Python / jsonschema / 簡報
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###### tags: `Python`
###### tags: `Python`, `JSON`, `jsonschema`,`json-schema`, `schema_path`, `validator`, `dict`, `recursively`,`diff`, `string`, `regular expressions`, `numeric types`, `object`, `array`, `boolean`, `null`
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[TOC]
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## 討論
### 你會製作簡報嗎？
- ### [ChatGPT-4o]
可以，我能幫助你製作簡報。請告訴我你需要簡報的主題、內容大綱以及希望簡報包含的頁數和格式等細節。我可以提供建議和模板，或者幫助你撰寫簡報的文字內容。
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### 我想要介紹 jsonschema 的使用，像是 object, string, date 的用法
- ### [ChatGPT-4o]
好的，我可以幫你準備一個介紹 JSON Schema 的簡報。以下是一個簡報的基本大綱，涵蓋了 JSON Schema 的基本概念和常見類型的使用方法：
### JSON Schema 簡報大綱
1. **簡介**
- JSON Schema 是什麼
- 為什麼要使用 JSON Schema
- JSON Schema 的基本結構
2. **基本類型**
- Object
- 定義物件類型
- 屬性(properties)的使用
- 範例
- String
- 定義字符串類型
- 格式驗證 (e.g., email, URL)
- 範例
- Date
- 使用 string 類型定義日期
- 使用格式化 (format) 驗證日期格式
- 範例
3. **進階用法**
- 陣列 (Array)
- 定義陣列類型
- 陣列項目 (items) 的使用
- 範例
- 枚舉 (Enum)
- 定義固定值集合
- 範例
- 合併 (AllOf, AnyOf, OneOf)
- 定義複雜結構
- 範例
4. **實際案例**
- 如何在專案中使用 JSON Schema
- 工具與資源介紹
- 在線驗證工具
- 開發工具插件
5. **結論**
- JSON Schema 的優勢
- 未來發展
---
### 每頁內容範例
#### 頁 1: JSON Schema 是什麼
> JSON Schema 是一種用來驗證和描述 JSON 資料結構的語言。
它提供了一種系統化的方法來定義 JSON 資料的結構、內容及其約束條件。
#### 頁 2: 定義 Object 類型
```json=
{
"type": "object",
"properties": {
"name": { "type": "string" },
"age": { "type": "integer" }
},
"required": ["name", "age"]
}
```
#### 頁 3: 定義 String 類型
```json
{
"type": "string",
"format": "email"
}
```
#### 頁 4: 定義 Date 類型
```json
{
"type": "string",
"format": "date-time"
}
```
---
### 製作簡報建議
1. 視覺效果：使用圖表和範例代碼，讓聽眾更容易理解。
2. 簡潔明瞭：每頁簡報內容不要過多，重點突出，條理清晰。
3. 互動：可以設計一些互動環節，讓聽眾參與進來，例如現場演示 JSON Schema 驗證等。
這樣的簡報結構是否符合你的需求呢？如果有任何特定要求或需要更詳細的內容，請告訴我。
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### 請繼續提供 Array、Enum、AllOf, AnyOf, OneOf 的簡報說明
- ### [ChatGPT-4o]
好的，以下是簡報中關於 Array、Enum、AllOf、AnyOf 和 OneOf 的詳細說明內容：
### JSON Schema 簡報
#### ==頁 5: 定義 Array 類型==
**介紹**：
陣列類型允許你定義一組有序的數據集合，每個項目可以是任何 JSON 類型。
**範例代碼**：
```json=
{
"type": "array",
"items": {
"type": "string"
}
}
```
**說明**：
這個 schema 定義了一個字符串陣列，其中每個項目必須是字符串類型。
**進階用法**：
```json=
{
"type": "array",
"items": [
{ "type": "string" },
{ "type": "integer" }
]
}
```
**說明**：
這個 schema 定義了一個具有特定順序和類型的項目陣列，第一個項目必須是字符串，第二個項目必須是整數。
---
#### ==頁 6: 定義 Enum 類型==
**介紹**：
枚舉類型允許你指定一組固定的允許值。
**範例代碼**：
```json=
{
"type": "string",
"enum": ["red", "green", "blue"]
}
```
**說明**：
這個 schema 定義了一個字符串，且該字符串的值必須是 "red"、"green" 或 "blue" 之一。
---
#### ==頁 7: 使用 AllOf==
**介紹**：
allOf 關鍵字允許你將多個 schema 合併，所有的 schema 必須都滿足。
範例代碼：
```json=
{
"allOf": [
{ "type": "string" },
{ "maxLength": 5 }
]
}
```
**說明**：
這個 schema 定義了一個字符串，且該字符串的最大長度必須為 5。
---
#### ==頁 8: 使用 AnyOf==
**介紹**：
anyOf 關鍵字允許你將多個 schema 合併，滿足其中任何一個 schema 即可。
**範例代碼**：
```json=
{
"anyOf": [
{ "type": "string" },
{ "type": "number" }
]
}
```
**說明**：
這個 schema 定義了一個值，它可以是字符串也可以是數字。
---
#### ==頁 9: 使用 OneOf==
**介紹**：
oneOf 關鍵字允許你將多個 schema 合併，必須且只能滿足其中一個 schema。
**範例代碼**：
```json=
{
"oneOf": [
{ "type": "string" },
{ "type": "integer" }
]
}
```
**說明**：
這個 schema 定義了一個值，它必須是字符串或整數，但不能同時是兩者。
---
### 每頁簡報的內容
#### ==頁 5: Array 類型==
```javascript
定義 Array 類型
----------------
- JSON Schema 支援定義陣列類型
- 可以指定陣列中項目的類型
- 進階用法可以指定每個項目的特定類型
範例:
{
"type": "array",
"items": {
"type": "string"
}
}
```
---
#### ==頁 6: Enum 類型==
```javascript
定義 Enum 類型
---------------
- 枚舉類型允許指定固定的允許值集合
範例:
{
"type": "string",
"enum": ["red", "green", "blue"]
}
```
#### ==頁 7: 使用 AllOf==
```javascript
使用 AllOf
----------
- `allOf` 合併多個 schema，所有條件都必須滿足
範例:
{
"allOf": [
{ "type": "string" },
{ "maxLength": 5 }
]
}
```
---
#### ==頁 8: 使用 AnyOf==
```javascript
使用 AnyOf
----------
- `anyOf` 合併多個 schema，滿足任何一個即可
範例:
{
"anyOf": [
{ "type": "string" },
{ "type": "number" }
]
}
```
---
#### ==頁 9: 使用 OneOf==
```javascript
使用 OneOf
----------
- `oneOf` 合併多個 schema，必須且只能滿足其中一個
範例:
{
"oneOf": [
{ "type": "string" },
{ "type": "integer" }
]
}
```
這樣的內容結構和範例是否滿意呢？如果需要進一步的調整或添加更多細節，請告訴我。
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### 可以直接生出一份 spread.ppt 文件？
- ### [ChatGPT-4o]
目前我無法直接生成 PPT 文件，但我可以提供這些簡報內容的文本，你可以將其複製到 PowerPoint 或其他簡報軟體中。如果你需要進一步的指導，以下是各頁的簡報內容，你可以直接使用：
### Slide 1: JSON Schema 簡介
```javascript
標題: JSON Schema 簡介
內容:
- JSON Schema 是什麼
- 為什麼要使用 JSON Schema
- JSON Schema 的基本結構
```
### Slide 2: 定義 Object 類型
```javascript
標題: 定義 Object 類型
內容:
- JSON Schema 支援定義物件類型
- 可以指定物件的屬性和要求屬性
範例代碼:
{
"type": "object",
"properties": {
"name": { "type": "string" },
"age": { "type": "integer" }
},
"required": ["name", "age"]
}
```
### Slide 3: 定義 String 類型
```javascript
標題: 定義 String 類型
內容:
- JSON Schema 支援定義字符串類型
- 可以指定字符串的格式
範例代碼:
{
"type": "string",
"format": "email"
}
```
### Slide 4: 定義 Date 類型
```javascript
標題: 定義 Date 類型
內容:
- 使用 `string` 類型定義日期
- 使用格式化 (format) 驗證日期格式
範例代碼:
{
"type": "string",
"format": "date-time"
}
```
### Slide 5: 定義 Array 類型
```javascript
標題: 定義 Array 類型
內容:
- JSON Schema 支援定義陣列類型
- 可以指定陣列中項目的類型
- 進階用法可以指定每個項目的特定類型
範例代碼:
{
"type": "array",
"items": {
"type": "string"
}
}
進階範例:
{
"type": "array",
"items": [
{ "type": "string" },
{ "type": "integer" }
]
}
```
### Slide 6: 定義 Enum 類型
```javascript
標題: 定義 Enum 類型
內容:
- 枚舉類型允許指定固定的允許值集合
範例代碼:
{
"type": "string",
"enum": ["red", "green", "blue"]
}
```
### Slide 7: 使用 AllOf
```javascript
標題: 使用 AllOf
內容:
- `allOf` 合併多個 schema，所有條件都必須滿足
範例代碼:
{
"allOf": [
{ "type": "string" },
{ "maxLength": 5 }
]
}
```
### Slide 8: 使用 AnyOf
```javascript
標題: 使用 AnyOf
內容:
- `anyOf` 合併多個 schema，滿足任何一個即可
範例代碼:
{
"anyOf": [
{ "type": "string" },
{ "type": "number" }
]
}
```
### Slide 9: 使用 OneOf
```javascript
標題: 使用 OneOf
內容:
- `oneOf` 合併多個 schema，必須且只能滿足其中一個
範例代碼:
{
"oneOf": [
{ "type": "string" },
{ "type": "integer" }
]
}
```
### Slide 10: 實際案例
```javascript
標題: 實際案例
內容:
- 如何在專案中使用 JSON Schema
- 工具與資源介紹
- 在線驗證工具
- 開發工具插件
```
### Slide 11: 結論
```javascript
標題: 結論
內容:
- JSON Schema 的優勢
- 未來發展
```
你可以將這些內容複製到你的簡報軟體中，並調整格式和設計以適應你的需求。如果需要進一步幫助，請告訴我！
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### 能提供各頁的詳細講稿？
- ### [ChatGPT-4o]
當然，以下是每頁簡報的詳細講稿，你可以將這些內容直接添加到你的簡報中。
### Slide 1: JSON Schema 簡介
**標題**: JSON Schema 簡介
**講稿**:
各位好，今天我們來介紹 JSON Schema。首先，什麼是 JSON Schema？它是一種用來驗證和描述 JSON 資料結構的語言。它提供了一種系統化的方法來定義 JSON 資料的結構、內容及其約束條件。為什麼要使用 JSON Schema 呢？因為它可以幫助我們確保數據的完整性和一致性，特別是在 API 開發中，可以有效避免數據格式錯誤。接下來，我們會詳細介紹 JSON Schema 的基本結構和各種使用方式。
### Slide 2: 定義 Object 類型
**標題**: 定義 Object 類型
**講稿**:
首先，我們來看看如何定義一個 Object 類型。在 JSON Schema 中，我們可以使用 "type": "object" 來定義一個物件，並通過 "properties" 來指定物件的屬性。例如，這裡我們定義了一個物件，包含 name 和 age 兩個屬性，分別是字符串和整數類型。此外，我們還可以使用 "required" 關鍵字來指定哪些屬性是必須的。在這個例子中，name 和 age 都是必須的。
**範例代碼**:
```json=
{
"type": "object",
"properties": {
"name": { "type": "string" },
"age": { "type": "integer" }
},
"required": ["name", "age"]
}
```
### Slide 3: 定義 String 類型
**標題**: 定義 String 類型
**講稿**:
接下來，我們來看看如何定義一個字符串類型。在 JSON Schema 中，我們可以使用 "type": "string" 來定義一個字符串。此外，我們還可以使用 "format" 來指定字符串的格式，例如 email、URL 等。在這個例子中，我們定義了一個字符串類型，並指定其格式為 email。這樣，我們就可以驗證輸入的字符串是否符合 email 格式。
**範例代碼**:
```json=
{
"type": "string",
"format": "email"
}
```
### Slide 4: 定義 Date 類型
**標題**: 定義 Date 類型
**講稿**:
我們再來看看如何定義日期類型。實際上，JSON Schema 並沒有直接的日期類型，我們需要使用字符串類型來表示日期，並通過 "format" 來指定日期格式。在這個例子中，我們使用 "type": "string" 和 "format": "date-time" 來定義一個日期時間格式的字符串。這樣可以確保輸入的字符串是符合 ISO 8601 標準的日期時間格式。
**範例代碼**:
```json=
{
"type": "string",
"format": "date-time"
}
```
### Slide 5: 定義 Array 類型
**標題**: 定義 Array 類型
**講稿**:
接下來，我們來看看如何定義一個陣列類型。在 JSON Schema 中，我們可以使用 "type": "array" 來定義一個陣列，並通過 "items" 來指定陣列中每個項目的類型。在這個例子中，我們定義了一個字符串類型的陣列，其中每個項目必須是字符串。如果我們希望陣列中的項目可以是不同類型，我們可以使用一個陣列來指定每個項目的類型。例如這裡的進階範例，第一個項目是字符串，第二個項目是整數。
**範例代碼**:
```json=
{
"type": "array",
"items": {
"type": "string"
}
}
```
**進階範例**:
```json=
{
"type": "array",
"items": [
{ "type": "string" },
{ "type": "integer" }
]
}
```
### Slide 6: 定義 Enum 類型
**標題**: 定義 Enum 類型
**講稿**:
我們再來看看枚舉類型。枚舉類型允許我們指定一組固定的允許值。在 JSON Schema 中，我們可以使用 "enum" 關鍵字來定義枚舉。例如這裡，我們定義了一個字符串類型，並指定其允許的值只能是 "red"、"green" 或 "blue"。這樣可以確保輸入的值必須是這些預定義的選項之一。
**範例代碼**:
```json=
{
"type": "string",
"enum": ["red", "green", "blue"]
}
```
### Slide 7: 使用 AllOf
**標題**: 使用 AllOf
**講稿**:
接下來，我們來介紹一下如何使用 AllOf 關鍵字。AllOf 允許我們將多個 schema 合併，並要求所有的 schema 都必須滿足。在這個例子中，我們定義了一個字符串類型，並要求該字符串的最大長度為 5。這意味著輸入的字符串必須同時滿足這兩個條件，既是字符串又不超過 5 個字符。
**範例代碼**:
```json=
{
"allOf": [
{ "type": "string" },
{ "maxLength": 5 }
]
}
```
### Slide 8: 使用 AnyOf
**標題**: 使用 AnyOf
**講稿**:
現在我們來看看 AnyOf 關鍵字的使用。AnyOf 允許我們將多個 schema 合併，只需要滿足其中一個 schema 即可。在這個例子中，我們定義了一個值，它可以是字符串也可以是數字。這意味著只要輸入的值滿足其中一個條件即可，例如可以是 "hello" 或 123。
**範例代碼**:
```json=
{
"anyOf": [
{ "type": "string" },
{ "type": "number" }
]
}
```
### Slide 9: 使用 OneOf
**標題**: 使用 OneOf
**講稿**:
最後，我們來介紹 OneOf 關鍵字。OneOf 允許我們將多個 schema 合併，但必須且只能滿足其中一個 schema。在這個例子中，我們定義了一個值，它必須是字符串或整數，但不能同時是兩者。這意味著輸入的值要麼是字符串，要麼是整數，不能同時具有這兩種特性。
**範例代碼**:
```json=
{
"oneOf": [
{ "type": "string" },
{ "type": "integer" }
]
}
```
### Slide 10: 實際案例
**標題**: 實際案例
**講稿**:
現在，我們來看看 JSON Schema 在實際中的應用。我們可以使用 JSON Schema 來驗證 API 的輸入輸出數據，確保數據的完整性和一致性。這裡有一些工具和資源可以幫助我們使用 JSON Schema，例如在線驗證工具，可以方便地測試和驗證我們的 schema。此外，還有一些開發工具插件可以集成到我們的開發環境中，進一步提高我們的開發效率。
### Slide 11: 結論
**標題**: 結論
**講稿**:
總結來說，JSON Schema 是一個非常有用的工具，可以幫助我們定義和驗證 JSON 數據結構。它的使用可以確保數據的一致性，減少錯誤，特別是在大型項目和 API 開發中更是如此。未來，隨著更多工具和資源的出現，JSON Schema 的應用範圍和便捷性將進一步擴展和提高。感謝大家的聆聽，現在有任何問題嗎？
你可以將這些講稿和內容複製到你的簡報軟體中，然後進行適當的格式調整。如果需要任何進一步的幫助，請隨時告訴我。
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### 請在補充一頁 AnyOf 和 OneOf 的差異和使用情境，因為兩個範例看起來是一樣的
- ### [ChatGPT-4o]
了解，以下是補充的一頁，介紹 AnyOf 和 OneOf 的差異以及它們的使用情境：
### Slide 12: AnyOf 和 OneOf 的差異及使用情境
**標題**: AnyOf 和 OneOf 的差異及使用情境
**講稿**:
在介紹 AnyOf 和 OneOf 之前，我們先來回顧一下它們的定義。
AnyOf 允許我們將多個 schema 合併，只需要滿足其中任何一個 schema 即可。例如：
```json=
{
"anyOf": [
{ "type": "string" },
{ "type": "number" }
]
}
```
這意味著，只要輸入的值是字符串或數字中的任何一種即可。
OneOf 也允許我們將多個 schema 合併，但要求只能滿足其中一個 schema。例如：
```json=
{
"oneOf": [
{ "type": "string" },
{ "type": "integer" }
]
}
```
這意味著，輸入的值要麼是字符串，要麼是整數，但不能同時是兩者。
---
### 使用情境：
#### 1. AnyOf 使用情境：
- 如果我們有一個表單，允許用戶輸入多種類型的聯繫方式，例如電子郵件或電話號碼，可以使用 AnyOf 來定義。
- 例如：
```json=
{
"anyOf": [
{ "type": "string", "format": "email" },
{ "type": "string", "pattern": "^[0-9]{10}$" }
]
}
```
這個 schema 允許輸入一個電子郵件地址或一個10位數的電話號碼。
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#### 2. OneOf 使用情境：
- 如果我們有一個 API，需要輸入的數據格式只能是特定的一種類型，但不能同時是多種類型，可以使用 OneOf 來定義。
- 例如：
```json=
{
"oneOf": [
{ "type": "object", "properties": { "type": { "enum": ["A"] }, "value": { "type": "string" } } },
{ "type": "object", "properties": { "type": { "enum": ["B"] }, "value": { "type": "integer" } } }
]
}
```
這個 schema 要求輸入的對象必須具有特定的 "type" 屬性值和相應的 "value" 類型，如果 "type" 是 "A"，那麼 "value" 必須是字符串；如果 "type" 是 "B"，那麼 "value" 必須是整數，但不能同時滿足兩者。
---
總結來說，AnyOf 適用於多選一的情況，允許多種選擇；而 OneOf 適用於只能選其中一種的情況，確保只有一個選項被滿足。這樣的設計可以讓我們的數據驗證更加靈活和精確。
#### 範例代碼:
- **AnyOf:**
```json
{
"anyOf": [
{ "type": "string", "format": "email" },
{ "type": "string", "pattern": "^[0-9]{10}$" }
]
}
```
- **OneOf**:
```json=
{
"oneOf": [
{ "type": "object", "properties": { "type": { "enum": ["A"] }, "value": { "type": "string" } } },
{ "type": "object", "properties": { "type": { "enum": ["B"] }, "value": { "type": "integer" } } }
]
}
```
你可以將這些內容添加到你的簡報中，並進行適當的格式調整。如果有任何進一步的問題或需要更多幫助，請隨時告訴我。
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### 聯繫方式可以用 anyOf 或 oneOf，兩者效果一樣？
- ### Question
```json
{
"anyOf": [
{ "type": "string", "format": "email" },
{ "type": "string", "pattern": "^[0-9]{10}$" }
]
}
```
上面不是一樣可以使用 oneOf 取代，但效果沒變？
- ### [ChatGPT-4o]
您說得對，在某些情況下，AnyOf 和 OneOf 的效果可能看起來很相似。主要區別在於它們的設計目的是不同的，並且在某些複雜情境下，這種差異會更明顯。讓我們深入了解 AnyOf 和 OneOf 之間的具體差異和使用情境。
### Slide 12: AnyOf 和 OneOf 的差異及使用情境
**標題**: AnyOf 和 OneOf 的差異及使用情境
**講稿**:
在介紹 AnyOf 和 OneOf 之前，我們先來回顧一下它們的定義。
- AnyOf 允許我們將多個 schema 合併，只需要滿足其中任何一個 schema 即可。例如：
```json=
{
"anyOf": [
{ "type": "string", "format": "email" },
{ "type": "string", "pattern": "^[0-9]{10}$" }
]
}
```
這意味著，只要輸入的值是字符串並且符合 email 格式或符合 10 位數的數字模式中的任何一種即可。
- OneOf 也允許我們將多個 schema 合併，但要求只能滿足其中一個 schema。例如：
```json=
{
"oneOf": [
{ "type": "string", "format": "email" },
{ "type": "string", "pattern": "^[0-9]{10}$" }
]
}
```
這意味著，輸入的值要麼是符合 email 格式的字符串，要麼是符合 10 位數字模式的字符串，但不能同時滿足兩者。
---
### 使用情境：
- ### AnyOf 使用情境：
AnyOf 適用於多種可能的選擇情況，只要其中一種符合即可。例如，允許用戶輸入多種類型的聯繫方式，例如電子郵件或電話號碼。這樣的情況下，AnyOf 更加靈活。
例如：
```json=
{
"anyOf": [
{ "type": "string", "format": "email" },
{ "type": "string", "pattern": "^[0-9]{10}$" }
]
}
```
這個 schema 允許輸入一個電子郵件地址或一個10位數的電話號碼，允許輸入的值可以同時符合多個條件，但只需滿足其中一個條件即可。
- ### OneOf 使用情境：
OneOf 適用於需要強制選擇其中一種且只能選擇一種的情況。它確保輸入的數據必須且只能滿足一個 schema，不能同時滿足多個。
例如：
```json=
{
"oneOf": [
{ "type": "string", "format": "email" },
{ "type": "string", "pattern": "^[0-9]{10}$" }
]
}
```
這個 schema 要求輸入的值必須是符合 email 格式的字符串或符合 10 位數字模式的字符串，但不能同時符合這兩個條件。
---
### 實際應用中：
- AnyOf 更適合於允許多種可能輸入且不在乎輸入同時滿足多個條件的情況，例如多種聯繫方式的輸入。
- OneOf 更適合於要求輸入值只能是某一種特定類型且不能同時滿足多種條件的情況，例如某些表單輸入中需要強制用戶選擇一種特定格式。
總結來說，AnyOf 和 OneOf 的選擇取決於具體需求和數據驗證的嚴格性要求。AnyOf 提供了更大的靈活性，而 OneOf 確保了嚴格的唯一性選擇。這樣的設計可以讓我們的數據驗證更加靈活和精確。
這樣的補充說明可以幫助聽眾更好地理解 AnyOf 和 OneOf 之間的差異及其適用的使用情境。希望這能滿足你的需求。如果還有其他問題或需要進一步調整，請告訴我。
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### 上面提到：「輸入的值可以同時符合多個條件」，怎麼可能有這種情況？請舉例
- ### [ChatGPT-4o]
### 更複雜的範例：
- ### AnyOf：
```json=
{
"anyOf": [
{ "type": "number", "minimum": 0 },
{ "type": "number", "multipleOf": 5 }
]
}
```
在這個例子中，允許輸入的數值是正數或者是 5 的倍數。也就是說，數值既可以是正數，又可以是 5 的倍數，比如 ==**10 就同時符合這兩個條件**==。
- ### OneOf：
```json=
{
"oneOf": [
{ "type": "number", "minimum": 0 },
{ "type": "number", "multipleOf": 5 }
]
}
```
在這個例子中，要求輸入的數值要麼是正數，要麼是 5 的倍數，但不能同時滿足兩者。比如 5 是正數也是 5 的倍數，所以它不能通過驗證。
總結來說，AnyOf 和 OneOf 的選擇取決於具體需求和數據驗證的嚴格性要求。AnyOf 提供了更大的靈活性，而 OneOf 確保了嚴格的唯一性選擇。這樣的設計可以讓我們的數據驗證更加靈活和精確。
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