مطالب
React 16x - قسمت 21 - کار با فرم‌ها - بخش 4 - چند تمرین
پس از فراگیری اصول کار کردن با فرم‌ها در React، اکنون می‌خواهیم چند فرم جدید را برای تمرین بیشتر، به برنامه‌ی نمایش لیست فیلم‌ها اضافه کنیم؛ مانند فرم ثبت نام، فرمی برای ثبت و یا ویرایش فیلم‌ها و یک فرم جستجوی سریع در لیست فیلم‌های موجود.

تمرین 1 - ایجاد فرم ثبت نام


می‌خواهیم به برنامه، فرم ثبت نام را که حاوی سه فیلد نام کاربری، کلمه‌ی عبور و نام است، اضافه کنیم. نام کاربری باید از نوع ایمیل باشد. بنابراین اعتبارسنجی مرتبطی نیز باید برای این فیلد تعریف شود. کلمه‌ی عبور وارد شده باید حداقل 5 حرف باشد. همچنین تا زمانیکه اعتبارسنجی فرم تکمیل نشده‌است، باید دکمه‌ی submit فرم، غیرفعال باقی بماند. لینک ورود به این فرم نیز باید به منوی راهبری سایت اضافه شود.

برای حل این تمرین، فایل جدید registerForm.jsx را در پوشه‌ی components ایجاد می‌کنیم و سپس توسط میانبرهای imrc و cc در VSCode، ساختار ابتدایی کامپوننت RegisterForm را ایجاد کرده و سپس آن‌را به صورت زیر تکمیل می‌کنیم:
- ابتدا در فایل app.js، پس از import ماژول آن:
import RegisterForm from "./components/registerForm";
در ابتدای سوئیچ تعریف شده، مسیریابی آن‌را تعریف می‌کنیم:
<Route path="/register" component={RegisterForm} />
- سپس در فایل src\components\navBar.jsx، لینک به آن‌را، در انتهای لیست اضافه می‌کنیم، تا در منوی راهبری ظاهر شود:
<NavLink className="nav-item nav-link" to="/register">
   Register
</NavLink>
- در ادامه کدهای کامل کامپوننت ثبت نام را ملاحظه می‌کنید:
import Joi from "@hapi/joi";
import React from "react";

import Form from "./common/form";

class RegisterForm extends Form {
  state = {
    data: { username: "", password: "", name: "" },
    errors: {}
  };

  schema = {
    username: Joi.string()
      .required()
      .email({ minDomainSegments: 2, tlds: { allow: ["com", "net"] } })
      .label("Username"),
    password: Joi.string()
      .required()
      .min(5)
      .label("Password"),
    name: Joi.string()
      .required()
      .label("Name")
  };

  doSubmit = () => {
    // Call the server
    console.log("Submitted");
  };

  render() {
    return (
      <div>
        <h1>Register</h1>
        <form onSubmit={this.handleSubmit}>
          {this.renderInput("username", "Username")}
          {this.renderInput("password", "Password", "password")}
          {this.renderInput("name", "Name")}
          {this.renderButton("Register")}
        </form>
      </div>
    );
  }
}

export default RegisterForm;
- ابتدا این کامپوننت را بجای ارث بری از Component خود React، از کامپوننت Form که در قسمت قبل ایجاد کردیم، ارث بری می‌کنیم تا به تمام امکانات آن مانند اعتبارسنجی، مدیریت حالت و متدهای کمکی تعریف فیلدها و دکمه‌ها بهره‌مند شویم.
- سپس state این کامپوننت را با شیءای حاوی دو خاصیت data و error، مقدار دهی اولیه می‌کنیم. خواص متناظر با المان‌های فرم را نیز به صورت یک شیء، به خاصیت data انتساب داده‌ایم.
- پس از آن، خاصیت schema تعریف شده‌است؛ تا قواعد اعتبارسنجی تک تک فیلدهای فرم را به کمک کتابخانه‌ی Joi، مطابق نیازمندی‌هایی که در ابتدای تعریف این تمرین مشخص کردیم، ایجاد کند.
- در ادامه، متد doSubmit را ملاحظه می‌کنید. این متد پس از کلیک بر روی دکمه‌ی Register و پس از اعتبارسنجی موفقیت آمیز فرم، به صورت خودکار فراخوانی می‌شود.
- در آخر، تعریف فرم ثبت‌نام را مشاهده می‌کنید که نکات آن‌را در قسمت قبل، با معرفی کامپوننت Form و افزودن متدهای کمکی رندر input و button به آن، بررسی کردیم و در کل با نکات بررسی شده‌ی در فرم لاگینی که تا به اینجا ایجاد کردیم، تفاوتی ندارد.


تمرین 2- ایجاد فرم ثبت و یا ویرایش یک فیلم


فرم جدید ثبت و ویرایش یک فیلم، نکات بیشتری را به همراه دارد. در اینجا می‌خواهیم در بالای لیست نمایش فیلم‌ها، یک دکمه‌ی new movie را اضافه کنیم تا با کلیک بر روی آن، به فرم ثبت و ویرایش فیلم‌ها هدایت شویم. این فرم، از فیلدهای یک عنوان متنی، انتخاب ژانر از یک drop down list، تعداد موجود (بین 1 و 100) و امتیاز (بین صفر تا 10) تشکیل شده‌است. همچنین تا زمانیکه اعتبارسنجی فرم تکمیل نشده‌است، دکمه‌ی submit فرم باید غیرفعال باقی بماند. پس از ذخیره شدن این فیلم (در لیست درون حافظه‌ای برنامه)، با مراجعه‌ی به لیست فیلم‌ها و انتخاب آن از لیست (با کلیک بر روی لینک آن)، باید مجددا به همین فرم، در حالت ویرایش این رکورد هدایت شویم. به علاوه اگر در بالای صفحه یک id اشتباه وارد شد، باید صفحه‌ی «پیدا نشد» نمایش داده شود.

کامپوننت MovieForm و مسیریابی آن‌را در قسمت 17، تعریف و اضافه کردیم. برای تعریف لینکی به آن، به کامپوننت movies مراجعه کرده و بالای متنی که تعداد کل آیتم‌های موجود در بانک اطلاعاتی را نمایش می‌دهد، المان زیر را اضافه می‌کنیم:
import { Link } from "react-router-dom";
// ...


<div className="col">
  <Link
    to="/movies/new"
    className="btn btn-primary"
    style={{ marginBottom: 20 }}
  >
    New Movie
  </Link>
  <p>Showing {totalCount} movies in the database.</p>
این Link را هم با کلاس btn مزین کرده‌ایم تا شبیه به یک دکمه، به نظر برسد. با کلیک بر روی آن، به آدرس movies/new هدایت خواهیم شد؛ یعنی id جدید این مسیریابی را به "new" تنظیم کرده‌ایم که در ادامه بر اساس آن، تفاوت بین حالت ویرایش و حالت ثبت اطلاعات، مشخص می‌شود.


سپس به کامپوننت src\components\movieForm.jsx که پیشتر آن‌را اضافه کرده بودیم، مراجعه کرده و به صورت زیر آن‌را تکمیل می‌کنیم:
import Joi from "@hapi/joi";
import React from "react";

import { getGenres } from "../services/fakeGenreService";
import { getMovie, saveMovie } from "../services/fakeMovieService";
import Form from "./common/form";

class MovieForm extends Form {
  state = {
    data: {
      title: "",
      genreId: "",
      numberInStock: "",
      dailyRentalRate: ""
    },
    genres: [],
    errors: {}
  };
- ابتدا importهای مورد نیاز به Joi، React و همچنین سرویس‌های لیست فیلم‌ها و لیست ژانرهای سینمایی، به همراه کامپوننت فرم، تعریف شده‌اند.
- سپس این کامپوننت نیز از کامپوننت Form ارث بری می‌کند تا به امکانات ویژه‌ی آن دسترسی پیدا کند.
- در ادامه در خاصیت state، طبق روالی که در کامپوننت فرم درنظر گرفته‌ایم، دو خاصیت data و errors باید حضور داشته باشند. در خاصیت data، شیءای که نام خاصیت‌های آن با فیلدهای فرم تطابق دارد، ذکر شده‌اند. در اینجا برای ذخیره سازی اطلاعات انتخاب شده‌ی از drop down list مرتبط با ژانرهای سینمایی، از خاصیت genreId استفاده می‌شود؛ این تنها اطلاعاتی است که از کل آیتم‌های یک drop down list نیاز داریم. آرایه‌ی genres که آیتم‌های این drop down list را مقدار دهی می‌کند، در روال componentDidMount، از سرویس مرتبطی دریافت و مقدار دهی خواهد شد.

در ادامه‌ی کدهای کامپوننت MovieForm، کدهای schema اعتبارسنجی شیء data را ملاحظه می‌کنید:
  schema = {
    _id: Joi.string(),
    title: Joi.string()
      .required()
      .label("Title"),
    genreId: Joi.string()
      .required()
      .label("Genre"),
    numberInStock: Joi.number()
      .required()
      .min(0)
      .max(100)
      .label("Number in Stock"),
    dailyRentalRate: Joi.number()
      .required()
      .min(0)
      .max(10)
      .label("Daily Rental Rate")
  };
در اینجا، id به required تنظیم نشده‌است؛ چون زمانیکه قرار است یک شیء movie جدید را  ایجاد کنیم، هنوز این id نامشخص است. سایر موارد خاصیت schema، به لطف fluent api کتابخانه‌ی Joi، بسیار خوانا بوده و نیاز به توضیحات خاصی ندارند. برای مثال هر دو خاصیت numberInStock و  dailyRentalRate باید عددی وارد شده و بین بازه‌ی مشخصی قرار گیرند.

اکنون به مرحله‌ی componentDidMount می‌رسیم:
  componentDidMount() {
    const genres = getGenres();
    this.setState({ genres });

    const movieId = this.props.match.params.id;
    if (movieId === "new") return;

    const movie = getMovie(movieId);
    if (!movie) return this.props.history.replace("/not-found");

    this.setState({ data: this.mapToViewModel(movie) });
  }
- در اینجا لیست ژانرهای سینمایی از متد getGenres فایل src\services\fakeGenreService.js دریافت شده و پس از آن کار به روز رسانی خاصیت genres در state را انجام می‌دهیم. این به روز رسانی state، سبب می‌شود تا این خاصیت که آرایه‌ای است، در رندر بعدی این کامپوننت، به لیست options مربوط به drop down list درج شده‌ی در فرم، ارسال شده و در فرم رندر شود.
- پس از آن، نحوه‌ی دریافت پارامتر id مسیریابی رسیده را ملاحظه می‌کنید. این id اگر به "new" تنظیم شده بود، یعنی قرار است، اطلاعات جدیدی ثبت شوند. بنابراین متد جاری را خاتمه می‌دهیم (چون کار ادامه‌ی این متد، مقدار دهی اولیه‌ی تمام فیلدهای فرم، بر اساس اطلاعات شیء دریافت شد‌ه‌ی از سرویس فیلم‌ها است). در غیراینصورت (و با مشخص بودن id)، با استفاده از این id و متد getMovie سرویس src\services\fakeMovieService.js، سعی خواهیم کرد تا اطلاعات شیء movie متناظری را دریافت کنیم. اگر خروجی این متد null بود، یعنی id وارد شده معتبر نیست. به همین جهت کاربر را به صفحه‌ی not-found هدایت می‌کنیم. اگر دقت کنید در اینجا بجای متد push، از متد replace استفاده کرده‌ایم. چون اگر از متد push استفاده می‌کردیم و کاربر بر روی دکمه‌ی back مرورگر کلیک می‌کرد، دوباره به همین صفحه، با id غیرمعتبر قبلی وارد می‌شد و یک حلقه‌ی بی‌پایان رخ می‌داد. همچنین به return ای هم که به همراه متد replace استفاده شده، دقت کنید. کار redirect به یک صفحه‌ی دیگر، به معنای عدم اجرای کدهای پس از آن نیست. بنابراین اگر می‌خواهیم کار این متد با redirect، به پایان برسد، ذکر return الزامی است.
- در پایان این متد، خاصیت data موجود در state را به روز رسانی می‌کنیم؛ تا سبب رندر فرم، با اطلاعات شیء movie یافت شده گردد و چون ساختار شیء movie دریافت شده‌ی از سرویس، با ساختار data تعریف شده‌ی در state یکی نیست، نیاز به نگاشت این دو به هم، توسط متد سفارشی mapToViewModel زیر است:
  mapToViewModel(movie) {
    return {
      _id: movie._id,
      title: movie.title,
      genreId: movie.genre._id,
      numberInStock: movie.numberInStock,
      dailyRentalRate: movie.dailyRentalRate
    };
  }
این سناریو بسیار متداول است و اکثر داده‌های دریافت شده‌ی از سرور، الزاما با ساختار داده‌هایی که در فرم‌های خود تعریف می‌کنیم (که در اینجا view-model نام گرفته)، یکی نیستند و نیاز به نگاشت بین آن‌ها وجود دارد. برای مثال genreId موجود در view-model این فرم (همان شیء منتسب به data در state)، دقیقا به همین نام، در شیء movie تعریف نشده‌است و نیاز به نگاشت این دو به هم است.

در ادامه‌ی کدهای کامپوننت فرم فیلم‌ها، به متد doSubmit می‌رسیم:
  doSubmit = () => {
    saveMovie(this.state.data);

    this.props.history.push("/movies");
  };
این متد پس از کلیک کاربر بر روی دکمه‌ی submit و اعتبارسنجی کامل فرم، فراخوانی می‌شود. در این مرحله می‌توان اطلاعات موجود در شیء data را به متد saveMovie سرویس src\services\fakeMovieService.js ارسال کرد، تا آن‌را به لیست خودش اضافه کند. سپس کاربر را به لیست به روز شده‌ی فیلم‌ها هدایت می‌کنیم.

در انتهای این کامپوننت نیز به متد رندر آن می‌رسیم:
  render() {
    return (
      <div>
        <h1>Movie Form</h1>
        <form onSubmit={this.handleSubmit}>
          {this.renderInput("title", "Title")}
          {this.renderSelect("genreId", "Genre", this.state.genres)}
          {this.renderInput("numberInStock", "Number in Stock", "number")}
          {this.renderInput("dailyRentalRate", "Rate")}
          {this.renderButton("Save")}
        </form>
      </div>
    );
  }
تمام قسمت‌های این فرم را منهای متد جدید renderSelect آن، پیشتر در قسمت قبل، مرور کرده‌ایم و نکته‌ی جدیدی ندارند.
برای تعریف متد جدید renderSelect به این صورت عمل می‌کنیم:
- ابتدا فایل جدید src\components\common\select.jsx را ایجاد کرده و سپس آن‌را جهت نمایش یک drop down list، ویرایش می‌کنیم:
import React from "react";

const Select = ({ name, label, options, error, ...rest }) => {
  return (
    <div className="form-group">
      <label htmlFor={name}>{label}</label>
      <select name={name} id={name} {...rest} className="form-control">
        <option value="" />
        {options.map(option => (
          <option key={option._id} value={option._id}>
            {option.name}
          </option>
        ))}
      </select>
      {error && <div className="alert alert-danger">{error}</div>}
    </div>
  );
};

export default Select;
شبیه به یک چنین کامپوننتی را در قسمت قبل، در فایل src\components\common\input.jsx ایجاد کردیم و ساختار کلی آن‌ها با هم یکی است. ابتدا تمام تگ‌ها و کلاس‌های بوت استرپی مورد نیاز، در این کامپوننت محصور می‌شوند. سپس آرایه‌ای بر روی لیست options رسیده، ایجاد شده و به صورت پویا، لیست نمایش داده شده‌ی توسط drop down آن‌را تشکیل می‌دهد. در پایان آن هم کار نمایش اخطار اعتبارسنجی متناظری، در صورت وجود خطایی، قرار گرفته‌است.

- پس از آن به کامپوننت src\components\common\form.jsx مراجعه کرده و متد رندر آن‌را اضافه می‌کنیم:
import Select from "./select";
// ...

class Form extends Component {

  // ...

  renderSelect(name, label, options) {
    const { data, errors } = this.state;

    return (
      <Select
        name={name}
        value={data[name]}
        label={label}
        options={options}
        onChange={this.handleChange}
        error={errors[name]}
      />
    );
  }
}
کار این متد، مقدار دهی ویژگی‌های مورد نیاز کامپوننت Select، بر اساس نام فیلد، یک برچسب و آیتم‌های ارسالی به آن است. مزیت وجود یک چنین متد کمکی، کم شدن کدهای تکراری Selectهای مورد نیاز و همچنین عدم فراموشی قسمتی از این اتصالات و در نهایت یک‌دست شدن کدهای کل برنامه‌است. این متد در نهایت سبب رندر یک drop down list، بر اساس اطلاعات خاصیت genres موجود در state می‌شود:



تمرین 3- جستجوی در لیست فیلم‌ها


می‌خواهیم در بالای لیست نمایش فیلم‌ها، یک search box را قرار دهیم تا توسط آن بتوان بر اساس عنوان وارد شده، در فیلم‌های موجود جستجو کرد. همچنین این جستجو قرار است کلی بوده و حتی در صورت انتخاب ژانر خاصی از منوی کنار صفحه، باید در کل اطلاعات موجود جستجو کند. به علاوه اگر کاربر ژانری را انتخاب کرد، این text box باید خالی شود.

برای اینکار ابتدا فایل جدید src\components\searchBox.jsx را ایجاد کرده و به صورت زیر آن‌را تکمیل می‌کنیم:
import React from "react";

const SearchBox = ({ value, onChange }) => {
  return (
    <input
      type="text"
      name="query"
      className="form-control my-3"
      placeholder="Search..."
      value={value}
      onChange={e => onChange(e.currentTarget.value)}
    />
  );
};

export default SearchBox;
این SeachBox، یک controlled component است و دارای state خاص خودش نیست. تمام اطلاعات مورد نیاز خود را از طریق props دریافت کرده و خروجی خود را (اطلاعات تایپ شده‌ی در input box را) از طریق صدور رخ‌دادها، اطلاع رسانی می‌کند.

سپس به کامپوننت movies مراجعه کرده و آن‌را ذیل متن نمایش تعداد رکوردها، درج می‌کنیم:
<p>Showing {totalCount} movies in the database.</p>
<SearchBox value={searchQuery} onChange={this.handleSearch} />
که البته نیاز به import کامپوننت مربوطه، تعریف واژه‌ی جستجو شده در state و مدیریت رخ‌داد onChange را نیز دارد:
import SearchBox from "./searchBox";
//...

class Movies extends Component {
  state = {
    //...
    selectedGenre: {},
    searchQuery: ""
  };


  handleSearch = query => {
    this.setState({ searchQuery: query, selectedGenre: null, currentPage: 1 });
  };

  handleGenreSelect = genre => {
    console.log("handleGenreSelect", genre);
    this.setState({ selectedGenre: genre, searchQuery: "", currentPage: 1 });
  };
در متد handleSearch، اطلاعات وارد شده‌ی توسط کاربر دریافت شده و توسط آن سه خاصیت state به روز رسانی می‌شوند تا توسط آن‌ها در حین رندر مجدد کامپوننت، کار فیلتر صحیح اطلاعات صورت گیرد. همچنین selectedGenre نیز به حالت اول بازگشت داده می‌شود. به علاوه اگر کاربر در حین مشاهده‌ی صفحه‌ی 3 بود، نیاز است currentPage صحیحی را به او نمایش  داد.
متد handleGenreSelect را نیز اندکی تغییر داده‌ایم تا اگر گروهی انتخاب شد، مقدار searchQuery را خالی کند. اگر در اینجا searchQuery را به نال تنظیم می‌کردیم، controlled component جعبه‌ی جستجو، تبدیل به کامپوننت کنترل نشده‌ای می‌شد و در این حالت، React، اخطار تبدیل بین این دو را صادر می‌کرد.

در آخر، ابتدای متد getPageData هم جهت اعمال searchQuery، به صورت زیر تغییر می‌کند:
  getPagedData() {
    const {
      pageSize,
      currentPage,
      selectedGenre,
      movies: allMovies,
      sortColumn,
      searchQuery
    } = this.state;

    let filteredMovies = allMovies;
    if (searchQuery) {
      filteredMovies = allMovies.filter(m =>
        m.title.toLowerCase().startsWith(searchQuery.toLowerCase())
      );
    } else if (selectedGenre && selectedGenre._id) {
      filteredMovies = allMovies.filter(m => m.genre._id === selectedGenre._id);
    }
در اینجا اگر searchQuery مقداری داشته باشد، یک جستجوی غیرحساس به کوچکی و بزرگی حروف، بر روی خاصیت title اشیاء فیلم، انجام می‌شود.



کدهای کامل این قسمت را از اینجا می‌توانید دریافت کنید: sample-21.zip
نظرات اشتراک‌ها
معرفی Oracle Forms
این محیط آسانترین و راحترین محیط توسعه برای برنامه نویس هایی هست که می‌خواهند با پایگاه داده اوراکل کار کنند. و دوره آموزش و یادگیری سریعی داره و سرعت تولید سیستم آن از هر محیطی که تا به حال دیدم سریعتر هست.
اشتراک‌ها
SQL Server مایکروسافت، برای سومین سال پیاپی، بالاتر از اوراکل، در رتبه ی بهترین سیستم مدیریت پایگاه داده عملیاتی قرار گرفت
طبق آخرین رده بندی گارتنر، معتبرترین رده بندی جهانی حوزه‌ی آی تی، SQL Server مایکروسافت، برای سومین سال پیاپی، بالاتر از اوراکل، در رتبه‌ی بهترین سیستم مدیریت پایگاه داده عملیاتی قرار گرفت.

SQL Server مایکروسافت، برای سومین سال پیاپی، بالاتر از اوراکل، در رتبه ی بهترین سیستم مدیریت پایگاه داده عملیاتی قرار گرفت
نظرات مطالب
ASP.NET Web API - قسمت دوم
وب سرویس‌ها کاربردهای متفاوتی دارند. برای ارتباط بین سیستم ها، استفاده از داده هایی که توسط یک شرکت عرضه میشه مثل اطلاعات آب و هوا یا بورس، عملیات‌های مختلفی که بر روی پایگاه داده انجام میشه، ارسال SMS، تراکنش‌های بانکی و ...
مطالب
ساده سازی و بالا بردن سرعت عملیات Reflection با استفاده از Dynamic Proxy
فرض کنید یک چنین کلاسی طراحی شده‌است:
public class NestedClass
{
    private int _field2;
    public NestedClass()
    {
        _field2 = 12;
    }
}
 
public class MyClass
{
    private int _field1;
    private NestedClass _nestedClass;
 
    public MyClass()
    {
        _field1 = 1;
        _nestedClass = new NestedClass();
    }
 
    private string GetData()
    {
        return "Test";
    }
}
می‌خواهیم از طریق Reflection مقادیر فیلدها و متدهای مخفی آن‌را بخوانیم.
حالت متداول دسترسی به فیلد خصوصی آن از طریق Reflection، یک چنین شکلی را دارد:
var myClass = new MyClass();
 
var field1Obj = myClass.GetType().GetField("_field1", BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance);
if (field1Obj != null)
{
    Console.WriteLine(Convert.ToInt32(field1Obj.GetValue(myClass)));
}
و یا دسترسی به مقدار خروجی متد خصوصی آن، به نحو زیر است:
var getDataMethod = myClass.GetType().GetMethod("GetData", BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance);
if (getDataMethod != null)
{
    Console.WriteLine(getDataMethod.Invoke(myClass, null));
}
در اینجا دسترسی به مقدار فیلد مخفی NestedClass، شامل مراحل زیر است:
var nestedClassObj = myClass.GetType().GetField("_nestedClass", BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance);
if (nestedClassObj != null)
{
    var nestedClassFieldValue = nestedClassObj.GetValue(myClass);
    var field2Obj = nestedClassFieldValue.GetType()
        .GetField("_field2", BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance);
    if (field2Obj != null)
    {
        Console.WriteLine(Convert.ToInt32(field2Obj.GetValue(nestedClassFieldValue)));
    }
}
البته این مقدار کد فقط برای دسترسی به دو سطح تو در تو بود.

چقدر خوب بود اگر می‌شد بجای این همه کد، نوشت:
myClass._field1
myClass._nestedClass._field2
myClass.GetData()
نه؟!
برای این مشکل راه حلی معرفی شده‌است به نام Dynamic Proxy که در ادامه به معرفی آن خواهیم پرداخت.


معرفی Dynamic Proxy

Dynamic Proxy یکی از مفاهیم AOP است. به این معنا که توسط آن یک محصور کننده‌ی نامرئی، اطراف یک شیء تشکیل خواهد شد. از این غشای نامرئی عموما جهت مباحث ردیابی اطلاعات، مانند پروکسی‌های Entity framework، همانجایی که تشخیص می‌دهد کدام خاصیت به روز شده‌است یا خیر، استفاده می‌شود و یا این غشای نامرئی کمک می‌کند که در حین دسترسی به خاصیت یا متدی، بتوان منطق خاصی را در این بین تزریق کرد. برای مثال فرآیند تکراری logging سیستم را به این غشای نامرئی منتقل کرد و به این ترتیب می‌توان به کدهای تمیزتری رسید.
یکی دیگر از کاربردهای این محصور کننده یا غشای نامرئی، ساده سازی مباحث Reflection است که نمونه‌ای از آن در پروژه‌ی EntityFramework.Extended بکار رفته‌است.
در اینجا، کار با محصور سازی نمونه‌ای از کلاس مورد نظر با Dynamic Proxy شروع می‌شود. سپس کل عملیات Reflection فوق در همین چند سطر ذیل به نحوی کاملا عادی و طبیعی قابل انجام است:
 // Accessing a private field
dynamic myClassProxy = new DynamicProxy(myClass);
dynamic field1 = myClassProxy._field1;
Console.WriteLine((int)field1);
 
// Accessing a nested private field
dynamic field2 = myClassProxy._nestedClass._field2;
Console.WriteLine((int)field2);
 
// Accessing a private method
dynamic data = myClassProxy.GetData();
Console.WriteLine((string)data);
خروجی Dynamic Proxy از نوع dynamic دات نت 4 است. پس از آن می‌توان در اینجا هر نوع خاصیت یا متد دلخواهی را به شکل dynamic تعریف کرد و سپس به مقادیر آن‌ها دسترسی داشت.

بنابراین با استفاده از Dynamic Proxy فوق می‌توان به دو مهم دست یافت:
 1) ساده سازی و زیبا سازی کدهای کار با Reflection
 2) استفاده‌ی ضمنی از مباحث Fast Reflection. در کتابخانه‌ی Dynamic Proxy معرفی شده، دسترسی به خواص و متدها، توسط کدهای IL بهینه سازی شده‌است و در دفعات آتی کار با آن‌ها، دیگر شاهد سربار بالای Reflection نخواهیم بود.


کدهای کامل این مثال را از اینجا می‌توانید دریافت کنید:
DynamicProxyTests.zip
مطالب
تحلیل و بررسی ده روش آسیب پذیری نرم افزار بر اساس متدولوژی OWASP - قسمت اول SQL Injection
در این سری از مقالات، ده روش برتر آسیب پذیری نرم افزار بر اساس متدولوژی OWASP مورد بررسی قرار میگیرد. یادگیری این روش‌ها منحصر به زبان برنامه نویسی خاصی نیست و رعایت این نکات برای برنامه نویسانی که قصد نوشتن کدی امن دارند، توصیه میشود. کلمه‌ی OWASP مخفف عبارت Open Web Application Security Protocol Project می‌باشد. در واقع OWASP یک متدولوژی و پروژه‌ی متن باز است که معیارهایی را برای ایمن سازی نرم افزار مورد بررسی قرار میدهد.



آسیب پذیری SQL Injection یا به اختصار SQLi

تزریق SQL، یکی از قدیمی ترین، شایع‌ترین و مخرب‌ترین آسیب پذیری‌ها، برای برنامه‌ها می‌باشد و در صورت برقراری شرایط مناسب جهت حمله و با اعمال نفوذ، از طریق تزریق SQL ، مهاجم میتواند با دور زدن فرآیندهای اعتبارسنجی و احراز هویت یک برنامه، به تمامی محتوای پایگاه داده‌ی آن و گاها کنترل سرور، دسترسی پیدا کند. این حمله برای افزودن، ویرایش و حذف رکوردهای یک پایگاه داده مبتنی بر SQL انجام میشود.


عملکرد SQL Injection

برای اجرای SQLهای مخرب در برنامه‌هایی که از پایگاه‌های داده‌ی مبتنی بر SQL مانند (SQL Server ،MySQL ،PostgreSQL ،Oracle و ...) استفاده میکنند، هکر یا مهاجم در اولین گام باید به دنبال ورودی‌هایی در برنامه باشد که درون یک درخواست SQL قرار گرفته باشند (مانند صفحات لاگین، ثبت نام، جستجو و ...).

کد زیر را در نظر بگیرید:

# Define POST variables
uname = request.POST['username']
passwd = request.POST['password']

# SQL query vulnerable to SQLi
sql = "SELECT id FROM users WHERE username='" + uname + "' AND password='" + passwd + "'"

# Execute the SQL statement
database.execute(sql)
در این کد، موارد امنیتی برای جلوگیری از تزریق SQL تعبیه نشده‌است و هکر با اندکی دستکاری پارامترهای ارسالی میتواند نتایج دلخواهی را برای نفوذ، بدست بیاورد. قسمتی از کد که دستور SQL را اجرا میکند و پارامترهای ورودی از کاربر را در خود جای میدهد، بصورت نا امنی کدنویسی شده‌است.

اکنون ورودی password را برای نفوذ، تست میکنیم. مهاجم بدون داشتن نام کاربری، قصد دور زدن احراز هویت را دارد. بجای password عبارت زیر را قرار میدهد:

password' OR 1=1  

در نهایت در بانک اطلاعاتی دستور زیر اجرا میشود:

 SELECT id FROM users WHERE username='username' AND password=  'password' OR 1=1'

میدانیم که 1=1 است. پس بدون در نظر گرفتن اینکه شما برای username و password چه چیزی را وارد نمودید، عبارت درست در نظر گرفته میشود:

شرط اول   and   شرط دوم =
نتیجه  or 1=1
چون 1=1 است 
همیشه شرط کوئری درست خواهد بود


معمولا در بانک اطلاعاتی، اولین کاربری که وارد میکنند Administrator برنامه می‌باشد. پس به احتمال قوی شما میتوانید با مجوز ادمین به برنامه وارد شوید. البته میتوان با دانستن تنها نام کاربری هم به‌راحتی با گذاشتن در قسمت username بدون دانستن password، به برنامه وارد شد؛ زیرا میتوان شرط چک کردن password را کامنت نمود:

-- MySQL, MSSQL, Oracle, PostgreSQL, SQLite
' OR '1'='1' --
' OR '1'='1' /*
-- MySQL
' OR '1'='1' #
-- Access (using null characters)
' OR '1'='1' %00
' OR '1'='1' %16




ابزارهایی برای تست آسیب پذیری SQLi

1) برنامه‌ی DNTProfiler

2) اسکنر اکانتیکس

3) sqlmap
4) روش دستی که بهترین نتیجه را دارد و نیاز به تخصص دارد.


چگونه از SQL Injection جلوگیری کنیم

1) روی داده‌هایی که از کاربر دریافت میگردد، اعتبار سنجی سمت کلاینت و سرور انجام شود. اگر فقط به اعتبارسنجی سمت کلاینت اکتفا کنید، هکر به‌راحتی با استفاده از  پروکسی، داده‌ها را تغییر می‌دهد. ورودی‌ها را فیلتر و پاکسازی و با لیست سفید یا سیاه بررسی کنید ( ^^^^ ).

2) از کوئری‌هایی که بدون استفاده از پارامتر از کاربر ورودی گرفته و درون یک درخواستSQL قرار میگیرند، اجتناب کنید:

[HttpGet]
        [Route("nonsensitive")]
        public string GetNonSensitiveDataById()
        {
            using (SqlConnection connection = new SqlConnection(_configuration.GetValue<string>("ConnectionString")))
            {
                connection.Open();
                SqlCommand command = new SqlCommand($"SELECT * FROM NonSensitiveDataTable WHERE Id = {Request.Query["id"]}", connection);
                using (var reader = command.ExecuteReader())
                {
                    if (reader.Read())
                    {
                        string returnString = string.Empty;
                        returnString += $"Name : {reader["Name"]}. ";
                        returnString += $"Description : {reader["Description"]}";
                        return returnString;
                    }
                    else
                    {
                        return string.Empty;
                    }
                }
            }
        }


با استفاده از پارامتر: (بهتر است نوع دیتا تایپ پارامتر و طول آن ذکر شود)

[HttpGet]
        [Route("nonsensitivewithparam")]
        public string GetNonSensitiveDataByNameWithParam()
        {
            using (SqlConnection connection = new SqlConnection(_configuration.GetValue<string>("ConnectionString")))
            {
                connection.Open();
                SqlCommand command = new SqlCommand($"SELECT * FROM NonSensitiveDataTable WHERE Name = @name", connection);
                command.Parameters.AddWithValue("@name", Request.Query["name"].ToString());
                using (var reader = command.ExecuteReader())
                {
                    if (reader.Read())
                    {
                        string returnString = string.Empty;
                        returnString += $"Name : {reader["Name"]}. ";
                        returnString += $"Description : {reader["Description"]}";
                        return returnString;
                    }
                    else
                    {
                        return string.Empty;
                    }
                }
            }
        }


3) از Stored Procedureها استفاده کنید و بصورت پارامتری داده‌های مورد نیاز را به آن‌ها پاس دهید: (بهتر است نوع دیتا تایپ پارامتر و طول آن ذکر شود)  

 [HttpGet]
        [Route("nonsensitivewithsp")]
        public string GetNonSensitiveDataByNameWithSP()
        {
            using (SqlConnection connection = new SqlConnection(_configuration.GetValue<string>("ConnectionString")))
            {
                connection.Open();
                SqlCommand command = new SqlCommand("SP_GetNonSensitiveDataByName", connection);
                command.CommandType = System.Data.CommandType.StoredProcedure;
                command.Parameters.AddWithValue("@name", Request.Query["name"].ToString());
                using (var reader = command.ExecuteReader())
                {
                    if (reader.Read())
                    {
                        string returnString = string.Empty;
                        returnString += $"Name : {reader["Name"]}. ";
                        returnString += $"Description : {reader["Description"]}";
                        return returnString;
                    }
                    else
                    {
                        return string.Empty;
                    }
                }
            }
        }


4) اگر از داینامیک کوئری استفاده میکنید، داده‌های مورد استفاده‌ی در کوئری را بصورت پارامتری ارسال کنید:

فرض کنید چنین جدولی دارید

CREATE TABLE tbl_Product
(
Name NVARCHAR(50),
Qty INT,
Price FLOAT
)

GO

INSERT INTO tbl_Product (Name, Qty, Price) VALUES (N'Shampoo', 200, 10.0);
INSERT INTO tbl_Product (Name, Qty, Price) VALUES (N'Hair Clay', 400, 20.0);
INSERT INTO tbl_Product (Name, Qty, Price) VALUES (N'Hair Tonic', 300, 30.0);

یک پروسیجر را دارید که عملیات جستجو را انجام میدهد و از داینامیک کوئری استفاده میکند.

ALTER PROCEDURE sp_GetProduct(@Name NVARCHAR(50))
AS
BEGIN
    DECLARE @sqlcmd NVARCHAR(MAX);
    SET @sqlcmd = N'SELECT * FROM tbl_Product WHERE Name = ''' + @Name + '''';
    EXECUTE(@sqlcmd)
END

با اینکه از Stored Procedure استفاده میکنید، باز هم در معرض خطر SQLi می‌باشید. فرض کنید هکر چنین درخواستی را ارسال میکند:

Shampoo'; DROP TABLE tbl_Product; --

نتیجه، تبدیل به دستور زیر میشود:

SELECT * FROM tbl_Product WHERE Name = 'Shampoo'; DROP TABLE tbl_Product; --'

برای جلوگیری از SQLi در کوئریهای داینامیک SP بشکل زیر عمل میکنیم:

ALTER PROCEDURE sp_GetProduct(@Name NVARCHAR(50))
AS
BEGIN
    DECLARE @sqlcmd NVARCHAR(MAX);
    DECLARE @params NVARCHAR(MAX);
    SET @sqlcmd = N'SELECT * FROM tbl_Product WHERE Name = @Name';
    SET @params = N'@Name NVARCHAR(50)';
    EXECUTE sp_executesql @sqlcmd, @params, @Name;
END
در اینجا در پارامتر params@ نوع دیتاتایپ و طول آن را مشخص میکنید و کارکتر quote به صورت خودکار حذف میشود و از SQLi جلوگیری میکند. 


5) میتوان از تنظیمات IIS یا وب سرورهای دیگر برای جلوگیری از SQLi استفاده نمود.

6) استفاده از چند کاربرِ دیتابیس در برنامه و بکارگیری سطح دسترسی محدود و مناسب( ^ , ^ ).

7) از  ORM استفاده کنید و اگر نیاز به سرعت بیشتری دارید از یک Micro ORM استفاده کنید؛ با در نظر داشتن نکات لازم  

مطالب
بررسی الگوهای ایندکس‌های Non-Clustered در SQL Server

قصد داریم الگوهای مختلف ایندکس گذاری و استراتژی Non-Clustered Indexes را در Sql Server، بررسی کنیم.

مزایای ایجاد ایندکس‌های صحیح بر اساس نیازهای واقعی کاری:

  • سریعتر شدن اجرای کوئری‌های جستجو در تعداد رکوردهای بالا
  • مرتب سازی سریعتر نتایج (sorting)
  • کوئری‌هایی که بر اساس عبارت GROUP BY ایجاد شده‌اند، سریعتر اجرا خواهند شد 

Non-Clustered Indexes 

تقریبا در تمام دیتابیس‌ها به راه‌های دیگری برای دسترسی به داده‌های جداول نیاز خواهد شد که لزوما این داده‌ها براساس ترتیب هنگام ذخیره سازی، مرتب نیستند. در چنین شرایطی ایندکس‌های غیر خوشه‌ای بر سر کار خواهند آمد.
در ادامه الگوهای مختلف ایندکس گذاری مرتبط با ایندکس‌های غیر خوشه‌ای را بررسی کرده و برای هر کدام از آنها مثالی را بررسی خواهیم کرد. خواهیم دید هر ایندکسی که از جانب ما ایجاد می‌شود، نمیتوان مطمئن شد که توسط Sql Server  مورد استفاده قرار می‌گیرد!
این الگو‌ها در تعیین زمان و مکان ساخت ایندکس‌های غیر خوشه‌ای، به ما کمک خواهند کرد که به شرح زیر می‌باشند:
  • Search Columns
  • Index Intersection
  • Multiple Columns
  • Covering Indexes
  • Included Columns
  • Filterd Indexes
  • Foreign Keys

Search Columns

یکی از الگوهای اولیه‌، ساخت ایندکس‌های غیر خوشه‌ای براساس الگوهای جستجوی تعریف شده یا مورد انتظار می‌باشد. این الگو با اینکه خیلی شناخته شده است ولی گاهی اوقات به راحتی از کنار آن گذشته و از آن چشم پوشی می‌کنیم.
برای مثال اگر قرار است در جدول Contacts جستجویی براساس نام آنها داشته باشید، بهتر است یک ایندکس غیر خوشه‌ای بر روی فیلد نام ایجاد کنید. هدف اصلی از این الگو، کاهش هزینه‌ی Scan کردن دوباره‌ی ایندکس خوشه دار و انتقال این عملیات به ایندکس غیر خوشه داری که مسیر دسترسی مستقیم به دیتا را مهیا می‌کند. به مثال زیر توجه بفرمایید:

USE AdventureWorks2012;

GO
CREATE TABLE dbo.Contacts (
    ContactID         INT           IDENTITY (1, 1),
    FirstName         NVARCHAR (50),
    LastName          NVARCHAR (50),
    IsActive          BIT          ,
    EmailAddress      NVARCHAR (50),
    CertificationDate DATETIME     ,
    FillerData        CHAR (1000)  ,
    CONSTRAINT PK_Contacts PRIMARY KEY CLUSTERED (ContactID)
);

INSERT INTO dbo.Contacts (FirstName, LastName, IsActive, EmailAddress, CertificationDate)
SELECT pp.FirstName,
       pp.LastName,
       IIF (pp.BusinessEntityID / 10 = 1, 1, 0),
       pea.EmailAddress,
       IIF (pp.BusinessEntityID / 10 = 1, pp.ModifiedDate, NULL)
FROM   Person.Person AS pp
       INNER JOIN
       Person.EmailAddress AS pea
       ON pp.BusinessEntityID = pea.BusinessEntityID;

ابتدا قصد داریم از جدول Contacts بدون استفاده از هیچ ایندکس غیر خوشه‌ای، کوئری بگیریم. نتیجه‌های نشان داده شده‌ی در کوئری حاصل از کد T-SQL زیر به شرح زیر است:

SET STATISTICS IO ON;

SELECT ContactID,
       FirstName
FROM   dbo.Contacts
WHERE  FirstName = 'Catherine';

SET STATISTICS IO OFF;

22 رکورد را واکشی کرده است؛ ولی با خواندن 2866 page ! که این تعداد، تمام صفحات موجود در جدول می‌باشد. بنابراین واکشی این تعداد رکورد از کل رکورد‌های موجود در جدول (19000) نیاز به چک کردن همه‌ی صفحات را خواهد داشت که واقعا روش بهینه‌ای نمی‌باشد. 

همانطور که در تصویر پلن کوئری بالا هم مشخص است، کل ایندکس خوشه دار ما Scan شده است که هزینه‌ی بالایی خواهد داشت.

حال با کد T-SQL زیر یک ایندکس غیر خوشه دار را بر روی فیلد FirstName ایجاد خواهیم کرد:

CREATE INDEX IX_Contacts_FirstName ON dbo.Contacts(FirstName);

اگر دوباره کوئری قبلی را اجرا کنیم، به نتایج خیلی بهتری خواهیم رسید و تعداد صفحات خوانده شده به 2 کاهش یافته است! 

Sql Server این بار به جای اسکن دوباره‌ی ایندکس خوشه دار، با استفاده از Index Seek و بهره بردن از ایندکس ایجاد شده‌ی توسط ما، یک پلن قابل قبول را برای ما ارائه داده است.

Index Intersection

در برخی از سناریوها لازم است یکسری ستون دیگر هم علاوه بر ستونی که ایندکس را بر روی آن تعریف کرده‌ایم، در بخش شرط یا خروجی select استفاده شوند. یکی از راه‌حل‌ها، ایجاد یک ایندکس غیر خوشه‌ای که سایر ستون‌ها را نیز Include می‌کند، می‌باشد. با وجود ایندکس‌هایی که هر کدام از آنها می‌توانند برای ادا کردن بخشی از شروط، نقش ایفا کنند، Sql Server  هم با به کار بردن آنها می‌تواند رکوردهایی که در فصل مشترک حاصل از جسجتوی این ایندکس‌ها بدست آمده را به عنوان خروجی کوئری ما بازگشت دهد. این عملیات Index Intersection نام دارد. به مثال زیر توجه کنید:

SET STATISTICS IO ON;

SELECT ContactID,
       FirstName,
       LastName
FROM   dbo.Contacts
WHERE  FirstName = 'Catherine'
       AND LastName = 'Cox';

SET STATISTICS IO OFF;

در کوئری بالا علاوه بر FirstName که یک ایندکس غیر خوشه دار را بر روی آن ایجاد کرده‌ایم، فیلد LastName را هم در بخش Select و شرط، مطرح کرده‌ایم. حالا اگر آن را اجرا کنیم، به آمار و پلن زیر دست خواهیم یافت:

بله تعداد Page‌های خوانده شده این بار به 68 افزایش یافته است که نسبت به حالت بدون LastName که 2 Page خوانده شده بود، زیاد است. همانطور که در پلن زیر مشخص است، به دلیل ایندکسی که برروی FirstName ایجاد کرده‌ایم، نمی‌تواند تمام داده‌های مورد نیاز کوئری را مهیا کند. عملیات Key Lookup و nested loop هم این بار اضافه شده‌اند. Sql Server همچنان استفاده از ایندکس موجود را در کنار Key Lookup از ایندکس خوشه دار، ارزان‌تر از اسکن ایندکس خوشه دار، تشخیص داده است.

مشکل زمانی گریبان گیر ما خواهد شد که به ازای هر مطابقتی در ایندکس غیر خوشه دار، یک بار به ایندکس خوشه دار برای بررسی شرط بعدی و واکشی دیتا، رجوع خواهد شد. باید دقت کرد که Key Lookup همیشه به عنوان مشکل مطرح نمی‌شود. ولی باعث افزایش غیرضروری هزینه‌های CPU و I/O برای کوئری خواهد شد.

برای استفاده از الگوی Index Intersection، یک ایندکس غیر خوشه دار برروی ستون LastName ایجاد خواهیم کرد:

CREATE INDEX IX_Contacts_LastName ON dbo.Contacts(LastName);

اگر این بار کوئری قبل را اجرا کنیم، به آمار و پلن زیر خواهیم رسید:

بله تعداد Page‌های خوانده شده به 5 کاهش یافته و این بار به جای استفاده از Key Lookup، از دو index seek استفاده کرده است که هزینه‌ای کمتر را نسبت به حالت قبل خواهد داشت. به دلیل اینکه این دو ایندکس تمام دیتای لازم را می‌توانند مهیا کنند، دیگر نیازی به رجوع به ایندکس خوشه دار نخواهد بود. تصویر زیر در درک پلن بالا و این الگو می‌تواند مفید باشد:

Multiple Columns

در دو الگوی قبل، بیشتر به ایجاد ایندکس‌، بر روی یک ستون متمرکز شده بودیم. اگر تعدادی از ستون‌ها در بخش شروط مربوط به کوئری مطرح شوند، بهتر است آنها را در قالب یک ایندکس نگهداری کنیم. برای نشان دادن تأثیر این مورد،  یک ایندکس غیر خوشه دار را بر روی دو ستون ایجاد می‌کنیم: 

CREATE INDEX IX_Contacts_FirstNameLastName
    ON dbo.Contacts(FirstName, LastName);

SET STATISTICS IO ON;

SELECT ContactID,
       FirstName,
       LastName
FROM   dbo.Contacts
WHERE  FirstName = 'Catherine'
       AND LastName = 'Cox';

SET STATISTICS IO OFF;

با اجرای کوئری بالا به آمار و پلن زیر خواهیم رسید:

باید توجه داشت هر زمان که نیاز است یکسری فیلد، در قسمت شرطی خیلی از کوئری‌ها تکرار شوند، ایجاد کردن یک ایندکس برروی آنها به صورت یکجا، ایده‌ی خوبی خواهد بود.

الگوی Multiple Columns هم به مانند الگوی Search Columns باید هنگام ایندکس گذاری دیتابیس در نظر گرفته شود و از اهمیت بالایی برخوردار است. باید توجه داشت اگر فیلدهایی که در قسمت شرطی کوئری مطرح می‌شوند، متغییر باشد، استفاده از الگوی Index Intersection مفید خواهد. ولی برای مواقعی که نیاز است یکسری فیلد به صورت یکجا در بخش شرطی کوئری مطرح شوند، الگوی Multiple Columns کارآیی بهتری خواهد داشت. از این دو الگوی مطرح شده که در تناقض باهم قرار دارند، می‌توان به نحوی استفاده برد تا هزینه‌ی کلی را کاهش داد.

Covering Index

الگوی بعدی، ایندکس پوشش دهنده نام گرفته است. همانند نامی که دارد، هدف آن نگهداری یکسری ستون در ستون‌های ایندکس تولیدی که اتفاقا این ستون‌ها در قسمت شرطی کوئری قرار ندارند، ولی قرار است به عنوان خروجی Select برگردانده شوند، می‌باشد.
این الگو به عنوان یک روش استاندارد ایندکس گذاری در Sql Server مطرح بوده است. البته در ادامه و با بروز شدن روش‌هایی که می‌توان ایندکس‌ها را ایجاد کرد، این الگو نسبت به قبل کمتر مفید است! از آن جهت که یک روش شناخته شده می‌باشد، در این قسمت این مورد را هم مطرح کردیم. به مثال زیر توجه کنید:

SET STATISTICS IO ON;

SELECT ContactID,
       FirstName,
       LastName,
       IsActive
FROM   dbo.Contacts
WHERE  FirstName = 'Catherine'
       AND LastName = 'Cox';

SET STATISTICS IO OFF;

در کوئری بالا این بار قصد داریم خصوصیت IsActive را که در ایندکس IX_Contacts_FirstNameLastName نگهداری نمی‌شود و همچنین در قسمت شرطی هم مطرح نشده و نیازی به آن نبوده، هم واکشی کنیم. با توجه به نتایج بدست آمده که در آمار و پلن زیر مشخص است، باز هم تعداد Page‌های خوانده شده به 5 افزایش یافته و بار دیگر، Key Lookup و Nested Loop را در کنار یک Index Seek، برروی ایندکسی که با الگوی Multiple Columns ایجاد کرده‌ایم، خواهیم داشت.


الگوی index covering پیشنهاد می‌کند ستونی را هم که در قسمت شرطی مطرح نمی‌شود، به عنوان ستونی اصلی در ایندکس، نگهداری کنیم؛ به شکل زیر:

CREATE INDEX IX_Contacts_FirstNameLastNameIsActive ON dbo.Contacts(FirstName, LastName,IsActive)

ایندکس غیر خوشه دار بالا، 3 فیلدی را که قرار است در بخش شرطی مطرح شوند، یا به عنوان خروجی Select برگردانده شوند، در بر می‌گیرد. سپس کوئری قبلی را دوباره اجرا میکنیم. به نتایج زیر خواهیم رسید:

باز هم هزینه‌ی Key Lookup حذف شده و این بار از ایندکس جدید ما استفاده شده و تعداد Page‌های خوانده شده هم به 2 کاهش یافته است.
این الگو در بیشتر سناریو‌ها کاملا مفید بوده و پتانسیل افزایش کارآیی را در بیشتر سناریو‌ها دارد. اما در سال‌های اخیر از زمانیکه امکانات جدیدی در Sql Server 2005 به بعد ایجاد شد، از استفاده‌ی آن کاسته شده است. با وجود این امکانات جدید که در الگوی بعد به آن خواهیم پرداخت، می‌توان ستون‌های اضافی را در ایندکس‌ها، Include کنیم و نیازی نیست که جزء ستون‌های اصلی ایندکس باشند. 

Included Columns

الگوی Included Columns درواقعا پسر عموی الگوی Covering Index می‌باشد. در این الگو از عبارت INCLUDE در ایجاد یا تغییر ایندکس استفاده می‌شود و از این طریق امکان این را مهیا می‌کند تا یکسری ستون که جز ستون‌های اصلی ایندکس نیستند هم در ایندکس غیر خوشه دار ما افزوده شوند و حتی در قسمت شرطی هم مطرح شوند. این عمل خیلی شبیه به نگهداری دیتا‌های غیر کلیدی در یک ایندکس خوشه دار می‌باشد و این همان تفاوت اصلی بین دو الگو مطرح شده است.

اگر کوئری زیر را اجرا کنیم:

SET STATISTICS IO ON;

SELECT ContactID,
       FirstName,
       LastName,
       EmailAddress
FROM   dbo.Contacts
WHERE  FirstName = 'Catherine';

SET STATISTICS IO OFF;

68 Page خوانده شده خواهیم داشت که حاصل یک Index Seek بر روی ایندکس IX_Contacts_FirstName می‌باشد و برای واکشی بقیه ستون‌ها هم یک Key Lookup بر روی ایندکس خوشه دار در پلن مشخص خواهد بود.

علاوه بر ایندکس‌های ایجاد شده‌ی در مراحل قبل، حال یک ایندکس غیر خوشه‌ای را با استفاده از الگوی INC ایجاد می‌کنیم:

CREATE INDEX IX_Contacts_FirstNameINC ON dbo.Contacts(FirstName)
INCLUDE (LastName, IsActive, EmailAddress);

دوباره کوئری قبلی را اگر اجرا کنیم، نتایج به دست آمده، به شرح زیر خواهد بود:

این بار از ایندکس جدید ایجاد شده استفاده شده و تعداد Page‌های خوانده شده، به 3 کاهش یافته است. با توجه به انعطاف پذیری این الگو می‌توان از اندک افزایشی که در تعداد Page‌های خوانده شده نسبت به الگوی ایندکس پوشش دهنده وجود دارد، چشم پوشی کرد.
در مثال‌های قبل چندین ایندکس بر روی جدول Contacts ایجاد کرده‌ایم که 4 مورد از آنها به صورت اختصاصی بر روی فیلد FirstName بوده است. باید توجه کرد این ایندکس‌ها نیاز به فضا و نگهداری در مواقع ویرایش رکورد‌های جدول خواهند داشت. لذا این هزینه‌ها اثر منفی برروی تمام عملیاتی خواهند داشت که روی جدول انجام می‌شود.
الگوی INC می‌تواند این مشکل را برطرف کند. برای مثال با استفاده از آن می‌توان ایندکس‌های تولید شده‌ی در مراحل قبل را بر روی FirstName، توسط یک ایندکس نیز پوشش داد. لذا ایندکس‌های قبلی را حذف کرده و با یکسری کوئری، مشخص خواهیم کرد که گفته‌ی ما صحت دارد:

IF EXISTS(SELECT * FROM sys.indexes WHERE object_id = OBJECT_ID('dbo.Contacts')
AND name = 'IX_Contacts_FirstNameLastName')
DROP INDEX IX_Contacts_FirstNameLastName ON dbo.Contacts
GO
IF EXISTS(SELECT * FROM sys.indexes WHERE object_id = OBJECT_ID('dbo.Contacts')
AND name = 'IX_Contacts_FirstNameLastNameIsActive')
DROP INDEX IX_Contacts_FirstNameLastNameIsActive ON dbo.Contacts
GO
IF EXISTS(SELECT * FROM sys.indexes WHERE object_id = OBJECT_ID('dbo.Contacts')
AND name = 'IX_Contacts_FirstName')
DROP INDEX IX_Contacts_FirstName ON dbo.Contacts
GO

با کدهای بالا ایندکس‌هایی را که بر روی FirstName ایجاد شده بودند، حذف کرده و این بار تمام کوئری‌های مطرح شده‌ی در مراحل قبل را یکبار دیگر اجرا می‌کنیم:

SET STATISTICS IO ON;

SELECT ContactID,
       FirstName
FROM   dbo.Contacts
WHERE  FirstName = 'Catherine';

SELECT ContactID,
       FirstName,
       LastName
FROM   dbo.Contacts
WHERE  FirstName = 'Catherine'
       AND LastName = 'Cox';

SELECT ContactID,
       FirstName,
       LastName,
       IsActive
FROM   dbo.Contacts
WHERE  FirstName = 'Catherine'
       AND LastName = 'Cox';

SET STATISTICS IO OFF;

دو نکته‌ای که باید به آنها توجه کرد:

  1. کوئری‌ها بالا در مقایسه با الگوهای قبلی به چه شکلی اجرا خواهند شد؟
  2. توجه کردن به تعداد Page‌های خوانده شده
در جواب مورد اول، Sql Server از عملیات Index Seek برای فیلترینگ برروی FirstName استفاده کرده و اگر ستون دیگری هم در بخش شرطی کوئری آورده شده، باز هم از این نوع عملیات استفاده شده است. به عنوان مثلا در دو کوئری بعد، LastName هم در بخش شرطی مطرح شده است‌. دلیل این کار که باز هم از Index Seek استفاده می‌شود این است که بعد از اعمال فیلترینگ بر روی FirstName، حالا یکسری رکورد در اختیار داریم که اتفاقا به LastName آنها هم دسترسی هست و فقط رکورد‌ها براساس آن مرتب نشده اند و نیازی نیست به ایندکس خوشه دار دسترسی داشته باشیم. لذا می‌توان همینجا بر روی این فیلد هم فیلترینگ را اعمال کرد. به پلن زیر توجه کنید:

در جواب مورد دوم، با اینکه حدود 50% افزایش در تعداد Page‌های خوانده شده نسبت به حالتی که به صورت جدا از هم برای هر کوئری خاص یک ایندکس در نظر گرفته بودیم، داشته‌ایم ولی این تغییر کارآیی نمی‌تواند ساخت 4 ایندکس را به جای 1 ایندکس که تمام آنها را پوشش می‌دهد، توجیه کند! در حالیکه ما به کارآیی مورد نظر خود دست یافته‌ایم.

در نتیجه الگوی INC هنگام ساخت ایندکس‌های غیر خوشه دار خیلی مهم است و باید به آن توجه زیادی کرد. بیشتر در مواقعی‌که نیاز است عملیات Lookup را حذف کنید و سرعت خواندن و کارآیی اجرای کوئری را افزایش دهید، این الگو مناسب خواهد بود. همچنین با کاهش تعداد ایندکس‌ها برای پوشش دادن ایندکس‌های لازم برای کوئری‌ها مشابه، باید توجه کرد که باز هم نسبت به حالتی که هیچ ایندکس غیر خوشه داری ایجاد نشده، کارآیی افزایش می‌یابد.

Filtered Indexes

ممکن است در برخی از جداول دیتابیس، یکسری رکوردهایی با مقدار‌هایی که به ندرت یا هرگز از آنها در یک برنامه‌ی کاربردی استفاده نخواهد شد، ذخیره شده باشند. در این مواقع، حذف آنها از نتیجه‌ی خروجی کوئری‌ها می‌تواند خیلی مفید باشد. یا در مواقعی می‌توان از این مورد برای مشخص کردن یک زیر مجموعه‌ی از داده‌های جدول، برای ایجاد ایندکس استفاده کرد. همچنین می‌توان به جای کوئری زدن بر روی میلیون‌ها رکورد موجود در جدول، ایندکس‌ها را طوری ایجاد کرد که پوشش دهنده‌ی بخشی از دیتای چند میلیونی باشند.

بله همانطور که از نام این الگو نیز مشخص است، هدف آن کاهش تعداد رکوردهایی است که در ایندکس نگهداری می‌شوند. به دو کوئری زیر توجه کنید:
SET STATISTICS IO ON;

SELECT   ContactID,
         FirstName,
         LastName,
         CertificationDate
FROM     dbo.Contacts
WHERE    CertificationDate IS NOT NULL
ORDER BY CertificationDate;

SELECT   ContactID,
         FirstName,
         LastName,
         CertificationDate
FROM     dbo.Contacts
WHERE    CertificationDate BETWEEN '20050101' AND '20050201'
ORDER BY CertificationDate;

SET STATISTICS IO OFF;
در کوئری اول به دنبال رکورد هایی هستیم که CertificationDate آنها نال می‌باشد و در دومی هم به دنبال آنهایی هستیم که در یک بازه‌ی زمانی قرار دارند. از آمار و پلن زیر مشخص است که چون هیچ ایندکس غیر خوشه داری بر روی CertificationDate ایجاد نشده‌است، از Index Scan برروی ایندکس خوشه دار استفاده شده است که حاصل آن خوانده شدن 2866 عدد Page می‌باشد!

زمانیکه مقدار آن نال باشد، استفاده نخواهد شد. آیا عقل سلیم قبول می‌کند که این مقادیر نال را در ایندکس نگهداری و رکوردهایی با مقادیر نال داشته باشیم؟ برای پیاده سازی این الگو باید از عبارت Where به هنگام ساخت ایندکس‌های غیر خوشه‌ای استفاده کنیم.
 توجه کنید که امکان استفاده از مقادیر متغیر در بخش Where، وجود ندارد.
نکته‌ی بعدی این است که نمی‌توان مقایسه‌های پیچیده را در این مورد استفاده کرد. برای مثال استفاده از LIKE و BETWEEN امکان پذیر نیست.

این بار با استفاده از الگوی Filtered Indexes یک ایندکس غیر خوشه‌ای را بر روی ستون CertificationDate ایجاد می‌کنیم:

CREATE INDEX IX_Contacts_CertificationDate ON dbo.Contacts(CertificationDate)
INCLUDE (FirstName, LastName)
WHERE CertificationDate IS NOT NULL;

حال دوباره دو کوئری قبلی را اجرا می‌کنیم. آمار و پلن زیر نشان می‌دهند که این بار فقط 2 عدد Page خوانده شده است و عملیات به Index Seek بر روی ایندکس جدید تغییر کرده است.


یکسری از مزایای نگهداری فقط زیر مجموعه‌ای از رکوردهای جدول در ایندکس، به شرح زیر است:

  • کم شدن تعداد رکورد‌های ایندکس‌ها موجب کاهش تعداد Page‌های مورد نیاز برای ذخیره سازی آنها و در نتیجه کاهش حجم مورد نیاز برای ذخیره سازی خواهد شد.
  • با توجه به مورد اول، اگر تعداد Page‌های برای نگهداری ایندکس کم باشند، لذا فرصت Fragmentation برای ایندکس کم خواهد بود و در نتیجه، هزینه و تلاش کمی برای نگهداری آن لازم است.
  • زمانیکه تعداد مقادیر نگهداری شده‌ی در ایندکس محدود هستند، تعداد Page هایی که برای پیمایش نیاز است، کم خواهند بود و اینجاست که حتی Index Scan هم بروری آن خیلی بهینه‌تر از Index Scan بر روی ایندکس خوشه دار می‌باشد.
شرایطی که می‌توان و باید از Filtered Indexes استفاده کرد:
  • اگر لازم است بر روی یک ستون که به‌صورت نال‌پذیر است، ایندکس ایجاد کنید(دلایل آن پیش‌تر گفته شد).
  • اگر لازم است برروی Sparse Column، یک ایندکس یکتا ایجاد کنید.
  • مورد بعدی همان بحث کاهش تعداد رکوردهایی می‌باشد که در ایندکس ذخیره می‌شوند.
Foreign Keys
آخرین الگویی که به آن می‌پردازیم مربوط می‌شود به کلید خارجی. این مورد تنها الگویی است که به طور مستقیم به اشیاء موجود در طراحی دیتابیس مربوط می‌باشد. کلید‌های خارجی گاهی مواقع می‌توانند باعث بروز مشکلی کارآیی شوند، بدون آنکه کسی متوجه این دخالت در کارآیی باشد.
از آنجائیکه کلید خارجی یک قید را بر روی مقادیر مجاز برای یک ستون مهیا می‌کند، لذا یک بررسی برای زمانیکه مقادیر نیاز به اعتبارسنجی دارند، وجود خواهد داشت. این اعتبارسنجی با توجه به شکل زیر دو نوع می‌باشد که به شرح زیر است:

  1. اعتبارسنجی بر روی جدول ParentTable  
  2. اعتبارسنجی بر روی جدول ChildTable 

در مورد نوع اول، هر وقت که رکوردهای جدول ChildTable تغییر کند، در این صورت مقدار ParentID موجود جدول ChildTable با یک جستجو در جدول ParentTable اعتبارسنجی خواهد شد. از آنجایی که این کلید خارجی در جدول ParentTable یک کلید اصلی بوده، یک ایندکس خوشه دار بر روی آن ایجاد شده است و تأثیری در کاهش کارآیی نخواهد داشت.
در مورد نوع دوم، هروقت تغییراتی بر روی  ParentID موجود در جدول ParentTable داشته باشیم، نیاز است اعتبار سنجی بر روی جدول ChildTable انجام شود. برای مثال با حذف یک رکورد در جدول پدر، لازم است که جدول فرزند بررسی کند که آیا این ParentID در رکورد‌ها موجود استفاده شده است یا خیر؟ در این نوع از اعتبارسنجی، الگوی Foreign Key خود را نشان می‌دهد.

برای نشان دادن استفاده‌ی از این الگو، لازم است جداول مطرح شده‌ی در تصویر بالا را ایجاد کنیم:

USE AdventureWorks2012;


GO
CREATE TABLE dbo.Customer (
    CustomerID  INT        ,
    FillterData CHAR (1000),
    CONSTRAINT PK_Customer_CustomerID PRIMARY KEY CLUSTERED (CustomerID)
);

CREATE TABLE dbo.SalesOrderHeader (
    SalesOrderID INT        ,
    OrderDate    DATETIME   ,
    DueDate      DATETIME   ,
    CustomerID   INT        ,
    FillterData  CHAR (1000),
    CONSTRAINT PK_SalesOrderHeader_SalesOrderID PRIMARY KEY CLUSTERED (SalesOrderID),
    CONSTRAINT GK_SalesOrderHeader_CustomerID_FROM_Customer FOREIGN KEY (CustomerID) REFERENCES dbo.Customer (CustomerID)
);

کد T-SQL بالا دو جدول مشتری و سفارش را ایجاد کرده و یک ارتباط یک به چند مابین آنها را از سمت مشتری به سفارش ایجاد می‌کند. برای انجام آزمایش خود، یکسری دیتای موجود را هم از جداول دیتابیس AdventureWorks2012 در جداول بالا درج می‌کنیم:

INSERT INTO dbo.Customer (CustomerID)
SELECT CustomerID
FROM   Sales.Customer;

INSERT INTO dbo.SalesOrderHeader (SalesOrderID, OrderDate, DueDate, CustomerID)
SELECT SalesOrderID,
       OrderDate,
       DueDate,
       CustomerID
FROM   Sales.SalesOrderHeader;

در واقع می‌خواهیم نشان دهیم که در زمان تغییر یک رکورد از جدول Customers، چه اتفاقاتی می‌افتد. برای مثال این تغییر می‌تواند حذف یک رکورد باشد که به شکل زیر آن را انجام خواهیم داد:

SET STATISTICS IO ON;

DELETE dbo.Customer
WHERE  CustomerID = 701;

SET STATISTICS IO OFF;

آمار و پلن زیر نشان می‌دهد که برای حذف یک رکورد در جدول مشتری، چون از عملیات Index Seek برروی ایندکس خوشه دار موجود برروی ستون CustomerID استفاده شده است، تنها 3 Page خوانده شده‌است؛ ولی برای اعتبارسنجی برروی جدول سفارش، با خواندن 4513 page و انجام عملیات Index Scan برروی ایندکس خوشه دار باعث کاهش کارآیی شده است.

برای پیاده سازی الگوی کلیدخارجی یک ایندکس غیر خوشه‌ای را بر روی CustomerID در جدول سفارشات ایجاد می‌کنیم:

CREATE INDEX IS_SalesOrderHeader_CustomerID ON dbo.SalesOrderHeader(CustomerID)

اگر دوباره کوئری بالا را با یک CustomerID دیگر انجام دهیم، به نتایج بهتری دست خواهیم یافت. تعداد Page‌های خوانده شده‌ی برای اعتبارسنجی جدول سفارشات، به عدد 2 کاهش یافته است! و از یک عملیات Index Seek بر روی ایندکس ایجاد شده، استفاده شده است.

اگر از EF استفاده می‌کنید، در حال حاضر به غیر از الگوهای Filtered Indexes و Include Indexes، پیاده سازی بقیه الگوهای ذکر شده به صورت توکار پشتیبانی می‌شود. برای دو الگوی مذکور هم می‌توان از نوشتن T-SQL خام استفاده کرد. برای مثال:

public partial class AddIndexes : DbMigration
    {
        private const string IndexName = "IX_LogSamples";

        public override void Up()
        {
            Sql(String.Format(@"CREATE NONCLUSTERED INDEX [{0}]
                               ON [dbo].[Logs] ([SampleId],[Date])
                               INCLUDE ([Value])", IndexName));

        }

        public override void Down()
        {
            DropIndex("dbo.Logs", IndexName);
        }
    }

یا حتی خیلی تمیزتر و  با ایده گرفتن از این مطلب می‌توان به یک کد Refactoring friendly نیز دست یافت.

پ.ن: این مطلب خلاصه‌ای از فصل 8 کتاب  Expert Performance Indexing for SQL Server 2012  می‌باشد. 

مطالب دوره‌ها
ارسال کوئری استرینگ‌ها به همراه عملیات Ajax در jQuery
فرض کنید اطلاعات صفحه‌ای بر اساس کوئری استرینگ دریافتی رندر می‌شوند. مثلا یک گرید و یا حتی یک صفحه ویرایش اطلاعات. در حین فراخوانی متد Ajax در jQuery اطلاعات کوئری استرینگ‌های موجود به سرور ارسال نخواهند شد و صرفا اطلاعاتی که در پارامتر data آن صریحا ذکر می‌شوند، به سرور ارسال می‌گردند.
برای رفع این نقیصه با استفاده از قطعه کد زیر می‌توان کلیه کوئری استرینگ‌های صفحه را یافت و به شیءایی به نام urlParams به صورت خاصیت اضافه کرد:
var urlParams;
(window.onpopstate = function () {
    var match,
        pl     = /\+/g,  // Regex for replacing addition symbol with a space
        search = /([^&=]+)=?([^&]*)/g,
        decode = function (s) { return decodeURIComponent(s.replace(pl, " ")); },
        query  = window.location.search.substring(1);

urlParams = {};
    while (match = search.exec(query))
       urlParams[decode(match[1])] = decode(match[2]);
})();
سپس اگر قسمت ارسال اطلاعات متد ajax در حال فراخوانی چنین شکلی را داشته باشد:
      $.ajax({
                    type: "POST",
                    url: "@sortUrl",
                    data: JSON.stringify({ items: items, surveyId: surveyId }),
نیاز خواهیم داشت تا urlParams را با آن یکی کنیم. اینکار نیز توسط متد extend خود jQuery قابل انجام است:
function jsonConcat(defaults, options) {
 /* merge defaults and options, without modifying defaults */
 return $.extend({}, defaults, options);
}
بنابراین در نهایت قسمت ارسال اطلاعات ما برای الحاق کلیه کوئری استرینگ‌های صفحه چنین شکلی را خواهد یافت:
    var ajaxData = { items: items, surveyId: surveyId };
    $.ajax({
        type: "POST",
        url: "@sortUrl",
        data: JSON.stringify(jsonConcat(ajaxData,urlParams)),
و در سمت سرور امضای متدی که اطلاعات به آن ارسال می‌شوند، در این مثال خاص شامل items و surveyId به همراه نام کوئری استرینگ‌های مدنظر می‌تواند باشد و اطلاعات به صورت خودکار به آن‌ها بایند خواهند شد.
اشتراک‌ها
ویژگی های SQL Server 2019 را در این ویدئو تماشا کنید!

In this video, you will get to experience bringing SQL and Spark together as a unified data platform running on Kubernetes and learn how:

• Data virtualization integrates data from disparate sources, locations and formats, without replicating or moving the data, to create a single "virtual" data layer

• Data Lake - SQL 2019 provides SQL and Spark query capabilities over a scalable storage, across relational and big data

• Data Mart provides an ability to scale out storage for super-fast performance over big data or data from other external sources 

ویژگی های SQL Server 2019 را در این ویدئو تماشا کنید!