c#DataTable类

在 C# 的ADO.NET中，DataTable是内存中的数据表 ，是DataSet的核心组成部分，也可独立使用。它模拟了关系型数据库中 "表" 的结构，包含列定义（DataColumn）、行数据（DataRow）、约束（主键、唯一键等）和数据状态跟踪，是处理结构化数据的基础组件。

一、DataTable 的核心特性

• 结构化存储：包含列（定义数据类型、约束）和行（存储具体数据），类似数据库表的结构。

• 独立使用 ：无需依赖DataSet，可单独创建和操作（如存储查询结果、临时数据）。

• 状态跟踪：自动记录行的修改状态（新增、修改、删除），便于批量更新。

• 数据验证：支持通过列约束（如非空、唯一）和自定义验证确保数据合法性。

二、DataTable 的基本结构

DataTable的核心组成如下：

• Columns ：DataColumnCollection集合，存储表的列定义（字段名、数据类型、约束等）。

• Rows ：DataRowCollection集合，存储表的行数据（每条行对应一条记录）。

• Constraints ：ConstraintCollection集合，存储约束（如主键、外键、唯一键）。

• PrimaryKey：指定主键列（可由多个列组成复合主键），用于快速查找行。

三、常用属性与方法

类别	成员	说明
属性	TableName	获取或设置表名
	Columns	获取列集合（DataColumnCollection），用于管理列定义
	Rows	获取行集合（DataRowCollection），用于管理行数据
	PrimaryKey	获取或设置主键列数组（DataColumn[]）
	DefaultView	获取DataView（表的视图），用于排序、筛选数据
方法	NewRow()	创建与表结构匹配的新行（DataRow），需通过Rows.Add()添加到表中
	AcceptChanges()	提交所有行的修改（将RowState重置为Unchanged）
	RejectChanges()	撤销所有未提交的修改（恢复到上次AcceptChanges后的状态）
	Select(string)	根据筛选条件查询行，返回DataRow[]
	Compute(string, string)	计算聚合值（如SUM/COUNT），参数为表达式和筛选条件
	Clear()	清空所有行数据（保留列结构）

四、使用示例：完整操作流程

以下通过 "产品表" 示例，展示DataTable的创建、结构定义、数据操作、约束管理等核心功能。

1. 创建 DataTable 并定义列结构

// 1. 创建DataTable（指定表名）
DataTable productTable = new DataTable("Products");
​
// 2. 定义列（DataColumn）
// 产品ID（主键，int类型，非空）
DataColumn idColumn = new DataColumn("ProductId", typeof(int))
{
    AllowDBNull = false, // 不允许为空
    Unique = true // 唯一约束（主键依赖此属性）
};
productTable.Columns.Add(idColumn);
​
// 产品名称（string类型，长度50）
DataColumn nameColumn = new DataColumn("ProductName", typeof(string))
{
    MaxLength = 50, // 最大长度
    AllowDBNull = false
};
productTable.Columns.Add(nameColumn);
​
// 价格（decimal类型，默认值0）
DataColumn priceColumn = new DataColumn("Price", typeof(decimal))
{
    DefaultValue = 0m // 默认值
};
productTable.Columns.Add(priceColumn);
​
// 库存（int类型，最小值0）
DataColumn stockColumn = new DataColumn("Stock", typeof(int));
productTable.Columns.Add(stockColumn);
​
// 3. 设置主键（可多列组成复合主键）
productTable.PrimaryKey = new[] { idColumn };
​
// 验证结构
Console.WriteLine($"表名：{productTable.TableName}");
Console.WriteLine($"列数量：{productTable.Columns.Count}"); // 输出：4
Console.WriteLine($"主键列：{productTable.PrimaryKey[0].ColumnName}"); // 输出：ProductId

2. 操作行数据（添加、修改、删除）

// 1. 添加行数据
// 方法1：通过NewRow()创建行（推荐，自动匹配列结构）
DataRow row1 = productTable.NewRow();
row1["ProductId"] = 1;
row1["ProductName"] = "笔记本电脑";
row1["Price"] = 5999.99m;
row1["Stock"] = 100;
productTable.Rows.Add(row1);
​
// 方法2：直接传值（按列顺序，需确保类型匹配）
productTable.Rows.Add(2, "鼠标", 99.99m, 500);
productTable.Rows.Add(3, "键盘", 199.99m, 300);
​
// 2. 修改行数据
DataRow laptopRow = productTable.Rows.Find(1); // 通过主键查找行
if (laptopRow != null)
{
    laptopRow["Price"] = 5799.99m; // 降价
    laptopRow["Stock"] = 95; // 减少库存
}
​
// 3. 删除行（标记删除，需AcceptChanges确认）
DataRow keyboardRow = productTable.Rows.Find(3);
if (keyboardRow != null)
{
    productTable.Rows.Remove(keyboardRow); // 直接移除（立即生效）
    // 或标记删除：keyboardRow.Delete();（需AcceptChanges后才移除）
}
​
// 4. 查看行状态（跟踪修改）
foreach (DataRow row in productTable.Rows)
{
    Console.WriteLine(
        $"ID: {row["ProductId"]}, 名称: {row["ProductName"]}, " +
        $"状态: {row.RowState}" // 输出：Modified/Unchanged
    );
}

3. 数据查询与计算

// 1. 按条件查询行（Select方法）
// 示例：查询价格>1000的产品
DataRow[] expensiveProducts = productTable.Select("Price > 1000");
Console.WriteLine("价格>1000的产品：");
foreach (DataRow row in expensiveProducts)
{
    Console.WriteLine($"{row["ProductName"]} - {row["Price"]}元");
}
​
// 2. 排序查询（按库存降序）
DataRow[] sortedByStock = productTable.Select("", "Stock DESC"); // 第二个参数为排序表达式
​
// 3. 聚合计算（Compute方法）
// 示例：计算总库存
object totalStock = productTable.Compute("SUM(Stock)", ""); // 第二个参数为筛选条件（空表示全部）
Console.WriteLine($"总库存：{totalStock}"); // 输出：100+500=600（因键盘已被移除）
​
// 示例：计算平均价格（仅统计价格>100的产品）
object avgPrice = productTable.Compute("AVG(Price)", "Price > 100");
Console.WriteLine($"平均价格（>100）：{avgPrice}"); // 输出：(5799.99)/1=5799.99

4. 数据约束与验证

// 1. 添加唯一约束（确保产品名称不重复）
UniqueConstraint nameUnique = new UniqueConstraint("UK_ProductName", nameColumn);
productTable.Constraints.Add(nameUnique);
​
// 2. 添加检查约束（库存不能为负数）
CheckConstraint stockCheck = new CheckConstraint("CK_Stock", "Stock >= 0");
productTable.Constraints.Add(stockCheck);
​
// 3. 测试约束（触发异常）
try
{
    // 尝试添加重复名称的产品（违反唯一约束）
    productTable.Rows.Add(4, "笔记本电脑", 4999.99m, 50);
}
catch (ConstraintException ex)
{
    Console.WriteLine($"约束错误：{ex.Message}"); // 输出：列ProductName的值必须唯一
}
​
try
{
    // 尝试设置库存为负数（违反检查约束）
    DataRow mouseRow = productTable.Rows.Find(2);
    mouseRow["Stock"] = -10;
}
catch (ConstraintException ex)
{
    Console.WriteLine($"约束错误：{ex.Message}"); // 输出：CK_Stock约束失败
}

5. 与数据库交互（结合 DataAdapter）

DataTable常通过DataAdapter与数据库同步，实现数据加载和更新：

string connectionString = "Server=.;Database=ShopDB;Integrated Security=True;";
​
// 1. 从数据库加载数据到DataTable
using (SqlDataAdapter adapter = new SqlDataAdapter(
    "SELECT ProductId, ProductName, Price, Stock FROM Products", 
    connectionString))
{
    DataTable dbProducts = new DataTable();
    adapter.Fill(dbProducts); // 自动填充数据并创建列结构
    Console.WriteLine($"从数据库加载 {dbProducts.Rows.Count} 条产品数据");
}
​
// 2. 将修改更新回数据库
using (SqlDataAdapter adapter = new SqlDataAdapter())
{
    adapter.SelectCommand = new SqlCommand(
        "SELECT ProductId, ProductName, Price, Stock FROM Products", 
        new SqlConnection(connectionString)
    );
    // 自动生成增删改命令
    SqlCommandBuilder cmdBuilder = new SqlCommandBuilder(adapter);
​
    // 假设已修改内存中的productTable
    int updatedRows = adapter.Update(productTable); // 根据RowState批量更新
    Console.WriteLine($"成功更新 {updatedRows} 条数据到数据库");
}

6. 绑定到 UI 控件

DataTable可直接绑定到 WinForm/WPF 的 UI 控件（如DataGridView），实现数据展示：

// WinForm示例：绑定到DataGridView
// dataGridView1.DataSource = productTable;
​
// 或通过DataView绑定（支持排序/筛选）
DataView productView = productTable.DefaultView;
productView.Sort = "Price ASC"; // 按价格升序
productView.RowFilter = "Stock > 0"; // 只显示有库存的产品
// dataGridView1.DataSource = productView;

五、适用场景与注意事项

适用场景：

• 内存中临时存储结构化数据（如查询结果、用户输入的批量数据）。

• 简单数据关系处理 （单表操作，或与其他DataTable通过DataRelation关联）。

• UI 数据绑定 （快速将数据展示到DataGridView等控件）。

• 小规模数据的批量处理（如导入 Excel 数据后在内存中校验和转换）。

注意事项：

• 内存占用 ：数据全部加载到内存，不适合处理超大量数据（建议用DataReader流式读取）。

• 数据类型匹配：添加行时需确保值的类型与列定义一致，否则会抛出类型异常。

• 约束性能：过多约束会影响数据操作性能，复杂验证建议在业务层实现。

• 状态管理 ：AcceptChanges()会清除修改状态，如需后续更新数据库，应在更新后再调用。

六、总结

DataTable是处理内存中结构化数据的核心工具，其设计模拟了关系型数据库表的特性，提供了完整的列定义、行操作、约束管理和状态跟踪能力。无论是独立使用存储临时数据，还是与DataSet、DataAdapter配合实现离线数据处理，DataTable都能简化数据操作流程，是 C# 数据处理中的基础组件。实际开发中，需根据数据量和业务复杂度选择使用，平衡便利性和性能。