浅谈如何使用.NET存储XML数据

XML Bulk Load和Updategrams，这两种客户端技术使用带有注解的大纲指定XML文档内容和 数据库的表之间的映射；OpenXML是一种服务器端技术，它允许你在XML文档上定义关系视图， 有了OpenXML的关系视图，你就能使用T-SQL代码查询XML文档中的数据并把结果存储在你的SQL Server数据库中。

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这三种技术中的每一种都是为特定的目的设计的。XML Bulk Load把来自 很大的XML文档的数据存储在SQL Server中；Updategrams执行SQL Server数据的优化更新（优 化更新是没有锁（lock）的更新，在这种更新中系统检测是否有其它用户在原来读取数据后改 变了它）；OpenXML提供了人们熟悉的XML数据关系访问方法。

在这三种技术中，OpenXML是最灵活的，因为它提供了一个编程模型（T-SQL）， 在把XML数据存储在SQL Server数据库之前，你可以使用这种编程模型在XML数据上编写业务规 则或执行计算逻辑。但是，由于OpenXML是一种基于服务器的技术，如果你频繁的使用它或者有 大量的文档，它会降低SQL Server的性能。不过，如果你采用了微软.NET框架组件，你就可以 使用ADO.NET的数据集绕开这些性能和可伸缩性方面的限制，ADO.NET数据集赋予你一个强大的 技术--为把XML数据存储在SQL Server包含了一个完整的编程模型。

数据集、数据表和XML映射

你可以使用数据集简单地从SQL Server中生成XML查询结果。通过提供一种可以在客户端和 中间层计算机上使用的关系数据缓存（cache），数据集能够载入和维护多种数据源（包括SQL Server、其它的关系型数据库和XML）中的数据。

当你从XML文档中载入一个数据集的时候，该数据集必须把存储在层次XML表现 （representation）中的数据映射成数据集的关系表现。例如，如果你的XML文档包含一个 Order元素列表，而它又有一个作为子元素的嵌套的LineItem元素，那么通常这个文档被映射成 关系表现中的Orders和LineItems数据表。这种映射的目的与OpenXML使用Xpath查询构造XML文 档上的关系视图的方法的目的是一样的。但是与使用Xpath规范不同，数据集有自己的映射数据 的方式。

数据集使用XML大纲定义（XSD）大纲把数据从XML文档映射到数据集的关系数据缓存中。数 据集为你提供了指定映射XML数据的大纲的两种方法。首先，你可以引用一个定义了XML文档中 使用的元素，属性和关系的XSD大纲。另一种方法是，你可以直接从文档的结构中推理大纲。换 句话说，数据集可以通过检查XML文档的结构和内容建立大纲。

当你引用XSD大纲的时候，数据集使用这个大纲中定义的元素、属性与元素之间的关系来构 造关系数据缓存中的数据表、数据列和数据关系，你可以使用这个数据缓存存储被映射的XML数 据。我谈到关系数据缓存中的结构或大纲的时候，一般把它称为数据缓存的形式。当数据集处 理大纲的时候，它会应用一组规则，这种规则与映射大纲中没有指定注解时Updategrams 和XML Bulk Load使用的默认映射规则相似，数据集使用这种规则建立数据集用于存储被映射的XML数 据的表。数据集的映射规则概述如下：

◆复合元素--即包含其它元素或属性的元素--被映射成表。

◆属性和简单值（simple-valued）子元素--只包含数据，不包含其它元素或属性的元素-- 被映射成列。

◆数据类型从XSD类型映射为.NET类型。　

推理（Inference）是一种快速、方便的把XML文档载入数据集的方法。表、列和关系都是" 自我测量"（introspection）自动建立的，"自我测量"是数据集检查XML文档的结构和内容的过 程。尽管使用推理明显减少了你的编程负担，但是它也给你的实现带来了不可预测性，因为对 XML文档的很小的改动可能引起数据集建立不同形式的表。这些形式的改变可能引起你的应用程 序意外中断。因此，我推荐你一般为应用程序引用一个大纲，建立原型的时候限制推理的使用 。

现在让我们看一看如何使用大纲建立一个可用于更新SQL Server数据库的客户端数据集数据 缓存的例子。 

映射XML订单

假定你在编写一个接受用户订单的应用程序，订单是XML格式的，它的XSD 大纲如图1定义。该大纲定义了三种复合类型，分别提供订单的客户数据、订单数据和线性数据 项。一个顶层Customer元素定义了XML文档的根。这个封闭的系统定义了元素之间的关系： Order元素包含了一个LineItem元素，Customer元素包含一个Order元素。图2显示了符合图1定 义的大纲的一个XML文档实例。

图1：XSD大纲

＜?xml version="1.0" encoding="utf-8"?＞
＜xs:schema targetNamespace="urn:Sep2003Example" elementFormDefault="qualified"
xmlns="urn:Sep2003Example"
xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema";＞ 
　＜xs:complexType name="OrderType"＞
　＜xs:sequence＞
＜xs:element name="OrderID" type="xs:integer" /＞
＜xs:element name="LineItem" type="LineItemType" /＞
　＜/xs:sequence＞
＜/xs:complexType＞
＜ xs:complexType name="LineItemType"＞
　＜xs:sequence＞
＜xs:element name="ProductID" type="xs:int" /＞
＜xs:element name="Quantity" type="xs:int" / ＞
＜xs:element name="UnitPrice" type="xs:decimal" /＞
　＜/xs:sequence＞
＜/xs:complexType＞
＜xs:complexType name="CustomerType"＞
　＜xs:sequence＞ 
＜xs:element name="CustomerID" type="xs:string" /＞
＜xs:element name="Order" type="OrderType" /＞
　＜/xs:sequence＞
＜/xs:complexType＞
＜xs:element name="Customer" type="CustomerType"＞
＜/xs:element＞
＜/xs:schema＞

图2：一个XML文档示例

＜?xml version="1.0" ?＞
　＜Customer xmlns="urn:Sep2003Example"＞
＜ CustomerID＞ALFKI＜/CustomerID＞
＜PO＞9572658＜/PO＞
＜Address＞
＜Street ＞One Main Street＜/Street＞
＜City＞Anywhere＜/City＞
＜State＞NJ＜/State＞ 
＜Zip＞08080＜/Zip＞ ＜/Address＞
＜Order＞
　＜OrderID＞10966＜/OrderID ＞
　＜LineItem＞
＜ProductID＞37＜/ProductID＞
＜UnitPrice＞26.50 ＜/UnitPrice＞
＜Quantity＞8＜/Quantity＞
＜Description＞Gravad lax ＜/Description＞
　＜/LineItem＞
　＜LineItem＞
＜ProductID＞56 ＜/ProductID＞
＜UnitPrice＞38.00＜/UnitPrice＞
＜Quantity＞12＜/Quantity＞ 
＜Description＞Gnocchi di nonna Alice＜/Description＞
　＜/LineItem＞
＜/Order＞
　＜/Customer＞

列表1中显示的C#代码使用ReadXmlSchema方法把图1中的大纲载入一个叫作orderDS的数据集 中。ReadXmlSchema建立了三个数据表，它们分别与大纲中定义的Customer、Order和LineItem 元素对应。因此你可以验证这个大纲在关系数据缓存中建立了预期的表，printDSShape方法把 每个表的名称写到控制台上，后面跟着列的列表和每列的数据类型。

列表1: 建立关系数据缓存的C#代码

using System;
using System.Collections;
using System.Data;
using System.Data.SqlClient;
using System.Xml;


public class XMLMap
{
public static void Main()
{// 建立数据集和读取大纲
DataSet orderDS = new DataSet ("CustOrder");
orderDS.ReadXmlSchema("CustOrderLitem.xsd");

// 打印数据集的形式
printDSShape(orderDS);

// 把一个XML格式的订单读入数据集 
orderDS.ReadXml ("Order.xml",System.Data.XmlReadMode.IgnoreSchema);

// 打印数据集中的数据
printDSData(orderDS);

// 此处插入业务规则和数据库更新逻辑
}

private static void printDSShape(DataSet ds)
{
foreach (DataTable dt in ds.Tables)
{
Console.WriteLine("{0}",dt.TableName);

// 打印列的名称和类型
foreach (DataColumn dc in dt.Columns) 
Console.WriteLine("\t{0}\t{1}",dc.ColumnName,dc.DataType.ToString());
} }

private static void printDSData(DataSet ds)
{
foreach (DataTable dt in ds.Tables)
{Console.WriteLine("\n{0}:", dt.TableName);


// 打印列的头
foreach (DataColumn dc in dt.Columns)
Console.Write("{0} \t",dc.ColumnName);
Console.WriteLine("");

// 输出数据
foreach (DataRow dr in dt.Rows)
{
foreach(DataColumn dc in dt.Columns)
System.Console.Write("{0}\t",dr[dc]);
System.Console.WriteLine ("");
}}}}

仔细查看一下列的名称。尽管大纲中没有指定Customer_Id和Order_Id列，但是它们还是出 现在数据表中。ReadXmlSchema给数据集自动添加这些列。数据集把这些列用作外部键 （foreign key），以模拟Customer元素与它的Order元素之间、Order元素与它的LineItem元素 之间的关系。因为典型情况下XML使用嵌套的关系代替了外部键，所以数据集自动生成自己的主 键、数据表之间的外部键，并把它们存储在这些列中。

请同时仔细查看图3中的数据类型--数据集已经把来自XML大纲数据类型的数据类型映射为对 应的.NET数据类型。当你把XML文档载入数据集的时候，该数据集把来自XML的每一个值转换为 对应的.NET类型。

图3：生成的数据类型和记录

Customer
CustomerID System.String
Customer_Id System.Int32


Order
OrderID System.Int64
Order_Id System.Int32
Customer_Id System.Int32


LineItem
ProductID System.Int32
Quantity System.Int32
UnitPrice System.Decimal
Order_Id System.Int32


Customer:
CustomerID Customer_Id
ALFKI 0


Order:
OrderID Order_Id Customer_Id
10966 0 0


LineItem:
ProductID Quantity UnitPrice Order_Id
37 8 26.5 0
56 12 38 0

把大纲载入数据集之后，为了完成关系映射，你需要做的所有事情就是把XML数据载入该数 据集。列表1的ReadXml方法打开叫作Order.xml的文件，该文件如图2所示。接着，它把文件中 的数据读取到你刚才读取大纲建立的数据集中的数据表里。你的XML订单现在可以通过数据集访 问了。

为了演示如何访问数据集中的数据，列表1的printDSData方法在数据表中导航，对于每张表 ，都显示列的名称，紧接着显示这张表的所有的行。图3显示为ReadXmlSchema方法给数据集添 加的Customer_Id和Order_Id列自动生成了值。

请注意，Order.xml出现的三个元素--PO、Address和Description--没有映射到数据表中。 这些数据被忽略了，因为你提供给数据集的大纲没有包含这些元素，当数据集建立关系数据缓 存的外形并载入XML数据的时候，它简单地忽略了没有在大纲中描述的数据。即使在你从客户那 儿接收到的XML订单中包含了没有预料到的额外数据，这种简便特性也可以让你的代码正常地工 作。

建立使用数据缓存的应用程序

现在你已经知道如何使用数据集为XML数据建立关系数据缓存了，你可以应用这种技术来实 现一个执行业务逻辑并更新SQL Server的应用程序。当你使用数据集编程模型的时候实现业务 逻辑相对直接。ADO.NET为你提供了更新SQL Server中数据的几种选择，包括使用数据适配器、 编写自己的查询，以及执行存储过程。数据集使把XML数据映射成关系模型很容易，剩余的事情 是你的了。

当前标题：浅谈如何使用.NET存储XML数据
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