详解在.net中读写config文件的各种方法

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今天谈谈在.net中读写config文件的各种方法。在这篇博客中，我将介绍各种配置文件的读写操作。由于内容较为直观，因此没有过多的空道理，只有实实在在的演示代码，目的只为了再现实战开发中的各种场景。希望大家能喜欢。

通常，我们在.NET开发过程中，会接触二种类型的配置文件：config文件，xml文件。今天的博客示例也将介绍这二大类的配置文件的各类操作。在config文件中，我将主要演示如何创建自己的自定义的配置节点，而不是介绍如何使用appSetting 。

请明：本文所说的config文件特指app.config或者web.config，而不是一般的XML文件。在这类配置文件中，由于.net framework已经为它们定义了一些配置节点，因此我们并不能简单地通过序列化的方式去读写它。

config文件 - 自定义配置节点

为什么要自定义的配置节点？

确实，有很多人在使用config文件都是直接使用appSetting的，把所有的配置参数全都塞到那里，这样做虽然不错，但是如果参数过多，这种做法的缺点也会明显地暴露出来：appSetting中的配置参数项只能按key名来访问，不能支持复杂的层次节点也不支持强类型，而且由于全都只使用这一个集合，你会发现：完全不相干的参数也要放在一起！

想摆脱这种困扰吗？自定义的配置节点将是解决这个问题的一种可行方法。

首先，我们来看一下如何在app.config或者web.config中增加一个自定义的配置节点。在这篇博客中，我将介绍4种自定义配置节点的方式，最终的配置文件如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
  <configSections>
    <section name="MySection111" type="RwConfigDemo.MySection1, RwConfigDemo" />
    <section name="MySection222" type="RwConfigDemo.MySection2, RwConfigDemo" />
    <section name="MySection333" type="RwConfigDemo.MySection3, RwConfigDemo" />
    <section name="MySection444" type="RwConfigDemo.MySection4, RwConfigDemo" />
  </configSections>

  <MySection111 username="fish-li" url="https://www.ogeek.net/"></MySection111>

  <MySection222>
    <users username="fish" password="liqifeng"></users>
  </MySection222>

  <MySection444>
    <add key="aa" value="11111"></add>
    <add key="bb" value="22222"></add>
    <add key="cc" value="33333"></add>
  </MySection444>

  <MySection333>
    <Command1>
      <![CDATA[
        create procedure ChangeProductQuantity(
          @ProductID int,
          @Quantity int
        )
        as
        update Products set Quantity = @Quantity 
        where ProductID = @ProductID;
      ]]>
    </Command1>
    <Command2>
      <![CDATA[
        create procedure DeleteCategory(
          @CategoryID int
        )
        as
        delete from Categories
        where CategoryID = @CategoryID;
      ]]>
    </Command2>
  </MySection333>  
</configuration>

同时，我还提供所有的示例代码（文章结尾处可供下载），演示程序的界面如下：

config文件 - Property

先来看最简单的自定义节点，每个配置值以属性方式存在：

<MySection111 username="fish-li" url="https://www.ogeek.net/"></MySection111>

实现代码如下：

public class MySection1 : ConfigurationSection
{
  [ConfigurationProperty("username", IsRequired = true)]
  public string UserName
  {
    get { return this["username"].ToString(); }
    set { this["username"] = value; }
  }

  [ConfigurationProperty("url", IsRequired = true)]
  public string Url
  {
    get { return this["url"].ToString(); }
    set { this["url"] = value; }
  }
}

小结：

1. 自定义一个类，以ConfigurationSection为基类，各个属性要加上[ConfigurationProperty] ，ConfigurationProperty的构造函数中传入的name字符串将会用于config文件中，表示各参数的属性名称。

2. 属性的值的读写要调用this[]，由基类去保存，请不要自行设计Field来保存。

3. 为了能使用配置节点能被解析，需要在<configSections>中注册： <section name="MySection111" type="RwConfigDemo.MySection1, RwConfigDemo" /> ，且要注意name="MySection111"要与<MySection111 ..... >是对应的。

说明：下面将要介绍另三种配置节点，虽然复杂一点，但是一些基础的东西与这个节点是一样的，所以后面我就不再重复说明了。

config文件 - Element

再来看个复杂点的，每个配置项以XML元素的方式存在：

<MySection222>
  <users username="fish" password="liqifeng"></users>
</MySection222>

实现代码如下：

public class MySection2 : ConfigurationSection
{
  [ConfigurationProperty("users", IsRequired = true)]
  public MySectionElement Users
  {
    get { return (MySectionElement)this["users"]; }
  }
}

public class MySectionElement : ConfigurationElement
{
  [ConfigurationProperty("username", IsRequired = true)]
  public string UserName
  {
    get { return this["username"].ToString(); }
    set { this["username"] = value; }
  }

  [ConfigurationProperty("password", IsRequired = true)]
  public string Password
  {
    get { return this["password"].ToString(); }
    set { this["password"] = value; }
  }
}

小结：

1. 自定义一个类，以ConfigurationSection为基类，各个属性除了要加上[ConfigurationProperty]

2. 类型也是自定义的，具体的配置属性写在ConfigurationElement的继承类中。

config文件 - CDATA

有时配置参数包含较长的文本，比如：一段SQL脚本，或者一段HTML代码，那么，就需要CDATA节点了。假设要实现一个配置，包含二段SQL脚本：

<MySection333>
  <Command1>
    <![CDATA[
      create procedure ChangeProductQuantity(
        @ProductID int,
        @Quantity int
      )
      as
      update Products set Quantity = @Quantity 
      where ProductID = @ProductID;
    ]]>
  </Command1>
  <Command2>
    <![CDATA[
      create procedure DeleteCategory(
        @CategoryID int
      )
      as
      delete from Categories
      where CategoryID = @CategoryID;
    ]]>
  </Command2>
</MySection333>

实现代码如下：

public class MySection3 : ConfigurationSection
{
  [ConfigurationProperty("Command1", IsRequired = true)]
  public MyTextElement Command1
  {
    get { return (MyTextElement)this["Command1"]; }
  }

  [ConfigurationProperty("Command2", IsRequired = true)]
  public MyTextElement Command2
  {
    get { return (MyTextElement)this["Command2"]; }
  }
}

public class MyTextElement : ConfigurationElement
{
  protected override void DeserializeElement(System.Xml.XmlReader reader, bool serializeCollectionKey)
  {
    CommandText = reader.ReadElementContentAs(typeof(string), null) as string;
  }
  protected override bool SerializeElement(System.Xml.XmlWriter writer, bool serializeCollectionKey)
  {
    if( writer != null )
      writer.WriteCData(CommandText);
    return true;
  }

  [ConfigurationProperty("data", IsRequired = false)]
  public string CommandText
  {
    get { return this["data"].ToString(); }
    set { this["data"] = value; }
  }
}

小结：

1. 在实现上大体可参考MySection2，

2. 每个ConfigurationElement由我们来控制如何读写XML，也就是要重载方法SerializeElement，DeserializeElement

config文件 - Collection

<MySection444>
  <add key="aa" value="11111"></add>
  <add key="bb" value="22222"></add>
  <add key="cc" value="33333"></add>
</MySection444>

这种类似的配置方式，在ASP.NET的HttpHandler, HttpModule中太常见了，想不想知道如何实现它们？代码如下：

小结：

1. 为每个集合中的参数项创建一个从ConfigurationElement继承的派生类，可参考MySection1

2. 为集合创建一个从ConfigurationElementCollection继承的集合类，具体在实现时主要就是调用基类的方法。

3. 在创建ConfigurationSection的继承类时，创建一个表示集合的属性就可以了，注意[ConfigurationProperty]的各参数。

config文件 - 读与写

前面我逐个介绍了4种自定义的配置节点的实现类，下面再来看一下如何读写它们。

读取配置参数：

MySection1 mySectioin1 = (MySection1)ConfigurationManager.GetSection("MySection111");
txtUsername1.Text = mySectioin1.UserName;
txtUrl1.Text = mySectioin1.Url;


MySection2 mySectioin2 = (MySection2)ConfigurationManager.GetSection("MySection222");
txtUsername2.Text = mySectioin2.Users.UserName;
txtUrl2.Text = mySectioin2.Users.Password;


MySection3 mySection3 = (MySection3)ConfigurationManager.GetSection("MySection333");
txtCommand1.Text = mySection3.Command1.CommandText.Trim();
txtCommand2.Text = mySection3.Command2.CommandText.Trim();


MySection4 mySection4 = (MySection4)ConfigurationManager.GetSection("MySection444");
txtKeyValues.Text = string.Join("\r\n",
            (from kv in mySection4.KeyValues.Cast<MyKeyValueSetting>()
             let s = string.Format("{0}={1}", kv.Key, kv.Value)
             select s).ToArray());

小结：在读取自定节点时，我们需要调用ConfigurationManager.GetSection()得到配置节点，并转换成我们定义的配置节点类，然后就可以按照强类型的方式来访问了。

写配置文件：

Configuration config = ConfigurationManager.OpenExeConfiguration(ConfigurationUserLevel.None);

MySection1 mySectioin1 = config.GetSection("MySection111") as MySection1;
mySectioin1.UserName = txtUsername1.Text.Trim();
mySectioin1.Url = txtUrl1.Text.Trim();

MySection2 mySection2 = config.GetSection("MySection222") as MySection2;
mySection2.Users.UserName = txtUsername2.Text.Trim();
mySection2.Users.Password = txtUrl2.Text.Trim();

MySection3 mySection3 = config.GetSection("MySection333") as MySection3;
mySection3.Command1.CommandText = txtCommand1.Text.Trim();
mySection3.Command2.CommandText = txtCommand2.Text.Trim();

MySection4 mySection4 = config.GetSection("MySection444") as MySection4;
mySection4.KeyValues.Clear();

(from s in txtKeyValues.Lines
   let p = s.IndexOf('=')
   where p > 0
   select new MyKeyValueSetting { Key = s.Substring(0, p), Value = s.Substring(p + 1) }
).ToList()
.ForEach(kv => mySection4.KeyValues.Add(kv));

config.Save();

小结：在修改配置节点前，我们需要调用ConfigurationManager.OpenExeConfiguration()，然后调用config.GetSection()在得到节点后，转成我们定义的节点类型，然后就可以按照强类型的方式来修改我们定义的各参数项，最后调用config.Save();即可。

注意：

1. .net为了优化配置节点的读取操作，会将数据缓存起来，如果希望使用修改后的结果生效，您还需要调用ConfigurationManager.RefreshSection(".....")

2. 如果是修改web.config，则需要使用 WebConfigurationManager

读写 .net framework中已经定义的节点

前面一直在演示自定义的节点，那么如何读取.net framework中已经定义的节点呢？

假如我想读取下面配置节点中的发件人。

<system.net>
  <mailSettings>
    <smtp from="[email protected]">
      <network />
    </smtp>
  </mailSettings>
</system.net>

读取配置参数：

SmtpSection section = ConfigurationManager.GetSection("system.net/mailSettings/smtp") as SmtpSection;
labMailFrom.Text = "Mail From: " + section.From;

写配置文件：

Configuration config = ConfigurationManager.OpenExeConfiguration(ConfigurationUserLevel.None);

SmtpSection section = config.GetSection("system.net/mailSettings/smtp") as SmtpSection;
section.From = "[email protected]";

config.Save();

xml配置文件

前面演示在config文件中创建自定义配置节点的方法，那些方法也只适合在app.config或者web.config中，如果您的配置参数较多，或者打算将一些数据以配置文件的形式单独保存，那么，直接读写整个XML将会更方便。比如：我有一个实体类，我想将它保存在XML文件中，有可能是多条记录，也可能是一条。

这次我来反过来说，假如我们先定义了XML的结构，是下面这个样子的，那么我将怎么做呢？

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<ArrayOfMyCommand xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 
         xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
 <MyCommand Name="InsretCustomer" Database="MyTestDb">
  <Parameters>
   <Parameter Name="Name" Type="DbType.String" />
   <Parameter Name="Address" Type="DbType.String" />
  </Parameters>
  <CommandText>insret into .....</CommandText>
 </MyCommand>
</ArrayOfMyCommand>

对于上面的这段XML结构，我们可以在C#中先定义下面的类，然后通过序列化及反序列化的方式来实现对它的读写。

C#类的定义如下：

public class MyCommand
{
  [XmlAttribute("Name")]
  public string CommandName;

  [XmlAttribute]
  public string Database;

  [XmlArrayItem("Parameter")]
  public List<MyCommandParameter> Parameters = new List<MyCommandParameter>();

  [XmlElement]
  public string CommandText;
}

public class MyCommandParameter
{
  [XmlAttribute("Name")]
  public string ParamName;

  [XmlAttribute("Type")]
  public string ParamType;
}

有了这二个C#类，读写这段XML就非常容易了。以下就是相应的读写代码：

private void btnReadXml_Click(object sender, EventArgs e)
{
  btnWriteXml_Click(null, null);
  
  List<MyCommand> list = XmlHelper.XmlDeserializeFromFile<List<MyCommand>>(XmlFileName, Encoding.UTF8);

  if( list.Count > 0 )
    MessageBox.Show(list[0].CommandName + ": " + list[0].CommandText,
      this.Text, MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Information);

}

private void btnWriteXml_Click(object sender, EventArgs e)
{
  MyCommand command = new MyCommand();
  command.CommandName = "InsretCustomer";
  command.Database = "MyTestDb";
  command.CommandText = "insret into .....";
  command.Parameters.Add(new MyCommandParameter { ParamName = "Name", ParamType = "DbType.String" });
  command.Parameters.Add(new MyCommandParameter { ParamName = "Address", ParamType = "DbType.String" });

  List<MyCommand> list = new List<MyCommand>(1);
  list.Add(command);

  XmlHelper.XmlSerializeToFile(list, XmlFileName, Encoding.UTF8);
}

小结：

1. 读写整个XML最方便的方法是使用序列化反序列化。

2. 如果您希望某个参数以Xml Property的形式出现，那么需要使用[XmlAttribute]修饰它。

3. 如果您希望某个参数以Xml Element的形式出现，那么需要使用[XmlElement]修饰它。

4. 如果您希望为某个List的项目指定ElementName，则需要[XmlArrayItem]

5. 以上3个Attribute都可以指定在XML中的映射别名。

6. 写XML的操作是通过XmlSerializer.Serialize()来实现的。

7. 读取XML文件是通过XmlSerializer.Deserialize来实现的。

8. List或Array项，请不要使用[XmlElement]，否则它们将以内联的形式提升到当前类，除非你再定义一个容器类。

XmlHelper的实现如下：

public static class XmlHelper
{
  private static void XmlSerializeInternal(Stream stream, object o, Encoding encoding)
  {
    if( o == null )
      throw new ArgumentNullException("o");
    if( encoding == null )
      throw new ArgumentNullException("encoding");

    XmlSerializer serializer = new XmlSerializer(o.GetType());

    XmlWriterSettings settings = new XmlWriterSettings();
    settings.Indent = true;
    settings.NewLineChars = "\r\n";
    settings.Encoding = encoding;
    settings.IndentChars = "  ";

    using( XmlWriter writer = XmlWriter.Create(stream, settings) ) {
      serializer.Serialize(writer, o);
      writer.Close();
    }
  }

  /// <summary>
  /// 将一个对象序列化为XML字符串
  /// </summary>
  /// <param name="o">要序列化的对象</param>
  /// <param name="encoding">编码方式</param>
  /// <returns>序列化产生的XML字符串</returns>
  public static string XmlSerialize(object o, Encoding encoding)
  {
    using( MemoryStream stream = new MemoryStream() ) {
      XmlSerializeInternal(stream, o, encoding);

      stream.Position = 0;
      using( StreamReader reader = new StreamReader(stream, encoding) ) {
        return reader.ReadToEnd();
      }
    }
  }

  /// <summary>
  /// 将一个对象按XML序列化的方式写入到一个文件
  /// </summary>
  /// <param name="o">要序列化的对象</param>
  /// <param name="path">保存文件路径</param>
  /// <param name="encoding">编码方式</param>
  public static void XmlSerializeToFile(object o, string path, Encoding encoding)
  {
    if( string.IsNullOrEmpty(path) )
      throw new ArgumentNullException("path");

    using( FileStream file = new FileStream(path, FileMode.Create, FileAccess.Write) ) {
      XmlSerializeInternal(file, o, encoding);
    }
  }

  /// <summary>
  /// 从XML字符串中反序列化对象
  /// </summary>
  /// <typeparam name="T">结果对象类型</typeparam>
  /// <param name="s">包含对象的XML字符串</param>
  /// <param name="encoding">编码方式</param>
  /// <returns>反序列化得到的对象</returns>
  public static T XmlDeserialize<T>(string s, Encoding encoding)
  {
    if( string.IsNullOrEmpty(s) )
      throw new ArgumentNullException("s");
    if( encoding == null )
      throw new ArgumentNullException("encoding");

    XmlSerializer mySerializer = new XmlSerializer(typeof(T));
    using( MemoryStream ms = new MemoryStream(encoding.GetBytes(s)) ) {
      using( StreamReader sr = new StreamReader(ms, encoding) ) {
        return (T)mySerializer.Deserialize(sr);
      }
    }
  }

  /// <summary>
  /// 读入一个文件，并按XML的方式反序列化对象。
  /// </summary>
  /// <typeparam name="T">结果对象类型</typeparam>
  /// <param name="path">文件路径</param>
  /// <param name="encoding">编码方式</param>
  /// <returns>反序列化得到的对象</returns>
  public static T XmlDeserializeFromFile<T>(string path, Encoding encoding)
  {
    if( string.IsNullOrEmpty(path) )
      throw new ArgumentNullException("path");
    if( encoding == null )
      throw new ArgumentNullException("encoding");

    string xml = File.ReadAllText(path, encoding);
    return XmlDeserialize<T>(xml, encoding);
  }
}

xml配置文件 - CDATA

在前面的演示中，有个不完美的地方，我将SQL脚本以普通字符串的形式输出到XML中了：

<CommandText>insret into .....</CommandText>

显然，现实中的SQL脚本都是比较长的，而且还可能会包含一些特殊的字符，这种做法是不可取的，好的处理方式应该是将它以CDATA的形式保存，为了实现这个目标，我们就不能直接按照普通字符串的方式来处理了，这里我定义了一个类 MyCDATA：

public class MyCDATA : IXmlSerializable
{
  private string _value;

  public MyCDATA() { }

  public MyCDATA(string value)
  {
    this._value = value;
  }

  public string Value
  {
    get { return _value; }
  }

  XmlSchema IXmlSerializable.GetSchema()
  {
    return null;
  }

  void IXmlSerializable.ReadXml(XmlReader reader)
  {
    this._value = reader.ReadElementContentAsString();
  }

  void IXmlSerializable.WriteXml(XmlWriter writer)
  {
    writer.WriteCData(this._value);
  }

  public override string ToString()
  {
    return this._value;
  }

  public static implicit operator MyCDATA(string text)
  {
    return new MyCDATA(text);
  }
}

我将使用这个类来控制CommandText在XML序列化及反序列化的行为，让它写成一个CDATA形式，因此，我还需要修改CommandText的定义，改成这个样子：

public MyCDATA CommandText;

最终，得到的结果是：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<ArrayOfMyCommand xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 
         xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
 <MyCommand Name="InsretCustomer" Database="MyTestDb">
  <Parameters>
   <Parameter Name="Name" Type="DbType.String" />
   <Parameter Name="Address" Type="DbType.String" />
  </Parameters>
  <CommandText><![CDATA[insret into .....]]></CommandText>
 </MyCommand>
</ArrayOfMyCommand>

xml文件读写注意事项

通常，我们使用使用XmlSerializer.Serialize()得到的XML字符串的开头处，包含一段XML声明元素：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

由于各种原因，有时候可能不需要它。为了让这行字符消失，我见过有使用正则表达式去删除它的，也有直接分析字符串去删除它的。这些方法，要么浪费程序性能，要么就要多写些奇怪的代码。总之，就是看起来很别扭。其实，我们可以反过来想一下：能不能在序列化时，不输出它呢？不输出它，不就达到我们期望的目的了吗？

在XML序列化时，有个XmlWriterSettings是用于控制写XML的一些行为的，它有一个OmitXmlDeclaration属性，就是专门用来控制要不要输出那行XML声明的。而且，这个XmlWriterSettings还有其它的一些常用属性。请看以下演示代码：

using( MemoryStream stream = new MemoryStream() ) {
  XmlWriterSettings settings = new XmlWriterSettings();
  settings.Indent = true;
  settings.NewLineChars = "\r\n";
  settings.OmitXmlDeclaration = true;
  settings.IndentChars = "\t";

  XmlWriter writer = XmlWriter.Create(stream, settings);

使用上面这段代码，我可以：

1. 不输出XML声明。

2. 指定换行符。

3. 指定缩进字符。

如果不使用这个类，恐怕还真的不能控制XmlSerializer.Serialize()的行为。

前面介绍了读写XML的方法，可是，如何开始呢？由于没有XML文件，程序也没法读取，那么如何得到一个格式正确的XML呢？答案是：先写代码，创建一个要读取的对象，随便输入一些垃圾数据，然后将它写入XML（反序列化），然后，我们可以参考生成的XML文件的具体格式，或者新增其它的节点（列表），或者修改前面所说的垃圾数据，最终得到可以使用的，有着正确格式的XML文件。

配置参数的建议保存方式

经常见到有很多组件或者框架，都喜欢把配置参数放在config文件中，那些设计者或许认为他们的作品的参数较复杂，还喜欢搞自定义的配置节点。结果就是：config文件中一大堆的配置参数。最麻烦的是：下次其它项目还要使用这个东西时，还得继续配置！

.net一直提倡XCOPY，但我发现遵守这个约定的组件或者框架还真不多。所以，我想建议大家在设计组件或者框架的时候：

1. 请不要把你们的参数放在config文件中，那种配置真的不方便【复用】。

2. 能不能同时提供配置文件以及API接口的方式公开参数，由用户来决定如何选择配置参数的保存方式。

config文件与XML文件的差别

从本质上说，config文件也是XML文件，但它们有一点差别，不仅仅是因为.net framework为config文件预定义了许多配置节。对于ASP.NET应用程序来说，如果我们将参数放在web.config中，那么，只要修改了web.config，网站也将会重新启动，此时有一个好处：我们的代码总是能以最新的参数运行。另一方面，也有一个坏处：或许由于种种原因，我们并不希望网站被重启，毕竟重启网站会花费一些时间，这会影响网站的响应。对于这个特性，我只能说，没有办法，web.config就是这样。

然而，当我们使用XML时，显然不能直接得到以上所说的特性。因为XML文件是由我们自己来维护的。

到这里，您有没有想过：我如何在使用XML时也能拥有那些优点呢？

我希望在用户修改了配置文件后，程序能立刻以最新的参数运行，而且不用重新网站。

本文的所有示例代码可以点击此处下载。demo

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持极客世界。