解析.Net框架下的XML編程技術
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文檔的讀寫操作。首先，我會向大家介紹.Net框架中與XML相關的命名空間和其中的重要類。其次，我還會給出有關的實例以使讀者更進一步的了解XML文檔的讀寫操作的具體方法。
二．XML命名空間和相關類簡介：
在深入進行.Net框架下的XML文檔的操作之前，我想很有必要向大家介紹.Net框架中與XML技術有關的命名空間和其中一些重要的類。.Net框架為我們提供了以下一些命名空間：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命名空間包含了一些最重要的XML類，其中最主要的類是和XML文檔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文檔的方法和屬性。該類中的Read方法是一個基本的讀XML文檔的方法，它以流形式讀取XML文檔中的節點（Node）。另外，該類還提供了ReadString、ReadInnerXml、ReadOuterXml和ReadStartElement等更高級的讀方法。除了提供讀XML文檔的方法外，XmlReader類還為程序員提供了MoveToAttribute、MoveToFirstAttribute、MoveToContent、MoveToFirstContent、MoveToElement以及 MoveToNextAttribute等具有導航功能的方法。在本文后面介紹的實例中，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本內容、讀取節點和讀取XML模式（Schemas）。
XmlWriter類為程序員提供了許多寫XML文檔的方法，它是XmlTextWriter類的基類，我在后面的實例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文檔中的某個節點。該節點可以是XML文檔的根節點，這樣它就代表整個XML文檔了。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文檔中完成導航功能的類。同時，XmlNode類還為程序員提供了獲取雙親節點、子節點、最后一個子節點、節點名稱以及節點類型等的屬性。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文檔，它提供了載入和保存XML文檔的方法和屬性。這些方法包括了Load、LoadXml和Save等。同時，它還提供了添加特性（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文檔，它能被用來添加到其他的XML文檔中。XmlDataDocument類可以讓程序員更好地完成和ADO.NET中的數據集對象之間的互操作。
除了上面介紹的System.Xml命名空間中的類外，該命名空間還包括了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檔資料。
System.Xml.Schema命名空間中包含了和XML模式相關的類，這些類包括XmlSchema、XmlSchemaAll、XmlSchemaXPath以及XmlSchemaType等類。
System.Xml.Serialization命名空間中包含了和XML文檔的序列化和反序列化操作相關的類，XML文檔的序列化操作能將XML格式的數據轉化為流格式的數據并能在網絡中傳輸，而反序列化則完成相反的操作，即將流格式的數據還原成XML格式的數據。
System.Xml.XPath命名空間包含了XPathDocument、XPathExression、XPathNavigator以及XPathNodeIterator等類，這些類能完成XML文檔的導航功能。在XPathDocument類的協助下，XPathNavigator類能完成快速的XML文檔導航功能，該類為程序員提供了許多Move方法以完成導航功能。
System.Xml.Xsl命名空間中的類完成了XSLT的轉換功能。
三．讀XML文檔的方法：
在介紹完.Net框架中和XML有關的命名空間和相關類后，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文檔的方法。在下面的實例程序中，我將運用VS.net開發工具附帶的"books.xml"文件來作為示例。你可以在你的機器上搜索到該文件（或請參考附錄），或者你也可以運用其他的XML文件。
首先，我們用XmlTextReader類的對象來讀取該XML文檔。方法很簡單，就是在創建新對象的構造函數中指明XML文件的位置即可。
XmlTextReader textReader = new XmlTextReader("C:\\books.xml");
一旦新對象創建完畢，你就可以調用其Read方法來讀取XML文檔了。調用Read方法之后，信息被存儲起來，你可以通過讀取該對象的Name、BaseURI、Depth、LineNumber等屬性來獲取這些信息。下面我給出一個完整的實例，該實例通過簡單的讀取"books.xml"文件，然后將其中的信息顯示在控制臺中。
using System;
using System.Xml;
namespace ReadXml
{
class Class1
{
static void Main( string[] args )
{
// 創建一個XmlTextReader類的對象并調用Read方法來讀取文件
XmlTextReader textReader = new XmlTextReader("C:\\books.xml");
textReader.Read();
// 節點非空則執行循環體
while ( textReader.Read() )
{
// 讀取第一個元素
textReader.MoveToElement();
Console.WriteLine("XmlTextReader Properties Test");
Console.WriteLine("===================");
// 讀取該元素的屬性并顯示在控制臺中
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類型。而枚舉類型XmlNodeType中包含了諸如Attribute、CDATA、Element、Comment、Document、DocumentType、Entity、ProcessInstruction以及WhiteSpace等的XML項的類型。通過與XmlNodeType中的元素的比較，我們可以獲取相應節點的節點類型并對其完成相關的操作。下面我就給出一個實例，該實例讀取每個節點的NodeType，并根據其節點類型顯示其中的內容，同時程序還記錄了XML文件中每種節點類型的數目。
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;
// 節點類型為XmlDeclaration
if (nType == XmlNodeType.XmlDeclaration)
{
Console.WriteLine("Declaration:" + textReader.Name.ToString());
xd = xd + 1;
}
// 節點類型為Comment
if( nType == XmlNodeType.Comment)
{
Console.WriteLine("Comment:" + textReader.Name.ToString());
cc = cc + 1;
}
// 節點類型為Attribute
if( nType == XmlNodeType.Attribute)
{
Console.WriteLine("Attribute:" + textReader.Name.ToString());
ac = ac + 1;
}
// 節點類型為Element
if ( nType == XmlNodeType.Element)
{
Console.WriteLine("Element:" + textReader.Name.ToString());
el = el + 1;
}
// 節點類型為Entity
if ( nType == XmlNodeType.Entity )
{
Console.WriteLine("Entity:" + textReader.Name.ToString());
et = et + 1;
}
// 節點類型為Process Instruction
if( nType == XmlNodeType. ProcessInstruction )
{
Console.WriteLine("Process Instruction:" + textReader.Name.ToString());
pi = pi + 1;
}
// 節點類型為DocumentType
if( nType == XmlNodeType.DocumentType)
{
Console.WriteLine("DocumentType:" + textReader.Name.ToString());
dc = dc + 1;
}
// 節點類型為Whitespace
if ( nType == XmlNodeType.Whitespace )
{
Console.WriteLine("WhiteSpace:" + textReader.Name.ToString());
ws = ws + 1;
}
}
// 在控制臺中顯示每種類型的數目
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，我向大家介紹了如何運用XmlTextReader類的對象來讀取XML文檔，并根據節點的NodeType屬性來取得其節點類型信息。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文檔的節點和模式的。限于篇幅，這里就不介紹了，讀者可以參考有關資料。
四．寫XML文檔的方法：
XmlWriter類包含了寫XML文檔所需的方法和屬性，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文檔的方法，其中有些方法是成對出現的。比如你要寫入一個元素，你首先得調用WriteStartElement方法，接著寫入實際內容，最后是調用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文檔的方法，所以這里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文檔。
首先，我們要創建一個XmlTextWriter類的實例對象。該類的構造函數XmlTextWriter有三種重載形式，其參數分別為一個字符串、一個流對象和一個TextWriter對象。這里我們運用字符串的參數形式，該字符串就指明了所要創建的XML文件的位置，方法如下：
XmlTextWriter textWriter = New XmlTextWriter("C:\\myXmFile.xml", null);
在創建完對象后，我們調用WriterStartDocument方法開始寫XML文檔，在完成寫工作后，就調用WriteEndDocument結束寫過程并調用Close方法將它關閉。在寫的過程中，我們可以調用WriteComment方法來添加說明，通過調用WriteString方法來添加一個字符串，通過調用WriteStartElement和WriteEndElement方法對來添加一個元素，通過調用WriteStartAttribute和WriteEndAttribute方法對來添加一個屬性。我們還可以通過調用WriteNode方法來添加整一個節點，其它的寫的方法還包括WriteProcessingInstruction和WriteDocType等等。下面的實例就是介紹如何具體運用這些方法來完成XML文檔的寫工作的。
using System;
using System.Xml;
namespace WriteXML
{
class Class1
{
static void Main( string[] args )
{
// 創建XmlTextWriter類的實例對象
XmlTextWriter textWriter = new XmlTextWriter("C:\\myXmFile.xml", null);
// 開始寫過程，調用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();
// 寫文檔結束，調用WriteEndDocument方法
textWriter.WriteEndDocument();
// 關閉textWriter
textWriter.Close();
}
}
}
五．運用XmlDocument類：
XmlDocument類的對象代表了一個XML文檔，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方法可以從一個字符串指定的XML文件或是一個流對象、一個TextReader對象、一個XmlReader對象導入XML數據。LoadXml方法則完成從一個特定的XML文件導入XML數據的功能。它的Save方法則將XML數據保存到一個XML文件中或是一個流對象、一個TextWriter對象、一個XmlWriter對象中。
下面的程序中我們用到了XmlDocument類對象的LoadXml方法，它從一個XML文檔段中讀取XML數據并調用其Save方法將數據保存在一個文件中。
// 創建一個XmlDocument類的對象
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");
這里，我們還可以通過改變Save方法中參數，將XML數據顯示在控制臺中，方法如下：
doc.Save(Console.Out);
而在下面的程序中，我們用到了一個XmlTextReader對象，通過它我們讀取"books.xml"文件中的XML數據。然后創建一個XmlDocument對象并載入XmlTextReader對象，這樣XML數據就被讀到XmlDocument對象中了。最后，通過該對象的Save方法將XML數據顯示在控制臺中。
XmlDocument doc = new XmlDocument();
// 創建一個XmlTextReader對象，讀取XML數據
XmlTextReader reader = new XmlTextReader("c:\\books.xml");
reader.Read();
// 載入XmlTextReader類的對象
doc.Load(reader);
// 將XML數據顯示在控制臺中
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框架包含了五個命名空間和大量的類來支持與XML技術有關的操作。其中System.Xml是最重要的一個命名空間，其中的XmlReader類和XmlWriter類以及它們的派生類完成了XML文檔的讀寫操作，是最基本也是最重要的類。XmlDocument類代表了XML文檔，它能完成與整個XML文檔相關的各類操作，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"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>