مطالب
ارسال ویدیو بصورت Async توسط Web Api
فریم ورک ASP.NET Web API صرفا برای ساخت سرویس‌های ساده‌ای که می‌شناسیم، نیست و در واقع مدل جدیدی برای برنامه نویسی HTTP است. کارهای بسیار زیادی را می‌توان توسط این فریم ورک انجام داد که در این مقاله به یکی از آنها می‌پردازم. فرض کنید می‌خواهیم یک فایل ویدیو را بصورت Asynchronous به کلاینت ارسال کنیم.

ابتدا پروژه جدیدی از نوع ASP.NET Web Application بسازید و قالب آن را MVC + Web API انتخاب کنید.


ابتدا به فایل WebApiConfig.cs در پوشه App_Start مراجعه کنید و مسیر پیش فرض را حذف کنید. برای مسیریابی سرویس‌ها از قابلیت جدید Attribute Routing استفاده خواهیم کرد. فایل مذکور باید مانند لیست زیر باشد.
public static class WebApiConfig
{
    public static void Register(HttpConfiguration config)
    {
        // Web API configuration and services

        // Web API routes
        config.MapHttpAttributeRoutes();
    }
}
حال در مسیر ریشه پروژه، پوشه جدیدی با نام Videos ایجاد کنید و یک فایل ویدیو نمونه بنام sample.mp4 در آن کپی کنید. دقت کنید که فرمت فایل ویدیو در مثال جاری mp4 در نظر گرفته شده اما به سادگی می‌توانید آن را تغییر دهید.
سپس در پوشه Models کلاس جدیدی بنام VideoStream ایجاد کنید. این کلاس مسئول نوشتن داده فایل‌های ویدیویی در OutputStream خواهد بود. کد کامل این کلاس را در لیست زیر مشاهده می‌کنید.
public class VideoStream
{
    private readonly string _filename;
    private long _contentLength;

    public long FileLength
    {
        get { return _contentLength; }
    }

    public VideoStream(string videoPath)
    {
        _filename = videoPath;
        using (var video = File.Open(_filename, FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.Read))
        {
            _contentLength = video.Length;
        }
    }

    public async void WriteToStream(Stream outputStream,
        HttpContent content, TransportContext context)
    {
        try
        {
            var buffer = new byte[65536];

            using (var video = File.Open(_filename, FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.Read))
            {
                var length = (int)video.Length;
                var bytesRead = 1;

                while (length > 0 && bytesRead > 0)
                {
                    bytesRead = video.Read(buffer, 0, Math.Min(length, buffer.Length));
                    await outputStream.WriteAsync(buffer, 0, bytesRead);
                    length -= bytesRead;
                }
            }
        }
        catch (HttpException)
        {
            return;
        }
        finally
        {
            outputStream.Close();
        }
    }
}

شرح کلاس VideoStream
این کلاس ابتدا دو فیلد خصوصی تعریف می‌کند. یکی filename_ که فقط-خواندنی است و نام فایل ویدیو درخواستی را نگهداری می‌کند. و دیگری contentLength_ که سایز فایل ویدیو درخواستی را نگهداری می‌کند.

یک خاصیت عمومی بنام FileLength نیز تعریف شده که مقدار خاصیت contentLength_ را بر می‌گرداند.

متد سازنده این کلاس پارامتری از نوع رشته بنام videoPath را می‌پذیرد که مسیر کامل فایل ویدیوی مورد نظر است. در این متد، متغیر‌های filename_ و contentLength_ مقدار دهی می‌شوند. نکته‌ی قابل توجه در این متد استفاده از پارامتر FileShare.Read است که باعث می‌شود فایل مورد نظر هنگام باز شدن قفل نشود و برای پروسه‌های دیگر قابل دسترسی باشد.

در آخر متد WriteToStream را داریم که مسئول نوشتن داده فایل‌ها به OutputStream است. اول از همه دقت کنید که این متد از کلمه کلیدی async استفاده می‌کند بنابراین بصورت asynchronous اجرا خواهد شد. در بدنه این متد متغیری بنام buffer داریم که یک آرایه بایت با سایز 64KB را تعریف می‌کند. به بیان دیگر اطلاعات فایل‌ها را در پکیج‌های 64 کیلوبایتی برای کلاینت ارسال خواهیم کرد. در ادامه فایل مورد نظر را باز می‌کنیم (مجددا با استفاده از FileShare.Read) و شروع به خواندن اطلاعات آن می‌کنیم. هر 64 کیلوبایت خوانده شده بصورت async در جریان خروجی نوشته می‌شود و تا هنگامی که به آخر فایل نرسیده ایم این روند ادامه پیدا می‌کند.
while (length > 0 && bytesRead > 0)
{
    bytesRead = video.Read(buffer, 0, Math.Min(length, buffer.Length));
    await outputStream.WriteAsync(buffer, 0, bytesRead);
    length -= bytesRead;
}
اگر دقت کنید تمام کد بدنه این متد در یک بلاک try/catch قرار گرفته است. در صورتی که با خطایی از نوع HttpException مواجه شویم (مثلا هنگام قطع شدن کاربر) عملیات متوقف می‌شود و در آخر نیز جریان خروجی (outputStream) بسته خواهد شد. نکته دیگری که باید بدان اشاره کرد این است که کاربر حتی پس از قطع شدن از سرور می‌تواند ویدیو را تا جایی که دریافت کرده مشاهده کند. مثلا ممکن است 10 پکیج از اطلاعات را دریافت کرده باشد و هنگام مشاهده پکیج دوم از سرور قطع شود. در این صورت امکان مشاهده ویدیو تا انتهای پکیج دهم وجود خواهد داشت.

حال که کلاس VideoStream را در اختیار داریم می‌توانیم پروژه را تکمیل کنیم. در پوشه کنترلر‌ها کلاسی بنام VideoControllerبسازید. کد کامل این کلاس را در لیست زیر مشاهده می‌کنید.
public class VideoController : ApiController
{
    [Route("api/video/{ext}/{fileName}")]
    public HttpResponseMessage Get(string ext, string fileName)
    {
        string videoPath = HostingEnvironment.MapPath(string.Format("~/Videos/{0}.{1}", fileName, ext));
        if (File.Exists(videoPath))
        {
            FileInfo fi = new FileInfo(videoPath);
            var video = new VideoStream(videoPath);

            var response = Request.CreateResponse();

            response.Content = new PushStreamContent((Action<Stream, HttpContent, TransportContext>)video.WriteToStream,
                new MediaTypeHeaderValue("video/" + ext));

            response.Content.Headers.Add("Content-Disposition", "attachment;filename=" + fi.Name.Replace(" ", ""));
            response.Content.Headers.Add("Content-Length", video.FileLength.ToString());

            return response;
        }
        else
        {
            return Request.CreateResponse(HttpStatusCode.NotFound);
        }
    }
}

شرح کلاس VideoController
همانطور که می‌بینید مسیر دستیابی به این کنترلر با استفاده از قابلیت Attribute Routing تعریف شده است.

[Route("api/video/{ext}/{fileName}")]
نمونه ای از یک درخواست که به این مسیر نگاشت می‌شود:
api/video/mp4/sample
بنابراین این مسیر فرمت و نام فایل مورد نظر را بدین شکل می‌پذیرد. در نمونه جاری ما فایل sample.mp4 را درخواست کرده ایم.
متد Get این کنترلر دو پارامتر با نام‌های ext و fileName را می‌پذیرد که همان فرمت و نام فایل هستند. سپس با استفاده از کلاس HostingEnvironment سعی می‌کنیم مسیر کامل فایل درخواست شده را بدست آوریم.
string videoPath = HostingEnvironment.MapPath(string.Format("~/Videos/{0}.{1}", fileName, ext));
استفاده از این کلاس با Server.MapPath تفاوتی نمی‌کند. در واقع خود Server.MapPath نهایتا همین کلاس HostingEnvironment را فراخوانی می‌کند. اما در کنترلر‌های Web Api به کلاس Server دسترسی نداریم. همانطور که مشاهده می‌کنید فایل مورد نظر در پوشه Videos جستجو می‌شود، که در ریشه سایت هم قرار دارد. در ادامه اگر فایل درخواست شده وجود داشت وهله جدیدی از کلاس VideoStream می‌سازیم و مسیر کامل فایل را به آن پاس می‌دهیم.
var video = new VideoStream(videoPath);
سپس آبجکت پاسخ را وهله سازی می‌کنیم و با استفاده از کلاس PushStreamContent اطلاعات را به کلاینت می‌فرستیم.
var response = Request.CreateResponse();

response.Content = new PushStreamContent((Action<Stream, HttpContent, TransportContext>)video.WriteToStream, new MediaTypeHeaderValue("video/" + ext));

کلاس PushStreamContent در فضای نام System.Net.Http وجود دارد. همانطور که می‌بینید امضای Action پاس داده شده، با امضای متد WriteToStream در کلاس VideoStream مطابقت دارد.

در آخر دو Header به پاسخ ارسالی اضافه می‌کنیم تا نوع داده ارسالی و سایز آن را مشخص کنیم.
response.Content.Headers.Add("Content-Disposition", "attachment;filename=" + fileName);
response.Content.Headers.Add("Content-Length", video.FileLength.ToString());
افزودن این دو مقدار مهم است. در صورتی که این Header‌‌ها را تعریف نکنید سایز فایل دریافتی و مدت زمان آن نامعلوم خواهد بود که تجربه کاربری خوبی بدست نمی‌دهد. نهایتا هم آبجکت پاسخ را به کلاینت ارسال می‌کنیم. در صورتی هم که فایل مورد نظر در پوشه Videos پیدا نشود پاسخ NotFound را بر می‌گردانیم.
if(File.Exists(videoPath))
{
    // removed for bravity
}
else
{
    return Request.CreateResponse(HttpStatusCode.NotFound);
}
خوب، برای تست این مکانیزم نیاز به یک کنترلر MVC و یک View داریم. در پوشه کنترلر‌ها کلاسی بنام HomeController ایجاد کنید که با لیست زیر مطابقت داشته باشد.
public class HomeController : Controller
{
    // GET: Home
    public ActionResult Index()
    {
        return View();
    }
}
نمای این متد را بسازید (با کلیک راست روی متد Index و انتخاب گزینه Add View) و کد آن را مطابق لیست زیر تکمیل کنید.
<div>
    <div>
        <video width="480" height="270" controls="controls" preload="auto">
            <source src="/api/video/mp4/sample" type="video/mp4" />
            Your browser does not support the video tag.
        </video>
    </div>
</div>
همانطور که مشاهده می‌کنید یک المنت ویدیو تعریف کرده ایم که خواص طول، عرض و غیره آن نیز مقدار دهی شده اند. زیر تگ source متنی درج شده که در صورت لزوم به کاربر نشان داده می‌شود. گرچه اکثر مرورگرهای مدرن از المنت ویدیو پشتیبانی می‌کنند. تگ سورس فایلی با مشخصات sample.mp4 را درخواست می‌کند و نوع آن را نیز video/mp4 مشخص کرده ایم.

اگر پروژه را اجرا کنید می‌بینید که ویدیو مورد نظر آماده پخش است. برای اینکه ببینید چطور داده‌های ویدیو در قالب پکیج‌های 64 کیلو بایتی دریافت می‌شوند از ابزار مرورگرتان استفاده کنید. مثلا در گوگل کروم F12 را بزنید و به قسمت Network بروید. صفحه را یکبار مجددا بارگذاری کنید تا ارتباطات شبکه مانیتور شود. اگر به المنت sample دقت کنید می‌بینید که با شروع پخش ویدیو پکیج‌های اطلاعات یکی پس از دیگری دریافت می‌شوند و اطلاعات ریز آن را می‌توانید مشاهده کنید.

پروژه نمونه به این مقاله ضمیمه شده است. قابلیت Package Restore فعال شده و برای صرفه جویی در حجم فایل، تمام پکیج‌ها و محتویات پوشه bin حذف شده اند. برای تست بیشتر می‌توانید فایل sample.mp4 را با فایلی حجیم‌تر جایگزین کنید تا نحوه دریافت اطلاعات را با روشی که در بالا بدان اشاره شد مشاهده کنید.

AsyncVideoStreaming.rar  
مطالب
الگوی شیء نال Null Object Pattern
این الگو شاید به نظر ساده برسد، ولی در بعضی موارد می‌تواند در سطوح بالاتر، کدهای تمیزتر و خلوت‌تری را در اختیار شما بگذارد. در مورد این الگو، در کتاب توسعه چابک عمو باب نیز آمده است. بسیاری ممکن است نسبت به این الگو جبهه بگیرند و بگویند که بررسی نال بودن یک شیء بهتر است و یا حتی رخ دادن خطای Null Pointer Exception در برنامه باعث می‌شود بتوانیم باگ‌ها را پیدا کنیم. در جواب باید گفت که این الگو قرار نیست در همه جا مورد استفاده قرار گیرد. در مثال زیر می‌توانید تا حدی به جایگاه استفاده از این الگو برسید. اینکه چگونه و در کجا از یک الگو استفاده کنید، به عهده برنامه نویس است.
کار این الگو در یک جمله این است که اگر متدی نتواند خروجی مناسبی را بدهد و به جای آن قرار باشد نال را برگشت دهد، به جای برگشت دادن نال، از یک شیء که هیچ رفتاری ندارد استفاده می‌کند و آن شیء را برمی‌گرداند تا در ادامه کد، بررسی نال بودن، یا خطای NPE رخ ندهد.

به عنوان مثال فرض کنید قرار است یک کاربر با نام کاربری Ali به سیستم وارد شود؛ در اینجا سه حالت وجود دارد:
  1. این کاربر یافت شده و اجازه دسترسی دارد.
  2. این کاربر یافت شده و اجازه دسترسی ندارد.
  3. این کاربر یافت نمی‌شود.

اگر در حالتیکه کاربر یافت نشود، بخواهیم نال برگردانیم، در ادامه‌ی کد باید بررسی نال بودن و یا گاها انتظار خطای NPE را داشته باشیم؛ یا اینکه در عوض از الگوی شیء نال بهره ببریم.

بدون استفاده از الگو
در این مثال ابتدا کلاس یوزر را می‌سازیم:
 public class User
    {
        public String Usernam { get; set; }
        public bool Authenticated { get; set; }
    }
در لایه سرویس هم خروجی را برمی‌گردانیم:
 public User GeUser(string uname)
        {
            if (uname == "Ali")
            {
                return new User()
                {
                    Usernam = "Ali",
                    Authenticated = true
                };
            }
            else if (uname == "Reza")
            {
                return new User()
                {
                    Usernam = "Reza",
                    Authenticated = false
                };
            }
            else
            {
                return null;
            }
        }
در این حالت کد بعدی شما باید اینگونه باشد:
 var userServices=new UserServices();
            var user = userServices.GeUser("Ali");
            if (user != null && user.Authenticated)
            {
                Console.WriteLine("You are Authorized");
            }
همانطور که می‌بینید یک خط کد شرطی به سیستم اضافه شد و در یک سیستم بزرگتر این بررسی‌ها بیشتر شده و حتی در بعضی نقاط ممکن است با یک عدم بررسی، وقوع خطای NPE را افزایش دهید. حالا همین مثال بالا را با همین الگو جلو می‌بریم.

استفاده از الگو

ابتدا یک کلاس جدید را با ارث بری از کلاس یوزر می‌سازیم:
public class NullUser:User
    {
        public NullUser()
        {
            Authenticated = false;
        }
    }
این کلاس همان شیء نالی است که قرار است به جای خود عبارت Null برگشت دهیم:
  public User GeUser(string uname)
        {
            if (uname == "Ali")
            {
                return new User()
                {
                    Usernam = "Ali",
                    Authenticated = true
                };
            }
            else if (uname == "Reza")
            {
                return new User()
                {
                    Usernam = "Reza",
                    Authenticated = false
                };
            }
                return new NullUser();
        }
بدین ترتیب در ادامه کد الزامی به بررسی نال نیست:
var userServices=new UserServices();
            var user = userServices.GeUser("xxx");
            if (user.Authenticated)
                Console.WriteLine("You are Authorized");

یک نکته اضافه تر اینکه، در صورتی که قصد دارید متدی را در کلاس پدر تحریف کنید، بهتر است یک اینترفیس یا کلاس انتزاعی را تعریف و هر دو کلاس را از آن ارث بری کنید که برای مثال بالا می‌شود اینترفیس IUser و  دو کلاس User و NullUser هم مشتقات آن.
مطالب
مهارت‌های تزریق وابستگی‌ها در برنامه‌های NET Core. - قسمت دهم - پیاده سازی الگوی Decorator
الگوی decorator، امکان محصور کردن یک شیء مفروض را با لایه‌ای بر فراز آن میسر می‌کند. برای مثال بجای اینکه در تمام متدهای سرویسی از try/catch استفاده کنیم، می‌توانیم این متدها را با یک ExceptionHandlingDecorator مزین کنیم و یا از این دست اعمال تکراری می‌توان به لاگ کردن ورودی و خروجی‌های یک متد و یا کش کردن اطلاعات آن‌ها نیز اشاره کرد. حتی عملیاتی مانند تشخیص خواص تغییر یافته‌ی یک شیء در Entity framework نیز به کمک همین مزین کننده‌ها که شیء اصلی در حال استفاده را با ایجاد لایه‌ای بر روی آن‌ها محصور می‌کنند، انجام می‌شود. به این عملیات Aspect oriented programming و یا AOP نیز می‌گویند؛ در اینجا واژه‌ی Aspect به اعمال مشترک و متداول موجود در برنامه اشاره می‌کند. در این مطلب قصد داریم نمونه‌ای از این تزئین کننده‌ها را به کمک سیستم تزریق وابستگی‌های NET Core. پیاده سازی کنیم.


پیاده سازی الگوی Decorator به کمک سیستم تزریق وابستگی‌های NET Core.

مثال زیر را در نظر بگیرید که در آن یک سرویس تعریف شده‌است و در این بین استثنائی رخ داده‌است.
    public interface ITaskService
    {
        void Run();
    }

    public class MyTaskService : ITaskService
    {
        public void Run()
        {
            throw new InvalidOperationException("An exception from the MyTaskService!");
        }
    }
می‌خواهیم بدون تغییری در کدهای این کلاس، به متدهای آن در حین اجرای نهایی، یک try/catch را به همراه logging، اضافه کنیم. به همین جهت نیاز خواهیم داشت تا یک محصور کننده (تزئین کننده یا decorator در اینجا) را برای آن طراحی کنیم:
using System;
using Microsoft.Extensions.Logging;
namespace CoreIocServices
{
    public class MyTaskServiceDecorator : ITaskService
    {
        private readonly ILogger<MyTaskServiceDecorator> _logger;
        private readonly ITaskService _decorated;

        public MyTaskServiceDecorator(
            ILogger<MyTaskServiceDecorator> logger,
            ITaskService decorated)
        {
            _logger = logger;
            _decorated = decorated;
        }

        public void Run()
        {
            try
            {
                _decorated.Run();
            }
            catch (Exception ex)
            {
                _logger.LogCritical(ex, "An unhandled exception has been occurred.");
            }
        }
    }
}
این محصور کننده نیز دقیقا همان ITaskService را پیاده سازی می‌کند؛ اما در سازنده‌ی آن یک ITaskService را نیز دریافت می‌کند. علت اینجا است که توسط آن بتوان متدهای ITaskService تزریقی را اجرا کرد و بر روی آن اعمالی مانند کش کردن، لاگ کردن و مدیریت استثناءها و غیره را انجام داد. برای مثال در متد Run آن مشاهده می‌کنید که متد Run همان وهله‌ی تزریقی اجرا شده‌است؛ اما درون یک try/catch به همراه لاگ کردن جزئیات استثنای رخ داده.
مزیت این‌کار، پیاده سازی اصل DRY یا Don't repeat yourself است. کاری که برای رفع این مشکل قرار است انجام دهیم، استفاده از یک تزئین کننده (محصور کننده)، کپسوله سازی اعمال تکراری و سپس اتصال آن به قسمت‌های مختلف برنامه است. همچنین در این حالت اصل open closed principle نیز بهتر رعایت خواهد شد. از این جهت که کدهای تکراری برنامه به یک لایه‌ی دیگر منتقل شده‌اند و دیگر نیازی نیست برای تغییر آن‌ها، کدهای قسمت‌های اصلی برنامه را تغییر داد (کدهای برنامه باز خواهند بود برای توسعه و بسته برای تغییر).

پس از طراحی این تزئین کننده، اکنون نوبت به معرفی آن به سیستم تزریق وابستگی‌های NET Core. است:
namespace CoreIocSample02
{
    public class Startup
    {
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            services.AddTransient<MyTaskService>();
            services.AddTransient<ITaskService>(serviceProvider =>
                new MyTaskServiceDecorator(
                     serviceProvider.GetService<ILogger<MyTaskServiceDecorator>>(),
                     serviceProvider.GetService<MyTaskService>())
            );
روش انجام اینکار را نیز در «قسمت ششم - دخالت در مراحل وهله سازی اشیاء توسط IoC Container» بیشتر بررسی کرده‌ایم.
در اینجا هم می‌توان در صورت نیاز اصل کلاس MyTaskService را بدون هیچ نوع تزئین کننده‌ای از سیستم تزریق وابستگی‌ها دریافت کرد و یا اگر وهله‌ای از سرویس ITaskService را از آن درخواست کردیم، ابتدا شیء MyTaskServiceDecorator وهله سازی شده و سپس توسط آن یک نمونه‌ی محصور شده و تزئین شده‌ی MyTaskService به فراخوان بازگشت داده خواهد شد.


ساده سازی معرفی تزئین کننده‌ها به سیستم تزریق وابستگی‌های NET Core. به کمک Scrutor

در «قسمت هشتم - ساده سازی معرفی سرویس‌ها توسط Scrutor» با کتابخانه‌ی Scrutor آشنا شدیم. یکی دیگر از قابلیت‌های آن، امکان ساده سازی تعریف تزئین کنند‌ها است:
namespace CoreIocSample02
{
    public class Startup
    {
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            services.AddTransient<ITaskService, MyTaskService>();
            services.Decorate<ITaskService, MyTaskServiceDecorator>();
در اینجا معادل کدهایی را که با روش factory خود NET Core. نوشتیم، ملاحظه می‌کنید. ابتدا نیاز است خود سرویس اصلی غیر تزئین شده، به نحو متداولی به سیستم معرفی شود. سپس متد الحاقی جدید <,>Decorate را با همان اینترفیس و اینبار با Decorator مدنظر معرفی می‌کنیم. کاری که Scrutor در اینجا انجام می‌دهد، یافتن سرویس ITaskService معرفی شده‌ی پیشین و تعویض آن با MyTaskServiceDecorator می‌باشد. بنابراین نیاز است تعریف services.AddTransient پیش از تعریف services.Decorate انجام شده باشد. این روش تمیزتر از روش قبلی به نظر می‌رسد و شامل وهله سازی مستقیم MyTaskServiceDecorator به همراه فراهم آوردن تمام پارامترهای سازنده‌ی آن توسط ما نیست.
مطالب
آشنایی با Saltarelle کامپایلر قدرتمند #C به جاوااسکریپت

شاید ساده‌ترین تعریف برای  Saltarelle  این باشد که «کامپایلریست که کد‌های C# را به جاوا اسکریپت تبدیل می‌کند». محاسن زیادی را می‌توان برای اینگونه کامپایلر‌ها نام برد؛ مخصوصا در پروژه‌های سازمانی که نگهداری از کد‌های جاوا اسکریپت بسیار سخت و گاهی خارج از توان است و این شاید مهمترین عامل ظهور ابزارهای جدید از قبیل Typescript باشد.

در هر صورت اگر حوصله و وقت کافی برای تجهیز تیم نرم افزاری، به دانش یک زبان جدید مانند Typescript نباشد، استفاده از توان و دانش تیم تولید، از زبان C# ساده‌ترین راه حل است و اگر ابزاری مطمئن برای استفاده از حداکثر قدرت JavaScript همراه با امکانات نگهداری و توسعه کد‌ها وجود داشته باشد، بی شک Saltarelle یکی از بهترین‌های آنهاست.

قبلا کامپایلر هایی از این دست مانند  Script# وجود داشتند، اما فاقد همه امکانات C# بوده وعملا قدرت کامل C# در کد نویسی وجود نداشت. اما با توجه به ادعای توسعه دهندگان این کامپایلر سورس باز در استفاده‌ی حداکثری از کلیه ویژگی‌های C# 5 و با وجود Library ‌های متعدد می‌توان Saltarelle  را عملا یک کامپایلر موفق در این زمینه دانست.

برای استفاده از Saltarelle در یک برنامه وب ساده باید یک پروژه Console Application به Solution اضافه کرد و پکیج Saltarelle.Compiler را از nuget نصب نمایید. بعد از نصب این پکیج، کلیه Reference ‌ها از پروژه حدف می‌شوند و هر بار Build توسط کامپایلر Saltarelle  انجام می‌شود. البته با اولین Build، مقداری Error را خواهید دید که برای از بین بردنشان نیاز است پکیج Saltarelle.Runtime را نیز در این پروژه نصب نمایید:

PM> Install-Package Saltarelle.Compiler
PM> Install-Package Saltarelle.Runtime

در صورتیکه کماکان Build  نهایی با Error همرا بود، یکبار این پروژه را Unload  و سپس مجددا Load نمایید



UI یک پروژه وب MVC است و Client یک Console Application که پکیج‌های مورد نیاز Saltarelle  روی آن نصب شده است.

در صورتیکه پروژه را Build نماییم و نگاهی به پوشه‌ی Debug بیاندازیم، یک فایل JavaScript همنام پروژه وجود دارد:


برای اینکه بعد از هر بار Build ، فایل اسکریپت به پوشه‌ی مربوطه در پروژه UI منتقل شود کافیست کد زیر را در Post Build  پروژه Client بنویسیم: 

copy "$(TargetDir)$(TargetName).js" "$(SolutionDir)SalratelleSample.UI\Scripts"

اکنون پس از هر بار Build ، فایل اسکریپت مورد نظر در پوشه‌ی Scripts پروژه UI  آپدیت می‌شود:


در ادامه کافیست فایل اسکریپت را به layout اضافه کنیم. 

<script src="~/Scripts/SaltarelleSample.Client.js"></script>

در پوشه‌ی Saltarelle.Runtime در پکیج‌های نصب شده، یک فایل اسکریپت به نام mscorlib.min.js نیز وجود دارد که حاوی اسکریپت‌های مورد نیاز Saltarelle در هنگام اجراست. آن را به پوشه اسکریپت‌های پروژه UI کپی نمایید و سپس به Layout  اضافه کنید. 

<script src="~/Scripts/mscorlib.min.js"></script>
<script src="~/Scripts/SaltarelleSample.Client.js"></script>

حال نوبت به اضافه نمودن library‌های مورد نیازمان است. برای دسترسی به آبجکت هایی از قبیل document, window, element و غیره در جاوااسکریپت می‌توان پکیج Saltarelle.Web را در پروژه‌ی Client نصب نمود و برای دسترسی به اشیاء و فرمانهای jQuery، پکیج Salratelle.jQuery را نصب نمایید. 

> Install-Package Saltarelle.Web
> Install-Package Saltarelle.jQuery

به این library‌ها imported library می‌گویند. در واقع، در زمان کامپایل، برای این library‌ها فایل اسکریپتی تولید نمی‌شود و فقط آبجکت‌های #C هستند که که هنگام کامپایل تبدیل به کدهای ساده اسکریپت می‌شوند که اگر اسکریپت مربوط به آنها به صفحه اضافه نشده باشد، اجرای اسکریپت با خطا مواجه می‌شود.

به طور ساده‌تر وقتی از jQuery library استفاده می‌کنید هیچ فایل اسکریپت اضافه‌ای تولید نمی‌شود، اما باید اسکریپت jQuery به صفحه شما اضافه شده باشد.

<script src="~/Scripts/jquery-1.10.2.min.js"></script>

مثال ما یک اپلیکیشن ساده برای خواندن فید‌های همین سایت است. ابتدا کد‌های سمت سرور را در پروژه UI  می نویسیم.

کلاس‌های مورد نیاز ما برای این فید ریدر: 

public class Feed
    {
        public string FeedId { get; set; }
        public string Title { get; set; }
        public string Address { get; set; }

    }
    public class Item
    {
        public string Title { get; set; }
        public string Link { get; set; }
        public string Description { get; set; }
    }

و یک کلاس برای مدیریت منطق برنامه 

 public class SiteManager
    {
        private static List<Feed> _feeds;
        public static List<Feed> Feeds
        {
            get
            {
                if (_feeds == null)
                    _feeds = CreateSites();
                return _feeds;
            }
        }
        private static List<Feed> CreateSites()
        {
            return new List<Feed>() { 
                new Feed(){
                    FeedId = "1",
                    Title = "آخرین تغییرات سایت",
                    Address = "https://www.dntips.ir/rss.xml"
                },
                 new Feed(){
                    FeedId = "2",
                    Title = "مطالب سایت",
                    Address = "https://www.dntips.ir/feeds/posts"
                },
                 new Feed(){
                    FeedId = "3",
                    Title = "نظرات سایت",
                    Address = "https://www.dntips.ir/feeds/comments"
                },
                 new Feed(){
                    FeedId = "4",
                    Title = "خلاصه اشتراک ها",
                    Address = "https://www.dntips.ir/feed/news"
                },
            };
        }

        public static IEnumerable<Item> GetNews(string id)
        {
            XDocument feedXML = XDocument.Load(Feeds.Find(s=> s.FeedId == id).Address);
            var feeds = from feed in feedXML.Descendants("item")
                        select new Item
                        {
                            Title = feed.Element("title").Value,
                            Link = feed.Element("link").Value,
                            Description = feed.Element("description").Value
                        };
            return feeds;
        }

    }

کلاس SiteManager فقط یک لیست از فید‌ها دارد و متدی که با گرفتن شناسه‌ی فید ، یک لیست از آیتم‌های موجود در آن فید ایجاد می‌کند.

حال دو ApiController برای دریافت داده‌ها ایجاد می‌کنیم

public class FeedController : ApiController  
{
        // GET api/<controller>
        public IEnumerable<Feed> Get()
        {
            return SiteManager.Feeds;
        }
    }

public class ItemsController : ApiController
    {
        // GET api/<controller>/5
        public IEnumerable<Item> Get(string id)
        {
            return SiteManager.GetNews(id);
        }
    }

در View پیش‌فرض که Index از کنترلر Home  است،  یک Html ساده برای فرم  صفحه اضافه می‌کنیم 

<div>
    <div>
        <h2>Feeds</h2>
        <ul id="Feeds">
           
        </ul>
    </div>
    <div>
        <h2>Items</h2>
        <p id="FeedItems">
        </p>
    </div>
   
</div>

در المنت Feeds لیست فید‌ها را قرار می‌دهیم و در FeedItems آیتم‌های مربوط به هر فید. حال به سراغ کد‌های سمت کلاینت می‌رویم و به جای جاوا اسکریپت از Saltarelle استفاده می‌کنیم.

کلاس Program را از پروژه Client باز می‌کنیم و متد Main را به شکل زیر تغییر می‌دهیم:

static void Main()
        {
            jQuery.OnDocumentReady(() => {
                FillFeeds();
            });
        }

بعد از کامپایل شدن، کد #C شارپ بالا به صورت زیر در می‌آید: 

$SaltarelleSample_Client_$Program.$main = function() {
$(function() {
$SaltarelleSample_Client_$Program.$fillFeeds();
});
};
$SaltarelleSample_Client_$Program.$main();

و این همان متد معروف jQuery است که Saltarelle.jQuery برایمان ایجاد کرده است.

متد FillFeeds را به شکل زیر پیاده سازی می‌کنیم

private static void FillFeeds()
        {
            jQuery.Ajax(new jQueryAjaxOptions()
            {
                Url = "/api/feed",
                Type = "GET",
                Success = (d,t,r) => {

                    // Fill 
                    var ul = jQuery.Select("#Feeds");
                    jQuery.Each((List<Feed>)d, (idx,i) => {
                        var li = jQuery.Select("<li>").Text(i.Title).CSS("cursor", "pointer");
                        li.Click(eve => {
                            FillData(i.FeedId);
                        });
                        ul.Append(li);
                    });
                }
            });
        }

آبجکت jQuery، متدی به نام Ajax دارد که یک شی از کلاس jQueryAjaxOptions را به عنوان پارامتر می‌پذیرد. این کلاس کلیه خصوصیات متد Ajax در jQuery را پیاده سازی می‌کند. نکته شیرین آن توانایی نوشتن lambda برای Delegate هاست.

خاصیت Success یک Delegate است که 3 پارامتر ورودی را می‌پذیرد.

public delegate void AjaxRequestCallback(object data, string textStatus, jQueryXmlHttpRequest request);

data همان مقداریست که api باز می‌گرداند که یک لیست از Feed هاست. برای زیبایی کار، من یک کلاس Feed در پروژه Client اضافه می‌کنم که خصوصیاتی مشترک با کلاس اصلی سمت سرور دارد و مقدار برگشی Ajax را به آن تبدیل می‌کنم.

کلاس Feed و Item

 [PreserveMemberCase()]
    public class Feed
    {
        //[ScriptName("FeedId")]
        public string FeedId;

        //[ScriptName("Title")]
        public string Title;

        //[ScriptName("Address")]
        public string Address;

    }

    [PreserveMemberCase()]
    public class Item
    {
        // [ScriptName("Title")]
        public string Title;

        // [ScriptName("Link")]
        public string Link;

        // [ScriptName("Description")]
        public string Description;
    }
Attrubute‌های زیادی در Saltarelle وجود دارند و از آنجایی که کامپایلر اسم فیلد‌ها را camelCase کامپایل می‌کند من برای جلوگیری از آن از PreserveMemberCase  بر روی هر کلاس استفاده کردم. می‌توانید اسم هر فیلد را سفارشی کامپایل نمایید. 
jQuery.Each((List<Feed>)d, (idx,i) => {
                        var li = jQuery.Select("<li>").Text(i.Title).CSS("cursor", "pointer");
                        li.Click(eve => {
                            FillData(i.FeedId);
                        });
                        ul.Append(li);
                    });

به ازای هر آیتمی که در شیء بازگشتی وجود دارد، با استفاد از متد each در jQuery یک li ایجاد می‌کنیم. همان طور که می‌بینید کلیه خواص، به شکل Fluent قابل اضافه شدن می‌باشد. سپس برای li یک رویداد کلیک که در صورت وقوع، متد FillData را با شناسه فید کلیک شده فراخوانی می‌کند و در آخر li را به المنت ul اضافه می‌کنیم.

برای هر کلیک هم مانند مثال بالا api را با شناسه‌ی فید مربوطه فراخوانی کرده و به ازای هر آیتم، یک سطر ایجاد می‌کنیم.

private static void FillData(string p)
        {
            jQuery.Ajax(new jQueryAjaxOptions()
            {
                Url = "/api/items/" + p,
                Type = "GET",
                Success = (d, t, r) => {
                    var content = jQuery.Select("#FeedItems");
                    content.Html("");
                    foreach (var item in (List<Item>)d)
                    {
                        var row = jQuery.Select("<div>").AddClass("row").CSS("direction", "rtl");
                        var link = jQuery.Select("<a>").Attribute("href", item.Link).Text(item.Title);
                        row.Append(link);
                        content.Append(row);
                    }
                }
            });
        }
خروجی برنامه به شکل زیر است: 

در این مثال ما از Saltarelle.jQuery برای استفاده از jQuery.js استفاده نمودیم. library‌های متعددی برای Saltarelle  از قبیل  linq,angular,knockout,jQueryUI,nodeJs ایجاد شده و همچنین قابلیت‌های زیادی برای نوشتن imported library‌های سفارشی نیز وجود دارد. 

مطمئنا استفاده از چنین کامپایلرهایی راه حلی سریع برای رهایی از مشکلات متعدد کد نویسی با جاوا اسکریپت در نرم افزارهای بزرگ مقیاس است. اما مقایسه آنها با ابزارهایی از قبیل typescript احتیاج به زمان و تجربه کافی در این زمینه دارد.

مطالب
پیاده سازی الگوی طراحی Memento

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

به مثال زیر توجه کنید:

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

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

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

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


 از مشکلات کد بالا میتوان گفت :

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

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

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


پیاده سازی memento

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

dotnet new console

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

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

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

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

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

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

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

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

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

static void Main(string[] args)
{
  Memento memento = new Memento();
  // Create an originator, which will hold our state data.
  ConcreteOriginator myOriginator = new ConcreteOriginator("Hello World!", StateType.ONE);
  ConcreteOriginator anotherOriginator = new ConcreteOriginator("Hola!", StateType.ONE);
  ConcreteOriginator2 thirdOriginator = new ConcreteOriginator2(7);
  // Set some state data.
  myOriginator.Speak();
  anotherOriginator.Speak();
  thirdOriginator.Speak();
  // Save the states into our memento.
  myOriginator.SaveMemento(memento);
  anotherOriginator.SaveMemento(memento);
  thirdOriginator.SaveMemento(memento);
  // Now change our originators' states.
  myOriginator.SetData("Goodbye!", StateType.TWO);
  anotherOriginator.SetData("Adios!", StateType.TWO);
  thirdOriginator.SetData(99);
  myOriginator.Speak();
  anotherOriginator.Speak();
  thirdOriginator.Speak();
  // Restore our originator's state.
  myOriginator.RestoreMemento(memento);
  anotherOriginator.RestoreMemento(memento);
  thirdOriginator.RestoreMemento(memento);
  myOriginator.Speak();
  anotherOriginator.Speak();
  thirdOriginator.Speak();
  Console.ReadKey();
}
تا خط ۱۲، مراحل عادی کد نویسی را پیش رفته‌ایم. در خطوط ۱۳ تا ۱۵، داده را در Memento ذخیره میکنیم. در خطوط ۱۷ تا ۱۹، داده‌های اشیاء را با استفاده از متد SetData عوض میکنیم. در خطوط ۲۰ تا ۲۲ با متد Speak، مقدار value را نمایش میدهیم و در خطوط ۲۴ تا ۲۶، داده‌ها را Restore میکنیم و در آخر دوباره مقدار value را نمایش میدهیم.
برنامه را اجرا کنید .خروجی به شکل زیر خواهد بود:
Hello World! I'm in state ONE
Hola! I'm in state ONE
My value is 7
Goodbye! I'm in state TWO
Adios! I'm in state TWO
My value is 99
Hello World! I'm in state ONE
Hola! I'm in state ONE
My value is 7
مطالب
پیاده سازی Password Policy سفارشی توسط ASP.NET Identity
برای فراهم کردن یک تجربه کاربری ایمن‌تر و بهتر، ممکن است بخواهید پیچیدگی password policy را سفارشی سازی کنید. مثلا ممکن است بخواهید حداقل تعداد کاراکتر‌ها را تنظیم کنید، استفاده از چند حروف ویژه را اجباری کنید،  جلوگیری از استفاده نام کاربر در کلمه عبور و غیره. برای اطلاعات بیشتر درباره سیاست‌های کلمه عبور به این لینک مراجعه کنید. بصورت پیش فرض ASP.NET Identity کاربران را وادار می‌کند تا کلمه‌های عبوری بطول حداقل 6 کاراکتر وارد نمایند. در ادامه نحوه افزودن چند خط مشی دیگر را هم بررسی می‌کنیم.

با استفاده از ویژوال استودیو 2013 پروژه جدیدی خواهیم ساخت تا از ASP.NET Identity استفاده کند. مواردی که درباره کلمه‌های عبور می‌خواهیم اعمال کنیم در زیر لیست شده اند.

  • تنظیمات پیش فرض باید تغییر کنند تا کلمات عبور حداقل 10 کاراکتر باشند
  • کلمه عبور حداقل یک عدد و یک کاراکتر ویژه باید داشته باشد
  • امکان استفاده از 5 کلمه عبور اخیری که ثبت شده وجود ندارد
در آخر اپلیکیشن را اجرا می‌کنیم و عملکرد این قوانین جدید را بررسی خواهیم کرد.


ایجاد اپلیکیشن جدید

در Visual Studio 2013 اپلیکیشن جدیدی از نوع ASP.NET MVC 4.5 بسازید.

در پنجره Solution Explorer روی نام پروژه کلیک راست کنید و گزینه Manage NuGet Packages را انتخاب کنید. به قسمت Update بروید و تمام انتشارات جدید را در صورت وجود نصب کنید.

بگذارید تا به روند کلی ایجاد کاربران جدید در اپلیکیشن نگاهی بیاندازیم. این به ما در شناسایی نیازهای جدیدمان کمک می‌کند. در پوشه Controllers فایلی بنام AccountController.cs وجود دارد که حاوی متدهایی برای مدیریت کاربران است.

  • کنترلر Account از کلاس UserManager استفاده می‌کند که در فریم ورک Identity تعریف شده است. این کلاس به نوبه خود از کلاس دیگری بنام UserStore استفاده می‌کند که برای دسترسی و مدیریت داده‌های کاربران استفاده می‌شود. در مثال ما این کلاس از Entity Framework استفاده می‌کند که پیاده سازی پیش فرض است.
  • متد Register POST یک کاربر جدید می‌سازد. متد CreateAsync به طبع متد 'ValidateAsync' را روی خاصیت PasswordValidator فراخوانی می‌کند تا کلمه عبور دریافتی اعتبارسنجی شود.
var user = new ApplicationUser() { UserName = model.UserName };  
var result = await UserManager.CreateAsync(user, model.Password);
  
if (result.Succeeded)
{
    await SignInAsync(user, isPersistent: false);  
    return RedirectToAction("Index", "Home");
}

در صورت موفقیت آمیز بودن عملیات ایجاد حساب کاربری، کاربر به سایت وارد می‌شود.


قانون 1: کلمه‌های عبور باید حداقل 10 کاراکتر باشند

بصورت پیش فرض خاصیت PasswordValidator در کلاس UserManager به کلاس MinimumLengthValidator تنظیم شده است، که اطمینان حاصل می‌کند کلمه عبور حداقل 6 کاراکتر باشد. هنگام وهله سازی UserManager می‌توانید این مقدار را تغییر دهید.
  • مقدار حداقل کاراکترهای کلمه عبور به دو شکل می‌تواند تعریف شود. راه اول، تغییر کنترلر Account است. در متد سازنده این کنترلر کلاس UserManager وهله سازی می‌شود، همینجا می‌توانید این تغییر را اعمال کنید. راه دوم، ساختن کلاس جدیدی است که از UserManager ارث بری می‌کند. سپس می‌توان این کلاس را در سطح global تعریف کرد. در پوشه IdentityExtensions کلاس جدیدی با نام ApplicationUserManager بسازید.
public class ApplicationUserManager : UserManager<ApplicationUser>
{
    public ApplicationUserManager(): base(new UserStore<ApplicationUser>(new ApplicationDbContext()))
    {
        PasswordValidator = new MinimumLengthValidator (10);
    }
}

  کلاس UserManager یک نمونه از کلاس IUserStore را دریافت می‌کند که پیاده سازی API‌های مدیریت کاربران است. از آنجا که کلاس UserStore مبتنی بر Entity Framework است، باید آبجکت DbContext را هم پاس دهیم. این کد در واقع همان کدی است که در متد سازنده کنترلر Account وجود دارد.

یک مزیت دیگر این روش این است که می‌توانیم متدهای UserManager را بازنویسی (overwrite) کنیم. برای پیاده سازی نیازمندهای بعدی دقیقا همین کار را خواهیم کرد.


  • حال باید کلاس ApplicationUserManager را در کنترلر Account استفاده کنیم. متد سازنده و خاصیت UserManager را مانند زیر تغییر دهید.
 public AccountController() : this(new ApplicationUserManager())
         {
         }
  
         public AccountController(ApplicationUserManager userManager)
         {
             UserManager = userManager;
         }
         public ApplicationUserManager UserManager { get; private set; }
حالا داریم از کلاس سفارشی جدیدمان استفاده می‌کنیم. این به ما اجازه می‌دهد مراحل بعدی سفارشی سازی را انجام دهیم، بدون آنکه کدهای موجود در کنترلر از کار بیافتند.
  • اپلیکیشن را اجرا کنید و سعی کنید کاربر محلی جدیدی ثبت نمایید. اگر کلمه عبور وارد شده کمتر از 10 کاراکتر باشد پیغام خطای زیر را دریافت می‌کنید.


قانون 2: کلمه‌های عبور باید حداقل یک عدد و یک کاراکتر ویژه داشته باشند

چیزی که در این مرحله نیاز داریم کلاس جدیدی است که اینترفیس IIdentityValidator را پیاده سازی می‌کند. چیزی که ما می‌خواهیم اعتبارسنجی کنیم، وجود اعداد و کاراکترهای ویژه در کلمه عبور است، همچنین طول مجاز هم بررسی می‌شود. نهایتا این قوانین اعتبارسنجی در متد 'ValidateAsync' بکار گرفته خواهند شد.
  • در پوشه IdentityExtensions کلاس جدیدی بنام CustomPasswordValidator بسازید و اینترفیس مذکور را پیاده سازی کنید. از آنجا که نوع کلمه عبور رشته (string) است از <IIdentityValidator<string استفاده می‌کنیم.
public class CustomPasswordValidator : IIdentityValidator<string> 
{  
    public int RequiredLength { get; set; }

    public CustomPasswordValidator(int length)
    {
        RequiredLength = length;
    }
  
    public Task<IdentityResult> ValidateAsync(string item)
    {
        if (String.IsNullOrEmpty(item) || item.Length < RequiredLength)
        {
            return Task.FromResult(IdentityResult.Failed(String.Format("Password should be of length {0}",RequiredLength)));
        }
  
    string pattern = @"^(?=.*[0-9])(?=.*[!@#$%^&*])[0-9a-zA-Z!@#$%^&*0-9]{10,}$";
   
    if (!Regex.IsMatch(item, pattern))  
    {
        return Task.FromResult(IdentityResult.Failed("Password should have one numeral and one special character"));
    }
  
    return Task.FromResult(IdentityResult.Success);
 }


  در متد ValidateAsync بررس می‌کنیم که طول کلمه عبور معتبر و مجاز است یا خیر. سپس با استفاده از یک RegEx وجود کاراکترهای ویژه و اعداد را بررسی می‌کنیم. دقت کنید که regex استفاده شده تست نشده و تنها بعنوان یک مثال باید در نظر گرفته شود.
  • قدم بعدی تعریف این اعتبارسنج سفارشی در کلاس UserManager است. باید مقدار خاصیت PasswordValidator را به این کلاس تنظیم کنیم. به کلاس ApplicationUserManager که پیشتر ساختید بروید و مقدار خاصیت PasswordValidator را به CustomPasswordValidator تغییر دهید.
public class ApplicationUserManager : UserManager<ApplicationUser>  
{  
    public ApplicationUserManager() : base(new UserStore<ApplicationUser(new ApplicationDbContext()))
    {
        PasswordValidator = new CustomPasswordValidator(10);
    }
 }

  هیچ تغییر دیگری در کلاس AccountController لازم نیست. حال سعی کنید کاربر جدید دیگری بسازید، اما اینبار کلمه عبوری وارد کنید که خطای اعتبارسنجی تولید کند. پیغام خطایی مشابه تصویر زیر باید دریافت کنید.


قانون 3: امکان استفاده از 5 کلمه عبور اخیر ثبت شده وجود ندارد

هنگامی که کاربران سیستم، کلمه عبور خود را بازنشانی (reset) می‌کنند یا تغییر می‌دهند، می‌توانیم بررسی کنیم که آیا مجددا از یک کلمه عبور پیشین استفاده کرده اند یا خیر. این بررسی بصورت پیش فرض انجام نمی‌شود، چرا که سیستم Identity تاریخچه کلمه‌های عبور کاربران را ذخیره نمی‌کند. می‌توانیم در اپلیکیشن خود جدول جدیدی بسازیم و تاریخچه کلمات عبور کاربران را در آن ذخیره کنیم. هربار که کاربر سعی در بازنشانی یا تغییر کلمه عبور خود دارد، مقدار Hash شده را در جدول تاریخچه بررسی میکنیم.
فایل IdentityModels.cs را باز کنید. مانند لیست زیر، کلاس جدیدی بنام 'PreviousPassword' بسازید.
public class PreviousPassword  
{
  
 public PreviousPassword()
 {
    CreateDate = DateTimeOffset.Now;
 }
  
 [Key, Column(Order = 0)]
  
 public string PasswordHash { get; set; }
  
 public DateTimeOffset CreateDate { get; set; }
  
 [Key, Column(Order = 1)]
  
 public string UserId { get; set; }
  
 public virtual ApplicationUser User { get; set; }
  
 }
در این کلاس، فیلد 'Password' مقدار Hash شده کلمه عبور را نگاه میدارد و توسط فیلد 'UserId' رفرنس می‌شود. فیلد 'CreateDate' یک مقدار timestamp ذخیره می‌کند که تاریخ ثبت کلمه عبور را مشخص می‌نماید. توسط این فیلد می‌توانیم تاریخچه کلمات عبور را فیلتر کنیم و مثلا 5 رکورد آخر را بگیریم.

Entity Framework Code First جدول 'PreviousPasswords' را می‌سازد و با استفاده از فیلدهای 'UserId' و 'Password' کلید اصلی (composite primary key) را ایجاد می‌کند. برای اطلاعات بیشتر درباره قرارداهای EF Code First به  این لینک  مراجعه کنید.

  • خاصیت جدیدی به کلاس ApplicationUser اضافه کنید تا لیست آخرین کلمات عبور استفاده شده را نگهداری کند.
public class ApplicationUser : IdentityUser
{
    public ApplicationUser() : base()
    {
        PreviousUserPasswords = new List<PreviousPassword>();
     }

     public virtual IList<PreviousPassword> PreviousUserPasswords { get; set; }
}

 همانطور که پیشتر گفته شد، کلاس UserStore پیاده سازی API‌های لازم برای مدیریت کاربران را در بر می‌گیرد. هنگامی که کاربر برای نخستین بار در سایت ثبت می‌شود باید مقدار Hash کلمه عبورش را در جدول تاریخچه کلمات عبور ذخیره کنیم. از آنجا که UserStore بصورت پیش فرض متدی برای چنین عملیاتی معرفی نمی‌کند، باید یک override تعریف کنیم تا این مراحل را انجام دهیم. پس ابتدا باید کلاس سفارشی جدیدی بسازیم که از UserStore ارث بری کرده و آن را توسعه می‌دهد. سپس از این کلاس سفارشی در ApplicationUserManager بعنوان پیاده سازی پیش فرض UserStore استفاده می‌کنیم. پس کلاس جدیدی در پوشه IdentityExtensions ایجاد کنید.
public class ApplicationUserStore : UserStore<ApplicationUser>
{ 
    public ApplicationUserStore(DbContext context) : base(context)  { }
  
    public override async Task CreateAsync(ApplicationUser user)
    {
        await base.CreateAsync(user);
        await AddToPreviousPasswordsAsync(user, user.PasswordHash);
    }
  
     public Task AddToPreviousPasswordsAsync(ApplicationUser user, string password)
     {
        user.PreviousUserPasswords.Add(new PreviousPassword() { UserId = user.Id, PasswordHash = password });
  
        return UpdateAsync(user);
     }
 }

 متد 'AddToPreviousPasswordsAsync' کلمه عبور را در جدول 'PreviousPasswords' ذخیره می‌کند.

هرگاه کاربر سعی در بازنشانی یا تغییر کلمه عبورش دارد باید این متد را فراخوانی کنیم. API‌های لازم برای این کار در کلاس UserManager تعریف شده اند. باید این متدها را override کنیم و فراخوانی متد مذکور را پیاده کنیم. برای این کار کلاس ApplicationUserManager را باز کنید و متدهای ChangePassword و ResetPassword را بازنویسی کنید.
public class ApplicationUserManager : UserManager<ApplicationUser>
    {
        private const int PASSWORD_HISTORY_LIMIT = 5;

        public ApplicationUserManager() : base(new ApplicationUserStore(new ApplicationDbContext()))
        {
            PasswordValidator = new CustomPasswordValidator(10);
        }

        public override async Task<IdentityResult> ChangePasswordAsync(string userId, string currentPassword, string newPassword)
        {
            if (await IsPreviousPassword(userId, newPassword))
            {
                return await Task.FromResult(IdentityResult.Failed("Cannot reuse old password"));
            }

            var result = await base.ChangePasswordAsync(userId, currentPassword, newPassword);

            if (result.Succeeded)
            {
                var store = Store as ApplicationUserStore;
                await store.AddToPreviousPasswordsAsync(await FindByIdAsync(userId), PasswordHasher.HashPassword(newPassword));
            }

            return result;
        }

        public override async Task<IdentityResult> ResetPasswordAsync(string userId, string token, string newPassword)
        {
            if (await IsPreviousPassword(userId, newPassword))
            {
                return await Task.FromResult(IdentityResult.Failed("Cannot reuse old password"));
            }

            var result = await base.ResetPasswordAsync(userId, token, newPassword);

            if (result.Succeeded)
            {
                var store = Store as ApplicationUserStore;
                await store.AddToPreviousPasswordsAsync(await FindByIdAsync(userId), PasswordHasher.HashPassword(newPassword));
            }

            return result;
        }

        private async Task<bool> IsPreviousPassword(string userId, string newPassword)
        {
            var user = await FindByIdAsync(userId);

            if (user.PreviousUserPasswords.OrderByDescending(x => x.CreateDate).
                Select(x => x.PasswordHash).Take(PASSWORD_HISTORY_LIMIT)
                .Where(x => PasswordHasher.VerifyHashedPassword(x, newPassword) != PasswordVerificationResult.Failed).Any())
            {
                return true;
            }

            return false;
        }
    }
فیلد 'PASSWORD_HISTORY_LIMIT' برای دریافت X رکورد از جدول تاریخچه کلمه عبور استفاده می‌شود. همانطور که می‌بینید از متد سازنده کلاس ApplicationUserStore برای گرفتن متد جدیدمان استفاده کرده ایم. هرگاه کاربری سعی می‌کند کلمه عبورش را بازنشانی کند یا تغییر دهد، کلمه عبورش را با 5 کلمه عبور قبلی استفاده شده مقایسه می‌کنیم و بر این اساس مقدار true/false بر می‌گردانیم.

کاربر جدیدی بسازید و به صفحه Manage  بروید. حال سعی کنید کلمه عبور را تغییر دهید و از کلمه عبور فعلی برای مقدار جدید استفاده کنید تا خطای اعتبارسنجی تولید شود. پیغامی مانند تصویر زیر باید دریافت کنید.

سورس کد این مثال را می‌توانید از این لینک دریافت کنید. نام پروژه Identity-PasswordPolicy است، و زیر قسمت Samples/Identity قرار دارد.

مطالب
ASP.NET MVC #7

آشنایی با Razor Views

قبل از اینکه بحث جاری ASP.NET MVC را بتوانیم ادامه دهیم و مثلا مباحث دریافت اطلاعات از کاربر، کار با فرم‌ها و امثال آن‌را بررسی کنیم، نیاز است حداقل به دستور زبان یکی از View Engineهای ASP.NET MVC آشنا باشیم.
MVC3 موتور View جدیدی را به نام Razor معرفی کرده است که به عنوان روش برگزیده ایجاد Viewها در این سیستم به شمار می‌رود و فوق العاده نسبت به ASPX view engine سابق، زیباتر، ساده‌تر و فشرده‌تر طراحی شده است و یکی از اهداف آن تلفیق code و markup می‌باشد. در این حالت دیگر پسوند فایل‌های Viewها همانند سابق ASPX نخواهد بود و به cshtml و یا vbhtml تغییر یافته است. همچنین برخلاف web forms view engine از System.Web.Page مشتق نشده است. و باید دقت داشت که Razor یک زبان برنامه نویسی جدید نیست. در اینجا از مخلوط زبان‌های سی شارپ و یا ویژوال بیسیک به همراه تگ‌های html استفاده می‌شود.
البته این را هم باید عنوان کرد که این مسایل سلیقه‌ای است. اگر با web forms view engine راحت هستید، با همان کار کنید. اگر با هیچکدام از این‌ها راحت نیستید (!) نمونه‌های دیگر هم وجود دارند، مثلا:

Razor Views یک سری قابلیت جالب را هم به همراه دارند:
1) امکان کامپایل آن‌ها به درون یک DLL وجود دارد. مزیت: استفاده مجدد از کد، عدم نیاز به وجود صریح فایل cshtml یا vbhtml بر روی دیسک سخت.
2) آزمون پذیری: از آنجائیکه Razor viewها به صورت یک کلاس کامپایل می‌شوند و همچنین از System.Web.Page مشتق نخواهند شد، امکان بررسی HTML نهایی تولیدی آن‌هابدون نیاز به راه اندازی یک وب سرور وجود دارد.
3) IntelliSense ویژوال استودیو به خوبی آن‌را پوشش می‌دهد.
4) با توجه به مواردی که ذکر شد، یک اتفاق جالب هم رخ داده است: امکان استفاده از Razor engine خارج از ASP.NET MVC هم وجود دارد. برای مثال یک سرویس ویندوز NT طراحی کرده‌اید که قرار است ایمیل فرمت شده‌ای به همراه اطلاعات مدل‌های شما را در فواصل زمانی مشخص ارسال کند؟ می‌توانید برای طراحی آن از Razor engine استفاده کنید و تهیه خروجی نهایی HTML آن نیازی به راه اندازی وب سرور و وهله سازی HttpContext ندارد.


ساختار پروژه مثال جاری

در ادامه مرور سریعی خواهیم داشت بر دستور زبان Razor engine و جهت نمایش این قابلیت‌ها، یک مثال ساده را در ابتدا با مشخصات زیر ایجاد خواهیم کرد:
الف) یک empty ASP.NET MVC 3 project را ایجاد کنید و نوع View engine را هم در ابتدای کار Razor انتخاب نمائید.
ب) دو کلاس زیر را به پوشه مدل‌های برنامه اضافه کنید:
namespace MvcApplication3.Models
{
public class Product
{
public Product(string productNumber, string name, decimal price)
{
Name = name;
Price = price;
ProductNumber = productNumber;
}
public string ProductNumber { get; set; }
public string Name { get; set; }
public decimal Price { get; set; }
}
}

using System.Collections.Generic;

namespace MvcApplication3.Models
{
public class Products : List<Product>
{
public Products()
{
this.Add(new Product("D123", "Super Fast Bike", 1000M));
this.Add(new Product("A356", "Durable Helmet", 123.45M));
this.Add(new Product("M924", "Soft Bike Seat", 34.99M));
}
}
}

کلاس Products صرفا یک منبع داده تشکیل شده در حافظه است. بدیهی است هر نوع ORM ایی که یک ToList را بتواند در اختیار شما قرار دهد، توانایی تشکیل لیست جنریکی از محصولات را نیز خواهد داشت و تفاوتی نمی‌کند که کدامیک مورد استفاده قرار گیرد.

ج) سپس یک کنترلر جدید به نام ProductsController را به پوشه Controllers برنامه اضافه می‌کنیم:

using System.Web.Mvc;
using MvcApplication3.Models;

namespace MvcApplication3.Controllers
{
public class ProductsController : Controller
{
public ActionResult Index()
{
var products = new Products();
return View(products);
}
}
}

د) بر روی نام متد Index کلیک راست کرده، گزینه Add view را جهت افزودن View متناظر آن، انتخاب کنید. البته می‌شود همانند قسمت پنجم گزینه Create a strongly typed view را انتخاب کرد و سپس Product را به عنوان کلاس مدل انتخاب نمود و در آخر خیلی سریع یک لیست از محصولات را نمایش داد، اما فعلا از این قسمت صرفنظر نمائید، چون می‌خواهیم آن‌ را دستی ایجاد کرده و توضیحات و نکات بیشتری را بررسی کنیم.

ه) برای اینکه حین اجرای برنامه در VS.NET هربار نخواهیم که آدرس کنترلر Products را دستی در مرورگر وارد کنیم، فایل Global.asax.cs را گشوده و سپس در متد RegisterRoutes، در سطر Parameter defaults، مقدار پیش فرض کنترلر را مساوی Products قرار دهید.


مرجع سریع Razor

ابتدا کدهای View متد Index را به شکل زیر وارد نمائید:

@model List<MvcApplication3.Models.Product>
@{
ViewBag.Title = "Index";
var number = 12;
var data = "some text...";
<h2>line1: @data</h2>

@:line-2: @data <‪br />
<text>line-3:</text> @data
}
<‪br />
site@(data)
<‪br />
@@name
<‪br />
@(number/10)
<‪br />
First product: @Model.First().Name
<‪br />
@if (@number>10)
{
  <span>@data</span>
}
else
{
  <text>Plain Text</text>
}
<‪br />
@foreach (var item in Model)
{
<li>@item.Name, $@item.Price </li>
}

@*
A Razor Comment
*@

<‪br />
@("First product: " + Model.First().Name)
<‪br />
<img src="@(number).jpg" />

در ادامه توضیحات مرتبط با این کدها ارائه خواهد شد:

1) نحوه معرفی یک قطعه کد
@model List<MvcApplication3.Models.Product>
@{
ViewBag.Title = "Index";
var number = 12;
var data = "some text...";
<h2>line1: @data</h2>

@:line-2: @data <‪br />
<text>line-3:</text> @data
}

این کدها متعلق به Viewایی است که در قسمت (د) بررسی ساختار پروژه مثال جاری، ایجاد کردیم. در ابتدای آن هم نوع model مشخص شده تا بتوان ساده‌تر به اطلاعات شیء Model به کمک IntelliSense دسترسی داشت.
برای ایجاد یک قطعه کد در Viewایی از نوع Razor به این نحو عمل می‌شود:
@{  ...Code Block.... }

در اینجا مجاز هستیم کدهای سی شارپ را وارد کنیم. یک نکته جالب را هم باید درنظر داشت: امکان نوشتن تگ‌های html هم در این بین وجود دارد (بدون اینکه مجبور باشیم قطعه کد شروع شده را خاتمه دهیم، به حالت html معمولی سوئیچ کرده و دوباره یک قطعه کد دیگر را شروع نمائیم). مانند line1 مثال فوق. اگر کمی پایین‌تر از این سطر مثلا بنویسیم line2 (به عنوان یک برچسب) کامپایلر ایراد خواهد گرفت، زیرا این مورد نه متغیر است و نه از پیش تعریف شده است. به عبارتی نباید فراموش کنیم که اینجا قرار است کد نوشته شود. برای رفع این مشکل دو راه حل وجود دارد که در سطرهای دو و سه ملاحظه می‌کنید. یا باید از تگی به نام text برای معرفی یک برچسب در این میان استفاده کرد (سطر سه) یا اگر قرار است اطلاعاتی به شکل یک متن معمولی پردازش شود ابتدای آن مانند سطر دوم باید یک @: قرار گیرد.
کمی پایین‌تر از قطعه کد معرفی شده در بالا بنویسید:
<‪br />
site@data

اکنون اگر خروجی این View را در مرورگر بررسی کنید، دقیقا همین site@data خواهد بود. چون در این حالت Razor تصور خواهد کرد که قصد داشته‌اید یک آدرس ایمیل را وارد کنید. برای این حالت خاص باید نوشت:
<‪br />
site@(data)

به این ترتیب data از متغیر data تعریف شده در code block قبلی برنامه دریافت و نمایش داده خواهد شد.
شبیه به همین حالت در مثال زیر هم وجود دارد:
<img src="@(number).jpg" />

در اینجا اگر پرانتزها را حذف کنیم، Razor فرض را بر این خواهد گذاشت که شیء number دارای خاصیت jpg است. بنابراین باید به نحو صریحی، بازه کاری را مشخص نمائیم.

بکار گیری این علامت @ یک نکته جنبی دیگر را هم به همراه دارد. فرض کنید در صفحه قصد دارید آدرس توئیتری شخصی را وارد کنید. مثلا:
<‪br />
@name

در این حالت View کامپایل نخواهد شد و Razor تصور خواهد کرد که قرار است اطلاعات متغیری به نام name را نمایش دهید. برای نمایش این اطلاعات به همین شکل، یک @ دیگر به ابتدای سطر اضافه کنید:
<‪br />
@@name

2) نحوه معرفی عبارات
عبارات پس از علامت @ معرفی می‌شوند و به صورت پیش فرض Html Encoded هستند (در قسمت 5 در اینباره بیشتر توضیح داده شد):
First product: @Model.First().Name

در این مثال با توجه به اینکه نوع مدل در ابتدای View مشخص شده است، شیء Model به لیستی از Products اشاره می‌کند.

یک نکته:
مشخص سازی حد و مرز صریح یک متغیر در مثال زیر نیز کاربرد دارد:
<‪br />
@number/10

اگر خروجی این مثال را بررسی کنید مساوی 12/10 خواهد بود و محاسبه‌ای انجام نخواهد شد. برای حل این مشکل باز هم از پرانتز می‌توان کمک گرفت:
<‪br />
@(number/10)
3) نحوه معرفی عبارات شرطی

@if (@number>10)
{
  <span>@data</span>
}
else
{
  <text>Plain Text</text>
}

یک عبارت شرطی در اینجا با @if شروع می‌شود و سپس نکاتی که در «نحوه معرفی یک قطعه کد» بیان شد، در مورد عبارات داخل {} صادق خواهد بود. یعنی در اینجا نیز می‌توان عبارات سی شارپ مخلوط با تگ‌های html را نوشت.
یک نکته: عبارت شرطی زیر نادرست است. حتما باید سطرهای کدهای سی شارپ بین {} محصور شوند؛‌ حتی اگر یک سطر باشند:
@if( i < 1 ) int myVar=0;


4) نحوه استفاده از حلقه foreach
@foreach (var item in Model)
{
<li>@item.Name, $@item.Price </li>
}

حلقه foreach نیز مانند عبارات شرطی با یک @ شروع شده و داخل {} بدنه آن نکات «نحوه معرفی یک قطعه کد» برقرار هستند (امکان تلفیق code و markup با هم).
کسانی که پیشتر با web forms کار کرده باشند، احتمالا الان خواهند گفت که این یک پس رفت است و بازگشت به دوران ASP کلاسیک دهه نود! ما به ندرت داخل صفحات aspx وب فرم‌ها کد می‌نوشتیم. مثلا پیشتر یک GridView وجود داشت و یک دیتاسورس که به آن متصل می‌شد؛ مابقی خودکار بود و ما هیچ وقت حلقه‌ای ننوشتیم. در اینجا هم این مساله با نوشتن برای مثال «html helpers» قابل کنترل است که در قسمت‌های بعدی به آن‌ پرداخته خواهد شد. به عبارتی قرار نیست به این نحو با Viewهای Razor رفتار کنیم. این قسمت فقط یک آشنایی کلی با Syntax است.


5) امکان تعریف فضای نام در ابتدای View
@using namespace;

6) نحوه نوشتن توضیحات سمت سرور:
@*
A Razor Comment / Server side Comment
*@

7) نحوه معرفی عبارات چند جزئی:
@("First product: " + Model.First().Name)

همانطور که ملاحظه می‌کنید، ذکر یک پرانتز برای معرفی عبارات چندجزئی کفایت می‌کند.


استفاده از موتور Razor خارج از ASP.NET MVC

پیشتر مطلبی را در مورد «تهیه قالب برای ایمیل‌های ارسالی یک برنامه ASP.Net» در این سایت مطالعه کرده‌اید. اولین سؤالی هم که در ذیل آن مطلب مطرح شده این است: «در برنامه‌های ویندوز چطور؟» پاسخ این است که کل آن مثال بر مبنای HttpContext.Current.Server.Execute کار می‌کند. یعنی باید مراحل وهله سازی HttpContext و شیء Server توسط یک وب سرور و درخواست رسیده طی شود و ... شبیه سازی آن آنچنان مرسوم و کار ساده‌ای نیست.
اما این مشکل با Razor وجود ندارد. به عبارتی در اینجا برای رندر کردن یک Razor View به html نهایی، نیازی به HttpContext نیست. بنابراین از این امکانات مثلا در یک سرویس ویندوز ان تی یا یک برنامه کنسول، WinForms، WPF و غیره هم می‌توان استفاده کرد.
برای اینکه بتوان از Razor خارج از ASP.NET MVC استفاده کرد، نیاز به اندکی کدنویسی هست مثلا استفاده از کامپایلر سی شارپ یا وی بی و کامپایل پویای کد و یک سری ست آپ دیگر. پروژه‌ای به نام RazorEngine این‌ کپسوله سازی رو انجام داده و از اینجا http://razorengine.codeplex.com/ قابل دریافت است.


مطالب
نوشتن آزمون‌های واحد به کمک کتابخانه‌ی Moq - قسمت اول - معرفی
گاهی از اوقات، برای نوشتن آزمون‌های واحد، ایزوله سازی قسمتی که می‌خواهیم آن‌را بررسی کنیم، از سایر قسمت‌های سیستم مشکل می‌شود. برای مثال اگر در کلاسی کار اتصال به بانک اطلاعاتی صورت می‌گیرد و قصد داریم برای آن آزمون واحد بنویسیم، اما قرار نیست که الزاما با بانک اطلاعاتی کار کنیم، در این حالت نیاز به یک نمونه‌ی تقلیدی یا Mock از بانک اطلاعاتی را خواهیم داشت، تا کار دسترسی به بانک اطلاعاتی را شبیه سازی کند. در این سری با استفاده از کتابخانه‌ی بسیار معروف Moq (ماک‌یو تلفظ می‌شود؛ گاهی از اوقات هم ماک)، کار ایزوله سازی کلاس‌ها را انجام خواهیم داد، تا بتوانیم آن‌ها را مستقل از هم آزمایش کنیم.


Mocking چیست؟

فرض کنید برنامه‌ای را داریم که از تعدادی کلاس تشکیل شده‌است. در این بین می‌خواهیم تعدادی از آن‌ها را به صورت ایزوله‌ی از کل سیستم آزمایش کنیم. البته باید درنظر داشت که این کلاس‌ها در حین اجرای واقعی برنامه، از تعدادی وابستگی خاص در همان سیستم استفاده می‌کنند. برای مثال کلاسی در این بین برای بررسی میزان اعتبار مالی یک کاربر، نیاز دارد تا با یک وب سرویس خارجی کار کند. اما چون می‌خواهیم این کلاس را به صورت ایزوله‌ی از کل سیستم آزمایش کنیم، اینبار بجای استفاده‌ی از وابستگی واقعی این کلاس، آن وابستگی را با یک نمونه‌ی تقلیدی یا Mock object در اینجا، جایگزین می‌کنیم.
بنابراین Mocking به معنای جایگزین کردن یک وابستگی واقعی سیستم که در زمان اجرای آن مورد استفاده قرار می‌گیرد، با نمونه‌ی تقلیدی مختص زمان آزمایش برنامه، جهت بالابردن سهولت نوشتن آزمون‌های واحد است.


دلایل و مزایای استفاده‌ی از Mocking

- یکی از مهم‌ترین دلایل استفاده‌ی از Mocking، کاهش پیچیدگی تنظیمات اولیه‌ی نوشتن آزمون‌های واحد است. برای مثال اگر در برنامه‌ی خود از تزریق وابستگی‌ها استفاده می‌کنید و کلاسی دارای چندین وابستگی تزریق شده‌ی به آن است، برای آزمایش این کلاس نیاز به تدارک تمام این وابستگی‌ها را خواهید داشت تا بتوان این کلاس را وهله سازی کرد و همچنین برنامه را نیز کامپایل نمود. اما در این بین ممکن است آزمایش متدی در همان کلاس، الزاما از تمام وابستگی‌های تزریق شده‌ی در یک کلاس استفاده نکند. در این حالت، Mocking می‌تواند تنظیمات پیچیده‌ی وهله سازی این کلاس را به حداقل برساند.
- Mocking می‌تواند سبب افزایش سرعت اجرای آزمون‌های واحد نیز شود. برای مثال با تقلید سرویس‌های خارجی مورد استفاده‌ی در برنامه (هر عملی که از مرزهای سیستم رد شود مانند کار با شبکه، بانک اطلاعاتی، فایل سیستم و غیره)، می‌توان میزان I/O و همچنین زمان صرف شده‌ی به آن‌را به حداقل رساند.
- از mock objects می‌توان برای رهایی از مشکلات کار با مقادیر غیرمشخص استفاده کرد. برای مثال اگر در کدهای خود از DateTime.Now استفاده می‌کنید یا اعداد اتفاقی و امثال آن، هربار که آزمون‌های واحد را اجرا می‌کنیم، خروجی متفاوتی را دریافت کرده و بسیاری از آزمون‌های نوشته شده با مشکل مواجه می‌شوند. به کمک mocking می‌توان بجای این مقادیر غیرمشخص، یک مقدار ثابت و مشخص را بازگشت دهد.
- چون به سادگی می‌توان mock objects را تهیه کرد، می‌توان کار توسعه و آزمایش برنامه را پیش از به پایان رسیدن پیاده سازی اصلی سرویس‌های مدنظر، همینقدر که اینترفیس آن سرویس مشخص باشد، شروع کرد که می‌تواند برای کارهای تیمی بسیار مفید باشد.
- اگر وابستگی مورد استفاده ناپایدار و یا غیرقابل پیش بینی است، می‌توان توسط mocking به یک نمونه‌ی قابل پیش بینی و پایدار مخصوص آزمون‌های برنامه رسید.
- اگر وابستگی خارجی مورد استفاده به ازای هر بار استفاده، هزینه‌ای را شارژ می‌کند، می‌توان توسط mocking، هزینه‌ی آزمون‌های برنامه را کاهش داد.


Unit test چیست؟

بدیهی است در کنار آزمایش ایزوله‌ی قسمت‌های مختلف برنامه توسط mocking، باید کل برنامه را جهت بررسی دستیابی به نتایج واقعی نیز آزمایش کرد که به این نوع آزمون‌ها، آزمون یکپارچگی (Integration Tests)، API Tests ،UI Tests و غیره می‌گویند که در کنار Unit tests ما حضور خواهند داشت. بنابراین اکنون این سؤال مطرح می‌شود که یک Unit چیست؟
در برنامه‌ای که از چندین کلاس تشکیل می‌شود، به یک کلاس، یک Unit گفته می‌شود. همچنین اگر در این سیستم، دو یا چند کلاس با هم کار می‌کنند (کلاسی که از چندین وابستگی استفاده می‌کند)، این‌ها با هم نیز یک Unit را تشکیل دهند. بنابراین تعریف Unit بستگی به نحوه‌ی درک عملکرد یک سیستم و تعامل اجزای آن با هم دارد.


واژه‌های متناظر با Mock objects

در حین مطالعه‌ی منابع مرتبط با آزمون‌های واحد ممکن است با این واژه‌های تقریبا مشابه مواجه شوید: fakes ،stubs ،dummies و mocks. اما تفاوت آن‌ها در چیست؟
- Fakes در حقیقت یک نمونه پیاده سازی واقعی، اما غیرمناسب محیط واقعی و اصلی پروژه‌است. برای نمونه EF Core به همراه یک نمونه in-memory database هم هست که دقیقا با مفهوم Fakes تطابق دارد.
- از Dummies صرفا جهت تهیه‌ی پارامترهای مورد نیاز برای اجرای یک آزمایش استفاده می‌شوند. این پارامترها، هیچگاه در آزمایش‌های انجام شده مورد استفاده قرار نمی‌گیرند.
- از Stubs برای ارائه‌ی پاسخ‌هایی مشخص به فراخوان‌ها استفاده می‌شود. برای مثال یک متد یا خاصیت، دقیقا چه چیزی را باید بازگشت دهند.
- از Mocks برای بررسی تعامل اجزای مختلف در حال آزمایش استفاده می‌شود. آیا متدی یا خاصیتی مورد استفاده قرار گرفته‌است یا خیر؟

باید درنظر داشت که زمانیکه یک شیء Mock را توسط کتابخانه‌ی Moq تهیه می‌کنیم، هر سه مفهوم stubs ،dummies و mocks را با هم به همراه دارد. به همین جهت در این سری زمانیکه به یک mock object اشاره می‌شود، هر سه مفهوم مدنظر هستند.

واژه‌ی دیگری که ممکن است در این گروه زیاد مشاهده شود، «Test double» نام دارد که ترکیب هر 4 مورد fakes ،stubs ،dummies و mocks می‌باشد. در کل هر زمانیکه یک شیء مورد استفاده‌ی در زمان اجرای برنامه را جهت آزمایش ساده‌تر آن جایگزین می‌کنید، یک Test double را ایجاد کرده‌اید.


بررسی ساختار برنامه‌ای که می‌خواهیم آن‌را آزمایش کنیم

در این سری قصد داریم یک برنامه‌ی وام دهی را آزمایش کنیم که قسمت‌های مختلف آن دارای وابستگی‌های خاصی می‌باشند. ساختار این برنامه را در ادامه مشاهده می‌کنید:


موجودیت‌های برنامه‌ی وام دهی
namespace Loans.Entities
{
    public class Applicant
    {
        public int Id { set; get; }

        public string Name { set; get; }

        public int Age { set; get; }

        public string Address { set; get; }

        public decimal Salary { set; get; }
    }
}

namespace Loans.Entities
{
    public class LoanProduct
    {
        public int Id { set; get; }

        public string ProductName { set; get; }

        public decimal InterestRate { set; get; }
    }
}

namespace Loans.Entities
{
    public class LoanApplication
    {
        public int Id { set; get; }

        public LoanProduct Product { set; get; }

        public LoanAmount Amount { set; get; }

        public Applicant Applicant { set; get; }

        public bool IsAccepted { set; get; }
    }

    public class LoanAmount
    {
        public string CurrencyCode { get; set; }

        public decimal Principal { get; set; }
    }
}

مدل‌های برنامه‌ی وام دهی

namespace Loans.Models
{
    public class IdentityVerificationStatus
    {
        public bool Passed { get; set; }
    }
}

سرویس‌های برنامه‌ی وام دهی

using Loans.Models;

namespace Loans.Services.Contracts
{
    public interface IIdentityVerifier
    {
        void Initialize();

        bool Validate(string applicantName, int applicantAge, string applicantAddress);

        void Validate(string applicantName, int applicantAge, string applicantAddress, out bool isValid);

        void Validate(string applicantName, int applicantAge, string applicantAddress,
            ref IdentityVerificationStatus status);
    }
}

namespace Loans.Services.Contracts
{
    public interface ICreditScorer
    {
        int Score { get; }

        void CalculateScore(string applicantName, string applicantAddress);
    }
}

using System;
using Loans.Entities;
using Loans.Services.Contracts;

namespace Loans.Services
{
    public class LoanApplicationProcessor
    {
        private const decimal MinimumSalary = 1_500_000_0;
        private const int MinimumAge = 18;
        private const int MinimumCreditScore = 100_000;

        private readonly IIdentityVerifier _identityVerifier;
        private readonly ICreditScorer _creditScorer;

        public LoanApplicationProcessor(
            IIdentityVerifier identityVerifier,
            ICreditScorer creditScorer)
        {
            _identityVerifier = identityVerifier ?? throw new ArgumentNullException(nameof(identityVerifier));
            _creditScorer = creditScorer ?? throw new ArgumentNullException(nameof(creditScorer));
        }

        public bool Process(LoanApplication application)
        {
            application.IsAccepted = false;

            if (application.Applicant.Salary < MinimumSalary)
            {
                return application.IsAccepted;
            }

            if (application.Applicant.Age < MinimumAge)
            {
                return application.IsAccepted;
            }

            _identityVerifier.Initialize();

            var isValidIdentity = _identityVerifier.Validate(
                application.Applicant.Name, application.Applicant.Age, application.Applicant.Address);

            if (!isValidIdentity)
            {
                return application.IsAccepted;
            }

            _creditScorer.CalculateScore(application.Applicant.Name, application.Applicant.Address);
            if (_creditScorer.Score < MinimumCreditScore)
            {
                return application.IsAccepted;
            }

            application.IsAccepted = true;
            return application.IsAccepted;
        }
    }
}

using System;
using Loans.Models;
using Loans.Services.Contracts;

namespace Loans.Services
{
    public class IdentityVerifierServiceGateway : IIdentityVerifier
    {
        public DateTime LastCheckTime { get; private set; }

        public void Initialize()
        {
            // Initialize connection to external service
        }

        public bool Validate(string applicantName, int applicantAge, string applicantAddress)
        {
            Connect();
            var isValidIdentity = CallService(applicantName, applicantAge, applicantAddress);
            LastCheckTime = DateTime.Now;
            Disconnect();

            return isValidIdentity;
        }

        private void Connect()
        {
            // Open connection to external service
        }

        private bool CallService(string applicantName, int applicantAge, string applicantAddress)
        {
            // Make call to external service, interpret the response, and return result

            return false; // Simulate result for demo purposes
        }

        private void Disconnect()
        {
            // Close connection to external service
        }

        public void Validate(string applicantName, int applicantAge, string applicantAddress, out bool isValid)
        {
            throw new NotImplementedException();
        }

        public void Validate(string applicantName, int applicantAge, string applicantAddress,
            ref IdentityVerificationStatus status)
        {
            throw new NotImplementedException();
        }
    }
}
توضیحات:
هدف از این برنامه، درخواست یک وام جدید است. Application در اینجا به معنای درخواست یا فرم جدید است و Applicant نیز شخصی است که این درخواست را داده‌است.
در اینجا بیشتر تمرکز ما بر روی کلاس LoanApplicationProcessor است که دارای دو وابستگی تزریق شده‌ی به آن نیز می‌باشد:
        public LoanApplicationProcessor(
            IIdentityVerifier identityVerifier,
            ICreditScorer creditScorer)
        {
            _identityVerifier = identityVerifier ?? throw new ArgumentNullException(nameof(identityVerifier));
            _creditScorer = creditScorer ?? throw new ArgumentNullException(nameof(creditScorer));
        }
از این وابستگی‌ها برای تصدیق هویت درخواست کننده و همچنین بررسی میزان اعتبار او استفاده می‌شود.
تمام این منطق نیز در متد Process آن قابل مشاهده‌است که هدف اصلی آن، بررسی قابل پذیرش بودن درخواست یک وام جدید است.


نوشتن اولین تست، برای برنامه‌ی وام دهی

در اولین تصویر این قسمت، پروژه‌ی class library دومی را نیز به نام Loans.Tests مشاهده می‌کنید. فایل csproj آن به صورت زیر برای کار با MSTest تنظیم شده‌است:
<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
  <PropertyGroup>
    <TargetFramework>netcoreapp2.2</TargetFramework>
  </PropertyGroup>
  <ItemGroup>
    <ProjectReference Include="..\Loans\Loans.csproj" />
  </ItemGroup>
  <ItemGroup>
    <PackageReference Include="Microsoft.NET.Test.Sdk" Version="16.3.0" />
    <PackageReference Include="MSTest.TestAdapter" Version="2.0.0" />
    <PackageReference Include="MSTest.TestFramework" Version="2.0.0" />    
  </ItemGroup>
</Project>
که در آن ارجاعی به پروژه‌ی Loans.csproj و همچنین وابستگی‌های MSTest، تنظیم شده‌اند.

اکنون اولین آزمون واحد ما در کلاس جدید LoanApplicationProcessorShould چنین شکلی را پیدا می‌کند:
using Loans.Entities;
using Loans.Services;
using Microsoft.VisualStudio.TestTools.UnitTesting;

namespace Loans.Tests
{
    [TestClass]
    public class LoanApplicationProcessorShould
    {
        [TestMethod]
        public void DeclineLowSalary()
        {
            var product = new LoanProduct {Id = 99, ProductName = "Loan", InterestRate = 5.25m};
            var amount = new LoanAmount {CurrencyCode = "Rial", Principal = 2_000_000_0};
            var applicant =
                new Applicant {Id = 1, Name = "User 1", Age = 25, Address = "This place", Salary = 1_100_000_0};
            var application = new LoanApplication {Id = 42, Product = product, Amount = amount, Applicant = applicant};
            var processor = new LoanApplicationProcessor(null, null);
            processor.Process(application);

            Assert.IsFalse(application.IsAccepted);
        }
    }
}
در حین کار با MSTest، کلاس آزمون واحد باید به ویژگی TestClass و متدهای public void آن به ویژگی TestMethod مزین شوند تا توسط این فریم‌ورک آزمون واحد شناسایی شده و مورد آزمایش قرار گیرند.
در این آزمایش، شخص درخواست کننده، حقوق کمی دارد و می‌خواهیم بررسی کنیم که آیا LoanApplicationProcessor می‌تواند آن‌را بر اساس مقدار MinimumSalary، رد کند یا خیر؟
public class LoanApplicationProcessor
{
    private const decimal MinimumSalary = 1_500_000_0;

در حین وهله سازی LoanApplicationProcessor، دو وابستگی آن به null تنظیم شده‌اند؛ چون می‌دانیم که بررسی MinimumSalary پیش از سایر بررسی‌ها صورت می‌گیرد و اساسا در این آزمایش، نیازی به این وابستگی‌ها نداریم.
اما اگر سعی در اجرای این آزمایش کنیم (برای مثال با اجرای دستور dotnet test در خط فرمان)، آزمایش اجرا نشده و با استثنای زیر مواجه می‌شویم:
Test method Loans.Tests.LoanApplicationProcessorShould.DeclineLowSalary threw exception:
System.ArgumentNullException: Value cannot be null.
Parameter name: identityVerifier
چون در سازنده‌ی کلاس LoanApplicationProcessor، در صورت نال بودن وابستگی‌های دریافتی، یک استثناء صادر می‌شود. بنابراین ذکر آن‌ها الزامی است:
        public LoanApplicationProcessor(
            IIdentityVerifier identityVerifier,
            ICreditScorer creditScorer)
        {
            _identityVerifier = identityVerifier ?? throw new ArgumentNullException(nameof(identityVerifier));
            _creditScorer = creditScorer ?? throw new ArgumentNullException(nameof(creditScorer));
        }


نصب کتابخانه‌ی Moq جهت برآورده کردن وابستگی‌های کلاس LoanApplicationProcessor

در این آزمایش چون وجود وابستگی‌های در سازنده‌ی کلاس، برای ما اهمیتی ندارند و همچنین ذکر آن‌ها نیز الزامی است، می‌خواهیم توسط کتابخانه‌ی Moq، دو نمونه‌ی تقلیدی از آن‌ها را تهیه کرده (همان dummies که پیشتر معرفی شدند) و جهت برآورده کردن بررسی صورت گرفته‌ی در سازنده‌ی کلاس LoanApplicationProcessor، آن‌ها را ارائه کنیم.
کتابخانه‌ی بسیار معروف Moq، با پروژه‌های مبتنی بر NETFramework 4.5. و همچنین NETStandard 2.0. به بعد سازگار است و برای نصب آن، می‌توان یکی از دو دستور زیر را صادر کرد:
> dotnet add package Moq
> Install-Package Moq

اما چرا کتابخانه‌ی Moq؟
کتابخانه‌ی Moq این اهداف را دنبال می‌کند: ساده‌است، به شدت کاربردی‌است و همچنین strongly typed است. این کتابخانه سورس باز بوده و تعداد بار دانلود بسته‌ی نیوگت آن میلیونی است.


پس از نصب آن، اولین آزمایشی را که نوشتیم، به صورت زیر اصلاح می‌کنیم:
using Loans.Entities;
using Loans.Services;
using Loans.Services.Contracts;
using Microsoft.VisualStudio.TestTools.UnitTesting;
using Moq;

namespace Loans.Tests
{
    [TestClass]
    public class LoanApplicationProcessorShould
    {
        [TestMethod]
        public void DeclineLowSalary()
        {
            var product = new LoanProduct {Id = 99, ProductName = "Loan", InterestRate = 5.25m};
            var amount = new LoanAmount {CurrencyCode = "Rial", Principal = 2_000_000_0};
            var applicant =
                new Applicant {Id = 1, Name = "User 1", Age = 25, Address = "This place", Salary = 1_100_000_0};
            var application = new LoanApplication {Id = 42, Product = product, Amount = amount, Applicant = applicant};

            var mockIdentityVerifier = new Mock<IIdentityVerifier>();
            var mockCreditScorer = new Mock<ICreditScorer>();

            var processor = new LoanApplicationProcessor(mockIdentityVerifier.Object, mockCreditScorer.Object);
            processor.Process(application);

            Assert.IsFalse(application.IsAccepted);
        }
    }
}
در اینجا بجای ارسال null به سازنده‌ی کلاس LoanApplicationProcessor، جهت برآورده کردن مقدار پیش‌فرض پارامترهای آن و کامپایل شدن برنامه، نمونه‌های تقلیدی دو وابستگی مورد نیاز آن‌را تهیه و به آن ارسال کرده‌ایم.
کار با ذکر new Mock شروع شده و آرگومان جنریک آن‌را از نوع وابستگی‌هایی که نیاز داریم، مقدار دهی می‌کنیم. سپس خاصیت Object آن، امکان دسترسی به این شیء تقلید شده را میسر می‌کند.
اکنون اگر مجددا این آزمون واحد را اجرا کنیم، مشاهده خواهیم کرد که بجای صدور استثناء، با موفقیت به پایان رسیده‌است:



گاهی از اوقات جایگزین کردن یک وابستگی null با نمونه‌ی Mock آن کافی نیست

در مثالی که بررسی کردیم، اشیاء mock، کار برآورده کردن نیازهای ابتدایی آزمایش را انجام داده و سبب اجرای موفقیت آمیز آن شدند؛ اما همیشه اینطور نیست:
using Loans.Entities;
using Loans.Services;
using Loans.Services.Contracts;
using Microsoft.VisualStudio.TestTools.UnitTesting;
using Moq;

namespace Loans.Tests
{
    [TestClass]
    public class LoanApplicationProcessorShould
    {        
        [TestMethod]
        public void Accept()
        {
            var product = new LoanProduct {Id = 99, ProductName = "Loan", InterestRate = 5.25m};
            var amount = new LoanAmount {CurrencyCode = "Rial", Principal = 2_000_000_0};
            var applicant =
                new Applicant {Id = 1, Name = "User 1", Age = 25, Address = "This place", Salary = 1_500_000_0};
            var application = new LoanApplication {Id = 42, Product = product, Amount = amount, Applicant = applicant};

            var mockIdentityVerifier = new Mock<IIdentityVerifier>();
            var mockCreditScorer = new Mock<ICreditScorer>();

            var processor = new LoanApplicationProcessor(mockIdentityVerifier.Object, mockCreditScorer.Object);
            processor.Process(application);

            Assert.IsTrue(application.IsAccepted);
        }
    }
}
تفاوت این آزمایش جدید با قبلی، در دو مورد است: مقدار Salary به MinimumSalary تنظیم شده‌است و در آخر Assert.IsTrue را داریم.
اگر این آزمایش را اجرا کنیم، با شکست مواجه خواهد شد. علت اینجا است که هرچند در حال استفاده‌ی از دو mock object به عنوان وابستگی‌های مورد نیاز هستیم، اما تنظیمات خاصی را بر روی آن‌ها انجام نداده‌ایم و به همین جهت خروجی مناسبی را در اختیار LoanApplicationProcessor قرار نمی‌دهند. برای مثال مرحله‌ی بعدی بررسی اعتبار شخص در کلاس LoanApplicationProcessor، فراخوانی سرویس identityVerifier و متد Validate آن است که خروجی آن بر اساس کدهای فعلی، همیشه false است:
_identityVerifier.Initialize();
var isValidIdentity = _identityVerifier.Validate(
    application.Applicant.Name, application.Applicant.Age, application.Applicant.Address);
در قسمت بعدی، کار تنظیم اشیاء mock را انجام خواهیم داد.

کدهای کامل این قسمت را از اینجا می‌توانید دریافت کنید: MoqSeries-01.zip
مطالب
اصول طراحی شیء گرا: OO Design Principles - قسمت سوم

اصل هفتم: Liskove Substitution Principle

"ارث بری باید به صورتی باشد که زیر نوع را بتوان بجای ابر نوع استفاده کرد"

این اصل می‌گوید اگر قرار است از ارث بری استفاده شود، نحوه‌ی استفاده باید بدین گونه باشد که اگر یک شیء از کلاس والد ( Base-Parent-Super type ) داشته باشیم، باید بتوان آن را با شیء کلاس فرزند ( Sub Type-Child ) بدون هیچ گونه تغییری در منطق کد استفاده کننده از شیء مورد نظر، تغییر داد. به زبان ساده باید بتوان شیء فرزند را جایگزین شیء والد کرد.

نکته مهم: این اصل در مورد عکس این رابطه صحبتی نمی‌کند و دلیل آن هم منطق طراحی می‌باشد. تصور کنید که شیء ای داشته باشید که از یک کلاس والد، ارث برده باشد. نوشتن  کدی که شیء والد را بتوان جایگزین شیء فرزند کرد، بسیار سخت است؛ چرا که منطق متکی بر کلاس فرزند بسیار وابسته به جزییات کلاس فرزند است. در غیر این صورت وجود شیء فرزند، کم اهمیت میباشد.

با رعایت این اصل، میتوانیم در مواقعی که شروط مرتبط با کلاس فرزند را نداریم و یک سری منطق و قیود کلی مرتبط با کلاس والد را داریم، از شیء کلاس والد استفاده نماییم و وظیفه  نمونه گیری (instantiation ) آن را به یک کلاس دیگر محول کنیم. به مثال زیر توجه کنید:

 public class Parent
    {
        public string Name { get; set; }
        public int X { get; set; }
        public int Y { get; set; }
        public Parent()
        {
            X = Y = 0;
        }
        public virtual void Move()
        {
            X += 5;
            Y += 5;
        }
        public void Shoot() { }
        public virtual void Pass() { } 
    }
    public class Child1 : Parent
    {
        public override void Move()
        {
            X += 10;
            Y += 10;
        }
    }
    public class Child2 : Parent
    {
        public override void Move()
        {
            X += 20;
            Y += 20;
        }
    }
    public enum State
    {
        Start,
        Move,
        Shoot,
        Pass
    }
    public class Creator
    {
        public static Parent GetInstance(bool? condition)
        {
            if (condition == null)
            {
                return new Parent();
            }
            if (condition == true)
            {
                return new Child1();
            }
            else
            {
                return new Child2();
            }
        }
    }
    public class Context
    {
        public void SetState(ref State s)
        {
            s = State.Move;
        }
        public void Main()
        {
            State state =State.Start;
            
            // در مورد نوع این شیء چیزی نمیدانیم و وابسته به شرایط نوع آن متغیر است
            // در حقیقت شیء کلاس فرزند را جای شیء کلاس والد  قرار می‌دهیم و نه بالعکس

            Parent obj = Creator.GetInstance(null);
            
            // منطق برنامه وضعیت را تغییر می‌دهد
            SetState(ref state);

            // قواعد کلی و عمومی که بدون در نظر گرفتن کلاس (نوع) شیء بر آن اعمال می‌شود
            switch (state)
            {
                case State.Move:
                    obj.Move();
                    break;
                case State.Shoot:
                    obj.Shoot();
                    break;
                case State.Pass:
                    obj.Pass();
                    break;
                default:
                    break;
            }           
        }
    }

همانطور که در کدها نیز توضیح داده‌ام، کلاس‌های فرزند را جایگزین کلاس والد کرده‌ایم. اگر می‌خواستیم عکس رابطه را (شیء والد را به شیء فرزند انتقال دهیم) اعمال کنیم باید تغییر زیر را ایجاد میکردیم که با خطا روبرو خواهد شد:

Child1 obj = Creator.GetInstance(null);



اصل هشتم: Interface segregation

"واسط‌های کوچک بهتر از واسط‌های حجیم است"

این اصل به ما می‌گوید در تعریف واسط‌های متعدد خساست به خرج ندهیم و بجای آنکه یک واسط اصلی با وظیفه‌های بسیار داشته باشیم، بهتر است واسط‌های متعددی با وظیفه‌های کمتر داشته باشیم. برای درک این اصل ساده به عقب برمیگردیم، جایی که نیاز به واسط را توضیح دادیم. واسط، نقش تعریف پروتکل را دارد. اگر قرار باشد واسطی بزرگ با چندین مسئولیت داشته باشیم، آنگاه تعریف مستحکمی را از وظیفه‌ی واسط ارائه نداده‌ایم. لذا هر کلاس پیاده ساز این واسط، برخی وظیفه‌هایی را که نیاز به آن ندارد، باید تعریف و پیاده سازی کند. به مثال زیر نگاه کنید:

 public interface IHuman
    {
        void Move();
        void Eat();
        void LevelUp();
        void FireBullet();
    }
    public class Player : IHuman
    {
        public void Eat() { }
        public void FireBullet() { }
        public void LevelUp() { }
        public void Move() { }
    }
    public class Enemy : IHuman
    {
        public void Eat() { }
        public void FireBullet() { }
        public void LevelUp() { }
        public void Move() { }
    }
    public class Citizen : IHuman
    {
        public void Eat() { }
        public void FireBullet() { }
        public void LevelUp() { }
        public void Move() { }
    }

در این مثال که مربوط به مدل یک بازی با نقش‌های بازیکن، دشمن و شهروند (بی گناه!) است، طراحی به گونه‌ای است که دشمن و شهروند، توابعی را که نیاز ندارند، باید پیاده سازی کنند. در دشمن: Eat(), LevelUp() و در شهروند: Eat(), LevelUp(), FireBullet() . لذا واسط IHuman یک واسط کلی با وظیفه‌های متعدد است.

در مدل بهبود یافته که کلاس‌ها با پسوند Better بازنویسی شده‌اند داریم:

public interface IMovable { void Move(); }
    public interface IEatable { void Eat(); }
    public interface IPlayer { void LevelUp(); }
    public interface IShooter { void FireBullet(); }
    public class PlayerBetter : IPlayer, IMovable, IEatable, IShooter
    {
        public void Eat() { }
        public void FireBullet() { }
        public void LevelUp() { }
        public void Move() { }
    }
    public class EnemyBetter : IMovable, IShooter
    {
        public void FireBullet() { }
        public void Move() { }
    }
    public class CitizenBetter : IMovable
    {
        public void Move() { }
    }

در اینجا برای هر وظیفه یک واسط تعریف کرده ایم که باعث قوی شدن معنای هر واسط می‌شود.



اصل نهم: Dependency inversion

"وابستگی بین ماژول‌ها  را به وابستگی آن‌ها به انتزاع (واسط) تغییر بده"

این اصل که نمود آن را در الگو‌های طراحی dependency injection و factory میبینیم، میگوید که ماژول‌های بالادست (ماژول استفاده کننده ماژول پایین دست) به جای آنکه ارجاع مستقیمی را به ماژول‌های پایین دست داشته باشند، به انتزاعی (واسط) ارجاع بدهند که ماژول پایین دست آنرا پیاده سازی می‌کند یا به ارث میبرد. در واقع این اصل برای از بین بردن وابستگی قوی بین ماژول‌های بالا دست و پایین دست، به میدان آمده است. دو حکم اصلی از این اصل بر می‌آید:

الف – ماژول‌های بالا دست نباید وابسته به ماژول‌های پایین دست باشند. هر دو باید وابسته به انتزاع (واسط) باشند. وابستگی ماژول بالا دست از نوع ارجاع و وابستگی ماژول پایین دست از نوع ارث بری است.

ب – انتزاع نباید وابسته به جزییات باشد، بلکه جزییات باید وابسته به انتزاع باشد. یعنی در پیاده سازی منطق برنامه (که جزییات محسوب می‌شود) باید از واسط‌ها یا کلاس‌های انتزاعی استفاده کنیم و همچنین در نوشتن کلاس‌های انتزاعی نباید هیچ گونه ارجاعی را به کلاس‌های جزیی داشته باشیم.

در مثال زیر با نمونه‌ای از طراحی ناقض این اصل روبرو هستیم:

public class Controller
    {
        public Service Service { get; set; }
        public Controller()
        {
            // کنترلر باید نحوه نمونه گیری را بداند (ورودی‌های لازم) و این از وظایف آن خارج است
            Service = new Service(1);
        }
        public void DoWork()
        {
            Service.RunService();
        }
    }

    public class Service
    {
        public int State { get; set; }
        public Service(int s)
        {
            State = s;
        }
        public void RunService() { }
    }

در این مثال کلاس کنترلر، ماژول بالادست و کلاس سرویس، ماژول پایین دست محسوب میگردد. در ادامه طراحی مطلوب را نیز ارائه داده‌ام:

public class ControllerBetter
    {
        // ارجاع به واسط باعث انعطاف و کاهش وابستگی شده است
        public IService Service { get; set; }
        public ControllerBetter(IService service)
        {
            // یک کلاس دیگر وظیفه ارسال سرویس به سازنده کلاس کنترلر را دارد 
            // و مسئولیت نمونه گیری را از دوش کنترلر برداشته است
            Service = service;
        }
        public void DoWork()
        {
            Service.RunService();
        }
    }
    // کاهش وابستگی با تعریف واسط و تغییر وابستگی مستقیم بین کنترلر و سرویس
    public interface IService
    {
        void RunService();
    }
    // وابستگی جزییات به انتزاع
    public class ServiceBetter : IService
    {
        public int State { get; set; }
        public ServiceBetter(int s)
        {
            State = s;
        }
        public void RunService() { }
    }

نحوه بهبود طراحی را در توضیحات داخل کد مشاهده میکنید. در مقاله بعدی به اصول GRASP خواهم پرداخت. 

مطالب
الگوی مشاهده‌گر Observer Pattern
الگوی مشاهده‌گر یکی از محبوبترین و معروفترین الگوهای برنامه نویسی است که پیاده سازی آن در بسیاری از زبان‌ها رواج یافته است. برای نمونه پیاده سازی این الگو را می‌توانید در بسیاری از کتابخانه‌ها (به خصوص GUI) مانند این مطالب (+ + + ) مشاهده کنید. برای اینکه بتوانیم این الگو را خودمان برای اشیاء برنامه خودمان پیاده کنیم، بهتر است که بیشتر با خود این الگو آشنا شویم. برای شروع بهتر است که با یک مثال به تعریف این الگو بپردازیم. مثال زیر نقل قولی از یکی از مطالب این سایت است که به خوبی کارکرد این الگو را برای شما نشان میدهد.

یک لامپ و سوئیچ برق را درنظر بگیرید. زمانیکه لامپ مشاهده می‌کند سوئیچ برق در حالت روشن قرار گرفته‌است، روشن خواهد شد و برعکس. در اینجا به سوئیچ، subject و به لامپ، observer گفته می‌شود. هر زمان که حالت سوئیچ تغییر می‌کند، از طریق یک callback، وضعیت خود را به observer اعلام خواهد کرد. علت استفاده از callbackها، ارائه راه‌حل‌های عمومی است تا بتواند با انواع و اقسام اشیاء کار کند. به این ترتیب هر بار که شیء observer از نوع متفاوتی تعریف می‌شود (مثلا بجای لامپ یک خودرو قرار گیرد)، نیازی نخواهد بود تا subject را تغییر داد.

عموما به شیءایی که قرار است وضعیت را مشاهده یا رصد کند، Observer گفته می‌شود و به شیءایی که قرار است وضعیت آن رصد شود Observable یا Subject گفته می‌شود.
 بد نیست بدانید این الگو یکی از کلیدی‌ترین بخش‌های معماری لایه بندی MVC نیز می‌باشد.
 همچنین این نکته حائز اهمیت است که این الگو ممکن است باعث نشتی حافظه هم شود و به این مشکل Lapsed Listener Problem می‌گویند. یعنی یک listener وجود دارد که تاریخ آن منقضی شده، ولی هنوز در حافظه جا خوش کرده‌است. این مشکل برای زبان‌های شیءگرایی که با سیستمی مشابه GC پیاده سازی می‌شوند، رخ میدهد. برای جلوگیری از این حالت، برنامه نویس باید  این مشکل را با رجیستر کردن‌ها و عدم رجیستر یک شنوده، در مواقع لزوم حل کند. در غیر این صورت این شنونده بی جهت، یک ارتباط را زنده نگه داشته و حافظه‌ی منبع را به هدر میدهد.

مثال: ما یک کلید داریم که سه کلاس  RedLED،GreenLED و BlueLED قرار است آن را مشاهده و وضعیت کلید را رصد کنند.
برای پیاده سازی این الگو، ابتدا یک کلاس انتزاعی را با نام Observer که دارای متدی به نام Update است، ایجاد می‌کنیم. متغیر از نوع کلاس Observable را بعدا ایجاد می‌کنیم:
public abstract class Observer
    {
        protected Observable Observable;
        public abstract void Update();
    }
سپس یک کلاس پدر را به نام Observable می‌سازیم تا آن را به شیء سوئیچ نسبت دهیم:
 public  class Observable
    {
        private readonly List<Observer> _observers = new List<Observer>();

        public void Attach(Observer observer)
        {
            _observers.Add(observer);
        }
        public void Dettach(Observer observer)
        {
            _observers.Remove(observer);
        }

        public void NotifyAllObservers()
        {
            foreach (var observer in _observers)
            {
                observer.Update();
            }
        }
    }
در کلاس بالا یک لیست از نوع Observer‌ها داریم که در آن، کلید با تغییر وضعیت خود، لیست رصد کنندگانش را مطلع می‌سازد و دیگر چراغ‌های LED نیازی نیست تا مرتب وضعیت کلید را چک کنند. متدهای attach و Detach در واقع همان رجیستر‌ها هستند که باید مدیریت خوبی روی آن‌ها داشته باشید تا نشتی حافظه پیش نیاید. در نهایت متد NotifyAllObservers هم متدی است که با مرور لیست رصدکنندگانش، رویداد Update آن‌ها را صدا میزند تا تغییر وضعیت کلید به آن‌ها گزارش داده شود.

حال کلاس Switch را با ارث بری از کلاس Observable می‌نویسیم:
 public  class Switch:Observable
    {
        private bool _state;

        public bool ChangeState
        {
            set
            {
                _state = value;
                NotifyAllObservers();
            }
            get { return _state; }
        }
    }
در کلاس بالا هرجایی که وضعیت کلید تغییر می‌یابد، متد NotifyAllObservers صدا زده میشود.
برای هر سه چراغ، رنگی هم داریم:
   public class RedLED:Observer
    {
        private bool _on = false;
        public override void Update()
        {
            _on = !_on;
            Console.WriteLine($"Red LED is {((_on) ? "On" : "Off")}");
        }
    }

  public class GreenLED:Observer
    {
        private bool _on = false;
        public override void Update()
        {
            _on = !_on;
            Console.WriteLine($"Green LED is {((_on) ? "On" : "Off")}");
        }
    }

  public  class BlueLED:Observer
    {
        private bool _on = false;
        public override void Update()
        {
            _on = !_on;
            Console.WriteLine($"Blue LED is {((_on) ? "On" : "Off")}");
        }
    }
سپس در Main اینگونه می‌نویسیم:
var greenLed=new GreenLED();
            var redLed=new RedLED();
            var blueLed=new BlueLED();

            var switchKey=new Switch();
            switchKey.Attach(greenLed);
            switchKey.Attach(redLed);
            switchKey.Attach(blueLed);

            switchKey.ChangeState = true;
            switchKey.ChangeState = false;
به طور خلاصه هر سه چراغ به شیء کلید attach شده و با هر بار عوض شدن وضعیت کلید، متدهای Update هر سه چراغ صدا زده خواهند شد. نتیجه‌ی کد بالا به شکل زیر در کنسول نمایش می‌یابد:
Green LED is On
Red LED is On
Blue LED is On
Green LED is Off
Red LED is Off
Blue LED is Off