وحید نصیری وحید نصیری
مطالب دوره‌ها
مدیریت استثناءها در حین استفاده از واژه‌های کلیدی async و await
زمانیکه یک متد async، یک Task یا Task of T (نسخه‌ی جنریک Task) را باز می‌گرداند، کامپایلر سی‌شارپ به صورت خودکار تمام استثناءهای رخ داده درون متد را دریافت کرده و از آن برای تغییر حالت Task به اصطلاحا faulted state استفاده می‌کند. همچنین زمانیکه از واژه‌ی کلیدی await استفاده می‌شود، کدهایی که توسط کامپایلر تولید می‌شوند، عملا مباحث Continue موجود در TPL یا Task parallel library معرفی شده در دات نت 4 را پیاده سازی می‌کنند و نهایتا نتیجه‌ی Task را در صورت وجود، دریافت می‌کند. زمانیکه نتیجه‌ی یک Task مورد استفاده قرار می‌گیرد، اگر استثنایی وجود داشته باشد، مجددا صادر خواهد شد. برای مثال اگر خروجی یک متد async از نوع Task of T باشد، امکان استفاده از خاصیتی به نام Result نیز برای دسترسی به نتیجه‌ی آن وجود دارد:
using System.Threading.Tasks;

namespace Async05
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var res = doSomethingAsync().Result;
        }

        static async Task<int> doSomethingAsync()
        {
            await Task.Delay(1);
            return 1;
        }
    }
}
در این مثال یکی از روش‌های استفاده از متدهای async را در یک برنامه‌ی کنسول مشاهده می‌کنید. هر چند خروجی متد doSomethingAsync از نوع Task of int است، اما مستقیما یک int بازگشت داده شده است. تبدیلات نهایی در اینجا توسط کامپایلر انجام می‌شود. همچنین نحوه‌ی استفاده از خاصیت Result را نیز در متد Main مشاهده می‌کنید.
البته باید دقت داشت، زمانیکه از خاصیت Result استفاده می‌شود، این متد همزمان عمل خواهد کرد و نه غیرهمزمان (ترد جاری را بلاک می‌کند؛ یکی از موارد مجاز استفاده از آن در متد Main برنامه‌های کنسول است). همچنین اگر در متد doSomethingAsync استثنایی رخ داده باشد، این استثناء زمان استفاده از Result، به صورت یک AggregateException مجددا صادر خواهد شد. وجود کلمه‌ی Aggregate در اینجا به علت امکان استفاده‌ی تجمعی و ترکیب چندین Task باهم و داشتن چندین شکست و استثنای ممکن است.
همچنین اگر از کلمه‌ی کلیدی await بر روی یک faulted task استفاده کنیم، AggregateException صادر نمی‌شود. در این حالت کامپایلر AggregateException را بررسی کرده و آن‌را تبدیل به یک Exception متداول و معمول کدهای دات نت می‌کند. به عبارتی سعی شده‌است در این حالت، رفتار کدهای async را شبیه به رفتار کدهای متداول همزمان شبیه سازی کنند.


یک مثال

در اینجا توسط متد getTitleAsync، اطلاعات یک صفحه‌ی وب به صورت async دریافت شده و سپس عنوان آن استخراج می‌شود. در متد showTitlesAsync نیز از آن استفاده شده و در طی یک حلقه، چندین وب سایت مورد بررسی قرار خواهند گرفت. چون متد getTitleAsync از نوع async تعریف شده‌است، فراخوان آن نیز باید async تعریف شود تا بتوان از واژه‌ی کلیدی  await برای کار با آن استفاده کرد.
نهایتا در متد Main برنامه، وظیفه‌ی غیرهمزمان showTitlesAsync اجرا شده و تا پایان عملیات آن صبر می‌شود. چون خروجی آن از نوع Task است و نه Task of T، در اینجا دیگر خاصیت Result قابل دسترسی نیست. متد Wait نیز ترد جاری را همانند خاصیت Result بلاک می‌کند.
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Net;
using System.Text.RegularExpressions;
using System.Threading.Tasks;

namespace Async05
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var task = showTitlesAsync(new[]
            {
                "http://www.google.com",
                "https://www.dntips.ir"
            });
            task.Wait();

            Console.WriteLine();
            Console.WriteLine("Press any key to exit...");
            Console.ReadKey();
        }

        static async Task showTitlesAsync(IEnumerable<string> urls)
        {
            foreach (var url in urls)
            {
                var title = await getTitleAsync(url);
                Console.WriteLine(title);
            }
        }

        static async Task<string> getTitleAsync(string url)
        {
            var data = await new WebClient().DownloadStringTaskAsync(url);
            return getTitle(data);
        }

        private static string getTitle(string data)
        {
            const string patternTitle = @"(?s)<title>(.+?)</title>";
            var regex = new Regex(patternTitle);
            var mc = regex.Match(data);
            return mc.Groups.Count == 2 ? mc.Groups[1].Value.Trim() : string.Empty;
        }
    }
}
کلیه عملیات مبتنی برشبکه، همیشه مستعد به بروز خطا هستند. قطعی ارتباط یا حتی کندی آن می‌توانند سبب بروز استثناء شوند.
برنامه را در حالت عدم اتصال به اینترنت اجرا کنید. استثنای صادر شده، در متد task.Wait ظاهر می‌شود (چون متدهای async ترد جاری را خالی کرده‌اند):


و اگر در اینجا بر روی لینک View details کلیک کنیم، در inner exception حاصل، خطای واقعی قابل مشاهده است:


همانطور که ملاحظه می‌کنید، استثنای صادر شده از نوع System.AggregateException است. به این معنا که می‌تواند حاوی چندین استثناء باشد که در اینجا تعداد آن‌ها با عدد یک مشخص شده‌است. بنابراین در این حالات، بررسی inner exception را فراموش نکنید.

در ادامه داخل حلقه‌ی foreach متد showTitlesAsync، یک try/catch قرار می‌دهیم:
        static async Task showTitlesAsync(IEnumerable<string> urls)
        {
            foreach (var url in urls)
            {
                try
                {
                    var title = await getTitleAsync(url);
                    Console.WriteLine(title);
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    Console.WriteLine(ex);
                }
            }
        }
اینبار اگر برنامه را اجرا کنیم، خروجی ذیل را در صفحه می‌توان مشاهده کرد:
 System.Net.WebException: The remote server returned an error: (502) Bad Gateway.
System.Net.WebException: The remote server returned an error: (502) Bad Gateway.

Press any key to exit...
در اینجا دیگر خبری از AggregateException نبوده و استثنای واقعی رخ داده در متد await شده بازگشت داده شده‌است. کار واژه‌ی کلیدی await در اینجا، بررسی استثنای رخ داده در متد async فراخوانی شده و بازگشت آن به جریان متداول متد جاری است؛ تا نتیجه‌ی عملیات همانند یک کد کامل همزمان به نظر برسد. به این ترتیب کامپایلر توانسته است رفتار بروز استثناءها را در کدهای همزمان و غیرهمزمان یک دست کند. دقیقا مانند حالتی که یک متد معمولی در این بین فراخوانی شده و استثنایی در آن رخ داده‌است.


مدیریت تمام inner exceptionهای رخ داده در پردازش‌های موازی

همانطور که عنوان شد، await تنها یک استثنای حاصل از Task در حال اجرا را به کد فراخوان بازگشت می‌دهد. در این حالت اگر این Task، چندین شکست را گزارش دهد، چطور باید برای دریافت تمام آن‌ها اقدام کرد؟ برای مثال استفاده از Task.WhenAll می‌تواند شامل چندین استثنای حاصل از چندین Task باشد، ولی await تنها اولین استثنای دریافتی را بازگشت می‌دهد. اما اگر از خاصیتی مانند Result یا متد Wait استفاده شود، یک AggregateException حاصل تمام استثناءها را دریافت خواهیم کرد. بنابراین هرچند await تنها اولین استثنای دریافتی را بازگشت می‌دهد، اما می‌توان به Taskهای مرتبط مراجعه کرد و سپس بررسی نمود که آیا استثناهای دیگری نیز وجود دارند یا خیر؟
برای نمونه در مثال فوق، حلقه‌ی foreach تشکیل شده آنچنان بهینه نیست. از این جهت که هر بار تنها یک سایت را بررسی می‌کند، بجای اینکه مانند مرورگرها چندین ترد را به یک یا چند سایت باز کرده و نتایج را دریافت کند.
البته انجام کارها به صورت موازی همیشه ایده‌ی خوبی نیست ولی حداقل در این حالت خاص که با یک یا چند سرور راه دور کار می‌کنیم، درخواست‌های همزمان دریافت اطلاعات، سبب کارآیی بهتر برنامه و بالا رفتن سرعت اجرای آن می‌شوند. اما مثلا در حالتیکه با سخت دیسک سیستم کار می‌کنیم، اجرای موازی کارها نه تنها کمکی نخواهد کرد، بلکه سبب خواهد شد تا مدام drive head در مکان‌های مختلفی مشغول به حرکت شده و در نتیجه کارآیی آن کاهش یابد.
برای ترکیب چندین Task، ویژگی خاصی به زبان سی‌شارپ اضافه نشده‌، زیرا نیازی نبوده است. برای این حالت تنها کافی است از متد Task.WhenAll، برای ساخت یک Task مرکب استفاده کرد. سپس می‌توان واژه‌ی کلیدی await را بر روی این Task مرکب فراخوانی کرد.
همچنین می‌توان از متد ContinueWith یک Task مرکب نیز برای جلوگیری از بازگشت صرفا اولین استثنای رخ داده توسط کامپایلر، استفاده کرد. در این حالت امکان دسترسی به خاصیت Result آن به سادگی میسر می‌شود که حاوی AggregateException کاملی است.


اعتبارسنجی آرگومان‌های ارسالی به یک متد async

زمان اعتبارسنجی آرگومان‌های ارسالی به متدهای async مهم است. بعضی از مقادیر را نمی‌توان بلافاصله اعتبارسنجی کرد؛ مانند مقادیری که نباید نال باشند. تعدادی دیگر نیز پس از انجام یک Task زمانبر مشخص می‌شوند که معتبر بوده‌اند یا خیر. همچنین فراخوان‌های این متدها انتظار دارند که متدهای async بلافاصله بازگشت داده شده و ترد جاری را خالی کنند. بنابراین اعتبارسنجی‌های آن‌ها باید با تاخیر انجام شود. در این حالات، دو نوع استثنای آنی و به تاخیر افتاده را شاهد خواهیم بود. استثنای آنی زمان شروع به کار متد صادر می‌شود و استثنای به تاخیر افتاده در حین دریافت نتایج از آن دریافت می‌گردد. باید دقت داشت کلیه استثناهای صادر شده در بدنه‌ی یک متد async، توسط کامپایلر به عنوان یک استثنای به تاخیر افتاده گزارش داده می‌شود. بنابراین اعتبارسنجی‌های آرگومان‌ها را بهتر است در یک متد سطح بالای غیر async انجام داد تا بلافاصله بتوان استثناءهای حاصل را دریافت نمود.


از دست دادن استثناءها

فرض کنید مانند مثال قسمت قبل، دو وظیفه‌ی async آغاز شده و نتیجه‌ی آن‌ها پس از await هر یک، با هم جمع زده می‌شوند. در این حالت اگر کل عملیات را داخل یک قطعه کد try/catch قرار دهیم، اولین await ایی که یک استثناء را صادر کند، صرفنظر از وضعیت await دوم، سبب اجرای بدنه‌ی catch می‌شود. همچنین انجام این عملیات بدین شکل بهینه نیست. زیرا ابتدا باید صبر کرد تا اولین Task تمام شود و سپس دومین Task شروع گردد و به این ترتیب پردازش موازی Taskها را از دست خواهیم داد. در یک چنین حالتی بهتر است از متد await Task.WhenAll استفاده شود. در اینجا دو Task مورد نیاز، تبدیل به یک Task مرکب می‌شوند. این Task مرکب تنها زمانی خاتمه می‌یابد که هر دوی Task اضافه شده به آن، خاتمه یافته باشند. به این ترتیب علاوه بر اجرای موازی Taskها، امکان دریافت استثناءهای هر کدام را نیز به صورت تجمعی خواهیم داشت.
مشکل! همانطور که پیشتر نیز عنوان شد، استفاده از await در اینجا سبب می‌شود تا کامپایلر تنها اولین استثنای دریافتی را بازگشت دهد و نه یک AggregateException نهایی را. روش حل آن‌را نیز عنوان کردیم. در این حالت بهتر است از متد ContinueWith و سپس استفاده از خاصیت Result آن برای دریافت کلیه استثناءها کمک گرفت.
حالت دوم از دست دادن استثناءها زمانی‌است که یک متد async void را ایجاد می‌کنید. در این حالات بهتر است از یک Task بجای بازگشت void استفاده شود. تنها علت وجودی async voidها، استفاده از آن‌ها در روال‌های رویدادگردان UI است (در سایر حالات code smell درنظر گرفته می‌شود).
public async Task<double> GetSum2Async()
        {
            try
            {
                var task1 = GetNumberAsync();
                var task2 = GetNumberAsync();

                var compositeTask = Task.WhenAll(task1, task2);
                await compositeTask.ContinueWith(x => { });

                return compositeTask.Result[0] + compositeTask.Result[1];
            }
            catch (Exception ex)
            {
                //todo: log ex
                throw;
            }
        }
در مثال فوق، نحوه‌ی ترکیب دو Task را توسط Task.WhenAll جهت اجرای موازی و سپس اعمال نکته‌ی یک ContinueWith خالی و در ادامه استفاده از Result نهایی را جهت دریافت تمامی استثناءهای حاصل، مشاهده می‌کنید.
در این مثال دیگر مانند مثال قسمت قبل
        public async Task<double> GetSumAsync()
        {
            var leftOperand = await GetNumberAsync();
            var rightOperand = await GetNumberAsync();

            return leftOperand + rightOperand;
        }
هر بار صبر نشده‌است تا یک Task تمام شود و سپس Task بعدی شروع گردد.
با کمک متد Task.WhenAll ترکیب آن‌ها ایجاد و سپس با فراخوانی await، سبب اجرای موازی چندین Task با هم شده‌ایم.


مدیریت خطاهای مدیریت نشده

ابتدا مثال زیر را در نظر بگیرید:
using System;
using System.Threading.Tasks;

namespace Async01
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Test2();
            Test();
            Console.ReadLine();

            GC.Collect();
            GC.WaitForPendingFinalizers();

            Console.ReadLine();
        }

        public static async Task Test()
        {
            throw new Exception();
        }

        public static async void Test2()
        {
            throw new Exception();
        }
    }
}
در این مثال دو متد که یکی async Task و دیگری async void است، تعریف شده‌اند.
اگر برنامه را کامپایل کنید، کامپایلر بر روی سطر فراخوانی متد Test اخطار زیر را صادر می‌کند. البته برنامه بدون مشکل کامپایل خواهد شد.
 Warning  1  Because this call is not awaited, execution of the current method continues before the call is completed.
Consider applying the 'await' operator to the result of the call.
اما چنین اخطاری در مورد async void صادر نمی‌شود. بنابراین ممکن است جایی در کدها، فراخوانی await فراموش شود. اگر خروجی متد شما ازنوع Task و مشتقات آن باشد، کامپایلر حتما اخطاری را جهت رفع آن گوشزد خواهد کرد؛ اما نه در مورد متدهای void که صرفا جهت کاربردهای UI و روال‌های رخدادگردان آن طراحی شده‌اند.
همچنین اگر برنامه را اجرا کنید استثنای صادر شده در متد async void سبب کرش برنامه می‌شود؛ اما نه استثنای صادر شده در متد async Task. متدهای async void چون دارای Synchronization Context نیستند، استثنای صادره را به Thread pool برنامه صادر می‌کنند. به همین جهت در همان لحظه نیز سبب کرش برنامه خواهند شد. اما در حالت async Task به این نوع استثناءها اصطلاحا Unobserved Task Exception گفته شده و سبب بروز  faulted state در Task تعریف شده می‌گردند.
برای مدیریت آن‌ها در سطح برنامه باید در ابتدای کار و در متد Main، توسط TaskScheduler.UnobservedTaskException روال رخدادگردانی را برای مدیریت اینگونه استثناءها تدارک دید. زمانیکه GC شروع به آزاد سازی منابع می‌کند، این استثناءها نیز درنظر گرفته شده و سبب کرش برنامه خواهند شد. با استفاده از متد SetObserved همانند قطعه کد زیر، می‌توان از کرش برنامه جلوگیری کرد:
using System;
using System.Threading.Tasks;

namespace Async01
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            TaskScheduler.UnobservedTaskException += TaskScheduler_UnobservedTaskException;

            //Test2();
            Test();
            Console.ReadLine();

            GC.Collect();
            GC.WaitForPendingFinalizers();

            Console.ReadLine();
        }

        private static void TaskScheduler_UnobservedTaskException(object sender, UnobservedTaskExceptionEventArgs e)
        {
            e.SetObserved();
            Console.WriteLine(e.Exception);
        }

        public static async Task Test()
        {
            throw new Exception();
        }

        public static async void Test2()
        {
            throw new Exception();
        }
    }
}
البته لازم به ذکر است که این رفتار در دات نت 4.5 به این شکل تغییر کرده است تا کار با متدهای async ساده‌تر شود. در دات نت 4، یک چنین استثناءهای مدیریت نشده‌ای،‌بلافاصله سبب بروز استثناء و کرش برنامه می‌شدند.
به عبارتی رفتار قطعه کد زیر در دات نت 4 و 4.5 متفاوت است:
Task.Factory.StartNew(() => { throw new Exception(); });

Thread.Sleep(100);
GC.Collect();
GC.WaitForPendingFinalizers();
در دات نت 4  اگر این برنامه را خارج از VS.NET اجرا کنیم، برنامه کرش می‌کند؛ اما در دات نت 4.5 خیر و آن‌ها به UnobservedTaskException یاد شده هدایت خواهند شد. اگر می‌خواهید این رفتار را به همان حالت دات نت 4 تغییر دهید، تنظیم زیر را به فایل config برنامه اضافه کنید:
 <configuration>
    <runtime>
      <ThrowUnobservedTaskExceptions enabled="true"/>
    </runtime>
</configuration>


یک نکته‌ی تکمیلی: ممکن است عبارات lambda مورد استفاده، از نوع async void باشد.

همانطور که عنوان شد باید از async void منهای مواردی که کار مدیریت رویدادهای عناصر UI را انجام می‌دهند (مانند برنامه‌های ویندوز 8)، اجتناب کرد. چون پایان کار آن‌ها را نمی‌توان تشخیص داد و همچنین کامپایلر نیز اخطاری را در مورد استفاده ناصحیح از آن‌ها بدون await تولید نمی‌کند (چون نوع void اصطلاحا awaitable نیست). به علاوه بروز استثناء در آن‌ها، بلافاصله سبب خاتمه برنامه می‌شود. بنابراین اگر جایی در برنامه متد async void وجود دارد، قرار دادن try/catch داخل بدنه‌ی آن ضروری است.
protected override void LoadState(Object navigationParameter, Dictionary<String, Object> pageState)
{
    try
    {
        ClickMeButton.Tapped += async (sender, args) =>
        {
             throw new Exception();        

        };
    }
    catch (Exception ex)
    {
        // This won’t catch exceptions!
        TextBlock1.Text = ex.Message;
    }
}
در این مثال خاص ویندوز 8، شاید به نظر برسد که try/catch تعریف شده سبب مهار استثنای صادر شده می‌شود؛ اما خیر!
 public delegate void TappedEventHandler(object sender, TappedRoutedEventArgs e);
امضای متد TappedEventHandler از نوع delegate void است. بنابراین try/catch را باید داخل بدنه‌ی روال رویدادگردان تعریف شده قرار داد و نه خارج از آن.
‫۱۰ سال و ۷ ماه قبل، یکشنبه ۳ فروردین ۱۳۹۳، ساعت ۱۸:۵۰
وحید نصیری وحید نصیری
مطالب
بررسی مقدمات کتابخانه‌ی JSON.NET
چرا JSON.NET؟
JSON.NET یک کتابخانه‌ی سورس باز کار با اشیاء JSON در دات نت است. تاریخچه‌ی آن به 8 سال قبل بر می‌گردد و توسط یک برنامه نویس نیوزیلندی به نام James Newton King تهیه شده‌است. اولین نگارش آن در سال 2006 ارائه شد؛ مقارن با زمانی که اولین استاندارد JSON نیز ارائه گردید.
این کتابخانه از آن زمان تا کنون، 6 میلیون بار دانلود شده‌است و به علت کیفیت بالای آن، این روزها پایه اصلی بسیاری از کتابخانه‌ها و فریم ورک‌های دات نتی می‌باشد؛ مانند RavenDB تا ASP.NET Web API و SignalR مایکروسافت و همچنین گوگل نیز از آن جهت تدارک کلاینت‌های کار با API خود استفاده می‌کنند.
هرچند دات نت برای نمونه در نگارش سوم آن جهت مصارف WCF کلاسی را به نام DataContractJsonSerializer ارائه کرد، اما کار کردن با آن محدود است به فرمت خاص WCF به همراه عدم انعطاف پذیری و سادگی کار با آن. به علاوه باید درنظر داشت که JSON.NET از دات نت 2 به بعد تا مونو، Win8 و ویندوز فون را نیز پشتیبانی می‌کند.

برای نصب آن نیز کافی است دستور ذیل را در کنسول پاورشل نیوگت اجرا کنید:
 PM> install-package Newtonsoft.Json

معماری JSON.NET

کتابخانه‌ی JSON.NET از سه قسمت عمده تشکیل شده‌است:
الف) JsonSerializer
ب) LINQ to JSON
ج) JSON Schema


الف) JsonSerializer
کار JsonSerializer تبدیل اشیاء دات نتی به JSON و برعکس است. مزیت مهم آن امکانات قابل توجه تنظیم عملکرد و خروجی آن می‌باشد که این تنظیمات را به شکل ویژگی‌های خواص نیز می‌توان اعمال نمود. به علاوه امکان سفارشی سازی هر کدام نیز توسط کلاسی به نام JsonConverter، پیش بینی شده‌است.
یک مثال:
 var roles = new List<string>
{
   "Admin",
   "User"
};
string json = JsonConvert.SerializeObject(roles, Formatting.Indented);
در اینجا نحوه‌ی استفاده از JSON.NET را جهت تبدیل یک شیء دات نتی، به معادل JSON آن مشاهده می‌کنید. اعمال تنظیم Formatting.Indented سبب خواهد شد تا خروجی آن دارای Indentation باشد. برای نمونه اگر در برنامه‌ی خود قصد دارید فرمت JSON تو در تویی را به نحو زیبا و خوانایی نمایش دهید یا چاپ کنید، همین تنظیم ساده کافی خواهد بود.
و یا در مثال ذیل استفاده از یک anonymous object را مشاهده می‌کنید:
 var jsonString = JsonConvert.SerializeObject(new
{
   Id =1,
   Name = "Test"
}, Formatting.Indented);
به صورت پیش فرض تنها خواص عمومی کلاس‌ها توسط JSON.NET تبدیل خواهند شد.


تنظیمات پیشرفته‌تر JSON.NET

مزیت مهم JSON.NET بر سایر کتابخانه‌ها‌ی موجود مشابه، قابلیت‌های سفارشی سازی قابل توجه آن است. در مثال ذیل نحوه‌ی معرفی JsonSerializerSettings را مشاهده می‌نمائید:
var jsonData = JsonConvert.SerializeObject(new
{
   Id = 1,
   Name = "Test",
   DateTime = DateTime.Now
}, new JsonSerializerSettings
{
   Formatting = Formatting.Indented,
   Converters =
   {
      new JavaScriptDateTimeConverter()
   }
});
در اینجا با استفاده از تنظیم JavaScriptDateTimeConverter، می‌توان خروجی DateTime استانداردی را به مصرف کنندگان جاوا اسکریپتی سمت کاربر ارائه داد؛ با خروجی ذیل:
 {
  "Id": 1,
  "Name": "Test",
  "DateTime": new Date(1409821985245)
}


نوشتن خروجی JSON در یک استریم

خروجی متد JsonConvert.SerializeObject یک رشته‌است که در صورت نیاز به سادگی توسط متد File.WriteAllText در یک فایل قابل ذخیره می‌باشد. اما برای رسیدن به حداکثر کارآیی و سرعت می‌توان از استریم‌ها نیز استفاده کرد:
using (var stream = File.CreateText(@"c:\output.json"))
{
    var jsonSerializer = new JsonSerializer
   {
      Formatting = Formatting.Indented
   };
   jsonSerializer.Serialize(stream, new
   {
     Id = 1,
     Name = "Test",
     DateTime = DateTime.Now
   });
}
کلاس JsonSerializer و متد Serialize آن یک استریم را نیز جهت نوشتن خروجی می‌پذیرند. برای مثال response.Output برنامه‌های وب نیز یک استریم است و در اینجا نوشتن مستقیم در استریم بسیار سریعتر است از تبدیل شیء به رشته و سپس ارائه خروجی آن؛ زیرا سربار تهیه رشته JSON از آن حذف می‌گردد و نهایتا GC کار کمتری را باید انجام دهد.


تبدیل JSON رشته‌ای به اشیاء دات نت

اگر رشته‌ی jsonData ایی را که پیشتر تولید کردیم، بخواهیم تبدیل به نمونه‌ای از شیء User ذیل کنیم:
public class User
{
   public int Id { set; get; }
   public string Name { set; get; }
   public DateTime DateTime { set; get; }
}
خواهیم داشت:
 var user = JsonConvert.DeserializeObject<User>(jsonData);
در اینجا از متد DeserializeObject به همراه مشخص سازی صریح نوع شیء نهایی استفاده شده‌است.
البته در اینجا با توجه به استفاده از JavaScriptDateTimeConverter برای تولید jsonData، نیاز است چنین تنظیمی را نیز در حالت DeserializeObject مشخص کنیم:
var user = JsonConvert.DeserializeObject<User>(jsonData, new JsonSerializerSettings
{
   Converters = {  new JavaScriptDateTimeConverter() }
});


مقدار دهی یک نمونه یا وهله‌ی از پیش موجود

متد JsonConvert.DeserializeObject یک شیء جدید را ایجاد می‌کند. اگر قصد دارید صرفا تعدادی از خواص یک وهله‌ی موجود، توسط JSON.NET مقدار دهی شوند از متد PopulateObject استفاده کنید:
 JsonConvert.PopulateObject(jsonData, user);


کاهش حجم JSON تولیدی

زمانیکه از متد JsonConvert.SerializeObject استفاده می‌کنیم، تمام خواص عمومی تبدیل به معادل JSON آن‌ها خواهند شد؛ حتی خواصی که مقدار ندارند. این خواص در خروجی JSON، با مقدار null مشخص می‌شوند. برای حذف این خواص از خروجی JSON نهایی تنها کافی است در تنظیمات JsonSerializerSettings، مقدار NullValueHandling = NullValueHandling.Ignore مشخص گردد.
var jsonData = JsonConvert.SerializeObject(object, new JsonSerializerSettings
{
   NullValueHandling = NullValueHandling.Ignore,
   Formatting = Formatting.Indented
});
مورد دیگری که سبب کاهش حجم خروجی نهایی خواهد شد، تنظیم DefaultValueHandling = DefaultValueHandling.Ignore است. در این حالت کلیه خواصی که دارای مقدار پیش فرض خودشان هستند، در خروجی JSON ظاهر نخواهند شد. مثلا مقدار پیش فرض خاصیت int مساوی صفر است. در این حالت کلیه خواص از نوع int که دارای مقدار صفر می‌باشند، در خروجی قرار نمی‌گیرند.
به علاوه حذف Formatting = Formatting.Indented نیز توصیه می‌گردد. در این حالت فشرده‌ترین خروجی ممکن حاصل خواهد شد.


مدیریت ارث بری توسط JSON.NET

در مثال ذیل کلاس کارمند و کلاس مدیر را که خود نیز در اصل یک کارمند می‌باشد، ملاحظه می‌کنید:
public class Employee
{
    public string Name { set; get; }
}

public class Manager : Employee
{
    public IList<Employee> Reports { set; get; }
}
در اینجا هر مدیر لیست کارمندانی را که به او گزارش می‌دهند نیز به همراه دارد. در ادامه نمونه‌ای از مقدار دهی این اشیاء ذکر شده‌اند:
 var employee = new Employee { Name = "User1" };
var manager1 = new Manager { Name = "User2" };
var manager2 = new Manager { Name = "User3" };
manager1.Reports = new[] { employee, manager2 };
manager2.Reports = new[] { employee };
با فراخوانی
 var list = JsonConvert.SerializeObject(manager1, Formatting.Indented);
یک چنین خروجی JSON ایی حاصل می‌شود:
{
  "Reports": [
    {
      "Name": "User1"
    },
    {
      "Reports": [
        {
          "Name": "User1"
        }
      ],
      "Name": "User3"
    }
  ],
  "Name": "User2"
}
این خروجی JSON جهت تبدیل به نمونه‌ی معادل دات نتی خود، برای مثال جهت رسیدن به manager1 در کدهای فوق، چندین مشکل را به همراه دارد:
- در اینجا مشخص نیست که این اشیاء، کارمند هستند یا مدیر. برای مثال مشخص نیست User2 چه نوعی دارد و باید به کدام شیء نگاشت شود.
- مشکل دوم در مورد کاربر User1 است که در دو قسمت تکرار شده‌است. این شیء JSON اگر به نمونه‌ی معادل دات نتی خود نگاشت شود، به دو وهله از User1 خواهیم رسید و نه یک وهله‌ی اصلی که سبب تولید این خروجی JSON شده‌است.

برای حل این دو مشکل، تغییرات ذیل را می‌توان به JSON.NET اعمال کرد:
var list = JsonConvert.SerializeObject(manager1, new JsonSerializerSettings
{
   Formatting = Formatting.Indented,
   TypeNameHandling = TypeNameHandling.Objects,
   PreserveReferencesHandling = PreserveReferencesHandling.Objects
});
با این خروجی:
{
  "$id": "1",
  "$type": "JsonNetTests.Manager, JsonNetTests",
  "Reports": [
    {
      "$id": "2",
      "$type": "JsonNetTests.Employee, JsonNetTests",
      "Name": "User1"
    },
    {
      "$id": "3",
      "$type": "JsonNetTests.Manager, JsonNetTests",
      "Reports": [
        {
          "$ref": "2"
        }
      ],
      "Name": "User3"
    }
  ],
  "Name": "User2"
}
- با تنظیم TypeNameHandling = TypeNameHandling.Objects سبب خواهیم شد تا خاصیت اضافه‌ای به نام $type به خروجی JSON اضافه شود. این نوع، در حین فراخوانی متد JsonConvert.DeserializeObject جهت تشخیص صحیح نگاشت اشیاء بکار گرفته خواهد شد و اینبار مشخص است که کدام شیء، کارمند است و کدامیک مدیر.
- با تنظیم PreserveReferencesHandling = PreserveReferencesHandling.Objects شماره Id خودکاری نیز به خروجی JSON اضافه می‌گردد. اینبار اگر به گزارش دهنده‌ها با دقت نگاه کنیم، مقدار $ref=2 را خواهیم دید. این مورد سبب می‌شود تا در حین نگاشت نهایی، دو وهله متفاوت از شیء با Id=2 تولید نشود.

باید دقت داشت که در حین استفاده از JsonConvert.DeserializeObject نیز باید JsonSerializerSettings یاد شده، تنظیم شوند.


ویژگی‌های قابل تنظیم در JSON.NET

علاوه بر JsonSerializerSettings که از آن صحبت شد، در JSON.NET امکان تنظیم یک سری از ویژگی‌ها به ازای خواص مختلف نیز وجود دارند.
- برای نمونه ویژگی JsonIgnore معروفترین آن‌ها است:
public class User
{
   public int Id { set; get; }

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

   public DateTime DateTime { set; get; }
}
JsonIgnore سبب می‌شود تا خاصیتی در خروجی نهایی JSON تولیدی حضور نداشته باشد و از آن صرفنظر شود.

- با استفاده از ویژگی JsonProperty اغلب مواردی را که پیشتر بحث کردیم مانند NullValueHandling، TypeNameHandling و غیره، می‌توان تنظیم نمود. همچنین گاهی از اوقات کتابخانه‌های جاوا اسکریپتی سمت کاربر، از اسامی خاصی که از روش‌های نامگذاری دات نتی پیروی نمی‌کنند، در طراحی خود استفاده می‌کنند. در اینجا می‌توان نام خاصیت نهایی را که قرار است رندر شود نیز صریحا مشخص کرد. برای مثال:
[JsonProperty(PropertyName = "m_name", NullValueHandling = NullValueHandling.Ignore)]
public string Name { set; get; }
همچنین در اینجا امکان تنظیم Order نیز وجود دارد. برای مثال مشخص کنیم که خاصیت X در ابتدا قرار گیرد و پس از آن خاصیت Y رندر شود.

- استفاده از ویژگی JsonObject به همراه مقدار OptIn آن به این معنا است که از کلیه خواصی که دارای ویژگی JsonProperty نیستند، صرفنظر شود. حالت پیش فرض آن OptOut است؛ یعنی تمام خواص عمومی در خروجی JSON حضور خواهند داشت منهای مواردی که با JsonIgnore مزین شوند.
[JsonObject(MemberSerialization.OptIn)]
public class User
{
    public int Id { set; get; }

    [JsonProperty]
    public string Name { set; get; }
 
    public DateTime DateTime { set; get; }
}

- با استفاده از ویژگی JsonConverter می‌توان نحوه‌ی رندر شدن مقدار خاصیت را سفارشی سازی کرد. برای مثال:
[JsonConverter(typeof(JavaScriptDateTimeConverter))]
public DateTime DateTime { set; get; }


تهیه یک JsonConverter سفارشی

با استفاده از JsonConverterها می‌توان کنترل کاملی را بر روی اعمال serialization و deserialization مقادیر خواص اعمال کرد. مثال زیر را در نظر بگیرید:
public class HtmlColor
{
   public int Red { set; get; }
   public int Green { set; get; }
   public int Blue { set; get; }
}

var colorJson = JsonConvert.SerializeObject(new HtmlColor
{
  Red = 255,
  Green = 0,
  Blue = 0
}, Formatting.Indented);
در اینجا علاقمندیم، در حین عملیات serialization، بجای اینکه مقادیر اجزای رنگ تهیه شده به صورت int نمایش داده شوند، کل رنگ با فرمت hex رندر شوند. برای اینکار نیاز است یک JsonConverter سفارشی را تدارک دید:
    public class HtmlColorConverter : JsonConverter
    {

        public override bool CanConvert(Type objectType)
        {
            return objectType == typeof(HtmlColor);
        }

        public override object ReadJson(JsonReader reader, Type objectType,
                                        object existingValue, JsonSerializer serializer)
        {
            throw new NotSupportedException();
        }

        public override void WriteJson(JsonWriter writer, object value, JsonSerializer serializer)
        {
            var color = value as HtmlColor;
            if (color == null)
                return;

            writer.WriteValue("#" + color.Red.ToString("X2")
                + color.Green.ToString("X2") + color.Blue.ToString("X2"));
        }
    }
کار با ارث بری از کلاس پایه JsonConverter شروع می‌شود. سپس باید تعدادی از متدهای این کلاس پایه را بازنویسی کرد. در متد CanConvert اعلام می‌کنیم که تنها اشیایی از نوع کلاس HtmlColor را قرار است پردازش کنیم. سپس در متد WriteJson منطق سفارشی خود را می‌توان پیاده سازی کرد.
از آنجائیکه این تبدیلگر صرفا قرار است برای حالت serialization استفاده شود، قسمت ReadJson آن پیاده سازی نشده‌است.

در آخر برای استفاده از آن خواهیم داشت:
var colorJson = JsonConvert.SerializeObject(new HtmlColor
{
  Red = 255,
  Green = 0,
  Blue = 0
},  new JsonSerializerSettings
    {
      Formatting = Formatting.Indented,
      Converters = { new HtmlColorConverter() }
    });
‫۱۰ سال و ۲ ماه قبل، پنجشنبه ۱۳ شهریور ۱۳۹۳، ساعت ۲۳:۳۰
وحید نصیری وحید نصیری
مطالب
لینک‌های هفته اول دی

وبلاگ‌ها و سایت‌های ایرانی

امنیت



ASP. Net


طراحی وب

PHP


اس‌کیوال سرور


سی شارپ


عمومی دات نت


مسایل اجتماعی و انسانی برنامه نویسی


کتاب‌های رایگان جدید


متفرقه
  • آهن بجای کروم! (یک برنامه نویس آلمانی قسمت‌هایی از مرورگر کروم را که در جهت جمع آوری اطلاعات برای گوگل بکار می‌رفته، حذف کرده و مرورگر دیگری به نام آهن را ارائه داده است!)

‫۱۵ سال و ۱۱ ماه قبل، پنجشنبه ۵ دی ۱۳۸۷، ساعت ۰۵:۰۶
وحید نصیری وحید نصیری
مطالب
لینک‌های هفته‌ی سوم اسفند

وبلاگ‌ها ، سایت‌ها و مقالات ایرانی (داخل و خارج از ایران)

امنیت


Visual Studio

ASP. Net

طراحی و توسعه وب

PHP

اس‌کیوال سرور

سی شارپ

عمومی دات نت

ویندوز

مسایل اجتماعی و انسانی برنامه نویسی

متفرقه

‫۱۵ سال و ۹ ماه قبل، پنجشنبه ۱۵ اسفند ۱۳۸۷، ساعت ۰۳:۳۷
وحید نصیری وحید نصیری
مطالب
تاریخچه‌ی نگارش‌های مختلف دات نت فریم ورک

حدود 8 سال از ارائه اولین نگارش دات نت فریم ورک می‌گذرد و در ادامه مرور سریعی خواهیم داشت بر عناوین کتابخانه‌های اضافه شده به این مجموعه:



دات نت فریم ورک 1.0
اولین ارائه عمومی آزمایشی آن در PDC 2000 صورت گرفت و در اوایل 2002 به عموم عرضه شد (2/13/2002).
عبارت کد مدیریت شده را به دنیا معرفی کرد (managed code) و شامل اجزای زیر بود:
• GC, JIT
• C#
• Coherent Framework
• XSP….ASP+…ASP.NET!
• WinForms

دات نت فریم ورک 1.1
در اوایل 2003 به همراه ویندوز سرور 2003 و VS 2003 ارائه شد.
• Mobile ASP.NET controls
• Built-in support for ODBC and Oracle databases.
• IPv6 support.

دات نت فریم ورک 2
در اواخر 2005 ارائه شد (11/07/2005) و شامل تازه‌های زیر بود:
• ASP.NET for the Masses
  ○ Application Building Blocks
    § Parts, Authentication, Role Management, etc
  ○ Visual Web Developer
• Client Development
• ClickOnce!

دات نت فریم ورک 3
در اواخر 2006 ارائه شد (11/06/2006) و موارد زیر را به این فریم ورک افزود:

• Windows CardSpace - Digital identity interface.
• Windows Presentation Foundation : WPF
  ○ Vector Graphics, Media and UI
  ○ Enters the age of UX
• Windows Communication Foundation : WCF
  ○ Unified messaging model
• Windows Workflow Foundation : WF
  ○ Coordinating work with durable applications

دات نت فریم ورک 3.5
در پایان 2007 ارائه شد (11/19/2007) و تازه‌های زیر را به همراه داشت:
• Linq
• Expression Trees and Lamda Methods
• Extension Methods
• Paging Support for ADO.NET
• Managed Wrappers for WMI and AD
• Enhancements to WCF and WF
• System.CodeDom namespace
• ASP.NET AJAX
• WCF/WF
  ○ REST Services
  ○ Workflow Services
• Client
  ○ Sync
  ○ Client app services

در همین زمان نیز دات نت فریم ورک سورس باز شد.

سرویس پک یک دات نت فریم ورک 3.5
در اواسط 2008 ارائه شد (8/11/2008) و به همراه تغییرات زیر بود:
• ASP.NET Dynamic Data
• ADO.NET
 ○ Entity Framework
 ○ Data Services (Astoria)
• WCF
 ○ AtomPub ServiceDocuments
• Client
 ○ Client Profile
 ○ Performance
   § Working set and startup time
• Silverlight 2
 ○ RTM end of 2008
 ○ Brings power of .NET to the web client
 ○ Media and RIA .NET platform


دات نت فریم ورک 4.0
نگارش بتای آن در دسترس است و احتمالا نگارش نهایی آن در سال آینده‌ی میلادی به همراه VS2010 ارائه می‌شود. این مجموعه تازه‌های زیر را به همراه خواهد داشت:

• Base Class Library Improvements
 ○ Managed Extensibility Framework
 ○ More Core Data Structures
 ○ I/O Improvements
• Parallel Computing
 ○ Task Parallel Library
 ○ Parallel Linq (PLINQ)
 ○ Coordination Data Structures (CDS)
• Client
 ○ WPF
  § Client Profile
  § Business Focused Controls
  § Win7 Advances (Multi-touch, etc)
 ○ ADO.NET
  § Entity Framework v2
    □ Code-First Development
    □ TDD Support
    □ Foreign-Key Support
 ○ ASP.NET
  § ASP.NET Dynamic Data Improvements
  § ASP.NET MVC
  § ASP.NET Dynamic Data for MVC
  § Extensible Caching Framework
 ○ WF & WCF
  § Fully Declarative Services
  § Workflow Enhancements
   □ New flowchart modeling
   □ Workflow Rules Integration
   □ … much more…
  § WCF Enhancements
   □ Durable Duplex
   □ WS-Discovery & UDP Channel
   □ In-Process Channel
  § RIA (Silverlight)
   □ Simplified N-tier development
   □ Business-focused framework

‫۱۵ سال و ۱۰ ماه قبل، جمعه ۱۸ بهمن ۱۳۸۷، ساعت ۲۲:۱۱
وحید نصیری وحید نصیری
مطالب
تاثیر تعداد فونت‌های نصب شده در سیستم بر روی سرعت بارگذاری اولیه برنامه‌ها
مدتی بود که سرعت آغاز ویژوال استودیو و همچنین تمام برنامه‌های دات نتی موجود، به نحو عجیبی کاهش پیدا کرده بودند. آغاز ویژوال استودیو گاهی تا 3 دقیقه هم طول می‌کشید. تا اینکه آغاز یک برنامه ساده‌ی دات نتی را توسط برنامه‌ی معروف Procmon بررسی کردم:


بله. همانطور که مشاهده می‌کنید، چون تعداد فونت‌های نصب شده‌ی بر روی سیستم من بیش از اندازه است (1800 فونت)، این مشکل رخ می‌دهد. هر بار آغاز برنامه‌های دات نت، به همراه بررسی تمام فونت‌های نصب شده‌ی بر روی سیستم هم هست و اگر تعداد آن‌ها زیاد باشد، شاید چند دقیقه‌ای این بررسی طول بکشد.

راه حل‌ها

الف) حذف فونت‌های اضافی سیستم
این مورد به طور قطع بر روی سایر برنامه‌های غیردات نتی هم تاثیر مثبت خواهد گذاشت. برای نمونه، این مورد بارگذاری فونت‌ها، در مرورگرها هم صادق است. به علاوه مصرف RAM سیستم را هم کاهش خواهد داد.
برای حذف فونت‌های اضافی:
- ابتدا به مسیر C:\Windows\Fonts مراجعه کنید. در لیست فونت‌ها، ابتدا ctrl+a و سپس delete. بله! حذف تمام فونت‌ها، تا جایی که ممکن است.
- در ادامه ویندوز به صورت توکار، قابلیت بازگشت به لیست ابتدایی سیستمی خود را دارد (جهت ترمیم مواردی که نباید حذف می‌شدند). برای این منظور باید مراحل ذیل را طی کنید:
 Start > Control Panel -> Appearance and Personalization -> Fonts -> Font Settings -> Restore Default Font Settings
و یا مراجعه‌ی مستقیم به پوشه‌ی C:\Windows\Fonts نیز معادل طی مسیر فوق است:



با کلیک بر روی دکمه‌ی «Restore Default Font Settings» قلم‌های اصلی ویندوز مجددا نصب خواهند شد و سیستم به حالت اول باز می‌گردد.


ب) تنظیم سرویس Font Cache ویندوز
سرویس ویژه‌ای به نام «Windows Presentation Foundation Font Cache 3.0.0.0» در ویندوزهایی که دات نت فریم ورک بر روی آن‌ها نصب است، وجود دارد:


کار آن کش کردن و به اشتراک گذاشتن اطلاعات قلم‌های نصب شده‌ی بر روی سیستم، بین تمام برنامه‌های WPF در حال اجرا است.
حالت آغاز این سرویس بر روی manual است. به این معنا که تا یک برنامه‌ی WPF ایی بر روی سیستم اجرا نشود، این سرویس فعال نخواهد شد. می‌توان این حالت آغاز را بر روی automatic قرار داد تا به تمام برنامه‌های WPF سیستم به صورت یکسانی، پیش از اجرای آن‌ها اعمال شود.
این تغییر توسط مایکروسافت هم توصیه شده‌است: «12. Understand the PresentationFontCache service »


نتیجه گیری
اگر آغاز برنامه‌ی دات نتی شما آنچنان سریع نیست، الزاما مشکل از Entity framework نیست. چه تعدادی فونت را نصب کرده‌اید؟!
‫۸ سال و ۶ ماه قبل، یکشنبه ۲۹ فروردین ۱۳۹۵، ساعت ۱۹:۳۵