深入.NET DataTable
1、ADO.NET相关对象一句话介绍
1)DataAdapter：
DataAdapter实际是一个SQL语句集合，因为对Database的操作最终需要归结到SQL语句。
2)Dataset：
DataSet可以理解成若干DataTable的集合，DataSet在内存里面维护一个表集合包括表间关系。对于.NET Framework 2.0之前的版本，DataSet在ADO.NET中拥有至关重要的作用，但在其后的版本中，由于DataTable类的完备(例如与XML相关的几个方法以及Merge方法)，其作用稍有削弱，甚至于有些情况下你去初始化一个DataSet对象本身就是多余的。
3)DataView：
与数据库中的视图在概念上是类似的。DataView本身并不真正包含数据行，而只是包含指向源DataTable中数据行的引用，这一点你可以通过object.ReferenceEquals()方法来验证。
4)DataTable：
ADO.NET的核心对象。它是位于内存中的一张表，是你执行SQL查询之后的结果集，可以形象地把它理解为一张包含若干行若干列的表格。
2、如何更新数据到Database
从本质上来说，你对Database操作总是归结到SQL语句，但是从表面上我们可以作一点区分，
1)直接使用SQL命令
在.NET中，最常见的是拼接SQL字符串，使用Command对象来执行此命令以达到操作Database的目的，例如，
string sql = "update table1 set fvalue=" + this.textBox1.Text + " where fname='x'";
SqlCommand cmd = new SqlCommand(sql,conn);
cmd.ExecuteNonQuery();
这是一种最直接浅显的方式，因为SQL语句就在你眼前，反过来说，这需要你对SQL命令有一定的了解。
2)使用DataAdapter.Update()
另外一种方式，是使用DataAdapter.Update()方法，这并不是说我们不需要SQL语句了，只是SQL语句拼接的工作已经交给了DataAdapter（实际上是交给了CommandBuilder）来完成（以参数的形式），例如，
string c = "select fname,fvalue from table1";
SqlCommand cmd = new SqlCommand(c,conn);
SqlDataAdapter da = new SqlDataAdapter(cmd);
SqlCommandBuilder scb = new SqlCommandBuilder(da); //(1)
DataTable dt = new DataTable();
da.Fill(dt);
dt.Rows[0].Delete();//(2)
da.Update(dt);
在这里，你看不到SQL语句，因为在你初始化SqlCommandBuilder的过程中，将自动根据表结构（基于你的Select语句）构造insert,update,delete语句。对于上面的代码，你可以获得SQL语句内容，
DELETE FROM [table1] WHERE (([fname] = @p1) AND ((@p2 = 1 AND [fvalue] IS NULL) OR ([fvalue] = @p3)))
而执行时候，会传入相应的参数值，
exec sp_executesql N'DELETE FROM [table1] WHERE (([fname] = @p1) AND ((@p2 = 1 AND [fvalue] IS NULL) OR ([fvalue] = @p3)))',N'@p1 varchar(1),@p2 int,@p3 int',@p1='a',@p2=0,@p3=100
或
xec sp_executesql N'DELETE FROM [table1] WHERE (([fname] = @p1) AND ((@p2 = 1 AND [fvalue] IS NULL) OR ([fvalue] = @p3)))',N'@p1 varchar(1),@p2 int,@p3 int',@p1='b',@p2=1,@p3=NULL
由于表中只有两个列，列fname为主键列，fvalue列可空，至于为什么会出现三个参数，看看上面的SQL你就会明白了。
以下则分别是update语句、insert语句，
UPDATE [table1] SET [fname] = @p1, [fvalue] = @p2 WHERE (([fname] = @p3) AND ((@p4 = 1 AND [fvalue] IS NULL) OR ([fvalue] = @p5)))
INSERT INTO [table1] ([fname], [fvalue]) VALUES (@p1, @p2)
另外，上述C#代码中的dt.Rows[0].Delete()行写在这里只是示例作用，实际的系统中，你可能会有一个叫“Delete”的按钮，这样你可以在按钮的事件中执行Delete()操作，然后叫某个叫“Save”的按钮里写上Update()，这很常见，不多说了。
再另外，由于这些语句的构造过程中依赖于你的Select语句，所以你的Select语句中必须包含主键列，否则无法正常生成其它SQL命令。
以下我们的讨论，将主要针对第二种方式，即使用Update()进行数据更新过程中涉及的各种问题。
3、行状态
为了后续的数据操作，DataTable中引入了一个“行状态”的概念（事实上该属性属于DataRow类）。每一个DataRow都有一个状态标志，你可以通过DataTable.Rows[i].RowState查看，对DataRow的不同操作将导致该行处于不同的状态，同时，不同的状态又导致保存数据时的不同行为。参见下图，
1)初始状态差异
从数据库中查询并通过DataAdapter.Fill()方法填充的DataTable，其所有行的状态初始都为Unchanged（我们可以认为在Fill()方法的内部调用了AcceptChanges()方法），然而对于在程序中手工构造并添加的数据行，在未接受AcceptChanges()方法前，都为Added（行状态的不同在DataTable中是一个比较隐蔽的但又需要十分关注的问题，后续会有相应的说明），参见以下代码。
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
try
{
dataAdapter1.Fill(dt);
DataRowState s = dt.Rows[0].RowState;//unchanged
}
catch
{
}
}
private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
DataTable dt = new DataTable();
dt.Columns.Add("fname");
dt.Columns.Add("fvalue");
dt.Rows.Add("zhang", 100);
DataRowState s = dt.Rows[0].RowState;//added
}
2)理解Delete()
此方法并未真正移除DataRow（除非此行原状态为Added），而只是将RowState状态变成了Deleted（当然这会导致你无法使用正常的索引方式访问此行的数据）。对于Added状态的行执行Delete()操作，将导致DataTable行数减少，这点需要注意，因为它可能导致你在使用for循环遍历时出现索引越界异常。
private void button7_Click(object sender, EventArgs e)
{
DataTable dt = new DataTable();
dt.Columns.Add("fname");
dt.Columns.Add("fvalue");
dt.Rows.Add("zhang", 100);
//
dt.Rows[0].Delete();
int c = dt.Rows.Count;//0
}
private void button8_Click(object sender, EventArgs e)
{
DataTable dt = new DataTable();
dt.Columns.Add("fname");
dt.Columns.Add("fvalue");
dt.Rows.Add("zhang", 100);
//
dt.AcceptChanges();
dt.Rows[0].Delete();
int c = dt.Rows.Count;//1
}
3)Exception:Deleted row information cannot be accessed through the row.
private void button8_Click(object sender, EventArgs e)
{
DataTable dt = new DataTable();
dt.Columns.Add("fname");
dt.Columns.Add("fvalue");
dt.Rows.Add("zhang", 100);
//
dt.AcceptChanges();
dt.Rows[0].Delete();
DataRow dr = dt.Rows[0]; //No error
object o = dt.Rows[0]["fvalue"];//Exception，row can be accessed,but row data cannot
}
4)理解AcceptChanges()
此方法容易给人误解，以为在调用它之后对DataTable所做的所有更改将会被提交到Database。事实上，此方法跟Database没有直接的关系（注意），它只直接影响各DataRow的RowState（具体地说来是将所有状态为Deleted的行真正移除，所有状态为Added或Modified的行都变成Unchanged）。与Database有直接相关的是DataAdapter.Update()方法，它是真正负责执行相关SQL命令的地方。
但是，从另一方面来说，没有直接的影响，言外之意就是有间接的影响，由于它影响了所有DataRow的RowState，而DataAdapter.Update()方法在执行SQL命令时必须依据RowState以确定使用insert、update、或delete 命令。举个例子，如果你在DataAdapter.Update()调用之前执行AcceptChanges()方法，这将阻止所有对Database的更改，因此对这两个方法调用的顺序应有充分的考虑。
另外，DataSet、DataTable、DataRow都有AcceptChanges()方法，这些方法除了影响的范围大小不同之外，没有本质的区别。
5)DataRowState与Update()
不同的数据行状态，将导致最终DataAdapter.Update()出现不同的行为，例如对于Added状态的行，将导致insert操作、Modified状态将导致update操作、Deleted状态将导致delete操作。
6)使用DataRowState
除了Update()方法内部使用DataRowState外，在我们自己写的代码中，也可以将它与GetChanges()方法配合使用，以获取DataTable的当前变化，参见以下代码，在你获得所有发生更新的行后，实际上你可以自己构造Update SQL命令，而不使用CommandBuilder，当然这需要用到稍后会提到的DataRowVersion。
private void button4_Click(object sender, EventArgs e)
{
DataTable dt = new DataTable();
dt.Columns.Add("fname");
dt.Columns.Add("fvalue");
dt.Rows.Add("zhang", 100);
dt.AcceptChanges();
dt.Rows[0]["fvalue"] = 101
//get all Modified rows,then you can use UPDATE SQL to save data.
DataTable dt1 = dt.GetChanges(DataRowState.Modified);
}
7)状态Detached
除了上图中给出的几种行状态外，还有一种特殊的状态Detached，这种状态表示已初始化但未添加到DataTable中的数据行，此状态我们不必太关心。参见，
private void button3_Click(object sender, EventArgs e)
{
DataTable dt = new DataTable();
dt.Columns.Add("fname");
dt.Columns.Add("fvalue");
DataRow dr = dt.NewRow();
DataRowState s = dr.RowState;//detached
}
4、行状态、行版本、行数据版本
行版本（DataRowVersion）描述数据行的版本；
行数据版本（DataViewRowState）描述数据行中数据的版本。
这两个概念令人困惑，我认为可以仅仅从用法上对它们进行了解，毕竟我们使用它们的机会并非很大。
1)使用DataRowVersion
关于DataRowVersion，以状态为Modified的行为例，它包含两个DataRowVersion（即存储了两行数据）：Current,Original，分别存储该行修改后与修改前的数据，也就是说，行版本实际可以帮助RejectChanges()等方法实现一个类似于“回滚”的功能。
private void button4_Click(object sender, EventArgs e)
{
DataTable dt = new DataTable();
dt.Columns.Add("fname");
dt.Columns.Add("fvalue");
dt.Rows.Add("zhang", 100);
dt.AcceptChanges();
dt.Rows[0]["fvalue"] = 101;
int i = Convert.ToInt32(dt.Rows[0]["fvalue", DataRowVersion.Original]);//100
int i2 = Convert.ToInt32(dt.Rows[0]["fvalue", DataRowVersion.Current]);//101
}
dt.Rows[0]["fvalue", DataRowVersion.Original]。
2) DataRowVersion与Update()
现在我们回想一下，当我们使用CommandBuilder构造完Update,Insert,Delete命令之后，那些SQL命令中的参数怎么办？我们知道在SQL命令执行之前，我们必须为所有输入参数指定参数值，那么Update()方法内部是如何工作的？这就有赖于DataRowVersion了。
我们可以简单看一下Update()方法使用过程中涉及的相关.NET源码，
System.Data.Common.DbDataAdapter
protected virtual int Update(DataRow[] dataRows, DataTableMapping tableMapping);
在Update()方法中，调用了ParameterInput()，下面是该方法的摘要，
System.Data.Common.DbDataAdapter
private void ParameterInput(IDataParameterCollection parameters, StatementType typeIndex, DataRow row, DataTableMapping mappings)
{
foreach (IDataParameter parameter in parameters)
{
if (column != null)
{
DataRowVersion parameterSourceVersion = GetParameterSourceVersion(typeIndex, parameter);
parameter.Value = row[column, parameterSourceVersion];
}
}
}
在ParameterInput()方法中，调用了GetParameterSourceVersion()方法，
System.Data.Common.DbDataAdapter
private static DataRowVersion GetParameterSourceVersion(StatementType statementType, IDataParameter parameter)
{
switch (statementType)
{
case StatementType.Select:
case StatementType.Batch:
throw ADP.UnwantedStatementType(statementType);
case StatementType.Insert:
return DataRowVersion.Current;
case StatementType.Update:
return parameter.SourceVersion;
case StatementType.Delete:
return DataRowVersion.Original;
}
throw ADP.InvalidStatementType(statementType);
}
以行被更新的情况为例，在为参数的赋值的过程中，系统会将相应要更新的DataRow一并传入，同时对于Update语句，
UPDATE [table1] SET [fname] = @p1, [fvalue] = @p2 WHERE (([fname] = @p3) AND ((@p4 = 1 AND [fvalue] IS NULL) OR ([fvalue] = @p5)))
我们要了解的一点是，5个参数中@p1,@p2是一类，@p3, @p5是一类，它们的区别在于，前一类的SourceVersion是Current，而后一类的SourceVersion是Original，这在上述的GetParameterSourceVersion()方法中被用到，所以！！，针对传入的需要更新的DataRow，Update()方法内部将使用当前值（即修改后的值）填充@p1,@p2，而使用原始值（即修改前的值）填充@p3, @p5。Insert,delete同理。
3)理解DataRowVersion.Default
对于Added、Modified、Deleted状态的行，其Default版本实际是Current版本，对于Unchanged则无甚区别。
4)使用DataViewRowState
(1)配合DataTable.Select()
private void button9_Click(object sender, EventArgs e)
{
DataTable dt = new DataTable();
dt.Columns.Add("fname");
dt.Columns.Add("fvalue");
dt.Rows.Add("zhao", 100);
dt.Rows.Add("qian", 100);
dt.Rows.Add("sun", 100);
dt.AcceptChanges();
//
dt.Rows[1]["fvalue"] = 101;
dt.Rows[2].Delete();
dt.Rows.Add("li", 100);
//object o = dt.Rows[2]["fvalue", DataRowVersion.Original];
//
StringBuilder sb = new StringBuilder();
DataRow[] drs = dt.Select(null, null, DataViewRowState.Added);
sb.AppendLine("-----------------------------------------------");
sb.AppendLine("Added:");
for (int i = 0; i < drs.Length; i++)
{
sb.AppendLine(drs[i]["fname"].ToString() +": "+ drs[i]["fvalue"].ToString());
}
drs = dt.Select(null, null, DataViewRowState.CurrentRows);
sb.AppendLine("-----------------------------------------------");
sb.AppendLine("CurrentRows:");
for (int i = 0; i < drs.Length; i++)
{
sb.AppendLine(drs[i]["fname"].ToString() + ": " + drs[i]["fvalue"].ToString());
}
drs = dt.Select(null, null, DataViewRowState.Deleted);
sb.AppendLine("-----------------------------------------------");
sb.AppendLine("Deleted:");
for (int i = 0; i < drs.Length; i++)
{
sb.AppendLine(drs[i]["fname", DataRowVersion.Original].ToString() + ": " + drs[i]["fvalue", DataRowVersion.Original].ToString());
}
drs = dt.Select(null, null, DataViewRowState.ModifiedCurrent);
sb.AppendLine("-----------------------------------------------");
sb.AppendLine("ModifiedCurrent:");
for (int i = 0; i < drs.Length; i++)
{
sb.AppendLine(drs[i]["fname"].ToString() + ": " + drs[i]["fvalue"].ToString());
}
drs = dt.Select(null, null, DataViewRowState.ModifiedOriginal);
sb.AppendLine("-----------------------------------------------");
sb.AppendLine("ModifiedOriginal:");
for (int i = 0; i < drs.Length; i++)
{
sb.AppendLine(drs[i]["fname"].ToString() + ": " + drs[i]["fvalue"].ToString());
}
drs = dt.Select(null, null, DataViewRowState.OriginalRows);
sb.AppendLine("-----------------------------------------------");
sb.AppendLine("OriginalRows:");
for (int i = 0; i < drs.Length; i++)
{
if (drs[i].RowState == DataRowState.Deleted)
{
sb.AppendLine(drs[i]["fname", DataRowVersion.Original].ToString() + ": " + drs[i]["fvalue", DataRowVersion.Original].ToString());
}
else
{
sb.AppendLine(drs[i]["fname"].ToString() + ": " + drs[i]["fvalue"].ToString());
}
}
drs = dt.Select(null, null, DataViewRowState.Unchanged);
sb.AppendLine("-----------------------------------------------");
sb.AppendLine("Unchanged:");
for (int i = 0; i < drs.Length; i++)
{
sb.AppendLine(drs[i]["fname"].ToString() + ": " + drs[i]["fvalue"].ToString());
}
MessageBox.Show(sb.ToString());
}
结果输出：
-----------------------------------------------
Added:
li: 100
-----------------------------------------------
CurrentRows:
zhao: 100
qian: 101
li: 100
-----------------------------------------------
Deleted:
sun: 100
-----------------------------------------------
ModifiedCurrent:
qian: 101
-----------------------------------------------
ModifiedOriginal:
qian: 101
-----------------------------------------------
OriginalRows:
zhao: 100
qian: 101
sun: 100
-----------------------------------------------
Unchanged:
zhao: 100
(2)配合DataView.RowFilter
private void button10_Click(object sender, EventArgs e)
{
DataTable dt = new DataTable();
dt.Columns.Add("fname");
dt.Columns.Add("fvalue");
dt.Rows.Add("zhao", 100);
dt.Rows.Add("qian", 100);
dt.Rows.Add("sun", 100);
dt.AcceptChanges();
//
dt.Rows[1]["fvalue"] = 101;
dt.Rows[2].Delete();
dt.Rows.Add("li", 100);
//
DataView dv = new DataView(dt);
dv.RowStateFilter = DataViewRowState.Added | DataViewRowState.ModifiedCurrent;
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.AppendLine("-----------------------------------------------");
sb.AppendLine("Added & ModifiedCurrent:");
for (int i = 0; i < dv.Count; i++)
{
sb.AppendLine(dv[i]["fname"].ToString() + ": " + dv[i]["fvalue"].ToString());
}
sb.AppendLine("-----------------------------------------------");
MessageBox.Show(sb.ToString());
}
//-----------------------------------------------
Added & ModifiedCurrent:
qian: 101
li: 100
-----------------------------------------------
5)DataViewRowState中的“复合版本”
DataViewRowState包含多个枚举成员，我可以给出每个枚举成员对应的int值，
Added 4
CurrentRow 22
Deleted 8
ModifiedCurrent 16
ModifiedOriginal 32
None 0
OriginalRow 42
Unchanged 2
你可以发现，其中的两个状态CurrentRow、OriginalRow实际是经由其它几种状态二进制或运算的结果，
CurrentRow=Added|ModifiedCurrent|Unchanged，
OriginalRow=Deleted|ModifiedOriginal|Unchanged。
5、了解其它几个方法
1)Delete()、Remove()、Clear()
DataRow.Delete()；
DataRowCollection.Remove()；
DataTable.Clear()、DataSet.Clear()
正如前面所述，对于DataRow的Delete()方法，其内部的处理并未真正删除此行，而只是将行标识为Deleted，并“移除”了它的Current版本。这样，当使用DataAdapter的Update()进行更新时，其内部机制可以根据仍然存在的Original版本数据，为DeleteCommand填充参数，完成更新数据库的操作。
而Clear()方法则完全删除了堆上的数据行对象，并且将对数据引用置空（这点可以参见Clear()方法的反编译代码），这种情况下无法生成可执行的DeleteCommand，这就是说，当你用Clear()方法“清空”DataTable后，使用Update()方法并不能像你预想的一样将对应的数据库表数据删除。
另外，需要注意一点是Delete()并不导致数据行减少（除非原行是Added状态），当然，如果是对Added状态的行执行Delete()，则导致行数减少。当你使用for循环时，这可能会造成问题。
另外，我们还有一个方法：DataRowCollection.Remove()，其作用类似于Clear()，是彻底地移除行，假设你是使用DataAdapter.Update()方法更新Database，那么你将没有机会将你的删除操作同步到Database中。
2)Copy()、Clone()
.NET中有两类拷贝，浅拷贝(Shadow copy)、深拷贝(Deep copy)，对于大多数我们所见的类（比如常见的集合类等等），没有深拷贝方法，大多数会有一个浅拷贝方法Clone()。我唯一所见的一个深拷贝方法是DataTable.Copy()，同时，DataTable.Clone()方法也比较特殊，因为它并非是浅拷贝方法，而是拷贝DataTable的结构（不包含数据）。
顺便提一下深、浅拷贝的区别，浅拷贝创建原对象类型的一个新实例，复制原对象的所有值类型成员，对于引用类型成员，则只复制该值的指针。深拷贝则复制原对象的所有成员，对于引用类型成员，亦复制其所指的堆上的对象。
static void Main(string[] args)
{
DataTable dt = new DataTable();
dt.Columns.Add("fname", typeof(System.String));
dt.Columns.Add("fvalue", typeof(System.Int32));
for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
dt.Rows.Add("p" + i, i);
}
dt.AcceptChanges();
//
DataTable dtc = dt.Copy();
//
bool b = object.ReferenceEquals(dt.Rows[0], dtc.Rows[0]);//false
DataRowState s = dtc.Rows[0].RowState;//Unchanged
//Clone() and ImportRow()
DataTable dtc2 = dt.Clone();
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
dtc2.ImportRow(dt.Rows[i]);
}
bool b2 = object.ReferenceEquals(dt.Rows[0], dtc2.Rows[0]);//false
DataRowState s2 = dtc2.Rows[0].RowState;//Unchanged
//ItemArray
DataTable dtc3 = dt.Clone();
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
dtc3.Rows.Add(dt.Rows[i].ItemArray);
//dtc3.Rows.Add(dt.Rows[i]);//run time exception
}
bool b5 = object.ReferenceEquals(dt.Rows[0], dtc3.Rows[0]);//false
DataRowState s5 = dtc3.Rows[0].RowState;//Added
//
ArrayList al = new ArrayList();
al.Add("xy");
ArrayList alc = al.Clone() as ArrayList;
if (alc != null)
{
bool b3 = object.ReferenceEquals(al, alc);//false
bool b4 = object.ReferenceEquals(al[0], alc[0]);//true
}
}
3)Select()、Compute()
这两个方法在很多情况下都有助于你简化代码，避免每一次使用循环遍历DataTable，参见以下，
对于这两个方法中可用的表达式，参见，
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.data.datacolumn.expression.aspx
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
DataTable dt = new DataTable();
dt.Columns.Add("fname",typeof(System.String));
dt.Columns.Add("fvalue",typeof(System.Int32));
for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
dt.Rows.Add("p" + i, i);
}
dt.AcceptChanges();
//
DataRow[] drs = dt.Select("fvalue>6");
PrindRows(drs);
//
drs = dt.Select("fvalue>6 and fvalue<9");//AND OR NOT
PrindRows(drs);
//
drs = dt.Select("fname like 'p1%'");
PrindRows(drs);
//
drs = dt.Select("fname in ('p1','p3')");//< > <= >= <> = IN LIKE
PrindRows(drs);
//
drs = dt.Select("fvalue=max(fvalue)");//SUM AVG MIN MAX COUNT STDEV VAR
PrindRows(drs);
//
drs = dt.Select("fvalue%2=0");//+ - * / %
PrindRows(drs);
//
drs = dt.Select("len(fname)=3");//LEN(expression) ISNULL(expression, replacementvalue) IIF(expr, truepart, falsepart) TRIM(expression) SUBSTRING(expression, start, length)
PrindRows(drs);
object o = dt.Compute("count(fname)", "fvalue>6");//4
Console.WriteLine(o.ToString());
Console.Read();
}
static void PrindRows(DataRow[] pDrs)
{
Console.WriteLine("----------------------------------");
foreach (DataRow dr in pDrs)
{
Console.WriteLine(dr["fname"].ToString().PadRight(8, ' ') + dr["fvalue"].ToString());
}
Console.WriteLine("----------------------------------");
}
}
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p7 7
p8 8
p9 9
p10 10
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p7 7
p8 8
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p1 1
p10 10
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p1 1
p3 3
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p10 10
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p2 2
p4 4
p6 6
p8 8
p10 10
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p10 10
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