C# 8.0 - Nullable Reference Types
پس از نصب SDK جدید، نحوهی فعالسازی این قابلیت در فایل csproj، به صورت زیر درآمدهاست:
<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk"> <PropertyGroup> <OutputType>Exe</OutputType> <TargetFramework>netcoreapp3.0</TargetFramework> <LangVersion>8.0</LangVersion> <Nullable>enable</Nullable> </PropertyGroup> </Project>
این موارد در Preview 7 جدید هستند:
1) امکان اضافه کردن قید جدید notnull در حین تعریف نوعهای جنریک
interface IDoStuff<TIn, TOut> where TIn : notnull where TOut : notnull { TOut DoStuff(TIn input); }
2) اضافه شدن یک سری ویژگی توکار جدید برای «پیش» بررسی کار با نوعهای ارجاعی نال نپذیر
ویژگی AllowNull به فراخوانها امکان ارسال نال را حتی اگر مجاز نباشد، میدهد. این ویژگی جدید در فضای نام System.Diagnostics.CodeAnalysis تعریف شدهاست. برعکس آن ویژگی DisallowNull، سبب خواهد شد تا فراخوانها حتی در صورت مجاز بودن نیز نتوانند نال ارسال کنند.
using System; using System.Diagnostics.CodeAnalysis; namespace ConsoleApp { public class MyClass { private string _innerValue = string.Empty; [AllowNull] public string MyValue { get { return _innerValue; } set { _innerValue = value ?? string.Empty; } } }
دو ویژگی یاد شده را میتوان بر روی پارامترهای متدها، پارامترهایی از نوع in و ref، فیلدها، خواص و ایندکسرها اعمال کرد.
3) اضافه شدن یک سری ویژگی توکار جدید برای «پس» بررسی کار با نوعهای ارجاعی نال نپذیر
دو ویژگی جدید MaybeNull و NotNull کار پس بررسی نال پذیری را انجام میدهند:
public class MyArray { // Result is the default of T if no match is found [return: MaybeNull] public static T Find<T>(T[] array, Func<T, bool> match) { //... } // Never gives back a null when called public static void Resize<T>([NotNull] ref T[]? array, int newSize) { //... } }
در متد Resize، پارامتر array، میتواند نال دریافت کند، چون نالپذیر تعریف شدهاست؛ اما چون به ویژگی NotNull مزین است، حاصل تغییرات بر روی آن (خروجی از متد، از طریق پارامتری از نوع ref) نمیتواند نال باشد.
دو ویژگی یاد شده را میتوان بر روی خروجی متدها، پارامترهایی از نوع out و ref، فیلدها، خواص و ایندکسرها اعمال کرد.
4) اضافه شدن یک سری ویژگی توکار جدید برای «پس» بررسی «شرطی» کار با نوعهای ارجاعی نال نپذیر
در مثالهای زیر کاربردهای دو ویژگی شرطی جدید NotNullWhen و MaybeNullWhen را مشاهده میکنید:
public class MyString { // True when 'value' is null public static bool IsNullOrEmpty([NotNullWhen(false)] string? value) { //... } }
public class MyVersion { // If it parses successfully, the Version will not be null. public static bool TryParse(string? input, [NotNullWhen(true)] out Version? version) { //... } }
public class MyQueue<T> { // 'result' could be null if we couldn't Dequeue it. public bool TryDequeue([MaybeNullWhen(false)] out T result) { //... } }
5) اضافه شدن یک سری ویژگی توکار جدید برای شرط گذاشتن بین ورودی و خروجی، در حین کار با نوعهای ارجاعی نال نپذیر
در متد زیر، هم خروجی و هم ورودی آن میتوانند نال باشند. اما میخواهیم اگر path نال نباشد، اطمینان حاصل کنیم که استفاده کننده میداند، خروجی این متد، حتما نال نخواهد بود:
class MyPath { [return: NotNullIfNotNull("path")] public static string? GetFileName(string? path) { //... } }
6) اضافه شدن یک سری ویژگی توکار جدید برای بررسی سیلان برنامه، در حین کار با نوعهای ارجاعی نال نپذیر
در اینجا نحوهی استفاده از دو ویژگی جدید DoesNotReturn و DoesNotReturnIf را مشاهده میکنید:
internal static class ThrowHelper { [DoesNotReturn] public static void ThrowArgumentNullException(ExceptionArgument arg) { //... } }
public static class MyAssertionLibrary { public static void MyAssert([DoesNotReturnIf(false)] bool condition) { //... } }
فریم ورک Identity در سال 2013 معرفی شد، که دنباله سیستم ASP.NET Membership بود. سیستم قبلی گرچه طی سالیان استفاده میشد اما مشکلات زیادی هم بهمراه داشت. بعلاوه با توسعه دنیای وب و نرم افزار، قابلیتهای مدرنی مورد نیاز بودند که باید پشتیبانی میشدند. فریم ورک Identity در ابتدا سیستم ساده و کارآمدی برای مدیریت کاربران بوجود آورد و مشکلات پیشین را تا حد زیادی برطرف نمود. بعنوان مثال فریم ورک جدید مبتنی بر EF Code-first است، که سفارشی کردن سیستم عضویت را بسیار آسان میکند و به شما کنترل کامل میدهد. یا مثلا احراز هویت مبتنی بر پروتوکل OAuth پشتیبانی میشود که به شما اجازه استفاده از فراهم کنندگان خارجی مانند گوگل، فیسبوک و غیره را میدهد.
نسخه جدید این فریم ورک ویژگیهای زیر را معرفی میکند (بعلاوه مواردی دیگر):
- مدل حسابهای کاربری توسعه داده شده. مثلا آدرس ایمیل و اطلاعات تماس را هم در بر میگیرد
- احراز هویت دو مرحله ای (Two-Factor Authentication) توسط اطلاع رسانی ایمیلی یا پیامکی. مشابه سیستمی که گوگل، مایکروسافت و دیگران استفاده میکنند
- تایید حسابهای کاربری توسط ایمیل (Account Confirmation)
- مدیریت کاربران و نقشها (Administration of Users & Roles)
- قفل کردن حسابهای کاربری در پاسخ به Invalid log-in attempts
- تامین کننده شناسه امنیتی (Security Token Provider) برای بازتولید شناسهها در پاسخ به تغییرات تنظیمات امنیتی (مثلا هنگام تغییر کلمه عبور)
- بهبود پشتیبانی از Social log-ins
- یکپارچه سازی ساده با Claims-based Authorization
Identity 2.0 تغییرات چشم گیری نسبت به نسخه قبلی بهوجود آورده است. به نسبت ویژگیهای جدید، پیچیدگیهایی نیز معرفی شدهاند. اگر به تازگی (مانند خودم) با نسخه 1 این فریم ورک آشنا شده و کار کرده اید، آماده شوید! گرچه لازم نیست از صفر شروع کنید، اما چیزهای بسیاری برای آموختن وجود دارد.
در این مقاله نگاهی اجمالی به نسخهی جدید این فریم ورک خواهیم داشت. کامپوننتهای جدید و اصلی را خواهیم شناخت و خواهیم دید هر کدام چگونه در این فریم ورک کار میکنند. بررسی عمیق و جزئی این فریم ورک از حوصله این مقاله خارج است، بنابراین به این مقاله تنها بعنوان یک نقطه شروع برای آشنایی با این فریم ورک نگاه کنید.
اگر به دنبال اطلاعات بیشتر و بررسیهای عمیقتر هستید، لینک هایی در انتهای این مقاله نگاشت شده اند. همچنین طی هفتههای آینده چند مقاله تخصصیتر خواهم نوشت تا از دید پیاده سازی بیشتر با این فریم ورک آشنا شوید.
در این مقاله با مقدار قابل توجهی کد مواجه خواهید شد. لازم نیست تمام جزئیات آنها را بررسی کنید، تنها با ساختار کلی این فریم ورک آشنا شوید. کامپوننتها را بشناسید و بدانید که هر کدام در کجا قرار گرفته اند، چطور کار میکنند و اجزای کلی سیستم چگونه پیکربندی میشوند. گرچه، اگر به برنامه نویسی دات نت (#ASP.NET, C) تسلط دارید و با نسخه قبلی Identity هم کار کرده اید، درک کدهای جدید کار ساده ای خواهد بود.
Identity 2.0 با نسخه قبلی سازگار نیست
اپلیکیشن هایی که با نسخه 1.0 این فریم ورک ساخته شده اند نمیتوانند بسادگی به نسخه جدید مهاجرت کنند. قابلیت هایی جدیدی که پیاده سازی شده اند تغییرات چشمگیری در معماری این فریم ورک بوجود آورده اند، همچنین API مورد استفاده در اپلیکیشنها نیز دستخوش تغییراتی شده است. مهاجرت از نسخه 1.0 به 2.0 نیاز به نوشتن کدهای جدید و اعمال تغییرات متعددی دارد که از حوصله این مقاله خارج است. فعلا همین قدر بدانید که این مهاجرت نمیتواند بسادگی در قالب Plug-in and play صورت پذیرد!
شروع به کار : پروژه مثالها را از NuGet دریافت کنید
در حال حاظر (هنگام نوشتن این مقاله) قالب پروژه استانداردی برای اپلیکیشنهای ASP.NET MVC که ا ز Identity 2.0 استفاده کنند وجود ندارد. برای اینکه بتوانید از نسخه جدید این فریم ورک استفاده کنید، باید پروژه مثال را توسط NuGet دریافت کنید. ابتدا پروژه جدیدی از نوع ASP.NET Web Application بسازید و قالب Empty را در دیالوگ تنظیمات انتخاب کنید.
کنسول Package Manager را باز کنید و با اجرای فرمان زیر پروژه مثالها را دانلود کنید.
PM> Install-Package Microsoft.AspNet.Identity.Samples -Pre
پیکربندی Identity : دیگر به سادگی نسخه قبلی نیست
به نظر من یکی از مهمترین نقاط قوت فریم ورک Identity یکی از مهمترین نقاط ضعفش نیز بود. سادگی نسخه 1.0 این فریم ورک کار کردن با آن را بسیار آسان میکرد و به سادگی میتوانستید ساختار کلی و روند کارکردن کامپوننتهای آن را درک کنید. اما همین سادگی به معنای محدود بودن امکانات آن نیز بود. بعنوان مثال میتوان به تایید حسابهای کاربری یا پشتیبانی از احراز هویتهای دو مرحله ای اشاره کرد.
برای شروع نگاهی اجمالی به پیکربندی این فریم ورک و اجرای اولیه اپلیکیشن خواهیم داشت. سپس تغییرات را با نسخه 1.0 مقایسه میکنیم.
در هر دو نسخه، فایلی بنام Startup.cs در مسیر ریشه پروژه خواهید یافت. در این فایل کلاس واحدی بنام Startup تعریف شده است که متد ()ConfigureAuth را فراخوانی میکند. چیزی که در این فایل مشاهده نمیکنیم، خود متد ConfigureAuth است. این بدین دلیل است که مابقی کد کلاس Startup در یک کلاس پاره ای (Partial) تعریف شده که در پوشه App_Start قرار دارد. نام فایل مورد نظر Startup.Auth.cs است که اگر آن را باز کنید تعاریف یک کلاس پاره ای بهمراه متد ()ConfigureAuth را خواهید یافت. در یک پروژه که از نسخه Identity 1.0 استفاده میکند، کد متد ()ConfigureAuth مطابق لیست زیر است.
public partial class Startup { public void ConfigureAuth(IAppBuilder app) { // Enable the application to use a cookie to // store information for the signed in user app.UseCookieAuthentication(new CookieAuthenticationOptions { AuthenticationType = DefaultAuthenticationTypes.ApplicationCookie, LoginPath = new PathString("/Account/Login") }); // Use a cookie to temporarily store information about a // user logging in with a third party login provider app.UseExternalSignInCookie(DefaultAuthenticationTypes.ExternalCookie); // Uncomment the following lines to enable logging // in with third party login providers //app.UseMicrosoftAccountAuthentication( // clientId: "", // clientSecret: ""); //app.UseTwitterAuthentication( // consumerKey: "", // consumerSecret: ""); //app.UseFacebookAuthentication( // appId: "", // appSecret: ""); //app.UseGoogleAuthentication(); } }
public partial class Startup { public void ConfigureAuth(IAppBuilder app) { // Configure the db context, user manager and role // manager to use a single instance per request app.CreatePerOwinContext(ApplicationDbContext.Create); app.CreatePerOwinContext<ApplicationUserManager>(ApplicationUserManager.Create); app.CreatePerOwinContext<ApplicationRoleManager>(ApplicationRoleManager.Create); // Enable the application to use a cookie to store information for the // signed in user and to use a cookie to temporarily store information // about a user logging in with a third party login provider // Configure the sign in cookie app.UseCookieAuthentication(new CookieAuthenticationOptions { AuthenticationType = DefaultAuthenticationTypes.ApplicationCookie, LoginPath = new PathString("/Account/Login"), Provider = new CookieAuthenticationProvider { // Enables the application to validate the security stamp when the user // logs in. This is a security feature which is used when you // change a password or add an external login to your account. OnValidateIdentity = SecurityStampValidator .OnValidateIdentity<ApplicationUserManager, ApplicationUser>( validateInterval: TimeSpan.FromMinutes(30), regenerateIdentity: (manager, user) => user.GenerateUserIdentityAsync(manager)) } }); app.UseExternalSignInCookie(DefaultAuthenticationTypes.ExternalCookie); // Enables the application to temporarily store user information when // they are verifying the second factor in the two-factor authentication process. app.UseTwoFactorSignInCookie( DefaultAuthenticationTypes.TwoFactorCookie, TimeSpan.FromMinutes(5)); // Enables the application to remember the second login verification factor such // as phone or email. Once you check this option, your second step of // verification during the login process will be remembered on the device where // you logged in from. This is similar to the RememberMe option when you log in. app.UseTwoFactorRememberBrowserCookie( DefaultAuthenticationTypes.TwoFactorRememberBrowserCookie); // Uncomment the following lines to enable logging in // with third party login providers //app.UseMicrosoftAccountAuthentication( // clientId: "", // clientSecret: ""); //app.UseTwitterAuthentication( // consumerKey: "", // consumerSecret: ""); //app.UseFacebookAuthentication( // appId: "", // appSecret: ""); //app.UseGoogleAuthentication(); } }
مورد بعدی ای که جلب توجه میکند فراخوانیهای دیگری برای پیکربندی احراز هویت دو مرحلهای است. همچنین پیکربندیهای جدیدی برای کوکیها تعریف شده است که در نسخه قبلی وجود نداشتند.
تا اینجا پیکربندیهای اساسی برای اپلیکیشن شما انجام شده است و میتوانید از اپلیکیشن خود استفاده کنید. بکارگیری فراهم کنندگان خارجی در حال حاضر غیرفعال است و بررسی آنها نیز از حوصله این مقاله خارج است. این کلاس پیکربندیهای اساسی Identity را انجام میدهد. کامپوننتهای پیکربندی و کدهای کمکی دیگری نیز وجود دارند که در کلاس IdentityConfig.cs تعریف شده اند.
پیش از آنکه فایل IdentityConfig.cs را بررسی کنیم، بهتر است نگاهی به کلاس ApplicationUser بیاندازیم که در پوشه Models قرار گرفته است.
کلاس جدید ApplicationUser در Identity 2.0
اگر با نسخه 1.0 این فریم ورک اپلیکیشنی ساخته باشید، ممکن است متوجه شده باشید که کلاس پایه IdentityUser محدود و شاید ناکافی باشد. در نسخه قبلی، این فریم ورک پیاده سازی IdentityUser را تا حد امکان ساده نگاه داشته بود تا اطلاعات پروفایل کاربران را معرفی کند.
public class IdentityUser : IUser { public IdentityUser(); public IdentityUser(string userName); public virtual string Id { get; set; } public virtual string UserName { get; set; } public virtual ICollection<IdentityUserRole> Roles { get; } public virtual ICollection<IdentityUserClaim> Claims { get; } public virtual ICollection<IdentityUserLogin> Logins { get; } public virtual string PasswordHash { get; set; } public virtual string SecurityStamp { get; set; } }
اگر از نسخه Identity 1.0 استفاده کرده باشید و مطالعاتی هم در این زمینه داشته باشید، میدانید که توسعه کلاس کاربران بسیار ساده است. مثلا برای افزودن فیلد آدرس ایمیل و اطلاعات دیگر کافی بود کلاس ApplicationUser را ویرایش کنیم و از آنجا که این فریم ورک مبتنی بر EF Code-first است بروز رسانی دیتابیس و مابقی اپلیکیشن کار چندان مشکلی نخواهد بود.
با ظهور نسخه Identity 2.0 نیاز به برخی از این سفارشی سازیها از بین رفته است. گرچه هنوز هم میتوانید بسادگی مانند گذشته کلاس ApplicationUser را توسعه و گسترش دهید، تیم ASP.NET تغییراتی بوجود آورده اند تا نیازهای رایج توسعه دهندگان را پاسخگو باشد.
اگر به کد کلاسهای مربوطه دقت کنید خواهید دید که کلاس ApplicationUser همچنان از کلاس پایه IdentityUser ارث بری میکند، اما این کلاس پایه پیچیدهتر شده است. کلاس ApplicationUser در پوشه Models و در فایلی بنام IdentityModels.cs تعریف شده است. همانطور که میبینید تعاریف خود این کلاس بسیار ساده است.
public class ApplicationUser : IdentityUser { public async Task<ClaimsIdentity> GenerateUserIdentityAsync( UserManager<ApplicationUser> manager) { // Note the authenticationType must match the one // defined in CookieAuthenticationOptions.AuthenticationType var userIdentity = await manager.CreateIdentityAsync(this, DefaultAuthenticationTypes.ApplicationCookie); // Add custom user claims here return userIdentity; } }
public class IdentityUser<TKey, TLogin, TRole, TClaim> : IUser<TKey> where TLogin : Microsoft.AspNet.Identity.EntityFramework.IdentityUserLogin<TKey> where TRole : Microsoft.AspNet.Identity.EntityFramework.IdentityUserRole<TKey> where TClaim : Microsoft.AspNet.Identity.EntityFramework.IdentityUserClaim<TKey> { public IdentityUser(); // Used to record failures for the purposes of lockout public virtual int AccessFailedCount { get; set; } // Navigation property for user claims public virtual ICollection<TClaim> Claims { get; } // Email public virtual string Email { get; set; } // True if the email is confirmed, default is false public virtual bool EmailConfirmed { get; set; } // User ID (Primary Key) public virtual TKey Id { get; set; } // Is lockout enabled for this user public virtual bool LockoutEnabled { get; set; } // DateTime in UTC when lockout ends, any // time in the past is considered not locked out. public virtual DateTime? LockoutEndDateUtc { get; set; } // Navigation property for user logins public virtual ICollection<TLogin> Logins { get; } // The salted/hashed form of the user password public virtual string PasswordHash { get; set; } // PhoneNumber for the user public virtual string PhoneNumber { get; set; } // True if the phone number is confirmed, default is false public virtual bool PhoneNumberConfirmed { get; set; } // Navigation property for user roles public virtual ICollection<TRole> Roles { get; } // A random value that should change whenever a users // credentials have changed (password changed, login removed) public virtual string SecurityStamp { get; set; } // Is two factor enabled for the user public virtual bool TwoFactorEnabled { get; set; } // User name public virtual string UserName { get; set; } }
اما از همه چیز مهمتر امضا (Signature)ی خود کلاس است. این آرگومانهای جنریک چه هستند؟ به امضای این کلاس دقت کنید.
public class IdentityUser<TKey, TLogin, TRole, TClaim> : IUser<TKey> where TLogin : Microsoft.AspNet.Identity.EntityFramework.IdentityUserLogin<TKey> where TRole : Microsoft.AspNet.Identity.EntityFramework.IdentityUserRole<TKey> where TClaim : Microsoft.AspNet.Identity.EntityFramework.IdentityUserClaim<TKey>
public virtual TKey Id { get; set; }
public virtual ICollection<TRole> Roles { get; }
در نسخه Identity 1.0 کلاس IdentityUserRole بصورت زیر تعریف شده بود.
public class IdentityUserRole { public IdentityUserRole(); public virtual IdentityRole Role { get; set; } public virtual string RoleId { get; set; } public virtual IdentityUser User { get; set; } public virtual string UserId { get; set; } }
public class IdentityUserRole<TKey> { public IdentityUserRole(); public virtual TKey RoleId { get; set; } public virtual TKey UserId { get; set; } }
بررسی پیاده سازی جدید IdentityUser از حوصله این مقاله خارج است. فعلا همین قدر بدانید که گرچه تعاریف پایه کلاس کاربران پیچیدهتر شده است، اما انعطاف پذیری بسیار خوبی بدست آمده که شایان اهمیت فراوانی است.
از آنجا که کلاس ApplicationUser از IdentityUser ارث بری میکند، تمام خواص و تعاریف این کلاس پایه در ApplicationUser قابل دسترسی هستند.
کامپوننتهای پیکربندی Identity 2.0 و کدهای کمکی
گرچه متد ()ConfigAuth در کلاس Startup، محلی است که پیکربندی Identity در زمان اجرا صورت میپذیرد، اما در واقع کامپوننتهای موجود در فایل IdentityConfig.cs هستند که اکثر قابلیتهای Identity 2.0 را پیکربندی کرده و نحوه رفتار آنها در اپلیکیشن ما را کنترل میکنند.
اگر محتوای فایل IdentityConfig.cs را بررسی کنید خواهید دید که کلاسهای متعددی در این فایل تعریف شده اند. میتوان تک تک این کلاسها را به فایلهای مجزایی منتقل کرد، اما برای مثال جاری کدها را بهمین صورت رها کرده و نگاهی اجمالی به آنها خواهیم داشت. بهرحال در حال حاظر تمام این کلاسها در فضای نام ApplicationName.Models قرار دارند.
Application User Manager و Application Role Manager
اولین چیزی که در این فایل به آنها بر میخوریم دو کلاس ApplicationUserManager و ApplicationRoleManager هستند. آماده باشید، مقدار زیادی کد با انواع داده جنریک در پیش روست!
public class ApplicationUserManager : UserManager<ApplicationUser> { public ApplicationUserManager(IUserStore<ApplicationUser> store) : base(store) { } public static ApplicationUserManager Create( IdentityFactoryOptions<ApplicationUserManager> options, IOwinContext context) { var manager = new ApplicationUserManager( new UserStore<ApplicationUser>( context.Get<ApplicationDbContext>())); // Configure validation logic for usernames manager.UserValidator = new UserValidator<ApplicationUser>(manager) { AllowOnlyAlphanumericUserNames = false, RequireUniqueEmail = true }; // Configure validation logic for passwords manager.PasswordValidator = new PasswordValidator { RequiredLength = 6, RequireNonLetterOrDigit = true, RequireDigit = true, RequireLowercase = true, RequireUppercase = true, }; // Configure user lockout defaults manager.UserLockoutEnabledByDefault = true; manager.DefaultAccountLockoutTimeSpan = TimeSpan.FromMinutes(5); manager.MaxFailedAccessAttemptsBeforeLockout = 5; // Register two factor authentication providers. This application uses // Phone and Emails as a step of receiving a code for verifying // the user You can write your own provider and plug in here. manager.RegisterTwoFactorProvider("PhoneCode", new PhoneNumberTokenProvider<ApplicationUser> { MessageFormat = "Your security code is: {0}" }); manager.RegisterTwoFactorProvider("EmailCode", new EmailTokenProvider<ApplicationUser> { Subject = "SecurityCode", BodyFormat = "Your security code is {0}" }); manager.EmailService = new EmailService(); manager.SmsService = new SmsService(); var dataProtectionProvider = options.DataProtectionProvider; if (dataProtectionProvider != null) { manager.UserTokenProvider = new DataProtectorTokenProvider<ApplicationUser>( dataProtectionProvider.Create("ASP.NET Identity")); } return manager; } public virtual async Task<IdentityResult> AddUserToRolesAsync( string userId, IList<string> roles) { var userRoleStore = (IUserRoleStore<ApplicationUser, string>)Store; var user = await FindByIdAsync(userId).ConfigureAwait(false); if (user == null) { throw new InvalidOperationException("Invalid user Id"); } var userRoles = await userRoleStore .GetRolesAsync(user) .ConfigureAwait(false); // Add user to each role using UserRoleStore foreach (var role in roles.Where(role => !userRoles.Contains(role))) { await userRoleStore.AddToRoleAsync(user, role).ConfigureAwait(false); } // Call update once when all roles are added return await UpdateAsync(user).ConfigureAwait(false); } public virtual async Task<IdentityResult> RemoveUserFromRolesAsync( string userId, IList<string> roles) { var userRoleStore = (IUserRoleStore<ApplicationUser, string>) Store; var user = await FindByIdAsync(userId).ConfigureAwait(false); if (user == null) { throw new InvalidOperationException("Invalid user Id"); } var userRoles = await userRoleStore .GetRolesAsync(user) .ConfigureAwait(false); // Remove user to each role using UserRoleStore foreach (var role in roles.Where(userRoles.Contains)) { await userRoleStore .RemoveFromRoleAsync(user, role) .ConfigureAwait(false); } // Call update once when all roles are removed return await UpdateAsync(user).ConfigureAwait(false); } }
مورد حائز اهمیت بعدی در متد ()Create فراخوانی ()<context.Get<ApplicationDBContext است. بیاد بیاورید که پیشتر نگاهی به متد ()ConfigAuth داشتیم که چند فراخوانی CreatePerOwinContext داشت که توسط آنها Callback هایی را رجیستر میکردیم. فراخوانی متد ()<context.Get<ApplicationDBContext این Callbackها را صدا میزند، که در اینجا فراخوانی متد استاتیک ()ApplicationDbContext.Create خواهد بود. در ادامه بیشتر درباره این قسمت خواهید خواهند.
اگر دقت کنید میبینید که احراز هویت، تعیین سطوح دسترسی و تنظیمات مدیریتی و مقادیر پیش فرض آنها در متد ()Create انجام میشوند و سپس وهله ای از نوع خود کلاس ApplicationUserManager بازگشت داده میشود. همچنین سرویسهای احراز هویت دو مرحله ای نیز در همین مرحله پیکربندی میشوند. اکثر پیکربندیها و تنظیمات نیازی به توضیح ندارند و قابل درک هستند. اما احراز هویت دو مرحله ای نیاز به بررسی عمیقتری دارد. در ادامه به این قسمت خواهیم پرداخت. اما پیش از آن نگاهی به کلاس ApplicationRoleManager بیاندازیم.
public class ApplicationRoleManager : RoleManager<IdentityRole> { public ApplicationRoleManager(IRoleStore<IdentityRole,string> roleStore) : base(roleStore) { } public static ApplicationRoleManager Create( IdentityFactoryOptions<ApplicationRoleManager> options, IOwinContext context) { var manager = new ApplicationRoleManager( new RoleStore<IdentityRole>( context.Get<ApplicationDbContext>())); return manager; } }
سرویسهای ایمیل و پیامک برای احراز هویت دو مرحله ای و تایید حسابهای کاربری
دو کلاس دیگری که در فایل IdentityConfig.cs وجود دارند کلاسهای EmailService و SmsService هستند. بصورت پیش فرض این کلاسها تنها یک wrapper هستند که میتوانید با توسعه آنها سرویسهای مورد نیاز برای احراز هویت دو مرحله ای و تایید حسابهای کاربری را بسازید.
public class EmailService : IIdentityMessageService { public Task SendAsync(IdentityMessage message) { // Plug in your email service here to send an email. return Task.FromResult(0); } }
public class SmsService : IIdentityMessageService { public Task SendAsync(IdentityMessage message) { // Plug in your sms service here to send a text message. return Task.FromResult(0); } }
// Register two factor authentication providers. This application uses // Phone and Emails as a step of receiving a code for verifying // the user You can write your own provider and plug in here. manager.RegisterTwoFactorProvider("PhoneCode", new PhoneNumberTokenProvider<ApplicationUser> { MessageFormat = "Your security code is: {0}" }); manager.RegisterTwoFactorProvider("EmailCode", new EmailTokenProvider<ApplicationUser> { Subject = "SecurityCode", BodyFormat = "Your security code is {0}" }); manager.EmailService = new EmailService(); manager.SmsService = new SmsService();
کلاس کمکی SignIn
هنگام توسعه پروژه مثال Identity، تیم توسعه دهندگان کلاسی کمکی برای ما ساختهاند که فرامین عمومی احراز هویت کاربران و ورود آنها به اپلیکیشن را توسط یک API ساده فراهم میسازد. برای آشنایی با نحوه استفاده از این متدها میتوانیم به کنترلر AccountController در پوشه Controllers مراجعه کنیم. اما پیش از آن بگذارید نگاهی به خود کلاس SignInHelper داشته باشیم.
public class SignInHelper { public SignInHelper( ApplicationUserManager userManager, IAuthenticationManager authManager) { UserManager = userManager; AuthenticationManager = authManager; } public ApplicationUserManager UserManager { get; private set; } public IAuthenticationManager AuthenticationManager { get; private set; } public async Task SignInAsync( ApplicationUser user, bool isPersistent, bool rememberBrowser) { // Clear any partial cookies from external or two factor partial sign ins AuthenticationManager.SignOut( DefaultAuthenticationTypes.ExternalCookie, DefaultAuthenticationTypes.TwoFactorCookie); var userIdentity = await user.GenerateUserIdentityAsync(UserManager); if (rememberBrowser) { var rememberBrowserIdentity = AuthenticationManager.CreateTwoFactorRememberBrowserIdentity(user.Id); AuthenticationManager.SignIn( new AuthenticationProperties { IsPersistent = isPersistent }, userIdentity, rememberBrowserIdentity); } else { AuthenticationManager.SignIn( new AuthenticationProperties { IsPersistent = isPersistent }, userIdentity); } } public async Task<bool> SendTwoFactorCode(string provider) { var userId = await GetVerifiedUserIdAsync(); if (userId == null) { return false; } var token = await UserManager.GenerateTwoFactorTokenAsync(userId, provider); // See IdentityConfig.cs to plug in Email/SMS services to actually send the code await UserManager.NotifyTwoFactorTokenAsync(userId, provider, token); return true; } public async Task<string> GetVerifiedUserIdAsync() { var result = await AuthenticationManager.AuthenticateAsync( DefaultAuthenticationTypes.TwoFactorCookie); if (result != null && result.Identity != null && !String.IsNullOrEmpty(result.Identity.GetUserId())) { return result.Identity.GetUserId(); } return null; } public async Task<bool> HasBeenVerified() { return await GetVerifiedUserIdAsync() != null; } public async Task<SignInStatus> TwoFactorSignIn( string provider, string code, bool isPersistent, bool rememberBrowser) { var userId = await GetVerifiedUserIdAsync(); if (userId == null) { return SignInStatus.Failure; } var user = await UserManager.FindByIdAsync(userId); if (user == null) { return SignInStatus.Failure; } if (await UserManager.IsLockedOutAsync(user.Id)) { return SignInStatus.LockedOut; } if (await UserManager.VerifyTwoFactorTokenAsync(user.Id, provider, code)) { // When token is verified correctly, clear the access failed // count used for lockout await UserManager.ResetAccessFailedCountAsync(user.Id); await SignInAsync(user, isPersistent, rememberBrowser); return SignInStatus.Success; } // If the token is incorrect, record the failure which // also may cause the user to be locked out await UserManager.AccessFailedAsync(user.Id); return SignInStatus.Failure; } public async Task<SignInStatus> ExternalSignIn( ExternalLoginInfo loginInfo, bool isPersistent) { var user = await UserManager.FindAsync(loginInfo.Login); if (user == null) { return SignInStatus.Failure; } if (await UserManager.IsLockedOutAsync(user.Id)) { return SignInStatus.LockedOut; } return await SignInOrTwoFactor(user, isPersistent); } private async Task<SignInStatus> SignInOrTwoFactor( ApplicationUser user, bool isPersistent) { if (await UserManager.GetTwoFactorEnabledAsync(user.Id) && !await AuthenticationManager.TwoFactorBrowserRememberedAsync(user.Id)) { var identity = new ClaimsIdentity(DefaultAuthenticationTypes.TwoFactorCookie); identity.AddClaim(new Claim(ClaimTypes.NameIdentifier, user.Id)); AuthenticationManager.SignIn(identity); return SignInStatus.RequiresTwoFactorAuthentication; } await SignInAsync(user, isPersistent, false); return SignInStatus.Success; } public async Task<SignInStatus> PasswordSignIn( string userName, string password, bool isPersistent, bool shouldLockout) { var user = await UserManager.FindByNameAsync(userName); if (user == null) { return SignInStatus.Failure; } if (await UserManager.IsLockedOutAsync(user.Id)) { return SignInStatus.LockedOut; } if (await UserManager.CheckPasswordAsync(user, password)) { return await SignInOrTwoFactor(user, isPersistent); } if (shouldLockout) { // If lockout is requested, increment access failed // count which might lock out the user await UserManager.AccessFailedAsync(user.Id); if (await UserManager.IsLockedOutAsync(user.Id)) { return SignInStatus.LockedOut; } } return SignInStatus.Failure; } }
این متدها ویژگیهای جدیدی که در Identity 2.0 عرضه شده اند را در بر میگیرند. متد آشنایی بنام ()SignInAsync را میبینیم، و متدهای دیگری که مربوط به احراز هویت دو مرحله ای و external log-ins میشوند. اگر به متدها دقت کنید خواهید دید که برای ورود کاربران به اپلیکیشن کارهای بیشتری نسبت به نسخه پیشین انجام میشود.
بعنوان مثال متد Login در کنترلر AccountController را باز کنید تا نحوه مدیریت احراز هویت در Identity 2.0 را ببینید.
[HttpPost] [AllowAnonymous] [ValidateAntiForgeryToken] public async Task<ActionResult> Login(LoginViewModel model, string returnUrl) { if (!ModelState.IsValid) { return View(model); } // This doen't count login failures towards lockout only two factor authentication // To enable password failures to trigger lockout, change to shouldLockout: true var result = await SignInHelper.PasswordSignIn( model.Email, model.Password, model.RememberMe, shouldLockout: false); switch (result) { case SignInStatus.Success: return RedirectToLocal(returnUrl); case SignInStatus.LockedOut: return View("Lockout"); case SignInStatus.RequiresTwoFactorAuthentication: return RedirectToAction("SendCode", new { ReturnUrl = returnUrl }); case SignInStatus.Failure: default: ModelState.AddModelError("", "Invalid login attempt."); return View(model); } }
مقایسه Sign-in با نسخه Identity 1.0
در نسخه 1.0 این فریم ورک، ورود کاربران به اپلیکیشن مانند لیست زیر انجام میشد. اگر متد Login در کنترلر AccountController را باز کنید چنین قطعه کدی را میبینید.
[HttpPost] [AllowAnonymous] [ValidateAntiForgeryToken] public async Task<ActionResult> Login(LoginViewModel model, string returnUrl) { if (ModelState.IsValid) { var user = await UserManager.FindAsync(model.UserName, model.Password); if (user != null) { await SignInAsync(user, model.RememberMe); return RedirectToLocal(returnUrl); } else { ModelState.AddModelError("", "Invalid username or password."); } } // 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); }
ApplicationDbContext
اگر از نسخه پیشین Identity در اپلیکیشنهای ASP.NET MVC استفاده کرده باشید با کلاس ApplicationDbContext آشنا هستید. این کلاس پیاده سازی پیش فرض EF فریم ورک است، که اپلیکیشن شما توسط آن دادههای مربوط به Identity را ذخیره و بازیابی میکند.
در پروژه مثال ها، تیم Identity این کلاس را بطور متفاوتی نسبت به نسخه 1.0 پیکربندی کرده اند. اگر فایل IdentityModels.cs را باز کنید تعاریف کلاس ApplicationDbContext را مانند لیست زیر خواهید یافت.
public class ApplicationDbContext : IdentityDbContext<ApplicationUser> { public ApplicationDbContext() : base("DefaultConnection", throwIfV1Schema: false) { } static ApplicationDbContext() { // Set the database intializer which is run once during application start // This seeds the database with admin user credentials and admin role Database.SetInitializer<ApplicationDbContext>(new ApplicationDbInitializer()); } public static ApplicationDbContext Create() { return new ApplicationDbContext(); } }
public class ApplicationDbInitializer : DropCreateDatabaseIfModelChanges<ApplicationDbContext> { protected override void Seed(ApplicationDbContext context) { InitializeIdentityForEF(context); base.Seed(context); } public static void InitializeIdentityForEF(ApplicationDbContext db) { var userManager = HttpContext .Current.GetOwinContext() .GetUserManager<ApplicationUserManager>(); var roleManager = HttpContext.Current .GetOwinContext() .Get<ApplicationRoleManager>(); const string name = "admin@admin.com"; const string password = "Admin@123456"; const string roleName = "Admin"; //Create Role Admin if it does not exist var role = roleManager.FindByName(roleName); if (role == null) { role = new IdentityRole(roleName); var roleresult = roleManager.Create(role); } var user = userManager.FindByName(name); if (user == null) { user = new ApplicationUser { UserName = name, Email = name }; var result = userManager.Create(user, password); result = userManager.SetLockoutEnabled(user.Id, false); } // Add user admin to Role Admin if not already added var rolesForUser = userManager.GetRoles(user.Id); if (!rolesForUser.Contains(role.Name)) { var result = userManager.AddToRole(user.Id, role.Name); } } }
نکته حائز اهمیت دیگر متد ()InitializeIdentityForEF است. این متد کاری مشابه متد ()Seed انجام میدهد که هنگام استفاده از مهاجرتها (Migrations) از آن استفاده میکنیم. در این متد میتوانید رکوردهای اولیه ای را در دیتابیس ثبت کنید. همانطور که مشاهده میکنید در قطعه کد بالا نقشی مدیریتی بنام Admin ایجاد شده و کاربر جدیدی با اطلاعاتی پیش فرض ساخته میشود که در آخر به این نقش منتسب میگردد. با انجام این مراحل، پس از اجرای اولیه اپلیکیشن کاربری با سطح دسترسی مدیر در اختیار خواهیم داشت که برای تست اپلیکیشن بسیار مفید خواهد بود.
در این مقاله نگاهی اجمالی به Identity 2.0 در پروژههای ASP.NET MVC داشتیم. کامپوننتهای مختلف فریم ورک و نحوه پیکربندی آنها را بررسی کردیم و با تغییرات و قابلیتهای جدید به اختصار آشنا شدیم. در مقالات بعدی بررسی هایی عمیقتر خواهیم داشت و با نحوه استفاده و پیاده سازی قسمتهای مختلف این فریم ورک آشنا خواهیم شد.
مطالعه بیشتر
طراحی و پیاده سازی زیرساختی برای مدیریت خطاهای حاصل از Business Rule Validationها در ServiceLayer
- Exceptions for flow control: why not?
- Exception handling for flow control is EVIL!
- Replacing Throwing Exceptions with Notification in Validations
- نکات کار با استثناءها در دات نت
- Defensive Programming - بازگشت نتایج قابل پیش بینی توسط متدها
- تفاوت اعتبارسنجی ورودیها با اعتبارسنجی مرتبط با قواعد تجاری
- صدور Exception یا بازگشت Result به عنوان خروجی متد، برای رسیدگی به خطاها
- صدور استثناءها چگونه بر روی کارآیی برنامه تاثیر میگذارند؟
- Fail Fast principle
- نحوهی صحیح استفادهی از Exceptions در برنامههای NET.
- Functional C#: Handling failures, input errors
- بررسی تاثیر صدور استثناءها بر روی کارآیی برنامه
- Code review: User Controller and error handling
- Improving Managed Code Performance (Exception Management)
- پشت صحنهی استثناءها
- Domain Command Patterns - Validation
استفاده از Exception برای نمایش پیغام برای کاربر نهایی
با صدور یک استثناء و مدیریت سراسری آن در بالاترین (خارجی ترین) لایه و نمایش پیغام مرتبط با آن به کاربر نهایی، میتوان از آن به عنوان ابزاری برای ارسال هر نوع پیغامی به کاربر نهایی استفاده کرد. اگر قوانین تجاری با موفقیت برآورده نشدهاند یا لازم است به هر دلیلی یک پیغام مرتبط با یک اعتبارسنجی تجاری را برای کاربر نمایش دهید، این روش بسیار کارساز میباشد و با یکبار وقت گذاشتن برای توسعه زیرساخت برای این موضوع، به عنوان یک Cross Cutting Concern تحت عنوان Exception Management، آزادی عمل زیادی در ادامه توسعه سیستم خود خواهید داشت.
اگر مطالب پیش نیاز را مطالعه کنید، قطعا روش مطرح شده را انتخاب نخواهید کرد؛ به همین دلیل به دنبال راه حل صحیح برخورد با این سناریوها بودم که نتیجه آن را در ادامه خواهیم دید.
راه حل صحیح برای برخورد با این سناریوها بازگشت یک Result میباشد که در مطلب قبلی هم تحت عنوان OperationResult مطرح شد.
public class Result { private static readonly Result SuccessResult = new Result(true, null); protected Result(bool succeeded, string message) { if (succeeded) { if (message != null) throw new ArgumentException("There should be no error message for success.", nameof(message)); } else { if (message == null) throw new ArgumentNullException(nameof(message), "There must be error message for failure."); } Succeeded = succeeded; Error = message; } public bool Succeeded { get; } public string Error { get; } [DebuggerStepThrough] public static Result Success() { return SuccessResult; } [DebuggerStepThrough] public static Result Failed(string message) { return new Result(false, message); } [DebuggerStepThrough] public static Result<T> Failed<T>(string message) { return new Result<T>(default, false, message); } [DebuggerStepThrough] public static Result<T> Success<T>(T value) { return new Result<T>(value, true, string.Empty); } [DebuggerStepThrough] public static Result Combine(string seperator, params Result[] results) { var failedResults = results.Where(x => !x.Succeeded).ToList(); if (!failedResults.Any()) return Success(); var error = string.Join(seperator, failedResults.Select(x => x.Error).ToArray()); return Failed(error); } [DebuggerStepThrough] public static Result Combine(params Result[] results) { return Combine(", ", results); } [DebuggerStepThrough] public static Result Combine<T>(params Result<T>[] results) { return Combine(", ", results); } [DebuggerStepThrough] public static Result Combine<T>(string seperator, params Result<T>[] results) { var untyped = results.Select(result => (Result) result).ToArray(); return Combine(seperator, untyped); } public override string ToString() { return Succeeded ? "Succeeded" : $"Failed : {Error}"; } }
مشابه کلاس بالا، در فریمورک ASP.NET Identity کلاسی تحت عنوان IdentityResult برای همین منظور در نظر گرفته شدهاست.
پراپرتی Succeeded نشان دهنده موفقت آمیز بودن یا عدم موفقیت عملیات (به عنوان مثال یک متد ApplicationService) میباشد. پراپرتی Error دربرگیرنده پیغام خطایی میباشد که قبلا از طریق Message مربوط به یک استثناء صادر شده، در اختیار بالاترین لایه قرار میگرفت. با استفاده از متد Combine، امکان ترکیب چندین Result حاصل از عملیات مختلف را خواهید داشت. متدهای استاتیک Failed و Success هم برای درگیر نشدن برای وهله سازی از کلاس Result در نظر گرفته شدهاند.
متد GetForEdit مربوط به MeetingService را در نظر بگیرید. به عنوان مثال وظیفه این متد بازگشت یک MeetingEditModel میباشد؛ اما با توجه به یکسری قواعد تجاری، بهعنوان مثال «امکان ویرایش جلسهای که پابلیش نهایی شدهاست، وجود ندارد و ...» لازم است خروجی این متد نیز در صورت Fail شدن، دلیل آن را به مصرف کننده ارائه دهد. از این رو کلاس جنریک Result را به شکل زیر خواهیم داشت:
public class Result<T> : Result { private readonly T _value; protected internal Result(T value, bool succeeded, string error) : base(succeeded, error) { _value = value; } public T Value { get { if (!Succeeded) throw new InvalidOperationException("There is no value for failure."); return _value; } } }
public static class ResultExtensions { public static Result<TK> OnSuccess<T, TK>(this Result<T> result, Func<T, TK> func) { return !result.Succeeded ? Result.Failed<TK>(result.Error) : Result.Success(func(result.Value)); } public static Result<T> Ensure<T>(this Result<T> result, Func<T, bool> predicate, string message) { if (!result.Succeeded) return Result.Failed<T>(result.Error); return !predicate(result.Value) ? Result.Failed<T>(message) : Result.Success(result.Value); } public static Result<TK> Map<T, TK>(this Result<T> result, Func<T, TK> func) { return !result.Succeeded ? Result.Failed<TK>(result.Error) : Result.Success(func(result.Value)); } public static Result<T> OnSuccess<T>(this Result<T> result, Action<T> action) { if (result.Succeeded) action(result.Value); return result; } public static T OnBoth<T>(this Result result, Func<Result, T> func) { return func(result); } public static Result OnSuccess(this Result result, Action action) { if (result.Succeeded) action(); return result; } public static Result<T> OnSuccess<T>(this Result result, Func<T> func) { return !result.Succeeded ? Result.Failed<T>(result.Error) : Result.Success(func()); } public static Result<TK> OnSuccess<T, TK>(this Result<T> result, Func<T, Result<TK>> func) { return !result.Succeeded ? Result.Failed<TK>(result.Error) : func(result.Value); } public static Result<T> OnSuccess<T>(this Result result, Func<Result<T>> func) { return !result.Succeeded ? Result.Failed<T>(result.Error) : func(); } public static Result<TK> OnSuccess<T, TK>(this Result<T> result, Func<Result<TK>> func) { return !result.Succeeded ? Result.Failed<TK>(result.Error) : func(); } public static Result OnSuccess<T>(this Result<T> result, Func<T, Result> func) { return !result.Succeeded ? Result.Failed(result.Error) : func(result.Value); } public static Result OnSuccess(this Result result, Func<Result> func) { return !result.Succeeded ? result : func(); } public static Result Ensure(this Result result, Func<bool> predicate, string message) { if (!result.Succeeded) return Result.Failed(result.Error); return !predicate() ? Result.Failed(message) : Result.Success(); } public static Result<T> Map<T>(this Result result, Func<T> func) { return !result.Succeeded ? Result.Failed<T>(result.Error) : Result.Success(func()); } public static TK OnBoth<T, TK>(this Result<T> result, Func<Result<T>, TK> func) { return func(result); } public static Result<T> OnFailure<T>(this Result<T> result, Action action) { if (!result.Succeeded) action(); return result; } public static Result OnFailure(this Result result, Action action) { if (!result.Succeeded) action(); return result; } public static Result<T> OnFailure<T>(this Result<T> result, Action<string> action) { if (!result.Succeeded) action(result.Error); return result; } public static Result OnFailure(this Result result, Action<string> action) { if (!result.Succeeded) action(result.Error); return result; } }
[HttpPost, AjaxOnly, ValidateAntiForgeryToken, ValidateModelState] public virtual async Task<ActionResult> Create([Bind(Prefix = "Model")]MeetingCreateModel model) { var result = await _service.CreateAsync(model); return result.OnSuccess(() => { }) .OnFailure(() => { }) .OnBoth(r => r.Succeeded ? InformationNotification("Messages.Save.Success") : ErrorMessage(r.Error)); }
یا در حالتهای پیچیده تر:
var result = await _service.CreateAsync(new TenantAwareEntityCreateModel()); return Result.Combine(result, Result.Success(), Result.Failed("نتیجه یک متد دیگر به عنوان مثال")) .OnSuccess(() => { }) .OnFailure(() => { }) .OnBoth(r => r.Succeeded ? Json("OK") : Json(r.Error));
ترکیب با الگوی Maybe یا Option
public struct Maybe<T> : IEquatable<Maybe<T>> where T : class { private readonly T _value; private Maybe(T value) { _value = value; } public bool HasValue => _value != null; public T Value => _value ?? throw new InvalidOperationException(); public static Maybe<T> None => new Maybe<T>(); public static implicit operator Maybe<T>(T value) { return new Maybe<T>(value); } public static bool operator ==(Maybe<T> maybe, T value) { return maybe.HasValue && maybe.Value.Equals(value); } public static bool operator !=(Maybe<T> maybe, T value) { return !(maybe == value); } public static bool operator ==(Maybe<T> left, Maybe<T> right) { return left.Equals(right); } public static bool operator !=(Maybe<T> left, Maybe<T> right) { return !(left == right); } /// <inheritdoc /> /// <summary> /// Avoid boxing and Give type safety /// </summary> /// <param name="other"></param> /// <returns></returns> public bool Equals(Maybe<T> other) { if (!HasValue && !other.HasValue) return true; if (!HasValue || !other.HasValue) return false; return _value.Equals(other.Value); } /// <summary> /// Avoid reflection /// </summary> /// <param name="obj"></param> /// <returns></returns> public override bool Equals(object obj) { if (obj is T typed) { obj = new Maybe<T>(typed); } if (!(obj is Maybe<T> other)) return false; return Equals(other); } /// <summary> /// Good practice when overriding Equals method. /// If x.Equals(y) then we must have x.GetHashCode()==y.GetHashCode() /// </summary> /// <returns></returns> public override int GetHashCode() { return HasValue ? _value.GetHashCode() : 0; } public override string ToString() { return HasValue ? _value.ToString() : "NO VALUE"; } }
public static Result<T> ToResult<T>(this Maybe<T> maybe, string message) where T : class { return !maybe.HasValue ? Result.Failed<T>(message) : Result.Success(maybe.Value); }
Result<Customer> customerResult = _customerRepository.GetById(model.Id) .ToResult("Customer with such Id is not found: " + model.Id);
همچنین متدهای الحاقی زیر را نیز برای ساختار داده Maybe میتوان در نظر گرفت:
public static T GetValueOrDefault<T>(this Maybe<T> maybe, T defaultValue = default) where T : class { return maybe.GetValueOrDefault(x => x, defaultValue); } public static TK GetValueOrDefault<T, TK>(this Maybe<T> maybe, Func<T, TK> selector, TK defaultValue = default) where T : class { return maybe.HasValue ? selector(maybe.Value) : defaultValue; } public static Maybe<T> Where<T>(this Maybe<T> maybe, Func<T, bool> predicate) where T : class { if (!maybe.HasValue) return default(T); return predicate(maybe.Value) ? maybe : default(T); } public static Maybe<TK> Select<T, TK>(this Maybe<T> maybe, Func<T, TK> selector) where T : class where TK : class { return !maybe.HasValue ? default : selector(maybe.Value); } public static Maybe<TK> Select<T, TK>(this Maybe<T> maybe, Func<T, Maybe<TK>> selector) where T : class where TK : class { return !maybe.HasValue ? default(TK) : selector(maybe.Value); } public static void Execute<T>(this Maybe<T> maybe, Action<T> action) where T : class { if (!maybe.HasValue) return; action(maybe.Value); } }
- استفاده از الگوی Specification برای زمانیکه منطقی قرار است هم برای اعتبارسنجی درون حافظهای استفاده شود و همچنین برای اعمال فیلتر برای واکشی دادهها؛ در واقع دو Use-case استفاده از این الگو حداقل یکجا وجود داشته باشد. استفاده از این مورد برای Domain Validation در سناریوهای پیچیده بسیار پیشنهاد میشود.
- استفاده از Domain Eventها برای اعمال اعتبارسنجیهای مرتبط با قواعد تجاری تنها در شرایط inter-application communication و در شرایط inner-application communication به صورت صریح، اعتبارسنجیهای مرتبط با قواعد تجاری را در جریان اصلی برنامه پیاده سازی کنید.
نصب کتابخانهی FluentValidation در پروژه
فرض کنید پروژهی ما از سه پوشهی FluentValidationSample.Web، FluentValidationSample.Models و FluentValidationSample.Services تشکیل شدهاست که اولی یک پروژهی MVC است و دو مورد دیگر classlib هستند.
در پروژهی FluentValidationSample.Models، بستهی نیوگت کتابخانهی FluentValidation را به صورت زیر نصب میکنیم:
dotnet add package FluentValidation.AspNetCore
جایگزین کردن سیستم اعتبارسنجی مبتنی بر DataAnnotations با FluentValidation
اکنون فرض کنید در پروژهی Models، مدل ثبتنام زیر را اضافه کردهایم که از همان data annotations توکار و استاندارد ASP.NET Core برای اعتبارسنجی اطلاعات استفاده میکند:
using System.ComponentModel.DataAnnotations; namespace FluentValidationSample.Models { public class RegisterModel { [Required] [Display(Name = "User name")] public string UserName { get; set; } [Required] [StringLength(100, ErrorMessage = "The {0} must be at least {2} characters long.", MinimumLength = 6)] [DataType(DataType.Password)] [Display(Name = "Password")] public string Password { get; set; } [DataType(DataType.Password)] [Display(Name = "Confirm password")] [Compare("Password", ErrorMessage = "The password and confirmation password do not match.")] public string ConfirmPassword { get; set; } [DataType(DataType.EmailAddress)] [Display(Name = "Email")] [EmailAddress] public string Email { get; set; } [Range(18, 60)] [Display(Name = "Age")] public int Age { get; set; } } }
using FluentValidation; namespace FluentValidationSample.Models { public class RegisterModelValidator : AbstractValidator<RegisterModel> { public RegisterModelValidator() { RuleFor(x => x.UserName).NotNull(); RuleFor(x => x.Password).NotNull().Length(6, 100); RuleFor(x => x.ConfirmPassword).Equal(x => x.Password); RuleFor(x => x.Email).EmailAddress(); RuleFor(x => x.Age).InclusiveBetween(18, 60); } } }
در اینجا در ابتدا به ازای هر خاصیت کلاس مدل مدنظر، یک RuleFor تعریف میشود که با استفاده از static reflection، امکان تعریف strongly typed آنها وجود دارد. سپس ویژگی Required به متد NotNull تبدیل میشود و ویژگی StringLength توسط متد Length قابل تعریف خواهد بود و یا ویژگی Compare توسط متد Equal به صورت strongly typed به خاصیت دیگری متصل میشود.
پس از این تعاریف، میتوان ویژگیهای اعتبارسنجی اطلاعات را از مدل ثبت نام حذف کرد و تنها ویژگیهای خاص Viewهای MVC را در صورت نیاز باقی گذاشت:
using System.ComponentModel.DataAnnotations; namespace FluentValidationSample.Models { public class RegisterModel { [Display(Name = "User name")] public string UserName { get; set; } [DataType(DataType.Password)] [Display(Name = "Password")] public string Password { get; set; } [DataType(DataType.Password)] [Display(Name = "Confirm password")] public string ConfirmPassword { get; set; } [DataType(DataType.EmailAddress)] [Display(Name = "Email")] public string Email { get; set; } [Display(Name = "Age")] public int Age { get; set; } } }
تعریف پیامهای سفارشی اعتبارسنجی
روش تعریف پیامهای سفارشی شکست اعتبارسنجی اطلاعات را توسط متد WithMessage در ادامه مشاهده میکنید:
using FluentValidation; namespace FluentValidationSample.Models { public class RegisterModelValidator : AbstractValidator<RegisterModel> { public RegisterModelValidator() { RuleFor(x => x.UserName) .NotNull() .WithMessage("Your first name is required.") .MaximumLength(20) .WithMessage("Your first name is too long!") .MinimumLength(3) .WithMessage(registerModel => $"Your first name `{registerModel.UserName}` is too short!"); RuleFor(x => x.Password) .NotNull() .WithMessage("Your password is required.") .Length(6, 100); RuleFor(x => x.ConfirmPassword) .NotNull() .WithMessage("Your confirmation password is required.") .Equal(x => x.Password) .WithMessage("The password and confirmation password do not match."); RuleFor(x => x.Email).EmailAddress(); RuleFor(x => x.Age).InclusiveBetween(18, 60); } } }
روش تعریف اعتبارسنجیهای سفارشی خواص مدل
فرض کنید میخواهیم یک کلمهی عبور وارد شدهی معتبر، حتما از جمع حروف کوچک، بزرگ، اعداد و symbols تشکیل شده باشد. برای این منظور میتوان از متد Must استفاده کرد:
using System.Text.RegularExpressions; using FluentValidation; namespace FluentValidationSample.Models { public class RegisterModelValidator : AbstractValidator<RegisterModel> { public RegisterModelValidator() { RuleFor(x => x.Password) .NotNull() .WithMessage("Your password is required.") .Length(6, 100) .Must(password => hasValidPassword(password)); //... } private static bool hasValidPassword(string password) { var lowercase = new Regex("[a-z]+"); var uppercase = new Regex("[A-Z]+"); var digit = new Regex("(\\d)+"); var symbol = new Regex("(\\W)+"); return lowercase.IsMatch(password) && uppercase.IsMatch(password) && digit.IsMatch(password) && symbol.IsMatch(password); } } }
البته lambda expression نوشته شده را میتوان توسط method groups، به صورت زیر نیز خلاصه نوشت:
RuleFor(x => x.Password) .NotNull() .WithMessage("Your password is required.") .Length(6, 100) .Must(hasValidPassword);
اگر نیاز به استفادهی از متد hasValidPassword در کلاسهای دیگری نیز وجود دارد، میتوان اینگونه اعتبارسنجیهای سفارشی را به کلاسهای مجزایی نیز تبدیل کرد. برای مثال فرض کنید که میخواهیم ایمیل دریافت شده، فقط از یک دومین خاص قابل قبول باشد.
using System; using FluentValidation; using FluentValidation.Validators; namespace FluentValidationSample.Models { public class EmailFromDomainValidator : PropertyValidator { private readonly string _domain; public EmailFromDomainValidator(string domain) : base("Email address {PropertyValue} is not from domain {domain}") { _domain = domain; } protected override bool IsValid(PropertyValidatorContext context) { if (context.PropertyValue == null) return false; var split = context.PropertyValue.ToString().Split('@'); return split.Length == 2 && split[1].Equals(_domain, StringComparison.OrdinalIgnoreCase); } } }
PropertyValidatorContext امکان دسترسی به نام و مقدار خاصیت در حال اعتبارسنجی را میسر میکند. همچنین مقدار کل model جاری را نیز به صورت یک object در اختیار ما قرار میدهد.
اکنون برای استفادهی از آن میتوان از متد SetValidator استفاده کرد:
RuleFor(x => x.Email) .SetValidator(new EmailFromDomainValidator("gmail.com"));
public static class CustomValidatorExtensions { public static IRuleBuilderOptions<T, string> EmailAddressFromDomain<T>( this IRuleBuilder<T, string> ruleBuilder, string domain) { return ruleBuilder.SetValidator(new EmailFromDomainValidator(domain)); } }
RuleFor(x => x.Email).EmailAddressFromDomain("gmail.com");
فرض کنید به RegisterModel این قسمت، دو خاصیت آدرس و شماره تلفنها نیز اضافه شدهاست که یکی به شیء آدرس و دیگری به مجموعهای از آدرسها اشاره میکند:
public class RegisterModel { // ... public Address Address { get; set; } public ICollection<Phone> Phones { get; set; } } public class Phone { public string Number { get; set; } public string Description { get; set; } } public class Address { public string Location { get; set; } public string PostalCode { get; set; } }
public class PhoneValidator : AbstractValidator<Phone> { public PhoneValidator() { RuleFor(x => x.Number).NotNull(); } } public class AddressValidator : AbstractValidator<Address> { public AddressValidator() { RuleFor(x => x.PostalCode).NotNull(); RuleFor(x => x.Location).NotNull(); } }
public class RegisterModelValidator : AbstractValidator<RegisterModel> { public RegisterModelValidator() { // ... RuleFor(x => x.Address).SetValidator(new AddressValidator()); RuleForEach(x => x.Phones).SetValidator(new PhoneValidator()); }
در قسمت بعد، روشهای مختلف استفادهی از قواعد اعتبارسنجی تعریف شده را در یک برنامهی ASP.NET Core بررسی میکنیم.
برای مطالعهی بیشتر
- «FluentValidation #1»
اگر برنامههای ASP.NET Core را اجرا کرده باشید، عموما در ابتدای آن یک پیام محافظت نشده بودن کلیدهای سیستم DataProtection را لاگ میکند. برای رفع این مشکل میتوان این مراحل را طی کرد:
الف) نیاز به یک مجوز SSL داریم که دارای private key هم باشد.
برای این منظور سه دستور زیر را صادر کنید تا یک فایل pfx مناسب سیستم DataProtection تولید شود:
"C:\Program Files\Git\usr\bin\openssl.exe" genrsa -out private.key 2048 "C:\Program Files\Git\usr\bin\openssl.exe" req -new -x509 -key private.key -out publickey.cer -days 1398 "C:\Program Files\Git\usr\bin\openssl.exe" pkcs12 -export -out idp.pfx -inkey private.key -in publickey.cer
ب) خواندن فایل pfx در برنامه
روش خواندن فایلهای pfx به صورت زیر است:
private static X509Certificate2 loadCertificateFromFile(string filePath, string password) { // NOTE: // You should check out the identity of your application pool and make sure // that the `Load user profile` option is turned on, otherwise the crypto susbsystem won't work. // For decryption the certificate must be in the certificate store. It's a limitation of how EncryptedXml works. using (var store = new X509Store(StoreName.My, StoreLocation.CurrentUser)) { store.Open(OpenFlags.ReadWrite); store.Add(new X509Certificate2(filePath, password, X509KeyStorageFlags.Exportable)); } return new X509Certificate2( filePath, password, keyStorageFlags: X509KeyStorageFlags.MachineKeySet | X509KeyStorageFlags.PersistKeySet | X509KeyStorageFlags.Exportable); }
ج) معرفی مجوز تولید شده به سیستم
دراینجا آخرین مرحله، ذکر متد ProtectKeysWithCertificate به همراه مجوزی است که تولید کردیم:
services .AddDataProtection() .SetDefaultKeyLifetime(...) .SetApplicationName(...) .ProtectKeysWithCertificate(loadCertificateFromFile("path ...", "123"));
ASP.NET MVC #8
ارائه یک رشته به صورت وهلهای از IHtmlString سبب خواهد شد تا زمانیکه از
<%: %>
این سورس Html.Raw است:
public IHtmlString Raw(string value) { return new HtmlString(value); } public IHtmlString Raw(object value) { return new HtmlString(value == null ? null : value.ToString()); }
namespace System.Web.Mvc { public sealed class MvcHtmlString : HtmlString { [SuppressMessage("Microsoft.Security", "CA2104:DoNotDeclareReadOnlyMutableReferenceTypes", Justification = "MvcHtmlString is immutable")] public static readonly MvcHtmlString Empty = Create(String.Empty); private readonly string _value; public MvcHtmlString(string value) : base(value ?? String.Empty) { _value = value ?? String.Empty; } public static MvcHtmlString Create(string value) { return new MvcHtmlString(value); } public static bool IsNullOrEmpty(MvcHtmlString value) { return (value == null || value._value.Length == 0); } } }
کاربرد MvcHtmlString عموما در بازگرداندن مقادیر از helper methods است؛ زمانیکه میدانید خروجی آن دارای تگهای html است. مثلا قرار است یک دکمه را نمایش دهد. به این ترتیب خروجی متد از encode شدن خودکار محافظت میشود.
در MVC، سیستم خروجی، رشتههایی از جنس IHtmlString را encode نمیکند. این بیشتر یک قرار داد است در اینجا.
امکان خروجی اکسل از گزارشات سیستم، یکی از بایدهای بیشتر سیستمهای اطلاعاتی میباشد؛ یکی از چالشهای اصلی در تولید این نوع خروجی، افزایش مصرف حافظه متناسب با افزایش حجم دیتا میباشد. از آنجاییکه بیشتر راهکارهای موجود از جمله ClosedXml یا Epplus کل ساختار را ابتدا تولید کرده و اصطلاحا خروجی مورد نظر را بافر میکنند، برای حجم بالای اطلاعات مناسب نخواهند بود. راهکار برای خروجی CSV به عنوان مثال خیلی سرراست میباشد و میتوان با چند خط کد، به نتیجه دلخواه از طریق مکانیزم Streaming رسید؛ ولی ساختار Excel به سادگی فرمت CSV نیست و برای مثال فرمت Excel Workbook با پسوند xlsx یک بسته Zip شدهای از فایلهای XML میباشد.
معرفی MiniExcel
MiniExcel یک کتابخانه سورس باز با هدف به حداقل رساندن مصرف حافظه در زمان پردازش فایلهای Excel در دات نت میباشد. در مقایسه با Aspose از منظر امکانات شاید حرفی برای گفتن نداشته باشد، ولی از جهت خواندن اطلاعات فایلهای Excel با قابلیت پشتیبانی از LINQ و Deferred Execution در کنار مصرف کم حافظه و جلوگیری از مشکل OOM خیلی خوب عمل میکند. در تصویر زیر مشخص است که برای عمده عملیات پیادهسازی شده، از استریمها بهره برده شده است.
همچنین در زیر مقایسهای روی خروجی ۱ میلیون رکورد با تعداد ۱۰ ستون در هر ردیف انجام شدهاست که قابل توجه میباشد:
Logic : create a total of 10,000,000 "HelloWorld" excel
LibraryMethodMax Memory UsageMean | |||
MiniExcel | 'MiniExcel Create Xlsx' | 15 MB | 11.53181 sec |
Epplus | 'Epplus Create Xlsx' | 1,204 MB | 22.50971 sec |
OpenXmlSdk | 'OpenXmlSdk Create Xlsx' | 2,621 MB | 42.47399 sec |
ClosedXml | 'ClosedXml Create Xlsx' | 7,141 MB | 140.93992 sec |
به شدت API خوش دستی برای استفاده دارد و شاید مطالعه سورس کد آن از جهت طراحی نیز درس آموزی داشته باشد. در ادامه چند مثال از مستندات آن را میتوانید ملاحظه کنید:
var path = Path.Combine(Path.GetTempPath(), $"{Guid.NewGuid()}.xlsx"); MiniExcel.SaveAs(path, new[] { new { Column1 = "MiniExcel", Column2 = 1 }, new { Column1 = "Github", Column2 = 2} });
// DataReader export multiple sheets (recommand by Dapper ExecuteReader) using (var cnn = Connection) { cnn.Open(); var sheets = new Dictionary<string,object>(); sheets.Add("sheet1", cnn.ExecuteReader("select 1 id")); sheets.Add("sheet2", cnn.ExecuteReader("select 2 id")); MiniExcel.SaveAs("Demo.xlsx", sheets); }
طراحی یک ActionResult سفارشی برای استفاده از MiniExcel
برای این منظور نیاز است تا Stream مربوط به Response درخواست جاری را در اختیار این کتابخانه قرار دهیم و از سمت دیگر دیتای مورد نیاز را به نحوی که بافر نشود و از طریق مکانیزم Streaming در EF (استفاده از Deferred Execution و Enumerableها) مهیا کنیم. برای امکان تعویض پذیری (این سناریو در پروژه واقعی و باتوجه به جهت وابستگیها میتواند ضروری باشد) از دو واسط زیر استفاده خواهیم کرد:
public interface IExcelDocumentFactory { ILargeExcelDocument CreateLargeDocument(IEnumerable<ExcelColumn> headers, Stream stream); } public interface ILargeExcelDocument : IAsyncDisposable, IDisposable { Task Write<T>( PaginatedEnumerable<T> items, int count, int sizeLimit, CancellationToken cancellationToken = default) where T : notnull; }
متد CreateLargeDocument یک وهله از ILargeExcelDocument را در اختیار مصرف کننده قرار میدهد که قابلیت نوشتن روی آن از طریق متد Write را خواهد داشت. روش واکشی دیتا از طریق Delegate تعریف شده با نام PaginatedEnumerable به مصرف کننده محول شدهاست که در ادامه امضای آن را میتوانید مشاهده کنید:
public delegate IEnumerable<T> PaginatedEnumerable<out T>(int page, int pageSize);
در ادامه پیادهسازی واسط ILargeExcelDocument برای MiniExcel به شکل زیر خواهد بود:
internal sealed class MiniExcelDocument(Stream stream, IEnumerable<ExcelColumn> columns) : ILargeExcelDocument { private const int SheetLimit = 1_048_576; private bool _disposedValue; public async Task Write<T>( PaginatedEnumerable<T> items, int count, int sizeLimit, CancellationToken cancellationToken = default) where T : notnull { ThrowIfDisposed(); // TODO: apply sizeLimit var properties = FastReflection.Instance.GetProperties(typeof(T)) .ToDictionary(p => p.Name, StringComparer.OrdinalIgnoreCase); var sheets = new Dictionary<string, object>(); var index = 1; while (count > 0) { cancellationToken.ThrowIfCancellationRequested(); IEnumerable<Dictionary<string, object>> reader = items(index, SheetLimit) .Select(item => { cancellationToken.ThrowIfCancellationRequested(); return columns.ToDictionary(h => h.Title, h => ValueOf(item, h.Name, properties)); }); sheets.Add($"sheet_{index}", reader); count -= SheetLimit; index++; } // This part is forward-only, and we are pretty sure that streaming will happen without buffering. await stream.SaveAsAsync(sheets, cancellationToken: cancellationToken); } private void Dispose(bool disposing) { if (!_disposedValue) { if (disposing) { // TODO: dispose managed state (managed objects) } // TODO: free unmanaged resources (unmanaged objects) and override finalizer // TODO: set large fields to null _disposedValue = true; } } ~MiniExcelDocument() { Dispose(disposing: false); } public void Dispose() { // Do not change this code. Put cleanup code in 'Dispose(bool disposing)' method Dispose(disposing: true); GC.SuppressFinalize(this); } public async ValueTask DisposeAsync() { Dispose(); await ValueTask.CompletedTask; } private void ThrowIfDisposed() { if (!_disposedValue) return; throw new ObjectDisposedException(nameof(MiniExcelDocument)); } private static object ValueOf<T>(T record, string prop, IDictionary<string, FastPropertyInfo> properties) where T : notnull { var property = properties[prop] ?? throw new InvalidOperationException($"There is no property with given name [{prop}]"); return NormalizeValue(property.GetValue?.Invoke(record)); } private static object NormalizeValue(object? value) { if (value == null) return null!; return value switch { DateTime dateTime => dateTime.ToShortPersianDateTimeString(), TimeSpan time => time.ToString(@"hh\:mm\:ss"), DateOnly dateTime => dateTime.ToShortPersianDateString(false), TimeOnly time => time.ToString(@"hh\:mm\:ss"), bool boolean => boolean ? "بلی" : "خیر", IEnumerable<object> values => string.Join(',', values.Select(NormalizeValue).ToList()), Enum enumField => enumField.GetEnumStringValue(), _ => value }; } }
در بدنه متد Write باتوجه به تعداد کل رکوردها، یک کوئری برای هر شیت از طریق فراخوانی متد منتسب به پارامتر items اجرا خواهد شد؛ توجه کنید که اجرای این کوئری مشخصا به تعویق افتاده و تا زمان اولین MoveNext، اجرایی صورت نخواهد گرفت (مفهوم Deferred Execution). به این ترتیب باقی کارها از جمله فرمت کردن مقادیر در سمت برنامه و از طریق Linq To Object انجام خواهد شد. همچنین پیادهسازی Factory مرتبط با آن به شکل زیر خواهد بود:
internal sealed class ExcelDocumentFactory : IExcelDocumentFactory { public ILargeExcelDocument CreateLargeDocument(IEnumerable<ExcelColumn> columns, Stream stream) { return new MiniExcelDocument(stream, columns); } }
در ادامه ActionResult سفارشی برای گرفتن خروجی اکسل را به شکل زیر می توان پیادهسازی کرد:
public class ExcelExportResult<T>(PaginatedEnumerable<T> items, int count, ExportMetadata metadata) : ActionResult where T : notnull { private const string ContentType = "application/vnd.openxmlformats-officedocument.spreadsheetml.sheet"; private const string Extension = ".xlsx"; private const int SizeLimit = int.MaxValue; private readonly IReadOnlyList<FastPropertyInfo> _properties = FastReflection.Instance.GetProperties(typeof(T)); public override async Task ExecuteResultAsync(ActionContext context) { var sp = context.HttpContext.RequestServices; var factory = sp.GetRequiredService<IExcelDocumentFactory>(); var disposition = new ContentDispositionHeaderValue(DispositionTypeNames.Attachment); disposition.SetHttpFileName(MakeFilename()); context.HttpContext.Response.Headers[HeaderNames.ContentDisposition] = disposition.ToString(); context.HttpContext.Response.Headers.Append(HeaderNames.ContentType, ContentType); context.HttpContext.Response.StatusCode = StatusCodes.Status200OK; //TODO: deal with exception, because our global exception handling cannot take into account while the response is started. await using var bodyStream = context.HttpContext.Response.BodyWriter.AsStream(); await context.HttpContext.Response.StartAsync(context.HttpContext.RequestAborted); await using (var document = factory.CreateLargeDocument(MakeColumns(), bodyStream)) { await document.Write(items, count, SizeLimit, context.HttpContext.RequestAborted); } await context.HttpContext.Response.CompleteAsync(); } private string MakeFilename() { return $"{metadata.Title} - {DateTime.UtcNow.ToEpochSeconds()}{Extension}"; } private IEnumerable<ExcelColumn> MakeColumns() { var types = _properties.ToDictionary(p => p.Name, p => p.PropertyType, StringComparer.OrdinalIgnoreCase); return metadata.Fields.Select(f => { var type = types[f.Name]; type = Nullable.GetUnderlyingType(type) ?? type; if (type.IsEnum || type == typeof(DateOnly) || type == typeof(TimeOnly) || type == typeof(bool) || type == typeof(TimeSpan) || type == typeof(DateTime)) { type = typeof(string); } return new ExcelColumn(f.Name, f.Title, type); }); } }
در اینجا از طریق ExportMetadata که از سمت کاربر تعیین میشود، مشخص خواهد شد که کدام فیلدها در فایل نهایی حضور داشته باشند. در بدنه متد ExecuteResultAsync یکسری هدر مرتبط با کار با فایلها تنظیم شدهاست و سپس از طریق BodyWriter و متد AsStream به استریم مورد نظر دست یافته و در اختیار متد Write مربوط به document ایجاد شده، قرار دادهایم. یک نمونه استفاده از آن برای موجودیت فرضی مشتری می تواند به شکل زیر باشد:
[ApiController, Route("api/customers")] public class CustomersController(IDbContext dbContext) : ControllerBase { [HttpGet("export")] public async Task<ActionResult> ExportCustomers([FromQuery] ExportMetadata metadata, CancellationToken cancellationToken) { var count = await dbContext.Set<Customer>().CountAsync(cancellationToken); return this.Export( (page, pageSize) => dbContext.Set<Customer>() .OrderBy(c => c.Id) .Skip((page - 1) * pageSize) .Take(pageSize) .AsNoTracking() .AsEnumerable(), // Enable streaming instead of buffering through deferred execution count, metadata); } }
در اینجا از طریق Extension Method مهیا شده روش کوئری کردن برای هر شیت را مشخص کردهایم؛ نکته مهم در ایجاد استفاده از متد AsEnumerable می باشد که در عمل یک Type Casting انجام می دهد که باقی متدهای استفاده شده روی خروجی، از طریق Linq To Object اعمال شود و همچنین نیاز به استفاده از ToList و یا موارد مشابه را نخواهیم داشت. نمونه درخواست GET برای این API می تواند به شکل زیر باشد:
http://localhost:5118/api/customers/export?Title=Test&Fields[0].Name=FirstName&Fields[0].Title=First name&Fields[1].Name=LastName&Fields[1].Title=Last name&Fields[2].Name=BirthDate&Fields[2].Title=BirthDate
سورس کد مثال قابل اجرا از طریق مخزن زیر قابل دسترس می باشد:
https://github.com/rabbal/large-excel-streaming
در این مثال در زمان آغاز برنامه، ۱۰ میلیون رکورد در جدول Customer ثبت خواهد شد که در ادامه می توان از آن خروجی Excel تهیه کرد.
نکته مهم: توجه داشته باشید که استفاده از این روش قابلیت از سرگیری مجدد برای دانلود را نخواهد داشت و شاید بهتر است این فرآیند را از طریق یک Job انجام داده و با استفاده از قابلیتهای Multipart Upload مربوط به یک BlobStroage مانند Minio، خروجی مورد نظر از قبل ذخیره کرده و لینک دانلودی را در اختیار کاربر قرار دهید.
در انتهای قسمت قبل، نحوهی ایجاد یک جدول جدید با فیلدی از نوع فایل استریم بررسی شد، حال اگر جدولی از پیش وجود داشت، نحوهی افزودن فیلد ویژه مورد نظر به آن، به صورت زیر است:
alter table tbl_files set(filestream_on ='default')
go
alter table tbl_files
add
[systemfile] varbinary(max) filestream null ,
FileId uniqueidentifier not null rowguidcol unique default (newid())
go
در ادامه جدول tblFiles قسمت قبل را در نظر بگیرید:
CREATE TABLE [tblFiles](
[FileId] [uniqueidentifier] ROWGUIDCOL NOT NULL,
[Title] [nvarchar](255) NOT NULL,
[SystemFile] [varbinary](max) FILESTREAM NULL,
UNIQUE NONCLUSTERED
(
[FileId] ASC
)WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY]
) ON [PRIMARY] FILESTREAM_ON [fsg1]
ALTER TABLE [dbo].[tblFiles] ADD DEFAULT (newid()) FOR [FileId]
GO
نحوهی افزودن رکوردی جدید به جدول tblFiles :
INSERT INTO [tblFiles]
(
[Title],
[SystemFile]
)
VALUES
(
'file-1',
CAST('data data data' AS VARBINARY(MAX))
)
اگر کنجکاو باشید که این فایل اکنون کجا ذخیره شده و نحوهی مدیریت آن توسط اس کیوال سرور به چه صورتی است، فقط کافی است به مسیری که هنگام افزودن گروه فایلها و فایل مربوطه در تنظیمات خواص دیتابیس در قسمت قبل مشخص کردیم، مراجعه کرد (شکل زیر).
بدیهی است افزودن یک رشته به این صورت کاربرد عملی ندارد و صرفا جهت یک مثال ارائه شد. در ادامه، نحوهی ثبت محتویات یک فایل را در فیلدی از نوع فایل استریم و سپس خواندن اطلاعات آنرا از طریق برنامه نویسی بررسی خواهیم کرد:
using System;
using System.IO;
using System.Data.SqlClient;
using System.Data;
namespace FileStreamTest
{
class CFS
{
/// <summary>
/// افزودن رکورد به جدول حاوی ستونی از نوع فایل استریم
/// </summary>
/// <param name="filePath">مسیر فایل</param>
/// <param name="title">عنوانی دلخواه</param>
public static void AddNewRecord(string filePath, string title)
{
//آیا فایل وجود دارد؟
if (!File.Exists(filePath))
throw new FileNotFoundException(
"لطفا مسیر فایل معتبری را مشخص نمائید", filePath);
//خواندن اطلاعات فایل در آرایهای از بایتها
byte[] buffer = File.ReadAllBytes(filePath);
using (SqlConnection objSqlCon = new SqlConnection())
{
//todo: کانکشن استرینگ باید از یک فایل کانفیگ خوانده شود
objSqlCon.ConnectionString =
"Data Source=(local);Initial Catalog=testdb2009;Integrated Security = true";
objSqlCon.Open();
//شروع یک تراکنش
using (SqlTransaction objSqlTran = objSqlCon.BeginTransaction())
{
//ساخت عبارت افزودن پارامتری
using (SqlCommand objSqlCmd = new SqlCommand(
"INSERT INTO [tblFiles]([Title],[SystemFile]) VALUES(@title , @file)",
objSqlCon, objSqlTran))
{
objSqlCmd.CommandType = CommandType.Text;
//تعریف وضعیت پارامترها و مقدار دهی آنها
objSqlCmd.Parameters.AddWithValue("@title", title);
objSqlCmd.Parameters.AddWithValue("@file", buffer);
//اجرای فرامین
objSqlCmd.ExecuteNonQuery();
}
//پایان تراکنش
objSqlTran.Commit();
}
}
}
/// <summary>
/// دریافت اطلاعات فایل ذخیره شده به صورت آرایهای از بایتها
/// </summary>
/// <param name="fileId">کلید مورد استفاده</param>
/// <returns></returns>
public static byte[] GetDataFromDb(string fileId)
{
byte[] data = null;
using (SqlConnection objConn = new SqlConnection())
{
//کوئری اس کیوال پارامتری جهت دریافت محتویات فایل
string cmdText = "SELECT SystemFile FROM tblFiles WHERE FileId=@id";
using (SqlCommand objCmd = new SqlCommand(cmdText, objConn))
{
//todo: کانکشن استرینگ باید از یک فایل کانفیگ خوانده شود
objConn.ConnectionString =
"Data Source=(local);Initial Catalog=testdb2009;Integrated Security = true";
objConn.Open();
//تنظیم کردن وضعیت و مقدار پارامتر تعریف شده در کوئری
objCmd.Parameters.AddWithValue("@id", fileId);
//اجرای فرامین و دریافت فایل
using (SqlDataReader objread = objCmd.ExecuteReader())
{
if (objread != null)
if (objread.Read())
{
if (objread["SystemFile"] != DBNull.Value)
data = (byte[])objread["SystemFile"];
}
}
}
}
return data;
}
}
}
مثالی در مورد روش استفاده از کلاس فوق :
using System.IO;
namespace FileStreamTest
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
CFS.AddNewRecord(@"C:\filest05.PNG", "test1");
//آی دی رکورد ذخیره شده در دیتابیس برای مثال
byte[] data = CFS.GetDataFromDb("BB848D45-382C-4D95-BF4E-52C3509407D4");
if (data != null)
{
File.WriteAllBytes(@"C:\tst.PNG", data);
}
}
}
}
در روش دیگری که در اکثر مقالات مرتبط مورد استفاده است، از شیء SqlFileStream کمک گرفته شده و نحوهی انجام آن نیز به صورت زیر میباشد.
در ابتدا دو رویه ذخیره شده زیر را ایجاد میکنیم:
CREATE PROCEDURE [AddFile](@Title NVARCHAR(255), @filepath VARCHAR(MAX) OUTPUT)
AS
BEGIN
SET NOCOUNT ON;
DECLARE @ID UNIQUEIDENTIFIER
SET @ID = NEWID()
INSERT INTO [tblFiles]
(
[FileId],
[title],
[SystemFile]
)
VALUES
(
@ID,
@Title,
CAST('' AS VARBINARY(MAX))
)
SELECT @filepath = SystemFile.PathName()
FROM tblFiles
WHERE FileId = @ID
END
GO
CREATE PROCEDURE [GetFilePath](@Id VARCHAR(50))
AS
BEGIN
SET NOCOUNT ON;
SELECT SystemFile.PathName()
FROM tblFiles
WHERE FileId = @ID
END
رویه ذخیره شده GetFilePath نیز تنها مسیر سیستمی فایل استریم ذخیره شده را بر میگرداند.
به این ترتیب کدهای برنامه به صورت زیر تغییر خواهند کرد:
using System.Data.SqlClient;
using System.Data;
using System.Data.SqlTypes;
using System.IO;
namespace FileStreamTest
{
class CFSqlFileStream
{
/// <summary>
/// افزودن رکورد به جدول حاوی ستونی از نوع فایل استریم
/// </summary>
/// <param name="filePath">مسیر فایل</param>
/// <param name="title">عنوانی دلخواه</param>
public static void AddNewRecord(string filePath, string title)
{
//آیا فایل وجود دارد؟
if (!File.Exists(filePath))
throw new FileNotFoundException(
"لطفا مسیر فایل معتبری را مشخص نمائید", filePath);
//خواندن اطلاعات فایل در آرایهای از بایتها
byte[] buffer = File.ReadAllBytes(filePath);
using (SqlConnection objSqlCon = new SqlConnection())
{
//todo: کانکشن استرینگ باید از یک فایل کانفیگ خوانده شود
objSqlCon.ConnectionString =
"Data Source=(local);Initial Catalog=testdb2009;Integrated Security = true";
objSqlCon.Open();
//شروع یک تراکنش
using (SqlTransaction objSqlTran = objSqlCon.BeginTransaction())
{
//استفاده از رویه ذخیره شده افزودن فایل
using (SqlCommand objSqlCmd = new SqlCommand(
"AddFile", objSqlCon, objSqlTran))
{
objSqlCmd.CommandType = CommandType.StoredProcedure;
//مشخص ساختن وضعیت و مقدار پارامتر عنوان
SqlParameter objSqlParam1 = new SqlParameter("@Title", SqlDbType.NVarChar, 255);
objSqlParam1.Value = title;
//مشخص ساختن پارامتر خروجی رویه ذخیره شده
SqlParameter objSqlParamOutput = new SqlParameter("@filepath", SqlDbType.VarChar, -1);
objSqlParamOutput.Direction = ParameterDirection.Output;
//افزودن پارامترها به شیء کامند
objSqlCmd.Parameters.Add(objSqlParam1);
objSqlCmd.Parameters.Add(objSqlParamOutput);
//اجرای رویه ذخیره شده
objSqlCmd.ExecuteNonQuery();
//و سپس دریافت خروجی آن
string Path = objSqlCmd.Parameters["@filepath"].Value.ToString();
//زمینه تراکنش فایل استریم موجود را دریافت کرده و از آن برای نوشتن محتویات فایل استفاده خواهیم کرد
//این مورد نیز یکی از تازههای اس کیوال سرور 2008 است
using (SqlCommand objCmd = new SqlCommand(
"SELECT GET_FILESTREAM_TRANSACTION_CONTEXT()", objSqlCon, objSqlTran))
{
byte[] objContext = (byte[])objCmd.ExecuteScalar();
using (SqlFileStream objSqlFileStream =
new SqlFileStream(Path, objContext, FileAccess.Write))
{
objSqlFileStream.Write(buffer, 0, buffer.Length);
}
}
}
objSqlTran.Commit();
}
}
}
/// <summary>
/// دریافت اطلاعات فایل ذخیره شده به صورت آرایهای از بایتها
/// </summary>
/// <param name="fileId">کلید مورد استفاده</param>
/// <returns></returns>
public static byte[] GetDataFromDb(string fileId)
{
byte[] buffer = null;
using (SqlConnection objSqlCon = new SqlConnection())
{
//todo: کانکشن استرینگ باید از یک فایل کانفیگ خوانده شود
objSqlCon.ConnectionString =
"Data Source=(local);Initial Catalog=testdb2009;Integrated Security = true";
objSqlCon.Open();
//شروع یک تراکنش
using (SqlTransaction objSqlTran = objSqlCon.BeginTransaction())
{
//استفاده از رویه ذخیره شده دریافت مسیر فایل
using (SqlCommand objSqlCmd =
new SqlCommand("GetFilePath", objSqlCon, objSqlTran))
{
objSqlCmd.CommandType = CommandType.StoredProcedure;
//مشخص ساختن پارامتر ورودی رویه ذخیره شده و مقدار دهی آن
SqlParameter objSqlParam1 = new SqlParameter("@ID", SqlDbType.VarChar, 50);
objSqlParam1.Value = fileId;
objSqlCmd.Parameters.Add(objSqlParam1);
//اجرای رویه ذخیره شده و دریافت مسیر سیستمی فایل استریم
string path = string.Empty;
using (SqlDataReader sdr = objSqlCmd.ExecuteReader())
{
sdr.Read();
path = sdr[0].ToString();
}
//زمینه تراکنش فایل استریم موجود را دریافت کرده و از آن برای خواندن محتویات فایل استفاده خواهیم کرد
//این مورد نیز یکی از تازههای اس کیوال سرور 2008 است
using (SqlCommand objCmd = new SqlCommand(
"SELECT GET_FILESTREAM_TRANSACTION_CONTEXT()", objSqlCon, objSqlTran))
{
byte[] objContext = (byte[])objCmd.ExecuteScalar();
using (SqlFileStream objSqlFileStream =
new SqlFileStream(path, objContext, FileAccess.Read))
{
buffer = new byte[(int)objSqlFileStream.Length];
objSqlFileStream.Read(buffer, 0, buffer.Length);
}
}
}
objSqlTran.Commit();
}
}
return buffer;
}
}
}
FILESTREAM Storage in SQL Server 2008