我可以根据 XML 模式验证 XPath 表达式吗？

Question

您可以根据 XML 文档验证 XPath 表达式来验证它，但是有没有一种简单的方法可以根据该文档的schema 验证相同的 XPath 表达式？

假设我有一个像这样的 XSD 架构：

<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" ... etc>
  <xsd:element name="RootData">
    <xsd:complexType>
      <xsd:sequence minOccurs="0">
        <xsd:element name="FirstChild">
          <xsd:complexType>
            <xsd:sequence minOccurs="0">
              <xsd:element name="FirstGrandChild">
... etc etc

是否有一种简单或内置的方法来验证 XPath：

/RootData/FirstChild/FirstGrandChild

对于任何可能基于该模式的 XML 文档都有效吗？ （编辑：我想我的意思是潜在有效；实际 XML 文档可能不包含这些元素，但 XPath 仍然可以被视为对架构潜在有效。而，

/RootData/ClearlyInvalidChild/ThisElementDoesntExistEither

显然是无效的。 )

当然，我只能期望它适用于规范的 XPath 表达式，而不是任意复杂的表达式，但这很好。

我特别在 .NET 中思考，但很好奇其他实现是否使之成为可能。我想要自己推出并不那么重要，例如，我真的不想编写自己的代码来将该 XPath 表达式转换为另一个表达式，例如：

/xsd:schema/xsd:element[@name='RootData']/xsd:complexType/xsd:sequence/xsd:element[@name='FirstChild']/...etc...

...虽然我知道如果我真的需要的话我可以做到。

干杯！

Answer 1

我们实际上对此做了一个研究项目，并在 2000 年左右的某个时候实现了一个 XPath 验证器。这是针对 XPath 1 的。我不知道当前有任何可用的库可以用来执行此操作。

如果您想自己实现这一点，这里有一些提示：

• 您将无法像上面那样将实例文档上的路径转换为架构上的路径。例如，

  /a//b

  不会转换为

  /xsd:element[@name='a']//xsd:element[@name='b']

  ，因为元素 b 可能定义在模式的顶层，而不是 b 之下。

• 请记住，XML 文档是树，而模式是图。如果您搜索像 //a 这样的后代路径，您将必须决定何时终止搜索，否则搜索可能会永远继续下去（例如，想象一个元素“a”包含“b”，其中包含“a”）

• 有些路径是无法决定的，或者至少很难决定。例如

  //*[starts-with(@name, 'foo')]

如果您仍然想这样做，我建议使用像 eclipse 的 XSD 这样的库或 .NET 模式加载类将模式加载到内存中并检查代码。

Answer 2

在设计时，您可以使用工具生成示例 XML 文档并针对该示例执行 XPath。 Altova XML Spy 具有此功能，SOAP UI 也具有此功能。

SOAP UI 实际上是开源的（Java），所以也许您可以看一下它是如何生成示例的。在运行时情况下（即，如果模式和 XPath 都是正在运行的程序的输入），那么您必须确保生成足够的可选组件和示例数据以避免漏报，并且可能需要生成多个示例文件。

我不会尝试直接根据模式评估 XPath，因为各种轴会使完整的解决方案变得非常复杂。我很确定这是可以做到的，但它给我的印象是核心数学。我建议将生成样本作为捷径。

Answer 3

我刚刚发现这个老问题，并认为它需要一个正确的答案。

自 2.0 版（2007 年发布）以来，XPath、XSLT 和 XQuery 规范定义了模式感知处理的选项。没有多少处理器实现此选项（Saxon-EE 就是其中之一），但该选项已在规范中定义。

我在这里写了一篇关于模式感知处理的旧文章：https://www.stylusstudio.com/schema-aware.html - 其中大部分内容在今天同样有效。