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XML命名空間（XML namespace，也譯作XML名稱空間、XML名字空間）用於在一個XML文檔中提供名字唯一的元素和屬性。XML命名空間在W3C推薦規範《Namespaces in XML》 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）中定義。XML命名空間於1999年1月14日成為W3C的推薦規範。
W3C將XML命名空間定義為以國際化資源標識符（Internationalized Resource Identifier，IRI）引用為標識的元素名和屬性名的集合。
一個XML文檔可能包括來自多個XML詞彙表的元素或屬性，如果每一個詞彙表指派一個命名空間，那麼相同名字的元素或屬性之間的名稱衝突就可以解決。舉一個簡單的例子來說，在一個訂單的XML文檔中需要引用到客戶和所購買的產品，customer元素和product元素可能都有一個叫做id的子元素。這時候要引用id元素會造成名稱衝突，但是如果將兩個id元素放到不同的命名空間中就會解決這個問題。
命名空間使用元素的屬性來聲明，比如：
xmlns:xhtml="http://www.w3.org/1999/xhtml"
其中：
xmlns是使用專門用來聲明命名空間的保留字，- xhtml是命名空間的前綴
- http://www.w3.org/1999/xhtml （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館） 是命名空間的唯一標識符，是一個IRI引用，但通常是一個統一資源標誌符（URI）引用。
命名空間的聲明就是將一個前綴與一個URI關聯起來。
聲明命名空間時，可以為命名空間定義前綴（見前例）。為命名空間定義前綴，而不直接使用命名空間的URI是因為URI為了唯一通常會很長，直接使用URI不但造成書寫和閱讀的不便，還會擾亂XML的語法。聲明命名空間時，也可以不定義前綴。如：
xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"
未定義前綴的命名空間將被用作缺省的命名空間。
命名空間的URI僅僅是唯一的標識符，推薦規範不要求，也不建議通過其獲取信息。XML解析器處理命名空間URI時，也僅僅將其作為字符串。例如，地址為http://www.w3.org/1999/xhtml （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館） 的文檔並不包含任何代碼，它僅僅為人類閱讀者描述了XHTML命名空間。之所以採用URI（如"http://www.w3.org/1999/xhtml"）來標識命名空間是因與使用簡單的字符串（如xhtml）相比，URI大大降低了命名空間重名的可能性。
XML文檔中的元素名和屬性名可以使用限定名或非限定名，限定名由命名空間的前綴和局部名組合而成，例如"xhtml:hr"。非限定名只有局部名，沒有前綴。非限定名被認為屬於缺省命名空間，如果缺省命名空間沒有定義，則屬於無命名空間。
在一個元素中聲明的命名空間，在所有子元素中也有效，一種通常的做法是在XML文檔的根元素聲明所有命名空間。在子元素中聲明的命名空間的前綴可以覆蓋父元素中聲明的前綴。W3C推薦規範Namespaces in XML 1.1允許取消命名空間的聲明，如：
xmlns:xhtml=""
雖然術語命名空間的URI被廣泛使用，W3C推薦規範稱之為命名空間的名稱。規範並未強制規定命名空間的名稱必須使用URI（即當解析器發現命名空間不是一個合法的URI時應該拒絕該文檔），實際上許多XML的解析器允許使用任何字符串。在推薦規範的1.1版，命名空間的名稱變成了國際化資源標識符（IRI），IRI允許使用非ASCII碼的字符，實際上，非ASCII碼字符已經被幾乎所有的XML軟件所接受。但是命名空間的URI一詞還在持續使用，在W3C和其他地方的許多規範中也有使用。
隨着命名空間推薦規範的發佈，在如何處理相對的URI問題上產生了激烈的爭論，一方認為相對的URI應當簡單地當作字符串處理，而另一方認為應該根據文檔的基準URI將其轉換為絕對的URI。[1]。W3C對這一爭論的裁定是不贊成使用相對的URI的。[2].
命名空間的URI與HTTP協議沒有任何正式的關係，然而HTTP協議形式的URL（例如http://www.w3.org/1999/xhtml）還是被廣泛的用作命名空間的URI。規範並未說明如果這樣的URL被解引用(dereference，也就是說，如果軟件試圖從該位置獲取一個文檔）會發生什麼。在這個問題上存在着不同的看法，有些人認為應該在該位置放置一個 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）RDDL文檔[3]。但是總的來說，用戶應該假定命名空間的URI只是一個簡單的名稱，而非萬維網上文檔的地址。
當一個元素帶有屬性xmlns=""，該元素的默認命名空間和它的後代將恢復為「無命名空間」：那就是在任何命名空間裏頭都不被視為前綴名稱。
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