如何用XSD校验含必填元素且允许任意位置其他元素的XML？

需要编写XSD实现以下校验逻辑：

• XML的<HEAD>元素下必须包含<thing1>、<thing2>、<thing3>三个元素，顺序无关
• 允许<HEAD>中添加任意其他元素（如<thing4>、<thing5>），且这些元素可以出现在任意位置
• 此前找到的方案仅支持额外元素放在末尾，无法满足需求
• 尝试将<xsd:all>与<xsd:any>组合使用，但未成功

合法示例1：

<HEAD>
  <thing1>Str123</thing1>
  <thing2>Str123</thing2>
  <thing3>Str123</thing3>
</HEAD>

合法示例2：

<HEAD>
  <thing1>Str123</thing1>
  <thing2>Str123</thing2>
  <thing4>Str123</thing4>
  <thing3>Str123</thing3>
  <thing5>Str123</thing5>
</HEAD>

方案1：XSD 1.1（推荐，实现更简洁） #

XSD 1.1放宽了<xs:all>的限制，允许包含<xs:any>，同时支持断言（xs:assert）实现复杂校验逻辑。

方法A：<xs:all> + <xs:any>组合 #

直接在<xs:all>中定义必填元素，同时加入<xs:any>允许任意其他元素，设置processContents="lax"避免校验未定义的额外元素：

<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" version="1.1">
  <xs:element name="HEAD">
    <xs:complexType>
      <xs:all>
        <!-- 必填元素，minOccurs="1"确保必须出现至少一次 -->
        <xs:element name="thing1" type="xs:string" minOccurs="1"/>
        <xs:element name="thing2" type="xs:string" minOccurs="1"/>
        <xs:element name="thing3" type="xs:string" minOccurs="1"/>
        <!-- 允许任意数量的其他元素，可出现在任意位置 -->
        <xs:any namespace="##any" processContents="lax" minOccurs="0" maxOccurs="unbounded"/>
      </xs:all>
    </xs:complexType>
  </xs:element>
</xs:schema>

方法B：使用断言（xs:assert） #

如果需要更灵活的校验规则（比如限制必填元素出现次数），可以用断言直接检查元素存在性：

<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" version="1.1">
  <xs:element name="HEAD">
    <xs:complexType>
      <!-- 允许任意顺序、任意数量的元素 -->
      <xs:sequence>
        <xs:any namespace="##any" processContents="lax" minOccurs="0" maxOccurs="unbounded"/>
      </xs:sequence>
      <!-- 断言强制三个必填元素至少各出现一次 -->
      <xs:assert test="count(thing1) >= 1 and count(thing2) >= 1 and count(thing3) >= 1"/>
    </xs:complexType>
  </xs:element>
</xs:schema>

方案2：XSD 1.0（兼容旧环境） #

XSD 1.0中<xs:all>不允许包含<xs:any>，也不支持断言，可通过<xs:choice>配合maxOccurs="unbounded"模拟需求：

<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
  <xs:element name="HEAD">
    <xs:complexType>
      <xs:choice maxOccurs="unbounded">
        <!-- 必填元素，minOccurs="1"确保至少出现一次 -->
        <xs:element name="thing1" type="xs:string" minOccurs="1"/>
        <xs:element name="thing2" type="xs:string" minOccurs="1"/>
        <xs:element name="thing3" type="xs:string" minOccurs="1"/>
        <!-- 允许任意其他元素 -->
        <xs:any namespace="##any" processContents="lax" minOccurs="0"/>
      </xs:choice>
    </xs:complexType>
  </xs:element>
</xs:schema>

这种方式通过循环选择元素，既保证必填元素至少出现一次，又允许任意顺序插入额外元素。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user16038501