C#高级--XML详解

零、文章目录

XML详解

1、XML是什么

• XML（Extensible Markup Language）是一种用于存储和传输数据的标记语言。它由万维网联盟（W3C）开发。
• XML被广泛用于数据交换、数据存储、Web服务、网络协议（如SOAP）等方面。它是一种非常流行的数据格式，在Web开发中扮演着重要角色。
• XML与HTML类似，但XML更加灵活和可扩展，它允许开发人员创建自己的标记，而不是只限于HTML中预定义的标记。
• XML的主要特点包括：
  • 可扩展性：XML允许开发人员创建自定义的标记和元素，以表示数据和结构，这使得XML可以用于多种应用程序和领域。
  • 结构化：XML文档由嵌套的元素和属性组成，这使得XML可以表示复杂的数据结构。
  • 标准化：XML支持标准化的字符编码，如UTF-8和UTF-16，这使得XML可以在不同的平台和应用程序之间进行交换和处理。
  • 简单易读：XML文档具有清晰的层次结构和良好的可读性，这使得XML易于编写和理解。

2、XML文档基本结构

（1）XML声明

• 每个XML文档都必须包含一个声明，它描述了XML文档的版本和编码方式。例如，在以下的XML文档中，声明了XML版本1.0，编码方式为UTF-8

（2）根元素

• XML文档必须有一个根元素，它包含了所有其他元素。根元素通常是所有其他元素的父元素。例如，在以下的XML文档中，<根元素>是根元素

<根元素>  
    
根元素>

（3）元素

• 元素是XML文档的基本单位，它包含文本或其他元素。元素通过标签来标识，例如，以下的XML文档中，

  和

  是段落元素的开始和结束标签

<p>这是一个段落。p>

（4）属性

• 属性是元素的附加信息，它们提供了关于元素的额外信息。属性在开始标签中定义，并以名称/值对的形式出现。例如，以下的XML文档中，href是链接元素的属性，值为一个URL：

<a href="http://www.example.com">这是一个链接a>

（5）注释

• 注释用于在XML文档中添加注释和说明。注释以结束。例如，以下的XML文档中，是一个注释：

（6）处理指令

• 处理指令提供了关于XML处理器如何处理文档的指令。例如，以下的XML文档中，是一个处理指令，它指定了一个与XML文档关联的样式表：

（7）命名空间

• 命名空间：一个用于定义XML文档中元素和属性的范围和作用域的机制。它允许在XML文档中定义多个不同的命名空间，以便将元素和属性限制在特定的范围内。

• 在XML中，命名空间被定义为一个URI（统一资源标识符），它为XML元素提供一个唯一的名称。命名空间可以用于区分具有相同名称的元素或属性，使用命名空间可以帮助避免名称冲突。

• 在XML文档中，命名空间可以用以下两种方式定义：

  • 在元素上定义命名空间：可以在XML文档的根元素或特定元素上使用命名空间属性来定义命名空间。例如：

  <root>  
     <element xmlns="http://example.com/">element> 
  root>
  

  • 使用XML命名空间前缀：可以使用XML命名空间前缀来定义命名空间，并指定其URI。例如：

  <root xmlns:ns="http://www.example.com">  
     <ns:element>Valuens:element>
  root>
  

• 多个命名空间示例如下

  
<root xmlns:ns1="http://www.example.com/namespace1"  
        xmlns:ns2="http://www.example.com/namespace2">  
   <ns1:element1>Value 1ns1:element1>  
   <ns2:element2>Value 2ns2:element2>  
root>

3、C#对xml文件结构的抽象

• XML 文档被抽象为一个 XmlDocument 对象，该对象包含了整个 XML 文档的内容。XmlDocument 对象可以通过 XmlReader 或 XmlWriter 类来读取或写入 XML 文件。
• XML 文档中的元素被抽象为 XmlElement 对象，这些对象包含了元素的名称、属性和子元素。开发人员可以通过 XmlElement 对象的属性来访问元素的名称、属性和子元素。
• XML 文档中的属性被抽象为 XmlAttribute 对象，这些对象包含了属性的名称和值。开发人员可以通过 XmlAttribute 对象的属性来访问属性的名称和值。
• XML 文档中的文本内容被抽象为 XmlText 对象，这些对象包含了文本内容。开发人员可以通过 XmlText 对象的属性来访问文本内容。
• 一些其他的类和接口，如 XmlNodeList、XmlNodeReader、XmlNodeWriter 等，用于处理 XML 文档中的节点列表、读取和写入 XML 节点等。
• 这些类都在命名空间System.Xml下面。

4、C#对xml文档的增删改查

（1）创建一个XML文件

//创建xml文档
XmlDocument xmldoc = new XmlDocument();

//加入XML声明
XmlDeclaration xmldecl = xmldoc.CreateXmlDeclaration("1.0", "UTF-8", null);
xmldoc.AppendChild(xmldecl);

// 创建一个注释节点  
XmlNode comment = xmldoc.CreateComment("这是一个注释");
xmldoc.AppendChild(comment);

//加入一个根元素
XmlElement employees = xmldoc.CreateElement("Employees");
xmldoc.AppendChild(employees);

//根元素加入一些子元素
for (int i = 1; i < 5; i++)
{
    // 创建一个注释节点  
    XmlNode comment1 = xmldoc.CreateComment("Employee" + i);
    employees.AppendChild(comment1);

    XmlElement employee = xmldoc.CreateElement("Employee"+i);//创建一个子节点
    employee.SetAttribute("name", "人员" + i);//设置该节点属性

    XmlElement age = xmldoc.CreateElement("Age");//创建一个孙节点
    age.InnerText = (18+i).ToString();//设置文本
    employee.AppendChild(age);//添加到子节点中

    XmlElement sex = xmldoc.CreateElement("Sex");//创建一个孙节点
    sex.InnerText = i % 2 == 0 ? "男" : "女";//设置文本
    employee.AppendChild(sex);//添加到子节点中

    XmlElement salary = xmldoc.CreateElement("Salary");
    salary.InnerText = (10000 + i * 100).ToString();
    employee.AppendChild(salary);

    employees.AppendChild(employee);//将子节点添加到根节点中 
}
//保存创建好的XML文档
xmldoc.Save("test.xml");

• 生成的文件内容如下

<Employees>
  
  <Employee1 name="人员1">
    <Age>19Age>
    <Sex>女Sex>
    <Salary>10100Salary>
  Employee1>
  
  <Employee2 name="人员2">
    <Age>20Age>
    <Sex>男Sex>
    <Salary>10200Salary>
  Employee2>
  
  <Employee3 name="人员3">
    <Age>21Age>
    <Sex>女Sex>
    <Salary>10300Salary>
  Employee3>
  
  <Employee4 name="人员4">
    <Age>22Age>
    <Sex>男Sex>
    <Salary>10400Salary>
  Employee4>
Employees>

（2）读取XML文件内容

//创建xml文档
XmlDocument xmldoc = new XmlDocument();

//导入指定xml文件
XmlReaderSettings settings = new XmlReaderSettings();
settings.IgnoreComments = true;//忽略文档里面的注释，注释也是节点，但是无法转换成XmlElement，所以这里不忽略，下面转换就报错
//XmlReader是用liu需要using包起来，读完释放资源，防止占用
using (XmlReader reader = XmlReader.Create("test.xml", settings))
{
    xmldoc.Load(reader);
}

//获取根节点
XmlElement employees=xmldoc.DocumentElement;

//遍历根节点的子节点
foreach (XmlElement employee in employees.ChildNodes)
{
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    sb.Append($"{employee.Name}--{employee.GetAttribute("name")}");
    foreach (XmlElement child in employee.ChildNodes)
    {
        sb.Append($"--{child.Name}：{child.InnerText}");
    }
    Console.WriteLine(sb.ToString());
}

• 读取内容如下

Employee1--人员1--Age：19--Sex：女--Salary：10100
Employee2--人员2--Age：20--Sex：男--Salary：10200
Employee3--人员3--Age：21--Sex：女--Salary：10300
Employee4--人员4--Age：22--Sex：男--Salary：10400

（3）修改XML文件内容

//创建xml文档
XmlDocument xmldoc = new XmlDocument();

//导入指定xml文件
xmldoc.Load("test.xml");

//获取根节点
XmlElement employees = xmldoc.DocumentElement;

//添加节点
XmlElement newemployee = xmldoc.CreateElement("Employee4");//创建一个子节点
newemployee.SetAttribute("name", "新的人员4");//设置该节点属性
XmlElement age = xmldoc.CreateElement("Age");//创建一个孙节点
age.InnerText = "88";//设置文本
newemployee.AppendChild(age);//添加到子节点中
XmlElement sex = xmldoc.CreateElement("Sex");//创建一个孙节点
sex.InnerText ="女博士";//设置文本
newemployee.AppendChild(sex);//添加到子节点中
XmlElement salary = xmldoc.CreateElement("Salary");
salary.InnerText = "20000";
newemployee.AppendChild(salary);
employees.InsertAfter(newemployee, employees.ChildNodes[1]);//将子节点添加到第1个节点后

//删除节点
XmlNode nodeDelete=employees.SelectSingleNode("//Employee1");//筛选匹配的第一个节点
employees.RemoveChild(nodeDelete);//删除筛选出来的节点

//修改节点
XmlElement nodeUpdate = employees.SelectSingleNode("//Employee2") as XmlElement;//筛选匹配的第一个节点
nodeUpdate.SetAttribute("name", "新的人员2");
nodeUpdate["Age"].InnerText = "99";
nodeUpdate["Sex"].InnerText = "男博士";
nodeUpdate["Salary"].InnerText = "18888";

//筛选多个节点
XmlNodeList nodes= employees.SelectNodes("//Employee4");
Console.WriteLine("打印筛选出的节点信息");
foreach (XmlElement employee in nodes)
{
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    sb.Append($"{employee.Name}--{employee.GetAttribute("name")}");
    foreach (XmlElement child in employee.ChildNodes)
    {
        sb.Append($"--{child.Name}：{child.InnerText}");
    }
    Console.WriteLine(sb.ToString());
}

//保存创建好的XML文档
xmldoc.Save("test.xml");
Console.WriteLine();
Console.WriteLine("打印修改后的结果");
Console.WriteLine(File.ReadAllText("test.xml"));

• 运行效果

打印筛选出的节点信息
Employee4--新的人员4--Age：88--Sex：女博士--Salary：20000
Employee4--人员4--Age：22--Sex：男--Salary：10400

打印修改后的结果
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!--这是一个注释-->
<Employees>
  <!--Employee1-->
  <Employee4 name="新的人员4">
    <Age>88</Age>
    <Sex>女博士</Sex>
    <Salary>20000</Salary>
  </Employee4>
  <!--Employee2-->
  <Employee2 name="新的人员2">
    <Age>99</Age>
    <Sex>男博士</Sex>
    <Salary>18888</Salary>
  </Employee2>
  <!--Employee3-->
  <Employee3 name="人员3">
    <Age>21</Age>
    <Sex>女</Sex>
    <Salary>10300</Salary>
  </Employee3>
  <!--Employee4-->
  <Employee4 name="人员4">
    <Age>22</Age>
    <Sex>男</Sex>
    <Salary>10400</Salary>
  </Employee4>
</Employees>

（4）多命名空间XML操作

//创建xml文档
XmlDocument xmldoc = new XmlDocument();

//加入一个根元素
XmlElement root = xmldoc.CreateElement("root");

//根元素添加命名空间属性
root.SetAttribute("xmlns:ns1", "http://www.example.com/namespace1");
root.SetAttribute("xmlns:ns2", "http://www.example.com/namespace2");

//添加子节点
XmlElement element1 = xmldoc.CreateElement("ns1:element1");
element1.InnerText = "Value 1";
root.AppendChild(element1);

//添加子节点
XmlElement element2 = xmldoc.CreateElement("ns2:element2");
element2.InnerText = "Value 2";
root.AppendChild(element2);

//添加子节点
XmlElement element3 = xmldoc.CreateElement("element3");
element3.SetAttribute("xmlns", "http://example.com/child");
element3.InnerText = "Value 3";
root.AppendChild(element3);

xmldoc.AppendChild(root);

//保存创建好的XML文档
xmldoc.Save("namespace.xml");
Console.WriteLine();
Console.WriteLine("多个命名空间");
Console.WriteLine();
Console.WriteLine(File.ReadAllText("namespace.xml"));

• 运行结果

多个命名空间

<root xmlns:ns1="http://www.example.com/namespace1" xmlns:ns2="http://www.example.com/namespace2">
  <element1>Value 1</element1>
  <element2>Value 2</element2>
  <element3 xmlns="http://example.com/child">Value 3</element3>
</root>

（5）XPath筛选节点数据

• 在C#中，可以使用XPath来筛选XML节点数据。XPath是一种用于在XML文档中查找信息的语言，它可以用来在XML文档中对元素和属性进行遍历。

• XPath常见节点选择方法

  • //：选择所有的节点，包括根节点。
  • .：选择当前节点。
  • ..：选择当前节点的父节点。
  • /：选择根节点下的所有节点。
  • //A：选择所有名为"A"的节点。
  • //A/B：选择所有名为"A"的节点的"B"子节点。
  • //A/*：选择所有名为"A"的节点下的所有任意节点
  • //A[1]：选择文档中第一个名为"A"的节点。
  • //A[@属性='属性值']：选择所有名为"A"的节点，且属性=属性值的节点。
  • //A[contains(@属性, “属性值”)]：选择所有名为"A"的节点，且属性包含属性值的节点。
  • //A[B='C']：选择所有名为"A"的且子节点B等于’C’的节点。
  • //A[B!='C']：选择所有名为"A"的且子节点B不等于’C’的节点。
  • //A[B!='C']：选择所有名为"A"的且子节点B不等于’C’的节点。
  • //A[B>'C']：选择所有名为"A"的且子节点B大于’C’的节点。
  • //A[B<'C']：选择所有名为"A"的且子节点B小于’C’的节点。
  • //A[B>='C']：选择所有名为"A"的且子节点B大于等于’C’的节点。
  • //A[B<='C']：选择所有名为"A"的且子节点B小于等于’C’的节点。
  • //A[B<='C' and B>='D']：选择所有名为"A"的且子节点B小于等于’C’且B大于等于’D’的节点。
  • //A[B<='C' or B>='D']：选择所有名为"A"的且子节点B小于等于’C’或者B大于等于’D’的节点。
  • //*[@属性='属性值']：选择所有属性=属性值的节点。
  • //A[@属性='属性值'][1]：选择文档中第一个名为"A"的节点，且属性=属性值的节点。
  • //A[@属性='属性值']/B：选择所有名为"A"的节点，且属性=属性值的节点的"B"子节点。

• 假设当前test2.xml文件如下：

<root xmlns:companya="http://www.example.com/companya"  xmlns:companyb="http://www.example.com/companyb">  
  <companya:customer1 type='ACCCCC'>  
    <name>Johnname>  
    <age>10age>
  companya:customer1>
  <companya:customer1 type='BCCCCC'>
    <name>Janename>
    <age>15age>
  companya:customer1>
  <companya:customer2 type='CCCCCC'>
    <name>Petername>
    <age>20age>
  companya:customer2>
  <companya:customer3 type='DCCCCC'>
    <name>Nancyname>
    <age>25age>
  companya:customer3>
  <companyb:customer1 type="ACCCCC">  
    <name>Bobname>  
    <age>30age>
  companyb:customer1>
  <companyb:customer2 type="BCCCCC">  
    <name>Jobsname>  
    <age>33age>
  companyb:customer2>
  <companyb:customer3 type="CCCCCC">  
    <name>Andyname>  
    <age>38age>
  companyb:customer3>
  <companyb:customer3 type="DCCCCC">  
    <name>Leename>  
    <age>40age>
  companyb:customer3>
root>

• 使用xpath进行筛选

//创建xml文档
XmlDocument xmldoc = new XmlDocument();
xmldoc.Load("test2.xml");

Console.WriteLine("选择节点");
XPathNodeIterator iterator1 = xmldoc.CreateNavigator().Select("//root/*");
while (iterator1.MoveNext())
{
    XPathNavigator navigator = iterator1.Current;
    Console.WriteLine(navigator.OuterXml);
}

Console.WriteLine("选择节点+条件");
XPathNodeIterator iterator2 = xmldoc.CreateNavigator().Select("//root/*[age>10 and age<30]");
while (iterator2.MoveNext())
{
    XPathNavigator navigator = iterator2.Current;
    Console.WriteLine(navigator.OuterXml);
}

Console.WriteLine("筛选包含命名空间前缀节点");
//筛选包含命名空间前缀节点，需要定义好命名空间，作为参数传入筛选器，否则筛选器无法识别命名空间
XmlNamespaceManager company = new XmlNamespaceManager(xmldoc.NameTable);
company.AddNamespace("companya", "http://www.example.com/companya");
company.AddNamespace("companyb", "http://www.example.com/companyb");
XPathNodeIterator iterator3 = xmldoc.CreateNavigator().Select("//companya:customer1", company);
while (iterator3.MoveNext())
{
    XPathNavigator navigator = iterator3.Current;
    Console.WriteLine(navigator.OuterXml);
}

Console.WriteLine("筛选包含命名空间前缀节点+条件");                
XPathNodeIterator iterator4 = xmldoc.CreateNavigator().Select("//companya:customer1[contains(name,'o')]", company);
while (iterator4.MoveNext())
{
    XPathNavigator navigator = iterator4.Current;
    Console.WriteLine(navigator.OuterXml);
}

• 运行结果如下：

选择节点
<companya:customer1 type="ACCCCC" xmlns:companya="http://www.example.com/companya">
  <name>John</name>
  <age>10</age>
</companya:customer1>
<companya:customer1 type="BCCCCC" xmlns:companya="http://www.example.com/companya">
  <name>Jane</name>
  <age>15</age>
</companya:customer1>
<companya:customer2 type="CCCCCC" xmlns:companya="http://www.example.com/companya">
  <name>Peter</name>
  <age>20</age>
</companya:customer2>
<companya:customer3 type="DCCCCC" xmlns:companya="http://www.example.com/companya">
  <name>Nancy</name>
  <age>25</age>
</companya:customer3>
<companyb:customer1 type="ACCCCC" xmlns:companyb="http://www.example.com/companyb">
  <name>Bob</name>
  <age>30</age>
</companyb:customer1>
<companyb:customer2 type="BCCCCC" xmlns:companyb="http://www.example.com/companyb">
  <name>Jobs</name>
  <age>33</age>
</companyb:customer2>
<companyb:customer3 type="CCCCCC" xmlns:companyb="http://www.example.com/companyb">
  <name>Andy</name>
  <age>38</age>
</companyb:customer3>
<companyb:customer3 type="DCCCCC" xmlns:companyb="http://www.example.com/companyb">
  <name>Lee</name>
  <age>40</age>
</companyb:customer3>
选择节点+条件
<companya:customer1 type="BCCCCC" xmlns:companya="http://www.example.com/companya">
  <name>Jane</name>
  <age>15</age>
</companya:customer1>
<companya:customer2 type="CCCCCC" xmlns:companya="http://www.example.com/companya">
  <name>Peter</name>
  <age>20</age>
</companya:customer2>
<companya:customer3 type="DCCCCC" xmlns:companya="http://www.example.com/companya">
  <name>Nancy</name>
  <age>25</age>
</companya:customer3>
筛选包含命名空间前缀节点
<companya:customer1 type="ACCCCC" xmlns:companya="http://www.example.com/companya">
  <name>John</name>
  <age>10</age>
</companya:customer1>
<companya:customer1 type="BCCCCC" xmlns:companya="http://www.example.com/companya">
  <name>Jane</name>
  <age>15</age>
</companya:customer1>
筛选包含命名空间前缀节点+条件
<companya:customer1 type="ACCCCC" xmlns:companya="http://www.example.com/companya">
  <name>John</name>
  <age>10</age>
</companya:customer1>