Типизированный объект DataSet. Чтение и запись XML-документов

Внимание! Для работы с лекциями 11, 12 необходимы учебные файлы, которые Вы можете загрузить здесь.

Типизированный объект DataSet. Чтение и запись XML-документов

XML-схемы данных (XSD)

Схемы данных^{1Точный перевод XML Schema Document - <схема документа XML>, однако мы будем в дальнейшем использовать термин "схема данных XML".} XSD (XML Schema Document, XSD) представляют собой альтернативный способ правил построения XML-документов. По сравнению с DTD, схемы обладают более мощными средствами для определения сложных структур данных, обеспечивают более понятный способ описания грамматики языка, способны легко модернизироваться и расширяться. Схема XSD может содержать следующую информацию:

• представление связей между элементами данных, аналогичное связям внешних ключей между таблицами в реляционной базе данных;
• представление уникальных идентификаторов, подобных первичному ключу;
• спецификацию типов данных каждого индивидуального элемента и атрибута в XML-документе.

Для создания схемы данных в Visual Studio .NET в главном меню переходим File \ New \ File и выбираем из списка шаблонов (см. рис. 11.3) XML Schema. Появляется окно с надписью "Чтобы начать, перетащите объекты из окна Server Explorer или Toolbox на рабочую область (область дизайна) или щелкните правой кнопкой" (рис. 11.1):

Рис. 11.1. Создание новой XSD-схемы

Дело в том, что мы находимся в режиме дизайна. Переключаемся в режим кода, для чего нажимаем на кнопку(XML):

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?> 
<xs:schema targetNamespace="http://tempuri.org/XMLSchema.xsd"
   elementFormDefault="qualified"
   xmlns="http://tempuri.org/XMLSchema.xsd"
   xmlns:mstns="http://tempuri.org/XMLSchema.xsd"
   xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
</xs:schema>

Первая строка - это уже знакомое указание на то, что схема представляет собой XML-документ с корневым элементом xs:schema. Префикс xs: предваряет все элементы схемы, указывая на свое пространство имен. Во второй строке располагается длинное, подробное и зачастую совершенно ненужное описание схемы (сравните с аналогичным кодом для HTML-страниц). Для корректной работы вполне достаточно ограничиться следующим представлением:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?> 
<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
</xs:schema>

Впрочем, встроенные средства визуализации студии предполагают наличие этой "шапки", поэтому ее не следует удалять. Создание схемы, описывающей заданный XML-документ в среде Visual Studio .NET - довольно простая задача. Создадим следующий документ XMLEasy.xml:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<TOUR>
	<IDTOUR>1</IDTOUR>
</TOUR>

Переключаемся на вкладку(Data) и видим всего одну запись (рис. 11.2).

Рис. 11.2. Документ XMLEasy.xml в режиме просмотра Data

Создать схему, описывающую этот документ, можно несколькими способами: в главном меню выбрать пункт "XML \ Create Schema" (рис. 11.3, А), в режиме XML в контекстном меню выбрать этот же пункт (рис. 11.3, Б), в режиме Data в контекстном меню выбрать этот пункт (рис. 11.3, В), и, наконец, в режиме Data нажать на кнопку панели инструментов XML (рис. 11.3, Г).

Рис. 11.3. Различные способы создания XSD схемы в среде Visual Studio .NET

В любом случае появляется схема документа в виде таблицы (рис. 11.4). Оставим пока режим Schema и переключимся в режим(XML).

Рис. 11.4. Схема документа. Для наглядности для трех всплывающих подсказок был сделан коллаж

Среда сгенерировала XML-код, описывающий структуру документа:

<?xml version="1.0"?>
<xs:schema id="NewDataSet"
 targetNamespace="http://tempuri.org/XMLEasy.xsd"
 xmlns:mstns="http://tempuri.org/XMLEasy.xsd"
 xmlns="http://tempuri.org/XMLEasy.xsd"
 xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
 xmlns:msdata="urn:schemas-microsoft-com:xml-msdata"
 attributeFormDefault="qualified"
 elementFormDefault="qualified">
<xs:element name="TOUR">
 <xs:complexType>
 <xs:sequence>
 <xs:element name="IDTOUR" type="xs:string"
  minOccurs="0" />
 </xs:sequence>
 </xs:complexType>
 </xs:element>
 <xs:element name="NewDataSet"
  msdata:IsDataSet="true"
  msdata:Locale="ru-RU"
  msdata:EnforceConstraints="False">
 <xs:complexType>
 <xs:choice maxOccurs="unbounded">
 <xs:element ref="TOUR" />
 </xs:choice>
 </xs:complexType>
 </xs:element>
</xs:schema>

Сюда входит также описание, необходимое для дальнейшего манипулирования схемой при помощи объектов ADO .NET. В исходном документе XMLEasy.xml появилась ссылка на схему данных:

<TOUR xmlns="http://tempuri.org/XMLEasy.xsd">

Документ XMLEasy.xsd был автоматически создан в той же самой директории, где находится XMLEasy.xml.

Для того чтобы научиться понимать схемы XSD, вначале следует поработать с описанием данных в чистом виде, без дополнительных элементов. В таблице 11.1 приводится несколько простейших XML-документов и их схем, сформированных без привязки к объектам ADO .NET.

Таблица 11.1. Примеры составления XSD-схем

Содержимое XML-документа	Содержимое XSD-схемы
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <!-- Документ называется XMLEasy.xml --> <TOUR xmlns= "http://tempuri.org/XMLEasy.xsd"> <IDTOUR>1</IDTOUR> </TOUR>	<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?> <!-- Схема называется XMLEasy.xsd --> <xs:schema xmlns:xs= "http://www.w3.org/2001/XMLSchema"> <xs:element name="TOUR"> <xs:complexType> <xs:sequence> <xs:element name="IDTOUR" type="xs:string" /> </xs:sequence> </xs:complexType> </xs:element> </xs:schema>
Описание
В документе XMLEasy.xml элемент TOUR - корневой элемент, содержащий дочерний элемент IDTOUR. Общая схема для корневого элемента имеет следующий вид: <xs:element name="Название_элемента"> <xs:complexType> : Содержимое элемента ... </xs:complexType> </xs:element> Дочерние элементы описываются так: <xs:element name="Название_элемента" type="xs:тип_данных" />
Содержимое XML-документа	Содержимое XSD-схемы
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <!-- Документ называется XMLTour5.xml --> <TABLE xmlns= "http://tempuri.org/XMLTour5.xsd"> <TOUR> <IDTOUR>1</IDTOUR> <NAME>Кипр</NAME> <PRICE>25 000,00р. </PRICE> <INFORMATION>В стоимость двух взрослых путевок входит цена одной детской (до 7лет)</INFORMATION> </TOUR> <TOUR> <IDTOUR>2</IDTOUR> <NAME>Греция</NAME> <PRICE>32 000,00р. </PRICE> <INFORMATION>В августе и сентябре действуют специальные скидки</INFORMATION> </TOUR> <TOUR> <IDTOUR>3</IDTOUR> <NAME>Таиланд</NAME> <PRICE>30 000,00р.</PRICE> <INFORMATION>Не включая стоимость авиабилета</INFORMATION> </TOUR> <TOUR> <IDTOUR>4</IDTOUR> <NAME>Италия</NAME> <PRICE>26 000,00р.</PRICE> <INFORMATION>Завтрак в отеле включен в стоимость путевки</INFORMATION> </TOUR> <TOUR> <IDTOUR>5</IDTOUR> <NAME>Франция</NAME> <PRICE>27 000,00р.</PRICE> <INFORMATION>Дополнительные экскурсии не входят в стоимость путевки</INFORMATION> </TOUR> </TABLE>	<?xml version="1.0"?> <!-- Схема называется XMLTour5.xsd --> <xs:schema xmlns:xs= "http://www.w3.org/2001/XMLSchema"> <xs:element name="TABLE"> <xs:complexType> <xs:choice maxOccurs= "unbounded"> <xs:element name="TOUR"> <xs:complexType> <xs:sequence> <xs:element name= "IDTOUR" type= "xs:string" /> <xs:element name= "NAME" type="xs:string" /> <xs:element name="PRICE" type="xs:string" /> <xs:element name="INFORMATION" type="xs:string" /> </xs:sequence> </xs:complexType> </xs:element> </xs:choice> </xs:complexType> </xs:element> </xs:schema>
Описание
Корневой элемент TABLE содержит элемент TOUR, состоящий, в свою очередь, из группы дочерних элементов. Элемент choice определяет выбор других элементов, причем значение "unbounded" (неограниченно) атрибута maxOccurs указывает на возможность неограниченного наличия групп TOUR. <xs:element name= "TABLE" > <xs:complexType> <xs:choice maxOccurs= "unbounded"> <xs:element name="TOUR"> <xs:complexType> : : </xs:complexType> </xs:element> </xs:choice> </xs:complexType> </xs:element>
Содержимое XML-документа	Содержимое XSD-схемы
<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?> <!-- Документ называется XMLTour6.xml --> <TABLE xmlns= "http://tempuri.org/XMLTour5.xsd"> <TOUR> <IDTOUR>1</IDTOUR> <NAME>Кипр</NAME> <PRICE>25 000,00р. </PRICE> <CLOSED>1</CLOSED> <INFORMATION>В стоимость двух взрослых путевок входит цена одной детской (до 7лет)</INFORMATION> </TOUR> </TABLE>	<?xml version="1.0" ?> <xs:schema xmlns:xs= "http://www.w3.org/2001/XMLSchema"> <xs:element name="TABLE"> <xs:complexType> <xs:choice maxOccurs="unbounded"> <xs:element name="TOUR"> <xs:complexType> <xs:sequence> <xs:element name="IDTOUR" type="xs:int" /> <xs:element name="NAME" type="xs:string" /> <xs:element name="PRICE" type="xs:string" /> <xs:element name="CLOSED" type="xs:boolean"/> <xs:element name="INFORMATION" type="xs:string" /> </xs:sequence> </xs:complexType> </xs:element> </xs:choice> </xs:complexType> </xs:element> </xs:schema> Рис. 11.5. Типы данных схемы XSD
Описание
Для элемента IDTOUR был установлен тип данных int, для элемента CLOSED - тип boolean, для остальных - по умолчанию тип string. Изменять тип данных можно непосредственно в режиме XML-схемы данных, но более удобно - в режиме Schema (в данном случае режим будет называться DataSet ) выбирать тип данных из выпадающего списка (рис. 11.5):

В программном обеспечении к курсу вы найдете все файлы этой таблицы в папке XSD (Code\Glava5\ XSD).

Задание типа данных в XML-документе (последний пример - табл. 11.1) - один из способов ограничения содержимого. Для ограничения значения заданного типа применяются дополнительные атрибуты. В следующем фрагменте схемы значение элемента PRICE должно быть в пределах от 50 до 100:

<xs:element name="PRICE" >
	<xs:simpleType>
		<xs:restriction base="xs:int" >
		<xs:minInclusive value="50"/ >
		<xs:maxInclusive value="100"/ >
		</xs:restriction>
	</xs:simpleType>
</xs:element>

Для ограничения XML-документа некоторыми фиксированными значениями используется следующая конструкция:

<xs:element name="NAME" >
	<xs:simpleType>
		<xs:restriction base="xs:string" >
		<xs:enumeration value="Кипр"/ >
		<xs:enumeration value="Греция"/ >
		<xs:enumeration value="Таиланд"/ >
		<xs:enumeration value="Италия"/ >
		<xs:enumeration value="Франция"/ >
		</xs:restriction>
	</xs:simpleType>
</xs:element>

Здесь элемент NAME может принимать только одно фиксированное значение из пяти названий стран.

Разработка XSD-схемы представляет собой довольно кропотливую работу. Визуальные средства среды Visual Studio .NET значительно облегчают эту задачу. Для освоения основных концепций желательно изучить несколько схем XML-документов, созданных автоматически. В таблицах 11.2-11.4 приводится описание основных элементов и атрибутов, которые при этом можно встретить.