间是可以通过 XInclude,External Entites 实现相互包含或者引用的。

此时，命名空间就诞生了，我们可以为元素定义一个命名空间，将一个很长的，可以保证全局唯一性的字符串与该元素关联起来。这样就可以避免命名冲突了。

但是如何保证那个较长的字符串全局唯一呢，最好的方式莫过于使用统一资源标识符（Uniform Resource Identifier，URI) 了，而我们最常见的 URI 就是平时经常访问的网址 URL 了。

xmlns:namespace-prefix="namespaceURI"

应用到我们所举的例子中就是:

<!-- 这里的 table 元素描述的是一个表格-->
<h:table xmlns:h="http://www.w3.org/TR/html4/">
   <h:tr>
   <h:td>Apples</h:td>
   <h:td>Bananas</h:td>
   </h:tr>
</h:table>
<!-- 这里的 table 元素描述的是一个表格-->
<f:table xmlns:f="http://www.w3school.com.cn/furniture">
   <f:name>African Coffee Table</f:name>
   <f:width>80</f:width>
   <f:length>120</f:length>
</f:table>

所以，对于命名空间的标识符,URI 的作用仅仅是保证唯一性，它并不需要对应一个可以访问的资源或文件！但是，有很多公司都会让 namespace 的 URI 指向一个包含该命名空间信息的网页

回到我们的 POM 文档头中，你会发现 project xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 中的http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance可以访问到一个正常的页面，但是如果访问 xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" 中的 http://maven.apache.org/POM/4.0.0 就会得到一个 PAGE NOT FOUND 错误，页面未获取到。

xmlns 出现在没有没有前缀的元素中的含义

<project xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/maven-v4_0_0.xsd">

细心的童鞋会注意到， project 元素前面并没有前缀。这里实际上使用的是默认命名空间（default naming space）。它的语法如下：

<elementName xmlns="namespaceURI">

例如我们的 project 元素定义和下面的例子

<table xmlns="http://www.w3.org/TR/html4/">
  <tr>
    <td>Apples</td>
    <td>Bananas</td>
  </tr>
</table>

使用默认命名空间的作用是，该元素内部的子元素都会默认属于该命名空间下，我们不需要为他们一一添加命名空间前缀。

xmlns:xsi 与 xsi:schemaLocation

现在来看文件头中剩下的，看上去更为复杂的部分。

xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/maven-v4_0_0.xsd"

根据之前的知识我们可以理解， xmlns:xsi 定义了一个命名空间前缀 xsi 对应的唯一字符串 http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance。但是读者会发现，这个 xmlns:xsi 在不同的 xml 文档中似乎都会出现。这是因为， xsi 已经成为了一个业界默认的用于 XSD(（XML Schema Definition) 文件的命名空间。而 XSD 文件（也常常称为 Schema 文件）是用来定义 xml 文档结构的。

注解： XML 解析器可以根据一个 XSD 文件的内容来解析另一个 XML 文件，判断该文件的结构是否和 XSD 文件中定义的一致。 XSD 文件可以理解为 XML 文档可以自定义的语法或格式检查器。

那么，有了上述的理解，再来看

xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/maven-v4_0_0.xsd"

上面这行的语法其实是， xsi:schemaLocation = "键" “值”
即 xsi 命名空间下 schemaLocation 元素的值为一个由空格分开的键值对。

前一个“键” http://maven.apache.org/POM/4.0.0 指代【命名空间】，只是一个全局唯一字符串而已
后一个值指代【XSD location URI】,这个值指示了前一个命名空间所对应的 XSD 文件的位置， xml parser 可以利用这个信息获取到 XSD 文件，从而通过 XSD 文件对
所有属于命名空间 http://maven.apache.org/POM/4.0.0 的元素结构进行校验，因此这个值必然是可以访问的，且访问到的内容是一个 XSD 文件的内容