解析.Net框架下的XML编程技术

  
  一．前言：    
  XML是微软.Net战略的一个重要组成部分，而且它可谓是XML   Web服务的基石，所以掌握.Net框架下的XML技术自然显得非常重要了。本文将指导大家如何运用C#语言完成.Net框架下的XML文档的读写操作。首先，我会向大家介绍.Net框架中与XML相关的命名空间和其中的重要类。其次，我还会给出有关的实例以使读者更进一步的了解XML文档的读写操作的具体方法。  
  二．XML命名空间和相关类简介：    
  在深入进行.Net框架下的XML文档的操作之前，我想很有必要向大家介绍.Net框架中与XML技术有关的命名空间和其中一些重要的类。.Net框架为我们提供了以下一些命名空间：System.Xml、System.Xml.Schema、System.Xml.Serialization、System.Xml.Xpath以及   System.Xml.Xsl来包容和XML操作相关的类。    
  System.Xml命名空间包含了一些最重要的XML类，其中最主要的类是和XML文档的读写操作相关的类。这些类中包括4个与读相关的类以及2个与写相关的类。它们分别是：XmlReader、XmlTextReader、XmlValidatingReader、XmlNodeReader、XmlWriter以及   XmlTextWriter。本文将重点介绍这些类，因为它们是最基本也是最重要的类。    
  XmlReader类是一个虚基类，它包含了读XML文档的方法和属性。该类中的Read方法是一个基本的读XML文档的方法，它以流形式读取XML文档中的节点（Node）。另外，该类还提供了ReadString、ReadInnerXml、ReadOuterXml和ReadStartElement等更高级的读方法。除了提供读XML文档的方法外，XmlReader类还为程序员提供了MoveToAttribute、MoveToFirstAttribute、MoveToContent、MoveToFirstContent、MoveToElement以及   MoveToNextAttribute等具有导航功能的方法。在本文后面介绍的实例中，我们将运用到这些方法。    
  XmlTextReader、XmlNodeReader以及XmlValidatingReader等类是从XmlReader类继承过来的子类。根据它们的名称，我们可以知道其作用分别是读取文本内容、读取节点和读取XML模式（Schemas）。    
   
  XmlWriter类为程序员提供了许多写XML文档的方法，它是XmlTextWriter类的基类，我在后面的实例中会给出相关的运用方法。    
  XmlNode类是一个非常重要的类，它代表了XML文档中的某个节点。该节点可以是XML文档的根节点，这样它就代表整个XML文档了。它是许多很有用的类的基类，这些类包括插入节点的类、删除节点的类、替换节点的类以及在XML文档中完成导航功能的类。同时，XmlNode类还为程序员提供了获取双亲节点、子节点、最后一个子节点、节点名称以及节点类型等的属性。它的三个最主要的子类包括：XmlDocument、XmlDataDocument以及XmlDocumentFragment。XmlDocument类代表了一个XML文档，它提供了载入和保存XML文档的方法和属性。这些方法包括了Load、LoadXml和Save等。同时，它还提供了添加特性（Attributes）、说明（Comments）、空间（Spaces）、元素（Elements）和新节点（New   Nodes）等XML项的功能。XmlDocumentFragment类代表了一部分XML文档，它能被用来添加到其他的XML文档中。XmlDataDocument类可以让程序员更好地完成和ADO.NET中的数据集对象之间的互操作。    
   
  除了上面介绍的System.Xml命名空间中的类外，该命名空间还包括了XmlConvert、XmlLinkedNode以及XmlNodeList等类，不过这些类不是本文介绍的重点，有兴趣的读者不妨去参考相关文档资料。    
   
  System.Xml.Schema命名空间中包含了和XML模式相关的类，这些类包括XmlSchema、XmlSchemaAll、XmlSchemaXPath以及XmlSchemaType等类。    
   
  System.Xml.Serialization命名空间中包含了和XML文档的序列化和反序列化操作相关的类，XML文档的序列化操作能将XML格式的数据转化为流格式的数据并能在网络中传输，而反序列化则完成相反的操作，即将流格式的数据还原成XML格式的数据。    
   
  System.Xml.XPath命名空间包含了XPathDocument、XPathExression、XPathNavigator以及XPathNodeIterator等类，这些类能完成XML文档的导航功能。在XPathDocument类的协助下，XPathNavigator类能完成快速的XML文档导航功能，该类为程序员提供了许多Move方法以完成导航功能。    
   
  System.Xml.Xsl命名空间中的类完成了XSLT的转换功能。      
   
  三．读XML文档的方法：    
   
  在介绍完.Net框架中和XML有关的命名空间和相关类后，我接着向大家介绍和XML相关的一些操作。首先，我向大家介绍的读取XML文档的方法。在下面的实例程序中，我将运用VS.net开发工具附带的"books.xml"文件来作为示例。你可以在你的机器上搜索到该文件（或请参考附录），或者你也可以运用其他的XML文件。    
   
  首先，我们用XmlTextReader类的对象来读取该XML文档。方法很简单，就是在创建新对象的构造函数中指明XML文件的位置即可。    
   
  XmlTextReader   textReader   =   new   XmlTextReader("C:\\books.xml");    
   
  一旦新对象创建完毕，你就可以调用其Read方法来读取XML文档了。调用Read方法之后，信息被存储起来，你可以通过读取该对象的Name、BaseURI、Depth、LineNumber等属性来获取这些信息。下面我给出一个完整的实例，该实例通过简单的读取"books.xml"文件，然后将其中的信息显示在控制台中。    
   
  using   System;    
  using   System.Xml;    
   
  namespace   ReadXml    
  {    
  class   Class1    
  {    
  static   void   Main(   string[]   args   )    
  {    
  //   创建一个XmlTextReader类的对象并调用Read方法来读取文件    
  XmlTextReader   textReader   =   new   XmlTextReader("C:\\books.xml");    
  textReader.Read();    
  //   节点非空则执行循环体    
  while   (   textReader.Read()   )    
  {    
  //   读取第一个元素    
  textReader.MoveToElement();    
  Console.WriteLine("XmlTextReader   Properties   Test");    
  Console.WriteLine("===================");    
   
  //   读取该元素的属性并显示在控制台中    
  Console.WriteLine("Name:"   +   textReader.Name);    
  Console.WriteLine("Base   URI:"   +   textReader.BaseURI);    
  Console.WriteLine("Local   Name:"   +   textReader.LocalName);    
  Console.WriteLine("Attribute   Count:"   +   textReader.AttributeCount.ToString());    
  Console.WriteLine("Depth:"   +   textReader.Depth.ToString());    
  Console.WriteLine("Line   Number:"   +   textReader.LineNumber.ToString());    
  Console.WriteLine("Node   Type:"   +   textReader.NodeType.ToString());    
  Console.WriteLine("Attribute   Count:"   +   textReader.Value.ToString());    
  }    
  }    
  }    
  }    
   
   
  XmlTextReader类中有一个很重要的属性－NodeType，通过该属性，我们可以知道其节点的节点类型。而枚举类型XmlNodeType中包含了诸如Attribute、CDATA、Element、Comment、Document、DocumentType、Entity、ProcessInstruction以及WhiteSpace等的XML项的类型。通过与XmlNodeType中的元素的比较，我们可以获取相应节点的节点类型并对其完成相关的操作。下面我就给出一个实例，该实例读取每个节点的NodeType，并根据其节点类型显示其中的内容，同时程序还记录了XML文件中每种节点类型的数目。    
   
  using   System;    
  using   System.Xml;    
   
  namespace   ReadXML    
  {    
  class   Class2    
  {    
  static   void   Main(   string[]   args   )    
  {    
  int   ws   =   0;    
  int   pi   =   0;    
  int   dc   =   0;    
  int   cc   =   0;    
  int   ac   =   0;    
  int   et   =   0;    
  int   el   =   0;    
  int   xd   =   0;    
   
  XmlTextReader   textReader   =   new   XmlTextReader("C:\\books.xml");    
   
  while   (textReader.Read())    
  {    
  XmlNodeType   nType   =   textReader.NodeType;    
   
  //   节点类型为XmlDeclaration    
  if   (nType   ==   XmlNodeType.XmlDeclaration)    
  {    
  Console.WriteLine("Declaration:"   +   textReader.Name.ToString());    
  xd   =   xd   +   1;    
  }    
   
  //   节点类型为Comment    
  if(   nType   ==   XmlNodeType.Comment)    
  {    
  Console.WriteLine("Comment:"   +   textReader.Name.ToString());    
  cc   =   cc   +   1;    
  }    
   
  //   节点类型为Attribute    
  if(   nType   ==   XmlNodeType.Attribute)    
  {    
  Console.WriteLine("Attribute:"   +   textReader.Name.ToString());    
  ac   =   ac   +   1;    
  }    
   
  //   节点类型为Element    
  if   (   nType   ==   XmlNodeType.Element)    
  {    
  Console.WriteLine("Element:"   +   textReader.Name.ToString());    
  el   =   el   +   1;    
  }    
   
  //   节点类型为Entity    
  if   (   nType   ==   XmlNodeType.Entity   )    
  {    
  Console.WriteLine("Entity:"   +   textReader.Name.ToString());    
  et   =   et   +   1;    
  }    
   
  //   节点类型为Process   Instruction    
  if(   nType   ==   XmlNodeType.   ProcessInstruction   )    
  {    
  Console.WriteLine("Process   Instruction:"   +   textReader.Name.ToString());    
  pi   =   pi   +   1;    
  }    
   
  //   节点类型为DocumentType    
  if(   nType   ==   XmlNodeType.DocumentType)    
  {    
  Console.WriteLine("DocumentType:"   +   textReader.Name.ToString());    
  dc   =   dc   +   1;    
  }    
   
  //   节点类型为Whitespace    
  if   (   nType   ==   XmlNodeType.Whitespace   )    
  {    
  Console.WriteLine("WhiteSpace:"   +   textReader.Name.ToString());    
  ws   =   ws   +   1;    
  }    
  }
  //   在控制台中显示每种类型的数目    
  Console.WriteLine("Total   Comments:"   +   cc.ToString());    
  Console.WriteLine("Total   Attributes:"   +   ac.ToString());    
  Console.WriteLine("Total   Elements:"   +   el.ToString());    
  Console.WriteLine("Total   Entity:"   +   et.ToString());    
  Console.WriteLine("Total   Process   Instructions:"   +   pi.ToString());    
  Console.WriteLine("Total   Declaration:"   +   xd.ToString());    
  Console.WriteLine("Total   DocumentType:"   +   dc.ToString());    
  Console.WriteLine("Total   WhiteSpaces:"   +   ws.ToString());    
  }    
  }    
  }    
   
     
   
  以上，我向大家介绍了如何运用XmlTextReader类的对象来读取XML文档，并根据节点的NodeType属性来取得其节点类型信息。同时XmlReader这个基类还有XmlNodeReader和XmlValidatingReader等派生类，它们分别是用来读取XML文档的节点和模式的。限于篇幅，这里就不介绍了，读者可以参考有关资料。  
   
     
   
  四．写XML文档的方法：    
   
  XmlWriter类包含了写XML文档所需的方法和属性，它是XmlTextWriter类和XmlNodeWriter类的基类。该类包含了WriteNode、WriteString、WriteAttributes、WriteStartElement以及WriteEndElement等一系列写XML文档的方法，其中有些方法是成对出现的。比如你要写入一个元素，你首先得调用WriteStartElement方法，接着写入实际内容，最后是调用WriteEndElement方法以表示结束。该类还包含了WriteState、XmlLang和XmlSpace等属性，其中WriteState属性表明了写的状态。因为XmlWriter类包含了很多写XML文档的方法，所以这里只是介绍最主要的几种。下面我们通过其子类XmlTextWriter类来说明如何写XML文档。    
   
  首先，我们要创建一个XmlTextWriter类的实例对象。该类的构造函数XmlTextWriter有三种重载形式，其参数分别为一个字符串、一个流对象和一个TextWriter对象。这里我们运用字符串的参数形式，该字符串就指明了所要创建的XML文件的位置，方法如下：    
   
  XmlTextWriter   textWriter   =   New   XmlTextWriter("C:\\myXmFile.xml",   null);    
   
     
   
  在创建完对象后，我们调用WriterStartDocument方法开始写XML文档，在完成写工作后，就调用WriteEndDocument结束写过程并调用Close方法将它关闭。在写的过程中，我们可以调用WriteComment方法来添加说明，通过调用WriteString方法来添加一个字符串，通过调用WriteStartElement和WriteEndElement方法对来添加一个元素，通过调用WriteStartAttribute和WriteEndAttribute方法对来添加一个属性。我们还可以通过调用WriteNode方法来添加整一个节点，其它的写的方法还包括WriteProcessingInstruction和WriteDocType等等。下面的实例就是介绍如何具体运用这些方法来完成XML文档的写工作的。    
   
  using   System;    
  using   System.Xml;    
   
  namespace   WriteXML    
  {    
  class   Class1    
  {    
  static   void   Main(   string[]   args   )    
  {    
  //   创建XmlTextWriter类的实例对象    
  XmlTextWriter   textWriter   =   new   XmlTextWriter("C:\\myXmFile.xml",   null);    
   
  //   开始写过程，调用WriteStartDocument方法    
  textWriter.WriteStartDocument();    
   
  //   写入说明    
  textWriter.WriteComment("First   Comment   XmlTextWriter   Sample   Example");    
  textWriter.WriteComment("myXmlFile.xml   in   root   dir");    
   
  //   写入一个元素    
  textWriter.WriteStartElement("Name",   "");    
  textWriter.WriteString("Student");    
  textWriter.WriteEndElement();    
   
  //   再写入一个元素    
  textWriter.WriteStartElement("Address",   "");    
  textWriter.WriteString("Colony");    
  textWriter.WriteEndElement();    
   
  //   写入字符    
  char   []   ch   =   new   char[3];    
  ch[0]   =   'a';    
  ch[1]   =   'r';    
  ch[2]   =   'c';    
  textWriter.WriteStartElement("Char");    
  textWriter.WriteChars(ch,   0,   ch.Length);    
  textWriter.WriteEndElement();    
   
  //   写文档结束，调用WriteEndDocument方法    
  textWriter.WriteEndDocument();    
   
  //   关闭textWriter    
  textWriter.Close();    
  }    
  }    
  }    
   
     
   
  五．运用XmlDocument类：    
   
  XmlDocument类的对象代表了一个XML文档，它也是一个非常重要的XML类。该类包含了Load、LoadXml以及Save等重要的方法。其中Load方法可以从一个字符串指定的XML文件或是一个流对象、一个TextReader对象、一个XmlReader对象导入XML数据。LoadXml方法则完成从一个特定的XML文件导入XML数据的功能。它的Save方法则将XML数据保存到一个XML文件中或是一个流对象、一个TextWriter对象、一个XmlWriter对象中。    
   
  下面的程序中我们用到了XmlDocument类对象的LoadXml方法，它从一个XML文档段中读取XML数据并调用其Save方法将数据保存在一个文件中。    
   
  //   创建一个XmlDocument类的对象    
  XmlDocument   doc   =   new   XmlDocument();    
  doc.LoadXml(("<Student   type='regular'   Section='B'><Name>Tommy   Lex</Name></Student>"));    
   
  //   保存到文件中    
  doc.Save("C:\\student.xml");    
   
     
   
  这里，我们还可以通过改变Save方法中参数，将XML数据显示在控制台中，方法如下：    
   
  doc.Save(Console.Out);    
   
     
   
  而在下面的程序中，我们用到了一个XmlTextReader对象，通过它我们读取"books.xml"文件中的XML数据。然后创建一个XmlDocument对象并载入XmlTextReader对象，这样XML数据就被读到XmlDocument对象中了。最后，通过该对象的Save方法将XML数据显示在控制台中。    
   
  XmlDocument   doc   =   new   XmlDocument();    
  //   创建一个XmlTextReader对象，读取XML数据    
  XmlTextReader   reader   =   new   XmlTextReader("c:\\books.xml");    
  reader.Read();    
   
  //   载入XmlTextReader类的对象    
  doc.Load(reader);    
  //   将XML数据显示在控制台中    
  doc.Save(Console.Out);    
   
     
   
  六．总结：    
   
  XML技术作为.Net的基石，其重要性自然不言而喻。.Net框架包含了五个命名空间和大量的类来支持与XML技术有关的操作。其中System.Xml是最重要的一个命名空间，其中的XmlReader类和XmlWriter类以及它们的派生类完成了XML文档的读写操作，是最基本也是最重要的类。XmlDocument类代表了XML文档，它能完成与整个XML文档相关的各类操作，同时和其相关的XmlDataDocument类也是非常重要的，值得读者的深入研究。    
   
     
   
  附录    
   
  "books.xml"文件如下：    
   
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  <book   genre="autobiography"   publicationdate="1981"   ISBN="1-861003-11-0">    
  <title>The   Autobiography   of   Benjamin   Franklin</title>    
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  <first-name>Benjamin</first-name>    
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