LINQ之路21：LINQ to XML之生成X-DOM（Projecting）
到目前为止，我们已经讨论了如何使用LINQ从一个X-DOM中获取数据。其实，我们同样可以使用LINQ查询来生成一个X-DOM。数据源可以是支持LINQ查询的任何数据，比如：
- LINQ to SQL或 Entity Framework查询
- 本地集合
- 另外一个X-DOM
不管是何种数据源，使用LINQ来产生X-DOM的策略都是一样的：首先写出产生目标X-DOM的函数式构造表达式，然后针对该表达式创建LINQ查询。
比如，假设我们想从数据库中获取customers并产生如下XML：
<customers>
<customer id="1">
<name>Sue</name>
<buys>3</buys>
</customer>
...
</customers>
我们首先为X-DOM写出函数式构造表达式（这里用简单的字符串值）：
var customers =
new XElement("customers",
new XElement("customer", new XAttribute("id", 1),
new XElement("name", "Sue"),
new XElement("buys", 3)
)
);
然后我们我们把它放入数据转换之中，创建出针对该表达式的LINQ查询：
var customers =
new XElement("customers",
from c in dataContext.Customers
select
new XElement("customer", new XAttribute("id", c.ID),
new XElement("name", c.Name),
new XElement("buys", c.Purchases.Count)
)
);
这里是其结果XML：
<customers>
<customer id="1">
<name>Tom</name>
<buys>3</buys>
</customer>
<customer id="2">
<name>Harry</name>
<buys>2</buys>
</customer>
...
</customers>
通过把上面查询的创建分成两步，我们可以更清楚地理解它的工作方式：
第一步：
// 创建一个普通的LINQ to SQL查询，产生一个XElement sequence
IEnumerable<XElement> sqlQuery =
from c in dataContext.Customers
select
new XElement("customer", new XAttribute("id", c.ID),
new XElement("name", c.Name),
new XElement("buys", c.Purchases.Count)
);
第二步：
// 创建根元素customers
var customers = new XElement("customers", sqlQuery);
唯一不同寻常的事情是内容参数sqlQuery，它不是一个简单的XElement，而是IQueryable<XElement>（实现了IEnumerable<XElement>）。还记得X-DOM处理XML内容的过程吗？记住，它会自动遍历实现了IEnumerable的集合。所以，每个XElement都被作为一个子节点被添加到customers元素下。
排除空元素
假如在上面的例子中，我们还想把customer最新的大额purchase包含进来，那么我们可以创建如下查询：
var customers =
new XElement("customers",
from c in dataContext.Customers
let lastBigBuy = (from p in c.Purchases // 子查询获取最新的大额订单
where p.Price > 1000
orderby p.Date descending
select p).FirstOrDefault()
select
new XElement("customer", new XAttribute("id", c.ID),
new XElement("name", c.Name),
new XElement("buys", c.Purchases.Count),
new XElement("lastBigBuy",
new XElement("description",
lastBigBuy == null ? null : lastBigBuy.Description),
new XElement("price",
lastBigBuy == null ? 0m : lastBigBuy.Price)
)
)
);
当customer没有大额订单时，上面的查询会产生空的lastBigBuy元素。其实在这种情况下，更好的解决方案是完全忽略lastBigBuy节点。我们可以通过把lastBigBuy元素的构造函数包装在条件运算符中来实现这一目的：
select
new XElement ("customer", new XAttribute ("id", c.ID),
new XElement ("name", c.Name),
new XElement ("buys", c.Purchases.Count),
lastBigBuy == null ? null :
new XElement ("lastBigBuy",
new XElement ("description", lastBigBuy.Description),
new XElement ("price", lastBigBuy.Price)
)
)
对于没有lastBigBuy的customers，查询会产生null而不是空的XElement。这正是我们想要的，因为null会被X-DOM简单的忽略掉。
Stream类型元素
如果我们仅是为了保存(或调用ToString)的目的来产生X-DOM，那么我们可以通过XStreamingElement来改善内存的使用效率。一个XStreamingElement相当于XElement的简化版本，并且它对子节点应用延迟加载语义。
使用它时，简单的把外层XElements替换成XStreamingElements即可：
var customers =
new XStreamingElement("customers",
from c in dataContext.Customers
select
new XStreamingElement("customer", new XAttribute("id", c.ID),
new XElement("name", c.Name),
new XElement("buys", c.Purchases.Count)
)
);
customers.Save("data.xml");
直到我们调用Save、ToString或WriteTo方法时，传入XStreamingElement构造函数的查询才会真正被执行。这样就避免了立即把整个X-DOM装载到内存之中。当然另一方面，如果我们多次调用Save，查询也会被重复执行。还有，我们不能遍历XStreamingElement的子节点，它没有提供诸如Elements或Attributes之类的成员。
XStreamingElement不是从XObject（或是其它类）继承而来，它仅有的成员除了Save、ToString和 WriteTo，就是Add方法了，Add方法用于向它添加子节点等内容。
转换X-DOM
我们可以对现有的X-DOM进行转换。比如，C#编译器和Visual Studio为了描述一个项目，会创建相应的XML文件，该文件会类似以下格式：
<Project DefaultTargets="Build" xmlns="http://schemas.microsoft.com/dev...>"
<PropertyGroup>
<Platform Condition=" '$(Platform)' == '' ">AnyCPU</Platform>
<ProductVersion>9.0.11209</ProductVersion>
...
</PropertyGroup>
<ItemGroup>
<Compile Include="ObjectGraph.cs" />
<Compile Include="Program.cs" />
<Compile Include="Properties\AssemblyInfo.cs" />
<Compile Include="Tests\Aggregation.cs" />
<Compile Include="Tests\Advanced\RecursiveXml.cs" />
</ItemGroup>
<ItemGroup>
...
</ItemGroup>
...
</Project>
假如我们现在相对该XML文件进行简化，创建一个只包含相关文件的Report，如下所示：
<ProjectReport>
<File>ObjectGraph.cs</File>
<File>Program.cs</File>
<File>Properties\AssemblyInfo.cs</File>
<File>Tests\Aggregation.cs</File>
<File>Tests\Advanced\RecursiveXml.cs</File>
</ProjectReport>
下面的查询可以完成该项转换：
XElement project = XElement.Load("myProjectFile.csproj");
XNamespace ns = project.Name.Namespace; // 获取Namespace
var query =
new XElement("ProjectReport",
from compileItem in
project.Elements(ns + "ItemGroup").Elements(ns + "Compile") // 获取所有的Compile元素
let include = compileItem.Attribute("Include") // 获取Include属性
where include != null
select new XElement("File", include.Value) // 转换X-DOM，创建新的File元素
);
查询首先获取所有的ItemGroup元素，然后使用Elements扩展方法获取所有的Compile子元素（结果位于一个平展的sequence之中）。需要注意的是，我们必须指定一个XML命名空间，因为源文件中的所有节点都继承了定义在Project元素上的命名空间，所以单凭一个本地的元素名称如ItemGroup是不够的。之后，我们根据Include属性创建新的元素。
高级转换
但我们对一个本地集合如X-DOM进行查询时，我们可以通过自定义的查询运算符来创建更加复杂的查询，完成更加高级的功能。
假如在前面的例子中，我们想要的是一个按目录分组的层次输出，如下：
<Project>
<File>ObjectGraph.cs</File>
<File>Program.cs</File>
<Folder name="Properties">
<File>AssemblyInfo.cs</File>
</Folder>
<Folder name="Tests">
<File>Aggregation.cs</File>
<Folder name="Advanced">
<File>RecursiveXml.cs</File>
</Folder>
</Folder>
</Project>
产生这样的结果，我们需要递归的处理路径字符串如： Tests\Advanced\RecursiveXml.cs。下面的方法可以完成这项工作：它接收一个路径sequence，产生我们期望的X-DOM层次结果级：
static IEnumerable<XElement> ExpandPaths(IEnumerable<string> paths)
{
var brokenUp = from path in paths
let split = path.Split(new char[] { '\\' }, 2)
orderby split[0]
select new
{
name = split[0],
remainder = split.ElementAtOrDefault(1)
};
IEnumerable<XElement> files = from b in brokenUp
where b.remainder == null
select new XElement("file", b.name);
IEnumerable<XElement> folders = from b in brokenUp
where b.remainder != null
group b.remainder by b.name into grp
select new XElement("folder",
new XAttribute("name", grp.Key),
ExpandPaths(grp)
);
return files.Concat(folders);
}
上面的方法中，第一个查询以第一个反斜线符号把路径分为两部分：name + remainder。比如：Tests\Advanced\RecursiveXml.cs到Tests + Advanced\RecursiveXml.cs。如果remainder为null，则name就是一个文件，files查询会把它装载到files sequence。如果remainder不为null，name就是一个folder，folders查询会处理这种情况。因为其它文件可能也位于相同的目录中，我们必须按目录名来进行分组。对每一个分组，会递归调用该方法来处理子元素。
最终的结果是包含了所有文件和目录的sequence。Concat运算符会保持元素的顺序，所以所有的文件按字母顺序排在前面，然后是按字母顺序排列的所有目录。
有了这个方法，我们可以通过两步来完成我们的查询。首先，获取所有的文件路径：
IEnumerable<string> paths =
from compileItem in
project.Elements(ns + "ItemGroup").Elements(ns + "Compile")
let include = compileItem.Attribute("Include")
where include != null
select include.Value;
然后，在查询中使用ExpandPaths方法来获得最终结果：
var query = new XElement("Project", ExpandPaths(paths));
至此，LINQ之路系列博客已经接近完成了。从开始的LINQ介绍到C#3.0的语言特性；从LINQ方法语法到查询表达式语法；从延迟执行到子查询；从解释查询到LINQ to SQL/Entity Framework；从各个查询运算符到LINQ to XML。共计21篇博客，前后历时将近2个月，好漫长的过程，真心感谢各位园友的大力支持和陪伴！稍后，会为大家奉上系列博客后记和全篇博客导航。
