Chris Lovett
Microsoft Corporation
2000 年 7 月 25 日
编者按：现在您可以下载 .NET 框架 SDK 技术预览 ，其中包括 C# 编译器。请注意，这是一个早期的技术预览，而且下载量很大。
下载 Listeditor.exe 。
上周，在奥兰多举办的 Microsoft Professional Developer's Conference (PDC) 上，我感到兴奋之极。能够站在数千名业内最佳的软件工程师面前，并向他们展示我们在过去的几年内一直忙于开发的内容，是多么令人激动啊！我在演讲的前一夜彻夜未眠。我们随后收到的问题的水平给我留下了深刻的印象，而且我非常感谢那些积极的反馈！
有趣的是，这个新的 .NET 平台是 Microsoft 秘密开发的产品之一，甚至连媒体都未能捕捉到它的身影。他们仍然认为 .NET 只不过是一个空头软件。那些参加过 PDC 的人员了解真实情况。.NET 框架中有大量令人惊奇的创新之处 — 它的开发工作已经持续了几年。我本人现在已用 C # 进行了一年左右的编程，我喜欢它！它无疑是我曾经用过的最高效的编程环境 — 我已经用过已面市的几乎所有的环境。
我们有一个崭新的、完全用 C# (C-sharp) 实现的 XML 系列技术。这包括流级类（例如，XmlReader 和 XmlWriter）；W3C DOM 类（例如，XmlNode、XmlDocument、XmlElement 等）；XPath 类（例如，XmlNavigator）和XSLT 类（包括 XslTransform）。
您将看到有关所有这些资料的大量概述文章和参考资料，因此我不会在此赘述。相反，我决定实现我在 PDC 上许下的诺言，即，将我的 April article 中的 ListEditor 应用程序移植到 C# 上，并使其在这个新的 .NET ASP+ 框架中运行。请参阅 ASP+ 和 C# 源代码。
现在，因为我已经使用数据传输格式 XML，将此应用程序设计为在客户端和服务器之间松散耦合，所以此应用程序的客户端保持不变（除了 .asp 文件名变为 .aspx）。
图 1.
我可以简单地插入一个新的服务器端实现，这一事实进一步例证了为何松散耦合 Web 结构能够工作得那样好。 传递出去的 XML 是我在客户端上编辑的列表，返回的 XML 由小的 XML "updategram" 组成，如下所示：
<updatesschemastamp="8"> <updatetype="modify" location="//item[id='102']" by="clovett" name="description"> <old></old> <new>Fine-grained notification of changes in the tree</new> </update> </updates>
移植到 ASP+
我直接将原始的 ASP JScript? 代码移植到 ASP+ C#。我本可以执行更多的操作（重新设计服务器端代码，以便使用所有新的 .NET Web 服务、ADO+ 等），但是我还是决定不这样做，这是由于我要为您展示从现有的 Web 应用程序插入到新的 .NET 框架中是多么容易。
因为移植工作进展得很顺利，而且 C# 又是强类型语言，所以我在我的原始代码中发现并修复了大量错误。以前，编辑器根本不能处理将数据存储在属性中的列表；现在，这得到了修复。我还修改了 ListEditor，以便它不再允许您以可导致无效 XML 的方式来编辑架构。以前，人们可以通过将假元素名放在架构中来方便地中断 XML。但该新版本相比强壮得多。它还将不再允许您删除必需的 ID 元素。
ASP+ 在我每次更改 C# 时都对其进行编译，以便它完全按照旧的 ASP 模式工作。通常，在您进行了一些更改之后，当 ASP 首次编译页面时，您会看到小小的延迟（1 秒 或 2 秒），但是随后的请求几乎会瞬间完成。
我还发现新的 XML 类中有几个新错误，希望您在使用“技术预览”环节时也会发现它们。幸运的是，这些错误都顺利地排除了。您在代码中将看到对这一影响的 "BUGBUG" 注释。
然后，我决定稍微整理一下我的代码，方法是将 ListEditor 页中的所有实际功能都移到一个名为 "ListEditor" 的新的 C# 类中。该类具有下列公共方法：
public class ListEditor
{
public ListEditor(HttpApplicationState app);
public string GetUserName(HttpRequest Request, HttpResponse Response);
public string GetNextId(string filename, string where);
public string Update(string filename, TextReader updategram);
public string UpdateSchema(string filename, TextReader updategram);
public string Sync(string filename, string timestamp, string xsl);
}
ASP+ 页现在成为委托给该类的所有“皮包骨型”包装程序。例如，save.aspx 页看上去如下所示：
<%@ Page Language="C#" Src="ListEditor.cs" %>
<%@ Import Namespace="System.Collections" %>
<%@ Import Namespace="System.IO" %>
<%@ Import Namespace="System.NewXml" %>
<%@ Assembly Name="System.XML.dll" %>
<%
Response.Expires = -1;
Response.ClearContent();
ListEditor editor = new ListEditor(Application);
Application.Lock();
string result;
try {
result = editor.Save(Server.MapPath(Request.QueryString["file"]),new StreamReader(Request.InputStream));
} catch (Exception e) {
result = editor.FormatException(e);
}
Application.UnLock();
%>
<%=result%>
GetUserName 函数只封装身份验证代码，该代码的外观与原始 ASP 代码基本相同。这次，我提供一种通过将用户名指定为 URL 参数来跳过身份验证的方法。例如：
http://clovett4/listeditor/edit.aspx?file=feedback.xml&user=test
GetNextId 函数返回在将新项插入到列表或架构中时要使用的下一个唯一 ID。此函数是从 nextid.aspx 页调用的：
http://clovett4/listeditor/nextid.aspx?file=feedback.xml&where=/test
此函数的代码看上去如下所示（关键片段以粗体表示）：
public string GetNextId(string file, string where)
{
XmlDocument curdoc = new XmlDocument();
curdoc.Load(file);
XmlNavigator nav = new DocumentNavigator(curdoc);
if (nav.SelectSingle(where)) {
int next = Int32.Parse(nav.GetAttribute("next"))+1;
string value = Int32.Format(next,"d");
nav.SetAttribute("next", value);
curdoc.Save(filename);
return "ok " + value;
}
return "error: node not found";
}
首先，上面的代码加载要被编辑为 XmlDocument 对象（在本例中为 "feedback.xml"）的列表。该 XmlDocument 对象是新的 C# 版本的 World Wide Web Consortium (W3C) Document Object Model 。
接着，该代码用 XmlNavigator 类包装该 XmlDocument 对象。它使用 XPath 表达式来查找包含 next 属性的节点，该属性随后递增。然后，它将文档保存回磁盘中，并将新 ID 返回到客户端。
XmlNavigator
XmlNavigator 是 .NET 框架中一个重要的新类，因此，我想花点时间来介绍它。XMLNavigator 可为任何 XML 树提供“游标”或“迭代程序”，以及下列用于围绕树进行移动的方法：
| • |
MoveToNext 移到下一辈。 |
| • |
MoveToPrevious 移到上一辈。 |
| • |
MoveToParent 在树中上移。 |
| • |
MoveToFirstChild 在树中下移。 |
| • |
MoveToAttribute 移到属性轴中。 |
XmlNavigator 类还可以用如下方法修改树：
| • |
Insert 将新节点插入到树中。 |
| • |
Move 围绕树移动节点。 |
| • |
Remove 将节点从树中删除。 |
| • |
CopyChildren — 有无数人询问过这一方法！ |
XmlNavigator 类还为处理 XPath 表达式提供丰富的支持。在本例中，我们使用了 SelectSingle 函数，它是 MSXML selectSingleNode 方法新的等效托管方法。
XMLNavigator 类还为 XPath 表达式提供其他方法：
| • |
Select 是 MSXML selectNodes 方法的等效方法。 |
| • |
Evaluate 从表达式返回大量字符串结果。 |
| • |
Matches 返回有关当前的代码是否与表达式相匹配的结果。 |
| • |
Compile 对表达式进行编辑，以便您可以反复使用它。 |
例如，
int total = (int)nav.Evaluate("count(/list/item)");
将返回列表中项元素的数量。
现在，您很有可能自言自语道：“这的确是个好东西，但为什么用游标呢？为什么不用这些方法扩展 DOM 呢？”答案很简单。XmlNavigator 类可以定位任何 XML，而不仅仅是导航内存中的 DOM 树。例如，我们有一个可用来定位系统注册表的示例 XmlNavigator 类。因为 DOM 不能进行缩放，所以，用注册表中的所有内存填充内存中的 DOM 树根本不现实。DOM 需要“节点的对象标识” — 这意味着当您每次从 DOM 请求一个节点时，您都应该返回到同一个对象。这使得很难进行虚拟化。XmlNavigator 类解决了此问题 — 而且我们实际上已经通过提供名为 DataDocumentNavigator 的 XmlNavigator 子类使用了它，该子类可以定位存储在 ADO+ 数据集中的关系表、行和列。
XmlNavigator 类的 XPath 支持还允许您为 XslTransform 类提供输入。插入 DataDocumentNavigator 后，您很快就会看到，您现在可以像转换 XmlDocument 对象的内容那样方便地用 XSLT 来转换关系数据。非常棒！
让我们回到 ListEditor。正如我移植这个 ListEditor 时那样，在将您的代码从 DOM 切换到 XmlNavigator 模型时也涉及到一些工作。我发现这很容易做 — 而且，因为可以使用一些方便的方法（例如，CopyChildren），所以，我的代码实际上变小了。
让我们看一下另一个函数。当 updategram 的类型为 type="insert" 时，Update 函数将调用下面的 Insert 函数.
private string Insert(XmlNavigator doc,
XmlNavigator schema,
XmlNavigator update)
{
string id = update.GetAttribute("id");
schema.SelectSingle("//ElementType");
string name = schema.GetAttribute("name");
string idname = "@id";
if (schema.SelectSingle("element[@type='id']"))
idname = "id";
XmlNavigator doc2 = doc.Clone();
string query = "//" + name + "[" + idname + "='" + id + "']";
if (doc2.SelectSingle(query))
return "id " + id + " already in use";
query = update.GetAttribute("before");
TreePosition pos = TreePosition.LastChild;
if (query != null && query != "") {
if (doc.SelectSingle(query))
pos = TreePosition.Before;
}
doc.CopyChildren(pos, update);
return "ok";
}
对于那些看过原始源代码的用户来说，该代码看上去将很熟悉。唯一显著的区别是它使用了 CopyChildren 方法。您还将注意到上面的代码没有插入空白。当您 Save（保存）文档时，新的 XmlDocument 类设置 XML 的格式，以便使其具有可读性。
XmlDocument
让我们再看一段代码 — 这次是一些 DOM 代码。与原始的 ListEditor 一样，该新版本将在一个处于 ASP Application 状态的共享文档中，对更新进行存储。在每次收到更新时，Save.asp 和 SaveSchema.asp 页都附加到这个共享文档。此操作的新 C# 代码如下所示：
private void AppendLog(XmlDocument updates, string schemastamp,
string timestamp)
{
XmlDocument log = this.UpdateLog;
XmlElement logroot = log.DocumentElement;
logroot.SetAttribute("schemastamp",schemastamp);
logroot.SetAttribute("timestamp", timestamp);
foreach (XmlNode update in updates.DocumentElement) {
if (update.NodeType == XmlNodeType.Element) {
XmlElement newnode = log.ImportNode(update, true);
newnode.SetAttribute("timestamp", timestamp);
newnode.SetAttribute("schemastamp", schemastamp);
logroot.AppendChild(newnode);
}
}
}
请注意，新的 XML 文档对象模型被很好地集成到 C# 编程语言中，因此您可以针对 XmlNode 类的子级使用 foreach 语句。另请注意，（正如在 W3C DOM 规范中定义的那样），为了使节点从一个文档对象移到另一个文档对象，您需要使用 ImportNode 方法。
结论
在熟悉了 JavaScript 编程之后，您会很容易想到 C#。我发现自己在最终习惯于编写 "string name = ..." 之前，经常键入 "var name = ... "。除此之外，可以很自然地过渡。
新的 .NET 框架和 C# 都是真实的。不久，我的新的 C# 版本的 ListEditor 就会在各个方面远远超越旧版本。最大的挑战在于如何将其中的代码写得更加简洁、更加工整，如何向其中添加新功能，以及如何令其更多地使用绝佳的新 .NET 框架。
ListEditor 仍然是为少量代码设计的。性能瓶颈实际上是文件系统，因为它在每次发出 ASP+ 请求时都加载、更新和保存 XML 列表。然而，实际上它应当将资料缓存到内存中，或者使用真正的数据库后端。但是，如果您针对一百万个列表进行少量编辑，ListEditor 确实具有明显的优势。
Chris Lovett 是 Microsoft 的 XML 小组的项目经理。