نظرات مطالب
MongoDb در سی شارپ (بخش اول)
به نظرم بله، به خصوص بانک‌های سندگرا برای این مورد مناسب‌تر هستند. چون سیستم‌های مدیریت محتوا در هنگام واکشی دیتا شامل جوین‌ها و اطلاعاتی زیادی هستند این عمل هزینه بر است ولی در این نوع بانک‌ها تنها یک سند است که بیرون کشیده می‌شود. اتفاقا چند وقت پیش بود فکر کنم در اشتراک سایت یک سیستم مدیریتی با ravendb معرفی شده بود.
مطالب
کاربرد Mixins در Vue.js
وقتی از یک زبان برنامه نویسی شیء گرا مثل سی شارپ استفاده میکنیم، تا جای ممکن سعی خواهیم کرد از نوشتن کدهای تکراری خودداری کنیم (^ , ^) . مثلا یک Super Class داریم که توسط چندین Sub Class مورد استفاده قرار میگیرد و یا از الگوهایی مانند Repository استفاده میکنیم. در Vue.js امکانی فراهم شده تا بتوان کدهایی با قابلیت استفاده‌ی مجدد ایجاد کرد. mixin  میتواند شامل تمام قابلیت‌های یک کامپوننت از قبیل بخش‌هایی مثل توابع، دیتا و ... باشد. وقتی برنامه شما توسعه پیدا میکند، احتمالا کدهای تکراری زیادی را در برنامه پیدا می‌کنید ( data , props, methods , computed , watch و ... ) و یا کامپوننت‌هایی خواهید داشت که در موارد کمی با هم تفاوت دارند؛ مانند توابعی که یک آرایه از اطلاعات را دریافت میکنند و تنها تفاوت این توابع، در آدرس فراخوانی وب سرویس می‌باشد، میتوانیم برای چنین کامپوننت‌هایی با عملکرد مشابه، از mixin استفاده کنیم. 


یک برنامه‌ی Vue.js را ایجاد کنید و سپس یک پوشه را در فولدر src بنام mixins بسازید. در این پوشه یک فایل را با نام دلخواهی از نوع جاوااسکریپت، ایجاد کنید و محتوای زیر را در آن قرار دهید:

export default  {
    data() {
        return {
            title: 'Mixins are cool',
            copyright: 'All rights reserved. Product of super awesome people'
        };
    },
    created: function () {
        this.greetings();
    },
    methods: {
        greetings() {
            console.log('Howdy my good fellow!');
        }
    }
};


برای استفاده از mixin بشکل زیر عمل میکنیم. در واقع کد زیر شامل تمام موارد تعریف شده در myMixin.js میباشد. 

<script>

import myMixin from './mixins/myMixin'

export default {
  name: 'app',
  //را دریافت میکند mixins آرایه ای از 
  mixins:[myMixin]
}
</script>

<style>


نکته: در صورتیکه بین mixin و کامپوننت، داده‌های همنامی وجود داشته باشد، اولویت با داده یا تابعی است که در خود کامپوننت تعریف شده‌است. مثال زیر را در نظر بگیرید:

export default  {
    data() {
        return {
            blogName: 'google.com'
        };
    },
    methods: {
        print() {
            console.log(this.blogName);
        }
    }
};

و در کامپوننتی که از mixin فوق استفاده میکند:

<script>
import myMixin from "./mixins/myMixin";
import duplicateFuncData from "./mixins/duplicateFuncData";

export default {
  name: "app",
  data() {
    return {
      // و کامپوننت جاری تکراری ست mixin نام این متغیر در
      blogName: "microsoft.com"
    };
  },
  methods: {
    // و کامپوننت جاری تکراری ست ولی عملکرد متفاوت دارد mixin نام این تابع در
    print() {
      alert(this.blogName);
    }
  },
  components: {},
  //را دریافت میکند mixins آرایه ای از
  mixins: [myMixin, duplicateFuncData]
};
</script>

و نتیجه‌ی اجرا:


تعریف mixin بصورت سراسری: وقتی یک mixin را بصورت global تعریف میکنیم، تمام نمونه‌های وهله سازی شده از vue، دارای قابلیت‌های تعریف شده‌ی در mixin می‌باشند. کد main.js را بشکل زیر تغییر میدهیم. اکنون با اجرای برنامه، به ازای هر نمونه‌ای از vue که وهله سازی میشود، تابع زیر اجرا می‌گردد.

import Vue from 'vue'
import App from './App.vue'

Vue.config.productionTip = false
// بصورت سراسری تعریف شده
Vue.mixin({
  created: function () {
    alert('from global mixin')
  }
})

new Vue({
  render: h => h(App),
}).$mount('#app')


نتیجه‌گیری:

1) استفاده از mixin باعث اجتناب از تکرار کدها و داده‌های تکراری میشود (DRY).

2) از mixin در ساخت پلاگین برای Vue.js استفاده میشود.

// 3. inject some component options
  Vue.mixin({
    created: function () {
      // some logic ...
    }
    ...
  })

3) اگر mixin و کامپوننتی که از mixin استفاده میکند، هر دو توابع  lifecycle را پیاده سازی کرده باشند، اول توابع lifecycle مربوط به mixin اجرا میشود و سپس توابع lifecycle مربوط به کامپوننت.

4) اگر دو کامپوننت، mixin مشترکی را استفاده کنند، داده‌های آنها share نخواهد شد و برای اینکه دو کامپوننتی که از mixin واحدی استفاده میکنند بتوانند از داده‌های یکسانی در mixin استفاده کنند، نیاز به تزریق وابستگی دارند.

5) اگر از ادغام قسمت جاوااسکریپتی و HTML مربوط به کامپوننت‌ها ناراضی هستید، یک راه حل جداسازی، استفاده از mixin به ازای هر کامپوننت است.

6) استفاده از mixin باعث به روزسانی، نگهداری و توسعه‌ی ساده‌تر و همچنین ماژولار بودن برنامه میشود.


کد مثال مقاله‌ی جاری 

نکته: برای اجرای برنامه و دریافت پکیج‌های مورد استفاده در مثال جاری، نیاز است دستور زیر را اجرا کنید:  

npm install


مطالب
بررسی تفاوت بین DTO و POCO
در ابتدا اجازه بدهید تعریف درستی از این دو واژه، ارائه کنیم.

DTO (Data Transfer Object)
به بیان خیلی ساده، DTO‌ها برای انتقال اطلاعات استفاده می‌شوند؛ پس هیچ منطق و رفتاری در این اشیاء تعریف نمی‌شود .اگر در DTO منطقی پیاده سازی شود، دیگر به آن DTO گفته نمی‌شود. اجازه بدید منظورمان را از منطق یا رفتار مشخص کنیم. منطق یا رفتار، همان متدهایی هستند که در نوع داده خود تعریف میکنیم. در #C، یک DTO تنها از خصوصیت‌ها (Properties) که از بلوک‌های Get و Set تشکیل شده‌اند، ساخته می‌شود. البته بدون کدهایی جهت اعتبار سنجی (Validation) مقادیر.

سؤال: وضعیت attribute ‌ها و Metadata‌ها چه می‌شود؟
خیلی غیر معمول نیست که از metadata‌ها در DTO، به‌منظور اعتبار سنجی یا اهداف خاص، استفاده کنیم. بعضی از attribute‌ها هیچ رفتاری را به DTO‌ها اضافه نمی‌کنند؛ ولی استفاده از DTO‌ها را در بخش‌های دیگر سیستم، ساده‌تر می‌کنند. در نتیجه هیچکدام از attribute ‌ها و metadata‌ها، شرایط DTO بودن را نقض نمی‌کنند.

مدل‌های دیگری مثل ViewModels‌ها و API Model‌ها چه می‌شوند؟
واژه DTO خیلی مبهم است. تنها چیزی که بیان می‌کند این است که شیء است و فقط و فقط شامل اطلاعات است و رفتاری ندارد. در این تعریف درباره‌ی کاربرد مورد نظر یک DTO چیزی گفته نشده. در بسیاری از معماری‌ها، DTO نقش خاصی را ایفا می‌کند. بطور مثال در معماری MVC، از DTO‌ها برای انقیاد داده (Binding) و ارسال اطلاعات به یک View استفاده میکنند. به همین خاطر این DTO‌ها بعنوان ViewModel، در معماری MVC شناخته می‌شوند که رفتاری را در خود تعریف نمی‌کنند و تنها فرمت اطلاعات مورد انتظار یک View را مهیا می‌کنند.
پس در این سناریوی خاص، ViewModel نوعی DTO می‌باشد. اما باید دقت داشته باشید، همه ViewModel‌‌ها را نمی‌توان DTO محسوب کرد؛ مثلا در معماری MVVM، ویوو مدل‌های تعریف شده، شامل رفتار هم می‌باشند. حتی در معماری MVC نیز گاهی اوقات منطقی به  ViewModel‌‌ها اضافه می‌شود که دیگر به آنها DTO نمی‌گوییم.

 
در صورت امکان، نام DTO‌ها را بر اساس استفاده‌ی آنها تعیین کنید. بطور مثال کلاسی با نام FoodDTO، مشخص نمی‌کند که این نوع، کجا و چگونه قرار است در معماری برنامه شما مورد استفاده قرار  بگیرید؛ برعکس نامگذاری به صورت FoodViewModels کاربرد آن را صراحتا بیان می‌کند.
مثالی از DTO در زبان سی شارپ :
public class ProductViewModel
{
  public int ProductId { get; set; }
  public string Name { get; set; }
  public string Description { get; set; }
  public string ImageUrl { get; set; }
  public decimal UnitPrice { get; set; }
}

کپسوله سازی و DTO ها 
کپسوله سازی، یکی از اصول برنامه نویسی شیءگرا می‌باشد. اما این کپسوله سازی به DTO‌ها اعمال نمی‌شوند. به این علت که هدف کپسوله سازی، پنهان کردن فرآیند پشت صحنه‌ی ذخیره سازی اطلاعات است؛ اما در DTO هیچ فرآیندی پیاده سازی نشده و نباید هیچ State پنهانی وجود داشته باشد. پس بحث Encapsulation در DTO منتفی است. پس کار را برای خودتان سخت نکنید؛ با تعریف private setter ‌ها یا تبدیل کردن DTO به یک شیء غیرقابل تغییر (immutable). شما باید به‌راحتی بتوانید عملیات ایجاد، نوشتن و خواندن DTO‌‌ها را انجام دهید؛ همچنین باید بتوانید عملیات سریالایز کردن بر روی DTO‌‌ها را بدون فرآیند سفارشی اضافه‌ای، انجام دهید.

Field ها  یا Property ها 
سؤالی که مطرح می‌شود این است که وقتی کپسوله سازی در DTO مفهومی ندارد، چرا باید همیشه از property ‌ها استفاده کنیم؟ چرا از فیلد‌ها استفاده نکنیم (فیلد‌های public )؟
ما می‌توانیم هم از property استفاده کنیم و هم از field‌ها؛ اما بعضی از فریم ورک‌ها که کار Serialization را انجام می‌دهند، فقط با property ‌ها کار می‌کنند. بنابراین بسته به نیاز خودتان، از field‌های عمومی یا property‌ها استفاده کنید. اما عموما از Property استفاده میکنند. البته در این پیوند، پرسش و پاسخ مفصلی در این رابطه وجود دارد.

غیرقابل تغییر بودن (Immutability) و نوع رکورد ( Record Type )
غیرقابل تغییر بودن، یکی از مزیت‌های مهم در توسعه نرم افزار است. اما همانطور که در مثل بالا بیان شد، نیازی به غیرقابل تغییر کردن DTO‌‌ها نیست. با ارائه رکورد در سی شارپ 9  شرایط کمی تغییر کرد. شاید عبارت مخفف دیگری که اضافه شده Data transfer Records یا (DTRs) است. یکی از روش‌های تعریف DTR در سی شارپ 9، به شکل زیر است:
public record ProductDTO(int Id, string Name, string Description);

البته روش دیگری هم وجود دارد که شما property‌ها را تعریف کنید و از طریق سازنده، مقدار دهی شوند. ویژگی جدید init-only این امکان را فراهم می‌کند که فقط در زمان مقدار دهی اولیه (initialization)، خصوصیات مقداردهی شوند و در ادامه‌ی چرخه حیات شیء، property ‌ها فقط خواندنی هستند. این ویژگی، record‌ها را غیر قابل تغییر می‌کند.
مثال:
public record ProductDTO
{
  public int Id { get; init; }
  public string Name { get; init; }
}
var dto = new ProductDTO { Id = 1, Name = "some name" };

کلاس‌های POCO یا همان Plain Old CLR/C# Object
شی Plain Old چیست؟ هر شیءای که Plain Old باشد، می‌تواند در هر جایی از برنامه‌ی ما مورد استفاده قرار بگیرد؛ حتی در کلاس‌های Test برنامه. این اشیاء هیچگونه وابستگی برای اجرا وظایف خود، به بانک‌های اطلاعاتی و کتابخانه‌های ثالت ندارند.
برای درک بهتر این نوع کلاس‌ها، به مثال زیر دقت کنید:
public class Product : DataObject<Product>
{
  public Product(int id)
  {
    Id = id;
    InitializeFromDatabase();
  }
  private void InitializeFromDatabase()
  {
    DataHelpers.LoadFromDatabase(this);
  }
  public int Id { get; private set; }
  // other properties and methods
}
همانطور که مشاهده میکنید، این کلاس به متد استاتیکی برای کار با دیتابیس وابسته است؛ در نتیجه باعث میشود که کل کلاس، به وجود بانک اطلاعاتی وابسته شود. همچنین با ارث بری از کلاس پایه‌ی دیگری، وابستگی به یک کتابخانه‌ی ثالث ایجاد شده‌است. اجرای آزمون واحد برای چنین کلاسی، سبب fail شدن عملیات می‌شود. به این علت که ارتباط با بانک اطلاعاتی مورد نیاز متد DataHelpers، تامین نشده‌است. این شرایط، مثالی از الگوی Active Record Pattern می‌باشند. همچنین این کلاس دسترسی به منبع داده را در درون خود گنجانده است که این به معنای نقض اصل Persistence Ignorant (اصل Persistence Ignorance به طور خلاصه بیان می‌کند که در تحلیل و طراحی Business Logic به موضوع ذخیره‌سازی (Persistence) فکر نکنید (تا جای ممکن) یا به عبارت دیگر، ذهن خود را درگیر پیچیدگی‌های ذخیره سازی نکنید. برگرفته شده از breakpoint.blog.ir : روح الله دلپاک)می باشد. یکی از ویژگی‌های POCO عدم نقض الگوی فوق است.

مثالی از POCO : 
public class Product
{
  public Product(int id)
  {
    Id = id;
  }

  private Product()
  {
    // required for EF
  }

  public int Id { get; private set; }
  // other properties and methods
}
این کلاس یک POCO است:
  • برای اجرای وظایف خود به فریم ورک ثالثی وابسته نیست.
  • به کلاس پایه‌ای ( Base class) نیاز ندارد.
  • وابستگی به متد استاتیکی ندارد.
  • می تواند در هر جایی از پروژه، نمونه سازی شود.
  • اصل Persistence Ignorant را بیشتر رعایت کرده، نه بطور کامل؛ چون یک سازنده دارد که به کتابخانه‌ی ثالثی نیازمند است (سازنده‌ی بدون پارامتر که مورد نیاز EF می‌باشد).

POCO و DTO :

شاید این دو مفهموم گیج کننده باشند، ولی DTO همان POCO هست. اگر یک کلاس، DTO باشد، حتما POCO نیز هست. (مرور ویژگی‌های دو مورد در بخش‌های قبلی) ولی برعکس این وضعیت ممکن است صادق نباشد؛ مثال قبلی که در آن وابستگی به کتابخانه‌ی ثالثی در سازنده‌ی بدون پارامتر وجود داشت، DTO بودن را نقض می‌کرد. پس اگر هر دو حالت صادق بود، میتوان گفت این دو مفهوم یکی است.
مطالب
MongoDB #12
ایندکس گذاری در MongoDB
ایندکس‌ها تاثیر بسیاری در اجرای کوئری‌ها دارند. بدون ایندکس‌ها، MongoDB باید تمام سندهای یک مجموعه را برای انتخاب سندهایی که با عبارت کوئری مطابقت دارند، اسکن کند. این اسکن بسیار ناکارآمد است و در این حالت mongoDB به پردازش حجم بزرگی از داده‌ها نیاز دارد.
ایندکس‌ها ساختار‌های داده‌ی مخصوصی هستند که بخش کوچکی از مجموعه داده‌ها را به شکل ساده‌ای برای پیمایش، ذخیره می‌کنند. ایندکس، مقدار فیلد یا فیلدهای خاصی را که بعنوان ایندکس تعیین شده‌اند، ذخیره می‌کند.

متد ()ensureIndex
برای ساخت یک ایندکس باید از متد ()ensureIndex در MongoDB استفاده کنید.

گرامر
گرامر پایه متد ()ensureIndex به شکل زیر است:
>db.COLLECTION_NAME.ensureIndex({KEY:1})
در اینجا، key نام فیلدی است که می‌خواهید بر روی آن ایندکس بسازید و مقدار 1 برای مرتب سازی بصورت صعودی است. برای ساخت ایندکس‌هایی با مرتب سازی نزولی باید از مقدار 1- استفاده کنید.

مثال
>db.mycol.ensureIndex({"title":1})
در متد ()ensureIndex برای ساخت ایندکس بر روی چندین فیلد، می‌توانید چندین فیلد را به آن پاس دهید:
>db.mycol.ensureIndex({"title":1,"description":-1})
متد ()ensureIndex همچنین یک لیست از اختیارات را قبول می‌کند که در ادامه آمده‌اند:
پارامتر  نوع داده  توضیحات
background   Boolean  ایندکس را در پس زمینه می‌سازد؛ بنابراین عمل ساخت ایندکس، بقیه فعالیت‌های پایگاه داده را مسدود یا متوقف نمی‌کند. برای این کار مقدار را true تعیین کنید. مقدار پیش فرض false است.
 unique  Boolean  یک ایندکس یکتا را می‌سازد. در این حالت مجموعه، اجازه درج سندهایی را که مقدار کلید یا کلیدهای آنها از قبل وجود دارند، نخواهد داد. برای ساخت یک ایندکس یکتا مقدار را true تعیین کنید. مقدار پیش فرض آن false است.
 name  string  نام ایندکس. اگر تعیین نشود MongoDB نام خودکاری را توسط الحاق نام فیلدها و ترتیب مرتب سازی تولید می‌کند.
 dropDups  Boolean ایندکسی را بر روی فایل می‌سازد که ممکن است مقادیر تکراری داشته باشد. MongoDB فقط اولین پیشامد از یک کلید را ایندکس می‌کند و همه سندهایی را که پیشامد ثانویه کلید هستند، از مجموعه حذف می‌کند. برای ساخت ایندکس یکتا مقدار را true تعیین کنید. مقدار پیش فرض آن false است.
 sparse  Boolean  اگر مقدار آن true تعیین شود، ایندکس فقط به سندهایی با فیلد تعیین شده رجوع می‌کند. این ایندکس‌ها از فضای کمی استفاده کرده و در برخی موقعیت‌ها متفاوت رفتار می‌کنند. مقدار پیش فرض آن false است.
 expireAfterSeconds  integer  تعیین یک مقدار به ثانیه بعنوان TTL، برای کنترل کردن اینکه چه مدت MongoDB اسناد را در این مجموعه نگه دارد.
 v  index version  شماره‌ی نسخه ایندکس. نسخه‌ی ایندکس پیش فرض بستگی به نسخه mongod درحال اجرای هنگام ساخت ایندکس دارد.
 weights    document  وزن یک عدد بین 1 تا 99999 است و مشخص کننده‌ی اهمیت فیلد با دیگر فیلدهای ایندکس شده از نظر امتیاز است.
 default_language  string  برای یک ایندکس متنی، زبانی برای تعیین کردن لیست کلمات متوقف کننده و نقش هایی برای ریشه‌یابی و نشانه گذاری کلمات.
 language_override  string  برای یک ایندکس متنی، تعیین کننده نام فیلد در سند که شامل زبانی برای لغو کردن زبان پیش فرض است. مقدار پیش فرض آن language است.
نظرات مطالب
MVC vs 3-Tier Pattern
3-Layer در واقع Architecture Style هست اما MVC یک Design Pattern هست پس مقایسه مستقیم نمیدونم کاری دست باشد یا نه اما میتونیم به این شکل نتیجه گیری کنیم:
Data Access: شامل کلاسهای ADO.NET یا EF برای کار با دیتابیس.
Business Logic: یا همان Domain logic که میتوان Model رو به عنوان  Business entity در این لایه بکار برد.
UI Layer: بکارگیری Controller و View در این لایه

مطالب
پیاده سازی الگوی طراحی Memento

Memento یک الگوی طراحی مفید و ساده است که برای ذخیره و بازیابی state یک object استفاده می‌شود. در بعضی از مقالات از آن به عنوان snapshot نیز یاد شده است! اگر با git  کار کرده باشید، این مفهوم را می‌توان در git بسیار یافت؛ هر commit به عنوان یک snapshot میباشد که میتوان به صورت مکرر آن را undo کرد و یا مثال خیلی ساده‌تر میتوان به ctrl+z در سیستم عامل اشاره کرد.

به مثال زیر توجه کنید:

Int temp;
Int a=1;
temp=a;
a=2;
.
.
a=temp;

شما قطعا در برنامه نویسی با کد بالا زیاد برخورد داشته‌اید و آن‌را به صورت مکرر انجام داده‌اید. کد بالا را در قالب یک object بیان میکنیم. به مثال زیر توجه کنید:

int main()
{
  MyClass One = new MyClass();
  MyClass Temp = new MyClass();
  // Set an initial value.
  One.Value = 10;
  One.Name = "Ten";
  // Save the state of the value.
  Temp.Value = One.Value;
  Temp.Name = One.Name;
  // Change the value.
  One.Value = 99;
  One.Name = "Ninety Nine";
  // Undo and restore the state.
  One.Value = Temp.Value;
  One.Name = Temp.Name;
}

در کد بالا با استفاده از یک temp، شیء مورد نظر را ذخیره کرده و در آخر مجدد داده‌ها را درون شیء، restore  میکنیم.


 از مشکلات کد بالا میتوان گفت :

۱- برای هر object باید یک شیء temp ایجاد کنیم.

۲- ممکن است بخواهیم که حالات یک object را بر روی هارد ذخیره کنیم. با روش فوق کدها خیلی پیچیده‌تر خواهند شد.

۳- نوشتن کد به این سبک برای پروژه‌های بزرگ، پیچیده و مدیریت آن سخت‌تر می‌شود.


پیاده سازی memento

ما این مثال را در قالب یک پروژه NET Core  onsole. ایجاد میکنیم. برای این کار یک پوشه‌ی جدید را ایجاد و درون ترمینال دستور زیر را وارد کنید:

dotnet new console

روش‌های زیادی برای پیاده سازی memento وجود دارند. برای پیاده سازی memento ابتدا یک abstract class را به شکل زیر ایجاد میکنیم: 

abstract class MementoBase
{
  protected Guid mementoKey = Guid.NewGuid();
  abstract public void SaveMemento(Memento memento);
  abstract public void RestoreMemento(Memento memento);
}

اگر به کلاس بالا دقت کنید، این کلاس قرار است parent کلاس‌های دیگری باشد که داری دو متد SaveMemento و RestoreMemento برای ذخیره و بازیابی و همچنین یک Guid برای نگهداری state‌های مختلف میباشد.

ورودی متدها از نوع memento میباشد. پس کلاس memento را به شکل زیر ایجاد می‌کنیم:

class Memento
{
    private Dictionary<Guid, object> stateList = new Dictionary<Guid, object>();
    public object GetState(Guid key)
    {
        return stateList[key];
    }
    public void SetState(Guid key, object newState)
    {
        stateList[key] = newState;
    }
    public Memento()
    {
    }
}

در کد بالا با یک Dictionary می‌توان هر object را با کلیدش ذخیره کنیم. توجه کنید که value دیکشنری از نوع object میباشد و چون object پدر تمام object‌های دیگر است پس می‌توانیم هر نوع داده‌ای را در آن ذخیره کنیم. تا اینجا، Memento پیاده سازی شده است. میتوان این کار را با جنریک‌ها نیز پیاده سازی کرد.

در ادامه می‌خواهیم یک کلاس بسازیم و حالت‌های مختلف را در آن بررسی کنیم. کلاس زیر را ایجاد کنید:

class ConcreteOriginator : MementoBase
{
  private int value = 0;
  public ConcreteOriginator(int newValue)
  {
    SetData(newValue);
  }
  public void SetData(int newValue)
  {
    value = newValue;
  }
  public void Speak()
  {
    Console.WriteLine("My value is " + value.ToString());
  }
  public override void SaveMemento(Memento memento)
  {
    memento.SetState(mementoKey, value);
  }
  public override void RestoreMemento(Memento memento)
  {
    int restoredValue = (int)memento.GetState(mementoKey);
    SetData(restoredValue);
  }
}

کلاس ConcreteOriginator از کلاس MementoBase ارث بری کرده و دو متد RestoreMemento و SaveMemento را پیاده سازی میکند و همچنین دارای یک مشخصه value می‌باشد. برای خروجی گرفتن، متد main را به صورت زیر پیاده سازی می‌کنیم:

static void Main(string[] args)
{
  Memento memento = new Memento();
  // Create an originator, which will hold our state data.
  ConcreteOriginator myOriginator = new ConcreteOriginator("Hello World!", StateType.ONE);
  ConcreteOriginator anotherOriginator = new ConcreteOriginator("Hola!", StateType.ONE);
  ConcreteOriginator2 thirdOriginator = new ConcreteOriginator2(7);
  // Set some state data.
  myOriginator.Speak();
  anotherOriginator.Speak();
  thirdOriginator.Speak();
  // Save the states into our memento.
  myOriginator.SaveMemento(memento);
  anotherOriginator.SaveMemento(memento);
  thirdOriginator.SaveMemento(memento);
  // Now change our originators' states.
  myOriginator.SetData("Goodbye!", StateType.TWO);
  anotherOriginator.SetData("Adios!", StateType.TWO);
  thirdOriginator.SetData(99);
  myOriginator.Speak();
  anotherOriginator.Speak();
  thirdOriginator.Speak();
  // Restore our originator's state.
  myOriginator.RestoreMemento(memento);
  anotherOriginator.RestoreMemento(memento);
  thirdOriginator.RestoreMemento(memento);
  myOriginator.Speak();
  anotherOriginator.Speak();
  thirdOriginator.Speak();
  Console.ReadKey();
}
تا خط ۱۲، مراحل عادی کد نویسی را پیش رفته‌ایم. در خطوط ۱۳ تا ۱۵، داده را در Memento ذخیره میکنیم. در خطوط ۱۷ تا ۱۹، داده‌های اشیاء را با استفاده از متد SetData عوض میکنیم. در خطوط ۲۰ تا ۲۲ با متد Speak، مقدار value را نمایش میدهیم و در خطوط ۲۴ تا ۲۶، داده‌ها را Restore میکنیم و در آخر دوباره مقدار value را نمایش میدهیم.
برنامه را اجرا کنید .خروجی به شکل زیر خواهد بود:
Hello World! I'm in state ONE
Hola! I'm in state ONE
My value is 7
Goodbye! I'm in state TWO
Adios! I'm in state TWO
My value is 99
Hello World! I'm in state ONE
Hola! I'm in state ONE
My value is 7
مطالب
AngularJS #1
پیش از اینکه آموزش AngularJs را شروع کنیم بهتر است با مفهوم برنامه‌های تک صفحه ای وب  و یا  Single Page Web Applications آشنا شویم؛ چرا که AngularJS برای توسعه هر چه ساده‌تر و قوی‌تر این گونه برنامه‌ها متولد شده است.

Single Page Application
برای درک چگونگی کارکرد این برنامه ها، مثالی را میزنیم که هر روزه با آن سرو کار دارید، یکی از نمونه‌های کامل و قدرتمند برنامه‌های Single Page Application و یا به اختصار SPA، سرویس پست الکترونیکی Google و یا همان Gmail است.
اجازه بدهید تا ویژگی‌های SPA را با بررسی Gmail انجام دهم، تا به درک روشنی از آن برسید:

Reload نشدن صفحات
در Gmail هیچ گاه صفحه Reload و یا اصطلاحا بارگیری مجدد نمی‌شود. برای مثال، وقتی شما لیست ایمیل‌های خود را مشاهده میکنید و سپس بر روی یکی از آن‌ها کلیک میکنید، بدون اینکه به صفحه ای دیگر هدایت شوید؛ایمیل مورد نظر را میبینید. در حقیقت تمامی اطلاعات در همان صفحه نمایش داده می‌شوند و بر عکس وب سایت‌های معمول است که از صفحه ای به صفحه‌ی دیگر هدایت میشوید ، در یک صفحه تمام کارهای مورد نیاز خود را انجام می‌دهید و احتیاجی به بارگیری مجدد صفحات نیست. با توجه به این صحبت‌ها برای توسعه دهنده‌های وب آشکار است که تکنیک AJAX، نقشی اساسی در این گونه برنامه‌ها دارد، چون کلیه‌ی عملیات ارتباط با سرور در پشت زمینه انجام می‌شوند.

تغییر URL در نوار آدرس مرورگر
وقتی شما بر روی یک ایمیل کلیک می‌کنید و آن ایمیل را بدون Reload شدن مجدد صفحه مشاهده می‌کنید، آدرس صفحه در مرورگر نیز تغییر می‌کند. خب مزیت این ویژگی چیست؟ مزیت این ویژگی در این است که هر ایمیل شما دارای یک آدرس منحصر به فرد است و به شما امکان Bookmark کردن آن لینک، باز کردن آن در یک Tab جدید و یا حتی ارسال آن به دوستان خود را دارید. حتی اگر این مطلب را جدا از Gmail در نظر بگیریم، به موتور‌های جست و جو کمک می‌کند، تا هر صفحه را جداگانه Index کنند؛ جدا از اینکه وبسایت ما SPA است. همچنین این کار یک مزیت مهم دیگر نیز دارد؛ و آن کار کردن کلیدهای back و forward مرورگر، برای بازگشت به صفحات پیمایش شده قبلی است.
شاید قبل از بیان این ویژگی با خود گفته باشید که پیاده سازی Reload نشدن صفحات با AJAX آن چنان کار پیچیده ای نیست. بله درست است، اما آیا شما قبل از این راه حلی برای تغییر URL اندیشیده بودید؟ مطمئنا شما هم صفحات وب زیادی را دیده اید که همه‌ی صفحات آن دارای یک URL در نوار آدرس مرورگر هستند و هیچگاه تغییر نمی‌کنند و با باز کردن یک لینک در یک Tab جدید، باز همان صفحه‌ی تکراری را مشاهده می‌کنند! و یا بدتر از همه که دکمه‌ی back مرورگر غیر عادی عمل می‌کند. بله، اینها تنها تعدادی از صدها مشکلات رایج سیستم‌های نوشته شده ای است که سعی کردند همه‌ی کارها در یک صفحه انجام شود.

Cache شدن اطلاعات دریافتی
شاید خیلی‌ها ویژگی‌های فوق را برای یک SPA کافی بدانند، اما تعدادی هم مانند نگارنده وجود یک کمبود را حس می‌کنند و آن کش شدن اطلاعات دریافتی در مرورگر است. Gmail این امکان را به خوبی پیاده سازی کرده است. لیست ایمیل‌های دریافتی در بار اول از سرور دریافت می‌شود، سپس شما بر روی یک ایمیل کلیک و آن را مشاهده می‌کنید. حال به لیست ایمیل‌های دریافتی بازگردید، آیا رفت و برگشتی به سرور انجام می‌شود؟ مسلما خیر. حتی اگر دوباره بر روی آن ایمیل مشاهده شده ، کلیک کنید، بدون رفت و برگشتی به سرور آن ایمیل را مشاهده می‌کنید.
کش شدن اطلاعات سبب می‌شود که بار سرور خیلی کاهش یابد و رفت و آمدهای بیهوده صورت نگیرد. کش شدن داده‌ها یک مزیت دیگر نیز دارد و آن تبدیل برنامه‌های معمول وب stateless به برنامه‌های شبه دسکتاپ state full است. 
  
تکنیک AJAX در پیاده سازی امکانات فوق نقشی اساسی را بازی می‌کند. کمی به عقب برمیگردیم یعنی زمانی که AJAX برای اولین بار مطرح شد و هدف اصلی به وجود آمدن آن پیاده سازی برنامه‌های وب به شکل دسکتاپ بود و این کار از طریق انجام تمامی ارتباطات سرور با  XMLHttpRequest  امکان پذیر می‌شد. شاید آن زمان با توجه به محدودیت تکنولوژی‌ها موجود این کار به صورت تمام و کمال امکان پذیر نبود، اما امروزه به بهترین شکل ممکن قابل پیاده سازی است.

 شاید اکنون این سوال پیش بیاید که چرا باید وبسایت خود را به شکل SPA طراحی کنیم؟
برای پاسخ دادن به این سوال باید گفت که سیستم‌های وب  امروزی به دو دسته‌ی زیر تقسیم می‌شوند:
Web Documents و یا همان وب سایت‌های معمول
Web Applications و یا همان Single Page Web Applications
اگر هدف شما طراحی یک وب سایت معمول است که هدف آن، نمایش یک سری اطلاعات است و به قولی دارای محتواست، مطمئنا پیاده سازی این سیستم به صورت SPA کاری بیهوده به نظر می‌آید؛ ولی اگر هدفتان نوشتن سیستم هایی مثل Gmail، Google Maps، Azure، Facebook و ... است، پیاده سازی آن‌ها به صورت وب سایت‌های معمولی، غیر معقول به نظر می‌آید. حتی بخش‌های مدیریتی یک وبسایت هم می‌تواند به خوبی توسط SPA پیاده سازی شود، چرا که واقعا برای مدیریت اطلاعات یک وب سایت احتیاجی نیست، که  از این صفحه به آن صفحه جا به جا شد.

معرفی کتابخانه‌ی AngularJS
AngularJS فریم ورکی متن باز و نوشته شده به زبان جاوا اسکریپت است. هدف از به وجود آمدن این فریم ورک، توسعه هر چه ساده‌تر SPA‌ها با الگوی طراحی MVC و تست پذیری هر چه آسان‌تر آن‌ها است. این فریم ورک توسط یکی از محققان Google در سال 2009 به وجود آمد. بعد‌ها این فریم ورک تحت مجوز MIT به صورت متن باز در آمد و اکنون گوگل آن را حمایت می‌کند و توسط هزاران توسعه دهنده در سرتاسر دنیا، توسعه داده می‌شود.
قبل از اینکه به بررسی ویژگی‌های Angular بپردازم، بهتر است ابتدا مطلبی درباره‌ی به کارگیری Angular از Brad Green که کارمند گوگل است، بیان کنم.
در سال 2009 تیمی در گوگل مشغول انجام پروژه ای به نام Google Feedback بودند. آن‌ها سعی داشتند تا در طی چند ماه، به سرعت کد‌های خوب و تست پذیر بنویسند. پس از 6 ماه کدنویسی، نتیجه‌ی کار 17000 خط کد شد. در آن موقع یکی از اعضای تیم به نام Misko Hevery، ادعا کرد که می‌تواند کل این پروژه را در دو هفته به کمک کتابخانه‌ی متن بازی که در اوقات فراغت توسعه داده است، بازنویسی کند. Misko نتوانست در دو هفته این کار را انجام دهد. اما پس از سه هفته همه‌ی اعضای تیم را شگفت زده کرد. نتیجه‌ی کار تنها 1500 خط بود! همین باعث شد که ما بفهمیم که، Misko بر روی چیزی کاری میکند که ارزش دنبال کردن دارد.
پس از آن قضیه Misko و Brad بر روی Angular کار کردند و اکنون هم Angular توسط تیمی در گوگل و هزاران توسعه دهنده‌ی متن باز حرفه ای در سرتاسر جهان، درحال توسعه است.
فکر کنم همین داستان ذکر شده، قدرت فوق العاده زیاد این فریم ورک را برای همگان آشکار سازد.

ویژگی‌های AngularJS:

قالب‌های سمت کاربر (Client Side Templates): انگولار دارای یک template engine قدرتمند برای تعریف قالب است.

پیروی از الگوی طراحی MVC: انگولار، الگوی طراحی MVC را برای توسعه پیشنهاد می‌دهد و امکانات زیادی برای توسعه هر چه راحت‌تر با این الگو فراهم کرده است.

Data Binding: امکان تعریف انقیاد داده دوطرفه (Two-Way Data Binding) در این فریم ورک به راحتی هرچه تمام، امکان پذیر است.

Dependency Injection: این فریم ورک برای دریافت وابستگی‌های تعریف شده، دارای یک سیستم تزریق وابستگی توکار است.

تعریف Service‌های سفارشی: در این فریم ورک امکان تعریف سرویس‌های دلخواه به صورت ماژول وجود دارد. این ماژول‌های مجزا را به کمک سیستم تزریق وابستگی توکار Angular، به راحتی در هر جای برنامه می‌توان تزریق کرد.

تعریف Directive‌های سفارشی: یکی از جذاب‌ترین و قدرتمند‌ترین امکانات این فریم ورک، تعریف Directive‌های سفارشی است.  Directive ها، امکان توسعه HTML را فراهم کرده اند. توسعه‌ی HTML اکنون در قالب Web Components‌ها فراهم شده است، اما هنوز هم خیلی از مرورگر‌های جدید نیز از آن پشتیبانی نمی‌کنند.

فرمت کردن اطلاعات با استفاده از فیلترهای سفارشی: با استفاده از فیلترها میتوانید چگونگی الحاق شدن اطلاعات را برای نمایش به کاربر تایین کنید ؛ انگولار همراه با فیلترهای گوناگون مختلفی عرضه میشود که میتوان برایه مثال به فیلتر currency ، date ،uppercase کردن رشته‌ها و .... اشاره کرد همچنین شما محدود به فیلترهای تعریف شده در انگولار نیستید و آزادید که فیلترهای سفارشی خودتان را نیز تعریف کنید.

سیستم Routing: دارا بودن سیستم Routing  قدرتمند، توسعه SPA‌ها را بسیار ساده کرده است.

سیستم اعتبار سنجی: Angular دارای سیستم اعتبار سنجی توکار قدرتمند برای بررسی داده‌های ورودی است.

سرویس تو کار برای ارتباط با سرور: Angular دارای سرویس پیش فرض ارتباط با سرور به صورت AJAX است.

تست پذیری: Angular دارای بستری آماده برای تست کردن برنامه‌های نوشته شده است و از Unit Tests و Integrated End-to-End Test هم پشتیبانی می‌کند.

جامعه‌ی متن باز بسیار قوی
   
این‌ها فقط یک مرور کلی بر توانایی‌های این فریم ورک بود و در ادامه هر کدام از این ویژگی را به صورت دقیق بررسی خواهیم کرد.
در مقاله‌ی بعدی، به چگونگی نصب AngularJS خواهیم پرداخت. سپس، اولین کد خود را با استفاده از آن خواهیم نوشت و مطالب Client Side Templates و MVC را دقیق‌تر بررسی خواهیم کرد.
 
مطالب
معماری میکروسرویس‌ها
برنامه‌های بزرگ سمت سرور که با تعداد بسیار زیادی کاربر و داده سر و کار دارند، نباید فقط درگیر پاسخگویی سریع و فراهم کردن وب سرویس‌ها برای پلت‌فرم‌های مختلف باشند. این برنامه‌ها باید بتوانند به سادگی رشد کرده، ارتقاء پیدا کنند و به روز شوند. برای ساخت و توسعه این نوع برنامه‌ها، دو مدل معماری وجود دارد: یکی  معماری Monolithic و دیگری معماری Microservices. برای شناخت معماری Microservices، ابتدا بایستی با معماری Monolithic آشنا شد.


 معماری Monolithic چیست؟ 

در معماری Monolithic بخش‌های مختلف برنامه سمت سرور از جمله پردازش پرداخت آنلاین، مدیریت حساب‌ها، اعلان‌ها و سایر بخش‌ها همگی در یک واحد منفرد جمع شده‌اند. به عبارتی اگر برنامه تحت وب که در سرور قرار دارد به صورت یک جا با تمام متعلقات خود برای پاسخ به درخواست‌های سمت کلاینت، کار با پایگاه داده و انجام سایر الگوریتم‌ها اجرا شود، این برنامه از معماری Monolithic استفاده میکند.


مشکلات معماری Monolithic

  •  در معماری Monolithic زمانیکه ترافیک برنامه در سمت سرور افزایش پیدا میکند، باید برای پاسخگویی، اندازه را افزایش داد. یعنی باید برنامه تحت وب خود را بر روی سرورهای مختلف مجددا اجرا نمود. بخشی به نام Load Balancer، وظیفه توزیع درخواست‌ها را به سرورهای مختلف که بر روی هر یک، یک نسخه از برنامه در حال اجرا است، به عهده دارد. بر اساس توضیحی که از این معماری ارایه شد، در هر یک از این اجرا‌ها، کل برنامه با تمام متعلقاتی که دارد، فارغ از اینکه به همه آنها نیاز است یا نه، از منابع سرور استفاده میکند.

  • در معماری Monolithic برنامه‌ها بر اساس یک زبان برنامه‌نویسی مشخص، برای یک فریم ورک مشخص نوشته می‌شوند. این برنامه‌ها اصطلاحا چند سکویی نیستند و کامپوننت‌های نوشته شده برای آنها فقط در فریم ورک جاری قابل استفاده مجدد هستند.
  • ممکن است برای هر تغییر ریز و درشت در برنامه‌های این معماری، نیاز به Build و Deploy مجدد کل برنامه باشد که احتمال از دسترس خارج شدن برنامه هم وجود دارد.
  • اگر بخشی از برنامه از کار بیافتد، ممکن است باعث از کار افتادن کل برنامه یا بخشهایی از آن شود. 


معماری Microservices

معماری Microservices راه نجات از مشکلات معماری Monolithic است. در معماری Microservices، برنامه سمت سرور به سرویس‌های مختلفی تقسیم میشود. هر سرویس یک فرآیند پردازشی مستقل است که به عنوان یکی از قابلیت‌های خاص برنامه سمت سرور به حساب می‌آید. به عنوان مثال یک سرویس وظیفه پرداخت‌ها را به عهده دارد و دیگری بطور مستقل برای مدیریت حساب‌ها استفاده می‌شود. برنامه‌های نوشته شده با این معماری اجباری برای اجرا شدن در سرورهای جداگانه را ندارند، مگر اینکه یک سرویس، شرایط خاصی از جمله مصرف بالای RAM یا نیاز به پردازش ویژه و زیاد در CPU را داشته باشد. در اینصورت بهتر است که سرویس از یک سرور مجزا اجرا شود. لازم است که سرویس‌ها در بستر شبکه با یکدیگر در ارتباط باشند. 

 در دیاگرام بالا میشود اینطور تصور کرد که Service1، یک وب سرور است که با مرورگر برای دریافت درخواست‌ها در ارتباط است و باقی سرویس‌ها حکم API  برای عملیات‌های مختلف را دارند. 


 ارزش معماری Microservices

  • از آنجایی که سرویس‌ها از طریق زبان مشترک شبکه با یکدیگر در ارتباط هستند، میشود آنها را با زبانهای برنامه‌نویسی مختلف و بر روی فریم‌فرک‌های متفاوت نوشت. 
  • بدیهی است که با این معماری، هر سرویس را میشود به صورت جداگانه ایجاد کرد و تغییر داد که باعث سرعت در به روزرسانی و فرآیند گسترش برنامه میشود.
  • مانیتور کردن سرویس‌ها ساده‌تر خواهد بود. از آنجایی که هر سرویس به صورت یک پردازش جداگانه اجرا خواهد شد، تعیین اینکه هر سرویس از چه منابعی و به چه اندازه‌ای استفاده میکند، آسان‌تر خواهد بود.
  • از آنجایی که این سرویس‌ها از طریق شبکه در تبادل هستند، میشود از آنها در سایر برنامه‌ها مجدداً استفاده کرد. 


افزایش یک سرویس خاص

 یکی از با ارزش‌ترین قابلیت‌های معماری Microservices، افزایش یک سرویس، که به عنوان مثال فقط یک وهله از آن در حال اجراست، به دو یا سه وهله جداگانه است؛ بدون آنکه نیاز باشد سرویس‌های در ارتباط با آنها نیز وهله سازیهای اضافه‌ای داشته باشند. این حالت در دیاگرام زیر قابل مشاهده است. 

 در دیاگرام بالا از سرویس یک، دو وهله، در دو سرور جداگانه ایجاد شده است که Load Balancer ترافیک ورودی را بین آنها تقسیم میکند. باقی سرویس‌ها به همان تعداد که بودند باقی می‌مانند.


مشکلات معماری Microservices

  • از آنجایی که برنامه‌های سمت سرور نوشته شده با این معماری به سرویس‌های مختلفی تقسیم میشوند، گسترش و تنظیمات آنها می‌تواند کاری وقت گیر و طاقت فرسایی باشد.
  • از آنجایی که ارتباط بین سرویس‌ها در بستر شبکه انجام می‌شود، انتظار کندی عملکرد سرویس‌ها دور از ذهن نیست.
  • به دلیل ارتباطات شبکه‌ای، احتمال آسیب پذیری‌های امنیتی در این نوع برنامه‌ها بیشتر است.
  • نوشتن سرویس‌هایی که در بستر شبکه با سایر سرویس‌ها در ارتباط هستند سختی و مشکلات خود را دارد. برنامه‌نویس در این شرایط، درگیر برقراری ارتباط، رمزگذاری داده‌ها در صورت نیاز و تبدیل آنها می‌شود.
  • به دلیل مجزا بودن بخش‌های مختلف برنامه، مانیتور کردن و ردیابی عملکرد سرویس‌ها، یکی از کارهای اصلی توسعه دهنده یا استفاده کننده از برنامه است. 
  • در مجموع سرعت برنامه‌های نوشته شده با معماری Microservices کندتر از برنامه‌های نوشته شده با معماری Monolithic است. دلیل آن محیط اجرایی برنامه‌ها است. برنامه‌هایی با معماری Monolithic بر روی حافظه سرور پردازش می‌شوند.


چه زمانی از معماری Microservices استفاده کنیم؟

در واقع قاعده مشخصی برای انتخاب بین این دو معماری وجود ندارد. شاید بهترین دلیل برای استفاده از این معماری زمانی است که تیم توسعه دهنده به این نتیجه برسد که خصوصیات معماری Monolithic برای آنها مشکل به حساب می‌آید.
اگر تیم توسعه دهنده تصمیم بگیرد که از معماری Monolithic به نوع Microservices تغییر مسیر دهد، نیازی به نوشتن کل برنامه از ابتدا نیست. در این شرایط می‌توان فقط کامپوننت‌هایی را که دردسر ساز شده‌اند، به نوع سرویسی آن تبدیل کرد. به این نوع برنامه‌های سمت سروری که بخش اصلی برنامه به صورت Monolithic ولی برخی از عملکردهای خاص آن به صورت سرویسی نوشته شده باشد، اصطلاحا معماری Microservices با هسته Monolithic گفته می‌شود.

 

 مدیریت داده‌ها: 

در معماری Microservices، هر سرویس می‌تواند پایگاه داده خود را برای ذخیره داده‌ها داشته باشد و یا اینکه از یک پایگاه داده مرکزی بهره ببرد. استفاده از پایگاه داده‌ی مجزای برای هر سرویس، مشکلات خود را دارد. باید بین سرویس‌های مختلف، همگام سازی صورت بگیرد که در این صورت، اگر یکی از سرویس‌ها از کار بیافتد، سرویس‌های وابسته به آن که داده‌ها بین آنها در تبادل هستند، دچار مشکل می‌شود و مسئله می‌تواند به سایر سرویس‌ها که به صورت زنجیر وار به داده‌های در حال تبادل یکدیگر وابسته هستند، سرایت کند. همچنین در این روش داده‌های تکراری وجود خواهند داشت و در نهایت کدنویسی برای این سیستم مشکل خواهد بود. 
در نتیجه بهتر این است که سرویس‌ها با یک پایگاه داده مرکزی سر و کار داشته باشند و اگر سرویس خاصی نیاز داشته باشد که داده‌های بخصوص خود را تولید کند و نمی‌خواهد آن را با سایر سرویس‌ها به اشتراک بگذارد، می‌تواند پایگاه داده مخصوص به خود را داشته باشد. نکته مهم دیگر این است که سرویس‌ها نباید به صورت مستقیم با پایگاه داده مرکزی در ارتباط باشند؛ بلکه به سرویسی مجزا، به نام "سرویس پایگاه داده" که وظیفه فراهم کردن API‌های مخصوص کار با پایگاه داده مرکزی را به عهده دارد، نیاز است.


پیاده‌سازی معماری Microservices‌ها توسط فریم‌فرک Seneca

Seneca یک فریم ورک Node.js است که برای ساخت برنامه‌های سمت سروری با معماری Microservices و هسته Monolithic استفاده می‌شود. در مطلب بعدی به این فریم‌ورک نگاهی گذرا خواهیم داشت.
مطالب
معرفی ASP.NET Identity

سیستم ASP.NET Membership بهمراه ASP.NET 2.0 در سال 2005 معرفی شد، و از آن زمان تا بحال تغییرات زیادی در چگونگی مدیریت احزار هویت و اختیارات کاربران توسط اپلیکیشن‌های وب بوجود آمده است. ASP.NET Identity نگاهی تازه است به آنچه که سیستم Membership هنگام تولید اپلیکیشن‌های مدرن برای وب، موبایل و تبلت باید باشد.

پیش زمینه: سیستم عضویت در ASP.NET


ASP.NET Membership

ASP.NET Membership طراحی شده بود تا نیازهای سیستم عضویت وب سایت‌ها را تامین کند، نیازهایی که در سال 2005 رایج بود و شامل مواردی مانند مدل احراز هویت فرم، و یک پایگاه داده SQL Server برای ذخیره اطلاعات کاربران و پروفایل هایشان می‌شد. امروزه گزینه‌های بسیار بیشتری برای ذخیره داده‌های وب اپلیکیشن‌ها وجود دارد، و اکثر توسعه دهندگان می‌خواهند از اطلاعات شبکه‌های اجتماعی نیز برای احراز هویت و تعیین سطوح دسترسی کاربرانشان استفاده کنند. محدودیت‌های طراحی سیستم ASP.NET Membership گذر از این تحول را دشوار می‌کند:
  • الگوی پایگاه داده آن برای SQL Server طراحی شده است، و قادر به تغییرش هم نیستید. می‌توانید اطلاعات پروفایل را اضافه کنید، اما تمام داده‌ها در یک جدول دیگر ذخیره می‌شوند، که دسترسی به آنها نیز مشکل‌تر است، تنها راه دسترسی Profile Provider API خواهد بود.
  • سیستم تامین کننده (Provider System) امکان تغییر منبع داده‌ها را به شما می‌دهد، مثلا می‌توانید از بانک‌های اطلاعاتی MySQL یا Oracle استفاده کنید. اما تمام سیستم بر اساس پیش فرض هایی طراحی شده است که تنها برای بانک‌های اطلاعاتی relational درست هستند. می‌توانید تامین کننده (Provider) ای بنویسید که داده‌های سیستم عضویت را در منبعی به غیر از دیتابیس‌های relational ذخیره می‌کند؛ مثلا Windows Azure Storage Tables. اما در این صورت باید مقادیر زیادی کد بنویسید. مقادیر زیادی هم  System.NotImplementedException باید بنویسید، برای متد هایی که به دیتابیس‌های NoSQL مربوط نیستند.
  • از آنجایی که سیستم ورود/خروج سایت بر اساس مدل Forms Authentication کار می‌کند، سیستم عضویت نمی‌تواند از OWIN استفاده کند. OWIN شامل کامپوننت هایی برای احراز هویت است که شامل سرویس‌های خارجی هم می‌شود (مانند Microsoft Accounts, Facebook, Google, Twitter). همچنین امکان ورود به سیستم توسط حساب‌های کاربری سازمانی (Organizational Accounts) نیز وجود دارد مانند Active Directory و Windows Azure Active Directory. این کتابخانه از OAuth 2.0، JWT و CORS نیز پشتیبانی می‌کند.

ASP.NET Simple Membership

ASP.NET simple membership به عنوان یک سیستم عضویت، برای فریم ورک Web Pages توسعه داده شد. این سیستم با WebMatrix و Visual Studio 2010 SP1 انتشار یافت. هدف از توسعه این سیستم، آسان کردن پروسه افزودن سیستم عضویت به یک اپلیکیشن Web Pages بود.
این سیستم پروسه کلی کار را آسان‌تر کرد، اما هنوز مشکلات ASP.NET Membership را نیز داشت. محدودیت هایی نیز وجود دارند:
  • ذخیره داده‌های سیستم عضویت در بانک‌های اطلاعاتی non-relational مشکل است.
  • نمی توانید از آن در کنار OWIN استفاده کنید.
  • با فراهم کننده‌های موجود ASP.NET Membership بخوبی کار نمی‌کند. توسعه پذیر هم نیست.

ASP.NET Universal Providers   

ASP.NET Universal Providers برای ذخیره سازی اطلاعات سیستم عضویت در Windows Azure SQL Database توسعه پیدا کردند. با SQL Server Compact هم بخوبی کار می‌کنند. این تامین کننده‌ها بر اساس Entity Framework Code First ساخته شده بودند و بدین معنا بود که داده‌های سیستم عضویت را می‌توان در هر منبع داده ای که توسط EF پشتیبانی می‌شود ذخیره کرد. با انتشار این تامین کننده‌ها الگوی دیتابیس سیستم عضویت نیز بسیار سبک‌تر و بهتر شد. اما این سیستم بر پایه زیر ساخت ASP.NET Membership نوشته شده است، بنابراین محدودیت‌های پیشین مانند محدودیت‌های SqlMembershipProvider هنوز وجود دارند. به بیان دیگر، این سیستم‌ها همچنان برای بانک‌های اطلاعاتی relational طراحی شده اند، پس سفارشی سازی اطلاعات کاربران و پروفایل‌ها هنوز مشکل است. در آخر آنکه این تامین کننده‌ها هنوز از مدل احراز هویت فرم استفاده می‌کنند.


ASP.NET Identity

همانطور که داستان سیستم عضویت ASP.NET طی سالیان تغییر و رشد کرده است، تیم ASP.NET نیز آموخته‌های زیادی از بازخورد‌های مشتریان شان بدست آورده اند.
این پیش فرض که کاربران شما توسط یک نام کاربری و کلمه عبور که در اپلیکیشن خودتان هم ثبت شده است به سایت وارد خواهند شد، دیگر معتبر نیست. دنیای وب اجتماعی شده است. کاربران از طریق وب سایت‌ها و شبکه‌های اجتماعی متعددی با یکدیگر در تماس هستند، خیلی از اوقت بصورت زنده! شبکه هایی مانند Facebook و Twitter.
همانطور که توسعه نرم افزار‌های تحت وب رشد کرده است، الگو‌ها و مدل‌های پیاده سازی نیز تغییر و رشد کرده اند. امکان Unit Testing روی کد اپلیکیشن‌ها، یکی از مهم‌ترین دلواپسی‌های توسعه دهندگان شده است. در سال 2008 تیم ASP.NET فریم ورک جدیدی را بر اساس الگوی (Model-View-Controller (MVC اضافه کردند. هدف آن کمک به توسعه دهندگان، برای تولید برنامه‌های ASP.NET با قابلیت Unit Testing بهتر بود. توسعه دهندگانی که می‌خواستند کد اپلیکیشن‌های خود را Unit Test کنند، همین امکان را برای سیستم عضویت نیز می‌خواستند.

با در نظر گرفتن تغییراتی که در توسعه اپلیکیشن‌های وب بوجود آمده ASP.NET Identity با اهداف زیر متولد شد:
  • یک سیستم هویت واحد (One ASP.NET Identity system)
    • سیستم ASP.NET Identity می‌تواند در تمام فریم ورک‌های مشتق از ASP.NET استفاده شود. مانند ASP.NET MVC, Web Forms, Web Pages, Web API و SignalR 
    • از این سیستم می‌توانید در تولید اپلیکیشن‌های وب، موبایل، استور (Store) و یا اپلیکیشن‌های ترکیبی استفاده کنید. 
  • سادگی تزریق داده‌های پروفایل درباره کاربران
    • روی الگوی دیتابیس برای اطلاعات کاربران و پروفایل‌ها کنترل کامل دارید. مثلا می‌توانید به سادگی یک فیلد، برای تاریخ تولد در نظر بگیرید که کاربران هنگام ثبت نام در سایت باید آن را وارد کنند.
  • کنترل ذخیره سازی/واکشی اطلاعات 
    • بصورت پیش فرض ASP.NET Identity تمام اطلاعات کاربران را در یک دیتابیس ذخیره می‌کند. تمام مکانیزم‌های دسترسی به داده‌ها توسط EF Code First کار می‌کنند.
    • از آنجا که روی الگوی دیتابیس، کنترل کامل دارید، تغییر نام جداول و یا نوع داده فیلد‌های کلیدی و غیره ساده است.
    • استفاده از مکانیزم‌های دیگر برای مدیریت داده‌های آن ساده است، مانند SharePoint, Windows Azure Storage Table و دیتابیس‌های NoSQL.
  • تست پذیری
    • ASP.NET Identity تست پذیری اپلیکیشن وب شما را بیشتر می‌کند. می‌توانید برای تمام قسمت هایی که از ASP.NET Identity استفاده می‌کنند تست بنویسید.
  • تامین کننده نقش (Role Provider)
    • تامین کننده ای وجود دارد که به شما امکان محدود کردن سطوح دسترسی بر اساس نقوش را می‌دهد. بسادگی می‌توانید نقش‌های جدید مانند "Admin" بسازید و بخش‌های مختلف اپلیکیشن خود را محدود کنید.
  • Claims Based
    • ASP.NET Identity از امکان احراز هویت بر اساس Claims نیز پشتیبانی می‌کند. در این مدل، هویت کاربر بر اساس دسته ای از اختیارات او شناسایی می‌شود. با استفاده از این روش توسعه دهندگان برای تعریف هویت کاربران، آزادی عمل بیشتری نسبت به مدل Roles دارند. مدل نقش‌ها تنها یک مقدار منطقی (bool) است؛ یا عضو یک نقش هستید یا خیر، در حالیکه با استفاده از روش Claims می‌توانید اطلاعات بسیار ریز و دقیقی از هویت کاربر در دست داشته باشید.
  • تامین کنندگان اجتماعی
    • به راحتی می‌توانید از تامین کنندگان دیگری مانند Microsoft, Facebook, Twitter, Google و غیره استفاده کنید و اطلاعات مربوط به کاربران را در اپلیکیشن خود ذخیره کنید.
  • Windows Azure Active Directory
    • برای اطلاعات بیشتر به این لینک مراجعه کنید.
  • یکپارچگی با OWIN
    • ASP.NET Identity بر اساس OWIN توسعه پیدا کرده است، بنابراین از هر میزبانی که از OWIN پشتیبانی می‌کند می‌توانید استفاده کنید. همچنین هیچ وابستگی ای به System.Web وجود ندارد. ASP.NET Identity یک فریم ورک کامل و مستقل برای OWIN است و می‌تواند در هر اپلیکیشنی که روی OWIN میزبانی شده استفاده شود.
    • ASP.NET Identity از OWIN برای ورود/خروج کاربران در سایت استفاده می‌کند. این بدین معنا است که بجای استفاده از Forms Authentication برای تولید یک کوکی، از OWIN CookieAuthentication استفاده می‌شود.
  • پکیج NuGet
    • ASP.NET Identity در قالب یک بسته NuGet توزیع می‌شود. این بسته در قالب پروژه‌های ASP.NET MVC, Web Forms و Web API که با Visual Studio 2013 منتشر شدند گنجانده شده است.
    • توزیع این فریم ورک در قالب یک بسته NuGet این امکان را به تیم ASP.NET می‌دهد تا امکانات جدیدی توسعه دهند، باگ‌ها را برطرف کنند و نتیجه را بصورت چابک به توسعه دهندگان عرضه کنند.

شروع کار با ASP.NET Identity

ASP.NET Identity در قالب پروژه‌های ASP.NET MVC, Web Forms, Web API و SPA که بهمراه Visual Studio 2013 منتشر شده اند استفاده می‌شود. در ادامه به اختصار خواهیم دید که چگونه ASP.NET Identity کار می‌کند.
  1. یک پروژه جدید ASP.NET MVC با تنظیمات Individual User Accounts بسازید.

  2. پروژه ایجاد شده شامل سه بسته می‌شود که مربوط به ASP.NET Identity هستند: 

  • Microsoft.AspNet.Identity.EntityFramework این بسته شامل پیاده سازی ASP.NET Identity با Entity Framework می‌شود، که تمام داده‌های مربوطه را در یک دیتابیس SQL Server ذخیره می‌کند.
  • Microsoft.AspNet.Identity.Core این بسته محتوی تمام interface‌‌های ASP.NET Identity است. با استفاده از این بسته می‌توانید پیاده سازی دیگری از ASP.NET Identity بسازید که منبع داده متفاوتی را هدف قرار می‌دهد. مثلا Windows Azure Storage Table و دیتابیس‌های NoSQL.
  • Microsoft.AspNet.Identity.OWIN این بسته امکان استفاده از احراز هویت OWIN را در اپلیکیشن‌های ASP.NET فراهم می‌کند. هنگام تولید کوکی‌ها از OWIN Cookie Authentication استفاده خواهد شد.
اپلیکیشن را اجرا کرده و روی لینک Register کلیک کنید تا یک حساب کاربری جدید ایجاد کنید.

هنگامیکه بر روی دکمه‌ی Register کلیک شود، کنترلر Account، اکشن متد Register را فراخوانی می‌کند تا حساب کاربری جدیدی با استفاده از ASP.NET Identity API ساخته شود.

[HttpPost]
[AllowAnonymous]
[ValidateAntiForgeryToken]
public async Task<ActionResult> Register(RegisterViewModel model)
{
    if (ModelState.IsValid)
    {
        var user = new ApplicationUser() { UserName = model.UserName };
        var result = await UserManager.CreateAsync(user, model.Password);
        if (result.Succeeded)
        {
            await SignInAsync(user, isPersistent: false);
            return RedirectToAction("Index", "Home");
        }
        else
        {
            AddErrors(result);
        }
    }

    // If we got this far, something failed, redisplay form
    return View(model);
}

اگر حساب کاربری با موفقیت ایجاد شود، کاربر توسط فراخوانی متد SignInAsync به سایت وارد می‌شود.

[HttpPost]
[AllowAnonymous]
[ValidateAntiForgeryToken]
public async Task<ActionResult> Register(RegisterViewModel model)
{
    if (ModelState.IsValid)
    {
        var user = new ApplicationUser() { UserName = model.UserName };
        var result = await UserManager.CreateAsync(user, model.Password);
        if (result.Succeeded)
        {
            await SignInAsync(user, isPersistent: false);
            return RedirectToAction("Index", "Home");
        }
        else
        {
            AddErrors(result);
        }
    }

    // If we got this far, something failed, redisplay form
    return View(model);
}
private async Task SignInAsync(ApplicationUser user, bool isPersistent)
{
    AuthenticationManager.SignOut(DefaultAuthenticationTypes.ExternalCookie);

    var identity = await UserManager.CreateIdentityAsync(
       user, DefaultAuthenticationTypes.ApplicationCookie);

    AuthenticationManager.SignIn(
       new AuthenticationProperties() { 
          IsPersistent = isPersistent 
       }, identity);
}

از آنجا که ASP.NET Identity و OWIN Cookie Authentication هر دو Claims-based هستند، فریم ورک، انتظار آبجکتی از نوع ClaimsIdentity را خواهد داشت. این آبجکت تمامی اطلاعات لازم برای تشخیص هویت کاربر را در بر دارد. مثلا اینکه کاربر مورد نظر به چه نقش هایی تعلق دارد؟ و اطلاعاتی از این قبیل. در این مرحله می‌توانید Claim‌‌های بیشتری را به کاربر بیافزایید.

کلیک کردن روی لینک Log off در سایت، اکشن متد LogOff در کنترلر Account را اجرا می‌کند.

// POST: /Account/LogOff
[HttpPost]
[ValidateAntiForgeryToken]
public ActionResult LogOff()
{
    AuthenticationManager.SignOut();
    return RedirectToAction("Index", "Home");
}

همانطور که مشاهده می‌کنید برای ورود/خروج کاربران از AuthenticationManager استفاده می‌شود که متعلق به OWIN است. متد SignOut همتای متد FormsAuthentication.SignOut است.


کامپوننت‌های ASP.NET Identity

تصویر زیر اجزای تشکیل دهنده ASP.NET Identity را نمایش می‌دهد. بسته هایی که با رنگ سبز نشان داده شده اند سیستم کلی ASP.NET Identity را می‌سازند. مابقی بسته‌ها وابستگی هایی هستند که برای استفاده از ASP.NET Identity در اپلیکیشن‌های ASP.NET لازم اند.

دو پکیج دیگر نیز وجود دارند که به آنها اشاره نشد:

  • Microsoft.Security.Owin.Cookies این بسته امکان استفاده از مدل احراز هویت مبتنی بر کوکی (Cookie-based Authentication) را فراهم می‌کند. مدلی مانند سیستم ASP.NET Forms Authentication.
  • EntityFramework که نیازی به معرفی ندارد.


مهاجرت از Membership به ASP.NET Identity

تیم ASP.NET و مایکروسافت هنوز راهنمایی رسمی، برای این مقوله ارائه نکرده اند. گرچه پست‌های وبلاگ‌ها و منابع مختلفی وجود دارند که از جنبه‌های مختلفی به این مقوله پرداخته اند. امیدواریم تا در آینده نزدیک مایکروسافت راهنمایی‌های لازم را منتشر کند، ممکن است ابزار و افزونه هایی نیز توسعه پیدا کنند. اما در یک نگاه کلی می‌توان گفت مهاجرت بین این دو فریم ورک زیاد ساده نیست. تفاوت‌های فنی و ساختاری زیادی وجود دارند، مثلا الگوی دیتابیس‌ها برای ذخیره اطلاعات کاربران، مبتنی بودن بر فریم ورک OWIN و غیره. اگر قصد اجرای پروژه جدیدی را دارید پیشنهاد می‌کنم از فریم ورک جدید مایکروسافت ASP.NET Identity استفاده کنید.


قدم‌های بعدی

در این مقاله خواهید دید چگونه اطلاعات پروفایل را اضافه کنید و چطور از ASP.NET Identity برای احراز هویت کاربران توسط Facebook و Google استفاده کنید.
پروژه نمونه ASP.NET Identity می‌تواند مفید باشد. در این پروژه نحوه کارکردن با کاربران و نقش‌ها و همچنین نیازهای مدیریتی رایج نمایش داده شده. 
مطالب دوره‌ها
یادگیری مدل در داده کاوی

مقدمه

هدف اصلی داده کاوی کشف دانش است، که این دانش نظمی که در داده‌ها وجود دارد را نمایان می‌سازد. پس از کشف دانش ممکن است با دو وضعیت مواجه شویم:
  • حالت اول هنگامی است که افراد خبره در دامنه داده مورد کاوش، آگاه به دانش استخراج شده باشند که در این صورت آن دانش به عنوان یک قانون صحیح تلقی خواهد شد.
  • در حالت دوم ممکن است دانش کشف شده، یک دانش جدید بوده و در بین افراد خبره در آن حوزه شناخته شده نباشد، در این صورت این دانش بررسی شده و در صورت منطقی بودن تبدیل به فرضیه شده و در نهایت درست یا غلط بودن این فرضیه با آزمایشات و بررسی‌های متعدد اثبات می‌شود و در صورت درست بودن فرضیه تبدیل به قانون خواهد شد.

روش‌های یادگیری مدل در داده کاوی 

پیشتر به معرفی مراحل کاری در داده کاوی که مشتمل بر سه مرحله اساسی: آماده سازی داده، یادگیری مدل و در نهایت ارزیابی و تفسیر مدل می‌باشد، پرداختیم.
در مرحله یادگیری مدل با استفاده از الگوریتم‌های متنوع و با در نظر گرفتن ماهیت داده، نظم‌های مختلف موجود در داده‌ها شناسائی می‌شود. بطور کلی روش‌های مختلف کاوش داده را به دو گروه روش‌های پیش بینی و روش‌های توصیفی طبقه بندی می‌کنند.

در روش‌های پیش بینی از مقادیر بعضی ویژگی‌ها برای پیش بینی کردن مقدار یک ویژگی مشخص استفاده می‌کنند. این روش‌ها در متون علمی با نام روش‌های با ناظر (Supervised Methods ) نیز شناخته می‌شوند. الگوریتم‌های با ناظر از دو مرحله با عنوان مرحله آموزش (یادگیری) و مرحله ارزیابی تشکیل شده اند.
در مرحله آموزش؛ با استفاده از مجموعه داده‌های آموزشی مدل ساخته می‌شود. شکل مدل ساخته شده به نوع الگوریتم یادگیرنده بستگی دارد.
در مرحله ارزیابی؛ از مجموعه داده‌های آزمایشی برای اعتبارسنجی و محاسبه دقت مدل ساخته شده استفاده می‌شود، در واقع از داده هایی که در مرحله آموزش و ساخت مدل؛ الگوریتم این مجموعه داده‌ها را ندیده است (Previously Unseen Data) استفاده می‌شود.
برای نمونه روش‌های دسته بندی (Classification)، رگرسیون (Regression) و تشخیص انحراف (Anomaly Detection) سه روش یادگیری مدل در داده کاوی با ماهیت پیش بینی هستند.
در روش‌های توصیفی همانطور که انتظار داریم الگوهای قابل توصیف از روابط حاکم بر داده‌ها بدون در نظر گرفتن هر گونه برچسب و یا متغیر خروجی بدست می‌آید. این روش‌ها در متون علمی با نام روش‌های بدون ناظر (Unsupervised Methods) نیز شناخته می‌شوند. برای نمونه روش‌های خوشه بندی (Clustering)، کاوش قوانین انجمنی (Association Rules Mining) و کشف الگوهای ترتیبی (Sequential Pattern Discovery) سه روش یادگیری مدل در داده کاوی با ماهیت توصیفی هستند.

در ادامه به معرفی هر کدام از این روش‌ها می‌پردازیم:

دسته بندی:

در الگوریتم‌های دسته بندی مجموعه داده اولیه به دو مجموعه داده با عنوان مجموعه داده‌های آموزشی (Train Dataset) و مجموعه داده‌های آزمایشی (Test Dataset) تقسیم می‌شود. می‌دانیم هر Case شامل مجموعه ای از Attribute هاست، که یکی از این ویژگی‌ها ویژگی دسته نامیده می‌شود.
در مرحله آموزش؛ مجموعه داده‌های آموزشی به یکی از الگوریتم‌های دسته بندی داده می‌شود تا بر اساس سایر ویژگی‌ها برای مقادیر ویژگی دسته، مدل ساخته شود.
پس از ساخت مدل، در مرحله ارزیابی؛ دقت مدل ساخته شده به کمک مجموعه داده‌های آزمایشی ارزیابی خواهد شد. در الگوریتم‌های دسته بندی از آنجا که ویژگی دسته مربوط به هر Case مشخص است به صورت الگوریتم‌های با ناظر محسوب می‌شوند. بدیهی است که تشخیص بر اساس دسته هایی است که مدل در مرحله آموزش با آنها روبرو شده است؛ بنابراین امکان تشخیص دسته جدید در کاربرد دسته بندی وجود نخواهد داشت.

رگرسیون:

رگرسیون در علوم آمار و شبکه‌های عصبی بطور وسیعی مورد بررسی و مطالعه قرار می‌گیرد. پیش بینی مقدار یک متغیر پیوسته بر اساس مقادیر سایر متغیرها بر مبنای یک مدل وابستگی خطی یا غیر خطی رگرسیون نامیده می‌شود. یک نوع خاصی از رگرسیون، پیش بینی سری‌های زمانی (Time Series Prediction) است؛ برای مثال تغییرات قیمت سهام شرکتی را به صورت نمودار داریم؛ می‌خواهیم ادامه روند این نمودار را برای مدتی مشخص پیش بینی کنیم. در مسائل سری‌های زمانی یکی از متغیرهای اصلی زمان می‌باشد. بدیهی است که رگرسیون لزوماً سری زمانی نیست و همانند دسته بندی کاربرد رگرسیون نیز از نوع پیش بینی با ناظر است و بطور مشابه در رگرسیون هم دو مرحله آموزش و ارزیابی نیز وجود دارد. مثال هایی از رگرسیون می‌تواند شامل موارد زیر باشد: پیش بینی میزان فروش یک محصول جدید، براساس میزان فروش محصولات گذشته و یا براساس میزان تبلیغات انجام شده و ... همچنین مسائل مربوط به پیش بینی سری‌های زمانی از قبیل بورس و ... .

تشخیص انحراف:

از کاربردهای متداول تشخیص انحراف، می‌توان به کشف کلاهبرداری کارت‌های اعتباری (Credit Card Fraud Detection) اشاره کرد. در مواقعی از این کاربرد استفاده می‌شود که تنها نمونه هایی با یک برچسب یکسان که معمولاً وضعیت نرمال را نشان می‌دهند در دسترس می‌باشند و امکان مالکیت بر داده‌ها با تمامی برچسب‌های موجود به دلایل مختلف وجود ندارد. بنابراین چون فقط نمونه‌های دسته نرمال در اختیار است، الگوریتم برای وضعیت نرمال و با توجه به یک آستانه (Threshold) مشخص مدل را می‌سازد و هر گونه تخطی از آن آستانه را؛ بعنوان وضعیت غیرنرمال در نظر می‌گیرد. توجه شود روش‌های دسته بندی تنها قادر به شناسائی دسته هایی هستند که در مرحله آموزش، نمونه ای از آنها به الگوریتم ارائه شده است، بنابراین امکان تشخیص هیچ گونه کلاهبرداری توسط روش‌های دسته بندی وجود ندارد.

خوشه بندی:

در این مسائل از آنجا که بر خلاف دسته بندی هیچ گونه دسته خاصی وجود ندارد، بنابراین براساس معیار شباهت داده‌ها گروه بندی و خوشه بندی صورت می‌گیرد. بدین ترتیب Case هایی که بیشترین شباهت را به یکدیگر دارند در یک خوشه قرار می‌گیرند، به بیان دیگر Case‌های موجود در خوشه‌های متفاوت کمترین شباهت را به یکدیگر خواهند داشت. بدیهی است که خوشه بندی براساس ویژگی ورودی نمونه‌ها انجام می‌گیرد و از آنجائی که برای این الگوریتم‌ها ویژگی دسته تعریف نمی‌شود و Case‌ها برچسب خاصی ندارند، جزء الگوریتم‌های بدون ناظر محسوب می‌شوند. در واقع هدف در تمامی الگوریتم‌های خوشه بندی کمینه کردن فاصله درون خوشه ای (Intra-Cluster Density) و بیشینه نمودن فاصله بین خوشه ای (Inter-Cluster Density) است و عملکرد خوب یک الگوریتم خوشه بندی زمانی محرز می‌شود که تا حد امکان خوشه‌ها را از یکدیگر دورتر کند و در ضمن Case‌های موجود در یک خوشه بیشترین شباهت را به یکدیگر داشته باشند.

کشف قوانین انجمنی:

قوانین وابستگی (انجمنی) اتفاق و وقوع یک شیء را براساس وقوع سایر اشیاء توصیف می‌کنند، برای مثال در یک سوپر مارکت هدف در کاوش قوانین انجمنی؛ یافتن نظم حاکم بر سبد خرید می‌باشد، در این کاربرد به ازای هر سبد؛ یک قانون پیدا می‌شود و بررسی خواهد شد که این قانون در چه تعداد از سبدها صدق می‌کند و در نهایت یک مجموعه قوانین که در بیشترین تعداد از سبدها صدق می‌کند به عنوان مجموعه قوانین انجمنی خروجی ارائه می‌شود. به بیان دیگر در این کاربرد به دنبال پیدا کردن یک مجموعه از قوانین وابستگی هستیم تا براساس آن قوانین بتوانیم نتیجه گیری کنیم وجود کدامیک از مجموعه اشیاء (Item Set) بر وجود چه مجموعه اشیاء دیگری تاثیر گذار است.

کشف الگوهای ترتیبی:

در این کاربرد به دنبال کشف الگوهایی هستیم که وابستگی‌های ترتیبی محکمی را در میان وقایع مختلف نشان می‌دهند. این کاربرد مشابه کاوش قوانین انجمنی می‌باشد با این تفاوت که در کاوش قوانین انجمنی زمان و ترتیب زمانی مطرح نیست، اما در کشف الگوهای ترتیبی زمان و ترتیب اهمیت ویژه ای دارند برای مثال می‌توان به دنباله‌های تراکنش‌های فروش اشاره نمود.

منبع: با اندکی تغییر و تلخیص "داده کاوی کاربردی در RapidMiner، انتشارات نیاز دانش"