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：

<?xml version='1.0'?>
<!-- This file represents a fragment of a book store inventory database -->
<bookstore>
<book genre="autobiography" publicationdate="1981" ISBN="1-861003-11-0">
<title>The Autobiography of Benjamin Franklin</title>
<author>
<first-name>Benjamin</first-name>
<last-name>Franklin</last-name>
</author>
<price>8.99</price>
</book>
<book genre="novel" publicationdate="1967" ISBN="0-201-63361-2">
<title>The Confidence Man</title>
<author>
<first-name>Herman</first-name>
<last-name>Melville</last-name>
</author>
<price>11.99</price>
</book>
<book genre="philosophy" publicationdate="1991" ISBN="1-861001-57-6">
<title>The Gorgias</title>
<author>
<first-name>Sidas</first-name>
<last-name>Plato</last-name>
</author>
<price>9.99</price>
</book>
</bookstore>