解析.Net框架下的XML程式設計技術

                                             解析.Net框架下的XML程式設計技術
                                                          作者：上海 王凱明  
 
一．前言：

XML是微軟.Net戰略的一個重要組成部分，而且它可謂是XML Web服務的基石，所以掌握.Net框架下的XML技術自然顯得非常重要了。本文將指導

大家如何運用C#語言完成.Net框架下的XML文件的讀寫操作。首先，我會向大家介紹.Net框架中與XML相關的名稱空間和其中的重要類。其次，

我還會給出有關的例項以使讀者更進一步的瞭解XML文件的讀寫操作的具體方法。

二．XML名稱空間和相關類簡介：

在深入進行.Net框架下的XML文件的操作之前，我想很有必要向大家介紹.Net框架中與XML技術有關的名稱空間和其中一些重要的類。.Net框架

為我們提供了以下一些名稱空間：System.Xml、System.Xml.Schema、System.Xml.Serialization、System.Xml.Xpath以及 System.Xml.Xsl來

包容和XML操作相關的類。

System.Xml名稱空間包含了一些最重要的XML類，其中最主要的類是和XML文件的讀寫操作相關的類。這些類中包括4個與讀相關的類以及2個與

寫相關的類。它們分別是：XmlReader、XmlTextReader、XmlValidatingReader、XmlNodeReader、XmlWriter以及 XmlTextWriter。本文將重點

介紹這些類，因為它們是最基本也是最重要的類。

XmlReader類是一個虛基類，它包含了讀XML文件的方法和屬性。該類中的Read方法是一個基本的讀XML文件的方法，它以流形式讀取XML文件中

的節點（Node）。另外，該類還提供了ReadString、ReadInnerXml、ReadOuterXml和ReadStartElement等更高階的讀方法。除了提供讀XML文件

的方法外，XmlReader類還為程式設計師提供了MoveToAttribute、MoveToFirstAttribute、MoveToContent、MoveToFirstContent、MoveToElement

以及 MoveToNextAttribute等具有導航功能的方法。在本文後面介紹的例項中，我們將運用到這些方法。

XmlTextReader、XmlNodeReader以及XmlValidatingReader等類是從XmlReader類繼承過來的子類。根據它們的名稱，我們可以知道其作用分別

是讀取文字內容、讀取節點和讀取XML模式（Schemas）。

XmlWriter類為程式設計師提供了許多寫XML文件的方法，它是XmlTextWriter類的基類，我在後面的例項中會給出相關的運用方法。

XmlNode類是一個非常重要的類，它代表了XML文件中的某個節點。該節點可以是XML文件的根節點，這樣它就代表整個XML文件了。它是許多很

有用的類的基類，這些類包括插入節點的類、刪除節點的類、替換節點的類以及在XML文件中完成導航功能的類。同時，XmlNode類還為程式設計師

提供了獲取雙親節點、子節點、最後一個子節點、節點名稱以及節點型別等的屬性。它的三個最主要的子類包括：XmlDocument、

XmlDataDocument以及XmlDocumentFragment。XmlDocument類代表了一個XML文件，它提供了載入和儲存XML文件的方法和屬性。這些方法包括了

Load、LoadXml和Save等。同時，它還提供了新增特性（Attributes）、說明（Comments）、空間（Spaces）、元素（Elements）和新節點

（New Nodes）等XML項的功能。XmlDocumentFragment類代表了一部分XML文件，它能被用來新增到其他的XML文件中。XmlDataDocument類可以

讓程式設計師更好地完成和ADO.NET中的資料集物件之間的互操作。

除了上面介紹的System.Xml名稱空間中的類外，該名稱空間還包括了XmlConvert、XmlLinkedNode以及XmlNodeList等類，不過這些類不是本文

介紹的重點，有興趣的讀者不妨去參考相關文件資料。

System.Xml.Schema名稱空間中包含了和XML模式相關的類，這些類包括XmlSchema、XmlSchemaAll、XmlSchemaXPath以及XmlSchemaType等類。

System.Xml.Serialization名稱空間中包含了和XML文件的序列化和反序列化操作相關的類，XML文件的序列化操作能將XML格式的資料轉化為流

格式的資料並能在網路中傳輸，而反序列化則完成相反的操作，即將流格式的資料還原成XML格式的資料。

System.Xml.XPath名稱空間包含了XPathDocument、XPathExression、XPathNavigator以及XPathNodeIterator等類，這些類能完成XML文件的導

航功能。在XPathDocument類的協助下，XPathNavigator類能完成快速的XML文件導航功能，該類為程式設計師提供了許多Move方法以完成導航功能

。

System.Xml.Xsl名稱空間中的類完成了XSLT的轉換功能。

三．讀XML文件的方法：

在介紹完.Net框架中和XML有關的名稱空間和相關類後，我接著向大家介紹和XML相關的一些操作。首先，我向大家介紹的讀取XML文件的方法。

在下面的例項程式中，我將運用VS.net開發工具附帶的"books.xml"檔案來作為示例。你可以在你的機器上搜尋到該檔案（或請參考附錄），或

者你也可以運用其他的XML檔案。

首先，我們用XmlTextReader類的物件來讀取該XML文件。方法很簡單，就是在建立新物件的建構函式中指明XML檔案的位置即可。

XmlTextReader textReader = new XmlTextReader("C://books.xml");

一旦新物件建立完畢，你就可以呼叫其Read方法來讀取XML文件了。呼叫Read方法之後，資訊被儲存起來，你可以通過讀取該物件的Name、

BaseURI、Depth、LineNumber等屬性來獲取這些資訊。下面我給出一個完整的例項，該例項通過簡單的讀取"books.xml"檔案，然後將其中的信

息顯示在控制檯中。

using System;
using System.Xml;

namespace ReadXml
{
class Class1
{
static void Main( string[] args )
{
// 建立一個XmlTextReader類的物件並呼叫Read方法來讀取檔案
XmlTextReader textReader = new XmlTextReader("C://books.xml");
textReader.Read();
// 節點非空則執行迴圈體
while ( textReader.Read() )
{
// 讀取第一個元素
textReader.MoveToElement();
Console.WriteLine("XmlTextReader Properties Test");
Console.WriteLine("===================");

// 讀取該元素的屬性並顯示在控制檯中
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類中有一個很重要的屬性－NodeType，通過該屬性，我們可以知道其節點的節點型別。而列舉型別XmlNodeType中包含了諸如

Attribute、CDATA、Element、Comment、Document、DocumentType、Entity、ProcessInstruction以及WhiteSpace等的XML項的型別。通過與

XmlNodeType中的元素的比較，我們可以獲取相應節點的節點型別並對其完成相關的操作。下面我就給出一個例項，該例項讀取每個節點的

NodeType，並根據其節點型別顯示其中的內容，同時程式還記錄了XML檔案中每種節點型別的數目。

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;

// 節點型別為XmlDeclaration
if (nType == XmlNodeType.XmlDeclaration)
{
Console.WriteLine("Declaration:" + textReader.Name.ToString());
xd = xd + 1;
}

// 節點型別為Comment
if( nType == XmlNodeType.Comment)
{
Console.WriteLine("Comment:" + textReader.Name.ToString());
cc = cc + 1;
}

// 節點型別為Attribute
if( nType == XmlNodeType.Attribute)
{
Console.WriteLine("Attribute:" + textReader.Name.ToString());
ac = ac + 1;
}

// 節點型別為Element
if ( nType == XmlNodeType.Element)
{
Console.WriteLine("Element:" + textReader.Name.ToString());
el = el + 1;
}

// 節點型別為Entity
if ( nType == XmlNodeType.Entity )
{
Console.WriteLine("Entity:" + textReader.Name.ToString());
et = et + 1;
}

// 節點型別為Process Instruction
if( nType == XmlNodeType. ProcessInstruction )
{
Console.WriteLine("Process Instruction:" + textReader.Name.ToString());
pi = pi + 1;
}

// 節點型別為DocumentType
if( nType == XmlNodeType.DocumentType)
{
Console.WriteLine("DocumentType:" + textReader.Name.ToString());
dc = dc + 1;
}

// 節點型別為Whitespace
if ( nType == XmlNodeType.Whitespace )
{
Console.WriteLine("WhiteSpace:" + textReader.Name.ToString());
ws = ws + 1;
}
}

// 在控制檯中顯示每種型別的數目
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，我向大家介紹瞭如何運用XmlTextReader類的物件來讀取XML文件，並根據節點的NodeType屬性來取得其節點型別資訊。同時XmlReader這

個基類還有XmlNodeReader和XmlValidatingReader等派生類，它們分別是用來讀取XML文件的節點和模式的。限於篇幅，這裡就不介紹了，讀者

可以參考有關資料。

四．寫XML文件的方法：

XmlWriter類包含了寫XML文件所需的方法和屬性，它是XmlTextWriter類和XmlNodeWriter類的基類。該類包含了WriteNode、WriteString、

WriteAttributes、WriteStartElement以及WriteEndElement等一系列寫XML文件的方法，其中有些方法是成對出現的。比如你要寫入一個元素

，你首先得呼叫WriteStartElement方法，接著寫入實際內容，最後是呼叫WriteEndElement方法以表示結束。該類還包含了WriteState、

XmlLang和XmlSpace等屬性，其中WriteState屬性表明了寫的狀態。因為XmlWriter類包含了很多寫XML文件的方法，所以這裡只是介紹最主要的

幾種。下面我們通過其子類XmlTextWriter類來說明如何寫XML文件。

首先，我們要建立一個XmlTextWriter類的例項物件。該類的建構函式XmlTextWriter有三種過載形式，其引數分別為一個字串、一個流物件

和一個TextWriter物件。這裡我們運用字串的引數形式，該字串就指明瞭所要建立的XML檔案的位置，方法如下：

XmlTextWriter textWriter = New XmlTextWriter("C://myXmFile.xml", null);

 

在建立完物件後，我們呼叫WriterStartDocument方法開始寫XML文件，在完成寫工作後，就呼叫WriteEndDocument結束寫過程並呼叫Close方法

將它關閉。在寫的過程中，我們可以呼叫WriteComment方法來新增說明，通過呼叫WriteString方法來新增一個字串，通過呼叫

WriteStartElement和WriteEndElement方法對來新增一個元素，通過呼叫WriteStartAttribute和WriteEndAttribute方法對來新增一個屬性。

我們還可以通過呼叫WriteNode方法來新增整一個節點，其它的寫的方法還包括WriteProcessingInstruction和WriteDocType等等。下面的例項

就是介紹如何具體運用這些方法來完成XML文件的寫工作的。

using System;
using System.Xml;

namespace WriteXML
{
class Class1
{
static void Main( string[] args )
{
// 建立XmlTextWriter類的例項物件
XmlTextWriter textWriter = new XmlTextWriter("C://myXmFile.xml", null);

// 開始寫過程，呼叫WriteStartDocument方法
textWriter.WriteStartDocument();

// 寫入說明
textWriter.WriteComment("First Comment XmlTextWriter Sample Example");
textWriter.WriteComment("myXmlFile.xml in root dir");

// 寫入一個元素
textWriter.WriteStartElement("Name", "");
textWriter.WriteString("Student");
textWriter.WriteEndElement();

// 再寫入一個元素
textWriter.WriteStartElement("Address", "");
textWriter.WriteString("Colony");
textWriter.WriteEndElement();

// 寫入字元
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();

// 寫文件結束，呼叫WriteEndDocument方法
textWriter.WriteEndDocument();

// 關閉textWriter
textWriter.Close();
}
}
}

 

五．運用XmlDocument類：

XmlDocument類的物件代表了一個XML文件，它也是一個非常重要的XML類。該類包含了Load、LoadXml以及Save等重要的方法。其中Load方法可

以從一個字串指定的XML檔案或是一個流物件、一個TextReader物件、一個XmlReader物件匯入XML資料。LoadXml方法則完成從一個特定的XML

檔案匯入XML資料的功能。它的Save方法則將XML資料儲存到一個XML檔案中或是一個流物件、一個TextWriter物件、一個XmlWriter物件中。

下面的程式中我們用到了XmlDocument類物件的LoadXml方法，它從一個XML文件段中讀取XML資料並呼叫其Save方法將資料儲存在一個檔案中。

// 建立一個XmlDocument類的物件
XmlDocument doc = new XmlDocument();
doc.LoadXml(("<Student type='regular' Section='B'><Name>Tommy Lex</Name></Student>"));

// 儲存到檔案中
doc.Save("C://student.xml");

 

這裡，我們還可以通過改變Save方法中引數，將XML資料顯示在控制檯中，方法如下：

doc.Save(Console.Out);

 

而在下面的程式中，我們用到了一個XmlTextReader物件，通過它我們讀取"books.xml"檔案中的XML資料。然後建立一個XmlDocument物件並載

入XmlTextReader物件，這樣XML資料就被讀到XmlDocument物件中了。最後，通過該物件的Save方法將XML資料顯示在控制檯中。

XmlDocument doc = new XmlDocument();
// 建立一個XmlTextReader物件，讀取XML資料
XmlTextReader reader = new XmlTextReader("c://books.xml");
reader.Read();

// 載入XmlTextReader類的物件
doc.Load(reader);
// 將XML資料顯示在控制檯中
doc.Save(Console.Out);

 

六．總結：

XML技術作為.Net的基石，其重要性自然不言而喻。.Net框架包含了五個名稱空間和大量的類來支援與XML技術有關的操作。其中System.Xml是

最重要的一個名稱空間，其中的XmlReader類和XmlWriter類以及它們的派生類完成了XML文件的讀寫操作，是最基本也是最重要的類。

XmlDocument類代表了XML文件，它能完成與整個XML文件相關的各類操作，同時和其相關的XmlDataDocument類也是非常重要的，值得讀者的深

入研究。

附錄

"books.xml"檔案如下：

<?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>
------------------------------------