LabVIEW数据记录和存储-XML

XML（eXtensible Markup Language）是一种目前普遍使用的数据传输和存储的格式，其本质上是一种文本文件，可使用任何一个文本编辑工具打开和修改。相似于HTML，XML被设计为具备自我描述性，也是使用标签订义文档的结构和含义。本文仅仅是介绍LabVIEW中对XML文件的操做方式和支持函数，关于XML语言自己能够参见相关书籍和文档，如W3school网站。

在测试测量领域中，XML文件一般被用来传递应用程序的配置文件和参数，这与ini文件的做用相似，也有很多的程序员将两者进行对比。这里举个简单的说明实例，说明对于ini和XML如何处理保存图 17所示的仪器配置列表。该文件主要存储各类仪器的参数信息，如name（名称）、address（地址）、description（描述）。可是文件对各类仪器进行分类，根据仪器功能分为AC Source、DC Source等。

图 17 仪器配置列表实例

对ini文件来讲，表述图 17所示的结构简直就是一场“灾难”，由于它仅仅是一种两层的结构体系，没法准确地表述这种多种的树形结构。不管怎样设计section和key，始终没法知足条理清晰、结构简单和检索方便的要求。XML因为其自己的多层次设计特色却彻底可以胜任此类描述，以下所示。

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

- <instruments>

- <ACSource>

- <instrument>

  <name>Instr1</name>

  <address>GPIB::1</address>

  <description>本仪器用于UUT1供电。</description>

  </instrument>

- <instrument>

  <name>Instr2</name>

  <address>GPIB::2</address>

  <description>本仪器用于UUT2供电。</description>

  </instrument>

  </ACSource>

- <DCSource>

- <instrument>

  <name>Instr3</name>

  <address>GPIB::3</address>

  <description>本仪器用于UUT3供电。</description>

  </instrument>

- <instrument>

  <name>Instr4</name>

  <address>GPIB::4</address>

  <description>本仪器用于UUT4供电。</description>

  </instrument>

  </DCSource>

- <DMM>

- <instrument>

  <name>Instr5</name>

  <address>GPIB::5</address>

  <description>测量1-10#点电压。</description>

  </instrument>

  </DMM>

- <DAQ>

- <instrument>

  <name>Instr6</name>

  <address>GPIB::6</address>

  <description>监控11-12#电压。</description>

  </instrument>

  </DAQ>

  </instruments>

在浏览器中（IE、Firefox等）打开该XML文件，能够看到其树形的结构，很是吻合图 17所示的要求。当须要扩展仪器或类型时，只要增长相应的元素节点便可。所以，相对ini文件，XML文件在描述比较复杂的文档结构时具备很是明显的优点。

LabVIEW提供了两类处理XML文件的VIs，如图 18所示，依次为LabVIEW Schema和XML Parser。前者是将LabVIEW中产生的相关数据，如waveform、string、array、cluster等按照内置的XML Schema（XSD）文件产生符合XML验证的XML字符串；后者是使用XML DOM对象访问和解析XML文件。

图 18 XML函数选板

图 19所示为LabVIEW Schema函数选板中的函数列表，其功能很是清晰明了。

(1)     Flatten To XML：将LabVIEW中的数据转化为符合XML语言规范的XML字符串。这种转换是根据预约义的XML Schema文件实现的，默认路径为<LabVIEW>\vi.lib\Utility\LVXMLSchema.xsd。目前LabVIEW并不支持自定义的XML Schema，也不支持LabVIEW对某个数据的自定义标记。

(2)     Unflatten From XML：这是与Flatten To XML做用相反的函数，它根据XML Schema将XML字符串转化为LabVIEW可识别的数据类型。

(3)     Write to XML File：将XML字符串写入XML文件中。

(4)     Read From XML File：从XML文件中读取XML字符串。

(5)     Escape XML：将特殊字符串转换为符合XML语法的字符。它能够将<、>、&、'、"转换为&lt;、&gt;、&amp;、&apos;、&quot;。

(6)     Unescape XML：与Escape XML函数的功能相反。

图 19 LabVIEW Schema函数选板

图 20是利用图 19所示的函数将LabVIEW中产生的数据转换为XML字符串并写入XML文件中。LabVIEW会自动根据XSD文件将double、string和cluster数据转换为XML字符串，而程序员没法自定义转换的具体方式和内容。

图 20 将LabVIEW数据类型转换为XML文件

将XML文件中的字符串转换为LabVIEW中的数据类型，只须要使用LabVIEW Schema中的函数就能够了，如图 21所示。

图 21 将XML文件转换为LabVIEW数据类型

从图 19 ~ 图 21能够看出，将LabVIEW中的相关数据转换为对应的XML字符串比较简单。可是在LabVIEW中程序员如何可以解析非LabVIEW生成的XML文档呢？如何获取任何一个XML文件中的XML元素和属性呢？LabVIEW中使用Xerces 2.7解析器处理XML文档，它须要使用到XML DOM（Document Object Model，文档对象模型），该对象模型主要是定义了一套访问和操做XML文档的标准方法。

图 22 XML Parse函数选板

本文将使用LabVIEW中的解析器解析图 17所示的XML文件，如图 23所示（下载）。本例但愿读取全部的AC Source仪器配置信息，首先使用Load.vi函数打开XML文件，获得DOM Document指针；而后，使用Get First Matched Node.vi函数搜索XML文件中的ACSource元素，并获得该节点的指针；使用ChildNodesArray获取ACSource元素下全部的一级子元素，即instrument元素列表；而后依次获取Instrument元素中的各个子元素的文本值；最后，使用Close.vi关闭打开的节点。从图中能够看出，当ACSource元素中增长了新的仪器时，该读取VI不须要任何修改，很是易于扩展。

图 23 解析XML文件

须要说明的是，Get First Matched Node.vi函数XPath expression参数表示经过XPath语法定义的表达式，目前LabVIEW支持World Wide Web Consortium (W3C)制定的XPath 1.0。关于XPath的相关知识，能够参见W3C的网站或W3school网站。经过XPath语法，程序员能够很是方便地获取某个具体的元素节点。图 24使用XPath表达式直接获取了XML文件中DMM元素下第1个仪器的地址值。

图 24 使用XPath表达式获取address元素值

事实上，XML自己就是一门内涵丰富的语言，程序员可使用它存储和传输具备复杂结构的数据。虽然XML在不少方面都优于ini文件，可是ini文件因为其便捷的操做性仍然被大量用于应用程序的配置应用中。