通过PyXB生成的Python不会对XSD文件进行验证：如何生成以及如何验证？

Question

我正在学习如何使用XML Schema文档生成符合所述模式的XML文件。

我已经了解了PyXB为XML Schema定义的数据结构生成Python绑定。

这篇SO帖子展示了如何生成符合给定XML Schema的XML文件的“端到端”示例。 为了提供信息， 帖子有助于消化这两个链接中的信息：

• http://pyxb.sourceforge.net/userref_pyxbgen.html#pyxbgen
• http://pyxb.sourceforge.net/userref_usebind.html

这两个链接都提供了关于如何使用绑定生成所需XML文件的合理解释。

这是使用的XSD文件：

  <xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
  <xsd:element name="purchaseOrder" type="PurchaseOrderType"/>
  <xsd:element name="comment" type="xsd:string"/>
  <xsd:complexType name="PurchaseOrderType">
    <xsd:sequence>
      <xsd:element name="shipTo" type="USAddress"/>
      <xsd:element name="billTo" type="USAddress"/>
      <xsd:element ref="comment" minOccurs="0"/>
      <xsd:element name="items"  type="Items"/>
    </xsd:sequence>
    <xsd:attribute name="orderDate" type="xsd:date"/>
  </xsd:complexType>
  <xsd:complexType name="USAddress">
    <xsd:sequence>
      <xsd:element name="name"   type="xsd:string"/>
      <xsd:element name="street" type="xsd:string"/>
      <xsd:element name="city"   type="xsd:string"/>
      <xsd:element name="state"  type="xsd:string"/>
      <xsd:element name="zip"    type="xsd:decimal"/>
    </xsd:sequence>
    <xsd:attribute name="country" type="xsd:NMTOKEN" fixed="US"/>
  </xsd:complexType>
  <xsd:complexType name="Items">
    <xsd:sequence>
      <xsd:element name="item" minOccurs="0" maxOccurs="unbounded">
        <xsd:complexType>
          <xsd:sequence>
            <xsd:element name="productName" type="xsd:string"/>
            <xsd:element name="quantity">
              <xsd:simpleType>
                <xsd:restriction base="xsd:positiveInteger">
                  <xsd:maxExclusive value="100"/>
                </xsd:restriction>
              </xsd:simpleType>
            </xsd:element>
            <xsd:element name="USPrice"  type="xsd:decimal"/>
            <xsd:element ref="comment"   minOccurs="0"/>
            <xsd:element name="shipDate" type="xsd:date" minOccurs="0"/>
          </xsd:sequence>
          <xsd:attribute name="partNum" type="SKU" use="required"/>
        </xsd:complexType>
      </xsd:element>
    </xsd:sequence>
  </xsd:complexType>
  <!-- Stock Keeping Unit, a code for identifying products -->
  <xsd:simpleType name="SKU">
    <xsd:restriction base="xsd:string">
      <xsd:pattern value="\d{3}-[A-Z]{2}"/>
    </xsd:restriction>
  </xsd:simpleType>
</xsd:schema>

这是我用来生成Python绑定的命令：

pyxbgen -u po1.xsd -m po1

此命令生成一个po1.py文件，然后可以使用该文件生成XML文档，如下所示（ demo2.py内容）：

from __future__ import print_function
import po1 as address

addr = address.USAddress()
addr.name = 'Robert Smith'
addr.street = '8 Oak Avenue'
addr.city = 'Anytown'
addr.state = 'AK'
addr.zip = 12341

with open('demo2.xml', 'w') as f:
    f.write(addr.toxml("utf-8", element_name='USAddress').decode('utf-8'))

执行此代码将生成以下格式良好的XML文件（ demo2.xml ）：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<USAddress>
    <name>Robert Smith</name>
    <street>8 Oak Avenue</street>
    <city>Anytown</city>
    <state>AK</state>
    <zip>12341.0</zip>
</USAddress>

实际问题：

1. 如何针对使用的XSD架构自动验证生成的XML文件？
2. 为什么（使用此验证器 ）生成的XML文件（ demo2.xml ）无法针对XML Schema进行验证？ 具体来说，我收到以下错误： Not valid. Error - Line 1, 50: org.xml.sax.SAXParseException; lineNumber: 1; columnNumber: 50; cvc-elt.1.a: Cannot find the declaration of element 'USAddress'. Not valid. Error - Line 1, 50: org.xml.sax.SAXParseException; lineNumber: 1; columnNumber: 50; cvc-elt.1.a: Cannot find the declaration of element 'USAddress'.
3. 我应该考虑添加什么修改到demo2.py来生成确实通过Schema验证的XML文件？

Answer 1

在做了额外的阅读之后，我意识到使用Python绑定并不能保证生成的XML文档符合模式。

答案2和3的一部分：

在这种情况下，验证失败，因为Python代码确实构建了与给定模式相关的无效XML文档。 考虑一个更简单的XSD-XML文件对：

更简单的XSD：

<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
<xsd:element name="a" type="AType"/>
<xsd:complexType name="AType">
  <xsd:sequence>
    <xsd:element name="b" type="xsd:string" />
  </xsd:sequence>
</xsd:complexType>
</xsd:schema>

使用为模式生成的绑定更简单的Python代码：

from __future__ import print_function
import po2

hey = po2.AType()
hey.b = "Eduardo"

with open('demo4.xml', 'w') as f:
    f.write(hey.toxml("utf-8", element_name='a').decode('utf-8'))

执行Python代码时，会生成以下XML：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<a><b>Eduardo</b></a>

在原始情况（ USAddress ）中，原始模式为DOM提供了不是USAddress类型的USAddress类型。 然而，Python代码忽略了这一点，并直接使用此类型的实例生成XML文件。 生成的XML确实是格式良好的，但它不符合架构。 在这里描述的更简单的情况下，不仅XML有效，而且使用Python绑定也产生符合XSD模式的XML文件。

答案1：

您可以使用此处提供的说明，针对给定的XSD架构自动验证生成的文件。

from lxml import etree
from StringIO import StringIO

# Check https://lxml.de/validation.html

f = StringIO('''\
<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
<xsd:element name="a" type="AType"/>
<xsd:complexType name="AType">
  <xsd:sequence>
    <xsd:element name="b" type="xsd:string" />
  </xsd:sequence>
</xsd:complexType>
</xsd:schema>
''')
xmlschema_doc = etree.parse(f)
xmlschema = etree.XMLSchema(xmlschema_doc)

valid = StringIO('''\
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<a><b>Eduardo</b></a>
''')
doc = etree.parse(valid)

print('Is XML is valid?', xmlschema.validate(doc))