مطالب
C# 8.0 - Nullable Reference Types
نوع‌های ارجاعی (Reference Types) در #C، همیشه نال‌پذیر بوده‌اند؛ در مقابل نوع‌های مقداری (value types) مانند DateTime که برای نال‌پذیر کردن آن‌ها باید یک علامت سؤال را در حین تعریف نوع آن‌ها ذکر کرد تا تبدیل به یک نوع نال‌پذیر شود (DateTime? Created). بنابراین عنوانی مانند «نوع‌های ارجاعی نال‌نپذیر» شاید آنچنان مفهوم نباشد.
خالق Null در زبان‌های برنامه نویسی، آن‌را یک اشتباه چند میلیارد دلاری می‌داند! و به عنوان یک توسعه دهنده‌ی دات نت، غیرممکن است که در حین اجرای برنامه‌های خود تابحال به null reference exception برخورد نکرده باشید. هدف از ارائه‌ی قابلیت جدید «نوع‌های ارجاعی نال‌نپذیر» در C# 8.0، مقابله‌ی با یک چنین مشکلاتی است و خصوصا غنی سازی IDEها برای ارائه‌ی اخطارهایی پیش از کامپایل برنامه، در مورد قسمت‌هایی از کد که ممکن است سبب بروز null reference exception شوند.


فعالسازی «نوع‌های ارجاعی نال‌نپذیر»

قابلیت «نوع‌های ارجاعی نال‌نپذیر» به صورت پیش‌فرض غیرفعال است. برای فعالسازی آن می‌توان فایل csproj را به صورت زیر، با افزودن خاصیت NullableContextOptions، ویرایش کرد:
<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
  <PropertyGroup>
    <OutputType>Exe</OutputType>
    <TargetFramework>netcoreapp3.0</TargetFramework>
    <LangVersion>8.0</LangVersion>
    <NullableContextOptions>enable</NullableContextOptions>
  </PropertyGroup>
</Project>
یک نکته: در نگارش‌های بعدی NET Core SDK. و همچنین ویژوال استودیو (از نگارش 16.2.0 به بعد)، خاصیت NullableContextOptions به صرفا Nullable تغییر نام یافته و ساده شده‌است. بنابراین اگر در این نگارش‌ها به خطاهای ذیل برخوردید:
CS8632: The annotation for nullable reference types should only be used in code within a ‘#nullable’ context.
CS8627: A nullable type parameter must be known to be a value-type or non-nullable reference type. Consider adding a ‘class’, ‘struct’ or type constraint.
صرفا به معنای استفاده‌ی از نام قدیمی این ویژگی است که باید به Nullable تغییر پیدا کند:
<PropertyGroup>
  <LangVersion>preview</LangVersion>
  <Nullable>enable</Nullable>
</PropertyGroup>
اما در زمان نگارش این مطلب که 3.0.100-preview5-011568 در دسترس است، فعلا همان نام قدیمی NullableContextOptions کار می‌کند.


تغییر ماهیت نوع‌های ارجاعی #C با فعالسازی NullableContextOptions


در #C ای که ما می‌شناسیم، رشته‌ها قابلیت پذیرش نال را دارند و همچنین ذکر آن‌ها به صورت nullable بی‌معنا است. اما پس از فعالسازی ویژگی نوع‌های ارجاعی نال‌نپذیر، اکنون عکس آن رخ می‌دهد. رشته‌ها نال‌نپذیر می‌شوند؛ اما می‌توان در صورت نیاز، آن‌ها را nullable نیز تعریف کرد.


یک مثال: بررسی تاثیر فعالسازی NullableContextOptions بر روی یک پروژه

کلاس زیر را در نظر بگیرید:
    public class Person
    {
        public string FirstName { get; set; }

        public string MiddleName { get; set; }

        public string LastName { get; set; }

        public Person(string first, string last) =>
            (FirstName, LastName) = (first, last);

        public Person(string first, string middle, string last) =>
            (FirstName, MiddleName, LastName) = (first, middle, last);

        public override string ToString() => $"{FirstName} {MiddleName} {LastName}";
    }
با فعالسازی خاصیت NullableContextOptions، بلافاصله اخطار زیر در IDE ظاهر می‌شود (اگر ظاهر نشد، یکبار پروژه را بسته و مجددا بارگذاری کنید):


در این کلاس، دو سازنده وجود دارند که یکی MiddleName را دریافت می‌کند و دیگری خیر. در اینجا کامپایلر تشخیص داده‌است که چون در سازنده‌ی اولی که MiddleName را دریافت نمی‌کند، مقدار پیش‌فرض خاصیت MiddleName، نال خواهد بود و همچنین ما NullableContextOptions را نیز فعال کرده‌ایم، بنابراین این خاصیت دیگر به صورت معمول و متداول یک نوع ارجاعی نال‌پذیر عمل نمی‌کند و دیگر نمی‌توان نال را به عنوان مقدار پیش‌فرض آن، به آن نسبت داد. به همین جهت اخطار فوق ظاهر شده‌است.
برای رفع این مشکل:
به کامپایلر اعلام می‌کنیم: «می‌دانیم که MiddleName می‌تواند نال هم باشد» و آن‌را در این زمینه راهنمایی می‌کنیم:
public string? MiddleName { get; set; }
پس از این تغییر، اخطار فوق که ذیل سازنده‌ی اول کلاس Person ظاهر شده بود، محو می‌شود. اما اکنون مجددا کامپایلر، در جائیکه می‌خواهیم از آن استفاده کنیم:
    public static class NullableReferenceTypes
    {
        //#nullable enable // Toggle to enable

        public static string Exemplify()
        {
            var vahid = new Person("Vahid", "N");
            var length = GetLengthOfMiddleName(vahid);

            return $"{vahid.FirstName}'s middle name has {length} characters in it.";

            static int GetLengthOfMiddleName(Person person)
            {
                string middleName = person.MiddleName;
                return middleName.Length;
            }
        }
    }
اخطارهایی را صادر می‌کند:


در اینجا در متد محلی (local function) تعریف شده، سعی در دسترسی به خاصیت MiddleName وجود دارد و اکنون با تغییر جدیدی که اعمال کردیم، به صورت نال‌پذیر تعریف شده‌است.
همچنین در سطر بعدی آن نیز نتیجه‌ی نهایی middleName، مورد استفاده قرار گرفته‌است که آن نیز مشکل‌دار تشخیص داده شده‌است.
مشکل اولین سطر را به این صورت می‌توانیم برطرف کنیم:
var middleName = person.MiddleName;
در اینجا بجای ذکر صریح نوع string، از var استفاده شده‌است. پیشتر با ذکر صریح نوع string، آن‌را یک رشته‌ی نال‌نپذیر تعریف کرده بودیم. اما اکنون چون person.MiddleName نال‌پذیر تعریف شده‌است، var نیز به صورت خودکار به این رشته‌ی نال‌پذیر اشاره می‌کند.
اما مشکل سطر دوم هنوز باقی است:


علت اینجا است که متغیر middleName نیز اکنون ممکن است مقدار نال را داشته باشد. برای رفع این مشکل می‌توان از اپراتور .? استفاده کرد و سپس اگر مقدار نهایی این عبارت نال بود، مقدار صفر را بازگشت می‌دهیم:
static int GetLengthOfMiddleName(Person person)
{
   var middleName = person.MiddleName;
   return middleName?.Length ?? 0;
}
هدف از این قابلیت و ویژگی کامپایلر، کمک کردن به توسعه دهنده‌ها جهت نوشتن کدهایی امن‌تر و مقاوم‌تر به null reference exception‌ها است.


امکان خاموش و روشن کردن ویژگی نوع‌های ارجاعی نال‌نپذیر به صورت موضعی

زمانیکه خاصیت NullableContextOptions را فعال می‌کنیم، بر روی کل پروژه تاثیر می‌گذارد. برای مثال اگر یک چنین قابلیتی را بر روی پروژه‌های قدیمی خود فعال کنید، با صدها اخطار مواجه خواهید شد. به همین جهت است که این ویژگی حتی با فعالسازی C# 8.0 و انتخاب آن، به صورت پیش‌فرض غیرفعال است. بنابراین برای اینکه بتوان پروژه‌های قدیمی را قدم به قدم و سر فرصت، «مقاوم‌تر» کرد، می‌توان تعیین کرد که کدام قسمت، تحت تاثیر این ویژگی قرار بگیرد و کدام قسمت‌ها خیر:
public static class NullableReferenceTypes
{
#nullable disable // Toggle to enable
در اینجا می‌توان با استفاده از compiler directive جدید nullable# به کامپایلر اعلام کرد که از این قسمت صرفنظر کن. مقدار آن می‌تواند disable و یا enable باشد.


مجبور ساختن خود به «مقاوم سازی» برنامه

اگر NullableContextOptions را فعال کنید، کامپایلر صرفا یکسری اخطار را در مورد مشکلات احتمالی صادر می‌کند؛ اما برنامه هنوز کامپایل می‌شود. برای اینکه خود را مقید به «مقاوم سازی» برنامه کنیم، می‌توانیم با فعالسازی ویژگی TreatWarningsAsErrors در فایل csprj، این اخطارها را تبدیل به خطای کامپایلر کرده و از کامپایل برنامه جلوگیری کنیم:
<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
  <PropertyGroup>
    <OutputType>Exe</OutputType>
    <TargetFramework>netcoreapp3.0</TargetFramework>
    <LangVersion>8.0</LangVersion>
    <NullableContextOptions>enable</NullableContextOptions>
    <TreatWarningsAsErrors>true</TreatWarningsAsErrors>
  </PropertyGroup>
</Project>
البته TreatWarningsAsErrors تمام اخطارهای برنامه را تبدیل به خطا می‌کند. اگر می‌خواهید انتخابی‌تر عمل کنید، می‌توان از خاصیت WarningsAsErrors استفاده کرد:
<WarningsAsErrors>CS8600;CS8602;CS8603</WarningsAsErrors>


آیا اگر برنامه‌ای با C# 7.0 کامپایل شود، کتابخانه‌های تهیه شده‌ی با C# 8.0 را می‌تواند استفاده کند؟

پاسخ: بله. از دیدگاه برنامه‌های قدیمی، کتابخانه‌های تهیه شده‌ی با C# 8.0، تفاوتی با سایر کتابخانه ندارند. آن‌ها نوع‌های نال‌پذیر جدید را مانند ?string مشاهده نمی‌کنند؛ آن‌ها فقط string را مشاهده می‌کنند و روش کار کردن با آن‌ها نیز همانند قبل است. بدیهی است در این حالت از مزایای کامپایلر C# 8.0 در تشخیص زود هنگام مشکلات برنامه محروم خواهند بود؛ اما عملکرد برنامه تفاوتی نمی‌کند.


وضعیت برنامه‌ی C# 8.0 ای که از کتابخانه‌های C# 7.0 و یا قبل از آن استفاده می‌کند، چگونه خواهد بود؟

چون کتابخانه‌های قدیمی‌تر از مزایای کامپایلر C# 8.0 استفاده نمی‌کنند، خروجی‌های آن بدون بروز خطایی توسط کامپایلر C# 8.0 استفاده می‌شوند؛ چون حجم اخطارهای صادر شده‌ی در این حالت بیش از حد خواهد بود. یعنی این بررسی‌های کامپایلر صرفا برای کتابخانه‌های جدید فعال هستند و نه برای کتابخانه‌های قدیمی.


مهارت‌های مواجه شدن با اخطارهای ناشی از فعالسازی NullableContextOptions

در مثالی که بررسی شد، یک نمونه از روش‌های مواجه شدن با اخطارهای ناشی از فعالسازی ویژگی نوع‌های ارجاعی نال‌نپذیر را بررسی کردیم. در ادامه روش‌های تکمیلی دیگری را بررسی می‌کنیم.

1- هرجائیکه قرار است متغیر ارجاعی نال‌پذیر باشد، آن‌را صراحتا اعلام کنید.
string name = null; // ERROR
string? name = null; // OK!
این مثال را پیشتر بررسی کردیم. با فعالسازی ویژگی نوع‌های ارجاعی نال‌نپذیر، ماهیت آن‌ها نیز تغییر می‌کند و دیگر نمی‌توان به آن‌ها null را انتساب داد. اگر نیاز است حتما اینکار صورت گیرد، آن‌ها را توسط ? به صورت nullable تعریف کنید.
نمونه‌ی دیگر آن مثال زیر است:
public class Person
{
    public Address? Address { get; set; };
    public string Country => Address?.Country;   // ERROR! 
}
در اینجا Address یک نوع ارجاعی نال‌پذیر است. بنابراین حاصل Address?.Country می‌تواند نال باشد و به Country نال‌نپذیر قابل انتساب نیست. برای رفع این مشکل کافی است دقیقا مشخص کنیم که این رشته نیز نال‌پذیر است:
public class Person
{
    public Address? Address { get; set; };
    public string? Country => Address?.Country;  // OK!
}

البته در این حالت باید به مثال زیر دقت داشت:
var node = this; // Initialize non-nullable variable
while (node != null)
{
   node = null; // ERROR!
}
چون node در اینجا توسط var تعریف شده‌است، دقیقا نوع this را که non-nullable است، پیدا می‌کند. بنابراین بعدها نمی‌توان به آن null را انتساب داد. اگر چنین موردی نیاز بود، باید صریحا نوع آن‌را بدو امر، nullable تعریف کرد؛ چون هنوز امکان تعریف ?var میسر نیست:
Node? node = this;   // Initialize nullable variable
while (node != null) {
   node = null; // OK!
}


2- نوع‌های خود را مقدار دهی اولیه کنید.
در مثال زیر:
public class Person
{
   public string Name { get; set; } // ERROR!
}
در این حالت چون خاصیت Name، در سازنده‌ی کلاس مقدار دهی اولیه نشده‌است، یک اخطار صادر می‌شود که بیانگر احتمال نال بودن آن است. یک روش مواجه شدن با این مشکل، تعریف آن به صورت یک خاصیت نال‌پذیر است:
public class Person
{
   public string? Name { get; set; }
}

یا یک استثناء را صادر کنید:
public class Person
{
    public string Name { get; set; }
    public Person(string name) {
        Name = name ?? throw new ArgumentNullException(nameof(name));
    }
}
به این ترتیب کامپایلر می‌داند که اگر نام دریافتی نال بود، دقیقا باید چگونه رفتار کند.
البته در این حالت برای مقدار دهی اولیه‌ی Name، حتما نیاز به تعریف یک سازنده‌است و در این حالت کدهایی را که از سازنده‌ی پیش‌فرض استفاده کرده بودند (مانند new Person { Name = "Vahid" })، باید تغییر دهید.

راه‌حل دیگر، مقدار دهی اولیه‌ی این خواص بدون تعریف یک سازنده‌ی اضافی است:
public class Person
{
   public string Name { get; set; } = string.Empty;
   // -or-
   public string Name { get; set; } = "";
}
برای مثال می‌توان از مقادیر خالی زیر برای مقدار دهی اولیه‌ی رشته‌ها، آرایه‌ها و مجموعه‌ها استفاده کرد:
String.Empty
Array.Empty<T>()
Enumerable.Empty<T>()
یا حتی می‌توان اشیاء دیگر را نیز به صورت زیر مقدار دهی اولیه کرد:
public class Person
{
   public Address Address { get; set; } = new Address();
}
البته در این حالت باید مفهوم فلسفی «خالی بودن» را پیش خودتان تفسیر و تعریف کنید که دقیقا مقصود از یک آدرس خالی چیست؟ به همین جهت شاید تعریف این شیء به صورت nullable بهتر باشد.
مطالب
C# 12.0 - Interceptors
به C# 12 و دات‌نت 8، ویژگی «آزمایشی» جدیدی به نام Interceptors اضافه شده‌است که به آن «monkey patching» هم می‌گویند. هدف از آن، جایگزین کردن یک پیاده سازی، با پیاده سازی دیگری است. به این ترتیب توسعه دهندگان دات‌نتی می‌توانند فراخوانی متدهایی خاص را ره‌گیری کرده (interception) و سپس آن‌را به فراخوانی یک پیاده سازی جدید، هدایت کنند.


Interceptor چیست؟

از زمان ارائه‌ی NET 8 preview 6 SDK. به بعد، امکان ره‌گیری هر متدی از کدهای برنامه، به دات‌نت اضافه شده‌است؛ به همین جهت از واژه‌ی Interceptor/ره‌گیر در اینجا استفاده می‌شود. خود تیم دات‌نت از این قابلیت در جهت بازنویسی پویای قسمت‌هایی از کدهای زیرساخت دات‌نت که از Reflection استفاده می‌کنند، با نگارش‌های کامپایل شده‌ی مختص به برنامه‌ی شما، کمک می‌گیرند. به این ترتیب سرعت و کارآیی برنامه‌های دات‌نت 8، بهبود قابل ملاحظه‌ای را پیدا کرده‌اند. برای مثال ahead-of-time compilation (AOT) در دات‌نت 8 و ASP.NET Core 8x بر اساس این ویژگی پیاده سازی شده‌است. این ویژگی جدید، مکمل source generators است که در نگارش‌های پیشین دات‌نت ارائه شده بود.


بررسی  Interceptors با تهیه‌ی یک مثال ساده

فرض کنید می‌خواهیم فراخوانی متد GetText زیر را ره‌گیری کرده و سپس آن‌را با نمونه‌ی دیگری جایگزین کنیم:
namespace CS8Tests;

public class InterceptorsSample
{
    public string GetText(string text)
    {
        return $"{text}, World!";
    }
}
برای اینکار ابتدا نیاز است یک فایل جدید را به نام InterceptsLocationAttribute.cs با محتوای زیر به پروژه اضافه کرد:
namespace System.Runtime.CompilerServices;

[AttributeUsage(AttributeTargets.Method, AllowMultiple = true, Inherited = false)]
public sealed class InterceptsLocationAttribute : Attribute
{
    public InterceptsLocationAttribute(string filePath, int line, int character)
    {
    }
}
همانطور که در مقدمه‌ی بحث هم عنوان شد، این ویژگی هنوز آزمایشی است و نهایی نشده و ویژگی فوق نیز هنوز به دات‌نت اضافه نشده‌است. به همین جهت فعلا باید آن‌را به صورت دستی به پروژه اضافه کرد و احتمالا در نگارش‌های بعدی دات‌نت، امضای آن تغییر خواهد کرد ... یا حتی ممکن است بطور کامل حذف شود!

سپس فرض کنید فراخوانی متد GetText در فایل Program.cs برنامه به صورت زیر انجام شده‌است:
using CS8Tests;

var example = new InterceptorsSample();
var text = example.GetText("Hello");
Console.WriteLine(text); //Hello, World!
یعنی متد GetText، در سطر چهارم و کاراکتر 20 ام آن فراخوانی شده‌است. این اعداد مهم هستند!

در ادامه از این اطلاعات در ره‌گیر سفارشی زیر استفاده خواهیم کرد:
using System.Runtime.CompilerServices;

namespace CS8Tests;

public static class MyInterceptor
{
    [InterceptsLocation("C:\\Path\\To\\CS8Tests\\Program.cs", 4, 20)] 
    public static string InterceptorMethod(this InterceptorsSample example, string text)
    {
        return $"{text}, DNT!";
    }
}
این ره‌گیر که به صورت متدی الحاقی برای کلاس InterceptorsSample دربرگیرنده‌ی متد GetText تهیه می‌شود، کار جایگزینی فراخوانی آن‌را در سطر چهارم و کاراکتر 20 ام فایل Program.cs انجام می‌دهد. امضای پارامترهای این متد، باید با امضای پارامترهای متد ره‌گیری شده، یکی باشد.

اکنون اگر برنامه را اجرا کنیم ... با خطای زیر مواجه می‌شویم:
 error CS9137: The 'interceptors' experimental feature is not enabled in this namespace. Add
'<InterceptorsPreviewNamespaces>$(InterceptorsPreviewNamespaces);CS8Tests</InterceptorsPreviewNamespaces>'
to your project.
عنوان می‌کند که این ویژگی آزمایشی است و باید فایل csproj. را به صورت زیر تغییر داد تا بتوان از آن استفاده نمود:
<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
  <PropertyGroup>
    <OutputType>Exe</OutputType>
    <TargetFramework>net8.0</TargetFramework>
    <ImplicitUsings>enable</ImplicitUsings>
    <Nullable>enable</Nullable>
    <!--<NoWarn>Test001</NoWarn>-->
    <InterceptorsPreviewNamespaces>$(InterceptorsPreviewNamespaces);CS8Tests</InterceptorsPreviewNamespaces>
  </PropertyGroup>
</Project>
اینبار برنامه کامپایل شده و اجرا می‌شود. در این حالت خروجی جدید برنامه، خروجی تامین شده‌ی توسط ره‌گیر سفارشی ما است:
Hello, DNT!


سؤال: آیا ره‌گیری انجام شده، در زمان کامپایل انجام می‌شود یا در زمان اجرا؟

برای این مورد می‌توان به Low-Level C# code تولیدی مراجعه کرد. برای مشاهده‌ی یک چنین کدهایی می‌توانید از منوی Tools->IL Viewer برنامه‌ی Rider استفاده کرده و در برگه‌ی ظاهر شده، گزینه‌ی Low-Level C# آن‌را انتخاب نمائید:
using CS8Tests;
using System;
using System.Runtime.CompilerServices;

[CompilerGenerated]
internal class Program
{
  private static void <Main>$(string[] args)
  {
    Console.WriteLine(new InterceptorsSample().InterceptorMethod("Hello"));
  }

  public Program()
  {
    base..ctor();
  }
}
همانطور که مشاهده می‌کنید، این ره‌گیری و جایگزینی، در زمان کامپایل انجام شده و کامپایلر، به‌طور کامل نحوه‌ی فراخوانی متد GetText اصلی را به متد ره‌گیر ما تغییر داده و بازنویسی کرده‌است.


سؤال: آیا این قابلیت واقعا کاربردی است؟!

اکنون شاید این سؤال مطرح شود که ... واقعا چه کسی قرار است مسیر کامل یک فایل، شماره سطر و شماره ستون فراخوانی متدی را به اینگونه در اختیار سیستم ره‌گیری قرار دهد؟! آیا واقعا این قابلیت، یک قابلیت کاربردی و مناسب است؟!
اینجا است که اهمیت source generators مشخص می‌شود. توسط source generators دسترسی کاملی به syntax trees وجود دارد و همچنین یکسری اطلاعات تکمیلی مانند FilePath و سپس CSharpSyntaxNodeها که دسترسی به داده‌های متد ()GetLocation را دارند که مکان دقیق سطر و ستون‌های فراخوانی‌ها را مشخص می‌کند.


کاربردهای فعلی ره‌گیرها در دات نت 8

در دات نت 8، این موارد با استفاده از ره‌گیرها بهینه سازی شده و سرعت آن‌ها افزایش یافته‌اند:
- فراخوانی‌هایی که تمام اطلاعات آن‌ها در زمان کامپایل فراهم است، مانند Regex.IsMatch(@"a+b+") که از یک الگوی ثابت و مشخص استفاده می‌کند، ره‌گیری شده و پیاده سازی آن با کدی استاتیک، جایگزین می‌شود.
- در ASP.NET Minimal API، استفاده از lambda expressions جهت ارائه‌ی تعاریفی مانند:
app.MapGet("/products", handler: (int? page, int? pageLength, MyDb db) => { ... })
مرسوم است. این نوع فراخوانی‌ها نیز توسط ره‌گیرها برای جایگزینی handler آن‌ها با کدهای استاتیک، جهت بالابردن کارآیی و کاهش تخصیص‌های حافظه انجام می‌شود.
- بهبود کارآیی foreach loops جهت استفاده از ریاضیات برداری و SIMD در صورت امکان.
- بهبود کارآیی تزریق وابستگی‌ها، زمانیکه به تعاریف مشخصی مانند ()<provider.Register<MyService ختم می‌شود.
- بجای استفاده از expression trees در زمان اجرای برنامه، اکنون می‌توان کدهای SQL معادل را در زمان کامپایل برنامه تولید کرد.
- بهبود کارآیی Serializers، زمانیکه از یک نوع مشخص مانند ()<Serialize<MyType استفاده می‌شود و کامپایلر می‌تواند آن‌را با کدهای زمان کامپایل، جایگزین کند.


محدودیت‌های ره‌گیرها در دات‌نت 8

- ره‌گیرهای دات‌نت 8 فقط با متدها کار می‌کنند.
- مسیر ارائه شده حتما باید یک مسیر کامل و مشخص باشد. یعنی اگر این قطعه کد، به سیستم دیگری منتقل شود، کامپایل نخواهد شد و امکان ارائه‌ی مسیرهای نسبی وجود ندارد.
- امضای متدها، حتما باید یکی باشد. یعنی نمی‌توان یک ره‌گیر جنریک را تعریف کرد.
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.

اشتراک‌ها
بررسی ویژگی‌های جدید C# 8

explore what's new in C# 8, as well as what we can expect in the near (and far) future of C#!
We'll talk about:
- News in C# 8
- Pattern Matching (incl. Record Types)
- Nullable Reference Types and How to Avoid Null Reference Exceptions
- How Async & Await is Improving


بررسی ویژگی‌های جدید C# 8
اشتراک‌ها
با سی شارپ 8 از دست NullReferenceExceptions ها خلاص شوید

A .NET guideline specifies that an application should never throw a NullReferenceException. However, many applications and libraries do. The NullReferenceException is the most common exception happening. That’s why C# 8 tries to get rid of it. With C# 8, reference types are not null be default. This is a big change, and a great feature. However, what about all the legacy code? Can old libraries be used with C# 8 applications, and can C# 7 applications make use of C# 8 libraries?

This article demonstrates how C# 8 allows mixing old and new assemblies. 

با سی شارپ 8 از دست NullReferenceExceptions ها خلاص شوید
مطالب
C# 8.0 - Using declarations
یکی دیگر از ویژگی‌های جدید C# 8.0، پشتیبانی از using declarations (اعلان‌های using) در مقابل using statements (عبارات using) پیشین است که سبب می‌شود بتوان کدهای کمتری را برای تعریف آن‌ها نوشت.


مثالی از using declarations

تا پیش از C# 8.0، روش متداول کار با عبارات using به صورت زیر است و به آن استفاده از using statements گفته می‌شود:
    class Program
    {
        static void UsingOld()
        {
            using (var file = new FileStream("input.txt", FileMode.Open))
            using (var reader = new StreamReader(file))
            {
                var s = reader.ReadToEnd();

                // Do something with data
            }
        }
که در نهایت پس از پایان این قطعه کد، هر دو شیء file و reader به صورت خودکار Dispose می‌شوند.
اکنون در C# 8.0 می‌توان قطعه کد فوق را به کمک using declarations به صورت زیر خلاصه کرد:
    class Program
    {
        static void UsingNew(string[] args)
        {
            using Stream file = new FileStream("input.txt", FileMode.Open);
            using StreamReader reader = new StreamReader(file);

            var s = reader.ReadToEnd();

            // Do something with data
        }
که در اینجا پرانتزها و همچنین {} ها، حذف شده‌اند.


میدان دید using declarations

پس از این تغییرات، سؤال مهمی که مطرح می‌شود این است: متغیرهایی که توسط using declaration تعریف می‌شوند، تا چه زمانی زنده نگه داشته می‌شوند. به عبارتی متد UsingOldScope آیا همانند متد UsingNewScope عمل می‌کند؟ آیا متغیر buffer آن همانند متد UsingOldScope خارج از میدان دید usingها قرار می‌گیرد؟
    class Program
    {
        static void UsingNewScope()
        {
            string buffer = null;
            using Stream file = new FileStream("input.txt", FileMode.Open);
            using StreamReader reader = new StreamReader(file);

            buffer = reader.ReadToEnd();

            // Do something with data

            buffer = null;
        }

        static void UsingOldScope(string[] args)
        {
            string buffer = null;

            using (var file = new FileStream("input.txt", FileMode.Open))
            using (var reader = new StreamReader(file))
            {
                buffer = reader.ReadToEnd();
            }

            // Do something with data

            buffer = null;
        }
زمانیکه از using statements استفاده می‌شود (مانند متد UsingOldScope)، توسط آن یک scope نیز تعریف می‌شود (داخل {} ها) که در پایان آن، کار فراخوانی متد Dispose اشیاء IDisposable ارجاعی، به صورت خودکار انجام می‌شود. این فراخوانی نیز توسط کامپایلر در داخل یک قطعه کد try/finally صورت می‌گیرد تا حتی اگر در این بین استثنائی نیز رخ داد، حتما متد Dispose فراخوانی گردد.
اما زمانیکه از using declarations استفاده می‌شود (مانند متد UsingNewScope)، دیگر این {} را نداریم. اینبار scope تعریف شده، تا «پایان متد» ادامه پیدا می‌کند و سپس متد Dispose اشیاء ارجاعی، فراخوانی می‌گردد. بدیهی است در اینجا نیز همانند قبل، همان قطعه کد try/finally توسط کامپایلر جهت فراخوانی متد Dispose، تشکیل خواهد شد. بنابراین اگر بخواهیم متد UsingNewScope را توسط using statements پیشین بازنویسی کنیم، به یک چنین قطعه کدی خواهیم رسید که scope پس از using declarations، تا آخر متد ادامه پیدا می‌کند:
    string buffer = null; 
    using (var file = new FileStream("input.txt", FileMode.Open)) 
    { 
        using (var reader = new StreamReader(file)) 
        { 
            buffer = reader.ReadToEnd(); 
            buffer = null; 
        } 
    }


سؤال: آیا امکان محدود کردن میدان دید using declarations وجود دارد؟

پاسخ: بله. می‌توان با تعریف یک {}، میدان دید متغیرهای ارجاعی توسط using declarations را محدود کرد:
private static void UsingDeclarationWithScope()
{
    {
        using var r1 = new AResource();
        r1.UseIt();
    }  // r1 is disposed here!
    Console.WriteLine("r1 is already disposed");
}
در اینجا جائیکه {} بسته می‌شود، متغیر r1 از میدان دید خارج شده و بلافاصله Dispose خواهد شد.


سؤال: آیا using declarations تمام قابلیت‌های using statements را ارائه می‌دهند؟

پاسخ: خیر. فرض کنید کلاس AResource از نوع IDisposable تعریف شده‌است:
    public class AResource : IDisposable
    {
        public void UseIt() => Console.WriteLine(nameof(UseIt));
        public void Dispose() => Console.WriteLine($"Dispose {nameof(AResource)}");
    }
و سپس متدی، وهله‌ای از این کلاس را باز می‌گرداند:
    class Program
    {
        public static AResource GetTheResource() => new AResource();
با استفاده از using statements، نوشتن چنین قطعه کدی بدون تعریف متغیری مجاز است:
using (GetTheResource())
{
   // do something here
}  // resource is disposed here
اما اگر اینکار را توسط using declarations انجام دهیم، به چندین خطای کامپایلر خواهیم رسید:
using GetTheResource(); // Compiler error
علت اینجا است که برخلاف using statements، ذکر متغیرهای scope برای using declarations اجباری است. برای رفع آن می‌توان از یک discard استفاده کرد:
using var _ = GetTheResource(); // Works fine
مطالب
طراحی و پیاده سازی زیرساختی برای مدیریت خطاهای حاصل از Business Rule Validationها در ServiceLayer
بعد از انتشار مطلب «Defensive Programming - بازگشت نتایج قابل پیش بینی توسط متدها»، بخصوص بخش نظرات آن و همچنین R&D در ارتباط با موضوع مورد بحث، در نهایت قصد دارم نتایج بدست آماده را به اشتراک بگذارم.

پیش نیازها
در بخش نهایی مطلب «Defensive Programming - بازگشت نتایج قابل پیش بینی توسط متدها » پیشنهادی را برای استفاده از استثناءها برای bubble up کردن یکسری پیغام از داخلی‌ترین یا پایین‌ترین لایه، تا لایه Presentation، ارائه دادیم:
استفاده از Exception برای نمایش پیغام برای کاربر نهایی 
با صدور یک استثناء و مدیریت سراسری آن در بالاترین (خارجی ترین) لایه و نمایش پیغام مرتبط با آن به کاربر نهایی، می‌توان از آن به عنوان ابزاری برای ارسال هر نوع پیغامی به کاربر نهایی استفاده کرد. اگر قوانین تجاری با موفقیت برآورده نشده‌اند یا لازم است به هر دلیلی یک پیغام مرتبط با یک اعتبارسنجی تجاری را برای کاربر نمایش دهید، این روش بسیار کارساز می‌باشد و با یکبار وقت گذاشتن برای توسعه زیرساخت برای این موضوع، به عنوان یک Cross Cutting Concern تحت عنوان Exception Management، آزادی عمل زیادی در ادامه توسعه سیستم خود خواهید داشت. 

اگر مطالب پیش نیاز را مطالعه کنید، قطعا روش مطرح شده را انتخاب نخواهید کرد؛ به همین دلیل به دنبال راه حل صحیح برخورد با این سناریوها بودم که نتیجه آن را در ادامه خواهیم دید.

راه حل صحیح برای برخورد با این سناریوها بازگشت یک Result می‌باشد که در مطلب قبلی هم تحت عنوان OperationResult مطرح شد. 


کلاس Result
    public class Result
    {
        private static readonly Result SuccessResult = new Result(true, null);

        protected Result(bool succeeded, string message)
        {
            if (succeeded)
            {
                if (message != null)
                    throw new ArgumentException("There should be no error message for success.", nameof(message));
            }
            else
            {
                if (message == null)
                    throw new ArgumentNullException(nameof(message), "There must be error message for failure.");
            }

            Succeeded = succeeded;
            Error = message;
        }

        public bool Succeeded { get; }
        public string Error { get; }

        [DebuggerStepThrough]
        public static Result Success()
        {
            return SuccessResult;
        }

        [DebuggerStepThrough]
        public static Result Failed(string message)
        {
            return new Result(false, message);
        }

        [DebuggerStepThrough]
        public static Result<T> Failed<T>(string message)
        {
            return new Result<T>(default, false, message);
        }

        [DebuggerStepThrough]
        public static Result<T> Success<T>(T value)
        {
            return new Result<T>(value, true, string.Empty);
        }

        [DebuggerStepThrough]
        public static Result Combine(string seperator, params Result[] results)
        {
            var failedResults = results.Where(x => !x.Succeeded).ToList();

            if (!failedResults.Any())
                return Success();

            var error = string.Join(seperator, failedResults.Select(x => x.Error).ToArray());
            return Failed(error);
        }

        [DebuggerStepThrough]
        public static Result Combine(params Result[] results)
        {
            return Combine(", ", results);
        }

        [DebuggerStepThrough]
        public static Result Combine<T>(params Result<T>[] results)
        {
            return Combine(", ", results);
        }

        [DebuggerStepThrough]
        public static Result Combine<T>(string seperator, params Result<T>[] results)
        {
            var untyped = results.Select(result => (Result) result).ToArray();
            return Combine(seperator, untyped);
        }

        public override string ToString()
        {
            return Succeeded
                ? "Succeeded"
                : $"Failed : {Error}";
        }
    }

مشابه کلاس بالا، در فریمورک ASP.NET Identity کلاسی تحت عنوان IdentityResult برای همین منظور در نظر گرفته شده‌است.

پراپرتی Succeeded نشان دهنده موفقت آمیز بودن یا عدم موفقیت عملیات (به عنوان مثال یک متد ApplicationService) می‌باشد. پراپرتی Error دربرگیرنده پیغام خطایی می‌باشد که قبلا از طریق Message مربوط به یک استثناء صادر شده، در اختیار بالاترین لایه قرار می‌گرفت. با استفاده از متد Combine، امکان ترکیب چندین Result حاصل از عملیات مختلف را خواهید داشت. متدهای استاتیک Failed و Success هم برای درگیر نشدن برای وهله سازی از کلاس Result در نظر گرفته شده‌اند.

متد GetForEdit مربوط به MeetingService را در نظر بگیرید. به عنوان مثال وظیفه این متد بازگشت یک MeetingEditModel می‌باشد؛ اما با توجه به یکسری قواعد تجاری، به‌عنوان مثال «امکان ویرایش جلسه‌ای که پابلیش نهایی شده‌است، وجود ندارد و ...» لازم است خروجی این متد نیز در صورت Fail شدن، دلیل آن را به مصرف کننده ارائه دهد. از این رو کلاس جنریک Result را به شکل زیر خواهیم داشت:

    public class Result<T> : Result
    {
        private readonly T _value;

        protected internal Result(T value, bool succeeded, string error)
            : base(succeeded, error)
        {
            _value = value;
        }

        public T Value
        {
            get
            {
                if (!Succeeded)
                    throw new InvalidOperationException("There is no value for failure.");

                return _value;
            }
        }
    }
حال با استفاده از کلاس بالا امکان مهیا کردن خروجی به همراه نتیجه اجرای متد را خواهیم داشت.
در ادامه با استفاده از تعدادی متد الحاقی بر فراز کلاس Result، روش Railway-oriented Programming را که یکی از روش‌های برنامه نویسی تابعی برای مدیریت خطاها است، در سی شارپ اعمال خواهیم کرد. 
    public static class ResultExtensions
    {
        public static Result<TK> OnSuccess<T, TK>(this Result<T> result, Func<T, TK> func)
        {
            return !result.Succeeded ? Result.Failed<TK>(result.Error) : Result.Success(func(result.Value));
        }

        public static Result<T> Ensure<T>(this Result<T> result, Func<T, bool> predicate, string message)
        {
            if (!result.Succeeded)
                return Result.Failed<T>(result.Error);

            return !predicate(result.Value) ? Result.Failed<T>(message) : Result.Success(result.Value);
        }

        public static Result<TK> Map<T, TK>(this Result<T> result, Func<T, TK> func)
        {
            return !result.Succeeded ? Result.Failed<TK>(result.Error) : Result.Success(func(result.Value));
        }

        public static Result<T> OnSuccess<T>(this Result<T> result, Action<T> action)
        {
            if (result.Succeeded) action(result.Value);

            return result;
        }

        public static T OnBoth<T>(this Result result, Func<Result, T> func)
        {
            return func(result);
        }

        public static Result OnSuccess(this Result result, Action action)
        {
            if (result.Succeeded) action();

            return result;
        }

        public static Result<T> OnSuccess<T>(this Result result, Func<T> func)
        {
            return !result.Succeeded ? Result.Failed<T>(result.Error) : Result.Success(func());
        }

        public static Result<TK> OnSuccess<T, TK>(this Result<T> result, Func<T, Result<TK>> func)
        {
            return !result.Succeeded ? Result.Failed<TK>(result.Error) : func(result.Value);
        }

        public static Result<T> OnSuccess<T>(this Result result, Func<Result<T>> func)
        {
            return !result.Succeeded ? Result.Failed<T>(result.Error) : func();
        }

        public static Result<TK> OnSuccess<T, TK>(this Result<T> result, Func<Result<TK>> func)
        {
            return !result.Succeeded ? Result.Failed<TK>(result.Error) : func();
        }

        public static Result OnSuccess<T>(this Result<T> result, Func<T, Result> func)
        {
            return !result.Succeeded ? Result.Failed(result.Error) : func(result.Value);
        }

        public static Result OnSuccess(this Result result, Func<Result> func)
        {
            return !result.Succeeded ? result : func();
        }

        public static Result Ensure(this Result result, Func<bool> predicate, string message)
        {
            if (!result.Succeeded)
                return Result.Failed(result.Error);

            return !predicate() ? Result.Failed(message) : Result.Success();
        }

        public static Result<T> Map<T>(this Result result, Func<T> func)
        {
            return !result.Succeeded ? Result.Failed<T>(result.Error) : Result.Success(func());
        }


        public static TK OnBoth<T, TK>(this Result<T> result, Func<Result<T>, TK> func)
        {
            return func(result);
        }

        public static Result<T> OnFailure<T>(this Result<T> result, Action action)
        {
            if (!result.Succeeded) action();

            return result;
        }

        public static Result OnFailure(this Result result, Action action)
        {
            if (!result.Succeeded) action();

            return result;
        }

        public static Result<T> OnFailure<T>(this Result<T> result, Action<string> action)
        {
            if (!result.Succeeded) action(result.Error);

            return result;
        }

        public static Result OnFailure(this Result result, Action<string> action)
        {
            if (!result.Succeeded) action(result.Error);

            return result;
        }
    }
OnSuccess برای انجام عملیاتی در صورت موفقیت آمیز بودن نتیجه یک متد، OnFailed برای انجام عملیاتی در صورت عدم موفقت آمیز بودن نتیجه یک متد و OnBoth در هر صورت، عملیات مورد نظر شما را اجرا خواهد کرد. به عنوان مثال:
[HttpPost, AjaxOnly, ValidateAntiForgeryToken, ValidateModelState]
public virtual async Task<ActionResult> Create([Bind(Prefix = "Model")]MeetingCreateModel model)
{
    var result = await _service.CreateAsync(model);

    return result.OnSuccess(() => { })
                 .OnFailure(() => { })
                 .OnBoth(r => r.Succeeded ? InformationNotification("Messages.Save.Success") : ErrorMessage(r.Error));

}

یا در حالت‌های پیچیده تر:

var result = await _service.CreateAsync(new TenantAwareEntityCreateModel());

return Result.Combine(result, Result.Success(), Result.Failed("نتیجه یک متد دیگر به عنوان مثال"))
    .OnSuccess(() => { })
    .OnFailure(() => { })
    .OnBoth(r => r.Succeeded ? Json("OK") : Json(r.Error));


ترکیب با الگوی Maybe یا Option

قبلا مطلبی در رابطه با الگوی Maybe در سایت منتشر شده‌است. در نظرات آن مطلب، یک پیاده سازی به شکل زیر مطرح کردیم:
    public struct Maybe<T> : IEquatable<Maybe<T>>
        where T : class
    {
        private readonly T _value;

        private Maybe(T value)
        {
            _value = value;
        }

        public bool HasValue => _value != null;
        public T Value => _value ?? throw new InvalidOperationException();
        public static Maybe<T> None => new Maybe<T>();


        public static implicit operator Maybe<T>(T value)
        {
            return new Maybe<T>(value);
        }

        public static bool operator ==(Maybe<T> maybe, T value)
        {
            return maybe.HasValue && maybe.Value.Equals(value);
        }

        public static bool operator !=(Maybe<T> maybe, T value)
        {
            return !(maybe == value);
        }

        public static bool operator ==(Maybe<T> left, Maybe<T> right)
        {
            return left.Equals(right);
        }

        public static bool operator !=(Maybe<T> left, Maybe<T> right)
        {
            return !(left == right);
        }

        /// <inheritdoc />
        /// <summary>
        ///     Avoid boxing and Give type safety
        /// </summary>
        /// <param name="other"></param>
        /// <returns></returns>
        public bool Equals(Maybe<T> other)
        {
            if (!HasValue && !other.HasValue)
                return true;

            if (!HasValue || !other.HasValue)
                return false;

            return _value.Equals(other.Value);
        }

        /// <summary>
        ///     Avoid reflection
        /// </summary>
        /// <param name="obj"></param>
        /// <returns></returns>
        public override bool Equals(object obj)
        {
            if (obj is T typed)
            {
                obj = new Maybe<T>(typed);
            }

            if (!(obj is Maybe<T> other)) return false;

            return Equals(other);
        }

        /// <summary>
        ///     Good practice when overriding Equals method.
        ///     If x.Equals(y) then we must have x.GetHashCode()==y.GetHashCode()
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public override int GetHashCode()
        {
            return HasValue ? _value.GetHashCode() : 0;
        }

        public override string ToString()
        {
            return HasValue ? _value.ToString() : "NO VALUE";
        }
    }

متد الحاقی زیر را در نظر بگیرید:
public static Result<T> ToResult<T>(this Maybe<T> maybe, string message)
    where T : class
{
    return !maybe.HasValue ? Result.Failed<T>(message) : Result.Success(maybe.Value);
}

فرض کنید خروجی متدی که در لایه سرویس مورد استفاده قرار می‌گیرد، Maybe باشد. در این حالت می‌توان با متد الحاقی بالا آن را به یک Result تبدیل کرد و در اختیار لایه بالاتر قرار داد. 
Result<Customer> customerResult = _customerRepository.GetById(model.Id)
    .ToResult("Customer with such Id is not found: " + model.Id);

همچنین متدهای الحاقی زیر را نیز برای ساختار داده Maybe می‌توان در نظر گرفت:

        public static T GetValueOrDefault<T>(this Maybe<T> maybe, T defaultValue = default)
            where T : class
        {
            return maybe.GetValueOrDefault(x => x, defaultValue);
        }

        public static TK GetValueOrDefault<T, TK>(this Maybe<T> maybe, Func<T, TK> selector, TK defaultValue = default)
            where T : class
        {
            return maybe.HasValue ? selector(maybe.Value) : defaultValue;
        }

        public static Maybe<T> Where<T>(this Maybe<T> maybe, Func<T, bool> predicate)
            where T : class
        {
            if (!maybe.HasValue)
                return default(T);

            return predicate(maybe.Value) ? maybe : default(T);
        }

        public static Maybe<TK> Select<T, TK>(this Maybe<T> maybe, Func<T, TK> selector)
            where T : class
            where TK : class
        {
            return !maybe.HasValue ? default : selector(maybe.Value);
        }

        public static Maybe<TK> Select<T, TK>(this Maybe<T> maybe, Func<T, Maybe<TK>> selector)
            where T : class
            where TK : class
        {
            return !maybe.HasValue ? default(TK) : selector(maybe.Value);
        }

        public static void Execute<T>(this Maybe<T> maybe, Action<T> action)
            where T : class
        {
            if (!maybe.HasValue)
                return;

            action(maybe.Value);
        }
    }

پیشنهادات
  • استفاده از الگوی Specification برای زمانیکه منطقی قرار است هم برای اعتبارسنجی درون حافظه‌ای استفاده شود و همچنین برای اعمال فیلتر برای واکشی داده‌ها؛ در واقع دو Use-case استفاده از این الگو حداقل یکجا وجود داشته باشد. استفاده از این مورد برای Domain Validation در سناریوهای پیچیده بسیار پیشنهاد می‌شود.
  • استفاده از Domain Eventها برای اعمال اعتبارسنجی‌های مرتبط با قواعد تجاری تنها در شرایط inter-application communication و در شرایط inner-application communication به صورت صریح، اعتبارسنجی‌های مرتبط با قواعد تجاری را در جریان اصلی برنامه پیاده سازی کنید. 

با تشکر از آقای «محسن خان»
مطالب
الگوی طراحی Null Object

هنگامیکه درحال طراحی کلاس‌هایی هستیم که وابستگی‌هایی دارند، ممکن است با شرایطی مواجه شویم که به این وابستگی‌ها نیاز نباشد و یا به رفتار عادی بعضی از وابستگی‌ها نیاز نداشته باشیم. شاید راهی که در این مواقع به ذهن برسد این باشد که بجای شیء واقعی وابستگی موردنظر، از یک شیء Null Reference استفاده کنیم. ولی استفاده از این روش کدهایمان را پیچیده خواهد کرد؛ چون هر جای کد که نیازمند استفاده‌ی از اعضای شیء وابستگی موردنظرمان باشیم، مثلا متدی را فراخوانی کنیم یا از یک پراپرتی آن استفاده کنیم، باید ابتدا از نال بودن یا نبودن آن اطمینان حاصل کنیم و سپس از آن استفاده نماییم؛ چون در غیر این صورت با خطای Null Pointer مواجه می‌شویم.

الگوی طراحی Null Object این مشکل را حل می‌کند که جای پاس دادن شیء Null Reference بجای شیء ای که واقعا به آن وابستگی وجود دارد و باید هر بار قبل استفاده‌ی از آن بررسی کنیم که آیا آن شیء ای که داریم با آن کار می‌کنیم نال است یا خیر، کلاسی خاصی را بسازیم که یک وابستگی غیر کاربردی است. به این معنا که قرار نیست هیچ کاری را انجام دهد و عملا یک non-functional Dependency است. این کلاس یا یک اینترفیس خاصی را پیاده سازی می‌کند و یا اینکه از یک کلاس انتزاعی ارث بری خواهد کرد؛ ولی هیچ عملکرد خاصی را نخواهد داشت. به این معنا که متدها و پراپرتی‌های این کلاس کاری را انجام نداده و یک مقدار پیشفرض و یا یک مقدار خاصی را برگشت خواهند داد. این روش به ساده سازی کد کمک خواهد کرد، چون می‌توان بدون انجام پیش شرط‌هایی مانند بررسی نال بودن یا نبودن یک شیء وابسته، از آن استفاده کرد.

این الگوی طراحی معمولا همراه با دیگر الگوهای طراحی مورد استفاده قرار می‌گیرد. بهینه‌تر است که خود کلاس Null Object به صورت Singleton پیاده سازی شود. مزیت این کار در این است که چون شیء ساخته شده از این کلاس، نه کار خاصی را انجام می‌دهد و نه حالت خاصی را نگه می‌دارد، پس ساختن شیءای از آن عملا ضرورتی نداشته و هیچگونه ارزشی ندارد و فقط سرباری را بر روی نرم افزار قرار می‌دهد. پس سزاوار است فقط به یک شیء از این کلاس اکتفا کرد و هر بار همان شیء را برگشت داد. الگوی دیگری که غالبا از الگوی Null Object در آن استفاده می‌شود، الگوی Strategy است. زمانیکه یکی از استراتژی‌ها این باشد که کار خاصی را انجام نداد و یا استراتژی مورد نظر عملکردی نداشته باشد، از الگوی Null Object استفاده می‌کنیم. الگوی دیگری که از الگوی Null Object زیاد استفاده می‌کند، الگوی Factory است. برای مثال هنگامیکه بخواهیم بر طبق شرایط برنامه یک شیء Null Reference را بسازیم و برگردانیم، از الگوی Null Object استفاده خواهیم کرد.

فرض کنید می‌خواهیم ماژولی را توسعه دهیم که وظیفه‌ی آن گزارش دادن وضعیت وقوع رخدادها است و می‌خواهیم پیام‌های وضعیت، به روش‌های مختلفی مانند ارسال ایمیل و یا ثبت لاگ در سرورهای راه دور که برای لاگ گیری تعبیه شده‌اند، انجام گیرد و در بعضی از مواقع هم می‌خواهیم برای برخی از رخداد‌ها نیاز به گزارش نباشد. در این مواقع برای استراتژی سوم از الگوی طراحی Null Object استفاده می‌کنند.


پیاده سازی الگوی طراحی Null Object

کلاس دیاگرام زیر چگونگی پیاده سازی این الگو را نشان می‌دهد. در ادامه قصد داریم بخش‌های مختلف این دیاگرام را توضیح دهیم.

Client : این کلاس دارای یک وابستگی به یک کلاس دیگر است که در بعضی مواقع نیازی به این وابستگی پیدا نمی‌کند و در صورتیکه به کارکرد اصلی وابستگی نیاز پیدا نکند، متدهای داخل کلاس Null Object را اجرا می‌کند.

DependencyBase : این قسمت کلاس پایه‌ای است که به صورت Abstract بوده و شامل همه وابستگی‌هایی است که ممکن است Client به آن وابسته باشد. همچنین این بخش، کلاس پایه‌ی کلاس Null Object هم است. شایان ذکر است که بجای استفاده از کلاس Abstract می‌توان از یک Interface هم استفاده کرد؛ چون این کلاس هیچ عملکرد مشترکی را برای زیر کلاس‌هایش پیاده سازی نمی‌کند.

Dependency : این کلاس یک عملکرد واقعی از یک وابستگی است که Client به آن وابسته است.

NullObject : این همان کلاس Null Object است که به عنوان یک وابستگی توسط Client مورد استفاده قرار می‌گیرد. این کلاس هیچ عملکرد مشخصی را ندارد ولی باید تمام اعضای کلاس پایه، یعنی DependencyBase را پیاده سازی کند.

مثال زیر کدهای اصلی پیاده سازی الگوی طراحی Null Object را نشان خواهد داد که با زبان سی شارپ نوشته شده‌است. کلاس Client، وابستگی‌های خود را از طریق سازنده دریافت خواهد کرد که به آن Constructor injection گفته می‌شود. همانطور که می‌بینید در کلاس NullObject، تنها متد Operation بازنویسی شده است و داخل آن هیچ عملکرد خاصی پیاده سازی نشده است؛ زیر تنها به وجود آن نیاز است و نه عملکرد داخلی آن.

public class Client
{
    DependencyBase _dependency;
 
    public void Client(DependencyBase dependency)
    {
        _dependency = dependency;
    }
 
    public void DoSomething()
    {
        _dependency.Operation();
    }
}
 
 
public abstract class DependencyBase
{
    public abstract void Operation();
}
 
 
public class Dependency : DependencyBase
{
    public override void Operation()
    {
        Console.WriteLine("Dependency.Operation() executed");
    }
}
 
 
public class NullObject : DependencyBase
{
    public override void Operation() { }
}


یک نمونه واقعی از الگوی طراحی Null Object

در این بخش قصد داریم مثالی از الگوی استراتژی را ارائه دهیم که در یکی از استراتژی‌هایش از کلاس Null Object استفاده خواهد کرد. در این مثال کلاسی وجود دارد به نام StatusMonitor که پس از انجام کارهایی، وضعیت انجام آن را اعلام می‌کند. ۳ نوع استراتژی برای اعلام وضعیت انجام کارها متصور است که بسته به موقعیت‌های مختلف، یکی از آنها انتخاب خواهد شد. استراتژی‌های اعلام وضعیت شامل ارسال ایمیل، ارسال وضعیت به یک وب سرویس و یا اصلا اعلام نکردن وضعیت هستند. زمانیکه قصد داریم هیچگونه وضعیتی اعلام نشود، از نمونه‌ای از کلاس Null Object استفاده خواهد شد که در این مثال کلاس NullStatusReporter این وابستگی را تامین می‌کند. همه کلاس‌های استراتژی که بیان شد تنها شامل یک متد هستند که از آن برای گزارش پیام وضعیت استفاده خواهیم کرد.

کلاس‌های EmailStatusReporter و WebServiceStstusReporter در صورتیکه بتوانند به درستی پیام‌ها را گزارش دهند، مقدار true را برگشت خواهند داد و در غیر اینصورت مقدار false برگشت داده می‌شود. اما کلاس Null Object هیچ کاری را انجام نمی‌دهد و چیزی را گزارش نمی‌دهد و تنها مقدار true را برگشت خواهد داد. اینکه این کلاس چه مقداری را برگشت دهد، قراردادی است که بین Client و Dependency انجام می‌گیرد. به این نکته هم توجه بفرمایید که کلاس NullStatusReporter به صورت Singleton پیاده سازی شده است.

public class StatusMonitor
{
    StatusReporterBase _reporter;
 
    public StatusMonitor(StatusReporterBase reporter)
    {
        _reporter = reporter;
    }
 
    public void CheckStatus()
    {
        // Do something to check status
        if (!_reporter.Report("Everything's OK"))
        {
            Console.WriteLine("Failed to report status.");
        }
    }
}
 
 
public abstract class StatusReporterBase
{
    public abstract bool Report(string message);
}
 
 
public class EmailStatusReporter : StatusReporterBase
{
    public override bool Report(string message)
    {
        try
        {
            Console.WriteLine("Emailed '{0}'.", message);
            return true;
        }
        catch
        {
            return true;
            throw;
        }
    }
}
 
 
public class WebServiceStatusReporter : StatusReporterBase
{
    public override bool Report(string message)
    {
        try
        {
            Console.WriteLine("Sent '{0}' to web service.", message);
            return true;
        }
        catch
        {
            return true;
            throw;
        }
    }
}
 
 
public class NullStatusReporter : StatusReporterBase
{
    private static NullStatusReporter _instance;
    private static object _lock = new object();
 
    private NullStatusReporter() { }
 
    public static NullStatusReporter GetReporter()
    {
        lock (_lock)
        {
            if (_instance == null) _instance = new NullStatusReporter();
        }
 
        return _instance;
    }
 
    public override bool Report(string message)
    {
        return true;
    }
}


تست کلاس Null Object

برای تست کلاس StatusMonitor باید یکی از انواع استرتژی‌ها را برایش تعیین و آن را به سازنده کلاس تزریق کرد و با آن استراتژی، کلاس را تست نمود. در کد زیر از استراتژی NullObject استفاده شده‌است. پس یک نمونه‌ی آن ساخته شده و از طریق سازنده به کلاس StatusMonitor فرستاده می‌شود. سپس متد CheckStatus فراخوانی می‌گردد. اما این متد کاری را انجام نمی‌دهد و تنها مقدار true  برگشت داده می‌شود. بررسی روش‌های دیگر را به خودتان واگذار می‌کنم.

StatusReporterBase reporter = NullStatusReporter.GetReporter();
StatusMonitor monitor = new StatusMonitor(reporter);
monitor.CheckStatus();


مطالب
C# 8.0 - Pattern Matching
در نگارش‌های پیشین #C، بهبودهایی در زمینه‌ی Pattern matching وجود داشتند. در نگارش 8 نیز این بهبودها ادامه پیدا کرده‌اند که نتیجه‌ی آن به‌وجود آمدن روش جدیدی برای نوشتن عبارات switch است.


معرفی روش جدید نوشتن عبارات switch در C#8.0

فرض کنید یک enum که معرف تعدادی رنگ است را تعریف کرده‌ایم:
    public enum Rainbow
    {
        Red,
        Orange,
        Yellow,
        Green,
        Blue,
        Indigo,
        Violet
    }
همچنین کلاسی را نیز جهت تشکیل اشیاء رنگ مبتنی بر RGB تدارک دیده‌ایم:
    class RGBColor
    {
        internal byte Red { get; }
        internal byte Green { get; }
        internal byte Blue { get; }

        internal RGBColor(byte red, byte green, byte blue)
        {
            Red = red;
            Green = green;
            Blue = blue;
        }

        public override string ToString() => $"rgb({Red}, {Green}, {Blue})";
    }
اکنون هدف ما این است که اگر یکی از اعضای این enum را انتخاب کردیم، بتوانیم معادل رنگ RGB آن‌را نیز داشته باشیم. برای این منظور می‌توان switch ساده‌ی زیر را تشکیل داد:
        internal static RGBColor FromRainbow(Rainbow rainbowBolor)
        {
            switch (rainbowBolor)
            {
                case Rainbow.Red:
                    return new RGBColor(0xFF, 0x00, 0x00);
                case Rainbow.Orange:
                    return new RGBColor(0xFF, 0x7F, 0x00);
                case Rainbow.Yellow:
                    return new RGBColor(0xFF, 0xFF, 0x00);
                case Rainbow.Green:
                    return new RGBColor(0x00, 0xFF, 0x00);
                case Rainbow.Blue:
                    return new RGBColor(0x00, 0x00, 0xFF);
                case Rainbow.Indigo:
                    return new RGBColor(0x4B, 0x00, 0x82);
                case Rainbow.Violet:
                    return new RGBColor(0x94, 0x00, 0xD3);
                default:
                    throw new ArgumentException(message: "invalid enum value", paramName: nameof(rainbowBolor));
            };
        }
این کاری است که تا پیش از C# 8.0 به صورت متداولی انجام می‌شود. اکنون در C# 8.0 می‌توان عبارت switch فوق را به صورت زیر خلاصه کرد:
        internal static RGBColor TasteTheRainbow(Rainbow rainbowColor) =>
            rainbowColor switch
        {
            Rainbow.Red => new RGBColor(0xFF, 0x00, 0x00),
            Rainbow.Orange => new RGBColor(0xFF, 0x7F, 0x00),
            Rainbow.Yellow => new RGBColor(0xFF, 0xFF, 0x00),
            Rainbow.Green => new RGBColor(0x00, 0xFF, 0x00),
            Rainbow.Blue => new RGBColor(0x00, 0x00, 0xFF),
            Rainbow.Indigo => new RGBColor(0x4B, 0x00, 0x82),
            Rainbow.Violet => new RGBColor(0x94, 0x00, 0xD3),
            _ => throw new ArgumentException(message: "invalid enum value", paramName: nameof(rainbowColor)),
        };
- در این روش جدید، بجای اینکه با ذکر switch و سپس، مقداری/نوعی شروع شود، ابتدا با نوع شروع می‌شود و سپس واژه‌ی کلیدی switch ذکر خواهد شد.
- در ادامه تمام caseها حذف می‌شوند و بجای آن‌ها صرفا مقادیر مدنظر باقی می‌ماند. در اینجا <= به صورت expressed as خوانده می‌شود.
- caseهای مختلف با کاما از هم جدا می‌شوند.
- همچنین در سطر آخر آن نیز از یک discard استفاده شده‌است که معادل همان حالت default یا حالتی است که هیچ تطابقی صورت نگرفته باشد.
- به علاوه اگر دقت کنید، نتیجه‌ی نهایی این switch جدید، به صورت یک مقدار، توسط متد TasteTheRainbow، بازگشت داده شده‌است. بنابراین نوشتن یک چنین عباراتی در C# 8.0، مجاز است:
var operation = "+";
int a = 1, b = 2;
var result = operation switch
{
   "+" => a + b,
   "-" => a - b,
   "/" => a / b,
     _ => throw new NotSupportedException()
};


معرفی Property Patterns در C# 8.0

کلاس زیر را درنظر بگیرید که از تعدادی خاصیت عمومی تشکیل شده‌است:
    class Address
    {
        public string AddressLine1 { get; set; }
        public string AddressLine2 { get; set; }
        public string City { get; set; }
        public string State { get; set; }
        public string PostalCode { get; set; }
        public string CountryRegion { get; set; }
    }
اکنون فرض کنید که می‌خواهیم مالیات فروش را بر اساس آدرس و محل آن، محاسبه کنیم. در C# 8.0 با معرفی قابلیت الگوهای خواص، می‌توان بر روی آدرس، یک switch را تشکیل داد و سپس تک تک خواص آن‌را ارزیابی کرد:
    static class PropertyPatterns
    {
        internal static decimal ComputeSalesTax(
            Address location,
            decimal salePrice) =>
            location switch
        {
            { State: "Fars" } => salePrice * 0.06m,
            { State: "Tehran", City: "Tehran" } => salePrice * 0.056m,

            // Other cases removed for brevity...
            _ => 0M
        };
    }
در اینجا، سمت چپ هر case، داخل یک {} قرار می‌گیرد و در آن می‌توان مقادیر چندین خاصیت شیء location دریافتی را بررسی کرد. برای نمونه در سطر دوم آن، روش ارزیابی بیش از یک خاصیت را نیز مشاهده می‌کنید که روش ذکر آن شبیه به تعریف شیء‌های JSON است. در آخر نیز توسط یک discard، حالت default ذکر شده‌است.


معرفی Tuple Patterns در C# 8.0

در switch‌های C# 8.0، می‌توان از tuples نیز برای تشکیل قسمت case و همچنین مقداری که قرار است switch بر روی آن صورت گیرد، استفاده کرد:
    static class TuplePatterns
    {
        internal static string RockPaperScissors(
            string first,
            string second)
            => (first, second) switch
        {
            ("rock", "paper") => "Rock is covered by Paper. Paper wins!",
            ("rock", "scissors") => "Rock breaks Scissors. Rock wins!",
            ("paper", "rock") => "Paper covers Rock. Paper wins!",
            ("paper", "scissors") => "Paper is cut by Scissors. Scissors wins!",
            ("scissors", "rock") => "Scissors is broken by Rock. Rock wins!",
            ("scissors", "paper") => "Scissors cuts Paper. Scissors wins!",
            (_, _) => "tie"
        };
    }
در اینجا بر روی tuple ای که به صورت (first, second) تعریف شده، یک switch تعریف می‌شود. سپس برای نمونه 6 حالت مختلف برای آن پیش‌بینی شده و یک حالت default که آن نیز توسط discards معرفی می‌شود.


بهبودهای Pattern Matching بر روی اشیاء در C# 8.0

فرض کنید شیء پایه‌ی Shape را تعریف و بر اساس آن دو شیء جدید دایره و مستطیل را ایجاد کرده‌ایم:
    class Shape
    {
        protected internal double Height { get; }
        protected internal double Length { get; }

        protected Shape(double height = 0, double length = 0)
        {
            Height = height;
            Length = length;
        }
    }

    class Circle : Shape
    {
        internal double Radius => Height / 2;
        internal double Diameter => Radius * 2;
        internal double Circumference => 2 * Math.PI * Radius;

        internal Circle(double height = 10, double length = 10)
            : base(height, length) { }
    }

    class Rectangle : Shape
    {
        internal bool IsSquare => Height == Length;

        internal Rectangle(double height = 10, double length = 10)
            : base(height, length) { }
    }
امکان Pattern Matching بر روی اشیاء، در C# 7x نیز وجود دارد؛ اما در C# 8.0 می‌توان از روش جدید بیان عبارت switch آن به صورت زیر نیز در این حالت استفاده کرد:
    static class ObjectPatterns
    {
        internal static string ShapeDetails(this Shape shape)
            => shape switch
        {
            Circle c => $"circle with (C): {c.Circumference}",
            Rectangle s when s.IsSquare => $"L:{s.Length} H:{s.Height}, square",
            Rectangle r => $"L:{r.Length} H:{r.Height}, rectangle",
            _ => "Unknown shape!" // Discard
        };
    }
در اینجا یک شیء، به متد ShapeDetails ارسال شده و سپس جزئیاتی از آن دریافت می‌شود. مطابق روش C# 8.0، در اینجا نیز کار با ذکر نوع و سپس عبارت switch، شروع می‌شود. در ادامه روش بررسی نوع‌ها را در caseهای این سوئیچ ملاحظه می‌کنید. اگر در قسمت case آن Circle c ذکر شد، یعنی نوع shape از نوع دایره بوده و همچنین در همینجا می‌توان متغیر c را بر این اساس تعریف کرد و از آن استفاده نمود و یا می‌توان به کمک واژه‌ی کلیدی when، بر روی این متغیری که جدید تعریف شده، شرطی را نیز بررسی کرد. حالت default آن هم توسط discards معرفی می‌شود.


معرفی Positional Patterns در C# 8.0

در اینجا یک Point را داریم که می‌خواهیم بر اساس آن یک Quadrant را استخراج کنیم:
    class Point
    {
        public int X { get; }

        public int Y { get; }

        public Point(int x, int y) => (X, Y) = (x, y);

        public void Deconstruct(out int x, out int y) => (x, y) = (X, Y);
    }

    enum Quadrant
    {
        Unknown,
        Origin,
        One,
        Two,
        Three,
        Four,
        OnBorder
    }
برای این منظور می‌توان از الگوهای موقعیتی C# 8.0 استفاده کرد:
    static class PositionalPatterns
    {
        internal static Quadrant AsQuadrant(Point point) => point switch
        {
            (0, 0) => Quadrant.Origin,
            var (x, y) when x > 0 && y > 0 => Quadrant.One,
            var (x, y) when x < 0 && y > 0 => Quadrant.Two,
            var (x, y) when x < 0 && y < 0 => Quadrant.Three,
            var (x, y) when x > 0 && y < 0 => Quadrant.Four,
            (_, _) => Quadrant.OnBorder, // Either are 0, but not both
            _ => Quadrant.Unknown
        };
    }
اگر به کلاس Point دقت کنید، یک قسمت Deconstruct هم دارد. به همین جهت در قسمت‌های case این switch، زمانیکه برای مثال (0,0) ذکر می‌شود (که یک tuple literal است)، به صورت خودکار یک شیء Point متناظر را با مقادیر X و Y آن، تشکیل می‌دهد. همچنین روش‌های مختلف مقایسه‌ی مقادیر x و y این tuple را نیز در caseهای مختلف آن مشاهده می‌کنید.
در اینجا اگر دقت کنید و case مخصوص discards معرفی شده‌است. اولی برای حالت‌هایی است که هیچکدام از شرایط پیش از آن را برآورده نمی‌کند، مانند حالت (1,0)، در غیراینصورت سطر بعد از آن بازگشت داده می‌شود.