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doc/schema.zh-cn.md

+# Schema
+
+## 状态: 实验性，应该会合进 v1.1
+
+JSON Schema 是描述 JSON 格式的一个标准草案。一个 schema 本身也是一个 JSON。使用 JSON Schema 去校验 JSON，可以让你的代码安全地访问 DOM，而无须检查类型或键值是否存在等。这也能确保输出的 JSON 是符合指定的 schema。
+
+RapidJSON 实现了一个 [JSON Schema Draft v4](http://json-schema.org/documentation.html) 的校验器。若你不熟悉 JSON Schema，可以参考 [Understanding JSON Schema](http://spacetelescope.github.io/understanding-json-schema/)。
+
+[TOC]
+
+## 基本用法
+
+首先，你要把 JSON Schema 解析成 `Document`，再把它编译成一个 `SchemaDocument`。
+
+然后，利用该 `SchemaDocument` 创建一个 `SchemaValidator`。它与 `Writer` 相似，都是能够处理 SAX 事件的。因此，你可以用 `document.Accept(validator)` 去校验一个 JSON，然后再获取校验结果。
+
+~~~cpp
+#include "rapidjson/schema.h"
+
+// ...
+
+Document sd;
+if (!sd.Parse(schemaJson)) {
+    // the schema is not a valid JSON.
+    // ...       
+}
+SchemaDocument schema(sd); // Compile a Document to SchemaDocument
+// sd is no longer needed here.
+
+Document d;
+if (!d.Parse(inputJson)) {
+    // the input is not a valid JSON.
+    // ...       
+}
+
+SchemaValidator validator(schema);
+if (!d.Accept(validator)) {
+    // Input JSON is invalid according to the schema
+    // Output diagnostic information
+    StringBuffer sb;
+    validator.GetInvalidSchemaPointer().StringifyUriFragment(sb);
+    printf("Invalid schema: %s\n", sb.GetString());
+    printf("Invalid keyword: %s\n", validator.GetInvalidSchemaKeyword());
+    sb.Clear();
+    validator.GetInvalidDocumentPointer().StringifyUriFragment(sb);
+    printf("Invalid document: %s\n", sb.GetString());
+}
+~~~
+
+一些注意点：
+
+* 一个 `SchemaDocment` 能被多个 `SchemaValidator` 吊用。它不会被 `SchemaValidator` 修改。
+* 一个 `SchemaValidator` 可以重复使用来校验多个文件。在校验其他文件前，先调用 `validator.Reset()`。
+
+## 在解析／生成时进行校验
+
+与大部分 JSON Schema 校验器有所不同，RapidJSON 提供了一个基于 SAX 的 schema 校验器实现。因此，你可以在输入流解析 JSON 的同时进行校验。若校验器遇到一个与 schema 不符的值，就会立即终止解析。这设计对于解析大型 JSON 文件时特别有用。
+
+### DOM 解析
+
+在使用 DOM 进行解析时，`Document` 除了接收 SAX 事件外，还需做一些准备及结束工作，因此，为了连接 `Reader`、`SchemaValidator` 和 `Document` 要做多一点事情。`SchemaValidatingReader` 是一个辅助类去做那些工作。
+
+~~~cpp
+#include "rapidjson/filereadstream.h"
+
+// ...
+SchemaDocument schema(sd); // Compile a Document to SchemaDocument
+
+// Use reader to parse the JSON
+FILE* fp = fopen("big.json", "r");
+FileReadStream is(fp, buffer, sizeof(buffer));
+
+// Parse JSON from reader, validate the SAX events, and store in d.
+Document d;
+SchemaValidatingReader<kParseDefaultFlags, FileReadStream, UTF8<> > reader(is, schema);
+d.Populate(reader);
+
+if (!reader.GetParseResult()) {
+    // Not a valid JSON
+    // When reader.GetParseResult().Code() == kParseErrorTermination,
+    // it may be terminated by:
+    // (1) the validator found that the JSON is invalid according to schema; or
+    // (2) the input stream has I/O error.
+
+    // Check the validation result
+    if (!reader.IsValid()) {
+        // Input JSON is invalid according to the schema
+        // Output diagnostic information
+        StringBuffer sb;
+        reader.GetInvalidSchemaPointer().StringifyUriFragment(sb);
+        printf("Invalid schema: %s\n", sb.GetString());
+        printf("Invalid keyword: %s\n", reader.GetInvalidSchemaKeyword());
+        sb.Clear();
+        reader.GetInvalidDocumentPointer().StringifyUriFragment(sb);
+        printf("Invalid document: %s\n", sb.GetString());
+    }
+}
+~~~
+
+### SAX 解析
+
+使用 SAX 解析时，情况就简单得多。若只需要校验 JSON 而无需进一步处理，那么仅需要：
+
+~~~
+SchemaValidator validator(schema);
+Reader reader;
+if (!reader.Parse(stream, validator)) {
+    if (!validator.IsValid()) {
+        // ...    
+    }
+}
+~~~
+
+这种方式和 [schemavalidator](example/schemavalidator/schemavalidator.cpp) 例子完全相同。这带来的独特优势是，无论 JSON 多巨大，永远维持低内存用量（内存用量只与 Schema 的复杂度相关）。
+
+若你需要进一步处理 SAX 事件，便可使用模板类 `GenericSchemaValidator` 去设置校验器的输出 `Handler`：
+
+~~~
+MyHandler handler;
+GenericSchemaValidator<SchemaDocument, MyHandler> validator(schema, handler);
+Reader reader;
+if (!reader.Parse(ss, validator)) {
+    if (!validator.IsValid()) {
+        // ...    
+    }
+}
+~~~
+
+### 生成
+
+我们也可以在生成（serialization）的时候进行校验。这能确保输出的 JSON 符合一个 JSON Schema。
+
+~~~
+StringBuffer sb;
+Writer<StringBuffer> writer(sb);
+GenericSchemaValidator<SchemaDocument, Writer<StringBuffer> > validator(s, writer);
+if (!d.Accept(validator)) {
+    // Some problem during Accept(), it may be validation or encoding issues.
+    if (!validator.IsValid()) {
+        // ...
+    }
+}
+~~~
+
+当然，如果你的应用仅需要 SAX 风格的生成，那么只需要把 SAX 事件由原来发送到 `Writer`，改为发送到 `SchemaValidator`。
+
+## 远程 Schema
+
+JSON Schema 支持 [`$ref` 关键字](http://spacetelescope.github.io/understanding-json-schema/structuring.html)，它是一个[JSON pointer](pointer.md) 引用至一个本地（local）或远程（remote） schema。本地指针的首字符是 `#`，而远程指针是一个相对或绝对 URI。例如：
+
+~~~js
+{ "$ref": "definitions.json#/address" }
+~~~
+
+由于 `SchemaValidator` 并不知道如何处理那些 URI，它需要使用者提供一个 `IRemoteSchemaDocumentProvider` 的实例去处理。
+
+~~~
+class MyRemoteSchemaDocumentProvider : public IRemoteSchemaDocumentProvider {
+public:
+    virtual const SchemaDocument* GetRemoteDocument(const char* uri, SizeTyp length) {
+        // Resolve the uri and returns a pointer to that schema.
+    }
+};
+
+// ...
+
+MyRemoteSchemaDocumentProvider provider;
+SchemaValidator validator(schema, &provider);
+~~~
+
+## 标准的符合程度
+
+RapidJSON 通过了 [JSON Schema Test Suite](https://github.com/json-schema/JSON-Schema-Test-Suite) (Json Schema draft 4) 中 263 个测试的 262 个。
+
+没通过的测试是 `refRemote.json` 中的 "change resolution scope" - "changed scope ref invalid"。这是由于未实现 `id` schema 关键字及 URI 合并功能。
+
+除此以外，关于字符串类型的 `format` schema 关键字也会被忽略，因为标准中并没需求必须实现。
+
+### 正则表达式
+
+`pattern` 及 `patternProperties` 这两个 schema 关键字使用了正则表达式去匹配所需的模式。
+
+RapidJSON 实现了一个简单的 DFA 正则表达式引擎，并预设使用。它支持以下语法。
+
+|语法|描述|
+|------|-----------|
+|`ab`    | 串联
+|`a|b`   | 交替
+|`a?`    | 零或一次
+|`a*`    | 零或多次
+|`a+`    | 一或多次
+|`a{3}`  | 刚好 3 次
+|`a{3,}` | 至少 3 次
+|`a{3,5}`| 3 至 5 次
+|`(ab)`  | 分组
+|`^a`    | 在开始处
+|`a$`    | 在结束处
+|`.`     | 任何字符
+|`[abc]` | 字符组
+|`[a-c]` | 字符组范围
+|`[a-z0-9_]` | 字符组组合
+|`[^abc]` | 字符组取反
+|`[^a-c]` | 字符组范围取反
+|`[\b]`   | 退格符 (U+0008)
+|`\|`, `\\`, ...  | 转义字符
+|`\f` | 馈页 (U+000C)
+|`\n` | 馈行 (U+000A)
+|`\r` | 回车 (U+000D)
+|`\t` | 制表 (U+0009)
+|`\v` | 垂直制表 (U+000B)
+
+对于使用 C++11 编译器的使用者，也可使用 `std::regex`，只需定义 `RAPIDJSON_SCHEMA_USE_INTERNALREGEX=0` 及 `RAPIDJSON_SCHEMA_USE_STDREGEX=1`。若你的 schema 无需使用 `pattern` 或 `patternProperties`，可以把两个宏都设为零，以禁用此功能，这样做可节省一些代码体积。
+
+## 性能
+
+大部分 C++ JSON 库都未支持 JSON Schema。因此我们尝试按照 [json-schema-benchmark](https://github.com/ebdrup/json-schema-benchmark) 去评估 RapidJSON 的 JSON Schema 校验器。该评测测试了 11 个运行在 node.js 上的 JavaScript 库。
+
+该评测校验 [JSON Schema Test Suite](https://github.com/json-schema/JSON-Schema-Test-Suite) 中的测试，当中排除了一些测试套件及个别测试。我们在 [`schematest.cpp`](test/perftest/schematest.cpp) 实现了相同的评测。
+
+在 MacBook Pro (2.8 GHz Intel Core i7) 上收集到以下结果。
+
+|校验器|相对速度|每秒执行的测试数目|
+|---------|:------------:|:----------------------------:|
+|RapidJSON|36521%|7220217|
+|[`ajv`](https://github.com/epoberezkin/ajv)|100%|19770 (± 1.31%)|
+|[`is-my-json-valid`](https://github.com/mafintosh/is-my-json-valid)|70%|13835 (± 2.84%)|
+|[`jsen`](https://github.com/bugventure/jsen)|57.7%|11411 (± 1.27%)|
+|[`schemasaurus`](https://github.com/AlexeyGrishin/schemasaurus)|26%|5145 (± 1.62%)|
+|[`themis`](https://github.com/playlyfe/themis)|19.9%|3935 (± 2.69%)|
+|[`z-schema`](https://github.com/zaggino/z-schema)|7%|1388 (± 0.84%)|
+|[`jsck`](https://github.com/pandastrike/jsck#readme)|3.1%|606 (± 2.84%)|
+|[`jsonschema`](https://github.com/tdegrunt/jsonschema#readme)|0.9%|185 (± 1.01%)|
+|[`skeemas`](https://github.com/Prestaul/skeemas#readme)|0.8%|154 (± 0.79%)|
+|tv4|0.5%|93 (± 0.94%)|
+|[`jayschema`](https://github.com/natesilva/jayschema)|0.1%|21 (± 1.14%)|
+
+换言之，RapidJSON 比最快的 JavaScript 库（ajv）快约 365 倍。比最慢的快 34 万倍。