【C#学习Day16笔记】XML文件、事件Event 、Json数据

前言

在C#第16天的学习中，我深入探索了XML数据处理 、事件机制 和JSON操作三大核心主题。这些技术是现代软件开发中数据交换和事件驱动编程的关键工具。本文完整保留我的课堂实践代码和命名体系，通过结构化梳理帮助大家掌握这些核心知识。所有代码示例均来自我的实际操作，包含从基础到进阶的完整学习过程！

一、XML数据处理：结构化数据存储

1. XML文档创建与写入

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// 创建XML文档对象
XmlDocument xml = new XmlDocument();

// 添加XML声明
XmlDeclaration dcl = xml.CreateXmlDeclaration("1.0", "UTF-8", "");
xml.AppendChild(dcl);

// 创建根节点
XmlElement root = xml.CreateElement("root");
xml.AppendChild(root);

// 添加子节点
XmlElement nameElement = xml.CreateElement("name");
nameElement.InnerText = "张三";
nameElement.SetAttribute("id", "123456"); // 设置属性
root.AppendChild(nameElement);

XmlElement ageElement = xml.CreateElement("Age");
ageElement.InnerText = "18";
root.AppendChild(ageElement);

// 保存到文件
xml.Save("student.xml");
Console.WriteLine("XML文件写入成功");

2. XML文档读取与解析

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XmlDocument doc = new XmlDocument();
doc.Load("student.xml");

// 获取根节点
XmlNode rootNode = doc.DocumentElement;
Console.WriteLine($"根节点名称: {rootNode.Name}");

// 遍历子节点
foreach (XmlNode node in rootNode.ChildNodes)
{
    Console.WriteLine($"节点名称: {node.Name}");
    Console.WriteLine($"节点内容: {node.InnerText}");
    
    // 检查特定内容
    if (node.InnerText == "张三")
    {
        Console.WriteLine("找到张三的记录");
    }
    
    // 获取属性值
    if (node.Attributes != null)
    {
        foreach (XmlAttribute attr in node.Attributes)
        {
            Console.WriteLine($"属性: {attr.Name}={attr.Value}");
        }
    }
}

3. XML核心应用场景

应用场景	优势	代码实现
配置文件	结构化存储配置项	`App.config`
数据交换	跨平台数据格式	Web服务通信
数据存储	层次化数据存储	替代简单数据库

二、事件机制：委托与事件驱动编程

1. 事件基础实现

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// 工具人类（事件发布者）
internal class ToolMan
{
    public string Name { get; set; }
    
    // 定义委托类型
    public delegate void DownDelegate();
    
    // 定义事件（基于委托）
    public event DownDelegate downDelegate = null;
    
    public ToolMan(string name)
    {
        Name = name;
    }
    
    // 触发事件的方法
    public void Down()
    {
        Console.WriteLine($"{Name}下楼了");
        downDelegate?.Invoke(); // 安全调用
    }
}

// 懒人类（事件订阅者）
internal class LazyMan
{
    public string Name { get; set; }
    
    public LazyMan(string name)
    {
        Name = name;
    }
    
    public void TakeFood()
    {
        Console.WriteLine($"帮{Name}买饭");
    }
    
    public void GetFoot()
    {
        Console.WriteLine($"帮{Name}拿快递");
    }
}

// 使用示例
ToolMan toolMan = new ToolMan("工具人");
LazyMan lazyMan1 = new LazyMan("小明");
LazyMan lazyMan2 = new LazyMan("小红");

// 订阅事件
toolMan.downDelegate += lazyMan1.TakeFood;
toolMan.downDelegate += lazyMan2.GetFoot;

// 触发事件
toolMan.Down();

2. 带参数的事件

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// 带参数的事件定义
public event Action<string> action;

// 事件触发
public void PerformAction()
{
    action?.Invoke("事件参数值");
}

// 事件订阅
toolMan.action += (message) => 
{
    Console.WriteLine($"收到消息: {message}");
};

3. 热水器报警系统案例

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// 热水器类（事件发布者）
internal class Heater
{
    public event Action<int> OverheatAlert;
    
    public void BoilWater()
    {
        for (int i = 0; i <= 100; i++)
        {
            if (i >= 95)
            {
                OverheatAlert?.Invoke(i); // 触发事件
            }
        }
    }
}

// 报警器类（事件订阅者）
internal class Alarm
{
    public void ShowMsg(int temperature)
    {
        Console.WriteLine($"警报！水温过高: {temperature}°C");
    }
}

// 显示屏类（事件订阅者）
internal class Display
{
    public void UpdateDisplay(int temperature)
    {
        Console.WriteLine($"当前水温: {temperature}°C - 即将沸腾！");
    }
}

// 使用示例
Heater heater = new Heater();
Alarm alarm = new Alarm();
Display display = new Display();

// 订阅事件
heater.OverheatAlert += alarm.ShowMsg;
heater.OverheatAlert += display.UpdateDisplay;

// 开始加热
heater.BoilWater();

4. 事件机制核心要点

概念	说明	代码体现
委托	方法的类型	`public delegate void DownDelegate()`
事件	特殊的委托	`public event DownDelegate downDelegate`
发布者	触发事件的对象	`ToolMan`类
订阅者	响应事件的对象	`LazyMan`类
事件参数	传递事件数据	`Action<int>`

三、JSON数据处理：现代数据交换格式

1. JSON序列化与反序列化

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// 学生类定义
internal class Student
{
    public string Name { get; set; }
    public int Id { get; set; }
    public bool Sex { get; set; }
    public string Address { get; set; }
    
    public Student(string name, int id, bool sex, string address)
    {
        Name = name;
        Id = id;
        Sex = sex;
        Address = address;
    }
}

// 序列化对象→JSON
Student stu = new Student("张三", 1001, true, "北京市海淀区");
string json = JsonConvert.SerializeObject(stu);
Console.WriteLine(json);
// 输出: {"Name":"张三","Id":1001,"Sex":true,"Address":"北京市海淀区"}

// 反序列化JSON→对象
Student deserialized = JsonConvert.DeserializeObject<Student>(json);
Console.WriteLine($"姓名: {deserialized.Name}, ID: {deserialized.Id}");

2. 动态创建JSON

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// 创建JSON对象
JObject jsonObj = new JObject();

// 添加属性
jsonObj["name"] = "李四";
jsonObj["age"] = 25;

// 添加数组
JArray colors = new JArray();
colors.Add("红色");
colors.Add("蓝色");
colors.Add("绿色");
jsonObj["favoriteColors"] = colors;

// 转换为字符串
string jsonString = jsonObj.ToString();
Console.WriteLine(jsonString);

3. JSON文件读写

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// 写入JSON文件
string path = "data.json";
using (StreamWriter sw = new StreamWriter(path))
{
    sw.WriteLine(jsonString);
}

// 读取JSON文件
using (StreamReader sr = new StreamReader(path))
{
    string jsonContent = sr.ReadToEnd();
    JObject parsedJson = JObject.Parse(jsonContent);
    
    // 访问数据
    Console.WriteLine($"姓名: {parsedJson["name"]}");
    Console.WriteLine($"年龄: {parsedJson["age"]}");
    
    // 遍历数组
    foreach (string color in parsedJson["favoriteColors"])
    {
        Console.WriteLine($"喜欢的颜色: {color}");
    }
}

4. JSON应用场景对比

场景	XML	JSON
数据体积	较大（标签冗余）	较小（简洁格式）
可读性	结构化好	简洁易读
解析难度	复杂（需DOM解析）	简单（直接反序列化）
适用场景	文档型数据	API数据交换

四、综合案例：学生管理系统

1. 数据模型设计

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public class Student
{
    public string Name { get; set; }
    public int Id { get; set; }
    public int Age { get; set; }
    public string Major { get; set; }
}

public class Course
{
    public string Name { get; set; }
    public string Teacher { get; set; }
}

2. 事件驱动设计

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public class StudentManager
{
    // 定义事件
    public event Action<Student> StudentAdded;
    public event Action<Student> StudentUpdated;
    
    private List<Student> students = new List<Student>();
    
    public void AddStudent(Student student)
    {
        students.Add(student);
        StudentAdded?.Invoke(student);
    }
    
    public void UpdateStudent(int id, Student newData)
    {
        Student target = students.Find(s => s.Id == id);
        if (target != null)
        {
            target.Name = newData.Name;
            target.Age = newData.Age;
            target.Major = newData.Major;
            StudentUpdated?.Invoke(target);
        }
    }
}

3. JSON持久化实现

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public class DataService
{
    public void SaveStudents(List<Student> students, string path)
    {
        string json = JsonConvert.SerializeObject(students, Formatting.Indented);
        File.WriteAllText(path, json);
    }
    
    public List<Student> LoadStudents(string path)
    {
        if (File.Exists(path))
        {
            string json = File.ReadAllText(path);
            return JsonConvert.DeserializeObject<List<Student>>(json);
        }
        return new List<Student>();
    }
}

4. XML配置管理

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public class ConfigManager
{
    public string ConfigPath { get; }
    
    public ConfigManager(string path)
    {
        ConfigPath = path;
    }
    
    public void SaveConfig(Dictionary<string, string> settings)
    {
        XmlDocument doc = new XmlDocument();
        XmlElement root = doc.CreateElement("Configuration");
        doc.AppendChild(root);
        
        foreach (var setting in settings)
        {
            XmlElement element = doc.CreateElement(setting.Key);
            element.InnerText = setting.Value;
            root.AppendChild(element);
        }
        
        doc.Save(ConfigPath);
    }
    
    public Dictionary<string, string> LoadConfig()
    {
        var settings = new Dictionary<string, string>();
        XmlDocument doc = new XmlDocument();
        doc.Load(ConfigPath);
        
        foreach (XmlNode node in doc.DocumentElement.ChildNodes)
        {
            settings[node.Name] = node.InnerText;
        }
        
        return settings;
    }
}

学习总结与进阶建议

核心知识图谱

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关键技术对比

技术	核心优势	典型应用
XML	结构化、可验证	配置文件、SOAP协议
事件	解耦、响应式	GUI编程、异步通知
JSON	轻量、易解析	RESTful API、移动应用

最佳实践指南

XML使用场景：
- 需要严格数据验证时
- 文档型数据结构
- 遗留系统集成
事件设计原则：
- 使用event关键字确保封装性
- 遵循发布者-订阅者模式
- 使用?.Invoke()安全触发事件
JSON处理技巧：
- 使用JsonConvert简化序列化
- 使用JObject处理动态JSON
- 使用Formatting.Indented美化输出

进阶学习路径

XML高级：
- XPath查询
- XML Schema验证
- XSLT转换
事件深入：
- 异步事件处理
- 弱事件模式
- 事件聚合器
JSON扩展：
- JSON Schema验证
- JSON Patch操作
- JSON Web Tokens(JWT)

编程箴言

"XML是数据的骨架，事件是系统的神经，JSON是应用的血液 - 三者共同构建健壮的应用生态"

【C#学习Day16笔记】XML文件、 事件Event 、Json数据

前言

一、XML数据处理：结构化数据存储

1. XML文档创建与写入

2. XML文档读取与解析

3. XML核心应用场景

二、事件机制：委托与事件驱动编程

1. 事件基础实现

2. 带参数的事件

3. 热水器报警系统案例

4. 事件机制核心要点

三、JSON数据处理：现代数据交换格式

1. JSON序列化与反序列化

2. 动态创建JSON

3. JSON文件读写

4. JSON应用场景对比

四、综合案例：学生管理系统

1. 数据模型设计

2. 事件驱动设计

3. JSON持久化实现

4. XML配置管理

学习总结与进阶建议

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关键技术对比

最佳实践指南

进阶学习路径

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