Dříve zmíněné schémové jazyky jako DTD, W3C XML Schema a RELAX NG víceméně definují gramatiku pro dokument XML. Schematron je založen na zcela odlišném principu. Pomocí tohoto jazyka jde zapsat tvrzení o přítomnosti nebo absenci určitých vzorů v dokumentu. Validace oproti Schematronu pak vrací seznam tvrzení, který vznikne kontrolou vzorů oproti dokumentu. Pro zápis vzorů se přitom používá dobře známý jazyk XPath. To má dvě velké výhody – máme k dispozici poměrně silné vyjadřovací prostředky XPathu a pro validaci dokumentu nám stačí XSLT procesor, protože schematronové schéma lze převést na XSLT transformaci.
Celé schéma má velmi jednoduchou strukturu. Kořenový element
schema, který patří do jmenného prostoru
http://purl.oclc.org/dsdl/schematron[3] stejně tak jako ostatní elementy, obsahuje několik vzorů
pattern. Před vzory může být ve schématu
ještě uveden název schématu (element title) a deklarovány prefixy jmenných prostorů
pomocí elementu ns.
Každý vzor se skládá z jednoho nebo více pravidel rule, které mají pomocí atributu context určen kontext pro
jejich vyhodnocení. Jedná se v podstatě o vzor v jazyce
XPath, který ze vstupního dokumentu vybere uzly, a ty se pak
chápou jako aktuální uzly pro vyhodnocení XPath výrazů uvnitř
pravidla.
Uvnitř pravidla se pak používají elementy assert a report,
který k sobě mají připojen atribut test s XPath výrazem. V případě, že
tento výraz není splněn (assert) nebo je
splněn (report) je výsledkem validace
text uvnitř příslušného elementu assert,
resp. report.
Uvnitř textu validačního hlášení můžeme používat další elementy.
Obsah elementu name bude nahrazen jménem
aktuálního elementu, obsah elementu value-of bude nahrazen textovou hodnotou XPath
výrazu uvedeného v atributu select.
Příklad 5.1. Ukázka schématu ve Schematronu –
uvod/zamestnanci.sch
s
c
h<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<schema xmlns="http://www.ascc.net/xml/schematron">
<pattern name="Seznam zaměstnanců je neprázdný">
<rule context="zamestnanci">
<assert test="zamestnanec">V seznamu musí být alespoň
jeden zaměstnanec</assert>
<report test="sum(zamestnanec/plat) > 500000">Součet platů nemůže
být větší než 500.000,-</report>
</rule>
</pattern>
<pattern name="Podmínky pro zaměstnance">
<rule context="zamestnanec">
<assert test="jmeno">U zaměstnance musí být zadáno jméno.</assert>
<assert test="prijmeni">U zaměstnance musí být zadáno příjmení.</assert>
<assert test="email">U zaměstnance musí být zadán e-mail.</assert>
<assert test="narozen">U zaměstnance musí být zadáno datum narození.</assert>
<assert test="@id">U zaměstnance musí být zadáno jeho osobní číslo.</assert>
<report test="jmeno[2]|prijmeni[2]">Zaměstnanec nemůže mít více
než jedno jméno.</report>
</rule>
</pattern>
<pattern name="Duplicita osobních čísel">
<rule context="zamestnanec">
<report test="count(../zamestnanec[@id = current()/@id]) > 1">Duplicitní osobní číslo
<value-of select="@id"/> u elementu <name/>.</report>
</rule>
</pattern>
</schema>
Kromě samostatných knihoven a programů, které umějí provádět validaci oproti Schematronu, můžeme k použít libovolný XSLT procesor. Existuje totiž XSLT styl, který ze Schematronového schématu vygeneruje další XSLT styl. Takto vygenerovaným stylem pak transformujeme dokument, který chceme validovat. Výsledkem validace je pak seznam chyb.
Validaci pro naše ukázkové schéma tak můžeme provést
v následujících krocích. Nejprve vygenerujeme ze schématu XSLT
styl (validuj.xsl):
saxon -o validuj.xsl zamestnanci.sch ../tools/skeleton1-5.xslTímto stylem pak zpracujeme dokument, který chceme zvalidovat:
saxon zamestnanci-chyby4.xml validuj.xsl
Duplicitní osobní číslo 102 u elementu zamestnanec.
Duplicitní osobní číslo 102 u elementu zamestnanec.Protože Schematron umožňuje postihnout i jiné aspekty
dokumentu, než klasické schémové jazyky, bývá s nimi často
kombinován. Do WXS můžeme schematronová pravidla vkládat pomocí elementu
appInfo, který je přímo určen pro vkládání
uživatelských dat.
Příklad 5.2. Schematron vložený WXS schématu –
sch/zamestnanci-limit-platu.xsd
w
x
s<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
xmlns:sch="http://www.ascc.net/xml/schematron">
<xs:element name="zamestnanci">
<xs:annotation>
<xs:appinfo>
<sch:pattern name="Máme dost na vyplacení platů">
<sch:rule context="zamestnanci">
<sch:report test="sum(zamestnanec/plat) > 50000">Součet platů nemůže být větší než 50.000,-.
Současný součet je <sch:value-of select="sum(zamestnanec/plat)"/></sch:report>
</sch:rule>
</sch:pattern>
</xs:appinfo>
</xs:annotation>
<xs:complexType>
<xs:sequence>
<xs:element name="zamestnanec"
maxOccurs="unbounded">
<xs:complexType>
<xs:sequence>
<xs:element name="jmeno" type="xs:string"/>
<xs:element name="prijmeni" type="xs:string"/>
<xs:element name="email" type="xs:string"
maxOccurs="unbounded"/>
<xs:element name="plat" type="xs:decimal"
minOccurs="0"/>
<xs:element name="narozen" type="xs:date"/>
</xs:sequence>
<xs:attribute name="id" type="xs:int"
use="required"/>
</xs:complexType>
</xs:element>
</xs:sequence>
</xs:complexType>
</xs:element>
</xs:schema>Takové schéma je možné validovat buď speciálním validátorem, nebo si z něj pomocí XSLT vyextrahovat samostatné schéma ve Schematronu.
saxon -o schema.sch zamestnanci-limit-platu.xsd ../tools/wxs2sch.xslSchematron lze samozřejmě vkládat i do RELAX NG. Schematronová pravidla můžeme vložit v podstatě na libovolné místo, protože gramatika RELAX NG je v tomto ohledu velmi volná.
Příklad 5.3. Schematron vložený do RELAX NG –
sch/zamestnanci-limit-platu.rng
r
n
g<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<element xmlns="http://relaxng.org/ns/structure/1.0"
datatypeLibrary="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-datatypes"
xmlns:sch="http://www.ascc.net/xml/schematron"
name="zamestnanci">
<sch:pattern name="Máme dost na vyplacení platů">
<sch:rule context="zamestnanci">
<sch:report test="sum(zamestnanec/plat) > 50000">Součet platů nemůže být větší než 50.000,-.
Současný součet je <sch:value-of select="sum(zamestnanec/plat)"/></sch:report>
</sch:rule>
</sch:pattern>
<oneOrMore>
<element name="zamestnanec">
<attribute name="id">
<data type="int"/>
</attribute>
<element name="jmeno">
<data type="string"/>
</element>
<element name="prijmeni">
<data type="string"/>
</element>
<oneOrMore>
<element name="email">
<data type="string"/>
</element>
</oneOrMore>
<optional>
<element name="plat">
<data type="decimal"/>
</element>
</optional>
<element name="narozen">
<data type="date"/>
</element>
<sch:pattern name="Duplicita osobních čísel">
<sch:rule context="zamestnanec">
<sch:report test="count(../zamestnanec[@id = current()/@id]) > 1">Duplicitiní osobní číslo
<sch:value-of select="@id"/> u elementu <sch:name/>.</sch:report>
</sch:rule>
</sch:pattern>
</element>
</oneOrMore>
</element>Schematron jde vkládat i do schémat zapsaných v kompaktní syntaxi, i když to už pak nevypadá tak pěkně.
Příklad 5.4. Schematron vložený do RNC –
sch/zamestnanci-limit-platu.rnc
namespace sch = "http://www.ascc.net/xml/schematron"
[
sch:pattern [
name = "Máme dost na vyplacení platů"
sch:rule [
context = "zamestnanci"
sch:report [
test = "sum(zamestnanec/plat) > 50000"
"Součet platů nemůže být větší než 50.000,-.\x{a}" ~
" Současný součet je "
sch:value-of [ select = "sum(zamestnanec/plat)" ]
]
]
]
]
element zamestnanci {
element zamestnanec {
attribute id { xsd:int },
element jmeno { xsd:string },
element prijmeni { xsd:string },
element email { xsd:string }+,
element plat { xsd:decimal }?,
element narozen { xsd:date }
>> sch:pattern [
name = "Duplicita osobních čísel"
sch:rule [
context = "zamestnanec"
sch:report [
test = "count(../zamestnanec[@id = current()/@id]) > 1"
"Duplicitiní osobní číslo\x{a}"
sch:value-of [ select = "@id" ]
" u elementu "
sch:name [ ]
"."
]
"\x{a}"
]
]
}+
}
RELAX NG schéma s obsaženými schematronovými pravidly je možné validovat buď speciálním validátorem, nebo si z něj opět můžeme pomocí XSLT vyextrahovat samostatné schéma ve Schematronu.
saxon -o schema.sch zamestnanci-limit-platu.rng ../tools/RNG2Schtrn.xslSchematron se používá pro validaci těch struktur, které klasické jazyky nezvládnou. Následující schéma například ukazuje, jak jde porovnávat hodnoty v jednom dokumentu nebo kontrolovat data oproti číselníku v externím souboru.
Příklad 5.5. Ukázka síly Schematronu –
sch/objednavka.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<objednávka xmlns="urn:x-eshop:document-schemas:purchase-order">
<adresa typ="doručovací">
<jméno>Jan Novák</jméno>
<ulice>Bělehradská 147</ulice>
<město>Praha 2</město>
<psč>120 00</psč>
</adresa>
<adresa typ="účtovací">
<jméno>Petra Nováková</jméno>
<ulice>Anglická 15</ulice>
<město>Praha 2</město>
<psč>120 00</psč>
</adresa>
<doprava>DPD</doprava>
<platba>dobírka</platba>
<přijata>2004-12-14</přijata>
<doručení>2004-11-19</doručení>
<položky>
<položka kód="2N7-516">
<název>Sekačka na trávu</název>
<počet mj="ks">1</počet>
<cena>2999</cena>
<popis>http://example.org/sekacka.html</popis>
</položka>
<položka kód="Q3Y-116">
<název>Travní semeno</název>
<počet mj="kg">2.5</počet>
<cena>127.50</cena>
</položka>
</položky>
<komentář>O dodávku mám zájem pouze v případě, že se jedná o trávu
v odrůdě konopí.</komentář>
</objednávka>
Příklad 5.6. Ukázka síly Schematronu –
sch/sklad.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<sklad>
<produkt>
<kod>2N7-516</kod>
<nazev>Sekačka</nazev>
</produkt>
<produkt>
<kod>2N7-517</kod>
<nazev>Kosa</nazev>
</produkt>
</sklad>Příklad 5.7. Ukázka síly Schematronu –
sch/objednavka.sch
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<schema xmlns="http://www.ascc.net/xml/schematron">
<title>Ukázka pokročilé validace objednávky</title>
<ns uri="urn:x-eshop:document-schemas:purchase-order" prefix="o"/>
<pattern name="Datum doručení je správně">
<rule context="o:objednávka">
<assert test="number(translate(o:doručení,'-','')) > number(translate(o:přijata,'-',''))">Datum doručení musí být větší
než datum přijetí objednávky.</assert>
</rule>
</pattern>
<pattern name="Produkt je v číselníku">
<rule context="o:položka">
<assert test="@kód = document('sklad.xml')/sklad/produkt/kod">Objednaný produkt (kód: <value-of select="@kód"/>) není na skladě.</assert>
</rule>
</pattern>
</schema>
[3] Předchozí verze Schematronu používaly jmenný prostor
http://www.ascc.net/xml/schematron. Při použití
Schematronu si zjistěte, pro jakou verzi je validátor určen. Mnoho
dnes používaných validátorů ještě nebylo rozšířeno o podporu ISO
Schematronu. Z tohoto důvodu jsou i zde uváděné příklady
určeny pro pre-ISO verzi Schematronu.