LINQ之路18：LINQ to XML之导航和查询

短命女 2021-12-21 01:51 292阅读 0赞

正如我们期望的那样，XNode和XContainer类定义了用于遍历X-DOM tree的方法和属性。但是和传统的DOM不同，这些方法并不返回IList<T>集合，而是返回单个值或者实现了IEnumerable<T>的sequence（这样我们就可以对其创建LINQ查询了）。本篇我们会讲述X-DOM的各种导航方法。

### 子节点导航/Child Node Navigation ###

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 返回类型 </td> 
 <td> 成员 </td> 
 <td> 目标对象 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> XNode </td> 
 <td> FirstNode { get; } </td> 
 <td> XContainer </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> LastNode { get; } </td> 
 <td> XContainer </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> IEnumerable&lt;XNode&gt; </td> 
 <td> Nodes() </td> 
 <td> XContainer* </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> DescendantNodes() </td> 
 <td> XContainer* </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> DescendantNodesAndSelf() </td> 
 <td> XElement* </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> XElement </td> 
 <td> Element (XName) </td> 
 <td> XContainer </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> IEnumerable&lt;XElement&gt; </td> 
 <td> Elements() </td> 
 <td> XContainer* </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> Elements (XName) </td> 
 <td> XContainer* </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> Descendants() </td> 
 <td> XContainer* </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> Descendants (XName) </td> 
 <td> XContainer* </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> DescendantsAndSelf() </td> 
 <td> XElement* </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> DescendantsAndSelf (XName) </td> 
 <td> XElement* </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> bool </td> 
 <td> HasElements { get; } </td> 
 <td> XElement </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

在目标对象列标记了\*的函数同样可以应用于该目标对象sequence（本系列LINQ to XML博客中其他表格也一样）。例如，我们可以对一个XContainer或XContainer sequence调用Nodes()函数。作用于sequence的函数会把针对其中每个元素所得的结果连接起来。之所以可以这样工作，是因为定义在System.Xml.Linq中的扩展方法，即前面提到的补充查询运算符。

#### FirstNode, LastNode, 和Nodes ####

FirstNode和LastNode可以让我们直接访问第一个和最后一个子节点；Nodes返回所有的子节点到一个sequence中。所有三个方法都只返回直接的后代节点。

示例如下：

var bench = new XElement("bench",
 new XElement("toolbox",
 new XElement("handtool", "Hammer"),
 new XElement("handtool", "Rasp")
 ),
 new XElement("toolbox",
 new XElement("handtool", "Saw"),
 new XElement("powertool", "Nailgun")
 ),
 new XComment("Be careful with the nailgun")
 );
 
 foreach (XNode node in bench.Nodes())
 Console.WriteLine(node.ToString(SaveOptions.DisableFormatting));
 
 //输出如下：
 <toolbox><handtool>Hammer</handtool><handtool>Rasp</handtool></toolbox>
 <toolbox><handtool>Saw</handtool><powertool>Nailgun</powertool></toolbox>

#### 检索元素 ####

Elements方法仅返回XElement类型的子节点：

foreach (XElement e in bench.Elements())
                    Console.WriteLine(e.Name + "=" + e.Value);
    
    // 输出：
                toolbox=HammerRasp
                toolbox=SawNailgun

下面的LINQ查询查找包含”Nailgun”的toolbox：

IEnumerable<string> query =
 from toolbox in bench.Elements()
 where toolbox.Elements().Any (tool => tool.Value == "Nailgun")
 select toolbox.Value;
 
 RESULT: { "SawNailgun" }

下面的示例使用一个SelectMany查询来检索hand tools：

IEnumerable<string> query =
 from toolbox in bench.Elements()
 from tool in toolbox.Elements()
 where tool.Name == "handtool"
 select tool.Value;
 
 RESULT: { "Hammer", "Rasp", "Saw" }

Elements方法等价于在Nodes上的一个LINQ查询，比如前一个示例中的Elements方法也可以用如下查询实现：

from toolbox in bench.Nodes().OfType<XElement>()
 where ...

Elements也可以只返回给定名字的elements，如：

int x = bench.Elements ("toolbox").Count(); // 2
    // 等价于
                int x = bench.Elements().Where (e => e.Name == "toolbox").Count(); // 2

IEnumerable<XContainer>也定义了名为Elements的扩展方法，这让我们可以对一个element sequence调用Elements方法。所以，上面检索hand tools的SelectMany查询可以重写为如下形式：

IEnumerable<string> query =
 from tool in bench.Elements("toolbox").Elements("handtool")
 select tool.Value;

第一个Elements方法绑定到XContainer的实例方法，而第二个则会调用IEnumerable<XContainer>中的扩展方法。

#### 检索单个元素 ####

单数形式的Element方法返回匹配给定名称的第一个元素。Element对于单个元素的导航非常有用，示例如下：

XElement settings = XElement.Load("databaseSettings.xml");
    string cs = settings.Element("database").Element("connectString").Value;

Element等价于在Elements()之后应用LINQ的FirstOrDefault查询运算符（指定一个name匹配条件）。如果查询的元素不存在，Element返回null。

如果xyz元素不存在，Element("xyz").Value会抛出空引用异常。如果我们希望得到一个null值而不是异常，则可以把XElement转为一个string，而不是查询它的Value属性：

string xyz = (string)settings.Element("xyz");

这种方法之所以可行，是因为XElement定义了显示的到string类型的转换，为的就是这个目的。如果element存在，(string)element返回其Value属性，否则，返回null。

#### 递归函数 ####

XContainer还提供了Descendants和DescendantNodes方法，用来递归地返回child elements或nodes，即所有的后代elements或nodes。Descendants可选的接受一个element名称。

回到我们前面的例子，我们可以使用Descendants来找到所有的hand tools：

Console.WriteLine(bench.Descendants("handtool").Count()); // 3

调用Descendants方法时，符合条件的parent和leaf nodes都会被包含进来， 如下所示：

foreach (XNode node in bench.DescendantNodes())
 Console.WriteLine(node.ToString(SaveOptions.DisableFormatting));
 
 // 结果如下:
 <toolbox><handtool>Hammer</handtool><handtool>Rasp</handtool></toolbox>
 <handtool>Hammer</handtool>
 Hammer
 <handtool>Rasp</handtool>
 Rasp
 <toolbox><handtool>Saw</handtool><powertool>Nailgun</powertool></toolbox>
 <handtool>Saw</handtool>
 Saw
 <powertool>Nailgun</powertool>
 Nailgun

下面的查询会检索出所有包含”careful”的XML注释，而不管该注释位于X-DOM之内的任何位置：

IEnumerable<string> query =
 from c in bench.DescendantNodes().OfType<XComment>()
 where c.Value.Contains("careful")
 orderby c.Value
 select c.Value;

### 父节点导航/Parent Navigation ###

所有的XNodes都为父节点导航提供了Parent属性和AncestorXXX方法。一个Parent/父节点总是一个XElement：

如果x是一个XElement，下面的语句总是输出true：

foreach (XNode child in x.Nodes())
                    Console.WriteLine(child.Parent == x);

但如果x是一个XDocument，行为则有所不同。XDocument的特殊性在于：它可以有children，但它永远都不会成为其他node的parent！要存取XDocument，我们必须使用Document属性，它对X-DOM tree中的任意对象都有效。

Ancestors返回一个sequence，它的第一个element是Parent节点，下一个节点是Parent.Parent，依次类推，直到根节点。

我们可以通过如下的LINQ查询来得到根节点：AncestorsAndSelf().Last()。

另一种得到根节点的方法是调用Document.Root，当然这种方法只能在XDocument对象存在的情况下使用。

### 兄弟节点导航/Peer Node Navigation ###

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 返回类型 </td> 
 <td> 成员 </td> 
 <td> 目标对象 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> bool </td> 
 <td> IsBefore (XNode node) </td> 
 <td> XNode </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> IsAfter (XNode node) </td> 
 <td> XNode </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> XNode </td> 
 <td> PreviousNode { get; } </td> 
 <td> XNode </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> NextNode { get; } </td> 
 <td> XNode </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> IEnumerable&lt;XNode&gt; </td> 
 <td> NodesBeforeSelf() </td> 
 <td> XNode </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> &nbsp; </td> 
 <td> NodesAfterSelf() </td> 
 <td> XNode </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> IEnumerable&lt;XElement&gt; </td> 
 <td> ElementsBeforeSelf() </td> 
 <td> XNode </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> ElementsBeforeSelf (XName name) </td> 
 <td> XNode </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> ElementsAfterSelf() </td> 
 <td> XNode </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> ElementsAfterSelf (XName name) </td> 
 <td> XNode </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

对于PreviousNode和NextNode(还有FirstNode/LastNode)，我们可以像一个链表/linked list那样来遍历节点。实际上，nodes再内部实现时就是存放在链表中。XNode在内部使用的是单向链表，所以调用PreviousNode的性能不会很好。

XElement e = new XElement("customers",
 new XElement("customer", "Tom"),
 new XElement("customer", "Dick"),
 new XElement("customer", "Harry"),
 new XElement("customer", "Mary"),
 new XElement("customer", "Jay"));
 Console.WriteLine(e.ToString());
 
 XElement current = e.Elements().Single(x => x.Value == "Harry");
 bool flag1 = current.IsBefore(e.FirstNode); // false
 bool flag2 = current.IsAfter(e.FirstNode); // true
 XNode pNode = current.PreviousNode; // <customer>Dick</customer>
 XNode nNode = current.NextNode; // <customer>Mary</customer>
 var query = current.NodesBeforeSelf(); // <customer>Tom</customer> & <customer>Dick</customer>

对于其他方法就不再详细讨论了，方法名称就说明了一切。记得Node和Element的区别就行！

### 属性导航/Attribute Navigation ###

此外，XAttribute还定义了PreviousAttribute、NextAttribute和Parent属性。

带有一个name参数的Attributes方法返回一个sequence，其中会包含零个或一个元素，因为一个XML中的XElement不能拥有相同名字的attributes。

下一篇会和大家讨论X-DOM的更新技术

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**系列博客导航：**

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[LINQ之路 1：LINQ介绍][LINQ_1_LINQ]

[LINQ之路 2：C\# 3.0的语言功能（上）][LINQ_2_C_ 3.0]

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[LINQ之路14：LINQ Operators之排序和分组(Ordering and Grouping)][LINQ_14_LINQ Operators_Ordering and Grouping]

[LINQ之路15：LINQ Operators之元素运算符、集合方法、量词方法][LINQ_15_LINQ Operators]

[LINQ之路16：LINQ Operators之集合运算符、Zip操作符、转换方法、生成器方法][LINQ_16_LINQ Operators_Zip]

[LINQ之路17：LINQ to XML之X-DOM介绍][LINQ_17_LINQ to XML_X-DOM]

[LINQ之路18：LINQ to XML之导航和查询][LINQ_18_LINQ to XML]

[LINQ之路19：LINQ to XML之X-DOM更新、和Value属性交互][LINQ_19_LINQ to XML_X-DOM_Value]

[LINQ之路20：LINQ to XML之Documents、Declarations和Namespaces][LINQ_20_LINQ to XML_Documents_Declarations_Namespaces]

[LINQ之路21：LINQ to XML之生成X-DOM（Projecting）][LINQ_21_LINQ to XML_X-DOM_Projecting]

[LINQ之路系列博客后记][LINQ 1]

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[LINQ]: http://www.cnblogs.com/lifepoem/archive/2011/12/16/2288017.html
[LINQ_1_LINQ]: http://www.cnblogs.com/lifepoem/archive/2011/10/25/2223765.html
[LINQ_2_C_ 3.0]: http://www.cnblogs.com/lifepoem/archive/2011/10/26/2225054.html
[LINQ_3_C_ 3.0]: http://www.cnblogs.com/lifepoem/archive/2011/10/26/2225086.html
[LINQ_ 4_LINQ]: http://www.cnblogs.com/lifepoem/archive/2011/10/27/2226556.html
[LINQ_ 5_LINQ]: http://www.cnblogs.com/lifepoem/archive/2011/10/28/2227735.html
[LINQ_ 6_Deferred Execution]: http://www.cnblogs.com/lifepoem/archive/2011/10/29/2228589.html
[LINQ_ 7]: http://www.cnblogs.com/lifepoem/archive/2011/10/31/2230175.html
[LINQ_ 8_Interpreted Queries]: http://www.cnblogs.com/lifepoem/archive/2011/11/07/2238978.html
[LINQ_ 9_LINQ to SQL _ Entity Framework]: http://www.cnblogs.com/lifepoem/archive/2011/11/10/2244386.html
[LINQ_10_LINQ to SQL _ Entity Framework]: http://www.cnblogs.com/lifepoem/archive/2011/11/15/2249303.html
[LINQ_11_LINQ Operators_Filtering]: http://www.cnblogs.com/lifepoem/archive/2011/11/16/2250676.html
[LINQ_12_LINQ Operators_Projecting]: http://www.cnblogs.com/lifepoem/archive/2011/11/18/2253579.html
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[LINQ_14_LINQ Operators_Ordering and Grouping]: http://www.cnblogs.com/lifepoem/archive/2011/11/25/2262646.html
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[LINQ_19_LINQ to XML_X-DOM_Value]: http://www.cnblogs.com/lifepoem/archive/2011/12/09/2281577.html
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