طراحی یک معماری خوب و مناسب یکی از عوامل مهم تولید یک برنامه کاربردی موفق می‌باشد. بنابراین انتخاب یک ساختار مناسب به منظور تولید برنامه کاربردی بسیار مهم و تا حدودی نیز سخت است. در اینجا یاد خواهیم گرفت که چگونه یک طراحی مناسب را انتخاب نماییم. همچنین روش‌های مختلف تولید برنامه‌های کاربردی را که مطمئنا شما هم از برخی از این روشها استفاده نمودید را بررسی می‌نماییم و مزایا و معایب آن را نیز به چالش می‌کشیم.

ضد الگو (Antipattern) – رابط کاربری هوشمند (Smart UI)

با استفاده از Visual Studio یا به اختصار VS، می‌توانید برنامه‌های کاربردی را به راحتی تولید نمایید. طراحی رابط کاربری به آسانی عمل کشیدن و رها کردن (Drag & Drop) کنترل‌ها بر روی رابط کاربری قابل انجام است. همچنین در پشت رابط کاربری (Code Behind) تمامی عملیات مربوط به مدیریت رویدادها، دسترسی به داده ها، منطق تجاری و سایر نیازهای برنامه کاربردی، کد نویسی خواهند شد. مشکل این نوع کدنویسی بدین شرح است که تمامی نیازهای برنامه در پشت رابط کاربری قرار می‌گیرند و موجب تولید کدهای تکراری، غیر قابل تست، پیچیدگی کدنویسی و کاهش قابلیت استفاده مجدد از کد می‌گردد.

به این روش کد نویسی Smart UI می‌گویند که موجب تسهیل تولید برنامه‌های کاربردی می‌گردد. اما یکی از مشکلات عمده‌ی این روش، کاهش قابلیت نگهداری و پشتیبانی و عمر کوتاه برنامه‌های کاربردی می‌باشد که در برنامه‌های بزرگ به خوبی این مشکلات را حس خواهید کرد.

از آنجایی که تمامی برنامه نویسان مبتدی و تازه کار، از جمله من و شما در روزهای اول برنامه نویسی، به همین روش کدنویسی می‌کردیم، لزومی به ارائه مثال در رابطه با این نوع کدنویسی نمی‌بینم.

تفکیک و جدا سازی اجزای برنامه کاربردی (Separating Your Concern)

راه حل رفع مشکل Smart UI، لایه بندی یا تفکیک اجزای برنامه از یکدیگر می‌باشد. لایه بندی برنامه می‌تواند به شکل‌های مختلفی صورت بگیرد. این کار می‌تواند توسط تفکیک کدها از طریق فضای نام (Namespace)، پوشه بندی فایلهای حاوی کد و یا جداسازی کدها در پروژه‌های متفاوت انجام شود. در شکل زیر نمونه ای از معماری لایه بندی را برای یک برنامه کاربردی بزرگ می‌بینید.

به منظور پیاده سازی یک برنامه کاربردی لایه بندی شده و تفکیک اجزای برنامه از یکدیگر، مثالی را پیاده سازی خواهیم کرد. ممکن است در این مثال با مسائل جدید و شیوه‌های پیاده سازی جدیدی مواجه شوید که این نوع پیاده سازی برای شما قابل درک نباشد. اگر کمی صبر پیشه نمایید و این مجموعه‌ی آموزشی را پیگیری کنید، تمامی مسائل نامانوس با جزئیات بیان خواهند شد و درک آن برای شما ساده خواهد گشت. قبل از شروع این موضوع را هم به عرض برسانم که علت اصلی این نوع پیاده سازی، انعطاف پذیری بالای برنامه کاربردی، پشتیبانی و نگهداری آسان، قابلیت تست پذیری با استفاده از ابزارهای تست، پیاده سازی پروژه بصورت تیمی و تقسیم بخشهای مختلف برنامه بین اعضای تیم و سایر مزایای فوق العاده آن می‌باشد.

1- Visual Studio را باز کنید و یک Solution خالی با نام SoCPatterns.Layered ایجاد نمایید.

· جهت ایجاد Solution خالی، پس از انتخاب New Project، از سمت چپ گزینه Other Project Types و سپس Visual Studio Solutions را انتخاب نمایید. از سمت راست گزینه Blank Solution را انتخاب کنید.

2- بر روی Solution کلیک راست نموده و از گزینه Add > New Project یک پروژه Class Library با نام SoCPatterns.Layered.Repository ایجاد کنید.

3- با استفاده از روش فوق سه پروژه Class Library دیگر با نامهای زیر را به Solution اضافه کنید:

• SoCPatterns.Layered.Model
  
• SoCPatterns.Layered.Service
  
• SoCPatterns.Layered.Presentation
  

4- با توجه به نیاز خود یک پروژه دیگر را باید به Solution اضافه نمایید. نوع و نام پروژه در زیر لیست شده است که شما باید با توجه به نیاز خود یکی از پروژه‌های موجود در لیست را به Solution اضافه کنید.

• Windows Forms Application (SoCPatterns.Layered.WinUI)
  
• WPF Application (SoCPatterns.Layered.WpfUI)
  
• ASP.NET Empty Web Application (SoCPatterns.Layered.WebUI)
  
• ASP.NET MVC 4 Web Application (SoCPatterns.Layered.MvcUI)
  

5- بر روی پروژه SoCPatterns.Layered.Repository کلیک راست نمایید و با انتخاب گزینه Add Reference به پروژه‌ی SoCPatterns.Layered.Model ارجاع دهید.

6- بر روی پروژه SoCPatterns.Layered.Service کلیک راست نمایید و با انتخاب گزینه Add Reference به پروژه‌های SoCPatterns.Layered.Model و SoCPatterns.Layered.Repository ارجاع دهید.

7- بر روی پروژه SoCPatterns.Layered.Presentation کلیک راست نمایید و با انتخاب گزینه Add Reference به پروژه‌های SoCPatterns.Layered.Model و SoCPatterns.Layered.Service ارجاع دهید.

8- بر روی پروژه‌ی UI خود به عنوان مثال SoCPatterns.Layered.WebUI کلیک راست نمایید و با انتخاب گزینه Add Reference به پروژه‌های SoCPatterns.Layered.Model، SoCPatterns.Layered.Repository، SoCPatterns.Layered.Service و SoCPatterns.Layered.Presentation ارجاع دهید.

9- بر روی پروژه‌ی UI خود به عنوان مثال SoCPatterns.Layered.WebUI کلیک راست نمایید و با انتخاب گزینه Set as StartUp Project پروژه‌ی اجرایی را مشخص کنید.

10-  بر روی Solution کلیک راست نمایید و با انتخاب گزینه Add > New Solution Folder پوشه‌های زیر را اضافه نموده و پروژه‌های مرتبط را با عمل Drag & Drop در داخل پوشه‌ی مورد نظر قرار دهید.

• 1. UI
  
• § SoCPatterns.Layered.WebUI

• 2. Presentation Layer
  
• § SoCPatterns.Layered.Presentation

• 3. Service Layer
  
• § SoCPatterns.Layered.Service

• 4. Domain Layer
  
• § SoCPatterns.Layered.Model

• 5. Data Layer
  
• § SoCPatterns.Layered.Repository
• توجه داشته باشید که پوشه بندی برای مرتب سازی لایه‌ها و دسترسی راحت‌تر به آنها می‌باشد.
  

پیاده سازی ساختار لایه بندی برنامه به صورت کامل انجام شد. حال به پیاده سازی کدهای مربوط به هر یک از لایه‌ها و بخش‌ها می‌پردازیم و از لایه Domain شروع خواهیم کرد. 

1. Visual Studio Code
2. .NET Core

"EntityFramework.SQLite": "7.0.0-rc1-final"

namespace Models
{
    public class Book
    {
        public int ID { get; set; }
        public string Title { get; set; }
        public string Author{get;set;}
        public int PublishYear { get; set; }
    }
}

using Microsoft.Data.Entity;
using Microsoft.Data.Sqlite;

namespace Models
{
    public class LibraryContext : DbContext
    {
        protected override void OnConfiguring(DbContextOptionsBuilder optionsBuilder)
        {
            var connectionStringBuilder = new SqliteConnectionStringBuilder { DataSource = "test.db" };
            var connectionString = connectionStringBuilder.ToString();
            var connection = new SqliteConnection(connectionString);
            optionsBuilder.UseSqlite(connection);
        }
        public DbSet<Book> Books { get; set; }
    }
}

using System;
using Models;

namespace ConsoleApplication
{
    public class Program
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("EF7 + Sqlite with the taste of .NET Core");

            try
            {
                using (var context = new LibraryContext())
                {
                    context.Database.EnsureCreated();

                    var book1 = new Book()
                    {
                        Title = "Adaptive Code via C#: Agile coding with design patterns and SOLID principles ",
                        Author = "Gary McLean Hall",
                        PublishYear = 2014
                    };

                    var book2 = new Book()
                    {
                        Title = "CLR via C# (4th Edition)",
                        Author = "Jefrey Ritcher",
                        PublishYear = 2012
                    };

                    context.Books.Add(book1);
                    context.Books.Add(book2);

                    context.SaveChanges();

                    ReadData(context);
                }

                Console.WriteLine("Press any key to exit ...");
                Console.ReadKey();
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine($"An exception occured: {ex.Message}\n{ex.StackTrace}");
            }
        }

        private static void ReadData(LibraryContext context)
        {
            Console.WriteLine("Books in database:");
            foreach (var b in context.Books)
            {
                Console.WriteLine($"Book {b.ID}");
                Console.WriteLine($"\tName: {b.Title}");
                Console.WriteLine($"\tAuthor: {b.Author}");
                Console.WriteLine($"\tPublish Year: {b.PublishYear}");
                Console.WriteLine();
            }
        }
    }
}