C#（6）：Linq To XML：XElement、XDocument

一、概述

LINQ to XMLLINQ to XML 是一种启用了 LINQ 的内存 XML 编程接口，使用它，可以在 .NET Framework.NET Framework 编程语言中处理 XML。

在使用LINQ to XML时需要添加System.Xml.Linq.dll的引用。

• XElement类 表示XML元素，它是XContainer类的派生类，而XContainer类又派生于XNode类。一个元素就是一个节点。
  XElement是LINQ to XML最重要最基本的类之一，它包含所有创建和操作XML元素所必需的功能。通过它可以创建元素，添加和修改元素的属性，操作元素的内容等。
• XAttribute类 用来处理属性，属性是与元素相关联的名称/值对。
• XDocument类 提供了处理有效XML文档的方法，包括声明、注释和处理指令。XDocument类派生自XContainer类，可以有子节点。XML标准限值XDocument对象只包含单个XElement子节点，此节点作为根节点或跟元素。

继承关系：

XNode（抽象）类派生类有：XText、XComment、XDocumentType、XProcessingInstruction、XContainer

XContainer（抽象）类派生类有：XElement、XDocument.

二、加载XML文件

 1、从文件中输入XML数据

//1、从URI中获取XML数据，支持本地路径和URL,支持对应枚举的设置
XElement xe1 = XElement.Load(@"D:123.xml",LoadOptions.None);

//2、从XmlReader中加载
XmlReader xr = XmlReader.Create(@"D:123.xml");
XElement xe2 = XElement.Load(xr);

//3、从TextReader中获取数据
TextReader reader = File.OpenText(@"D:123.xml");
XElement xe3 = XElement.Load(reader);

//4、从Stream中读取
XElement xe4 = XElement.Load(new FileStream(@"D:123.xml", FileMode.Open, FileAccess.Read));

2、从字符串中输入XML数据

string xmlString = "<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><Persons><Person><Name>刘备</Name><Age>28</Age></Person></Persons>";
XElement xe = XElement.Parse(xmlString, LoadOptions.SetLineInfo);

三、生成XML元素或XML文档

 1、创建XML元素

XElement xml =
        new XElement("Persons",
            new XElement("Person",
                new XElement("Name", "刘备"),
                new XElement("Age", "28")
                ),
            new XElement("Person",
                new XElement("Name", "关羽"),
                new XElement("Age", "27")
                )
            );
xml.Save(@"D:123.xml");

2、创建XML文档

//创建处理指令
XProcessingInstruction instruction = new XProcessingInstruction("xml-stylesheet","href="hello.css" type = "text/css"");
//创建声明对象
XDeclaration xDeclaration = new XDeclaration("1.0","GB2312","yes");
//创建文档类型
XDocumentType documentType = new XDocumentType("Person", null, "Person.dtd", null);
//创建XmlCData数据
XCData data = new XCData("<h1>神奇的刘备</h1>");
//创建XDocument文档
XDocument xDoc = new XDocument();
XElement xml =
    new XElement("Persons",
        new XElement("Person",
            new XAttribute("Description", "此人龙凤之姿 天日之表;"),
            new XElement("Name", data),
            new XElement("Age", "28")
            ),
        new XElement("Person",
            new XElement("Name", "关羽"),
            new XElement("Age", "27")
            )
        );
xDoc.Add(documentType);
xDoc.Add(instruction);
xDoc.Declaration = xDeclaration;
xDoc.Add(xml);

xDoc.Save(@"D:123.xml");

3、Linq查询生成XML

我们实例化一个book的集合

Book[] books = new Book[] {
  new Book("Ajax in Action", "Manning", 2005),
  new Book("Windows Forms in Action", "Manning", 2006),
  new Book("RSS and Atom in Action", "Manning", 2006)
};

如果我们现在想将Year== 2006的集合创建成以下XML格式

<books>
 <book title="Windows Forms in Action">
 <publisher>Manning</publisher>
 </book>
 <book title="RSS and Atom in Action">
 <publisher>Manning</publisher>
 </book>
</books>

采用linq方式

XElement xml = new XElement("books",
  from book in books
  where book.Year == 2006
  select new XElement("book",
     new XAttribute("title", book.Title),
     new XElement("publisher", book.Publisher)
  )
);
// 显示这个XML
Console.WriteLine(xml);

传统方式

XmlDocument doc = new XmlDocument();
XmlElement root = doc.CreateElement("books");
foreach (Book book in books)
{
if (book.Year == 2006)
  {
    XmlElement element = doc.CreateElement("book");
    element.SetAttribute("title", book.Title);
    XmlElement publisher = doc.CreateElement("publisher");
    publisher.InnerText = book.Publisher;
    element.AppendChild(publisher);
    root.AppendChild(element);
  }
}
doc.AppendChild(root);
// 显示这个XML
doc.Save(Console.Out);

4、属性转出元素

XML文件：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<Root Data1="123" Data2="456">
  <Child1>Content</Child1>
</Root>

您可以编写一些过程代码以便从属性创建元素，然后删除属性

linq方式：

XElement root = XElement.Load("Data.xml");
XElement newTree = new XElement("Root",
    root.Element("Child1"),
    from att in root.Attributes()
    select new XElement(att.Name, (string)att)
);
xml.Save(@"D:123.xml");

传统方式：

XElement root = XElement.Load("Data.xml");
foreach (XAttribute att in root.Attributes()) {
    root.Add(new XElement(att.Name, (string)att));
}
root.Attributes().Remove();

5、XmlDocument转换为XDocument

XmlDocument doc = new XmlDocument();
doc.LoadXml(xmlStr);   //xml字符串转成xml文档对象

XDocument xdoc = doc.ToXDocument(); //xmldocument转成xdoccument 扩展方法
var eventId = xdoc.Document.Root.Element("EventID"); //根节点下的eventid节点
if (eventId != null)
{
    MessageBox.Show(eventId.Value); //15
}

扩展方法

public static class XmlDocumentExtensions
{
    public static XDocument ToXDocument(this XmlDocument document)
    {
        return document.ToXDocument(LoadOptions.None);
    }

    public static XDocument ToXDocument(this XmlDocument document, LoadOptions options)
    {
        using (XmlNodeReader reader = new XmlNodeReader(document))
        {
            return XDocument.Load(reader, options);
        }
    }
}

四、XML数据的输出

　XElement有个Save，这个Save有多种重载，支持将XML数据输入到各处(文件地址，流，TextWriter,XmlWriter)。

XElement xml =
    new XElement("Persons",
        new XElement("Person",
            new XElement("Name", "刘备"),
            new XElement("Age", "28")
            )
        );
//1、输出到文件
xml.Save(@"D:123.xml");

//2、输出到TextWriter
TextWriter tw = new StringWriter();
//第二个参数SaveOptions枚举支持设置格式，缩进，保留无关重要的空白，去除重复命名空间
xml.Save(tw, SaveOptions.None);
Console.WriteLine(tw);

//3、输出到Stream
using (MemoryStream mem = new MemoryStream())
{
    xml.Save(mem);
    Console.WriteLine(Encoding.UTF8.GetString(mem.ToArray()));
}

//4、输出到XmlWriter
XmlWriter xw = XmlWriter.Create(@"D:LinqToXml.xml");
xml.Save(xw);

xw.Flush();

五、查询

• Element()  :获取当前XML元素的第一个具有指定名称的子元素
• Elements() :获取当前XML元素的所有子元素，或具有指定名称的所有子元素，返回类型为IEnumerable<XElement>的可用LINQ进行查询的元素集合
• Attribute():  获取当前XML元素的具有指定名称的属性
• Attributes(): 获取当前XML元素的所有属性或者具有指定名称的属性， 返回类型为IEnumerable<XAttribute>的LINQ集合

1、查询根元素

IEnumerable<XElement> elements = from e in doc.Elements("Products")
                                 select e;
foreach (XElement e in elements)
{
    Console.WriteLine("{0}-{1}", e.Name, e.Value);
}

2、查询节点

var query = from p in doc.Element("Products").Elements("Product")
            where (int)p.Element("ProductID") == 1

            orderby p.Attribute("ID").Value 
            select p;

query.ToList().ForEach(item =>
{
    Console.WriteLine("{0}-{1}-{2}", item.Element("ProductID").Value, item.Element("ProductName").Value, item.Element("UnitPrice").Value);
});

3、查询子孙节点

Descendants轴方法与Elements类型相似，不过Elements只查找当前元素下的直接子节点，而Descendants则会遍历当前元素下任意层级的子元素。

var query = from b in root.Descendants("Book")
            select b;
foreach (var item in query)
{
    Console.WriteLine(item.Element("ProductName").Value);
}

4、查询属性

var query = from p in xml.Nodes().OfType<XElement>()
            where (int)p.Attribute("ID").Value == 1
            select new
            {
                ID = p.Attribute("ID").Value,
                ProductID = p.Element("ProductID").Value,
                ProductName = p.Element("ProductName").Value
            };

5、查询出来填充到List:

XElement root = XElement.Load(@"like.xml");
var query =
            from ele in root.Elements("book")
            select new { author = ele.Element("author").Value, 

                        price = ele.Element("price").Value

                       };

String xml = null;
foreach (var item in query)
{
    xml = xml + item.ToString() + "
 -------  
";
}

六、操作节点

1、增加节点

1. Add()：    在 XContainer 的子内容的末尾添加内容。
2. AddFirst()： 在 XContainer 的子内容的开头添加内容。
3. AddAfterSelf()：  在 XNode 后面添加内容。
4. AddBeforeSelf() ：  在 XNode 前面添加内容。

XElement product = new XElement
(
    "Product",
    new XAttribute("ID", 2),
    new XElement("ProductName", "LINQ to Object"),
    new XElement("UnitPrice", 20m),
    new XElement("Remark", "")
);

el.Add(product);

2、修改、替换节点

• SetAttributeValue()： 设置属性的值。 如果该属性不存在，则创建该属性。 如果值设置为 null，则移除该属性。
• SetElementValue()：  设置子元素的值。 如果该元素不存在，则创建该元素。 如果值设置为 null，则移除该元素。
• Value：用指定的文本替换元素的内容（子节点）。
• SetValue()：  设置元素的值。
• ReplaceAll ()：   替换元素的所有内容（子节点和属性）。
• ReplaceAttributes()：   替换元素的属性。
• ReplaceWith()：   用新内容替换节点。
• ReplaceNodes()：   用新内容替换子节点。
  

IEnumerable<XElement> products = from e in el.Elements("Product")
                                    where e.Attribute("ID").Value == "1"
                                    select e;
if (products.Count() > 0)
{
    XElement product = products.First();
    product.SetAttributeValue("ID", 3);
    product.ReplaceNodes
    (
        new XElement("ProductName", "LINQ to XML Version 2"),
        new XElement("UnitPrice", 30)
    );
}

3、删除节点

• RemoveAll()：  移除元素的所有内容（子节点和属性）。
• RemoveAttributes()：  移除元素的属性。
• ReplaceNodes()：  删除子节点。
• Remove()：  移除掉整个节点或节点集合

IEnumerable<XElement> products = from e in el.Elements("Product")
                                    where e.Attribute("ID").Value == "2"
                                    select e;
if (products.Count() > 0)
{
    products.First().Remove();
}

xml.Element("Product").Remove(); // 删除第一个Product子元素
xml.Elements("Product").Remove(); // 删除全部Product子元素

xml.SetElementValue("Product", null); // 删除第一个Product子元素

xml.Element("Product").SetElementValue("ProductID", 1); // 修改ProductID子元素
xml.Element("Product").SetElementValue("ProductID", null); // 删除ProductID子元素

4、属性操作

//添加属性： 
product.Add(new XAttribute("ID", 1));

//修改属性：
product.SetAttributeValue("ID", 2);

//删除属性：
product.Attribute("ID").Remove();

六、使用XPath查询

为了在LINQ XML中使用XPath查询，需要添加System.Xml.XPath命名空间。如下：

using Sytem.Xml.XPath;

添加了System.Xml.XPath命名空间，XNode类就添加了一系列扩展方法。有了这些扩展方法，我们可以有两种选择处理XML。使我们的应用程序可以进行一个平稳的移植。

1. CreateNavigator方法，这允许我们从一个现有的XNode对象创建一个XPathNavigator对象。
2. XPathEvaluate方法允许对XNode上的XPath表达式进行计算。
3. XPathSelectElement方法返回第一个匹配表达式的元素， XPathSelectElements方法返回所有匹配表达式的元素。

为了查询如下XML数据：

<category name="Technical">
    <category name=".NET">
        <books>
            <book>CLR via C#</book>
            <book>Essential .NET</book>
         </books>
    </category>
     <category name="Design">
        <books>
             <book>Refactoring</book>
            <book>Domain Driven Design</book>
            <book>Patterns of Enterprise Application Architecture</book>
         </books>
     </category>
     <books>
         <book>Extreme Programming Explained</book>
         <book>Pragmatic Unit Testing with C#</book>
         <book>Head First Design Patterns</book>
     </books>
 </category>

如何使用XPath查询XML数据：

XElement root = XElement.Load("categorizedBooks.xml");
var books = from book in root.XPathSelectElements("//book")
            select book;

foreach (XElement book in books)
{
    Console.WriteLine((string)book);
}

七、XML进行转换

1、使用XSLT进行转换

string xsl = @"<?xml version='1.0' encoding='UTF-8' ?>
<xsl:stylesheet version='1.0'  xmlns:xsl='http://www.w3.org/1999/XSL/Transform'>     <xsl:template match='books'>         <html>             <title>Book Catalog</title>             <ul>                 <xsl:apply-templates select='book'/>
            </ul>
        </html>     </xsl:template>     <xsl:template match='book'>         <li>
            <xsl:value-of select='title'/> by <xsl:apply-templates select='author'/>         </li>     </xsl:template>     <xsl:template match='author'>         <xsl:if test='position() > 1'>, </xsl:if>         <xsl:value-of select='.'/>     </xsl:template>
</xsl:stylesheet>

";

XElement books = XElement.Load("books.xml");
XDocument output = new XDocument();
using (XmlWriter writer = output.CreateWriter())
{
    XslCompiledTransform xslTransformer = new XslCompiledTransform();
    xslTransformer.Load(XmlReader.Create(new StringReader(xsl)));
    xslTransformer.Transform(books.CreateReader(), writer);
}
Console.WriteLine(output);

为了重用转换代码，可以将转换逻辑封装到一个扩展方法中

public static class XmlExtensions
{
    public static XDocument XslTransform(this XNode node, string xsl)
    {
        XDocument output = new XDocument();
        using (XmlWriter writer = output.CreateWriter())
        {
            XslCompiledTransform xslTransformer = new XslCompiledTransform();
            xslTransformer.Load(XmlReader.Create(new StringReader(xsl)));
            xslTransformer.Transform(node.CreateReader(), writer);
        }
        return output;
    }
}

//使用这个扩展方法
XElement.Load("books.xml").XslTransform(xsl));

2、使用 LINQ to XML 转换 XML

       XSL 并不是改变 XML 格式的唯一方式（过去它是唯一实际可行的办法），但今天，LINQ to XML 提供了一个富有竞争力的选择。要使用 LINQ to XML 进行转换，你需要一个运用投影的 LINQ 表达式。技巧在于投影必须返回一个 XElement 而不是匿名类型。

string xmlFile = Server.MapPath("DvdList.xml");
XDocument doc = XDocument.Load(xmlFile);
 
XDocument newDoc = new XDocument(
    new XDeclaration("1.0", "utf-8", "yes"),
    new XElement("Movies",
        from DVD in doc.Descendants("DVD")
        where (int)DVD.Attribute("ID") < 3
        select new XElement[]
        {
            new XElement ("Moive",
                new XAttribute("name", (string)DVD.Element("Title")),
                DVD.Descendants("Star")
            )
        }
    )
);
 
string newFile = Server.MapPath("MovieList.xml");
newDoc.Save(newFile);

结果:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" standalone="yes"?>
<Movies>
  <Moive name="The Matrix">
    <Star>Keanu Reeves</Star>
    <Star>Laurence Fishburne</Star>
  </Moive>
  <Moive name="Forrest Gump">
    <Star>Tom Hanks</Star>
    <Star>Robin Wright</Star>
  </Moive>
</Movies>

基于 LINQ 转换的语法通常要比使用 XSL 样式表的转换更容易理解，并且更加精确。你也可以很方便的替换为另一个 IEnumable<T>的集合，包括 LINQ to Entities 获得的结果集，然后随意打包成另一种格式的 XML 文档。