Validació documents XML

XML - Aquest article pertany a una sèrie.

Part 1: Origen i sintaxi de l'XML

Part 2: Document XML d'exemple

Part 3: Atributs reservats XML

Part 4: Aquest article

Part 5: Espais de noms a l'XML

Part 6: Visualització amb CSS

Part 7: Transformacions XSLT

Part 8: Eines de feina XML

Part 9: XML a la indústria

Part 10: Pros i contres de l'XML

Part 11: Origen de JSON i comparativa amb XML

Part 12: Equivalències entre JSON i XML i JSON Schema

Un document XML ben format segueix les regles sintàctiques bàsiques, però això no garanteix que l’estructura sigui correcta per a una aplicació concreta. Per exemple, un document d’alumnes podria estar ben format però tenir un camp <edat> on s’esperava <data-naixement>.

La validació comprova que el document segueix un esquema predefinit que estableix:

Quins elements poden existir.
En quin ordre i amb quina freqüència.
Quins atributs són permesos o obligatoris.
Quin tipus de contingut pot tenir cada element.

Hi ha dos sistemes principals de validació: Document Type Definition (DTD) i XML Schema Definition (XSD).

Document Type Definition
#

Les DTD són el sistema de validació original de l’XML, heretat de l’SGML. Tot i que, avui dia, XSD ofereix més funcionalitats, les DTD continuen sent àmpliament utilitzades per la seva senzillesa.

La DTD es vincula al document XML mitjançant la declaració <!DOCTYPE>, que pot ser intern (dins el document XML), externa (en un fitxer separat) o pública (amb identificador públic):

<!-- DTD interna -->
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE institut [
    <!-- Inici de declaracions DTD -->
]>
<institut>
    [..]
</institut>

<!-- DTD externa -->
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE institut SYSTEM "institut.dtd">
<institut>
    [..]
</institut>

<!-- DTD pública -->
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN" 
    "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-strict.dtd">
[..]

Definició d’elements
#

La declaració <!ELEMENT> defineix quins elements poden existir i quin contingut poden tenir. La sintaxi bàsica és aquesta:

<!ELEMENT nom-element (contingut)>

Els tipus de continguts suportats són els següents:

Contingut	Significat	Exemple
`EMPTY`	Element sense contingut	`<!ELEMENT br EMPTY>`
`ANY`	Qualsevol contingut	`<!ELEMENT contenidor ANY>`
`(#PCDATA)`	Només text	`<!ELEMENT nom (#PCDATA)>`
`(fill)`	Un element fill	`<!ELEMENT pare (fill)>`
`(a,b,c)`	Seqüència ordenada	`<!ELEMENT x (a,b,c)>`
`(a\|b\|c)`	Alternativa (un dels tres)	`<!ELEMENT x (a\|b\|c)>`

Els indicadors de cardinalitat suportats són els següents:

Símbol	Significat	Exemple
(cap)	Exactament un	`(element)`
`?`	Zero o un	`(element?)`
`*`	Zero o més	`(element*)`
`+`	Un o més	`(element+)`

Exemples pràctics:

<!-- Element buit -->
<!ELEMENT separador EMPTY>

<!-- Element amb només text -->
<!ELEMENT nom (#PCDATA)>

<!-- Element amb fills en ordre específic -->
<!ELEMENT alumne (nom, cognoms, data-naixement, email)>

<!-- Element amb fills opcionals -->
<!ELEMENT persona (nom, cognoms, telefon?, email?)>

<!-- Element amb fills repetibles -->
<!ELEMENT alumnes (alumne+)>

<!-- Element amb alternatives -->
<!ELEMENT contacte (email | telefon | adreca)>

<!-- Contingut mixt (text i elements) -->
<!ELEMENT paragraf (#PCDATA | negreta | cursiva)*>

Definició d’atributs
#

La declaració <!ATTLIST> defineix els atributs permesos per a un element. La sintaxi bàsica és aquesta:

<!ATTLIST nom-element
    nom-atribut tipus-atribut valor-per-defecte
>

Els tipus d’atributs suportats són els següents:

Tipus	Descripció	Exemple de valor
`CDATA`	Text lliure	“qualsevol cosa”
`ID`	Identificador únic al document	“A001”
`IDREF`	Referència a un ID existent	“A001”
`IDREFS`	Llista de referències a IDs	“A001 A002 A003”
`NMTOKEN`	Token de nom (sense espais)	“valor123”
`NMTOKENS`	Llista de tokens	“val1 val2 val3”
`(a\|b\|c)`	Enumeració de valors	“a” o “b” o “c”

Els valors per defecte son els següents:

Valor	Significat
`#REQUIRED`	L’atribut és obligatori
`#IMPLIED`	L’atribut és opcional
`#FIXED "valor"`	Valor fix, no es pot canviar
`"valor"`	Valor per defecte si no s’especifica

Exemples pràctics:

<!-- Atribut obligatori de tipus ID -->
<!ATTLIST alumne id ID #REQUIRED>

<!-- Atribut opcional de text lliure -->
<!ATTLIST alumne comentari CDATA #IMPLIED>

<!-- Atribut amb valor per defecte -->
<!ATTLIST alumne actiu (si|no) "si">

<!-- Atribut amb valor fix -->
<!ATTLIST document versio CDATA #FIXED "1.0">

<!-- Múltiples atributs per a un element -->
<!ATTLIST assignatura
    codi ID #REQUIRED
    obligatoria (si|no) "si"
    hores-setmana NMTOKEN #IMPLIED
>

<!-- Referència a un altre element -->
<!ATTLIST matricula
    alumne IDREF #REQUIRED
    assignatura IDREF #REQUIRED
>

Definició d’entitats
#

Les entitats declarades amb <!ENTITY> permeten definir abreviatures o incloure contingut extern. Aquestes entitats poden ser internes o externes:

<!-- Entitats internes -->
<!ENTITY cifp "CIFP Francesc de Borja Moll">
<!ENTITY copyright "© 2025 Tots els drets reservats">

<!-- Ús al document -->
<nom>&cifp;</nom>
<peu>&copyright;</peu>

<!-- Entitats externes -->
<!ENTITY capitol1 SYSTEM "capitol1.xml">
<!ENTITY logo SYSTEM "logo.png" NDATA png>

Addicionalment, les entitats també poden ser de de paràmetre (per a DTD). Aquestes s’usen dins de la pròpia DTD per reutilitzar declaracions:

<!ENTITY % dades-personals "nom, cognoms, email">
<!ELEMENT alumne (%dades-personals;, data-naixement)>
<!ELEMENT professor (%dades-personals;, departament)>

Exemple complet
#

A continuació es mostra un exemple de DTD extern per a l’exemple de l’institut, que podríem guardar amb el nom institut.dtd:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!ELEMENT institut (nom, codi, any-academic, curs+)>

<!ELEMENT nom (#PCDATA)>
<!ELEMENT codi (#PCDATA)>
<!ELEMENT any-academic (#PCDATA)>

<!ELEMENT curs (assignatures, alumnes)>
<!ATTLIST curs
    id ID #REQUIRED
    nom CDATA #REQUIRED
>

<!ELEMENT assignatures (assignatura+)>
<!ELEMENT assignatura (nom, hores)>
<!ATTLIST assignatura
    codi ID #REQUIRED
>

<!ELEMENT hores (#PCDATA)>

<!ELEMENT alumnes (alumne+)>
<!ELEMENT alumne (nom, cognoms, data-naixement, email)>
<!ATTLIST alumne
    id ID #REQUIRED
>

<!ELEMENT cognoms (#PCDATA)>
<!ELEMENT data-naixement (#PCDATA)>
<!ELEMENT email (#PCDATA)>

I al fitxer institut.xml tendríem la següent referència:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE institut SYSTEM "institut.dtd">
<institut>
    [..]
</institut>

En canvi, si optàssim per una DTD interna completa per a l’exemple de l’institut, llavors obtendríem el següent fitxer institut.xml:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE institut [
    <!ELEMENT institut (nom, codi, any-academic, curs+)>
    <!ELEMENT nom (#PCDATA)>
    <!ELEMENT codi (#PCDATA)>
    <!ELEMENT any-academic (#PCDATA)>
    <!ELEMENT curs (assignatures, alumnes)>
    <!ATTLIST curs
        id ID #REQUIRED
        nom CDATA #REQUIRED
    >
    <!ELEMENT assignatures (assignatura+)>
    <!ELEMENT assignatura (nom, hores)>
    <!ATTLIST assignatura codi ID #REQUIRED>
    <!ELEMENT hores (#PCDATA)>
    <!ELEMENT alumnes (alumne+)>
    <!ELEMENT alumne (nom, cognoms, data-naixement, email)>
    <!ATTLIST alumne id ID #REQUIRED>
    <!ELEMENT cognoms (#PCDATA)>
    <!ELEMENT data-naixement (#PCDATA)>
    <!ELEMENT email (#PCDATA)>
]>
<institut>
    <nom>CIFP Francesc de Borja Moll</nom>
    <codi>08012345</codi>
    <any-academic>2025-26</any-academic>
    
    <curs id="ASIX" nom="Administració de Sistemes Informàtics en Xarxa">
        <assignatures>
            <assignatura codi="LLM">
                <nom>Llenguatges de Marques i Sistemes de Gestió d'Informació</nom>
                <hores>128</hores>
            </assignatura>
            [..]
        </assignatures>
        <alumnes>
            <alumne id="A001">
                <nom>Maria</nom>
                <cognoms>García López</cognoms>
                <data-naixement>2005-03-15</data-naixement>
                <email>[email protected]</email>
            </alumne>
            [..]
        </alumnes>
    </curs>
</institut>

XML Schema
#

XML Schema (XSD) és un sistema de validació més modern i potent que les DTD. Va ser recomanat pel W3C l’any 2001 i ofereix avantatges significatius.

Característica	DTD	XSD
Sintaxi	Pròpia (no XML)	XML
Tipus de dades	Limitats	Rics (enters, dates, decimals…)
Espais de noms	No suportats	Suportats
Extensibilitat	Limitada	Alta (herència, restriccions)
Documentació	Comentaris	Elements d’anotació
Valors per defecte	Només atributs	Elements i atributs

La seva estructura bàsica és la següent:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
    
    <!-- Definicions d'elements, tipus, etc. -->
    
</xs:schema>

XSD inclou més de 40 tipus de dades predefinits. Alguns dels més importants són els següents:

Categoria	Tipus	Exemple de valor
Text	`xs:string`	“Hola món”
Numèrics	`xs:integer`	42
	`xs:decimal`	3.14
	`xs:float`	2.5E10
Booleans	`xs:boolean`	true, false
Dates	`xs:date`	2025-03-15
	`xs:dateTime`	2025-03-15T10:30:00
	`xs:time`	10:30:00
URIs	`xs:anyURI`	https://exemple.com
Identificadors	`xs:ID`	A001
	`xs:IDREF`	A001

Exemple de definició d’elements simples:

<!-- Element amb tipus predefinit -->
<xs:element name="nom" type="xs:string"/>
<xs:element name="hores" type="xs:integer"/>
<xs:element name="data-naixement" type="xs:date"/>
<xs:element name="actiu" type="xs:boolean"/>

<!-- Element amb valor per defecte -->
<xs:element name="pais" type="xs:string" default="Espanya"/>

<!-- Element amb valor fix -->
<xs:element name="versio" type="xs:string" fixed="1.0"/>

Exemple de definició d’elements complexos:

<!-- Element amb fills -->
<xs:element name="alumne">
    <xs:complexType>
        <xs:sequence>
            <xs:element name="nom" type="xs:string"/>
            <xs:element name="cognoms" type="xs:string"/>
            <xs:element name="data-naixement" type="xs:date"/>
            <xs:element name="email" type="xs:string"/>
        </xs:sequence>
        <xs:attribute name="id" type="xs:ID" use="required"/>
    </xs:complexType>
</xs:element>

Exemple d’indicadors de cardinalitat:

<xs:element name="telefon" type="xs:string" minOccurs="0" maxOccurs="3"/>
<!-- minOccurs="0" = opcional -->
<!-- maxOccurs="unbounded" = sense límit -->

Exemple de tipus personalitzats amb restriccions:

<!-- Tipus per a codis d'assignatura (3-4 lletres majúscules) -->
<xs:simpleType name="tipusCodiAssignatura">
    <xs:restriction base="xs:string">
        <xs:pattern value="[A-Z]{3,4}"/>
    </xs:restriction>
</xs:simpleType>

<!-- Tipus per a hores (entre 1 i 300) -->
<xs:simpleType name="tipusHores">
    <xs:restriction base="xs:integer">
        <xs:minInclusive value="1"/>
        <xs:maxInclusive value="300"/>
    </xs:restriction>
</xs:simpleType>

<!-- Tipus per a email -->
<xs:simpleType name="tipusEmail">
    <xs:restriction base="xs:string">
        <xs:pattern value="[a-z0-9._%+-]+@[a-z0-9.-]+\.[a-z]{2,}"/>
    </xs:restriction>
</xs:simpleType>

A continuació es mostra un exemple d’XSD extern per a l’exemple de l’institut, que podríem guardar amb el nom institut.xsd:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
    
    <!-- Tipus personalitzats -->
    <xs:simpleType name="tipusCodiAssignatura">
        <xs:restriction base="xs:string">
            <xs:pattern value="[A-Z]{2,5}"/>
        </xs:restriction>
    </xs:simpleType>
    
    <xs:simpleType name="tipusHores">
        <xs:restriction base="xs:integer">
            <xs:minInclusive value="1"/>
            <xs:maxInclusive value="300"/>
        </xs:restriction>
    </xs:simpleType>
    
    <xs:simpleType name="tipusEmail">
        <xs:restriction base="xs:string">
            <xs:pattern value="[a-z0-9._%+-]+@[a-z0-9.-]+\.[a-z]{2,}"/>
        </xs:restriction>
    </xs:simpleType>
    
    <!-- Element arrel -->
    <xs:element name="institut">
        <xs:complexType>
            <xs:sequence>
                <xs:element name="nom" type="xs:string"/>
                <xs:element name="codi" type="xs:string"/>
                <xs:element name="any-academic" type="xs:string"/>
                <xs:element name="curs" maxOccurs="unbounded">
                    <xs:complexType>
                        <xs:sequence>
                            <xs:element name="assignatures">
                                <xs:complexType>
                                    <xs:sequence>
                                        <xs:element name="assignatura" maxOccurs="unbounded">
                                            <xs:complexType>
                                                <xs:sequence>
                                                    <xs:element name="nom" type="xs:string"/>
                                                    <xs:element name="hores" type="tipusHores"/>
                                                </xs:sequence>
                                                <xs:attribute name="codi" type="tipusCodiAssignatura" use="required"/>
                                            </xs:complexType>
                                        </xs:element>
                                    </xs:sequence>
                                </xs:complexType>
                            </xs:element>
                            <xs:element name="alumnes">
                                <xs:complexType>
                                    <xs:sequence>
                                        <xs:element name="alumne" maxOccurs="unbounded">
                                            <xs:complexType>
                                                <xs:sequence>
                                                    <xs:element name="nom" type="xs:string"/>
                                                    <xs:element name="cognoms" type="xs:string"/>
                                                    <xs:element name="data-naixement" type="xs:date"/>
                                                    <xs:element name="email" type="tipusEmail"/>
                                                </xs:sequence>
                                                <xs:attribute name="id" type="xs:ID" use="required"/>
                                            </xs:complexType>
                                        </xs:element>
                                    </xs:sequence>
                                </xs:complexType>
                            </xs:element>
                        </xs:sequence>
                        <xs:attribute name="id" type="xs:ID" use="required"/>
                        <xs:attribute name="nom" type="xs:string" use="required"/>
                    </xs:complexType>
                </xs:element>
            </xs:sequence>
        </xs:complexType>
    </xs:element>
    
</xs:schema>

Podem vincular el document XSD al document XML de la següent forma:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<institut xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
          xsi:noNamespaceSchemaLocation="institut.xsd">
    <nom>CIFP Francesc de Borja Moll</nom>
    [..]
</institut>

DTD vs XSD
#

Quan usar cadascun? Usa DTD quan:

Necessitis una validació senzilla.
El document no requereixi tipus de dades estrictes.
Hagis de mantenir compatibilitat amb sistemes antics.

I usa XSD quan:

Necessitis validar tipus de dades (dates, números, patrons).
Treballis amb espais de noms.
Vulguis restriccions complexes.
El document s’intercanviarà entre sistemes diversos.

La següent taula comparativa pot servir com a referència:

Aspecte	DTD	XSD
Corba d’aprenentatge	Baixa	Mitjana-alta
Validació de tipus	Bàsica	Molt detallada
Expressió de restriccions	Limitada	Patrons, rangs, longituds…
Reutilització	Entitats	Tipus i grups
Suport d’eines	Universal	Universal
Ús actual	Llegat, HTML/XHTML	Serveis web, intercanvi de dades

Resum
#

La validació és essencial per garantir la qualitat i consistència dels documents XML. Les DTD ofereixen una solució senzilla i àmpliament suportada, mentre que XSD proporciona un control molt més fi sobre l’estructura i els tipus de dades. En projectes moderns, XSD és l’opció preferida, però conèixer DTD continua sent important per treballar amb sistemes existents i entendre els fonaments de la validació XML.

Exercicis pràctics
#

Es proposen tres exercicis pràctics per facilitar l’aprenentatge progressiu.

Exercici 1
#

Creació d’una DTD

Crea una DTD per validar documents XML que representin una carta de restaurant. El document XML ja està definit; la teva tasca és escriure la DTD que el validi correctament.

Requisits de la DTD:

L’element <carta> ha de tenir els atributs restaurant (obligatori) i data-actualitzacio (opcional).
Una carta conté una o més seccions.
Cada <seccio> té un atribut nom obligatori i conté un o més plats.
Cada <plat> té un id únic (tipus ID), un atribut vegetaria amb valors si o no (per defecte no).
Un plat conté: nom (obligatori), descripcio (opcional), preu (obligatori) i alergens (obligatori, pot estar buit).
L’element <preu> té un atribut moneda amb valor fix EUR.
L’element <alergens> pot contenir zero o més elements <alergen>.

El fitxer a crear haurà de tenir el nom carta-restaurant.dtd.

Validació: Comprova que el document és ben format i vàlid amb xmllint o XML Validation.

Exercici 2
#

Creació d’un XML Schema (XSD)

Crea un XML Schema per validar documents XML que representin un catàleg de productes d’una botiga d’electrònica. A diferència de l’exercici anterior, aquí has de dissenyar tant l’XSD com un document XML d’exemple.

Requisits de l’esquema:

Element arrel <cataleg> amb atributs:
- botiga: nom de la botiga (obligatori).
- actualitzat: data d’actualització (tipus xs:date, obligatori).
Categories de productes: El catàleg conté una o més categories, cadascuna amb:
- Atribut id (tipus ID, obligatori).
- Atribut nom (obligatori).
- Un o més productes.
Productes: Cada producte ha de tenir:
- Atribut sku (codi únic, patró: 3 lletres majúscules + 4 dígits, ex: TEL1234).
- Atribut disponible (booleà, per defecte true).
- Element nom (string, obligatori).
- Element marca (string, obligatori).
- Element preu (decimal amb exactament 2 decimals, entre 0.01 i 99999.99).
- Element estoc (enter, mínim 0).
- Element descripcio (string, opcional, màxim 500 caràcters).
- Element garantia (enter, opcional, en mesos, entre 1 i 60).
Tipus personalitzats a definir:
- tipusSKU: patró [A-Z]{3}[0-9]{4}.
- tipusPreu: decimal amb restriccions de rang.
- tipusDescripcio: string amb longitud màxima.

El lliurament de l’exercici són dos fitxers:

Fitxer cataleg.xsd amb l’esquema complet.
Fitxer cataleg.xml amb almenys 2 categories i 3 productes per categoria.

Validació: Comprova que el document és ben format i vàlid amb xmllint o XML Validation.

Exercici 3
#

De DTD a XSD

Converteix la següent DTD a un XML Schema equivalent, aprofitant les capacitats addicionals d’XSD per millorar la validació.

<!ELEMENT biblioteca (llibre+)>
<!ATTLIST biblioteca
    nom CDATA #REQUIRED
>

<!ELEMENT llibre (titol, autor+, any, genere, isbn, pagines?, disponible)>
<!ATTLIST llibre
    id ID #REQUIRED
>

<!ELEMENT titol (#PCDATA)>
<!ELEMENT autor (#PCDATA)>
<!ELEMENT any (#PCDATA)>
<!ELEMENT genere (#PCDATA)>
<!ELEMENT isbn (#PCDATA)>
<!ELEMENT pagines (#PCDATA)>
<!ELEMENT disponible (#PCDATA)>

Millores a incorporar amb XSD:

any: Tipus enter, entre 1450 (impremta de Gutenberg) i l’any actual.
genere: Enumeració amb valors: Novel·la, Poesia, Assaig, Teatre, Ciència-ficció, Fantasia, Biografia, Història.
isbn: Patró per ISBN-13 (13 dígits, pot incloure guions): [0-9]{3}-?[0-9]{1,5}-?[0-9]{1,7}-?[0-9]{1,7}-?[0-9]
pagines: Enter positiu, mínim 1, màxim 10000.
disponible: Booleà (true/false).

Lliurament:

Fitxer biblioteca.xsd amb l’esquema millorat.
Fitxer biblioteca.xml amb almenys 4 llibres de gèneres diferents.
Breu explicació (en comentaris XML o document apart) de les millores que aporta XSD respecte a la DTD original.

Validació: Comprova que el document és ben format i vàlid amb xmllint o XML Validation.

Eines de validació
#

Per validar amb DTD des de la línia de comandes:

# DTD referenciada dins el document XML
xmllint --valid --noout document.xml

# DTD externa específica
xmllint --dtdvalid esquema.dtd --noout document.xml

Per validar amb XSD des de la línia de comandes:

xmllint --schema esquema.xsd --noout document.xml

Per a validació online, XML Validation suporta tant DTD com XSD, però també pots usar Free Online XML Validator (XSD).

XML - Aquest article pertany a una sèrie.

Part 1: Origen i sintaxi de l'XML

Part 2: Document XML d'exemple

Part 3: Atributs reservats XML

Part 4: Aquest article

Part 5: Espais de noms a l'XML

Part 6: Visualització amb CSS

Part 7: Transformacions XSLT

Part 8: Eines de feina XML

Part 9: XML a la indústria

Part 10: Pros i contres de l'XML

Part 11: Origen de JSON i comparativa amb XML

Part 12: Equivalències entre JSON i XML i JSON Schema

Relacionats

Equivalències entre JSON i XML i JSON Schema

3 de gener de 2026·Actualització: 9 de gener de 2026·4598 paraules·22 min

Ensenyament Xml Json Schema

Conversió XML a JSON, validació amb JSON Schema i eines de feina de terminal Linux i enn línia.

Espais de noms a l'XML

3 de gener de 2026·Actualització: 8 de gener de 2026·1531 paraules·8 min

Ensenyament Xml

Declaració, prefixos, àmbits i exemple pràctic d’espais de noms en XML amb múltiples vocabularis.

Transformacions XSLT

3 de gener de 2026·Actualització: 8 de gener de 2026·4539 paraules·22 min

Ensenyament Xml Xslt

Plantilles, expressions XPath, estructures de control i transformació d’XML a HTML.

Document Type Definition #

Definició d’elements #

Definició d’atributs #

Definició d’entitats #

Exemple complet #

XML Schema #

DTD vs XSD #

Resum #

Exercicis pràctics #

Exercici 1 #

Exercici 2 #

Exercici 3 #

Eines de validació #

Relacionats

Document Type Definition
#

Definició d’elements
#

Definició d’atributs
#

Definició d’entitats
#

Exemple complet
#

XML Schema
#

DTD vs XSD
#

Resum
#

Exercicis pràctics
#

Exercici 1
#

Exercici 2
#

Exercici 3
#

Eines de validació
#