Структуризация данных – вещь полезная, и пригодится в самый неожиданный момент. Например, если структурировать свое ближайшее будущее, то можно увидеть размер своей зарплаты. И можно решить, с какой отдачей проработать весь этот месяц.

Конечно, фантастика, но для структуризации в программировании был придуман специальный язык (xml ). А для редактирования данных, представленных в этом формате, созданы специализированные xml редакторы:

Что такое XML

Многие знают, что основой любого веб-ресурса является HTML . С помощью языка гипертекста можно очень легко и удобно задавать иерархию всех элементов на веб-странице. Частично он позволяет решать проблему и стилевого оформления. Вся эта иерархия создается (структурируется ) с помощью встроенных тегов и их атрибутов, набор которых хоть и не малый, но все же ограниченный.

Поэтому HTML позволяет решать лишь одну единственную задачу структуризации в интернете: расстановки и создания элементов веб-страницы для ее последующей разметки (создания дизайна ). А как же структурировать остальные данные, передаваемые в бесчисленном количестве между ресурсами во всемирной паутине? Как без ограничений организовать их выборку, поиск и фильтрацию?

Все эти «недочеты » могут быть исправлены с помощью XML . Перед началом обзора редакторов xml давайте более подробно разберемся, что это за язык и какова область его применения в виртуальном пространстве:

Аббревиатура XML в переводе с английского означает «расширяемый язык разметки » (Xtensible Markup Language ). Он стандартизирован и рекомендован к использованию W3C . А это значит, что его применение является наиболее оптимальным и «беспроблемным » способом создания веб-документа.

Кроме описания документов XML также частично влияет на работу специальных системных программ. Препроцессоры этого языка предназначены для перевода данных с машинного кода в понятный для пользователя вид. Такие препроцессоры лежат в основе всех редакторов xml файлов.

Язык расширяемой разметки обладает следующими положительными сторонами:

• Является идеальным средством для описания структуры и разметки любого веб-документа;
• В XML нет ограниченного набора элементов, с помощью которых осуществляется структуризация. Вместо этого пользователь сам задает иерархию и имена всех элементов, опираясь лишь на правила описания языка;
• XML обладает простым, понятным, а главное расширяемым синтаксисом;
• Язык построен на основе основных кодировок Юникода;
• Широко применяется не только для описания обычных веб-страниц, но и легко подключается к коду большинства языков программирования. В том числе и тех, которые используются в веб-программировании (PHP, ASP. NET и другие ).

Синтаксис XML

Каждый документ, написанный на XML , состоит из сущностей. Сущность – это самая маленькая единица (элемент ). Каждая из сущностей содержит в себе символы.

Они делятся на:

• Символы разметки — теги, комментарии (< тег>, );
• Буквенные символы – из них состоит основное содержимое, заключенное между тегами.

Логическая структура языка представляет собой иерархически вложенные друг в друга элементы. Самый верхний из них называется корневым. Любой из элементов включает в себя открывающийся и закрывающийся тег. И должен закрываться в том корневом для него элементе, в котором был открыт:

Hello, world!

Кроме корневого элемента XML документ состоит из пролога. Он расположен в самом начале кода. В состав пролога могут входить:

• Объявления;
• Инструкции обработки;
• Комментарии.

Более наглядно основные составляющие XML показаны на следующем скриншоте документа, созданного в простом xml редакторе:

Более подробно с синтаксисом языка можно ознакомиться с помощью технической документации к XML .

Обзор редакторов для XML

• Microsoft Visual Studio – представляет собой мощную среду разработки, объединившую в себя большое количество инструментов и средств для написания программного кода. В ее состав также входит «навороченный» редактор XML . Кроме всего прочего он поддерживает создание и визуализацию XML схем. К сожалению, в Visual Studio поддержка PHP реализована слабо. Эта среда больше «заточена » под создание веб-приложений с помощью ASP.NET :

• Adobe Dreamweaver – еще одна мощная среда разработки. Весь ее инструментарий полностью направлен на создание сайтов. Поддерживается синтаксис нескольких языков программирования. В состав Dreamweaver также входит встроенный редактор xml таблиц:

• XMLSpy XML Editor – мощное средство для работы с различными форматами данных XML. Поддерживается не только простое редактирование данных, схем, подсветка синтаксиса, но и графическая визуализация иерархических связей между элементами:

Визуальный xml редактор доступен в двух редакциях стоимостью 399 и 799 евро. Самый дорогой вариант включает в себя поддержку синтаксиса нескольких языков программирования и отладчик. Более дешевый вариант полностью совместим с наиболее популярными средами разработки (Visual Studio, Eclipse ), и может выступать в качестве их полноценной надстройки:

• XML Notepad — бесплатный редактор xml . Имеет встроенную подсветку синтаксиса, средство валидации. А также поддержку построения схем. Приложение отличается простым и понятным интерфейсом:

Обзор онлайн-сервисов

• XML Schema Generator – сервис позволяет из обычного документа XML создать схему (XSD ). Интерфейс сервиса отличается простотой и выполнен в черно-белых тонах. Кроме этого радует полное отсутствие рекламы;
• xmlvalidation.com – данный ресурс позволяет произвести полную валидацию содержимого XML документа, скопированного в специальное поле или загруженного в виде файла:

• XSL Transformation – служит для преобразования обычного XML кода с помощью указанных шаблонов стилей XSLT . Также в состав сервиса входит еще несколько десятков полезных для веб-мастера инструментов, в том числе и онлайн-валидатор XML .

Как видно из обзора, для работы с расширяемым языком разметки лучше всего применять обычный xml редактор, инсталлированный собственный компьютер или ноутбук. Набор инструментов специализированных онлайн-сервисов не так широк, и позволяет лишь проверить код XML документа на валидность. Или преобразовать его содержимое в схему.

Цель работы: получить практические навыки обработки данных, представленных в формате Extensible Markup Language (XML ).

Задачи работы:

– изучить технологию описания данных XML ;

– изучить основные классы библиотеки FCL , поддерживающие обработку данных, представленных в формате XM L;

– выполнить практическое задание по разработке приложения на языке С#.

Краткие теоретические сведения

Формат XML – это способ хранения данных, представленных в простом текстовом формате, что означает, что эти данные могут быть прочитаны практически любым компьютером. Данное обстоятельство делает этот формат весьма подходящим для использования при передаче данных через Интернет и допускает даже непосредственное прочтение человеком.

XML является языком разметки, с помощью которого можно описать произвольные данные. На основеэтогоязыка можно организовать хранение информации и ее обмен, не зависящий ни от конкретных приложений, ни от платформы, на которой они исполняются.

XML - документы. Законченный набор данных известен в языке XML под названием XML -документа. XML -документ может представлять собой физический файл на вашем компьютере, а может быть всего лишь строкой в памяти, однако он должен быть законченным и подчиняться определенным правилам. XML -документ состоит из нескольких различных частей, наиболее важными из которых являются XML- элементы, где содержатся те данные, из которых собственно и состоит документ.

Microsoft . NET Framework использует объектную модель данных XML Document Object Model(DOM ), чтобы обеспечить доступ к данным в XML -документах, и дополнительные классы для чтения, записи и навигации в пределах XML -документа. Эти классы поддерживаются пространством имен System.XML . Пример представления описания каталога книг в модели DOM приведен на рис. 8.1.

Описание документа на языке XML включает в себя операторы, написанные с соблюдением требований его синтаксиса. При создании XML -документа вместо использования ограниченного набора определенных элементов имеется возможность создавать собственные элементы и присваивать им любые имена по выбору пользователя. Именно поэтому язык XML является расширяемым (extensible). Следовательно, этот язык можно использовать для описания практически любого документа: от музыкальной партитуры до базы данных.

Katalog

Рис. 8.1. Иерархическая структура документа

Например, каталог книг можно описать так, как показано в листинге 8.1 (номера строк не являются частью документа XML ). Для создания XML -документа в среде Visual Studio . NET следует воспользоваться командой File \ New File и в выпавшем списке шаблонов выбрать имя шаблона XML File .

Листинг 8.1 . Текст XML -документа

Кристиан Нейгел

1560

800

2006

Никита Культин

240

350

2007

В строке 1 данного листинга записано объявление XML , идентифицирующее текст как документ XML .Несмотря на необязательность объявления XML , документ должен включать его в себя для идентификации используемой версии XML , поскольку документ без объявления XML может в дальнейшем рассматриваться как соответствующий последней версии XML, в результате чего могут появиться ошибки. Информационный параметр version указывает версию XML , использованную в документе, параметр encoding – кодировку документа (utf-8 ).

В строке2 записан комментарий, начинающийся с символов . Комментарии можно размещать по всему XML -документу.

В XML -документе данные маркируются с помощью тэгов (элементов ), представляющих собой имена, заключенные в угловые скобки (< > ). Имена тэгов в XML -документе (такие как KATALOG , BOOK , TITLE , AUTHOR ,PAGES ,PRICE , PDATA в листинге 8.1) не являются определениями языка XMLи назначаются при создании документа. Для тэгов можно выбирать любые корректно заданные имена, например INVENTORY вместо KATALOG либо ITEM вместо BOOK . В строке 3 записан корневой тэг – KATALOG , открывающий разметку всего документа. При завершении написания корневого тэга среда автоматически вставляет конечный тэг (строка 18 листинга 8.1), отмечая его символами .

Примечание . Попытка создания более одного корневого элемента в XML -документе является ошибкой.

Внутри корневого элемента может находиться произвольное количество вложенных элементов. В листинге 8.1 XML -документ имеет иерархическую структуру в виде дерева с элементами, вложенными в другие элементы, и с одним элементом верхнего уровня элемент Документ , или Корневой элемент (в нашем примере – KATALOG ), который содержит все другие элементы. Корневой элемент KATALOG включает в себя элементы-потомки BOOK . В свою очередь элемент BOOK состоит из элементов-потомков TITLE , AUTHOR ,PAGES ,PRICE , PDATA .

Корректно сформированные XML-документы. Документ называется корректно сформированным (well-formed), если он соответствует следующему минимальному набору правил для XML -доку-ментов:

– XML -документ должен иметь только один корневой элемент – элемент Документ . Все другие элементы должны быть вложены в корневой элемент;

– элементы должны быть вложены упорядоченным образом. Если элемент начинается внутри другого элемента, то он должен и заканчиваться внутри этого элемента;

– каждый элемент должен иметь начальный и конечный тэги. В отличие от языка HTML, в языке XML не разрешается опускать конечный тэг даже в том случае, когда браузер в состоянии определить, где заканчивается элемент;

– название элемента в начальном тэге должно точно соответствовать (с учетом регистра) названию в соответствующем конечном тэге;

– название элемента должно начинаться с буквы или с символа подчеркивания (_ ), после чего могут идти буквы, цифры, а также символы: точка (. ), тире (- ) или подчеркивание.

Это базовые правила корректного формирования XML -документа. Для других понятий языка XML (атрибутов, примитивов, связей) действуют свои правила, которые необходимо соблюдать. Можно сказать, что если документ создан правильно и при его отображении и использовании не возникает никаких ошибок, то это и есть корректно сформированный документ. Если вы ошибетесь в каком-либо тэге HTML -страницы, то браузер просто проигнорирует соответствующий тэг, а ошибка в тэге XML -страницы сделает невозможным ее отображение. При наличии одной из ошибок встроенный в Internet Explorer анализатор (его иногда называют XML -про-цессором, или парсером) определяет ее позицию

Классы библиотеки FCL для чтения XML-файлов. Работу с XML -документами поддерживают следующие классы библиотеки FCL : XmlTextReader , XmlDocument , XPathNavigator .

Класс XmlTextReader – это абстрактный класс, выполняющий чтение и обеспечивающий быструю доставку некэшированных данных.Этот подход в отношении серверных ресурсов является наименее дорогостоящим, но он принуждает извлекать данные последовательно, от начала до конца.

КлассXmlDocument представляет собой реализацию модели DOM . Этот класс удерживает данные в памяти после вызова метода Load () для извлечения их из файла или потока, обеспечивает древовидное представление документа в памяти с возможностями навигации и редактирования, а также позволяет модифицировать данные и сохранять их обратно в файл.

КлассXPathNavigator так же, как и класс XmlDocument , удерживает в памяти XML - документ целиком. Он предоставляет расширенные средства поиска данных, однако не обеспечивает возможности внесения изменений и их сохранения.

Класс XmlTextReader . Рассмотрим простой пример. Разместим на форме элементы richTextBox и button (рис. 8.2). При щелчке на кнопку в элемент richTextBox будет загружаться файл, содержимое которого было представлено в листинге 8.1. Код функции, вызываемой при щелчке на кнопку, показан в листинге 8.2.

Рис. 8.2. Результаты считывания из Xml -документа

Листинг 8.2 . Код обработчика щелчка по кнопке

//Очистка элемента richTextBox 1

richTextBox 1. Clear ();

// Вызов статического метода Create () , возвращающего объект класса

// Файл book.xml находится в том же месте, что и исполняемый файл

// программы

// Метод Read () перемещает на следующий узел Xml -документа

while (rdr.Read())

if (rdr.NodeType == XmlNodeType .Text)

richTextBox1.AppendText(rdr.Value + "\r\n");

Класс XmlReader также может читать данные со строгим контролем типов. Существует несколько методов ReadElementContentAs , выполняющих чтение, среди которых ReadElementContentAsDecimal() ,ReadElementContentAs Int () , ReadElementContentAs Boolean () и др.

В листинге 8.3 показано, как считывать значения в десятичном формате и выполнять над ними математические операции. В рассматриваемом случае цена элемента увеличивается на 25 %. Результаты выполнения этого кода показаны на рис. 8.3.

Рис. 8.3. Результаты считывания из Xml- документа

только названия и цены книг

Листинг 8.3 . Чтение данных со строгим контролем типов

// Очистка элемента richTextBox 1

richTextBox 1. Clear ();

// Создание потока для чтения из файла book . xml

XmlReader rdr = XmlReader.Create("book.xml");

while (rdr.Read())

if (rdr.NodeType == XmlNodeType.Element)

// Проверка имени элемента

if (rdr . Name == " PRICE ")

// Метод ReadElementContentAsDecimal () выполняет

// преобразование содержимого элемента к типу decimal

decimal price = rdr.ReadElementContentAsDecimal();

richTextBox1.AppendText(" Текущая цена = " + price +

"руб\ r \ n ");

// Изменение цены на 25 %

price += price * (decimal).25;

richTextBox1.AppendText(" Новая цена = " + price +

" руб \r\n\r\n");

else if (rdr.Name == "TITLE")

richTextBox1.AppendText(rdr.ReadElementContentAsString() + "\r\n");

Класс XmlDocument. Этот класс и производный от него класс XmlDataDocument используются в библиотеке .NET для представления объектной модели документа DOM .

В отличие от класса XmlReader , класс XmlDocument предла-гает возможности не только чтения, но и записи, а также произвольного доступа к дереву DOM .

Рассмотрим пример, в котором создается объект класса XmlDocument , загружается документ с диска и отображается окно списка с названиями книг (рис. 8.4).

Рис. 8.4. Отображение названий книг в списке.

В классе формы приложения создадим объект класса XmlDocument :

XmlDocument _doc = new XmlDocument();

Код обработчика щелчка по кнопке приведен в листинге 8.4.

_doc.Load("book.xml");

// Получить только те узлы, которые нужны

XmlNodeList nodeLst = _ doc . GetElementsByTagName (" TITLE ");

// Просмотр в цикле класса XmlNodeList

foreach (XmlNode node in nodeLst )

listBox 1. Items . Add (node . InnerText );

Введем в приложение возможность вывода свдений о книге, наз-вание которой выделено в списке, для чего добавим обработчик события listBox 1_ SelectedIndexChanged так, как показано в листинге 8.5.

Листинг 8.5 . Обработчик щелчка по элементу списка

private void listBox1_SelectedIndexChanged(object sender, EventArgs e)

// Создание строки поиска

string srch = "KATALOG/BOOK";

// Поиск дополнительных данных

XmlNode foundNode = _doc.SelectSingleNode(srch);

if (foundNode != null)

MessageBox.Show(foundNode.OuterXml);

MessageBox.Show("Not found");

Результаты работы приложения показаны на рис. 8.5.

Рис. 8.5. Вывод сведений о выделенном элементе списка

С помощью класса XmlDocument такжеможно вставлять узлы в существующий документ, для чего используется метод Create - Element () .

Например, для создания нового элемента BOOK необходимо записать следующий код:

XmlElement newBook = _doc.CreateElement("BOOK");

Создать элементы, вложенные в элемент BOOK , можно с помощью следующего кода:

// Создание нового элемента AUTOR

XmlElement newAuthor = _doc.CreateElement("AUTOR");

newAuthor.InnerText = "C. Байдачный ";

Полный код обработчика щелчка по кнопке приведен в лис-тинге 8.6, результаты его работы показаны на рис. 8.6.

Листинг 8.6 . Обработчик щелчка по кнопке

private void button 1_ Click (object sender , EventArgs e )

_doc.Load("book.xml");

XmlElement newBook = _doc.CreateElement("BOOK");

// Создание нового элемента TITLE

XmlElement newTitle = _doc.CreateElement("TITLE");

newTitle.InnerText = ".NET Framework 2.0";

newBook.AppendChild(newTitle);

// Создание нового элемента AUTOR

XmlElement newAuthor = _doc.CreateElement("AUTOR");

newAuthor.InnerText = "C. Байдачный ";

newBook.AppendChild(newAuthor);

// Создание нового элемента PAGES

XmlElement newpages = _doc.CreateElement("PAGES");

newpages.InnerText = "498";

newBook.AppendChild(newpages);

// Создание нового элемента PRICE

XmlElement newprice = _doc.CreateElement("PRICE");

newprice.InnerText = "590";

newBook.AppendChild(newprice);

// Создание нового элемента PDATA

XmlElement newpdata = _doc.CreateElement("PDATA");

newpdata.InnerText = "2006";

newBook.AppendChild(newpdata);

// Добавление в текущий документ

_doc.DocumentElement.AppendChild(newBook);

// Запись документа на диск

XmlTextWriter tr = new XmlTextWriter("bookEdit.xml", null);

tr.Formatting = Formatting.Indented;

_doc.WriteContentTo(tr);

tr . Close ();

XmlNodeList nodeLst = _ doc . GetElementsByTagName (" TITLE ");

// Просмотр в цикле класса XmlNodeList

foreach (XmlNode node in nodeLst )

listBox 1. Items . Add (node . InnerText );

При использовании классовXmlDocument иXmlReader необходимо учитывать следующие особенности. Если требуется возможность произвольного доступа к документу, то следует применять класс XmlDocument , а если нужна потоковая модель, то классы, основанные на классе XmlReader . Класс XmlDocument отличается большой гибкостью, но его требования к памяти являются более высокими, чем у классаXmlReader , а производительность при считывании документа – более низкой.

Рис. 8.6. Окно работающего приложения

с добавленным узлом

Класс XPathNavigator . КлассXPathNavigator является частью пространства имен System . Xml . XPath , созданного для увеличения быстродействия. Это пространство обеспечивает только чтение документов, следовательно средства редактирования в нем отсутствуют, а классы построены так, чтобы обеспечить быстрое выполнение на заданном XML -документе циклов и операций выбора в стиле курсора.

Наилучшим способом использования классов из пространства имен System . Xml . XPath является просмотр документа book . xml в цикле.

Разместим на форме элементы listBox и button . Код обра-ботчика щелчка по кнопке приведен в листинге 8.7, результаты выполнения этого кода – на рис. 8.7.

Листинг 8.7 . Обработчик щелчка по кнопке

private void button 1_ Click (object sender , EventArgs e )

// Создание объекта с именем doc класса XPathDocument и передача

// в его конструктор имени XML - файла book.xml

XPathDocument doc = new XPathDocument("book.xml");

// Создание объекта с именем nav класса XPathNavigator на базе объекта

// XPathDocument. Объект nav может использоваться только для чтения

XPathNavigator nav = ((IXPathNavigable)doc). CreateNavigator();

// Создание объекта XPathNodeIterator для узлов каталога

// и его дочерних узлов

XPathNodeIterator iter = nav.Select("/KATALOG/BOOK");

while (iter.MoveNext())

// Метод SelectDescendants() класса XPathNavigator выбирает все

// узлы-потомки текущего узла, соответствующие условиям выбора

XPathNodeIterator newIter =

Последнее обновление: 31.10.2015

Для работы с XML в C# можно использовать несколько подходов. В первых версиях фреймворка основной функционал работы с XML предоставляло пространство имен System.Xml . В нем определен ряд классов, которые позволяют манипулировать xml-документом:

XmlNode : представляет узел xml. В качестве узла может использоваться весь документ, так и отдельный элемент

XmlDocument : представляет весь xml-документ

XmlElement : представляет отдельный элемент. Наследуется от класса XmlNode

XmlAttribute : представляет атрибут элемента

XmlText : представляет значение элемента в виде текста, то есть тот текст, который находится в элементе между его открывающим и закрывающим тегами

XmlComment : представляет комментарий в xml

XmlNodeList : используется для работы со списком узлов

Ключевым классом, который позволяет манипулировать содержимым xml, является XmlNode , поэтому рассмотрим некоторые его основные методы и свойства:

Свойство Attributes возвращает объект XmlAttributeCollection , который представляет коллекцию атрибутов

Свойство ChildNodes возвращает коллекцию дочерних узлов для данного узла

Свойство HasChildNodes возвращает true , если текущий узел имеет дочерние узлы

Свойство FirstChild возвращает первый дочерний узел

Свойство LastChild возвращает последний дочерний узел

Свойство InnerText возвращает текстовое значение узла

Свойство InnerXml возвращает всю внутреннюю разметку xml узла

Свойство Name возвращает название узла. Например, - значение свойства Name равно "user"

Свойство ParentNode возвращает родительский узел у текущего узла

Применим эти классы и их функционал. И вначале для работы с xml создадим новый файл. Назовем его users.xml и определим в нем следующее содержание:

Microsoft 48 Google 42

Теперь пройдемся по этому документу и выведем его данные на консоль:

Using System.Xml; class Program { static void Main(string args) { XmlDocument xDoc = new XmlDocument(); xDoc.Load("users.xml"); // получим корневой элемент XmlElement xRoot = xDoc.DocumentElement; // обход всех узлов в корневом элементе foreach(XmlNode xnode in xRoot) { // получаем атрибут name if(xnode.Attributes.Count>0) { XmlNode attr = xnode.Attributes.GetNamedItem("name"); if (attr!=null) Console.WriteLine(attr.Value); } // обходим все дочерние узлы элемента user foreach(XmlNode childnode in xnode.ChildNodes) { // если узел - company if(childnode.Name=="company") { Console.WriteLine("Компания: {0}", childnode.InnerText); } // если узел age if (childnode.Name == "age") { Console.WriteLine("Возраст: {0}", childnode.InnerText); } } Console.WriteLine(); } Console.Read(); } }

В итоге я получу следующий вывод на консоли:

Чтобы начать работу с документом xml, нам надо создать объект XmlDocument и затем загрузить в него xml-файл: xDoc.Load("users.xml");

При разборе xml для начала мы получаем корневой элемент документа с помощью свойства xDoc.DocumentElement . Далее уже происходит собственно разбор узлов документа.

В цикле foreach(XmlNode xnode in xRoot) пробегаемся по всем дочерним узлам корневого элемента. Так как дочерние узлы представляют элементы , то мы можем получить их атрибуты: XmlNode attr = xnode.Attributes.GetNamedItem("name"); и вложенные элементы: foreach(XmlNode childnode in xnode.ChildNodes)

Чтобы определить, что за узел перед нами, мы можем сравнить его название: if(childnode.Name=="company")

Подобным образом мы можем создать объекты User по данным из xml:

List users = new List(); XmlDocument xDoc = new XmlDocument(); xDoc.Load("users.xml"); XmlElement xRoot = xDoc.DocumentElement; foreach(XmlElement xnode in xRoot) { User user = new User(); XmlNode attr = xnode.Attributes.GetNamedItem("name"); if (attr!=null) user.Name=attr.Value; foreach (XmlNode childnode in xnode.ChildNodes) { if (childnode.Name == "company") user.Company=childnode.InnerText; if (childnode.Name == "age") user.Age = Int32.Parse(childnode.InnerText); } users.Add(user); } foreach (User u in users) Console.WriteLine("{0} ({1}) - {2}", u.Name, u.Company, u.Age);

Уже довольно много времени прошло с тех пор, как я пообещал рассказать о работе с данными в формате XML при разработке.NET-приложений. Обещания надо выполнять. Прошу только учесть, что эта статья ориентирована не на профессиональных.NET-разработчиков, а на тех, кто ещё не имеет существенного опыта создания.NET-приложений.

Зачем нам работать с XML?

Если вы ещё не очень хорошо представляете себе, что такое XML, то рекомендую прочитать статью "XML - это всерьёз и надолго" в "КВ" № за 2007-й год. Чтобы сэкономить место для более важных вещей, здесь сам формат XML разбираться не будет.

Перед тем, как начинать знакомиться с программным кодом, нужно ответить на один принципиальный вопрос: зачем вообще включать поддержку XML в своё приложение? Думаю, что многие задавали себе этот вопрос относительно многих технологий, и не все после ответа были включены в приложения. Впрочем, с XML дело обстоит несколько иначе, и существуют реальные поводы использовать этот формат во многих ситуациях.

Главное преимущество XML в том, что, будучи по природе текстовым форматом, он, тем не менее, прекрасно позволяет хранить и передавать любые данные. Поскольку этот формат текстовый, то сама собой решается проблема его кросс-платформенности, и точно так же легко решается проблема передачи XML-данных (как это, например, сделано в SOAP). Кроме того, можно без проблем изменять формат передачи или хранения данных, добавляя новые атрибуты и не сильно беспокоясь о совместимости с предыдущими версиями формата, поскольку приложения, использующие старую версию, смогут прочитать то, что им надо, не обращая внимания на новые теги или атрибуты. Многие приложения используют основанные на XML файловые форматы, многие протоколы передачи данных тоже основаны на XML, и списки тех и других продолжают расти.

Конечно, с другой стороны, XML не очень экономичен, потому что, как когда-то верно заметил один из посетителей форума "Компьютерных вестей", часто XML-документы состоят на 10% из данных и на 90% из тегов. Впрочем, это уже в значительной степени зависит от того, какие вы сами выберете теги. Можно написать ул. Мельникайте, 2, а можно . Хотя, если честно, мне кажется, что с нынешними винчестерами и толстыми каналами нет смысла особенно ужиматься.

Так что в умелых руках XML - вещь мощная и удобная, а из-за повсеместной распространённости этого формата от него и вовсе никуда не денешься. Поэтому давайте перейдём уже к написанию программного кода.

Для программирования мы будем использовать основной язык платформы.NET - C#. Для того, чтобы как можно больше читателей могли сами поупражняться с приведенным программным кодом, я буду использовать первую версию C# и.NET Framework"а.

Запись данных

Сначала поговорим о записи данных, поскольку, сами понимаете, чтобы что-то откуда-то считывать, нужно сначала что-то куда-то и записать. А коль скоро мы с вами занялись программированием, то создавать XML-данные "ручками" нам с вами не пристало. Поэтому давайте сначала займёмся записью данных в XML.

Для начала создайте новый проект в Visual Studio, #Develop"е или C# Builder"е, и в список импортируемых namespace"ов добавьте System.Xml.

За запись XML-данных в.NET Framework"е отвечает специальный класс XmlTextWriter, который позволяет записывать XML-данные в произвольный поток. То есть, мы, вообще говоря, можем записать их с его помощью и в файл, и в базу данных, и отправить кому-то через Интернет, однако сейчас мы будем писать всё именно в файл. Вы можете перенаправить вывод, изменив конструктор объекта (т.е. передав при инициализации не имя файла и его кодировку, а объект, являющийся потоком данных). Впрочем, я, кажется, уже стал забегать немного вперёд. Давайте сначала познакомимся с кодом, ответственным за запись данных в наш с вами XML-файл.

String FileName = "c:\\demo.xml"; XmlTextWriter xml = new XmlTextWriter(FileName, System.Text.Encoding.Unicode); xml.Formatting = Formatting.Indented; xml.WriteStartDocument(); xml.WriteStartElement("rootelement"); for (int i = 0; i < 10; i++) { xml.WriteStartElement("subelement"); xml.WriteAttributeString("attrib1", "value1"); xml.WriteAttributeString("attrib2", i.ToString()); for (int j = 0; j < 10; j++){ xml.WriteStartElement("subsubelement"); xml.WriteAttributeString("attr", j.ToString()); xml.WriteEndElement(); } xml.WriteEndElement(); } xml.WriteEndElement(); xml.WriteEndDocument(); xml.Close();

Первая строка, думаю, вполне ясна - это просто запись имени файла, в который мы будем сохранять данные. Дальше мы создаём объект типа XmlTextWriter (он называется, как видите, xml), и именно с ним мы будем производить все дальнейшие операции. Заметьте, что при конструировании объекта мы указываем и кодировку, в которой будет записываться XML: в нашем примере это Unicode. Следующая строчка, вообще говоря, не обязательна, однако она сделает наш XML-документ, что называется, human readable, то есть добавит нужные отступы и разобьёт его на строки. Без этого весь документ был бы записан одной строкой, что, хотя и экономит место, но делает его практически непригодным для ручного редактирования.

Начинается запись документа с вызова метода WriteStartDocument() нашего объекта xml. Следующая за ней строчка добавляет корневой элемент "rootelement" в наш XML-документ (напомню, для XML-документов корневой элемент должен присутствовать в единственном экземпляре). Далее мы в цикле добавляем ещё десять не несущих никакой смысловой нагрузки элементов в наш с вами XML-документ, для каждого из которых устанавливаем два атрибута и ещё по десять подэлементов. Обратите внимание, что мы можем добавлять к строке число без явной конвертации данных, а вот если число должно целиком образовывать строку, то его нужно преобразовывать явно методом ToString(). Также обратите внимание, что мы должны явно закрывать каждый из элементов нашего XML-документа, а также потом и весь документ целиком.

Теперь, когда наш XML-документ успешно записан, давайте посмотрим, каким образом можно считать из него данные.

Чтение данных

Добавьте на форму вашего приложения (если, конечно, оно у вас не консольное) компонент listBox для того, чтобы можно было следить за результатом чтения XML-файла. Ну а если ваша программа консольная , то вы с лёгкостью сможете перенаправить вывод на консоль.

Как обычно, сначала ознакомимся с кодом программы, а потом уже будем смотреть, что именно этот код делает.

XmlTextReader xml = new XmlTextReader(FileName); xml.WhitespaceHandling = WhitespaceHandling.None; int i = 0; while (xml.Read()){ if ((xml.NodeType == XmlNodeType.Element) & (xml.Name == "subelement")) { listBox1.Items.Add("subelement " + i + " found"); i++; listBox1.Items.Add(" " + xml.GetAttribute("attrib1")); listBox1.Items.Add(" " + xml.GetAttribute("attrib2")); while (xml.Read()&(xml.Name == "subsubelement")){ listBox1.Items.Add(" " + xml.GetAttribute("attr")); } } } xml.Close();

Для чтения, как вы могли заметить, мы используем уже другой класс, а именно - XmlTextReader. Он находится в том же пространстве имён, что и класс, который мы использовали для записи данных. В первой строчке мы создаём экземпляр XmlTextReader"а, имеющий имя xml (здесь мы предполагаем, что переменная FileName уже определена нами ранее). Чтобы пропускать пустые строки, ежели такие неким непостижимым образом возникнут в нашем только что созданном XML-файле, мы используем следующую строку в приведенном фрагменте кода. Переменная i используется для подсчёта количества найденных элементов "subelement" в XML-файле, из которого производится считывание данных.

Дальше идёт цикл непосредственного чтения данных из файла. Метод Read() считывает следующий элемент XML-документа, и после его считывания мы проверяем, что именно мы считали. Если это действительно элемент "subelement", то мы добавляем информацию о считанном элементе в listBox1, инкрементируем переменную, содержащую количество считанных элементов, а затем считываем атрибуты элемента. После чтения атрибутов мы организуем отдельный цикл для чтения подэлементов "subsubelement" (обратите внимание, что для этого нам не требуется отдельного XmlTextReader"а) и атрибутов этих подэлементов. Как и ранее, все считанные сведения мы заносим в listBox1, чтобы контролировать правильность чтения.

При чтении XML-файлов, точно так же, как и при их записи, при конструировании XmlTextReader"а можно указать в качестве параметра поток, из которого будет производиться чтение, и тогда читать можно будет не только из файлов, но также и из других источников, примеры которых я уже приводил выше. Следует отметить одну полезную особенность класса XmlTextReader: при чтении он не загружает в память весь читаемый XML-документ, поэтому с его помощью удобно проводить разбор больших XML-документов (например, XML баз данных).

За кадром

В общем-то, пример, который мы с вами только что разобрали, чересчур прост для реальных проектов. В наше время при чтении XML-документов, как правило, применяется их валидация с помощью DTD, XML Schema или Relax NG. Валидация - это проверка соответствия разметки XML-документа некоторому стандарту, описываемому во внешнем файле. Валидация нужна для того, чтобы проверка документа не была жёстко зашита в алгоритм программы, а могла изменяться произвольным образом при изменении в формате данных без обновления считывающего или записывающего данные программного кода. К сожалению, сейчас мы с вами уже разобрать валидацию не успеем, поскольку, как вы сами понимаете, объём газетной статьи имеет определённые ограничения.

Ещё один интересный и полезный практический момент, касающийся работы с XML-данными, - это XSL-преобразование данных. Это преобразование применяется к данным при их отображении на HTML-страницах и, фактически, просто является применением определённого шаблона web-страницы к XML-файлу с какими-либо данными. Поскольку львиная доля теперешнего использования XML-данных так или иначе приходится на World Wide Web, то и XSL-преобразования рассмотреть было бы очень и очень неплохо.

Так что, думаю, у этой статьи будет продолжение - но, конечно, только в том случае, если вы сами (то есть читатели "Компьютерных вестей") об этом попросите на форуме или в письме на мой электронный почтовый адрес. Пока же об использовании XML в.NET-приложениях, пожалуй, всё. Надеюсь, что эта информация будет полезной для вас.

Язык - не сын, а отец мысли.
Оскар Уайльд

Аббревиатура XML расшифровывается как Extensible Markup Language, в переводе «расширяемый язык разметки». Как и язык HTML, он является подмножеством SGML (Standard General Markup Language) - «дедушки» языков разметки. Мы уже не раз сталкивались с форматом XML. Таков формат конфигурационных файлов, файла описания объектных источников данных.

XML - это универсальный, независящий от платформы стандарт описания информациии, который можно использовать для представления иерархических данных и унификации передаваемой информации. Без его знания невозможно понимание SOAP и следовательно, веб-сервисов. XML стал де-факто стандартом передачи данных в сети Интернет. Стандарт XML и связанных с ним форматов определяется консорциумом W3C(World Wide Web Consortium). Например, мы создаем aspx страницы в формате XHTML - переходном между HTML и XML, стандарт которого тоже определен W3C. Стандарт XHTML налагает более строгие правила на правильное формирование документа, аналогичные правилам XML.

Давайте поймем главное отличие XML от HTML. XML создан для описания данных и фокусируется на том, что именно они из себя представляют. HTML создан для демонстрации данных и фокусируется на том, как данные выглядят. Если в традиционном HTML понятия «представление» и «визуализация» часто смешиваются, то при работе с XML мы четко разделяем эти понятия. Теги XML не предопределены создателями языка, в отличие от тегов HTML. Каждый автор документа сам определяет собственные теги.

Стандарт требует, чтобы программа, которая обрабатывает XML-документ, должна остановить работу, если обнаружила ошибку. А если браузер обнаружит непонятный тег в HTML, или отсутствие закрывающего тега, он это просто игнорирует.

В начале XML-документа обязательно появляется его декларация, или пролог. В нем указывается версия стандарта XML, которому он соответствует.

является ошибкой в XML.

У тегов могут быть атрибуты. Значения атрибутов должны быть заключены в кавычки. Порядок атрибутов значения не имеет. Между открывающим и закрывающими тегами может находится текст. В XML сохраняются все пробелы, находящиеся в тексте. Если текста нет, можно применить сокращенную форму записи. Пример тега XML:

Это краткая форма тега

Вам это ничего не напоминает? Правила описания элементов ASP.NET точно такие же.

Существует атрибут xmlns, который определяет пространство имен. Значением его может быть любое уникальное имя. Существует договоренность использовать URL, так как они уникальны. Пространства имен имеют смысл, аналогичный их применению в.NET Framework - чтобы не смешивать одинаковые имена, используемые разными разработчиками. Название пространства имен отделяется от имени двоеточием.

XML-файлы представляют иерархическую информацию, которую можно представить в виде дерева с одним корнем.

Документы XML, удовлетворяющие всем требованиям синтаксиса, называют правильными (well-formed). Для описания данных XML использует DTD (Document Type Definition) - определение типа документа. Если файл соответствует DTD, он считается действительным (valid) .

Браузеры IE 6.0, FireFox 1.5 отображают XML-файлы с выделением синтаксиса. Родительские узлы можно раскрывать и закрывать. Например, в закрытом виде корневой узел файла BirthDay.xml выглядит так:

Среды разработки Visual Studio и VWD Express проверяют правильность xml-документов прямо во время редактирования.

AdRotator

Элемент управления AdRotator позволяет показывать рекламные баннеры и автоматически заменять их на другие. Сами баннеры описаны в файле XML или другом источнике данных. Реклама обновляется каждый раз при обновлении страницы. В свойстве AdvertismentFile задается имя XML-файла. Скелет XML-файла таков.

Внутри узла Advertisements располагаются узлы

У этих узлов имеются 5 атрибутов, все они необязательны.

Пример файла AdvertismentFile, он называется ads.xml.

fixed.gif http://www.im.am Бесплатный хостинг 40 хостинг logo2.jpg http://www.nv.am Газета "Новое время" 50 новости summer.jpg http://www.utro.ru Певицу Жасмин избил муж! 100 желтые новости

На страницу помещен элемент управления. Его свойство AdvertisementFile указывает на этот файл.

Если установлено свойство Keyword, то элемент управления показывает только ту рекламу, которая соответствует его содержанию. Так как его можно менять динамически, можно подстраивать рекламу под нужды пользователя. Keyword должен встречаться хотя бы раз в файле объявлений, иначе вместо рекламы будет пустой прямоугольник.

В предыдущих версиях ASP.NET можно было работать только с файлами XML. Теперь можно использовать любой источник данных, связавшись с элементом управления-источником данных. В таком случае необходимо указать как минимум 3 поля источника в свойствах ImageUrlField, NavigateUrlField и AlternateTextField.

Файлы преобразования документа

Известно, что для форматирования HTML-файлов часто используются CSS (Cascading Stylesheets), хотя это необязательно, так как браузеры соотносят со всеми тегами определенный внешний вид. Элемент

Задает параграф, - полужирный шрифт - браузер знает, как их показывать.

Поскольку XML не использует изначально заданные теги, их значение может быть каким угодно:

может означать таблицу HTML, а может и деревянный стол. Поэтому браузеры показывают XML-документы «как есть». Можно задать CSS файлы и для XML-документов, но это не рекомендуется.

Для того, чтобы задать формат отображения XML-документов, используются таблицы стилей XSL . XSL - расширяемый язык стилей (Extensible Stylesheet Language) гораздо более богат возможностями, чем CSS. XSL - больше, чем просто таблица стилей.

Один и тот же файл XML можно связать с разными таблицами XSL, в том числе программно.

XSL состоит из 3 частей:

1. XSLT - метода преобразования XML-документов
2. XPath - метода задания частей и путей к элементам XML
3. XSL Formatting Objects - метода форматирования XML-документов

Самая важная часть XSL - это язык преобразований XSLT (XSL Transformation). Он применяется для преобразования XSL-документов в другие типы документов или другие XSL -документы. Часто XSLT используется для преобразования XSL-документа в формат HTML.

Для того, чтобы создать XSLT-документ, выберите в диалоге создания файла XSLT file. VS 2005 создает каркас таблицы стилей. Так как таблица стилей сама по себе является XML-документом, она начинается с декларации XML.

Если вы изучали CSS, то знаете, что для задания стилей используются правила. Правило состоит из селектора и описания стиля в фигурных скобках.

В этот тег вложен шаблон HTML -файла. Комментарий напоминает о том, что туда нужно вставить XSL-элементы.

Создание файлов XSLT рассмотрим на примере. Создайте в папке App_Data файл XML "Quotes.xml"

Хотели как лучше, а получилось как всегда. Виктор Черномырдин Америка - континент, названный так потому, что его открыл Колумб. Жорж Элгози Я прихожу в бешенство от одной мысли о том, сколько бы я всего узнал, если бы не ходил в школу. Джордж Бернард Шоу Многое придумано для того, чтобы не думать. Карел Чапек Если скажешь правду, все равно рано или позно попадешься. Оскар Уайльд Быть ему президентом, если его до той поры не повесят. Марк Твен

Чтобы внести в выходной поток XSLT-преобразования каждый XML-элемент, применяется тег XSL xsl:for-each. Элемент:for-each определяет местоположение элементов в XML-документе и повторяет шаблон для каждого из них.

Данные можно отсортировать с помощью тега xsl:sort, который должен находиться внутри элемента xsl:for-each:

Окончательный вид файла трансформации:

Известные цитаты Цитата Автор

Если хотите увидеть результат преобразования документа в браузере, включите после XML-декларации объявление

,

или выберите в меню XML пункт Show XML Output и определите файл преобразования.

Тот же самый XML-документ можно преобразовать с помощью другого XSL-файла:

Мастера Афоризма

В результате будет выводиться цитаты, разделенные горизонтальной линией.

Файлы определения схемы документа

Согласно современному стандарту, валидный документ должен соответствовать связанному с ним файлу XSD (XML Schema Definition) - файлу определения схемы XML, который определяет конкретный язык, то есть описывает, какие элементы и типы могут появляться в документе. Схемы XSD призваны заменить DTD (Document Type Definition), разница между ними заключается в том, что файлы XSD сами тоже используют синтаксис XML. Схемы XSD позволяют определить, какие теги разрешены, обязательны они или нет, могут ли повторяться в документе и так далее. Таким образом, XML описывает данные, а XSD - структуру этих данных, или метаданные. В терминах программирования, XSD - описание типов, в то время как в XML-файле описаны объекты этих типов. По адресу http://www.w3.org/TR/2003/WD-xmlschema-11-req-20030121/ находится рабочий проект стандарта XSD 1.1.

Файл описания схемы начинается с описания префикса пространства имен, который включается затем во все элементы этого файла. Адрес http://tempuri.org предназначается для задания URI для пространств имен ASP.NET .

Например, это определение задает, что элемент "Author" строкового типа, должен появляться один и только один и раз, и если он не указан, то принимает значение "Пушкин".

Параметр maxOccurs="unbounded" указывает, что элемент может встречаться любое количество раз.

Параметр ref позволяет ссылаться на уже описанный в данном файле глобальный элемент или атрибут, чтобы избежать повторного описания одних и тех же элементов.

1. определить простые и сложные типы.

В XSD есть предопределенные типы - примерно такие же, как в.NET. Во время работы приложения они преобразуются в типы.NET. На их основании можно строить сложные типы, похожие на структуры языков программирования. Сложный тип состоит из последовательности описаний элементов. Определим сложный тип

Тег определяет, что элементы в данном типе должны появляться в заданном порядке. Если бы использовался тег , то элементы могли бы появляться в любом порядке.

Тег похож на структуру с вариантами. Он определяет, что в элементе данног типа должен быть только один из вложенных элементов.

В следующем примере определен простой тип, вложенный в определение элемента MyValue.

1. Добавлять новые группы и группы атрибутов.

В определении сложного типа могут фигурировать атрибуты. Предположим, мы хотим построить схему такого файла:

Атрибуты могут быть только простых типов.

1. Добавлять аннотации.

Аннотации позволяют вставлять описание существующих элементов, таким образом в файл добавляется документация.

Цитаты разных авторов

предназначается для читателей файла, а для обрабатывающих файл программ.

Редактировать XSD-файлы в Visual Studio 2005 можно и через исходный код, и с помощью дизайнера. Для XML-документа можно автоматически сгенерировать соответсвующую ему схему. В окне свойств XML-документа можно задать как файл схемы, так и файл преобразования. В таком случае студия автоматически проверяет файл на соответствие схеме, и даже IntelliSense подставляет теги из этого файла.

Класс XmlReader

С помощью класса XmlReader можно быстрее, чем другими методами, получить данные из XML-документов.

XmlReader - это абстрактный класс. Чтобы начать чтение, в статический метод Create передается объект класса XmlReaderSettings. Эта функция подсчитывает число узлов в документе.

using System.Xml; using System.IO; private int CountNodes(string xmlFile) { int NodesCount=0; XmlReaderSettings settings = new XmlReaderSettings(); settings.IgnoreWhitespace = true; settings.IgnoreComments = true; using (XmlReader reader = XmlReader.Create(xmlFile, settings)) { while (reader.Read()) { if (reader.NodeType == XmlNodeType.Element) { NodesCount++; } } } return NodesCount; }

Класс XmlReader позволяет извлекать из документа классы CLR. Пусть у нас есть меню ресторана.

Напишем функцию, которая посчитает сумму цен и количества калорий в меню.

protected void Page_Load(object sender, EventArgs e) { int ItemsCount = 0; decimal DishesTotal = 0; UInt16 CaloriesTotal = 0; XmlReaderSettings settings = new XmlReaderSettings(); settings.IgnoreWhitespace = true; NameTable nt = new NameTable(); object food = nt.Add("food"); object price = nt.Add("price"); object calories = nt.Add("calories"); settings.NameTable = nt; string MenuFile = Path.Combine(Request.PhysicalApplicationPath, "menu.xml"); using (XmlReader reader = XmlReader.Create(MenuFile, settings)) { while (reader.Read()) { if (reader.NodeType == XmlNodeType.Element && food.Equals(reader.LocalName)) { ItemsCount++; } if (reader.NodeType == XmlNodeType.Element && price.Equals(reader.LocalName)) { DishesTotal += (UInt16)reader.ReadElementContentAsDecimal(); } if (reader.NodeType == XmlNodeType.Element && calories.Equals(reader.LocalName)) { CaloriesTotal += (UInt16)reader.ReadElementContentAsInt(); } } } Response.Write(String.Format("Вы заказали {0} блюда на сумму {1:C}, {2} калорий", ItemsCount, DishesTotal, CaloriesTotal)); }

Класс XPathDocument

Класс обеспечивает чтение и хранение в памяти XML-документов для трансформаций с помощью XSL. По документу можно перемещаться в любом направлении и получать произвольный доступ к любому элементу, используя выражения XPath.

Возьмем XML-документ "Quotes.xml"и файл трансформации XSL "Quotes.xsl". В выходной поток страницы будет направлен результат преобразования XML-документа.

<% XPathDocument doc = new XPathDocument(Server.MapPath("App_Data\\Quotes.xml")); XslCompiledTransform xsl = new XslCompiledTransform(); xsl.Load(Server.MapPath("App_Data\\Quotes.xsl")); xsl.Transform(doc, null, Response.OutputStream); %>

Благодаря тому, что в файле трансформации определены табличные теги, на странице появится таблица с нужной информацией.

Элемент управления XML

Элемент управления XML предоставляет способ преобразовать XML-документ, используя таблицу стилей XSL. Свойство DocumentSource позволяют задать XML-файл, в котором находятся данные, TransformSource - файл трансформации XSLT.

В предыдущем примере того же результата можно достичь, если поставить на странице элемент управления XML.

XMLDataSource

Элемент -источник данных XMLDataSource обеспечивает простой способ подключения XML-документов как источников данных к элементам, отображающим информацию. Также можно задать запрос XPath для того, чтобы отфильтровать данные. Как и SqlDataSource, он позволяет редактировать, удалять, добавлять записи данных. Для этого нужно получить доступ к находящемуся в нем объекту XmlDataDocument с помощью вызова метода GetXmlDocument. После редактирования документ сохраняется с помощью метода Save.

В отличие от табличных данных в СУБД, данные в XML-файлах иерархичны, поэтому XMLDataSource удобно привязывать к иерархичным элементам управления, например Menu.

Синтаксис привязки к данным XML

Так как в приложениях XML-данные используются все чаще и чаще, был введен метод привязки данных, полученных из XMLDataSource.

Эти методы работают так же, как Bind и Eval, которые обсуждались в 7 лекции.

Применим этот синтаксис в элементе DataList, который получает данные из источника данных XmlDataSource:

Заключение

В этой лекции мы рассмотрели работу с данными типа XML. XML предоставляет универсальный способ для описания и обмена структурированной информацией, независимо от приложений и разработчиков. На этом завершили рассмотрение работы с источниками данных.