مطالب
پیاده سازی Option یا Maybe در #C

Options یا Maybe در یک زبان تابعی مثل #F، نشان دهنده‌ی این است که شیء (Object) ممکن است وجود نداشته باشد(Null Reference) که یکی از مهمترین ویژگی‌های یک زبان شیءگرا مثل #C و یا Java محسوب می‌شودما برنامه نویس‌ها (اغلب) از هرچیزی که باعث کرش برنامه می‌شود، بیزاریم و برای اینکه برنامه کرش نکند، مجبور میشویم تمام کد‌های خود  را از Null Reference محافظت کنیم. تمام این مشکلات توسط Tony Hoare مخترع ALOGL است که تنها دلیل وجود Null References را سادگی پیاده سازی آن می‌داند و او این مورد را یک «خطای  میلیون دلاری» نامیده‌است. 

به این مثال توجه بفرمایید: 

public class User
    {
        public int Id { get; set; }
        public string Name { get; set; }
    }

public class UserService : IUserService
    {
        private IList<User> _userData;

        public UserService()
        {
            _userData = new List<User>
            {
                new User {Id = 1,Name = "ali"},
                new User {Id = 2,Name = "Karim"}
            };
        }

        public User GetById(int id)
        {
            return _userData.FirstOrDefault(x => x.Id == id);
        }
    }  

public class UserController : Controller
    {
        private readonly IUserService _userService;

        public UserController(IUserService  userService)
        {
            _userService = userService;
        }
        public ActionResult Details(int id)
        {
            var user=_userService.GetById(3); // این متد ممکن است مقداری برگرداند و یا مقدار نال برگرداند                           
            if( user == null)
                 return HttpNotFound();    
            return View(user);  
        }
    }

این کدی است که ما برنامه نویسان به صورت متداولی با آن سروکار داریم. اما چه چیزی درباره این کد اشکال دارد؟

مشکل از آن جایی هست که ما نمی‌دانیم متد GetById مقداری را برمیگرداند و یا Null را بر می‌گرداند. این متد هرگاه که امکان برگرداندن Null وجود داشته باشد، خطای  NullReferenceException را در زمان اجرا بر می‌گرداند و همان طور که میدانید، به ازای هر شرطی که به برنامه اضافه میکنیم، پیچیدگی برنامه هم افزایش می‌یابد و کد خوانایی خود را از دست می‌دهد. تصور کنید دنیایی بدون NullReferenceException چه دنیایی زیبایی می‌بود؛ ولی متاسفانه این مورد از ویژگی‌های زبان #C است. خوشبختانه راه‌حل‌های برای حل NRE ارائه شده‌اند که در ادامه به آن‌ها می‌پردازیم.

ما می‌خواهیم متد GetById همیشه چیزی غیر از نال را برگرداند و یکی از راه‌هایی که ما را به این هدف می‌رساند این است که این متد یک توالی را برگرداند.

به نگاری جدید کد توجه بفرمایید:
public class UserService : IUserService
    {
        private IList<User> _userData;

        public UserService()
        {
            _userData = new List<User>
            {
                new User {Id = 1,Name = "ali"},
                new User {Id = 2,Name = "Karim"}
            };
        }

        public IEnumerable<User> GetById(int id)
        {
            var user = _userData.FirstOrDefault(x => x.Id == id);
            if (user == null) return new User[0];
            return new[] { user };
        }
    } 

اگر به امضای متد GetById توجه کنید، به جای اینکه User را برگرداند، این متد یک توالی از User را بر می‌گرداند و اگر در اینجا کاربری یافت شد، این توالی دارای یک المان خواهد بود و در غیر این صورت اگر User یافت نشد، این متد یک توالی را بر می‌گرداند که دارای هیچ المانی نیست. در ادامه اگر کلاینت بخواهد از متد GetById استفاده کند، به صورت زیر خواهد بود:

 public ActionResult Details(int id)
        {
            var user = _userService
                            .GetById(3)
                            .DefaultIfEmpty(new User())
                            .Single();
            return View(user);
        }

 متد GetById دارای دو وجه است و وجه مثبت آن این است که اگر مجموعه دارای مقداری باشد، هیچ مشکلی نیست؛ ولی اگر مجموعه دارای المانی نباشد، باید یک شیء را به صورت پیش فرض به آن اختصاص دهیم که این کار را با استفاده از متد DefualtIfEmpty انجام داده‌ایم. 

 در اول مقاله هم اشاره کردیم که  Maybe یا Options، مجموعه‌ای است که دارای یک المان و یا هیچ المانی است. اگر به امضای متد GetById توجه کنید، متوجه خواهید شد که این متد می‌تواند مجموعه‌ای را برگرداند و نمی‌تواند گارانتی کند که حتما مجموعه‌ای را بر می‌گرداند که دارای یک المان و یا هیچ باشد. برای حل این مشکل می‌توانیم از کلاس Option استفاده کنیم:

public class Option<T> : IEnumerable<T>
    {
        private readonly T[] _data;

        private Option(T[] data)
        {
            _data = data;
        }

        public static Option<T> Create(T element) => new Option<T>(new[] { element });

        public static Option<T> CreateEmpty() => new Option<T>(new T[0]);

        public IEnumerator<T> GetEnumerator() => ((IEnumerable<T>) _data).GetEnumerator();

        IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() => this.GetEnumerator();
    }

تنها دلیل استفاده از متد‌های Create و CreateEmpty این است که به خوانایی برنامه کمک کنیم؛ نه بیشتر. در ادامه اگر بخواهیم از کلاس option استفاده کنیم، به صورت زیر خواهد بود:

 public class UserService : IUserService
    {
       ...
       ...
       public Option<User> GetById(int id)
        {
            var user = _userData.FirstOrDefault(x => x.Id == id);
            return user == null ? Option<User>.CreateEmpty() : Option<User>.Create(user);
        }
    }

 public class UserController : Controller
    {
       ...
       ...
       public ActionResult Details(int id)
        {
            var user = _userService
                            .GetById(3)
                            .DefaultIfEmpty(new User())
                            .Single();
            return View(user);
        }
    }


چکیده:

مدیریت کردن References کار بسیار پیچیده‌ای است. قبل از آن که تلاش کنیم مقداری را برگردانیم و یا عملیاتی را بر روی آن انجام دهیم، اول باید مطمئن شویم که این شیء به جایی اشاره می‌کند. نمونه‌های متفاوتی از Option و یا Maybe را می‌توانید در اینترنت پیدا کنید که هدف نهایی آن‌ها، حذف NullReferenceException است و آشنایی با این ایده، شما را به دنیای برنامه نویسی تابعی در#C هدایت می‌کند.

مطالب
آموزش LINQ بخش سوم
در ادامه سری آموزشی LINQ  به بررسی متغیرهای Range می‌پردازیم:
4 عنصر یک عبارت پرس و جو عبارتند از:
• علملگرهای LINQ
• کلمات کلیدی Keyword
• متغیر‌های Range

Range Variable : متغیر تعریف شده‌ی در یک محدوده خاص.

  عبارت پرس و جوی زیر را در نظر بگیرد:
var query = from word in list
where word.StartsWith("a")
select word;
در این پرس و جو (from,in,where,select) کلمات کلیدی محسوب می‌شوند. البته where و select می‌توانند به عنوان عملگر محسوب شوند.
شناسه‌ی list یک متغیر محلی است و تنها موردی که باقی می‌ماند شناسه‌ی word است که به آن متغیر Range می‌گوییم. متغیر‌های Range همانند متغیر‌های مرسوم مورد استفاده‌ی در برنامه‌ها هستند که بصورت فقط خواندنی مهیا شده اند. با این اوصاف متغیر‌های Range در ابتدا کمی عجیب به نظر می‌رسند. به این علت که در وسط عبارت پرس و جو معرفی می‌شوند و نیازی به تعریف شدن به روش مرسوم به شکل زیر را ندارند:
 String word;
در این حالت معرفی Word از طریق عبارت from انجام می‌شود. کامپایلر نوع داده‌ی متغیر را از طریق فرآیندی به نام Type Inference مشخص می‌کند. در مثال بالا کامپایلر تشخیص می‌دهد که Word از نوع string  است؛ به این علت که جدا شده از <list<string  می‌باشد.

متغیر word  در دو حالت ممکن است قابل دسترس نباشد :
  • پایان پرس و جو
  • مواجه شدن با کلمه کلیدی into . این کلمه‌ی کلیدی برای اتصال دو Query استفاده می‌شود.

نکته
:در بعضی مواقع باید وضعیت متغیر Range را صریحا مشخص کنیم؛ بطور مثال کد زیر با خطا مواجه خواهد شد:
object[] ints = new object[] { 1, 2, 3 };
           var query = from num in ints
                        where num < 3
                        select num;
در زمان پردازش دستور Where، کامپایلر نمی‌تواند عملگر مقایسه‌ای را برای یک نوع int و یک نوع object اجرا کند. برای حل این مشکل بصورت صریح (Explicit) نوع متغیر Range را مشخص می‌کنیم:
var query = from int num in ints
where num < 3
select num;
همانطور که می‌بینید در این حالت به کامپایلر اعلام می‌کنیم که num از نوع int می‌باشد و cast کردن با موفقیت انجام می‌شود و خروجی همان چیزی است که ما انتظار داریم.

تذکر : بهتر است از تعریف صریح متغیر Range پرهیز کنیم؛ مگر در شرایطی مثل کد بالا .

قطعه کد زیر به‌راحتی کامپایل می‌شود و نیازی به اعلان صریح نوع متغیر range نیست. زیر از طریق مکانیزیم Type Inference نوع متغیر مشخص شده است.
List<string> list = new List<string> {"LINQ","Query","adventure"};
var query = from string word in list
where word.Contains("r")
orderby word ascending
select word;
اعلان صریح متغیر Range باعث می‌شود که پشت پرده، عملیات <Cast<T اتفاق بیافتد و در مواقع غیر ضروری مثل کد فوق ممکن است کارآیی را کاهش دهد. یکی از نقاطی که در صورت پایین بودن کارآیی دستورات LINQ باید بررسی شود همین مورد CAST است. البته تنها استثنایی که در این مورد وجود دارد، توالی‌های غیر جنریک هستند (non generic Enumerable). در این حالت باید از Cast استفاده کرد.
متغیر Range در محدوده‌ی مورد استفاده باید از یک شناسه‌ی یکتا برخوردار باشد.
 string word="test";
List<string> list = new List<string> {"LINQ","Query","adventure"};
var query = from string word in list
where word.Contains("r")
orderby word ascending
select word;
همانطور که مشاهده می‌کنید کامپایلر خطای تعریف دو شناسه‌ی یکتا را در یک محدوده، اعلام می‌کند.

تا اینجا از طریق کلمه‌ی کلیدی from، متغیری را تعریف کردیم. با استفاده از کلمات کلیدی let ،into و join  نیز می‌توان متغیر‌های Range تعریف کرد.

عبارت let

کلمه‌ی کلیدی let این امکان را فراهم می‌کند تا یک متغیر Range جدید را ایجاد کرده و در عبارت‌های بعدی از آن استفاده کنیم. در کد زیر از طریق کلمه‌ی کلیدی let، یک متغیر Range جدید را بنام IsDairy تعریف می‌کنیم که از نوع bool  می‌باشد:
 Ingredient[] ingredients =
{
   new Ingredient {Name = "Sugar", Calories = 500},
   new Ingredient {Name = "Egg", Calories = 100},
   new Ingredient {Name = "Milk", Calories = 150},
   new Ingredient {Name = "Flour", Calories = 50},
   new Ingredient {Name = "Butter", Calories = 200}
};

IEnumerable<Ingredient> highCalDairyQuery =
from i in ingredients
let isDairy = i.Name == "Milk" || i.Name == "Butter"
where i.Calories >= 150 && isDairy
select i;

foreach (var ingredient in highCalDairyQuery)
{
   Console.WriteLine(ingredient.Name);
}
  متغیر isDairy در عبارت (clause) بعدی که where باشد، مورد استفاده قرار گرفته است. توجه داشته باشید که متغیر i  تعریف شده‌ی در ابتدای پرس و جو، در بخش Select قابل دسترسی است. دستور let باعث از دسترس خارج شدن متغیر در بخش بعدی نمی‌شود.

در کد زیر قصد داریم عملیات‌های زیر را بر روی توالی ورودی اعمال کنیم:
1- جدا کردن عناصر توالی ورودی بر اساس جدا کننده‌ی "  ," 
2- تبدیل همه‌ی حروف عناصر توالی ایجاد شده به حروف بزرگ
3- جدا کردن عناصر توالی حاصل از مرحله‌ی 2، به شرط برابر بودن با MILK,BUTTER,CHEESE
4- نمایش توالی ایجاد شده
string[] csvRecipes = { "milk,sugar,eggs", "flour,BUTTER,eggs", "vanilla,ChEEsE,oats" };
var dairyQuery = from csvRecipe in csvRecipes
let ingredients = csvRecipe.Split(',')
from ingredient in ingredients
let uppercaseIngredient = ingredient.ToUpper()
where
  uppercaseIngredient == "MILK" ||
  uppercaseIngredient == "BUTTER" ||
  uppercaseIngredient == "CHEESE"
select uppercaseIngredient;

foreach (var dairyIngredient in dairyQuery)
{
   Console.WriteLine($"{dairyIngredient} is dairy");
}
همانطور که مشاهده می‌کنید متغیر ایجاد شده‌ی توسط let می‌تواند یک مقدار عددی (مثال قبل) و یا یک مجموعه را در خود ذخیره کند (مثال فوق).

 عبارت Into 
متغیر جدیدی که توسط این دستور ایجاد می‌شود، می‌تواند نتیجه‌ی حاصل از دستور Select را در خود ذخیره کند. در کد زیر یک نوع بی‌نام ایجاد کرده و در ادامه‌ی پرس و جو از آن استفاده می‌کنیم:
 Ingredient[] ingredients =
{
   new Ingredient {Name = "Sugar", Calories = 500},
   new Ingredient {Name = "Egg", Calories = 100},
   new Ingredient {Name = "Milk", Calories = 150},
   new Ingredient {Name = "Flour", Calories = 50},
   new Ingredient {Name = "Butter", Calories = 200}
};

IEnumerable<Ingredient> highCalDairyQuery =
from i in ingredients
select new //نوع بی نام
{
  OriginalIngredient = i,
  IsDairy = i.Name == "Milk" || i.Name == "Butter",
  IsHighCalorie = i.Calories >= 150
}
into temp
where temp.IsDairy && temp.IsHighCalorie
select temp.OriginalIngredient;

foreach (var ingredient in highCalDairyQuery)
{
   Console.WriteLine(ingredient.Name);
}
نکته‌ای که در ابتدای این بحث اشاره شد، در این مثال خود را نشان می‌دهد و آن هم عدم دسترسی به متغیر i در بخش پایانی پرس و جو (select  نهایی) می‌باشد.

در ادامه‌ی این سری آموزشی، به بررسی عبارت join  می‌پردازیم. 
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.
مطالب
مدیریت پیشرفته‌ی حالت در React با Redux و Mobx - قسمت هفتم - بررسی مفاهیم Mobx
MobX از 4 مفهوم اصلی تشکیل می‌شود:

- Observable state: در MobX نیز همانند Redux، کل شیء state به صورت یک شیء جاوا اسکریپتی ارائه می‌شود؛ با این تفاوت که در اینجا این شیء، یک Observable است که نمونه‌ای از مفهوم آن‌را در مثال قسمت قبل بررسی کردیم.
- Actions: متدهایی هستند که state را تغییر می‌دهند.
- Computed properties: در مورد مفهوم خواص محاسباتی در قسمت قبل بحث کردیم. این خواص، مقدار خود را بر اساس تغییرات سایر خواص Observable، به روز می‌کنند.
- Reactions: سبب بروز اثرات جانبی (side effects) می‌شوند؛ مانند تعامل با دنیای خارج. نمونه‌ای از آن، متد autorun است که تغییرات Observableها را ردیابی می‌کند.

برای مثال خاصیت محاسباتی fullName، تغییرات سایر خواص Observable را احساس کرده و مقدار خودش را به روز می‌کند. سپس یک Reaction به آن، می‌تواند به روز رسانی DOM، جهت نمایش این تغییرات باشد و یا نمونه‌ی دیگری که می‌تواند بسیاری از این مفاهیم را نمایش دهد، کلاس زیر است:
import { action, observable, computed } from 'mobx';

class PizzaCalculator {
  @observable numberOfPeople = 0;
  @observable slicesPerPerson = 2;
  @observable slicesPerPie = 8;

  @computed get slicesNeeded() {
    console.log('Getting slices needed');
    return this.numberOfPeople * this.slicesPerPerson;
   }

  @computed get piesNeeded() {
    console.log('Getting pies needed');
    return Math.ceil(this.slicesNeeded / this.slicesPerPie);
   }

   @action addGuest() {
     this.numberOfPeople!++;
   }
}
- دراینجا با استفاده از decorator syntax کتابخانه‌ی mobx، خواص و متدهای این کلاس معمولی ES6 را مزین کرده‌ایم.
- برای مثال زمانیکه تعریف observable numberOfPeople@ را داریم، به این معنا است که می‌خواهیم تغییرات تعداد افراد را تحت نظر قرار دهیم و اگر تغییری در مقدار آن صورت گرفت، آنگاه مقدار خواص محاسباتی که با computed@ مزین شده‌اند، به صورت خودکار به روز رسانی شوند.
- action@ به این معنا است که متدی در اینجا، سبب بروز تغییری در state کلاس جاری می‌شود. MobX به همراه یک strict mode است که اگر فعال باشد، ذکر تزئین کننده‌ی action@ بر روی یک چنین متدهایی ضروری است، در غیراینصورت، الزامی به درج آن نیست.

در این قطعه کد تعدای console.log را هم ملاحظه می‌کنید. علت آن نمایش مفهوم کش کردن اطلاعات در MobX است. فرض کنید برای بار اول، مقدار یکی از خواصی را که به صورت observable تعریف شده‌اند، تغییر می‌دهیم. در این حالت تمام خواص محاسباتی وابسته‌ی به آن‌ها، به صورت خودکار مجددا محاسبه شده و console.log‌ها را نیز مشاهده خواهیم کرد. اگر برای بار دوم همین فراخوانی صورت گیرد و تغییری در مقادیر خواص observable صورت نگیرد، MobX از نگارش کش شده‌ی این خواص محاسباتی استفاده می‌کند و بی‌جهت سبب رندر مجدد UI نخواهد شد که در نهایت کارآیی بالایی را سبب خواهد شد. برای پیاده سازی یک چنین قابلیتی با Redux باید از مفهومی مانند React.memo و Memoization و کتابخانه‌های کمکی مانند Reselect استفاده کرد؛ اما در اینجا به صورت توکار و خودکار اعمال می‌شود.


ساختارهای داده‌ای که توسط MobX پشتیبانی می‌شوند

MobX از اکثر ساختارهای داده‌ای متداول در جاوا اسکریپت پشتیبانی می‌کند؛ برای مثال:
- اشیاء مانند ({})observable
- آرایه‌ها مانند ([])observable
- Maps مانند observable(new Map())

چند نکته:
- همانطور که در قسمت قبل نیز ذکر شد، decorators در اصل یکسری تابع هستند و برای مثال می‌توان observable را به صورت observable@ و یا به صورت یک تابع معمولی مورد استفاده قرار داد.
- اگر شیء‌ای را به صورت ({})observable معرفی کنیم، با افزودن خواصی به آن پس از این فراخوانی، این خواص دیگر مورد ردیابی قرار نخواهند گرفت. علت آن‌را هم در شبه‌کد زیر می‌توان مشاهده کرد:
const extendObservable = (target, source) => {
  source.keys().forEach(key => {
    const wrappedInObservable = observable(source[key]);
    Object.defineProperty(target, key, {
      set: value.set.
      get: value.get
    });
  });
};
کاری که متد observable انجام می‌دهد، شمارش کلیدهای (خواص) شیء ارسالی به آن است و سپس محصور کردن آن‌ها درون یک شیء observable و در آخر بازگشت آن.
برای رفع این مشکل می‌توان از Map استفاده کرد. یعنی در اینجا اگر قرار است تعداد خواص اشیاء را به صورت پویا تغییر دهید، آن‌ها را به صورت Map تعریف کنید؛ چون متد set آن توسط observableها ردیابی می‌شود.


استفاده از MobX با React توسط کتابخانه‌ی mobx-react

تا اینجا MobX را به صورت متکی به خود مورد بررسی قرار دادیم. اکنون قصد داریم آن‌را به یک برنامه‌ی React متصل کنیم. برای اینکار کتابخانه‌های زیادی وجود دارند که در این قسمت کلیات روش کار با کتابخانه‌ی mobx-react را در بین آن‌ها بررسی می‌کنیم.

نصب کتابخانه‌ی mobx-react

ابتدا نیاز است تا این کتابخانه را نصب کنیم:
 > npm install --save mobx mobx-react

تحت نظر قرار دادن کامپوننت‌ها

در ادامه پس از نصب کتابخانه‌ی mobx-react، نیاز است کامپوننت‌ها را تحت نظر MobX قرار دهیم که اینکار را می‌توان توسط تزئین کننده‌ی observer آن انجام داد. همانطور که عنوان شد، تزئین کننده‌ها را می‌توان به صورت معمولی observer@ به یک کلاس و یا به صورت فراخوانی تابع، برای مثال به یک کامپوننت تابعی اعمال کرد. برای نمونه کامپوننت‌های کلاسی را به نحو زیر می‌توان با observer@ مزین کرد:
import { observer } from "mobx-react";

@observer class Counter extends Component {
در این حالت هر زمانیکه یکی از اشیاء observable تغییر می‌کند، React را وادار به رندر مجدد UI خواهد کرد.

و یا کامپوننت‌های تابعی را می‌توان توسط متد observer به صورت زیر محصور کرد:
const Counter = observer(({ count }) => {
  return (
   // ...
  );
});
با تحت نظر قرار گرفته شدن یک کامپوننت (چه با تزئین کننده‌ی observer@ و یا با بکارگیری نگارش تابعی آن)، منطقی که در پشت صحنه مورد استفاده قرار می‌گیرد، یک چنین شکلی را خواهد داشت (و برای اینکار نیازی به کد نویسی نیست):
class ContainerComponent extends Component () {
   componentDidMount() {
     this.stopListening = autorun(() => this.render());
   }

   componentWillUnmount() {
     this.stopListening();
   }

   render() { … }
}
زمانیکه کار رندر اولیه‌ی کامپوننت در DOM به پایان رسید، متد autorun به تغییرات observableها در پشت صحنه گوش‌فرا داده و سبب فراخوانی متد رندر کامپوننت، با هر تغییر لازمی می‌شود. این کاری است که متد یا تزئین کننده‌ی observer کتابخانه‌ی mobx-react انجام می‌دهد.

تعریف مخزن و اتصال آن به کامپوننت‌ها

کار شیء Provider که بالاترین کامپوننت را در سلسله مراتب کامپوننت‌ها محصور می‌کند، ارائه‌ی store، به تمام کامپوننت‌های فرزند است. در Redux فقط یک store را داریم که  به شیء Provider آن ارسال می‌کنیم. اما در حین کار با MobX چنین محدودیتی وجود ندارد و می‌توان چندین store را تعریف کرد و در اختیار برنامه قرار داد که شبه‌کد نحوه‌ی تعریف آن به صورت زیر است:
import { Provider } from 'mobx-react';

import ItemStore from './store/ItemStore';
import Application from './components/Application';

const itemStore = new ItemStore();

ReactDOM.render(
   <Provider itemStore={itemStore}>
     <Application />
   </Provider>,
   document.getElementById('root'),
);
در حین کار با Redux، قسمتی از مراحل تعریف آن، کار اتصال خواص موجود در state مخزن redux، به props یک کامپوننت است و یا همچنین کار اتصال رویدادها به props. یک چنین کاری را در اینجا به سادگی با تزئین کننده‌ای به نام inject می‌توان انجام داد که مخزن مورد استفاده را مشخص می‌کند:
@inject('itemStore')
class NewItem extends Component {
// ...
و یا برای کامپوننت‌های تابعی می‌توان از نگارش تابعی inject استفاده کرد. در این حالت، store تزریقی را می‌توان به صورت props دریافت نمود:
const UnpackedItems = inject('itemStore')(
    observer(({ itemStore }) => (
    // ...
  )),
);


یک مثال: پیاده سازی مثال شمارشگر قسمت سوم این سری با mobx-react

در ادامه قصد داریم برنامه‌ی شمارشگر ارائه شده در قسمت سوم بررسی redux را با mobx پیاده سازی کنیم. به همین جهت یک پروژه‌ی جدید React را ایجاد می‌کنیم:
> create-react-app state-management-with-mobx-part2
> cd state-management-with-mobx-part2
> npm start
در ادامه کتابخانه‌ها‌ی mobx ، mobx-react و همچنین بوت استرپ را نصب می‌کنیم. برای این منظور پس از باز کردن پوشه‌ی اصلی برنامه توسط VSCode، دکمه‌های ctrl+` را فشرده (ctrl+back-tick) و دستور زیر را در ترمینال ظاهر شده وارد کنید:
> npm install --save mobx mobx-react bootstrap
سپس برای افزودن فایل bootstrap.css به پروژه‌ی React خود، ابتدای فایل index.js را به نحو زیر ویرایش خواهیم کرد:
import "bootstrap/dist/css/bootstrap.css";

پس از آن فایل src\index.js را به صورت زیر تغییر می‌دهیم:
import "./index.css";
import "bootstrap/dist/css/bootstrap.css";

import { autorun, decorate, observable } from "mobx";
import React from "react";
import ReactDOM from "react-dom";

import Counter from "./components/Counter";
import * as serviceWorker from "./serviceWorker";

class Count {
  value = 0;

  increment = () => {
    this.value++;
  };

  decrement = () => {
    this.value--;
  };
}

decorate(Count, { value: observable });

const count = (window.count = new Count());
autorun(() => console.log("The count changed!", count.value));

ReactDOM.render(
  <main className="container">
    <Counter count={count} />
  </main>,
  document.getElementById("root")
);

serviceWorker.unregister();
توضیحات:
- در قسمت قبل، روش تحت نظر قرار دادن یک شیء متداول جاوا اسکریپتی را توسط متد observable مشاهده کردیم. در اینجا نگارش کلاسی آن مثال را بر اساس کلاس Count مشاهده می‌کنید. اگر نخواهیم از decorator ای مانند observable@ بر روی خاصیت value این کلاس استفاده کنیم، روش تابعی آن‌را با فراخوانی متد decorate و ذکر نوع کلاس و سپس خاصیتی که باید به صورت observable تحت نظر قرار گیرد، در اینجا مشاهده می‌کنید. این هم یک روش کار با mobx است.
- پس از ایجاد کلاس Count که در اینجا نقش store را نیز بازی می‌کند، یک وهله‌ی جدید را از آن ساخته و به متغیر count در این ماژول و همچنین window.count انتساب می‌دهیم. انتساب window.count سبب می‌شود تا بتوان در کنسول توسعه دهندگان مرورگر، با نوشتن count و سپس enter، به محتویات این متغیر دسترسی یافت و یا حتی آن‌را تغییر داد؛ مانند تصویر زیر که بلافاصله این تغییر، در UI برنامه نیز منعکس می‌شود:


- در اینجا تعریف شیء Provider را که پیشتر در مورد آن بحث کردیم، مشاهده نمی‌کنید؛ چون با تک کامپوننت Counter تعریف شده‌ی در این مثال، نیازی به آن نیست. می‌توان این شیء store را به صورت مستقیم به props کامپوننت Counter ارسال کرد.

اکنون تعریف کامپوننت شمارشگر واقع در فایل src\components\Counter.jsx به صورت زیر خواهد بود که این کامپوننت، count را به صورت props دریافت می‌کند:
import { observer } from "mobx-react";
import React from "react";

const Counter = observer(({ count }) => {
  return (
    <section className="card mt-5">
      <div className="card-body text-center">
        <span className="badge m-2 badge-primary">{count.value}</span>
      </div>
      <div className="card-footer">
        <div className="d-flex justify-content-center align-items-center">
          <button
            className="btn btn-secondary btn-sm"
            onClick={count.increment}
          >
            +
          </button>
          <button
            className="btn btn-secondary btn-sm m-2"
            onClick={count.decrement}
          >
            -
          </button>
        </div>
      </div>
    </section>
  );
});

export default Counter;
و سپس بر اساس count رسیده، در اینجا می‌توان مستقیما متدهای کلاس Count را فراخوانی کرد (مانند count.increment؛ که البته در اصل یک خاصیت است که با متدی مقدار دهی شده‌است) و یا مقدار خاصیتی از آن‌را مانند count.value، نمایش داد.
تا زمانیکه کامپوننت، با تابع observer محصور شده‌است، به props رسیده گوش فرا داده و خواص و اشیاء observable آن‌را تشخیص می‌دهد و سبب رندر مجدد کامپوننت، با تغییری در آن‌ها خواهد شد.

کدهای کامل این قسمت را می‌توانید از اینجا دریافت کنید: state-management-with-mobx-part2.zip
نظرات مطالب
C# 8.0 - Async Streams
یک نکته‌ی تکمیلی: استفاده از IAsyncEnumerable در جهت ایجاد وب سرویس‌های REST با قابلیت Stream

 مقدمه
در Net Core 3. نوع‌های جدیدی با عنوان‌های <IA­syncEnumerable<T>,IAsync­Enumerator<T> در فضای نام System.Collections.Gener­ic معرفی شدند. همانطور که مشخص است این نوع‌های جدید کاملا با نوع‌های synchronous خود هم پوشانی دارند و مفاهیم قبلی را به پیاده سازی میکنند.

نوع <IAsync­Enumerable<T متد GetAsyncEnumerator را معرفی میکند تا عملیات enumeration را به صورت async انجام دهد و در خروجی این متد، نوع <IAsyncEnumerator<T را برگشت میدهد؛ به‌طوریکه این نوع disposable و دو عضو MoveNextAsync و Current را در خود دارد. اولی برای رسیدن به مقدار بعدی و دومی برای دریافت مقدار فعلی استفاده می‌شود. این در حالی است که MoveNextAsync بجای برگشت دادن یک bool یک <ValueTask<bool را برگشت می‌دهد. همچنین این متد، مقدار CancelationToken را همانند سایر فرآیندهایی که به صورت async تعریف می‌شوند، به صورت اختیاری از ورودی دریافت میکند، تا در صورت لزوم، عملیات جاری را کنسل کند. از طرفی به دلیل اینکه IAsyncEnumerator اینترفیس IAsyncDisposable را پیاده سازی میکند، متد DisposeAsync را نیز در اختیار دارد به‌طوریکه بجای void یک ValueTask را برگشت میدهد.


نحوه استفاده از IAsyncEnumerable 
static async IAsyncEnumerable<int> RangeAsync(int start, int count)
{
  for (int i = 0; i < count; i++)
  {
    await Task.Delay(i);
    yield return start + i;
  }
}
برای استفاده از این نوع در نهایت باید از عبارت yield return استفاده کرد. تا مقدار برگشتی مشخص شده در IAsyncEnumerable که در این مثال int است برگشت داده شود. در صورت استفاده نشدن از yield، خطای cannot return value from an iterator داده می‌شود.

پیاده سازی سمت سرور  

در قسمت قبل سعی بر این بود تا با این نوع جدید آشنا شویم. در این قسمت تلاش میکنیم تا با استفاده از این نوع یک وب سرویس stream را ایجاد کنیم .

ایجاد یک وب سرویس بدون خروجی IAsyncEnumerable

در مرحله اول، یک وب سرویس REST را بدون استفاده از IAsyncEnumerable ایجاد می‌کنیم تا متوجه مشکلات آن شویم و سپس در مرحله بعدی همین وب سرویس را با نوع IAsyncEnumerable  بازنویسی میکنیم.
    [ApiController]
    [Route("[controller]")]
    public class CustomerController : ControllerBase
    {
        private readonly IDictionary<int, Customer> _customers;
        private void FillCustomerFromMemory(int countOfCustomer)
        {
            for (int CustomerId = 1; CustomerId <= countOfCustomer; CustomerId++)
            {
                _customers.Add(key: CustomerId, new Customer($"name_{CustomerId}", CustomerId));
            }
        }
        public CustomerController()
        {
            _customers = new Dictionary<int, Customer>();
            FillCustomerFromMemory(countOfCustomer : 100);
        }
        [HttpGet]
        public async Task<IEnumerable<Customer>> Get()
        {
            var output = new List<Customer>();
            while (_customers.Any(_ => _.Key % 10 == 0))
            {
                var customer = _customers.First(_ => _.Key % 10 == 0);
                output.Add(new Customer(customer.Value.Name, customer.Key));
                await Task.Delay(500);
                _customers.Remove(customer);
            }
            return output;
        }

        public class Customer
        {
            public int Id { get; private set; }

            public string Name { get; private set; }
            public Customer(string name, int id)
            {
                Name = name;
                Id = id;
            }
        }
    }
در صورت اجرای این تکه کد و فراخوانی وب سرویس موجود بعد از بارگذاری کامل دیتا، خروجی به کاربر برگشت داده می‌شود. این در حالی است که ممکن است کاربر فقط به بخشی از این دیتا نیاز داشته باشد؛ برای مثال شاید صرفا به Id با مقدار ۸۰ نیاز داشته باشد، اما مجبور است تا بارگذاری کل دیتا صبر کند. برای رفع این مشکل وب سرویس موجود را مجدد باز نویسی میکنیم.

ایجاد یک وب سرویس با خروجی IAsyncEnumerable

  [HttpGet]
        public async IAsyncEnumerable<Customer> Get()
        {
            while (_customers.Any(_ => _.Key % 10 == 0))
            {
                var customer = _customers.First(_ => _.Key % 10 == 0);
                yield return new Customer(customer.Value.Name, customer.Key);
                _customers.Remove(customer);
                await Task.Delay(500);
            }
        }
این بار به محض اینکه یک دیتا ساخته شد، برگشت داده می‌شود و منتظر تمام دیتا نیستیم. این برگه برنده استفاده از IAsyncEnumerable , yield return است چرا که با ترکیب این دو میتوان وب سرویسی با قابلیت stream را ایجاد کرد. از طرفی حجم payload نیز کمتر شده‌است، چرا که هر بار صرفا یک بلاک مشخص از دیتا را به کلاینت ارسال میکنیم.

تا اینجا سمت سرور را به صورت stream پیاده سازی کردیم. در قسمت بعدی سمت کلاینت را نیز پیاده سازی میکنیم تا دیتا را همانطور که سرور، قسمت به قسمت ارسال میکند، کلاینت نیز آن را به شکل تک قسمتی دریافت کند.

پیاده سازی سمت کلاینت

در قسمت قبل تلاش کردیم تا یک وب سرویس با قابلیت stream را پیاده سازی کنیم. حال در این بخش کد کلاینت را به صورتی ایجاد میکنیم تا هر سری صرفا یک بلاک ارسال شده توسط سرور را دریافت و آن را Deserialize کند. برای این کار از کتابخانه Newtonsoft.Json استفاده میکنیم.
const int TARGET = 80;
var _httpClient = new HttpClient();
using (var response = await _httpClient.GetAsync(
    "https://localhost:7284/customer",
     HttpCompletionOption.ResponseHeadersRead))
{
    var stream = await response.Content.ReadAsStreamAsync();

    var _jsonSerializerSettings = new JsonSerializerSettings();
    var _serializer = Newtonsoft.Json.JsonSerializer.Create(_jsonSerializerSettings);

    using TextReader textReader = new StreamReader(stream);
    using JsonReader jsonReader = new JsonTextReader(textReader);

    await using (stream.ConfigureAwait(false))
    {
        await jsonReader.ReadAsync().ConfigureAwait(false);
        while (await jsonReader.ReadAsync().ConfigureAwait(false) &&
               jsonReader.TokenType != JsonToken.EndArray)
        {
            Customer customer = _serializer!.Deserialize<Customer>(jsonReader);
            if (customer.Id == TARGET)
            {
                Console.WriteLine(customer.Id + " : " + customer.Name);
                break;
            }
        }
    }
}
همانطورکه در کد بالا مشخص است، ابتدا یک درخواست Get را به آدرس وب سرویس زده و برای اینکه متجوجه شویم به انتهای لیست داده‌ها رسیدیم از jsonReader.TokenType != JsonToken.EndArray استفاده میکنیم. با این کار در صورتی که به ] نرسیده باشیم، باید عملیات خواندن از stream ادامه داشته باشد و هر سری بلاک جاری را Deserialize  میکنیم و در آخر در صورتیکه آیتم مورد نظر را دریافت کردیم، با دستور break از حلقه دریافت بلاک‌ها خارج می‌شویم.

 
استفاده از CancelationToken در جهت استفاده بهینه از منابع

تا اینجا به هدفی که انتظار داشتیم رسیدیم؛ به این شکل که یک وب سرویس را ایجاد کردیم تا اطلاعات را به صورت بخش بخش ارسال کند و کلاینتی ساختیم تا این اطلاعات را دریافت کند و در صورتیکه اطلاعات مورد نظر را دریافت کرد، به کار خواندن از وب سرویس خاتمه دهد. برای اینکه متوجه اهمیت CanclationToken  شویم دو سناریو زیر را با هم بررسی میکنیم :

سناریو اول - قطع کردن ارتباط توسط کلاینت

فرض کنید به هر دلیلی، برای مثال خطای داخلی برنامه‌ی کلاینت و یا بسته شدن مرورگر، ارتباط کلاینت با سرور قطع شود. در این صورت سرور از این ماجرا خبردار نمی‌شود و به کار خود جهت ارسال اطلاعات ادامه می‌دهد. همانطور که گفته شد، کلاینت به هر دلیلی از دریافت اطلاعات منصرف شده و یا به خطا خورده. پس فرستادن اطلاعات هیچ کاربردی ندارد و سرور در هر مرحله ای از ارسال که باشد، باید به کار خود خاتمه دهد.

برای برطرف کردن مشکل، این سناریو کد سمت سرور را مجدد باز نویسی میکنیم : 
[HttpGet]
        public async IAsyncEnumerable<Customer> Get(CancellationToken cancellationToken)
        {
            while (!cancellationToken.IsCancellationRequested && _customers.Any(_ => _.Key % 10 == 0))
            {
                var customer = _customers.First(_ => _.Key % 10 == 0);
                yield return new Customer(customer.Value.Name, customer.Key);
                _customers.Remove(customer);
                await Task.Delay(500,cancellationToken);
            }
        }
در کد بالا صرفا یک CancelationToken به ورودی متد اضافه شده و از آن در جهت اطمینان از اتصال کلاینت استفاده شده، به طوری که در حلقه اصلی ارسال اطلاعات شرط cancellationToken.IsCancellationRequested را چک میکند تا کاربر به دلایل مختلفی از دریافت اطلاعات منصرف نشده باشد و در صورت لغو کاربر، سرور به کار خود خاتمه میدهد

سناریو دوم-دستیابی کلاینت به اطلاعات مورد نظر

کلاینت در صورتیکه به اطلاعات مورد نظر از طریق وب سرویس دسترسی پیدا کرد، دیگر تمایلی به ادامه خواندن از جریان داده یا stream را ندارد و از حلقه خواندن اطلاعات خارج می‌شود. اما سرور همچنان درگیر ارسال اطلاعات است. برای رفع این مشکل کد سمت کلاینت را بازنویسی میکنیم: 
const int TARGET = 80;
var _httpClient = new HttpClient();
var _cancelationTokenSource = new CancellationTokenSource();

using (var response = await _httpClient.GetAsync(
    "https://localhost:7284/customer",
     HttpCompletionOption.ResponseHeadersRead,
     _cancelationTokenSource.Token))
{
    var stream = await response.Content.ReadAsStreamAsync(_cancelationTokenSource.Token);

    var _jsonSerializerSettings = new JsonSerializerSettings();
    var _serializer = Newtonsoft.Json.JsonSerializer.Create(_jsonSerializerSettings);

    using TextReader textReader = new StreamReader(stream);
    using JsonReader jsonReader = new JsonTextReader(textReader);

    await using (stream.ConfigureAwait(false))
    {
        await jsonReader.ReadAsync(_cancelationTokenSource.Token).ConfigureAwait(false);
        while (await jsonReader.ReadAsync(_cancelationTokenSource.Token).ConfigureAwait(false) &&
               jsonReader.TokenType != JsonToken.EndArray)
        {
            Customer customer = _serializer!.Deserialize<Customer>(jsonReader);
            if (customer.Id == TARGET)
            {
                Console.WriteLine(customer.Id + " : " + customer.Name);
                _cancelationTokenSource.Cancel();
                break;
            }
        }
    }
}

منابع :

https://learn.microsoft.com/en-us/archive/msdn-magazine/2019/november/csharp-iterating-with-async-enumerables-in-csharp-8

https://code-maze.com/csharp-async-enumerable-yield

Github Link : https://github.com/Ershad95/Stream_REST_API
مطالب
طراحی یک گرید با Angular و ASP.NET Core - قسمت دوم - پیاده سازی سمت کلاینت
در قسمت قبل، کار پیاده سازی سمت سرور نمایش اطلاعات یک گرید، به پایان رسید. در این قسمت می‌خواهیم از سمت کلاینت، اطلاعات صفحه بندی و مرتب سازی را به سمت سرور ارسال کرده و همچنین نتیجه‌ی دریافتی از سرور را نمایش دهیم.



پیشنیازهای نمایش اطلاعات گرید به همراه صفحه بندی اطلاعات

در مطلب «Angular CLI - قسمت ششم - استفاده از کتابخانه‌های ثالث» نحوه‌ی نصب و معرفی کتابخانه‌ی ngx-bootstrap را بررسی کردیم. دقیقا همان مراحل، در اینجا نیز باید طی شوند و از این مجموعه تنها به کامپوننت Pagination آن نیاز داریم. همان قسمت ذیل گرید تصویر فوق که شماره صفحات را جهت انتخاب، نمایش داده‌است.
بنابراین ابتدا فرض بر این است که دو بسته‌ی بوت استرپ و ngx-bootstrap را نصب کرده‌اید:
> npm install bootstrap --save
> npm install ngx-bootstrap --save
در فایل angular-cli.json. شیوه‌نامه‌ی بوت استرپ را نیز افزوده‌اید:
  "apps": [
    {
      "styles": [
    "../node_modules/bootstrap/dist/css/bootstrap.min.css",
        "styles.css"
      ],
پس از آن باید به‌خاطر داشت که کامپوننت نمایش صفحه بندی این مجموعه PaginationModule نام دارد و باید در نزدیک‌ترین ماژول مورد نیاز، ثبت و معرفی شود:
import { PaginationModule } from "ngx-bootstrap";

@NgModule({
  imports: [
    PaginationModule.forRoot()
  ]
برای نمونه در این مثال، ماژولی به نام simple-grid.module.ts دربرگیرنده‌ی گرید مطلب جاری است و به صورت ذیل به برنامه اضافه شده‌است:
 >ng g m SimpleGrid -m app.module --routing
بنابراین تعریف PaginationModule باید به قسمت imports این ماژول اضافه شود و تعریف آن در app.module.ts تاثیری بر روی این قسمت نخواهد داشت.

کامپوننتی هم که مثال جاری را نمایش می‌دهد به صورت ذیل به ماژول SimpleGrid فوق اضافه شده‌است:
 >ng g c SimpleGrid/products-list


تهیه معادل‌های قراردادهای سمت سرور در سمت Angular

در قسمت قبل، تعدادی قرارداد مانند پارامترهای دریافتی از سمت کلاینت و ساختار اطلاعات ارسالی به سمت کلاینت را تعریف کردیم. اکنون جهت کار strongly typed با آن‌ها در سمت یک برنامه‌ی تایپ اسکریپتی Angular، کلاس‌های معادل آن‌ها را تهیه می‌کنیم.

ساختار شیء محصول دریافتی از سمت سرور
 >ng g cl SimpleGrid/app-product
با این محتوا
export class AppProduct {
  constructor(
    public productId: number,
    public productName: string,
    public price: number,
    public isAvailable: boolean
  ) {}
}
که در اینجا هر کدام از خواص ذکر شده، معادل camel case نمونه‌ی سمت سرور خود هستند (چون JSON.NET در ASP.NET Core، به صورت پیش فرض یک چنین خروجی را تولید می‌کند).

ساختار معادل پارامترهای صفحه بندی و مرتب سازی ارسالی به سمت سرور
 >ng g cl SimpleGrid/PagedQueryModel
با این محتوا
export class PagedQueryModel {
  constructor(
    public sortBy: string,
    public isAscending: boolean,
    public page: number,
    public pageSize: number
  ) {}
}
در اینجا همان ساختار IPagedQueryModel سمت سرور را مشاهده می‌کنید. از آن جهت مشخص سازی جزئیات صفحه بندی و نحوه‌ی مرتب سازی اطلاعات، استفاده می‌شود.

ساختار معادل اطلاعات صفحه بندی شده‌ی دریافتی از سمت سرور
 >ng g cl SimpleGrid/PagedQueryResult
با این محتوا
export class PagedQueryResult<T> {
  constructor(public totalItems: number, public items: T[]) {}
}
این ساختار جنریک نیز دقیقا معادل همان PagedQueryResult سمت سرور است و حاوی تعداد کل ردیف‌های یک کوئری و تنها قسمتی از اطلاعات صفحه بندی شده‌ی آن می‌باشد.

ساختار ستون‌های گرید نمایشی
 >ng g cl SimpleGrid/GridColumn
با این محتوا
export class GridColumn {
  constructor(
    public title: string,
    public propertyName: string,
    public isSortable: boolean
  ) {}
}
هر ستون نمایش داده شده، دارای یک برچسب، خاصیتی مشخص در سمت سرور و بیانگر قابلیت مرتب سازی آن می‌باشد. اگر isSortable به true تنظیم شود، با کلیک بر روی سرستون‌ها می‌توان اطلاعات را بر اساس آن ستون، مرتب سازی کرد.


تهیه سرویس ارسال اطلاعات صفحه بندی به سرور و دریافت اطلاعات از آن

پس از تدارک این مقدمات، اکنون کار تعریف سرویسی که این اطلاعات را به سمت سرور ارسال می‌کند و نتیجه را باز می‌گرداند، به صورت ذیل خواهد بود:
 >ng g s SimpleGrid/products-list -m simple-grid.module
این دستور سبب ایجاد کلاس ProductsListService شده و همچنین قسمت providers ماژول simple-grid را نیز بر این اساس به روز رسانی می‌کند.
پیش از تکمیل این سرویس، نیاز است متدی را جهت تبدیل یک شیء، به معادل کوئری استرینگ آن تهیه کنیم:
  toQueryString(obj: any): string {
    const parts = [];
    for (const key in obj) {
      if (obj.hasOwnProperty(key)) {
        const value = obj[key];
        if (value !== null && value !== undefined) {
          parts.push(encodeURIComponent(key) + "=" + encodeURIComponent(value));
        }
      }
    }
    return parts.join("&");
  }
در قسمت قبل امضای متد GetPagedProducts دارای ویژگی HttpGet است. بنابراین، نیاز است اطلاعات را به صورت کوئری استرینگ از سمت کلاینت دریافت کند و متد toQueryString فوق به صورت خودکار بر روی تمام خواص یک شیء دلخواه حرکت کرده و آن‌ها را تبدیل به یک رشته‌ی حاوی کوئری استرینگ‌ها می‌کند.
[HttpGet("[action]")]
public PagedQueryResult<Product> GetPagedProducts(ProductQueryViewModel queryModel)
برای نمونه متد toQueryString فوق است که سبب ارسال یک چنین درخواستی به سمت سرور می‌شود:
 http://localhost:5000/api/Product/GetPagedProducts?sortBy=productId&isAscending=true&page=2&pageSize=7

پس از این تعریف، سرویس ProductsListService  به صورت ذیل تکمیل خواهد شد:
@Injectable()
export class ProductsListService {
  private baseUrl = "api/Product";

  constructor(private http: Http) {}

  getPagedProductsList(
    queryModel: PagedQueryModel
  ): Observable<PagedQueryResult<AppProduct>> {
    return this.http
      .get(`${this.baseUrl}/GetPagedProducts?${this.toQueryString(queryModel)}`)
      .map(res => {
        const result = res.json();
        return new PagedQueryResult<AppProduct>(
          result.totalItems,
          result.items
        );
      });
  }
در اینجا از متد toQueryString، جهت تکمیل متد get ارسالی به سمت سرور استفاده شده‌است تا پارامترها را به صورت کوئری استرینگ‌ها تبدیل کرده و ارسال کند.
سپس در متد map آن، res.json دقیقا همان ساختار PagedQueryResult سمت سرور را به همراه دارد. اینجا است که فرصت خواهیم داشت نمونه‌ی سمت کلاینت آن‌را که در ابتدای بحث تهیه کردیم، وهله سازی کرده و بازگشت دهیم (نگاشت فیلدهای دریافتی از سمت سرور به سمت کلاینت).


تکمیل کامپوننت نمایش گرید

قسمت آخر این مطلب، استفاده‌ی از این ساختارها و سرویس‌ها و نمایش اطلاعات دریافتی از آن‌ها است. برای این منظور ابتدا نیاز است سرستون‌های این گرید را تهیه کرد:


  <table class="table table-striped table-hover table-bordered table-condensed">
    <thead>
      <tr>
        <th class="text-center" style="width:3%">#</th>
        <th *ngFor="let column of columns" class="text-center">
          <div *ngIf="column.isSortable" (click)="sortBy(column.propertyName)" style="cursor: pointer">
            {{ column.title }}
            <i *ngIf="queryModel.sortBy === column.propertyName" class="glyphicon"
              [class.glyphicon-sort-by-order]="queryModel.isAscending" [class.glyphicon-sort-by-order-alt]="!queryModel.isAscending"></i>
          </div>
          <div *ngIf="!column.isSortable" style="cursor: pointer">
            {{ column.title }}
          </div>
        </th>
      </tr>
    </thead>
در اینجا ابتدا بررسی می‌شود که آیا یک ستون قابلیت مرتب سازی را دارد، یا خیر؟ اگر اینطور است، در کنار آن یک گلیف آیکن مرتب سازی درج می‌شود. اگر خیر، صرفا متن عنوان آن نمایش داده خواهد شد. می‌شد تمام این موارد را به ازای هر ستون به صورت مجزایی ارائه داد، اما در این حالت به کدهای تکراری زیادی می‌رسیدیم. به همین جهت از یک حلقه بر روی تعریف ستون‌های این گرید استفاده شده‌است. آرایه‌ی این ستون‌ها نیز به صورت ذیل تعریف می‌شود:
export class ProductsListComponent implements OnInit {
  columns: GridColumn[] = [
    new GridColumn("Id", "productId", true),
    new GridColumn("Name", "productName", true),
    new GridColumn("Price", "price", true),
    new GridColumn("Available", "isAvailable", true)
  ];

همچنین در کدهای قالب این کامپوننت، مدیریت کلیک بر روی یک سر ستون را نیز مشاهده می‌کنید:
export class ProductsListComponent implements OnInit {
  itemsPerPage = 7;
  queryModel = new PagedQueryModel("productId", true, 1, this.itemsPerPage);

  sortBy(columnName) {
    if (this.queryModel.sortBy === columnName) {
      this.queryModel.isAscending = !this.queryModel.isAscending;
    } else {
      this.queryModel.sortBy = columnName;
      this.queryModel.isAscending = true;
    }
    this.getPagedProductsList();
  }
}
در این‌حالت اگر ستونی که بر روی آن کلیک شده، پیشتر مرتب سازی شده‌است، صرفا خاصیت صعودی بودن آن برعکس خواهد شد. در غیراینصورت، نام خاصیت درخواستی مرتب سازی و جهت آن نیز مشخص می‌شود. سپس مجددا این گرید توسط متد getPagedProductsList رندر خواهد شد.

کار رندر بدنه‌ی اصلی گرید توسط همین چند سطر در قالب آن مدیریت می‌شود:
    <tbody>
      <tr *ngFor="let item of queryResult.items; let i = index">
        <td class="text-center">{{ itemsPerPage * (currentPage - 1) + i + 1 }}</td>
        <td class="text-center">{{ item.productId }}</td>
        <td class="text-center">{{ item.productName }}</td>
        <td class="text-center">{{ item.price | number:'.0' }}</td>
        <td class="text-center">
          <input id="item-{{ item.productId }}" type="checkbox" [checked]="item.isAvailable"
            disabled="disabled" />
        </td>
      </tr>
    </tbody>
  </table>
اولین ستون آن، اندکی ابتکاری است. در اینجا شماره ردیف‌های خودکاری در هر صفحه درج خواهند شد. این شماره ردیف نیز جزو ستون‌های منبع داده‌ی فرضی برنامه نیست. به همین جهت برای درج آن، توسط let i = index در ngFor، به شماره ایندکس ردیف جاری دسترسی پیدا می‌کنیم. سپس توسط محاسباتی بر اساس تعداد ردیف‌های هر صفحه و شماره‌ی صفحه‌ی جاری، می‌توان شماره ردیف فعلی را محاسبه کرد.

در اینجا حلقه‌ای بر روی queryResult.items تشکیل شده‌است. این منبع داده به صورت ذیل در کامپوننت متناظر مقدار دهی می‌شود:
export class ProductsListComponent implements OnInit {
  itemsPerPage = 7;
  currentPage: number;
  numberOfPages: number;
  isLoading = false;
  queryModel = new PagedQueryModel("productId", true, 1, this.itemsPerPage);
  queryResult = new PagedQueryResult<AppProduct>(0, []);

  constructor(private productsListService: ProductsListService) {}

  ngOnInit() {
    this.getPagedProductsList();
  }

  private getPagedProductsList() {
    this.isLoading = true;
    this.productsListService
      .getPagedProductsList(this.queryModel)
      .subscribe(result => {
        this.queryResult = result;
        this.isLoading = false;
      });
  }
}
ابتدا سرویس ProductsListService را که در ابتدای بحث تکمیل شد، به سازنده‌ی این کامپوننت تزریق می‌کنیم. به کمک آن می‌توان در متد getPagedProductsList، ابتدا queryModel جاری را که شامل اطلاعات مرتب سازی و صفحه بندی است، به سرور ارسال کرده و سپس نتیجه‌ی نهایی را به queryResult انتساب دهیم. به این ترتیب تعداد کل رکوردها و همچنین آیتم‌های صفحه‌ی جاری دریافت می‌شوند. اکنون حلقه‌ی ngFor نمایش بدنه‌ی گرید، کار تکمیل صفحه‌ی جاری را انجام خواهد داد.

قسمت آخر کار، افزودن کامپوننت نمایش شماره صفحات است:


  <div align="center">
    <pagination [maxSize]="8" [boundaryLinks]="true" [totalItems]="queryResult.totalItems"
      [rotate]="false" previousText="&lsaquo;" nextText="&rsaquo;" firstText="&laquo;"
      lastText="&raquo;" (numPages)="numberOfPages = $event" [(ngModel)]="currentPage"
      (pageChanged)="onPageChange($event)"></pagination>
  </div>
  <pre class="card card-block card-header">Page: {{currentPage}} / {{numberOfPages}}</pre>
در اینجا از کامپوننت pagination مجموعه‌ی ngx-bootstarp استفاده شده‌است و یک سری از خواص مستند شده‌ی آن‌، مقدار دهی شده‌اند؛ مانند متن‌های صفحه‌ی بعد و قبل و امثال آن. مدیریت کلیک بر روی شماره‌های آن، در کامپوننت جاری به صورت ذیل است:
export class ProductsListComponent implements OnInit {
  itemsPerPage = 7;
  currentPage: number;
  numberOfPages: number;

  onPageChange(event: any) {
    this.queryModel.page = event.page;
    this.getPagedProductsList();
  }
}
علت تعریف دو خاصیت اضافه‌ی currentPage و numberOfPages، استفاده‌ی از آن‌ها در قسمت ذیل این شماره‌ها (خارج از کامپوننت نمایش شماره صفحات) جهت نمایش page 1/x است.
هر زمانیکه کاربر بر روی شما‌ره‌ای کلیک می‌کند، رخ‌داد onPageChange فراخوانی شده و در این‌حالت تنها کافی است شماره صفحه‌ی درخواستی queryModel جاری را به روزرسانی کرده و سپس آن‌را در اختیار متد getPagedProductsList جهت دریافت اطلاعات این صفحه‌ی درخواستی قرار دهیم.


کدهای کامل این قسمت را از اینجا می‌توانید دریافت کنید.
مطالب
نحوه استفاده از Text template ها در دات نت - قسمت دوم
بعد از ایجاد فایل Text template که در جلسه قبل با آن آشنا شدید، برای شروع قواعد زیر را در نظر بگیرید :
- تنظیمات مربوط به فایل Text template و نحوه تولید خروجی در ابتدای فایل و بین علامت <#@ و  #> قرار میگیرد.
- هر متنی که بصورت معمول در فایل tt نوشته شود، به همان صورت در فایل خروجی قرار می‌گیرد.
- هر دستوری که در بین علامت‌های  <#=  و #> قرار گیرد هنگام کامپایل اجرا شده و معادل آن در همان مکان متن قرار میگیرد.
- هر دستوری که بین علامت‌های  <#  و #>  قرار گیرد، هنگام کامپایل اجرا می‌شود. در این صورت دستورات نوشته شده در این قسمت فقط اجرا می‌گردد و معمولا برای استفاده در قسمتهای دیگر، داخل بلوک <#= #> نوشته می‌شود . 
- برای تعریف کلاس یا متد جدید جهت استفاده در فایل tt می‌توانیم کلاس را در بین علامت <#+ و  #> قرار دهیم. در این صورت کلاس و متد‌های نوشته شده در قسمتهای دیگر، داخل بلوک  <#= #> و یا  <# #> مورد استفاده قرار میگیرند.

اجازه دهید با یک مثال ساده قواعد اولیه را بررسی کنیم :  
<#@ template debug="false" hostspecific="false" language="C#" #>
<#@ output extension=".txt" #>

<# var T = DateTime.Now; #>

The Time is : <#= T #>

The Time is : <#=  DateTime.Now #>
در این مثال، T در واقع متغیری است که در  بلوک <# #> تعریف گردیده و در بلوک <#= #> مقدار آن استفاده میشود. خروجی فایل چیزی شبیه به دو خط زیر خواهد بود:

The Time is : 02/16/2014 14:17:39
The Time is : 02/16/2014 14:17:39
به عنوان یک مثال دیگر که قواعد توضیح داده شده را پوشش دهد به مثال زیر توجه کنید :
<#@ template debug="true" hostspecific="false" language="C#" #>
<#@ output extension=".cs" #>

using System;
using System.Text;

<# string ClassName = "DotnetTips"; #>
public class <#= ClassName + "_" + new MyTestClass().Str #>
{
}

<#+
public class MyTestClass
{
public string  Str { get{return new DateTime().DayOfWeek.ToString() ;} }
}
#>
خروجی  Text template   بالا فایل Cs    با  محتوی شبیه کد زیر خواهد بود:  (روز نگارش مطلب البته دوشنبه است) 
using System;
using System.Text;

public class DotnetTips_Monday
{
}

به عنوان یک مثال ساده دیگر برای فهم بیشتر به کد زیر جهت تولید Table  در Html  توجه کنید:  

<#@ template debug="false" hostspecific="false" language="C#" #>
<#@ output extension=".html" #>

<html><body>
<table>
    <# for (int i = 1; i <= 10; i++)
       { #>
         <tr>
 <td>Test name <#= i #> </td>
             <td>Test value <#= i * i #> </td> 
 </tr>
    <# } #>
 </table>
</body></html>
فکر می‌کنم این 3 مثال ساده، تا حد زیادی قواعد اولیه T4 Text Template  را برای شما روشن کرده باشد. در قسمت بعدی برخی قواعد تکمیلی را در این مورد خدمتتون ارائه میدم.
مطالب
چقدر سی‌شارپ را می‌شناسیم؟!
هر چند که #C به عنوان یک زبان ساده برای درک و یادگیری شناخته میشود، گاهی رفتاری غیرمنتظره را حتی برای توسعه دهنده‌های با تجربه خواهد داشت. در این نوشته مروری بر بعضی از این رفتارها و توضیح دلایل پشت آن خواهیم کرد.

Value 

اگر مقدار null مدیریت نشود، میتواند باعث ایجاد نتایج نامطلوب، یا باعث از کار افتادن برنامه شود. شئ null به خودی خود مخرب نیست؛ اما اگر بخواهیم به یکی از متدها یا خاصیت‌های آن دسترسی داشته باشیم، با استثنای معروف NullReferenceException روبرو می‌شویم. برای در امان ماندن، باید همیشه اطمینان داشته باشیم که پیش از استفاده از امکانات شئ، ارجاع آن null نباشد. در قطعه کد زیر برخی از رفتارهای null value آورده شده:
// Behavior 1 
object obj = null;
bool objValueEqual = obj.Equals(null);

// Behavior 2 
object obj = null;
Type objType = obj.GetType();

// Behavior 3
string str = (string)null;
bool strType = str is string;

// Behavior 4
int num = 5;
Nullable<int> nullableNum = 5;
bool typeEqual = num.GetType() == nullableNum.GetType();

// Behavior 5
Type inType = typeof(int);
Type nullableIntType = typeof(Nullable<int>);
bool typeEqual = inType == nullableIntType;
  • در رفتار اول هرچند که متد Equals از شی null در دسترس است و با مقدار null مقایسه شده اما در زمان اجرا پیغام خطای NullReferenceException را خواهیم داشت. 
  • در رفتار دوم هم پیغام خطا را خواهیم داشت. شئ با مقدار null، در زمان اجرا هیچ نوعی را برنمیگرداند. 
  • در رفتار سوم هر چند که مقدار null صریحا به رشته تبدیل شده و برای چاپ متغیر str پیام خطایی را نخواهیم داشت، اما متغیر strType در خروجی، false خواهد بود. همانطور که در رفتار دوم گفته شد، شیء با مقدار null هیچ نوعی را برنمیگرداند. 
  • خروجی رفتار چهارم true خواهد بود. به این صورت که هر دو از نوع System.int32 خواهند بود.
  • در رفتار پنجم اگر از نوع‌ها، خروجی جداگانه بگیریم، خواهیم دیدکه نوع int از System.int32 و <Nullable<int از نوع System.Nullable`1[System.Int32] میباشند، در نتیجه خروجی false است. اشیای nullable بعد از اینکه مقداری مشخص را دریافت کردند، به صورت یک شیء غیر nullable رفتار خواهند کرد.

مدیریت مقادیر null در سربارگذاری متدها   

        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine(Method(null));
            Console.ReadLine();
        }
        private static string Method(object obj)
        {
            return "Object parameter";
        }
        private static string Method(string str)
        {
            return "String parameter";
        }
در قطعه کد بالا، فراخوانی متد سربارگذاری شده با مقدار ورودی null، باعث اجرای متدی میشود که پارامتر ورودی آن از نوع رشته است. تا زمانیکه یکی از پارامترها بتواند به دیگری تبدیل شود، برنامه بدون خطا کامپایل خواهد شد. اما اگر هیچ تبدیل نوعی بین پارامترها وجود نداشته باشد، کد کامپایل نخواهد شد. بین متدهای سربارگذاری شده، متدی که نوع پارامتر آن مشخص‌تر است، فراخوانی میشود. برای اینکه متد خاصی را مجبور به اجرا کنیم، باید مقدار null را پیش از ارسال، به نوع پارامتر آن متد تبدیل کنید.(object)null

رفتارهای ()Math.Round

var rounded = Math.Round(1.5); // 2
var rounded = Math.Round(2.5); // 2

var rounded = Math.Round(2.5, MidpointRounding.ToEven); // 2
var rounded = Math.Round(2.5, MidpointRounding.AwayFromZero); // 3

var value = 1.4f;
var rounded = Math.Round(value + 0.1f); // 1
متد Round از کلاس Math، ورودی را که عددی اعشاری است، گرد میکند. اگر مقدار اعشار کمتر از ۰.۵ باشد، به سمت پایین و اگر بیشتر از ۰.۵ باشد، به سمت بالا گرد میشود. اما اگر ورودی دقیقا مقدار اعشاری ۰.۵ را داشته باشد چطور؟ متد Round به صورت پیش‌فرض ورودی  را به نزدیکترین عدد زوج گرد میکند، به این دلیل خط‌های ۱ و ۲ از قطعه کد بالا، خروجی یکسان ۲ را خواهند داشت. این متد آرگومان دومی هم دارد که دو حالت MidpointRounding.ToEven و MidpointRounding.AwayFromZero را می‌توان برای آن مشخص کرد. ToEven همان رفتار پیش‌فرض متد است که ورودی را به نزدیکترین عدد زوج گرد میکند و از حالت AwayFromZero میشود برای گرد کردن ورودی به عدد بزرگتر استفاده کرد (خط ۵). 
در خط ۸ یک حالت خاص دیگر نیز داریم. انتظار میرود که خروجی، به نزدیکترین عدد زوج گرد شود و نتیجه ۲ باشد؛ مثل خط ۱، اما خروجی ۱ خواهد بود. وقتی ورودی‌ها را از نوع float در نظر بگیریم، مقدار 0.1f کمی کمتر از ۰.۱ خواهد بود و نتیجه محاسبه کمی کمتر از ۱.۵. برای پرهیز از این مسئله بهتر است ورودی متد Round را از نوع decimal در نظر بگیریم.
 

مقدار دهی اولیه کلاسها 

پیشنهاد میشود برای جلوگیری از وقوع استثناءها از مقدار دهی اولیه کلاسها در سازنده کلاس، بخصوص اگر سازنده استاتیک داشته باشیم، پرهیز کنیم. ترتیب مقدار دهی اولیه زمانیکه از یک کلاس یه وهله ساخته میشود، به قرار زیر است:
  • فیلدهای استاتیک (زمانیکه کلاس برای اولین بار در دسترس قرار میگیرد)
  • سازنده استاتیک (زمانیکه کلاس برای اولین بار در دسترس قرار میگیرد)
  • فیلدهایی از کلاس که در نمونه ساخته شده در دسترس قرار میگیرند.
  • سازنده کلاس که در زمان ایجاد یک نمونه از کلاس در دسترس قرار میگیرد.
در قطعه کد زیر اگر نمونه‌ای از کلاس FailingClass ساخته شود، انتظار میرود که خطای InvalidOperationException صادر شود؛ اما برنامه با خطای TypeInitializationException متوقف میشود. در واقع در زمان اجرا به صورت خودکار خطای TypeInitializationException، خطای InvalidOperationException را پوشش میدهد. اگر بجای  InvalidOperationException یک دستور ساده WriteLine داشته باشیم، سازنده کلاس FailingClass مجال کامل شدن را خواهد داشت. اما با خطایی که داخل سازنده صادر کرده‌ایم، سازنده کلاس بدون اینکه به طور کامل به پایان برسد، متوقف خواهد شد. 
    public static class Config
    {
        public static bool ThrowException { get; set; } = true;
    }

    public class FailingClass
    {
        static FailingClass()
        {
            if (Config.ThrowException)
            {
                throw new InvalidOperationException();
            }
        }
    }
حال که میدانیم خطای اصلی که در این مواقع صادر میشود چیست، شاید بخواهیم به روش زیر آن را مدیریت کنیم.
try
{
   var failedInstance = new FailingClass();
}
catch (TypeInitializationException) { }

Config.ThrowException = false;
var instance = new FailingClass();
اگر قطعه کد بالا را بدون بخش try  اجرا کنیم، برنامه ابتدا صدور خطا را false میکند و بدون مشکل از کلاس نمونه‌ای ساخته میشود. اما اگر بخش try را داشته باشیم، هر چند که خطا در بخش try گرفته میشود و تنظیم صدور خطا false است، باز هم در خط آخر و در زمان ایجاد یک نمونه از کلاس، پیام خطای TypeInitializationException خواهیم داشت. علت آن است که سازنده استاتیک کلاس فقط یک بار فراخوانی میشود و اگر در این فراخوانی خطایی رخ دهد، این خطا در اثر ایجاد سایر نمونه‌ها و یا استفاده مستقیم از کلاس، مجددا صادر خواهد شد. در نتیجه این کلاس تا زمانیکه پردازش آن در جریان است، غیرقابل استفاده خواهد بود. یک مثال دیگر از ترتیب فراخوانی‌ها را بررسی میکنیم.
public class BaseClass
{
    {
        public BaseClass()
        {
            VirtualMethod(1);
        }
        public virtual int VirtualMethod(int dividend)
        {
            return dividend / 1;
        }
    }

    public class DerivedClass : BaseClass
    {
        int divisor;
        public DerivedClass()
        {
            divisor = 1;
        }
        public override int VirtualMethod(int dividend)
        {
            return base.VirtualMethod(dividend / divisor);
        }
    }
در قطعه کد بالا هر چند که همه چیز درست به نظر میرسد، اما اگر از کلاس DerivedClass نمونه‌ای ساخته شود، با پیام خطای DivideByZeroException مواجه میشویم. علت این مشکل ترتیب مقدار دهی اولیه در کلاسهای فرزند است. ابتدا فیلدهای کلاس فرزند مقدار دهی میشوند و بعد فیلدهای کلاس پایه، بعد سازنده کلاس پایه فراخوانی میشود و پس از آن سازنده کلاس فرزند. ترتیب فراخوانی‌ها به همین جا محدود نمیشود. 
در مثال بالا متد VirtualMethod که در سازنده کلاس پایه فراخوانی شده، پیش از این که کد داخل خود را اجرا کند، متد VirtualMethod را در کلاس فرزند، فراخوانی میکند و کلاس فرزند مجالی را برای مقدار دهی متغیر divisor، در سازنده خود نخواهد داشت. در نتیجه مقدار این متغیر در متد VirtualMethod صفر خواهد ماند و باعث صدور استثناء میشود. برای پرهیز از چنین مشکلاتی بهتر است فیلدهای یک کلاس به صورت مستقیم مقدار دهی اولیه بشوند. مقدار دهی اولیه و یا فراخوانی متدهای virtual در سازنده کلاس‌ها میتواند باعث بروز رفتارهای پیش بینی نشده‌ای شوند.

چند ریختی 

 چند ریختی قابلیتی است برای کلاسهای متفاوت تا بتوانند یک اینترفیس مشابه را به صورت‌های مختلفی پیاده‌سازی کنند. اما قطعه کد زیر قاعده چند ریختی را نقض میکند. 
 class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var instance = new DerivedClass();
            var result = instance.Method();
            result = ((BaseClass)instance).Method();
            Console.WriteLine(instance + " -> " + result); // Derived Class ...  -> Method in BaseClass
            Console.ReadLine();

        }
    }

    public class BaseClass
    {
        public virtual string Method()
        {
            return "Method in BaseClass";
        }
    }

    public class DerivedClass : BaseClass
    {
        public override string ToString()
        {
            return "Derived Class ... ";
        }

        public new string Method()
        {
            return "Method in DerivedClass";
        }
    }
در خروجی کنسول هرچند که Instance همچنان وهله‌ای از DerivedClass است اما به دلیل تبدیل در خط ۷، Method کلاس DerivedClass به وسیله کلاس پایه پنهان شده و Method کلاس پایه فراخوانی میشود. در قطعه کد زیر حالت مشابه‌ای را که در بالا داشتیم، برای interface‌ها دیده میشود.
class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var instance = new DerivedClass();
            var result = instance.Method(); // -> Method in DerivedClass
            result = ((IInterface)instance).Method(); // -> Method belonging to IInterface
            Console.WriteLine(result);
            Console.ReadLine();
        }
    }

    public interface IInterface
    {
        string Method();
    }

    public class DerivedClass : IInterface
    {
        public string Method()
        {
            return "Method in DerivedClass";
        }
        string IInterface.Method()
        {
            return "Method belonging to IInterface";
        }
}
هرچند که به نظر میرسد دلیلی برای استفاده از روشهای گفته شده وجود ندارد، اما اگر بخواهیم بیش از یک پیاده‌سازی را برای یک متد در یک کلاس داشته باشیم، میتواند مورد توجه قرار گیرد. بخصوص اگر نیاز باشد که پیاده‌سازی دوم خودش به طور مستقلی در کلاسی دیگر استفاده شود.

Iterators 

Iterator‌ها (تکرار شونده‌ها) ساختارهایی هستند که برای حرکت در عناصر یک collection استفاده میشوند. عموما از دستور foreach استفاده و نوع جنریک <IEnumerable<T را نمایندگی میکنند. هر چند که استفاده از آنها ساده است، اما اگر کارکرد داخلی iteratorها را درک نکنیم ممکن است به دام استفاده نادرست از آنها گرفتار شویم. در قطعه کد زیر کلاس Test صدا زده میشود و مقادیر یک تا پنج به صورت یک IEnumerable از داخل بلوک using بازگشت داده میشود. 
private IEnumerable<int> GetEnumerable(StringBuilder log)
{
     using (var test = new Test(log))
      {
          return Enumerable.Range(1, 5);
      }
}

فرض کنیم کلاس Test اینترفیس IDisposable را پیاده‌سازی کرده و در سازنده و متد Dispose خود پیامهایی را به log اضافه کند. در مثالهای واقعی، کلاس Testمیتواند اتصالی به پایگاه داده باشد و رکوردهای خوانده شده، بازگشت داده شوند. توسط حلقه زیر مقدار خروجی تابع را چاپ میکنیم.
var log = new StringBuilder();
            
foreach (var number in GetEnumerable(log))
{
     log.AppendLine($"{number}");
}
انتظار میرود که خروجی به این صورت باشد که ابتدا رشته Created (از سازنده کلاس Test) چاپ شود بعد اعداد یک تا پنج و در نهایت رشته Disposed (از متد Dispose کلاس Test). به عبارتی در ابتدای کار، بلوک using، سازنده کلاس را فراخوانی کند و بعد از اینکه بلوک به پایان کارش رسید متد Dispose کلاس فراخوانی شود. اما در واقع خروجی به صورت زیر خواهد بود. 
Created
Disposed
1
2
3
4
5
این تفاوت در دنیای واقعی مهم است؛ به اینصورت که مثلا اتصال به پایگاه داده قبل از اینکه داده‌ها خوانده شوند، بسته میشود و قطعه کد به درستی عمل نخواهد کرد. تنها راه حل، پیمایش در collection داخل using و بازگشت هر مقدار به صورت مجزا است، که در زیر آمده است.
 using (var test = new Test(log))
 {
     foreach (var i in Enumerable.Range(1,5))
     {
         yield return i;
     }
 }
فقط در این صورت است که کلاس Test بعد از اتمام کار حلقه و در زمان درست به پایان میرسد. توسط کلمه کلیدی yield و برای متدی که خروجی قابل پیمایش داشته باشد میتوان چندین مقدار را بازگشت داد. ترتیب اجرای دستورات در قطعه کد بالا به این صورت است که ابتدا نمونه‌ای از کلاس Test ایجاد میشود و سازنده کلاس فراخوانی میشود، سپس حلقه foreach به تعداد مشخص شده در Range مقادیر بازگشتی را در خروجی تابع قرار میدهد. وقتی که کار حلقه تمام شد، بلوک using دستورات را ادامه خواهد داد که برابر با خاتمه دادن به تمام نمونه‌ها و منابع استفاده شده در بلوک است؛ یعنی فراخوانی متد Dispose. با استفاده از این روش خروجی به شکل زیر خواهد بود. 
Created
1
2
3
4
5
Disposed

مطالب
انقیاد داده‌ها در WPF (بخش دوم)
در ادامه‌ی بخش اول از سری انقیاد داده‌ها در WPF، نحوه‌ی انقیاد داده‌ها در لیست را بررسی می‌کنیم.
• One Way Binding بخش اول
• INPC  بخش اول
• Tow Way Binding بخش اول
• List Binding  بخش دوم
• Element Binding بخش دوم
• Data Conversion بخش دوم

انقیاد در لیست List Binding
در ابتدا متدی با نام GetEmployees را با ساختار زیر، به کلاس Employee ایجاد شده‌ی در بخش اول این سری آموزشی، اضافه می‌کنیم: 
public static ObservableCollection<Employee> GetEmployees()
        {
            var employees = new ObservableCollection<Employee>();
            employees.Add(new Employee() { Name = "Mahdi", Title = "Manager" });
            employees.Add(new Employee() { Name = "Nima", Title = "Teacher" });
            employees.Add(new Employee() { Name = "Rahim", Title = "Assistant" });
            employees.Add(new Employee() { Name = "Saeed", Title = "Administrator" });
            return employees;
        }
در کد بالا از نوع داده‌ی جنریک ObservableCollection برای برگردان لیست کارمندان استفاده کردیم.
توجه ObservableCollection در فضای نام System.Collections.ObjectModel قرار دارد.

ObservableCollection  چیست؟
یک مجموعه‌ی پویا (Dynamic Collection) است که بر اثر عملیات‌هایی همچون به‌روز رسانی، حذف و ایجاد اشیاء در آن، یک اعلان صادر می‌شود و View از این اعلان مطلع می‌شود؛ شبیه به کاری که INotifyPropertyChanged انجام می‌دهد. 
در اینجا کلاس Employee با پیاده سازی اینترفیس INPC (معرفی شده در قسمت قبل) به یک کلاس Observable تبدیل شده است. بدین معنی که هر تغییری در وضعیت خصوصیات خود را اعلان می‌کند. با قرار دادن این شیء Observable در یک مجموعه که خود نیز از نوع Observable می‌باشد، از این پس هر تغییری در مجموعه نیز مستقیما View ما را تحت تاثیر قرار می‌دهد.
برای درک بهتر این موضوع در بخش markup، یک Combobox را قرار می‌دهیم:
<ComboBox Name="President" ItemsSource="{Binding}" FontSize="30"
                  Height="50"
                  Width="550">
            <ComboBox.ItemTemplate>
                <DataTemplate>
                    <StackPanel Orientation="Horizontal">
                        <TextBlock Text="{Binding Name}"/>
                        <TextBlock Text="{Binding Title}" Margin="5,0,0,0"/>
                    </StackPanel>
                </DataTemplate>
            </ComboBox.ItemTemplate>
 </ComboBox>
در کد xaml بالا چند نکته اهمیت دارد:
• در Tag مربوط به تعریف Combobox از طریق خصوصیت ItemSource اعلام کردیم که عملیات DataBinding اتفاق خواهد افتاد. پس Combobox ما به منبع داده‌ی پیش فرض در WPF که همان DataContext است مرتبط می‌شود. برای پر کردن منبع داده نیز همانند بخش قبل از طریق سازنده اقدام می‌کنیم.
 private ObservableCollection<Employee> employees;
        public MainWindow()
        {
            InitializeComponent();
            employees = Employee.GetEmployees();
            DataContext = employees;
        }
• برای نمایش عناصر در ComboBox، کار کمی متفاوت‌تر از عملیات انقیاد در یک TextBlock است. در کنترل‌هایی که قرار است لیستی از داده‌ها را پس از عملیات انقیاد نمایش دهند، می‌بایستی قالب نمایش داده‌ها مشخص شود.
حال باید نحوه‌ی نمایش و اعضایی از مجموعه که قرار است، در کنترل به نمایش در آیند مشخص شوند. در اینجا از Combobox.ItemTemplate برای مشخص کردن قالب و همچنین از DataTemplate، برای مشخص کردن داده‌های منتخب ما از مجموعه، استفاده شده است.
بعد از اجرای برنامه اطلاعات نام و عنوان، در Combobox نمایش داده می‌شوند. برای تست ویژگی Observable بودن مجموعه هم کافی است یک دکمه را بر روی صفحه قرار دهید و یک آیتم جدید را به لیست employees واقع در بخش CodeBehind اضافه کنید. مشاهده خواهید کرد که View ما با تغییر منبع داده، بطور اتوماتیک به‌روز می‌شود.

 انقیاد عناصر Element Binding 
در این بخش قصد داریم از یک کنترل به‌عنوان منبع داده استفاده کنیم. کنترل منتخب ما در این مثال یک Slider می‌باشد. در بخش markup کد زیر را اضافه می‌کنیم:
<Grid>
        <StackPanel Orientation="Horizontal">
            <Slider Name="mySlider" Minimum="0" Maximum="100"
                    Width="300"/>
            <TextBlock Margin="5" Text="{Binding Value,ElementName=mySlider}"/>
        </StackPanel>
    </Grid>
Value خصوصیتی است که مقدار Slider را برمی گرداند. پس از اجرای برنامه و حرکت ولوم اسلایدر مشاهده می‌کنید که مقدار جاری اسلایدر در textblock نمایش داده می‌شود.

Data Conversion 
برای درک بهتر مفهوم تبدیل داده در Data Binding با یک مثال کار را شروع می‌کنیم. به کلاس Employee موجود در بخش قبل، یک خصوصیت جدید را به نام تاریخ تولد، اضافه می‌کنیم:
public DateTime BornDate
        {
            get { return _bornDate; }
            set
            {
                _bornDate = value;
                OnPropertyChanged();
            }
        }
و متدی که لیستی از پرسنل را برای ما تولید می‌کرد، به شکل زیر بازنویسی می‌کنیم:
public static ObservableCollection<Employee> GetEmployees()
        {
            var employees = new ObservableCollection<Employee>();
            employees.Add(new Employee()
            { Name = "Mahdi", Title = "Manager", BornDate = DateTime.Parse("2008/8/8") });
            employees.Add(new Employee()
            { Name = "Nima", Title = "Teacher", BornDate = DateTime.Parse("2012/3/14") });
            employees.Add(new Employee()
            { Name = "Rahim", Title = "Assistant", BornDate = DateTime.Parse("2009/11/18") });
            employees.Add(new Employee()
            { Name = "Saeed", Title = "Administrator", BornDate = DateTime.Parse("2014/7/28") });
            return employees;
        }
حال قصد داریم اطلاعات را در یک ListBox، در بخش Markup نمایش دهیم:
<ListBox ItemsSource="{Binding}"
                 BorderThickness="1" >
            <ListBox.ItemTemplate>
                <DataTemplate>
                    <StackPanel Orientation="Horizontal">
                        <TextBlock Text="{Binding Name}" Width="100"/>
                        <TextBlock Text="{Binding Title}" Width="100" Margin="5,0,0,0"/>
                        <TextBlock Text="{Binding BornDate}"  Margin="5,0,0,0"/>
                    </StackPanel>
                </DataTemplate>
            </ListBox.ItemTemplate>
        </ListBox>
 همانطور که قبلا اشاره شد، در نمایش لیست‌ها باید قالب و داده‌های مورد نظر برای نمایش، مشخص شوند.
پس از اجرا، خروجی برنامه به شکل زیر است:
 

 همه چیز همانطور که انتظار داشتیم به نمایش درآمد؛ اما اگر بخواهیم تاریخ میلادی، در زمان نمایش در View، بصورت شمسی نمایش داده شود، چطور؟
عملیات تبدیل داده یا همان Data Conversion در اینجا به کمک ما می‌آید.
به شکل زیر دقت کنید:

در زمانیکه در عملیات Data Binding نوع داده‌ی خصوصیت ما در Source (منبع داده) با نوع داده‌ی خصوصیت ما در target  (کنترل یا View) متفاوت است، به یک مبدل در حین Binding نیاز داریم. این کار را از طریق یک کلاس که اینترفیس IValueConvertor را پیاده سازی کرده است، انجام می‌دهیم.

  Converter به معنای مبدل است و اینجا وظیفه‌ی تبدیل مقدار گرفته شده‌ی از منبع داده را به نوع مورد نظر ما در View، دارد.
در مثال ذکر شده می‌خواهیم تاریخ میلادی موجود در منبع داده را به یک رشته (تاریخ شمسی) تبدیل کنیم و در View نمایش دهیم. (تبدیل نوع داده‌ی میلادی به رشته)
کلاسی را با نام DateConverter ایجاد می‌کنیم و اینترفیس IValueConverter را به شکل زیر پیاده سازی می‌کنیم:
public class DateConverter : IValueConverter
    {
        public object Convert(object value, Type targetType, object parameter, CultureInfo culture)
        {
            DateTime date = (DateTime)value;
            PersianCalendar pc = new PersianCalendar();
            var persianDate = string.Format
                ($"{pc.GetYear(date)}/{pc.GetMonth(date)}/{pc.GetDayOfMonth(date)}");
            return persianDate;
        }
        public object ConvertBack(object value, Type targetType, object parameter, CultureInfo culture)
        {
            throw new NotImplementedException();
        }
    }
اینترفیس IValueConverter دو متد دارد:
• Convert جهت تبدیل اطلاعات از مبداء به مقصد 
• ConvertBack برای تبدیل اطلاعات از مقصد به مبداء
در متد Convert همانطور که می‌بینید مقدار تاریخ میلادی ارسال شده، به یک رشته تبدیل شده و بازگردانده می‌شود.

حال برای استفاده از این مبدل باید مراحل زیر انجام شود: 
• اضافه کردن فضای نام مبدل به بخش فضاهای نام در View؛ که در اینجا همان آدرس پروژه‌ی جاری است:
 xmlns:local="clr-namespace:DataConversion"
• ایجاد یک شیء از مبدل و اضافه کردن آن به بخش Resource‌ها در view جاری:
<Window.Resources>
        <local:DateConverter x:Key="MyConverter"/>
    </Window.Resources>
markup مربوط به Resource یک پارامتر می‌گیرد و آن هم Key  است. Key کلید آیتم موجود در دیکشنری Resource است. اینجا کلید را MyConverter تعریف کردیم تا در بخش بعدی به‌راحتی بتوانیم از طریق آن اطلاعات را از Resource بازیابی کنیم.
• ارجاع به Static Resource که در مرحله‌ی قبل مقدار دهی کردیم:
<TextBlock Text="{Binding BornDate,Converter={StaticResource MyConverter}}"  Margin="5,0,0,0"/>
پس از طی مراحل بالا، برنامه را مجددا اجرا کنید. اینبار خروجی به شکل زیر است:

مطالب
پردازش داده‌های جغرافیایی به کمک SQL Server و Entity framework
پشتیبانی SQL Server از Spatial data

از SQL Server 2008 به بعد، نوع داده جدیدی به نام geography به نوع‌های قابل تعریف ستون‌ها اضافه شده‌است. در این نوع ستون‌ها می‌توان طول و عرض جغرافیایی یک نقطه را ذخیره کرد و سپس به کمک توابع توکاری از آن‌ها کوئری گرفت.


در اینجا نمونه‌ای از نحوه‌ی تعریف و همچنین مقدار دهی این نوع ستون‌ها را مشاهده می‌کنید:
 CREATE TABLE [Geo](
[id] [int] IDENTITY(1,1) NOT NULL,
[Location] [geography] NULL
)

 insert into Geo( Location , long, lat ) values
( geography::STGeomFromText ('POINT(-121.527200 45.712113)', 4326))
متد geography::STGeoFromText یک SQL CLR function است. این متد در مثال فوق، مختصات یک نقطه را دریافت کرده‌است. همچنین نیاز دارد بداند که این نقطه توسط چه نوع سیستم مختصاتی ارائه می‌شود. عدد 4326 در اینجا یک SRID یا Spatial Reference System Identifier استاندارد است. برای نمونه اطلاعات ارائه شده توسط Google و یا Bing توسط این استاندارد ارائه می‌شوند.
در اینجا متدهای توکار دیگری مانند geography::STDistance برای یافتن فاصله مستقیم بین نقاط نیز ارائه شد‌ه‌اند. خروجی آن بر حسب متر است.


پشتیبانی از Spatial Data در Entity framework

پشتیبانی از نوع مخصوص geography، در EF 5 توسط نوع داده‌ای DbGeography ارائه شد. این نوع داده‌ای immutable است. به این معنا که پس از نمونه سازی، دیگر مقدار آن قابل تغییر نیست.
در اینجا برای نمونه مدلی را مشاهده می‌کنید که از نوع داده‌ای DbGeography استفاده می‌کند:
using System.Data.Entity.Spatial;

namespace EFGeoTests.Models
{
    public class GeoLocation
    {
        public int Id { get; set; }
        public DbGeography Location { get; set; }
        public string Name { get; set; }
        public string Type { get; set; }

        public override string ToString()
        {
            return string.Format("Name:{0}, Location:{1}", Name, Location);
        }
    }
}
به همراه یک Context، تا کلاس GeoLocation در معرض دید EF قرار گیرد:
using System;
using System.Data.Entity;
using EFGeoTests.Models;

namespace EFGeoTests.Config
{
    public class MyContext : DbContext
    {
        public DbSet<GeoLocation> GeoLocations { get; set; }

        public MyContext()
            : base("Connection1")
        {
            this.Database.Log = sql => Console.Write(sql);
        }
    }
}
برای مقدار دهی خاصیت Location از نوع DbGeography می‌توان از متد ذیل استفاده کرد که بسیار شبیه به متد geography::STGeoFromText عمل می‌کند:
   private static DbGeography createPoint(double longitude, double latitude,  int coordinateSystemId = 4326)
  {
       var text = string.Format(CultureInfo.InvariantCulture.NumberFormat,"POINT({0} {1})", longitude, latitude);
       return DbGeography.PointFromText(text, coordinateSystemId);
  }


تهیه منبع داده‌ی جغرافیایی

برای تدارک یک مثال واقعی جغرافیایی، نیاز به اطلاعاتی دقیق داریم. این نوع اطلاعات عموما توسط یک سری فایل مخصوص به نام Shapefiles که حاوی اطلاعات برداری جغرافیایی هستند ارائه می‌شوند. برای نمونه اطلاعات جغرافیایی به روز ایران را از آدرس ذیل می‌توانید دریافت کنید:
http://download.geofabrik.de/asia/iran.html
http://download.geofabrik.de/asia/iran-latest.shp.zip

پس از دریافت این فایل، به تعدادی فایل با پسوندهای shp، shx و dbf خواهیم رسید.
فایل‌های shp بیانگر فرمت اشکال ذخیره شده هستند. فایل‌های shx یک سری ایندکس بوده و فایل‌های dbf از نوع بانک اطلاعاتی dBase IV می‌باشند.
همچنین اگر فایل‌های prj را باز کنید، یک چنین اطلاعاتی در آن موجودند:
GEOGCS["GCS_WGS_1984",DATUM["D_WGS_1984",SPHEROID["WGS_1984",6378137,298.257223563]],PRIMEM["Greenwich",0],UNIT["Degree",0.017453292519943295]]
نکته‌ی مهمی که در اینجا باید مدنظر داشت، استاندارد GCS_WGS_1984 آن است. این استاندارد معادل است با استاندارد EPSG 4326. عدد 4326 آن جهت ثبت این اطلاعات در یک بانک اطلاعاتی SQL Server حائز اهمیت است (پارامتر coordinateSystemId در متد createPoint) و ممکن است از هر فایلی به فایل دیگر متفاوت باشد.



خواند‌ن فایل‌های shp در دات نت

پس از دریافت فایل‌های shp و بانک‌های اطلاعاتی مرتبط با اطلاعات جغرافیایی ایران، اکنون نوبت به پردازش این فایل‌های مخصوص با فرمت بانک اطلاعاتی فاکس پرو مانند، رسیده‌است. برای این منظور می‌توان از پروژه‌ی سورس باز ذیل استفاده کرد:

این پروژه در خواندن فایل‌های shp بدون نقص عمل می‌کند اما توانایی خواندن نام‌های فارسی وارد شده در این نوع بانک‌های اطلاعاتی را ندارد. برای رفع این مشکل، سورس آن را از Codeplex دریافت کنید. سپس فایل Shapefile.cs را گشوده و ابتدای خاصیت Current آن‌را به نحو ذیل تغییر دهید:
        /// <summary>
        /// Gets the current shape in the collection
        /// </summary>
        public Shape Current
        {
            get 
            {
                if (_disposed) throw new ObjectDisposedException("Shapefile");
                if (!_opened) throw new InvalidOperationException("Shapefile not open.");
               
                // get the metadata
                StringDictionary metadata = null;
                if (!RawMetadataOnly)
                {
                    metadata = new StringDictionary();
                    for (int i = 0; i < _dbReader.FieldCount; i++)
                    {
                        string value = _dbReader.GetValue(i).ToString();
                        if (_dbReader.GetDataTypeName(i) == "DBTYPE_WVARCHAR")
                        {
                            // برای نمایش متون فارسی نیاز است
                            value = Encoding.UTF8.GetString(Encoding.GetEncoding(720).GetBytes(value));
                        }
                        metadata.Add(_dbReader.GetName(i),
                            value);
                    }
                }
در اینجا فقط سطر استفاده از Encoding خاصی با شماره 720 و تبدیل آن به UTF8 اضافه شده‌است. پس از آن بدون مشکل می‌توان برچسب‌های فارسی را از فایل‌های dBase IV این نوع بانک‌های اطلاعاتی استخراج کرد (اصلاح شده‌ی آن در فایل پیوست مطلب موجود است).
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using Catfood.Shapefile;

namespace EFGeoTests
{
    public class MapPoint
    {
        public Dictionary<string, string> Metadata { set; get; }
        public double X { set; get; }
        public double Y { set; get; }
    }

    public static class ShapeReader
    {
        public static IList<MapPoint> ReadShapeFile(string path)
        {
            var results = new List<MapPoint>();

            using (var shapefile = new Shapefile(path))
            {
                foreach (var shape in shapefile)
                {
                    if (shape.Type != ShapeType.Point)
                        continue;

                    var shapePoint = shape as ShapePoint;
                    if (shapePoint == null)
                        continue;


                     var metadataNames = shape.GetMetadataNames();
                    if(!metadataNames.Any())
                        continue;

                    var metadata = new Dictionary<string, string>();
                    foreach (var metadataName in metadataNames)
                    {
                        metadata.Add(metadataName,shape.GetMetadata(metadataName));
                    }

                    results.Add(new MapPoint
                    {
                        Metadata = metadata,
                        X = shapePoint.Point.X,
                        Y = shapePoint.Point.Y
                    });
                }
            }

            return results;
        }
    }
}
در کدهای فوق به کمک کتابخانه‌ی C# Esri Shapefile Reader، اطلاعات نقاط بانک اطلاعاتی shape files را خوانده و به صورت لیست‌هایی از MapPoint بازگشت می‌دهیم. نکته‌ی مهم آن، Metadata است که از هر فایلی به فایل دیگر می‌توان متفاوت باشد. به همین جهت این اطلاعات را به شکل ویژگی‌های key/value در این نوع بانک‌های اطلاعاتی ذخیره می‌کنند.


افزودن اطلاعات جغرافیایی به بانک اطلاعاتی SQL Server به کمک Entity framework

فایل places.shp را در مجموعه فایل‌هایی که در ابتدای بحث عنوان شدند، می‌توانید مشاهده کنید. قصد داریم اطلاعات نقاط آن‌را به مدل GeoLocation انتساب داده و سپس ذخیره کنیم:
            var points = ShapeReader.ReadShapeFile("IranShapeFiles\\places.shp");
            using (var context = new MyContext())
            {
                context.Configuration.AutoDetectChangesEnabled = false;
                context.Configuration.ProxyCreationEnabled = false;
                context.Configuration.ValidateOnSaveEnabled = false;

                if (context.GeoLocations.Any())
                    return;

                foreach (var point in points)
                {
                    context.GeoLocations.Add(new GeoLocation
                    {
                        Name = point.Metadata["name"],
                        Type = point.Metadata["type"],
                        Location = createPoint(point.X, point.Y)
                    });
                }

                context.SaveChanges();
            }
تعریف متد createPoint را که بر اساس X و Y نقاط، معادل قابل پذیرش آن‌را جهت SQL Server تهیه می‌کند، در ابتدای بحث مشاهده کردید.
در فایل‌های مرتبط با places.shp، متادیتا name، معادل نام شهرهای ایران است و type آن بیانگر شهر، روستا و امثال آن می‌باشد.
پس از اینکه اطلاعات مکان‌های ایران، در SQL Server ذخیره شدند، نمایش بصری آن‌ها را در management studio نیز می‌توان مشاهده کرد:



کوئری گرفتن از اطلاعات جغرافیایی

فرض کنید می‌خواهیم مکان‌هایی را با فاصله کمتر از 5 کیلومتر از تهران پیدا کنیم:
            var tehran = createPoint(51.4179604, 35.6884243);

            using (var context = new MyContext())
            {
                // find any locations within 5 kilometers ordered by distance
                var locations = context.GeoLocations
                    .Where(loc => loc.Location.Distance(tehran) < 5000)
                    .OrderBy(loc => loc.Location.Distance(tehran))
                    .ToList();

                foreach (var location in locations)
                {
                    Console.WriteLine(location.Name);
                }
            }
همانطور که پیشتر نیز عنوان شد، متد Distance بر اساس متر کار می‌کند. به همین جهت برای تعریف 5 کیلومتر به نحو فوق عمل شده‌است. همچنین نحوه‌ی مرتب سازی اطلاعات نیز بر اساس فاصله از یک مکان مشخص صورت گرفته‌است.
و یا اگر بخواهیم دقیقا بر اساس مختصات یک نقطه، مکانی را بیابیم، می‌توان از متد SpatialEquals استفاده کرد:
            var tehran = createPoint(51.4179604, 35.6884243);
            using (var context = new MyContext())
            {
                // find any locations within 5 kilometers ordered by distance
                var tehranLocation = context.GeoLocations.FirstOrDefault(loc => loc.Location.SpatialEquals(tehran));
                if (tehranLocation != null)
                {
                    Console.WriteLine(tehranLocation.Type);
                }
            }

کدهای کامل این مثال را از اینجا می‌توانید دریافت کنید:
EFGeoTests.zip