C# XML数据契约的艺术：定义与应用Data Contract

# 1. C#中XML数据契约的概述

C#是.NET平台下广泛使用的一种编程语言，它在处理数据交换和通信方面有着丰富的库支持。XML数据契约是.NET框架中用于序列化和反序列化数据的一个重要概念。在这一章中，我们将简要介绍XML数据契约的基本概念、作用以及它在C#中的实现方式。

数据契约（Data Contract）是.NET的一个特性，它允许开发者定义用于通信的数据结构，这些结构可以轻松地序列化为XML格式，再通过网络传输，或反序列化回来。这使得开发者可以轻松地构建跨平台的应用程序和服务，因为XML是被广泛支持的数据交换格式之一。

XML数据契约在C#中通过特定的属性标记类和类成员，从而告诉.NET运行时在序列化和反序列化过程中如何处理这些类和成员。例如，[DataContract]属性用来标记类，使其可以作为数据契约来使用，而[DataMember]属性则用于标记类中的字段或属性，表示这些成员将会被序列化为XML元素。

[DataContract]
public class Product
{
    [DataMember(Name = "Id")]
    public int ProductId { get; set; }

    [DataMember]
    public string Name { get; set; }

    [DataMember]
    public decimal Price { get; set; }
}

以上代码定义了一个名为Product的数据契约类，其中包含三个成员：ProductId、Name和Price。这些成员都将被序列化为XML中的相应元素。

在后续章节中，我们会深入探讨Data Contract的基础知识、高级特性和最佳实践，以及如何在各种应用场景中有效地使用Data Contract。

# 2. ```
# 第二章：深入理解Data Contract的基础知识

## 2.1 Data Contract的概念和作用

### 2.1.1 什么是Data Contract

Data Contract是一种编程模式，主要用于定义在不同系统间进行通信时，数据应该如何被序列化和反序列化。它在C#中通过使用特定的属性标记类和成员，从而指定在服务协定（Service Contract）中哪些类和成员是可以被交换的。Data Contract的目的是提供一种与语言无关的、面向对象的数据表示方式，以确保在不同平台和编程语言之间数据的一致性和准确性。

### 2.1.2 Data Contract在数据交换中的角色

在分布式应用中，服务之间经常需要交换数据。Data Contract作为一个数据结构的定义，确保了数据在网络传输过程中保持其结构和类型信息。当数据发送方将数据标记为符合Data Contract时，接收方将能够按照相同的结构和类型解释这些数据。这极大地方便了异构系统之间的集成和数据交换，同时也确保了数据的一致性和可靠性。

## 2.2 Data Contract的定义规则

### 2.2.1 使用[DataContract]属性

当定义一个类作为Data Contract时，需要在类声明上应用[DataContract]属性。这个属性告知运行时系统该类是一个数据交换的契约。它不是继承自任何基类，而是作为一个标记，告诉序列化引擎这个类的实例将被用于网络通信。例如：

[DataContract]
public class Product
{
    [DataMember]
    public string Name { get; set; }

    [DataMember]
    public decimal Price { get; set; }

    // 其他属性...
}

### 2.2.2 使用[DataMember]属性

在Data Contract中，每个需要序列化的成员必须使用[DataMember]属性进行标记。这包括公共字段和属性，即使它们是自动实现的属性。该属性可以设置`Name`属性来改变序列化后的成员名称，以及`Order`属性来指定序列化的顺序。

public class OrderItem
{
    [DataMember(Name = "ItemName", Order = 0)]
    public string Item { get; set; }

    [DataMember(Order = 1)]
    public int Quantity { get; set; }

    [DataMember(Order = 2)]
    public decimal UnitPrice { get; set; }
}

## 2.3 Data Contract与XML序列化

### 2.3.1 序列化的基本原理

序列化是一种将对象状态转换为可以存储或传输的格式的过程。XML序列化就是将对象状态转换为XML格式的数据。在.NET中，这通常通过`XmlSerializer`来完成。在C#中，当使用Data Contract时，.NET框架可以使用`DataContractSerializer`来代替`XmlSerializer`，它允许更灵活的定制化序列化过程。

### 2.3.2 Data Contract在序列化中的应用

使用Data Contract进行序列化时，`DataContractSerializer`将根据类和成员上应用的[DataContract]和[DataMember]属性来确定哪些数据需要被序列化，以及如何序列化。此外，它还支持`KnownType`属性来处理继承和多态性，`IgnoreDataMember`属性来排除不需要序列化的成员，以及`EnumMember`属性来指定枚举值的表示方式等。

例如，当我们想要序列化一个包含不同商品的订单列表时，可以定义如下：

[DataContract]
public class Order
{
    [DataMember]
    public string CustomerId { get; set; }

    [DataMember]
    public List<OrderItem> Items { get; set; }
}

然后使用`DataContractSerializer`进行序列化：

Order order = new Order
{
    CustomerId = "C123",
    Items = new List<OrderItem>
    {
        new OrderItem { Item = "Widget", Quantity = 10, UnitPrice = 5.99m },
        new OrderItem { Item = "Gadget", Quantity = 5, UnitPrice = 14.99m }
    }
};

DataContractSerializer serializer = new DataContractSerializer(typeof(Order));
using (FileStream fs = new FileStream("Order.xml", FileMode.Create))
{
    serializer.WriteObject(fs, order);
}

在这个例子中，`Order`类被标记为[DataContract]，并且它的成员通过[DataMember]被指定为可以被序列化的。这段代码将创建一个`Order`对象，并使用`DataContractSerializer`将其写入到XML文件中。结果文件可能如下所示：

<Order xmlns:i="***" xmlns="***">
  <CustomerId>C123</CustomerId>
  <Items xmlns:a="***">
    <OrderIte