XML，全称可扩展标记语言（Extensible Markup Language），是一种用于描述数据的标记语言，它由万维网联盟（W3C）设计，目的是克服HTML的局限性。XML的设计原则是传输数据，而不是显示数据，这使得XML在数据交换、存储和结构化信息管理中具有广泛的应用。
XML基于SGML，即标准通用标记语言，它允许用户自定义标记来表示特定的数据。XML文档的结构非常严谨，每个XML文档都必须有一个根元素，所有的其他元素都嵌套在根元素内。例如，一个简单的XML文档可能包含如下内容：
```xml
<people>
<person born="1912" died="1954">
<name>
<first_name>Alan</first_name>
<last_name>Turing</last_name>
</name>
<profession>computer scientist</profession>
<profession>mathematician</profession>
<profession>cryptographer</profession>
</person>
</people>
```
在这个例子中，`people` 是根元素，`person` 是子元素，`name`、`first_name` 和 `last_name` 是更深层次的嵌套元素。属性（如 `born` 和 `died`）提供了额外的数据信息。
XML文档的合法性通常通过文档类型定义（DTD，Document Type Definition）或者XML Schema来验证。DTD是用来定义XML文档结构的一种方式，它声明了元素、属性及其关系。例如：
```xml
<!DOCTYPE books [
<!ELEMENT books (book+)>
<!ELEMENT book (title, author+, section+)>
<!ELEMENT title (#PCDATA)>
<!ELEMENT author (#PCDATA)>
<!ELEMENT section (title, (p | figure | section)* )>
<!ATTLIST section id ID #IMPLIED difficulty CDATA #IMPLIED>
<!ELEMENT p (#PCDATA)>
<!ELEMENT figure (title, image)>
<!ATTLIST figure width CDATA #REQUIRED height CDATA #REQUIRED>
<!ELEMENT image EMPTY>
<!ATTLIST image source CDATA #REQUIRED>
]>
```
这个DTD定义了一个`books`元素，它包含一个或多个`book`元素，每个`book`包含一个`title`，一个或多个`author`，以及一个或多个`section`。`section`可以包含`title`、`p`、`figure`元素等。
XML文档通常以XML声明开始，告知解析器文档的版本、字符编码和是否独立。例如：
```xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
```
这里的`encoding="UTF-8"`指定文档使用UTF-8字符集，`standalone="yes"`表明文档包含了所有必要的信息，不需要外部DTD来解析。
XML在Web服务、配置文件、数据交换、软件开发、文档存储等多个领域都有重要应用。它的灵活性和结构化特性使其成为处理复杂数据的理想选择。同时，XML也有许多配套的技术，如XSLT（用于转换XML）、XPath（用于在XML文档中查找信息）和XQuery（用于查询XML数据），这些技术共同构成了强大的XML生态系统。
