Como usar anotações para transformar árvores LINQ to XML em um estilo XSLT (LINQ to XML)

Artigo
04/07/2023

As anotações podem ser usadas para facilitar tornam-se de uma árvore XML.

Alguns documentos XML são "centrados em documento com conteúdo misto". Com esses documentos, você não conhece necessariamente a forma de nós filho de um elemento. Por exemplo, um nó que contém o texto pode ter esta aparência:

<text>A phrase with <b>bold</b> and <i>italic</i> text.</text>

Para qualquer nó de texto, pode haver qualquer número de <b> filho e elementos de <i> . Essa abordagem estende-se a diversas outras situações, como páginas que podem conter uma variedade de elementos filho, que poderiam ser parágrafos normais, parágrafos com marcadores e bitmaps. As células em uma tabela podem conter texto, soltar para baixo, listas ou bitmaps. Uma das principais características de XML centrado em documento é que você não sabe o elemento filho que um elemento específico terá.

Se você deseja transformar elementos em uma árvore na qual você não necessariamente conhece bem os filhos dos elementos que você deseja transformar, então essa abordagem que usa anotações é uma abordagem eficiente.

O resumo de abordagem é:

Primeiro, anotações os elementos na árvore com um elemento de substituição.
Segundo, iterar através da árvore inteira, criando uma nova árvore onde você substitui cada elemento com a anotação. Este exemplo implementa a iteração e a criação da nova árvore em uma função chamada XForm.

Em detalhes, a abordagem consiste de:

Execute uma ou mais consultas LINQ to XML que retornam conjunto de elementos que você deseja transformar de uma forma para outra. Para cada elemento na consulta, adicione um novo objeto de XElement como uma anotação ao elemento. Esse novo elemento substituirá o elemento anotado em novo, transformada árvore. Esse código é simples para escrever, como demonstrado por exemplo.
O novo elemento adicionado como uma anotação pode conter novos nós filho; ele pode formar uma subárvore com qualquer forma desejada.
Há uma regra especial: Se um nó filho do novo elemento estiver em um namespace diferente, um namespace criado para essa finalidade (nesse exemplo, o namespace é http://www.microsoft.com/LinqToXmlTransform/2007), então esse elemento filho não é copiado para a nova árvore. Em vez disso, se o namespace é o namespace especial mencionado acima, e o nome local do elemento é ApplyTransforms, então os nós filho do elemento na árvore de origem são iterados e copiados para a nova árvore (exceto que elementos filhos detalhados são, eles mesmos, transformados de acordo com essas regras).
Isso é um pouco análogo à especificação de transformações em XSL. A consulta selecionar um conjunto de nós é análoga a expressão XPath para um modelo. O código para criar um novo XElement que é salvo como uma anotação é análogo ao construtor de sequência em XSL, e o elemento ApplyTransforms é análogo em função ao elemento xsl:apply-templates em XSL.
Uma vantagem para usar essa abordagem é que, como você formula consultas, você está sempre escrevendo consultas na árvore de origem inalterada. Você não precisará se preocupar sobre como as alterações na árvore afetam as consultas que você está escrevendo.

Exemplo: renomear todos os nós de parágrafo

Este exemplo renomeia todos os nós de Paragraph para para.

XNamespace xf = "http://www.microsoft.com/LinqToXmlTransform/2007";
XName at = xf + "ApplyTransforms";

XElement root = XElement.Parse(@"
<Root>
    <Paragraph>This is a sentence with <b>bold</b> and <i>italic</i> text.</Paragraph>
    <Paragraph>More text.</Paragraph>
</Root>");

// replace Paragraph with para
foreach (var el in root.Descendants("Paragraph"))
    el.AddAnnotation(
        new XElement("para",
            // same idea as xsl:apply-templates
            new XElement(xf + "ApplyTransforms")
        )
    );

// The XForm method, shown later in this article, accomplishes the transform
XElement newRoot = XForm(root);

Console.WriteLine(newRoot);

Imports <xmlns:xf="http://www.microsoft.com/LinqToXmlTransform/2007">

Module Module1
    Dim at As XName = GetXmlNamespace(xf) + "ApplyTransforms"

    Sub Main()
        Dim root As XElement = _
            <Root>
                <Paragraph>This is a sentence with <b>bold</b> and <i>italic</i> text.</Paragraph>
                <Paragraph>More text.</Paragraph>
            </Root>

        ' Replace Paragraph with p.
        For Each el In root...<Paragraph>
            ' same idea as xsl:apply-templates
            el.AddAnnotation( _
                <para>
                    <<%= at %>></>
                </para>)
        Next

        ' The XForm function, shown later in this article, accomplishes the transform
        Dim newRoot As XElement = XForm(root)
        Console.WriteLine(newRoot)
    End Sub
End Module

Esse exemplo gera a saída a seguir:

<Root>
  <para>This is a sentence with <b>bold</b> and <i>italic</i> text.</para>
  <para>More text.</para>
</Root>

Exemplo: calcular médias e somas e adicioná-las como novos elementos à árvore

O exemplo a seguir calcula a média e a soma dos elementos de Data, e adiciona-os como novos elementos na árvore.

XNamespace xf = "http://www.microsoft.com/LinqToXmlTransform/2007";
XName at = xf + "ApplyTransforms";

XElement data = new XElement("Root",
    new XElement("Data", 20),
    new XElement("Data", 10),
    new XElement("Data", 3)
);

// while adding annotations, you can query the source tree all you want,
// as the tree isn't mutated while annotating.
var avg = data.Elements("Data").Select(z => (Decimal)z).Average();
data.AddAnnotation(
    new XElement("Root",
        new XElement(xf + "ApplyTransforms"),
        new XElement("Average", $"{avg:F4}"),
        new XElement("Sum",
            data
            .Elements("Data")
            .Select(z => (int)z)
            .Sum()
        )
    )
);

Console.WriteLine("Before Transform");
Console.WriteLine("----------------");
Console.WriteLine(data);
Console.WriteLine();
Console.WriteLine();

// The XForm method, shown later in this article, accomplishes the transform
XElement newData = XForm(data);

Console.WriteLine("After Transform");
Console.WriteLine("----------------");
Console.WriteLine(newData);

Imports <xmlns:xf="http://www.microsoft.com/LinqToXmlTransform/2007">

Module Module1
    Dim at As XName = GetXmlNamespace(xf) + "ApplyTransforms"

    Sub Main()
        Dim data As XElement = _
            <Root>
                <Data>20</Data>
                <Data>10</Data>
                <Data>3</Data>
            </Root>

        ' While adding annotations, you can query the source tree all you want,
        ' as the tree isn't mutated while annotating.
        data.AddAnnotation( _
            <Root>
                <<%= at %>/>
                <Average>
                    <%= _
                        String.Format("{0:F4}", _
                        data.Elements("Data") _
                        .Select(Function(z) CDec(z)).Average()) _
                    %>
                </Average>
                <Sum>
                    <%= _
                        data.Elements("Data").Select(Function(z) CInt(z)).Sum() _
                    %>
                </Sum>
            </Root> _
        )

        Console.WriteLine("Before Transform")
        Console.WriteLine("----------------")
        Console.WriteLine(data)
        Console.WriteLine(vbNewLine)

        ' The XForm function, shown later in this article, accomplishes the transform
        Dim newData As XElement = XForm(data)

        Console.WriteLine("After Transform")
        Console.WriteLine("----------------")
        Console.WriteLine(newData)
    End Sub
End Module

Esse exemplo gera a saída a seguir:

Before Transform
----------------
<Root>
  <Data>20</Data>
  <Data>10</Data>
  <Data>3</Data>
</Root>

After Transform
----------------
<Root>
  <Data>20</Data>
  <Data>10</Data>
  <Data>3</Data>
  <Average>11.0000</Average>
  <Sum>33</Sum>
</Root>

Exemplo: criar uma nova árvore transformada a partir da árvore original anotada

Uma função pequena, XForm, cria uma nova árvore transformada de original, a árvore anotada. Veja a seguir o pseudocódigo para esta função:

A função usa um XElement como um argumento e retorna um XElement.

Se um elemento tiver uma anotação XElement, o XElement retornado terá estas características:

O nome do novo XElement é o nome do elemento de anotação.

Todos os atributos são copiados da anotação para o novo nó.

Todos os nós filho são copiados da anotação, com a exceção de que o nó especial xf:ApplyTransforms é reconhecido e os nós filho do elemento de origem são iterados. Se o nó filho de origem não for um XElement, ele será copiado para a nova árvore. Se o filho de origem for um XElement, ele será transformado chamando essa função recursivamente.

Caso contrário, o XElement retornado terá estas características:

O nome do novo XElement é o nome do elemento de origem.

Todos os atributos são copiados do elemento de origem para o elemento do destino.

Todos os nós filho são copiados do elemento de origem.

Se o nó filho de origem não for um XElement, ele será copiado para a nova árvore. Se o filho de origem for um XElement, ele será transformado chamando essa função recursivamente.

Veja a seguir o código desta função:

// Build a transformed XML tree per the annotations
static XElement XForm(XElement source)
{
    XNamespace xf = "http://www.microsoft.com/LinqToXmlTransform/2007";
    XName at = xf + "ApplyTransforms";

    if (source.Annotation<XElement>() != null)
    {
        XElement anno = source.Annotation<XElement>();
        return new XElement(anno.Name,
            anno.Attributes(),
            anno
            .Nodes()
            .Select(
                (XNode n) =>
                {
                    XElement annoEl = n as XElement;
                    if (annoEl != null)
                    {
                        if (annoEl.Name == at)
                            return (object)(
                                source.Nodes()
                                .Select(
                                    (XNode n2) =>
                                    {
                                        XElement e2 = n2 as XElement;
                                        if (e2 == null)
                                            return n2;
                                        else
                                            return XForm(e2);
                                    }
                                )
                            );
                        else
                            return n;
                    }
                    else
                        return n;
                }
            )
        );
    }
    else
    {
        return new XElement(source.Name,
            source.Attributes(),
            source
                .Nodes()
                .Select(n =>
                {
                    XElement el = n as XElement;
                    if (el == null)
                        return n;
                    else
                        return XForm(el);
                }
                )
        );
    }
}

' Build a transformed XML tree per the annotations.
Function XForm(ByVal source As XElement) As XElement
    If source.Annotation(Of XElement)() IsNot Nothing Then
        Dim anno As XElement = source.Annotation(Of XElement)()
        Return _
            <<%= anno.Name.ToString() %>>
                <%= anno.Attributes() %>
                <%= anno.Nodes().Select(Function(n As XNode) _
                    GetSubNodes(n, source)) %>
            </>
    Else
        Return _
            <<%= source.Name %>>
                <%= source.Attributes() %>
                <%= source.Nodes().Select(Function(n) GetExpandedNodes(n)) %>
            </>
    End If
End Function

Private Function GetSubNodes(ByVal n As XNode, ByVal s As XElement) As Object
    Dim annoEl As XElement = TryCast(n, XElement)
    If annoEl IsNot Nothing Then
        If annoEl.Name = at Then
            Return s.Nodes().Select(Function(n2 As XNode) GetExpandedNodes(n2))
        End If
    End If
    Return n
End Function

Private Function GetExpandedNodes(ByVal n2 As XNode) As XNode
    Dim e2 As XElement = TryCast(n2, XElement)
    If e2 Is Nothing Then
        Return n2
    Else
        Return XForm(e2)
    End If
End Function

Exemplo: Mostrar `XForm` em usos típicos desse tipo de transformação

O exemplo a seguir inclui a função XForm e alguns dos usos típicos desse tipo de transformação:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Xml;
using System.Xml.Linq;

class Program
{
    static XNamespace xf = "http://www.microsoft.com/LinqToXmlTransform/2007";
    static XName at = xf + "ApplyTransforms";

    // Build a transformed XML tree per the annotations
    static XElement XForm(XElement source)
    {
        if (source.Annotation<XElement>() != null)
        {
            XElement anno = source.Annotation<XElement>();
            return new XElement(anno.Name,
                anno.Attributes(),
                anno
                .Nodes()
                .Select(
                    (XNode n) =>
                    {
                        XElement annoEl = n as XElement;
                        if (annoEl != null)
                        {
                            if (annoEl.Name == at)
                                return (object)(
                                    source.Nodes()
                                    .Select(
                                        (XNode n2) =>
                                        {
                                            XElement e2 = n2 as XElement;
                                            if (e2 == null)
                                                return n2;
                                            else
                                                return XForm(e2);
                                        }
                                    )
                                );
                            else
                                return n;
                        }
                        else
                            return n;
                    }
                )
            );
        }
        else
        {
            return new XElement(source.Name,
                source.Attributes(),
                source
                    .Nodes()
                    .Select(n =>
                    {
                        XElement el = n as XElement;
                        if (el == null)
                            return n;
                        else
                            return XForm(el);
                    }
                    )
            );
        }
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        XElement root = new XElement("Root",
            new XComment("A comment"),
            new XAttribute("Att1", 123),
            new XElement("Child", 1),
            new XElement("Child", 2),
            new XElement("Other",
                new XElement("GC", 3),
                new XElement("GC", 4)
            ),
            XElement.Parse(
              "<SomeMixedContent>This is <i>an</i> element that " +
              "<b>has</b> some mixed content</SomeMixedContent>"),
            new XElement("AnUnchangedElement", 42)
        );

        // each of the following serves the same semantic purpose as
        // XSLT templates and sequence constructors

        // replace Child with NewChild
        foreach (var el in root.Elements("Child"))
            el.AddAnnotation(new XElement("NewChild", (string)el));

        // replace first GC with GrandChild, add an attribute
        foreach (var el in root.Descendants("GC").Take(1))
            el.AddAnnotation(
                new XElement("GrandChild",
                    new XAttribute("ANewAttribute", 999),
                    (string)el
                )
            );

        // replace Other with NewOther, add new child elements around original content
        foreach (var el in root.Elements("Other"))
            el.AddAnnotation(
                new XElement("NewOther",
                    new XElement("MyNewChild", 1),
                    // same idea as xsl:apply-templates
                    new XElement(xf + "ApplyTransforms"),
                    new XElement("ChildThatComesAfter")
                )
            );

        // change name of element that has mixed content
        root.Descendants("SomeMixedContent").First().AddAnnotation(
            new XElement("MixedContent",
                new XElement(xf + "ApplyTransforms")
            )
        );

        // replace <b> with <Bold>
        foreach (var el in root.Descendants("b"))
            el.AddAnnotation(
                new XElement("Bold",
                    new XElement(xf + "ApplyTransforms")
                )
            );

        // replace <i> with <Italic>
        foreach (var el in root.Descendants("i"))
            el.AddAnnotation(
                new XElement("Italic",
                    new XElement(xf + "ApplyTransforms")
                )
            );

        Console.WriteLine("Before Transform");
        Console.WriteLine("----------------");
        Console.WriteLine(root);
        Console.WriteLine();
        Console.WriteLine();
        XElement newRoot = XForm(root);

        Console.WriteLine("After Transform");
        Console.WriteLine("----------------");
        Console.WriteLine(newRoot);
    }
}

Imports System.Collections.Generic
Imports System.Linq
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Imports System.Xml
Imports System.Xml.Linq

Imports <xmlns:xf="http://www.microsoft.com/LinqToXmlTransform/2007">

Module Module1
    Dim at As XName = GetXmlNamespace(xf) + "ApplyTransforms"

    ' Build a transformed XML tree per the annotations.
    Function XForm(ByVal source As XElement) As XElement
        If source.Annotation(Of XElement)() IsNot Nothing Then
            Dim anno As XElement = source.Annotation(Of XElement)()
            Return _
                <<%= anno.Name.ToString() %>>
                    <%= anno.Attributes() %>
                    <%= anno.Nodes().Select(Function(n As XNode) _
                        GetSubNodes(n, source)) %>
                </>
        Else
            Return _
                <<%= source.Name %>>
                    <%= source.Attributes() %>
                    <%= source.Nodes().Select(Function(n) GetExpandedNodes(n)) %>
                </>
        End If
    End Function

    Private Function GetSubNodes(ByVal n As XNode, ByVal s As XElement) As Object
        Dim annoEl As XElement = TryCast(n, XElement)
        If annoEl IsNot Nothing Then
            If annoEl.Name = at Then
                Return s.Nodes().Select(Function(n2 As XNode) GetExpandedNodes(n2))
            End If
        End If
        Return n
    End Function

    Private Function GetExpandedNodes(ByVal n2 As XNode) As XNode
        Dim e2 As XElement = TryCast(n2, XElement)
        If e2 Is Nothing Then
            Return n2
        Else
            Return XForm(e2)
        End If
    End Function

    Sub Main()
        Dim root As XElement = _
<Root Att1='123'>
    <!--A comment-->
    <Child>1</Child>
    <Child>2</Child>
    <Other>
        <GC>3</GC>
        <GC>4</GC>
    </Other>
    <SomeMixedContent>This is <i>an</i> element that <b>has</b> some mixed content</SomeMixedContent>
    <AnUnchangedElement>42</AnUnchangedElement>
</Root>

        ' Each of the following serves the same semantic purpose as
        ' XSLT templates and sequence constructors.

        ' Replace Child with NewChild.
        For Each el In root.<Child>
            el.AddAnnotation(<NewChild><%= CStr(el) %></NewChild>)
        Next

        ' Replace first GC with GrandChild, add an attribute.
        For Each el In root...<GC>.Take(1)
            el.AddAnnotation(<GrandChild ANewAttribute='999'><%= CStr(el) %></GrandChild>)
        Next

        ' Replace Other with NewOther, add new child elements around original content.
        For Each el In root.<Other>
            el.AddAnnotation( _
                <NewOther>
                    <MyNewChild>1</MyNewChild>
                    <<%= at %>></>
                    <ChildThatComesAfter/>
                </NewOther>)
        Next

        ' Change name of element that has mixed content.
        root...<SomeMixedContent>(0).AddAnnotation( _
                <MixedContent><<%= at %>></></MixedContent>)

        ' Replace <b> with <Bold>.
        For Each el In root...<b>
            el.AddAnnotation(<Bold><<%= at %>></></Bold>)
        Next

        ' Replace <i> with <Italic>.
        For Each el In root...<i>
            el.AddAnnotation(<Italic><<%= at %>></></Italic>)
        Next

        Console.WriteLine("Before Transform")
        Console.WriteLine("----------------")
        Console.WriteLine(root)
        Console.WriteLine(vbNewLine)
        Dim newRoot As XElement = XForm(root)

        Console.WriteLine("After Transform")
        Console.WriteLine("----------------")
        Console.WriteLine(newRoot)
    End Sub
End Module

Esse exemplo gera a saída a seguir:

Before Transform
----------------
<Root Att1="123">
  <!--A comment-->
  <Child>1</Child>
  <Child>2</Child>
  <Other>
    <GC>3</GC>
    <GC>4</GC>
  </Other>
  <SomeMixedContent>This is <i>an</i> element that <b>has</b> some mixed content</SomeMixedContent>
  <AnUnchangedElement>42</AnUnchangedElement>
</Root>

After Transform
----------------
<Root Att1="123">
  <!--A comment-->
  <NewChild>1</NewChild>
  <NewChild>2</NewChild>
  <NewOther>
    <MyNewChild>1</MyNewChild>
    <GrandChild ANewAttribute="999">3</GrandChild>
    <GC>4</GC>
    <ChildThatComesAfter />
  </NewOther>
  <MixedContent>This is <Italic>an</Italic> element that <Bold>has</Bold> some mixed content</MixedContent>
  <AnUnchangedElement>42</AnUnchangedElement>
</Root>

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Como usar anotações para transformar árvores LINQ to XML em um estilo XSLT (LINQ to XML)

Exemplo: renomear todos os nós de parágrafo

Exemplo: calcular médias e somas e adicioná-las como novos elementos à árvore

Exemplo: criar uma nova árvore transformada a partir da árvore original anotada

Exemplo: Mostrar `XForm` em usos típicos desse tipo de transformação

Recursos adicionais

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