射频识别(RFID)技术

实验 - XML

作者：陈广日期：2019-7-5

概述

XML 是指可扩展标记语言（Extensible Markup Language）。可以把它理解为一个极为简化的数据库，它主要用来存储数据，在一些简单的桌面应用中可以用来代替数据库存储数据。但 XML 又跟数据库有所不同。数据库不但存储数据，还自带有极为复杂的数据处理方法和手段。而 XML 只有数据，没有任何处理数据的手段。处理数据需要通过自行编程实现。

XML 最大的优势是使用文本来存储数据，即使是声音、图像这样的二进制数据，也可以使用文本的方式来存储。这带来了一些优势：

可直接阅读。我们知道，数据库里的数据是需要专用工具才能打开并读取的，读取过程需要使用 SQL 语句，这需要具备一定的专业知识。而文本文件的使用非常方便，一个默认安装的记事本就可以打开并修改。你甚至可以使用浏览器或 Excel 处理 XML 文件。
跨平台、跨网络、跨编程语言。任何操作系统，PC 上的 Windows、Unix、Linux，手机上的 Android、IOS，甚至物联网单片机使用的操作系统都可以处理文本文件，这使得在网络中的不同终端，不同应用程序间进行数据交换时，使用 XML 进行传输是一个绝佳选择。

现阶段，XML 主要用来存储应用程序的配置文件，在编写 WPF 应用程序和 Android 应用程序时，您会发现，界面 UI 的编写就是使用 XML 来实现的。对于存储或传输数据来说，现在有了更好的选择 —— JSON。JSON（JavaScript Object Notation）和 XML 类似，但它的语法更为简化，占用存储空间更小，所以在传输数据时更有优势。但 XML 功能更为强大，在一些特殊的场合还是需要使用到 XML 的。

语法简介

假设数据库里有一张存储学生信息的表，表结构和数据如下图所示：

ID	StuName	Sex	Birthday
20190101	张三	男	1991-1-1
20190102	李四	女	1990-2-1
20190103	王五	男	1992-3-1
20190104	马六	女	1991-4-1

如果这些数据使用 XML 来存储，该如何表示呢？新建一个文本文件，输入如下代码：

清单 2-1

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<StuInfo>
  <Student ID="20190101" StuName="张三" Sex="男" Birthday=1991-1-1 />
  <Student ID="20190102" StuName="李四" Sex="女" Birthday=1990-2-1/>
  <Student ID="20190103" StuName="王五" Sex="男" Birthday=1992-3-1/>
  <Student ID="20190104" StuName="马六" Sex="女" Birthday=1991-4-1/>
</StuInfo>

文档的第一行是 XML 声明，定义XML的版本和文档所用字体的编码。第二行定义了文档的根元素<StuInfo>，可以称之为元素的开始标签。最后一行定义了根元素的结尾</StuInfo>，称为结束标签，斜杠/表明了一个元素的结尾。一个元素内可以嵌套其他元素，本例中，<StuInfo>根元素中包含了四个<Student>子元素，表示 4 个学生。

元素的开始标签内可以包含属性，以属性名称 = 属性值的方式来表示，示例中的每个<Student>元素都包含了ID、StuName、Sex和Birthday四个属性。如果元素内部无任何内容，可以在开始标签结尾处的尖括号前加/表示该元素的结尾，这样可以省略单独的结束标签。如果元素内包含有内容，则结束标签不能省略。比如要给学生加入成绩信息，可以这样编写：

清单 2-2

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<StuInfo>
  <Student ID="20190101" StuName="张三" Sex="男" Birthday=1991-1-1>
    <程序设计基础 学期='2019春'>85</程序设计基础>
    <单片机 学期='2019秋'>90</单片机>
    <RFID 学期='2019秋'>76</RFID>
  </Student>
</StuInfo>

使用 XmlDocument 读取 XML 文档

将清单 2-1 所示的 XML 文档保存在 D 盘根目录下。新建一个控制台应用程序，输入如下代码：

清单 2-3

using System;
using System.Xml;

namespace ConsoleApp2
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            XmlDocument xmlDoc = new XmlDocument();
            xmlDoc.Load("D://StuTable.xml");
            XmlNodeList nodes = xmlDoc.SelectNodes("StuInfo/Student");
            foreach(XmlElement ele in nodes)
            {
                Console.Write(ele.GetAttribute("ID"));
                Console.Write("  " + ele.GetAttribute("StuName"));
                Console.Write("  " + ele.GetAttribute("Sex"));
                Console.WriteLine("  " + ele.GetAttribute("Birthday"));
            }

            Console.ReadLine();
        }
    }
}

运行程序，结果如下：

20190101  张三  男  1991-1-1
20190102  李四  女  1990-2-1
20190103  王五  男  1992-3-1
20190104  马六  女  1991-4-1

使用 LINQ 操作 XML 文件

上例使用了XmlDocument来操作 XML 文档，也可以使用 LINQ 来操作 XML 文档。LINQ 全称是 Language Integrated Query，即语言集成查询，它将查询功能和语言结合起来，为我们提供一种统一的方式查询和操作各类数据，如 C# 中的集合、XML、以及各种数据库等。

更改控制台代码如下：

清单 2-4

using System;
using System.Linq;
using System.Xml.Linq;

namespace ConsoleApp2
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            XDocument xDoc = XDocument.Load("D://StuTable.xml");
            var query = xDoc.Descendants("Student")
                        .Select(item => new
                        {
                            ID = item.Attribute("ID"),
                            StuName = item.Attribute("StuName"),
                            Sex = item.Attribute("Sex"),
                            Birthday = item.Attribute("Birthday")
                        });
            foreach (var item in query)
            {
                Console.Write(item.ID.Value);
                Console.Write("  " + item.StuName.Value);
                Console.Write("  " + item.Sex.Value);
                Console.WriteLine("  " + item.Birthday.Value);
            }

            Console.ReadLine();
        }
    }
}

使用 LINQ 进行复杂查询

运行程序，可以看到结果是一样的。可能您会觉得使用 LINQ 后代码变得更多了，但在进行复杂查询时，方能感受到 LINQ 的强大之处。为演示复杂查询，接下来在 XML 文档中存入更多信息。将 XML 文档内容更改如下：

清单 2-5

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<StuInfo>
  <Student>
    <ID>20190101</ID>
    <StuName>张三</StuName>
    <Sex>男</Sex>
    <Phone Type="Home">0771-2345678</Phone>
    <Phone Type="mobile ">18077156565</Phone>
    <Native>
      <Province>广西</Province>
      <City>南宁</City>
    </Native>
  </Student>
  <Student>
    <ID>20190102</ID>
    <StuName>李四</StuName>
    <Sex>女</Sex>
    <Phone Type="Home">0771-2225678</Phone>
    <Phone Type="mobile ">18177632323</Phone>
    <Native>
      <Province>广西</Province>
      <City>南宁</City>
    </Native>
  </Student>
  <Student>
    <ID>20190103</ID>
    <StuName>王五</StuName>
    <Sex>男</Sex>
    <Phone Type="Home">0771-2668765</Phone>
    <Phone Type="mobile ">13877638383</Phone>
    <Native>
      <Province>广西</Province>
      <City>桂林</City>
    </Native>
  </Student>
  <Student>
    <ID>20190104</ID>
    <StuName>马六</StuName>
    <Sex>女</Sex>
    <Phone Type="Home">0771-2778765</Phone>
    <Phone Type="mobile ">13077169696</Phone>
    <Native>
      <Province>广西</Province>
      <City>桂林</City>
    </Native>
  </Student>
</StuInfo>

清单 2-5 中给每个学生增加了电话和籍贯的信息，这一次，学号和姓名等信息并不是使用属性的方式表示，而是使用了元素来表示。这表明了 XML 表示数据的方式并不受限，具体使用属性还是元素来表示一个数据，可根据实际情况来灵活运用。

接下来查询籍贯为 “广西南宁” 的所有女生信息，将 C# 代码更改如下：

清单 2-6

XDocument xDoc = XDocument.Load("D://StuTable.xml");
var query = xDoc.Descendants("Student")
    .Where(item =>
        item.Element("Native").Element("Province").Value == "广西"
        && item.Element("Native").Element("City").Value == "南宁"
        && item.Element("Sex").Value == "女"
    )
    .Select(item => new
    {
        ID = item.Element("ID").Value,
        StuName = item.Element("StuName").Value,
        Sex = item.Element("Sex").Value,
        Native = item.Element("Native").Element("Province").Value +
            item.Element("Native").Element("City").Value
    });

foreach (var item in query)
{
    Console.Write(item.ID);
    Console.Write("  " + item.StuName);
    Console.Write("  " + item.Sex);
    Console.WriteLine("  " + item.Native);
}

运行结果：

20190102  李四  女  广西南宁

本例使用了三个条件来限定查询结果，代码非常简洁，甚至如果要对结果进行排序或返回指定数量的前几条记录，对 LINQ 来说只需要加一句代码便可实现。总之 LINQ 是一个非常强大的工具，这里只介绍简单用法以方便读者管中窥豹。如需要做进一步了解，请在网上查找相关资料进行学习。

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