اما جهت اطمینان میتونید مسیر دهی کامل کنید:
string fileNameExisting = @"c:\Test.pdf"; string fileNameNew = @"c:\newform.pdf";
- Performance : کارآیی - که در ارتباط با مدت زمان پاسخ گویی و قابل استفاده شدن برنامه میباشد. (مقایسه به درصد - هرچه بیشتر عملکرد بهتر)
- Size : اندازه - که نشان دهنده حجم نهایی فایلهای تولید شده ( Css-Html-JavaScript ) فریم ورک است. این مقایسه اندازه فریم ورک و تمام وابستگیهای آن است که به bundle نهایی برنامه اضافه شده است (هر چه اندازه فایل کمتر باشد بهتر است چراکه توسط کاربر نهایی زودتر دانلود میشود).
- Lines of Code : تعداد خطوط کد - نشان دهنده این است که یک نویسنده بر اساس این فریم ورکها چند سطر کد را باید برای تهیهی یک برنامهی جدید بنویسد.
npx degit sveltejs/template my-svelte-project cd my-svelte-project npm install npm run dev
زمانیکه کاربری برنامهی تک صفحهای وب را در مرورگر باز میکند، ابتدا فایل index.html را در پاسخ دریافت خواهد کرد. این فایل تعاریف مداخل مورد نیاز برای رندر آنرا مانند فایلهای جاوا اسکریپت و CSS، به همراه دارد. سپس این فایلها توسط مرورگر از سرور دریافت میشوند. در این حالت با پردازش این فایلها، کامپوننت ریشهی سایت بارگذاری میشود. پس از پایان آن، قالب این کامپوننت به کاربر نمایش داده خواهد شد. بنابر سرعت دریافت فایلها توسط کاربر، این آغاز میتواند اندکی کند باشد. البته با رعایت نکات گفتهی شدهی در مطلب «Angular CLI - قسمت پنجم - ساخت و توزیع برنامه» میتوان این حجم را توسط AoT و Tree-Shaking به میزان قابل ملاحظهای کاهش داد. به علاوه با فعالسازی Lazy loading میتوان قسمتهای مختلف برنامه را تبدیل به یک سری Bundle کرد که در زمان درخواست، بارگذاری میشوند. به این ترتیب حجم فایلهای ابتدایی که باید از سرور دریافت شوند بسیار کمتر شده و به علاوه با کاهش این حجم، مرورگر نیز باید میزان کمتری از کدها را در جهت نمایش اولین کامپوننت، پردازش و اجرا کند. در این حالت زمانیکه کاربری شروع به پیمایش مسیر یک ماژول خاص را میکند، آنگاه فایلهای مرتبط با آن از سرور دریافت و در مرورگر پردازش میشوند. بنابراین اگر کاربری به قسمتی دسترسی ندارد، نیازی هم به دریافت فایلهای آن نخواهد داشت؛ چون کار به فعالسازی مسیریابی آن ماژول نمیرسد.
آماده شدن جهت Lazy loading
پیش از Lazy loading یک قسمت از برنامه (که به آن async routing هم میگویند)، این قسمت باید دارای شرایطی باشد:
- این قسمت از برنامه حتما باید در یک ماژول تعریف شده باشد. از این جهت که Lazy loading، لیست کامپوننتهای قید شدهی در تعریف یک ماژول را بارگذاری میکند.
- تمام مسیرهای این ماژول باید در ذیل یک مسیر والد، گروه بندی شده باشند. از این جهت که Lazy loading فقط بر روی مسیر ریشهی والد تنظیم و بارگذاری میشود.
- این ماژول نباید در هیچ ماژول دیگری import شده باشد. اگر این ماژول ارجاعی را در سایر ماژولها داشته باشد، هیچ راهی بجز دریافت و کامپایل کامل آن توسط Angular وجود نخواهد داشت.
در مثال جاری این سری:
- تمام ویژگیهای قسمت مدیریت محصولات، داخل ماژول product.module.ts تعریف شدهاند. بنابراین اولین شرط Lazy loading آن برقرار است.
- در فایل product-routing.module.ts، کار گروه بندی مسیریابیها ذیل یک والد مشخص انجام شدهاست (همان قسمت ششم این سری). بنابراین شرط دوم lazy loading این ماژول نیز پیشتر پیاده سازی شدهاست.
- اما اگر به فایل src\app\app.module.ts مراجعه کنیم، ارجاعی به این ماژول در قسمت imports آن وجود دارد. بنابراین باید این ارجاع را حذف کنیم. در غیراینصورت کار دریافت کامل آن به همراه سایر ماژولهای برنامه، در همان ابتدای کار صورت خواهد گرفت.
بنابراین در فایل src\app\app.module.ts، ابتدا import فایل آنرا از ابتدای ماژول حذف و سپس ارجاع به نام کلاس کامپوننت ProductModule را نیز حذف میکنیم. در این حالت اگر از طریق منوی سایت سعی در دسترسی به این مسیرها کنیم، خطای 404 را دریافت خواهیم کرد؛ چون اکنون برنامه اطلاعاتی را در مورد نحوهی مسیریابی قسمت محصولات برنامه، ندارد.
Lazy loading یک ماژول
برای بارگذاری غیرهمزمان یک ماژول و یا همان Lazy loading، میتوان از خاصیت loadChildren تنظیمات مسیریابی، استفاده کرد:
{ path: 'products', loadChildren:'app/product/product.module#ProductModule' },
با این تنظیم، زمانیکه مسیر ریشهی produtcs درخواست شد، کار بارگذاری ماژول آن صورت گرفته و تنظیمات مسیریابی آن به سیستم اضافه میشود. به علاوه کار فعالسازی و نمایش کامپوننت آن را نیز انجام خواهد داد.
به همین منظور فایل src\app\app-routing.module.ts را گشوده و تنظیم فوق را به آن اضافه میکنیم:
const routes: Routes = [ { path: 'home', component: WelcomeComponent }, { path: 'welcome', redirectTo: 'home', pathMatch: 'full' }, { path: 'products', loadChildren: 'app/product/product.module#ProductModule' }, { path: '', redirectTo: 'home', pathMatch: 'full' }, { path: '**', component: PageNotFoundComponent } ];
chunk {0} polyfills.bundle.js, polyfills.bundle.js.map (polyfills) 165 kB {4} [initial] chunk {1} main.bundle.js, main.bundle.js.map (main) 32.7 kB {3} [initial] [rendered] chunk {2} styles.bundle.js, styles.bundle.js.map (styles) 129 kB {4} [initial] chunk {3} vendor.bundle.js, vendor.bundle.js.map (vendor) 2.72 MB [initial] [rendered] chunk {4} inline.bundle.js, inline.bundle.js.map (inline) 0 bytes [entry] chunk {5} 5.chunk.js, 5.chunk.js.map 51.1 kB {1} [rendered]
به علاوه اگر در منوی سایت بر روی لینک نمایش لیست محصولات کلیک کنیم، هنوز خروجی نمایش داده نمیشود (هرچند خطای 404 را هم دریافت نمیکنیم). علت اینجا است که اگر به فایل src\app\product\product-routing.module.ts مراجعه کنیم، تعریف این مسیر ریشه، در این فایل نیز وجود دارد:
const routes: Routes = [ { path: 'products', canActivate: [ AuthGuard ], children: [ ] } ];
import { AuthGuard } from './user/auth.guard'; const routes: Routes = [ { path: 'home', component: WelcomeComponent }, { path: 'welcome', redirectTo: 'home', pathMatch: 'full' }, { path: 'products', loadChildren: 'app/product/product.module#ProductModule', canActivate: [AuthGuard] }, { path: '', redirectTo: 'home', pathMatch: 'full' }, { path: '**', component: PageNotFoundComponent } ];
یک نکته: اکنون تنظیمات مسیریابی فایل src\app\product\product-routing.module.ts چنین شکلی را پیدا کردهاست:
const routes: Routes = [ { path: '', component: ProductListComponent }, { path: ':id', component: ProductDetailComponent, resolve: { product: ProductResolverService } }, { path: ':id/edit', component: ProductEditComponent, resolve: { product: ProductResolverService }, canDeactivate: [ProductEditGuard], children: [ { path: '', redirectTo: 'info', pathMatch: 'full' }, { path: 'info', component: ProductEditInfoComponent }, { path: 'tags', component: ProductEditTagsComponent } ] } ];
در این حالت اگر مسیر نمایش لیست محصولات را درخواست دهیم، مشاهده خواهیم کرد فایل 5.chunk.js که حاوی اطلاعات این ماژول است، به صورت مجزایی بارگذاری شده (lazy loading) و سپس با فعال شدن محافظ مسیر آن، صفحهی لاگین نمایش داده میشود:
این بارگذاری با تاخیر و در صورت نیاز، به دو علت آغاز برنامه را سریعتر میکند:
الف) مرورگر اطلاعی از وجود فایل 5.chunk.js در ابتدای کار نداشته و آنرا بارگذاری نمیکند (دریافت حجم کمتر، در آغاز نمایش برنامه).
ب) چون حجم کمتری از کدهای جاوا اسکریپت توسط مرورگر در آغاز کار دریافت میشود، کار پردازش و اجرای آنها نیز بسیار سریعتر خواهد شد.
بررسی محافظ canLoad
تعدادی از محافظهای مسیرها را در قسمت قبل بررسی کردیم. هنگامیکه کامپوننتها به صورت lazy loading فعالسازی شده و قالب آنها نمایش داده میشوند، میتوان از محافظ مسیر دیگری به نام canLoad نیز استفاده کرد و هدف از آن، بررسی منطقی، پیش از فعالسازی یک مسیر غیرهمزمان است. بنابراین اگر این محافظ false را برگرداند، حتی فایلهای اسکریپت این ماژول، بارگذاری اولیه نیز نخواهد شد. به این ترتیب کسانیکه دسترسی به یک مسیر را نداشته باشند، فایلهای اسکریپت متناظر با آنرا نیز دریافت نخواهند کرد.
در مثال جاری، اگر به برگهی network ابزار developer مرورگر دقت کنید، با درخواست نمایش مسیر لیست محصولات، ابتدا فایل js آن دریافت میشود که حاوی اطلاعات تمام کامپوننتها و قالبهای مرتبط با این مسیر است و سپس صفحهی login نمایش داده خواهد شد. بنابراین اگر کاربر به این قسمت دسترسی نداشته باشد، فایل js آن بیجهت دریافت و بارگذاری شدهاست. برای بهبود این وضعیت میتوان نمایش لاگین را پیش از بارگذاری فایل js این ماژول فعالسازی کرد و این مورد هدف اصلی محافظ canLoad است.
در ادامه برای تکمیل مثال جاری، میتوان AuthGuard را طوری تنظیم کرد که علاوه بر پیاده سازی CanActivate، اینترفیس CanLoad را نیز پیاده سازی کند:
import { ActivatedRouteSnapshot, RouterStateSnapshot, CanActivate, Router, CanLoad, Route } from '@angular/router'; @Injectable() export class AuthGuard implements CanActivate, CanLoad { canActivate(route: ActivatedRouteSnapshot, state: RouterStateSnapshot): boolean { return this.checkLoggedIn(state.url); } canLoad(route: Route): boolean { return this.checkLoggedIn(route.path); } // … the same as before }
مرحلهی بعد، تغییر فایل src\app\app-routing.module.ts و جایگزین کردن تعریف فعلی canActivate با canLoad است:
{ path: 'products', loadChildren: 'app/product/product.module#ProductModule', canLoad: [AuthGuard] },
پیش بارگذاری ماژولها
با فعالسازی lazy loading، ماژولهای مورد نیاز کاربر دیگر به همراه فایلهای js ابتدایی برنامه که در فایل index.html ارجاع مستقیمی به آنها دارند، ارائه نمیشوند و تنها در صورت درخواست مشاهدهی مسیری، کار بارگذاری آنها توسط برنامه صورت خواهد گرفت. همین مساله میتواند در بار اول نمایش این ماژولها تاخیر کوتاهی را سبب شود. به همین جهت قابلیت پیش بارگذاری ماژولها نیز در سیستم مسیریاب Angular پیش بینی شدهاست. به این قابلیت preloading و یا eager lazy loading نیز میگویند. در این حالت برنامه در پشت صحنه، کار پیش واکشی ماژولها را انجام میدهد و زمانیکه کاربری مسیری را درخواست میدهد، آْن مسیر را بدون درنگ مشاهده خواهد کرد.
بدیهی است این قابلیت نباید برای ماژولهایی که قرار است توسط کاربرانی خاص مشاهده شوند فعال شود و هدف آن دسترسی سریع به ماژولهای پرکاربرد برنامهاست.
در اینجا سه استراتژی پیش بارگذاری ماژولها میسر است:
- No preloading که حالت پیش فرض است.
- Preload all سبب پیش بارگذاری تمام قسمتهای lazy load برنامه میشود.
- Custom که اجازهی تعریف یک استراتژی سفارشی را میدهد.
برای مثال برای فعالسازی حالت Preload all، باید به فایل src\app\app-routing.module.ts مراجعه کرده و تغییرات ذیل را اعمال کنیم:
import { Routes, RouterModule, PreloadAllModules } from '@angular/router'; @NgModule({ imports: [RouterModule.forRoot( routes, { enableTracing: true, preloadingStrategy: PreloadAllModules /*, useHash: true*/ } )],
یک نکته: وجود محافظ canLoad، هر نوع استراتژی prealoading را غیرفعال میکند. اما prealoading با سایر انواع محافظها کار میکند.
بنابراین برای آزمایش تنظیم preloadingStrategy: PreloadAllModules، تعریف canLoad را به canActivate تغییر دهید.
تعریف استراتژیهای سفارشی پیش بارگذاری ماژولها
اگر نیاز به یک استراتژی پیش بارگذاری بهتر از هیچ یا همه باشد، میتوان یک استراتژی سفارشی را نیز تدارک دید و ایجاد آن سه مرحلهی ایجاد سرویس مرتبط، ثبت آن سرویس در ماژول و در آخر تنظیم مسیریابی را به همراه دارد.
برای این منظور ابتدا دستور ذیل را صادر کنید تا قالب ابتدایی سرویس SelectiveStrategy ایجاد شود:
>ng g s SelectiveStrategy -m app.module
installing service create src\app\selective-strategy.service.spec.ts create src\app\selective-strategy.service.ts update src\app\app.module.ts
سپس کدهای SelectiveStrategyService را به نحو ذیل تغییر دهید:
import { Injectable } from '@angular/core'; import { Route, PreloadingStrategy } from '@angular/router'; import { Observable } from 'rxjs/Observable'; import 'rxjs/add/observable/of'; @Injectable() export class SelectiveStrategyService implements PreloadingStrategy { preload(route: Route, load: Function): Observable<any> { if (route.data && route.data['preload']) { return load(); } return Observable.of(null); } }
- پارامتر اول این متد، اطلاعاتی را در مورد مسیر جاری در اختیار ما قرار میدهد و دومین پارامتر آن متدی است که کار preloading را انجام میدهد.
- در اینجا است که تصمیم میگیریم ماژولی را preload کنیم یا خیر. برای نمونه در اینجا از خاصیت data مسیریابی استفاده شدهاست. این خاصیت نیز به یک مقدار ثابت اشاره میکند (قسمت «ارسال اطلاعات ثابت به مسیرهای مختلف برنامه» قسمت چهارم). برای مثال نام دلخواه آنرا preload گذاشتهایم و اگر مقدار آن به true تنظیم شده بود، آنگاه این مسیر preload خواهد شد. فراخوانی متد load در اینجا به معنای preloading این مسیر است. در غیراینصورت null را بازگشت میدهیم.
در ادامه نیاز است در فایل src\app\app-routing.module.ts، بجای معرفی PreloadAllModules، این استراتژی سفارشی خود را معرفی کرد:
import { SelectiveStrategyService } from './selective-strategy.service'; @NgModule({ imports: [RouterModule.forRoot( routes, { enableTracing: true, preloadingStrategy: SelectiveStrategyService /*, preloadingStrategy: PreloadAllModules*/ /*, useHash: true*/ } )],
{ path: 'products', loadChildren: 'app/product/product.module#ProductModule', //canLoad: [AuthGuard] canActivate: [AuthGuard], data: { preload: true } },
برای آزمایش آن، برنامه را مجدا اجرا کرده و صفحه را refresh کنید. سپس برگهی network ابزار developers را نیز باز نگه دارید. مشاهده خواهید کرد که علاوه بر فایلهای js اصلی برنامه که در فایل index.html ارجاعی را دارند، فایل 5.chunk.js نیز پیش بارگذاری شدهاست.
کدهای کامل این قسمت را از اینجا میتوانید دریافت کنید: angular-routing-lab-09.zip
برای اجرای آن فرض بر این است که پیشتر Angular CLI را نصب کردهاید. سپس از طریق خط فرمان به ریشهی پروژه وارد شده و دستور npm install را صادر کنید تا وابستگیهای آن دریافت و نصب شوند. در آخر با اجرای دستور ng s -o برنامه ساخته شده و در مرورگر پیش فرض سیستم نمایش داده خواهد شد.
اگر برنامهی شما برای مثال با SMO مربوط به اس کیوال سرور 2008 کامپایل شود، روی سروری با SQL Server 2005 کار نخواهد کرد و پیغام میدهد که نگارش 10 اسمبلی Microsoft.SqlServer.Management.Sdk.Sfc یافت نشد.
یک راه حل آن، نصب Microsoft SQL Server 2008 Management Objects بر روی سرور است، یا راه حل دوم، پیدا کردن اسمبلیهایی که برنامه به آنها ارجاع دارد و کپی کردن آنها کنار فایل اجرایی برنامه در سرور. (درست کردن یک برنامه پرتابل دات نتی، یا نسبتا پرتابل!)
برای این منظور کلاس زیر تهیه شده است که مسیر فایل اجرایی یا dll یک پروژه را دریافت کرده و لیست تمام ارجاعات به آنرا به صورت بازگشتی پیدا میکند. (البته در قسمت یافتن مسیر اسمبلیها، اسمبلیهای سیستمی که با خود دات نت فریم ورک نصب میشوند، حذف شده است)
using System.Collections.Generic;
using System.Reflection;
using System.IO;
namespace App
{
class CFindRef
{
#region Fields (2)
/// <summary>
/// لیستی جهت نگهداری نام اسمبلیها
/// </summary>
private readonly List<string> _assemblies = new List<string>();
/// <summary>
/// لیستی جهت نگهداری مسیر اسمبلیها
/// </summary>
private readonly List<string> _filePath = new List<string>();
#endregion Fields
#region Constructors (1)
/// <summary>
/// سازنده کلاس
/// </summary>
/// <param name="fileName">مسیر اولیه اسمبلی مورد نظر</param>
public CFindRef(string fileName)
{
ListReferences(fileName);
}
#endregion Constructors
#region Properties (2)
/// <summary>
/// لیست مسیر اسمبلیهایی که به آنها ارجاعی وجود دارد منهای موارد سیستمی
/// </summary>
public List<string> ReferencedFiles
{
get
{
_filePath.Sort();
return _filePath;
}
}
/// <summary>
/// لیست کامل اسمبلیهایی که اسمبلی ما به آنها وابسته است
/// </summary>
public List<string> ReferencedNames
{
get
{
_assemblies.Sort();
return _assemblies;
}
}
#endregion Properties
#region Methods (1)
// Private Methods (1)
/// <summary>
/// متدی بازگشتی جهت یافتن لیست ارجاعات
/// </summary>
/// <param name="path">مسیر یا نام اسمبلی</param>
private void ListReferences(string path)
{
//آیا تکراری است؟
if (_assemblies.Contains(path))
return;
Assembly asm;
// آیا فایل است یا نام کامل اسمبلی
if (File.Exists(path))
{
// load the assembly from a path
asm = Assembly.LoadFrom(path);
}
else
{
// سعی در بارگذاری اسمبلی
try
{
asm = Assembly.Load(path);
}
catch
{
asm = null; //جای بهبود دارد
}
}
if (asm == null) return;
// افزودن به لیست نامها
_assemblies.Add(path);
string asmLocation = asm.Location;
//حذف موارد سیستمی از لیست مسیر فایلها
if (asmLocation != null && !asmLocation.Contains("\\System.")
&& !asmLocation.Contains("\\mscorlib"))
_filePath.Add(asmLocation);
// پیدا کردن ارجاعها
AssemblyName[] imports = asm.GetReferencedAssemblies();
// iterate
foreach (AssemblyName asmName in imports)
{
// فراخوانی بازگشتی جهت یافتن تمامی ارجاعات
ListReferences(asmName.FullName);
}
}
#endregion Methods
}
}
مثالی در مورد نحوهی استفاده از آن:
CFindRef cfr = new CFindRef(@"C:\App\test.exe");
foreach (var asmRef in cfr.ReferencedFiles)
{
textBox1.Text += asmRef + Environment.NewLine;
//Application.DoEvents();
}
C:\WINDOWS\assembly\GAC_MSIL\Microsoft.SqlServer.ConnectionInfo\10.0.0.0__89845dcd8080cc91\Microsoft.SqlServer.ConnectionInfo.dll
C:\WINDOWS\assembly\GAC_MSIL\Microsoft.SqlServer.Dmf\10.0.0.0__89845dcd8080cc91\Microsoft.SqlServer.Dmf.dll
C:\WINDOWS\assembly\GAC_MSIL\Microsoft.SqlServer.Management.Sdk.Sfc\10.0.0.0__89845dcd8080cc91\Microsoft.SqlServer.Management.Sdk.Sfc.dll
C:\WINDOWS\assembly\GAC_MSIL\Microsoft.SqlServer.ServiceBrokerEnum\10.0.0.0__89845dcd8080cc91\Microsoft.SqlServer.ServiceBrokerEnum.dll
C:\WINDOWS\assembly\GAC_MSIL\Microsoft.SqlServer.Smo\10.0.0.0__89845dcd8080cc91\Microsoft.SqlServer.Smo.dll
C:\WINDOWS\assembly\GAC_MSIL\Microsoft.SqlServer.SqlClrProvider\10.0.0.0__89845dcd8080cc91\Microsoft.SqlServer.SqlClrProvider.dll
C:\WINDOWS\assembly\GAC_MSIL\Microsoft.SqlServer.SqlEnum\10.0.0.0__89845dcd8080cc91\Microsoft.SqlServer.SqlEnum.dll
برنامه آماده هم در این زمینه موجود است، برای مثال CheckAsm
مشاهده سایت
تفاوت انواع var و dynamic
Type inference
از آنجایی که DLR بر روی CLR پیاده شده است dynamic در واقع خودش استاتیک است! اما قابلیتهای دینامیک بودن را ارائه میکند.
statically typed dynamic
صورت مساله
قصد داریم اطلاعاتی را با فرمت JSON، از یک API خارجی، توسط HttpClient دریافت و سپس آنرا به یک DTO فرضی، به نام GitHubRepositoryDto نگاشت کنیم.
راه حل 1
در این روش از وهله سازی مستقیم HttpClient به همراه استفادهی از یک عبارت using کمک گرفته شدهاست. همچنین چون عملیات async است، نتیجهی آنرا به کمک خاصیت Result دریافت کردهایم که پس از آن، کل اطلاعات دریافتی را به صورت یک رشته، در اختیار خواهیم داشت:
public class GitHubClient { public IReadOnlyCollection<GitHubRepositoryDto> GetRepositories() { using (var httpClient = new HttpClient{BaseAddress = new Uri(GitHubConstants.ApiBaseUrl)}) { var result = httpClient.GetStringAsync(GitHubConstants.RepositoriesPath).Result; return JsonConvert.DeserializeObject<List<GitHubRepositoryDto>>(result); } } }
- استفاده از خاصیت Result، هیچگاه ایدهی خوبی نبوده است و یک عملیات async را تبدیل به عملیاتی Blocking میکند که حتی میتواند سبب بروز dead-lock نیز شود.
- HttpClient نباید Dispose شود. علت آنرا در مطلب «روش استفادهی صحیح از HttpClient در برنامههای دات نت» مفصل بررسی کردهایم.
- دریافت کل response یک API به صورت یک رشتهی بزرگ، یک Large object heap را بهوجود میآورد که باز هم ایدهی خوبی نیست.
راه حل 2
اگر خاصیت Result راه حل 1 را حذف کنیم، به راه حل 2 خواهیم رسید:
public class GitHubClient : IGitHubClient { public async Task<IReadOnlyCollection<GitHubRepositoryDto>> GetRepositories() { using (var httpClient = new HttpClient { BaseAddress = new Uri(GitHubConstants.ApiBaseUrl) }) { var result = await httpClient.GetStringAsync(GitHubConstants.RepositoriesPath); return JsonConvert.DeserializeObject<List<GitHubRepositoryDto>>(result); } } }
- اینبار از دسترسی asynchronous واقعی استفاده شدهاست.
معایب:
- ایجاد و تخریب یک HttpClient جدید به ازای هر فراخوانی.
- دریافت و ذخیره سازی کل response به صورت یک رشته.
راه حل 3
در این نگارش، HttpClient از طریق وهله سازی در سازندهی کلاس دریافت شده و به این ترتیب امکان استفادهی مجدد را پیدا میکند:
public class GitHubClient : IGitHubClient { private readonly HttpClient _httpClient; public GitHubClient() { _httpClient = new HttpClient { BaseAddress = new Uri(GitHubConstants.ApiBaseUrl) }; } public async Task<IReadOnlyCollection<GitHubRepositoryDto>> GetRepositories() { var result = await _httpClient.GetStringAsync(GitHubConstants.RepositoriesPath).ConfigureAwait(false); return JsonConvert.DeserializeObject<List<GitHubRepositoryDto>>(result); } }
services.AddSingleton<GitHubClient>();
- دسترسی asynchronous واقعی به API مدنظر.
- استفادهی مجدد از HttpClient
معایب:
- دریافت و ذخیره سازی کل response به صورت یک رشته.
- چون طول عمر GitHubClient از نوع Singleton است و برای همیشه از یک وهلهی سراسری استفاده میکند، از تغییرات DNS آگاه نخواهد شد.
راه حل 4
تا اینجا همانطور که ملاحظه کردید، به سادگی میتوان HttpClient را به نحو نادرستی مورد استفاده قرار داد. ایجاد مجدد آن به علت عدم رها شدن بلافاصلهی سوکتهای لایهی زرین آن توسط سیستم عامل، مشکل حادی را به نام sockets exhaustion پدید میآورد. به همین جهت، این کلاس باید یکبار نمونه سازی شده و در طول عمر برنامه از همین تک وهلهی آن استفاده شود. یک روش اینکار تعریف آن به صورت اشیاء singleton و یا static است. مشکلی که این روش به همراه دارد، عدم باخبر شدن آن از تغییرات DNS است. برای رفع این مسایل، از NET Core 2.1. به بعد، خود مایکروسافت با ارائهی یک IHttpClientFactory، روش استانداری را برای مدیریت وهلههای HttpClient ارائه کردهاست:
public class GitHubClient : IGitHubClient { private readonly IHttpClientFactory _httpClientFactory; public GitHubClient(IHttpClientFactory httpClientFactory) { _httpClientFactory = httpClientFactory ?? throw new ArgumentNullException(nameof(httpClientFactory)); } public async Task<IReadOnlyCollection<GitHubRepositoryDto>> GetRepositories() { var httpClient = _httpClientFactory.CreateClient("GitHub"); var result = await httpClient.GetStringAsync(GitHubConstants.RepositoriesPath).ConfigureAwait(false); return JsonConvert.DeserializeObject<List<GitHubRepositoryDto>>(result); } }
services.AddHttpClient("GitHub", x => { x.BaseAddress = new Uri(GitHubConstants.ApiBaseUrl); }); services.AddSingleton<GitHubClient>();
مزیتها:
- استفادهی از یک IHttpClientFactory توکار
معایب:
- استفادهی یک از کلاینت نامدار، بجای یک کلاینت مشخص شدهی بر اساس نوع آن.
- دریافت و ذخیره سازی کل response به صورت یک رشته.
روش ثبت services.AddHttpClient را که در اینجا ملاحظه میکنید، یک روش ثبت نامدار است و بر اساس نام رشتهای GitHub کار میکند. همین نام در متد GetRepositories به صورت httpClientFactory.CreateClient("GitHub") برای دسترسی به یک HttpClient جدید استفاده شدهاست.
راه حل 5
در اینجا از یک کلاینت نوعدار، بجای یک کلاینت نامدار، استفاده شدهاست:
public class GitHubClient : IGitHubClient { private readonly HttpClient _httpClient; public GitHubClient(HttpClient httpClient) { _httpClient = httpClient ?? throw new ArgumentNullException(nameof(httpClient)); } public async Task<IReadOnlyCollection<GitHubRepositoryDto>> GetRepositories() { var result = await _httpClient.GetStringAsync(GitHubConstants.RepositoriesPath).ConfigureAwait(false); return JsonConvert.DeserializeObject<List<GitHubRepositoryDto>>(result); } }
services.AddHttpClient<GitHubClient>(x => { x.BaseAddress = new Uri(GitHubConstants.ApiBaseUrl); });
مزایا:
- استفاده از IHttpClientFactory
- استفاده از یک کلاینت نوعدار، بجای یک نمونهی نامدار
معایب:
- اینبار تمام استفاده کنندگان از IGitHubClient ما باید دارای طول عمر transient باشند (خصوصیت کلاینتهای نوعدار است)؛ برخلاف راه حلهای پیشین که میتوانستند singleton تعریف شوند (یا امکان فراخوانی IGitHubClient از سرویسهای singleton نیز وجود داشت).
- دریافت و ذخیره سازی کل response به صورت یک رشته.
راه حل 6
اگر در جائی نیاز به استفاده و تزریق یک کلاینت نوعدار، در یک سرویس با طول عمر singleton را داشتید، روش آن به صورت زیر است:
public class GitHubClientFactory { private readonly IServiceProvider _serviceProvider; public GitHubClientFactory(IServiceProvider serviceProvider) { _serviceProvider = serviceProvider; } public GitHubClient Create() { return _serviceProvider.GetRequiredService<GitHubClient>(); } }
services.AddHttpClient<GitHubClient>(x => { x.BaseAddress = new Uri(GitHubConstants.ApiBaseUrl); }); services.AddSingleton<GitHubClientFactory>();
مزایا:
- استفاده از IHttpClientFactory
- استفاده از یک کلاینت نوعدار
- استفاده کنندهی از GitHubClientFactory، میتوانند طول عمر singleton نیز داشته باشد
معایب:
- دریافت و ذخیره سازی کل response به صورت یک رشته.
راه حل 7
از اینجا به بعد، هدف ما بهینه سازی عملیات است و رفع مشکل کار با یک رشتهی بزرگ. برای این منظور بجای متد GetStringAsync، از متد SendAsync که امکان streaming را فراهم میکند، استفاده خواهیم کرد. به این ترتیب، بجای ارسال یک رشتهی بزرگ به متد Deserialize، امکان دسترسی به استریم response را توسط آن میسر کردهایم.
public class GitHubClient : IGitHubClient { private readonly HttpClient _httpClient; private readonly JsonSerializer _jsonSerializer; public GitHubClient(HttpClient httpClient, JsonSerializer jsonSerializer) { _httpClient = httpClient ?? throw new ArgumentNullException(nameof(httpClient)); _jsonSerializer = jsonSerializer ?? throw new ArgumentNullException(nameof(jsonSerializer)); } public async Task<IReadOnlyCollection<GitHubRepositoryDto>> GetRepositories() { var request = CreateRequest(); var result = await _httpClient.SendAsync(request, HttpCompletionOption.ResponseContentRead); using (var responseStream = await result.Content.ReadAsStreamAsync()) { using (var streamReader = new StreamReader(responseStream)) using (var jsonTextReader = new JsonTextReader(streamReader)) { return _jsonSerializer.Deserialize<List<GitHubRepositoryDto>>(jsonTextReader); } } } private static HttpRequestMessage CreateRequest() { return new HttpRequestMessage(HttpMethod.Get, GitHubConstants.RepositoriesPath); } }
services.AddHttpClient<GitHubClient>(x => { x.BaseAddress = new Uri(GitHubConstants.ApiBaseUrl); }); services.AddSingleton<GitHubClientFactory>(); services.AddSingleton<JsonSerializer>();
- کار با IHttpClientFactory
- استفاده از یک کلاینت نوعدار
- کار با استریم response
معایب:
- استفاده از ResponseContentRead
راه حل 8
در این روش بجای سطر ذیل در راه حل 7
var result = await _httpClient.SendAsync(request, HttpCompletionOption.ResponseContentRead);
var result = await _httpClient.SendAsync(request, HttpCompletionOption.ResponseHeadersRead);
مزایا:
- کار با IHttpClientFactory
- استفاده از یک کلاینت نوعدار
- کار با استریم response
- استفاده از ResponseHeadersRead
معایب:
- شاید بتوان از کتابخانهی دیگری برای json deserialization استفاده کرد؟
OpenCVSharp #6
در قسمت قبل با نحوهی نمایش تصاویر OpenCV در برنامههای دات نتی آشنا شدیم. در این قسمت قصد داریم همان نکات را جهت پخش یک ویدیو توسط OpenCVSharp بسط دهیم.
روشهای متفاوت پخش ویدیو و یا کار با یک Capture Device
OpenCV امکان کار با یک WebCam، دوربین و یا فیلمهای آماده را دارد. برای این منظور کلاس CvCapture در OpenCVSharp پیش بینی شدهاست. در اینجا قصد داریم جهت سهولت پیگیری بحث، یک فایل avi را به عنوان منبع CvCapture معرفی کنیم:
using (var capture = new CvCapture(@"..\..\Videos\drop.avi")) { var image = capture.QueryFrame(); }
در اینجا اولین روشی که جهت به روز رسانی UI به نظر میرسد، استفاده از متد Application.DoEvents است تا UI فرصت داشته باشد، تعداد فریمهای بالا را نمایش دهد و خود را به روز کند:
IplImage image; while ((image = Capture.QueryFrame()) != null) { _pictureBoxIpl1.RefreshIplImage(image); Thread.Sleep(interval); Application.DoEvents(); }
روش بعدی، استفاده از یک تایمر است که Interval آن بر اساس نرخ فریمهای ویدیو تنظیم شدهاست:
timer = new Timer(); timer.Interval = (int)(1000 / Capture.Fps); timer.Tick += Timer_Tick;
روش بهتر از این، انتقال دریافت فریمها به تردی جداگانه و پخش آنها در ترد اصلی برنامه است؛ زیرا نمیتوان GUI را از طریق یک ترد دیگر به روز رسانی کرد. برای این منظور میتوان از BackgroundWorker دات نت کمک گرفت. رخداد DoWork آن در تردی جداگانه و مجزای از ترد اصلی برنامه اجرا میشود، اما رخداد ProgressChanged آن در ترد اصلی برنامه اجرا شده و امکان به روز رسانی UI را فراهم میکند.
استفاده از BackgroundWorker جهت پخش ویدیو به کمک OpenCVSharp
ابتدا دو دکمهی Start و Stop را به فرم اضافه خواهیم کرد (شکل فوق).
سپس در زمان آغاز برنامه، یک PictureBoxIpl را به فرم جاری اضافه میکنیم:
private void FrmMain_Load(object sender, System.EventArgs e) { _pictureBoxIpl1 = new PictureBoxIpl { AutoSize = true }; flowLayoutPanel1.Controls.Add(_pictureBoxIpl1); }
در دکمهی Start، کار آغاز BackgroundWorker انجام خواهد شد:
private void BtnStart_Click(object sender, System.EventArgs e) { if (_worker != null && _worker.IsBusy) { return; } _worker = new BackgroundWorker { WorkerReportsProgress = true, WorkerSupportsCancellation = true }; _worker.DoWork += workerDoWork; _worker.ProgressChanged += workerProgressChanged; _worker.RunWorkerCompleted += workerRunWorkerCompleted; _worker.RunWorkerAsync(); BtnStart.Enabled = false; }
private void workerDoWork(object sender, DoWorkEventArgs e) { using (var capture = new CvCapture(@"..\..\Videos\drop.avi")) { var interval = (int)(1000 / capture.Fps); IplImage image; while ((image = capture.QueryFrame()) != null && _worker != null && !_worker.CancellationPending) { _worker.ReportProgress(0, image); Thread.Sleep(interval); } } } private void workerProgressChanged(object sender, ProgressChangedEventArgs e) { var image = e.UserState as IplImage; if (image == null) return; Cv.Not(image, image); _pictureBoxIpl1.RefreshIplImage(image); } private void workerRunWorkerCompleted(object sender, RunWorkerCompletedEventArgs e) { _worker.Dispose(); _worker = null; BtnStart.Enabled = true; }
متد workerRunWorkerCompleted در پایان کار نمایش ویدیو، به صورت خودکار فراخوانی شده و در اینجا میتوانیم دکمهی Start را مجددا فعال کنیم.
همچنین در حین نمایش ویدیو، با کلیک بر روی دکمهی Stop، میتوان درخواست لغو عملیات را صادر کرد:
private void BtnStop_Click(object sender, System.EventArgs e) { if (_worker != null) { _worker.CancelAsync(); _worker.Dispose(); } BtnStart.Enabled = true; }
کدهای کامل این مثال را از اینجا میتوانید دریافت کنید.
- در استاندارد 9147 ، جای ژ و پ مطابق صفحه کلیدی که در بازار ایران فروخته میشود نیست (و باید به همه پاسخگو باشید که چرا اینطوری است).
- ی و ک در آن اصلاح شده و دیگر عربی نیست که چقدر هم خوب، اما من تعداد زیادی برنامه و همچنین تعداد قابل توجهی فایل word دارم که مطابق استاندارد 2091 تهیه شدهاند. مشکلات ی و ک فارسی و عربی را هم در اینجا ذکر کردهام و به دنبال باگهای جدید در برنامهها نمیگردم.
- با ی و ک فارسی اگر در گوگل جستجو کنید تعداد پاسخهای مرتبط یافت شده بسیار بسیار کمتر از حالتی خواهد بود که با ی و ک عربی جستجو کنید.
- در یک سازمان باید رویهای واحد در این مورد برقرار باشد. یا همه باید از 2091 استفاده کنند و یا همه از 9147.
نسخهی کامل استاندارد 9147 را از سایت آقای اخگری میتوانید دریافت نمائید:
به همین دلایل خصوصا قسمت دوم (هر چند ممکن است با آن موافق نباشید)، نیاز به صفحه کلید مطابق استاندارد 2091 نسخهی 64 بیتی داشتم.
برای تهیه صفحه کلید فارسی از برنامه Microsoft Keyboard Layout Creator استفاده میشود که نسخهی 1.4 آنرا از آدرس زیر میتوانید دریافت نمائید. این نسخه قابلیت تولید فایلهای dll مرتبط 64 بیتی را هم دارد:
یکی از قابلیتهای این برنامه بارگذاری صفحه کلید فارسی جاری سیستم است:
صفحه کلید استاندارد 2091 پروژه وب فارسی را اگر با آن باز کرده و سپس از منوی Project گزینهی Build DLL and setup package را انتخاب نمائید، با خطای زیر متوقف خواهید شد:
ERROR: 'VK_SPACE' in Shift State 'Shift' must be made up of white space character(s), but is defined as '' (U+200c) instead.
39 SPACE 0 0020 200c 0020 -1 // SPACE, ZERO WIDTH NON-JOINER, SPACE, <none>
0 //Column 4 1 //Column 5 : Shft 2 //Column 6 : Ctrl 3 //Column 7 : Shft Ctrl
اما این برنامهی محترم دقیقا همین مورد را غلط گرفته و فایل dll نهایی را تولید نمیکند (مطابق خطایی که ذکر شد).
برنامهی Microsoft Keyboard Layout Creator هم با دات نت فریم ورک نوشته شده است. اگر کمی با reflector به آنالیز آن بپردازیم به کلاس Accept و متد زیر خواهیم رسید:
private bool VerifySpaceBarIntegrity(ShiftState ss, bool fMustBeDefined)
if (!Utilities.IsSpacing(ss.Characters)) { this.WriteErrorToLogFile("SpaceKeyNeedsWhiteSpaceCharacters", new string[] { "VK_" + Utilities.VkStringOfIvk(ss.VK), this.m_stStateLabel[ss.State], ss.Characters, Utilities.FromCharacterToUPlusForm(ss.Characters) }); flag = false; /*اینجا باید اصلاح شود!*/ }
با استفاده از این نسخه (ابتدا برنامه اصلی را نصب کرده و سپس فایل exe را جایگزین نمائید)، به راحتی میتوان نسخهی استاندارد و اصلی 2091 را بارگذاری و مجددا کامپایل کرد (بدون توقف کامپایل به خاطر فقط یک نیم فاصلهی غیرمعتبر از دیدگاه نویسندگان اصلی برنامه). به این صورت فایلهای 64 بیتی لازم هم تولید میشوند ( ممکن است در حین کار با برنامهی patch شده، نمایش خطای کار با نیم فاصله را مجددا دریافت کنید؛ اما مهم نیست . نمونهی وصله شده، بدون مشکل حاصل را کامپایل میکند که در نمونهی اصلی اینطور نیست. یعنی پس از overwrite کردن فایل exe موجود، با نمونه patch شده، برنامه کار کامپایل را کامل میکند) که حاصل نهایی را از آدرس زیر میتوانید دریافت نمائید:
این فایلها دقیقا بر مبنای همان فایلهای پروژه وب فارسی استاندارد 2091 هستند؛ با این تفاوت که نسخههای غیر 32 بیتی هم در آن لحاظ شدهاند.
نصب این dllها هم از ویندوز ویستا به بعد داستان خودش را پیدا کرده؛ ابتدا باید take ownership شود، سپس میتوان فایل اصلی را به سادگی جایگزین کرد و سپس reboot .
برای این منظور ابتدا به پوشهی system32 ویندوز مراجعه کرده و فایل KBDFA.DLL را پیدا کنید.
در ادامه به پنجره خواص آن (کلیک راست و انتخاب properties) مراجعه و برگهی Security آنرا انتخاب کنید.
در این قسمت بر روی دکمهی Advanced کلیک نمائید.
در صفحهی باز شده به برگهی Owner مراجعه کنید.
در این قسمت بر روی دکمهی Edit کلیک نموده و کاربر خودتان را اضافه نمائید.
پس از طی این مرحله (یا همان take ownership) به برگه security مراجعه کرده و به کاربر خودتان دسترسی full control بدهید.
اکنون مجوز تغییر این فایل را بدون هیچ مشکلی خواهید یافت.
در پایان reboot را فراموش نکنید.
راه دوم:
یا برنامه نصاب حاصل از برنامهی Microsoft Keyboard Layout Creator، مدخل جدیدی را به صفحه کلیدهای قابل انتخاب ویندوز در کنترل پنل اضافه میکند که نیازی به reboot ندارد.
در صورتی که ویژوال استودیوی شما دارای این ورژن و آپدیت نبود، میتوانید چارچوب دات نت 4.6.1 را جداگانه در سیستم خود نصب نمایید. توجه داشته باشید که برای استفاده از چارچوب دات نت در ویژوال استودیو باید نسخههای DevPack یا DeveloperPack را نصب نمایید (دریافت دات نت 4.6.1 نسخه مخصوص استفاده در ویژال استودیو).
در پروژه ایجاد شده فایلی به نام Program.cs و در آن کلاس Program وجود دارد. در این کلاس تابع شروع کننده برنامه یعنی Main وجود دارد و برنامه از این تابع شروع خواهد شد.
نمایی از فایلهای پروژه
در تابع شروع کننده برنامه ابتدا وضعیت پشتیبانی از SIMD را چک میکنیم. این کار را همانطور که قبلا در مقاله پیشنیاز توضیح داده شده است با استفاده از خاصیت Vector.IsHardwareAccelerated بررسی میکنیم. اگر مقدار آن برابر با False باشد به معنای عدم پشتیبانی میباشد و با بررسی این موضوع در اول برنامه، در صورت عدم پشتیبانی از SIMD به اجرای ادامهی برنامه خاتمه میدهیم.
پس از بررسی وضعیت پشتیبانی از SIMD ، تابعی را که در فایل Utilities.cs نوشته شده است، فراخوانی میکنیم. این تابع به بررسی وضعیت تعداد رجیسترهای SIMD و وضعیت انواع نوعهای دادهای در SIMD میپردازد. اگر هر نوع دادهای از SIMD پشتیبانی کند (که بستگی به نوع پردازنده شما دارد) اندازه هر نوع دادهای را در SIMD چاپ میکند و در صورت عدم پشتیبانی هر نوع دادهای از SIMD مقدار «عدم پشتیبانی SIMD از آن نوع دادهای» چاپ خواهد شد.
using System.Numerics; using static System.Console; namespace TestSIMD { class Program { private const int ArraySize = 7680 * 4320; static void Main(string[] args) { // بررسی وضعیت پشتیبانی از SIMD if (!Vector.IsHardwareAccelerated) { WriteLine("Hardware acceleration not supported."); WriteLine(); return; // عدم پشتیبانی و خاتمه برنامه } WriteLine("Hardware acceleration is supported"); // اعلام پشتیبانی از SIMD WriteLine(); // بررسی وضعیت نوعهای داده ای در مشخصات سخت افزاری SIMD Utilities.PrintHardwareSpecificSimdEffectiveness(); //به منظور عدم خروج از برنامه و دیدن نتایج آزمایش WriteLine("Press any key to exit"); ReadKey(); } } }
- فایل IntSimdProcessor.cs
- در این فایل کلاسی به نام IntSimdProcessor قرار دارد که شامل 6 تابع میباشد و این تابعها با نوع دادهای صحیح یا همان Integer کار میکنند. نام کلاس هم به همین خاطر نام گذاری شده است.
- این 6 تابع در کل 3 عملیات را شامل عملیاتهای زیر انجام میدهند. یکبار در حالت معمولی و یکبار با استفاده از توابع SIMD این کار را انجام میدهند:
- پیدا کردن بزرگترین و کوچکترین عدد در آرایه
- جمع عناصر دو آرایه با هم با استفاده از یک آرایه کمکی که نتیجه در آرایه کمکی ریخته میشود
- جمع عناصر دو آرایه بدون استفاده از آرایه کمکی که مجموع در آرایه اول ریخته میشود
- در بالای هر تابع در این فایل توضیحات لازم دربارهی فعالیت آن تابع ذکر شده است.
- فایل FloatSimdProcessor.cs
- در این فایل کلاسی با نام FloatSimdProcessor قرار دارد که همانطور که از نام کلاس پیداست، توابعی برای کار بر روی اعداد از نوع دادهای float در آن نوشته شدهاند.
- در این کلاس هم 6 تابع برای انجام 3 عملیات زیر نوشته شده است که به ازای هر عملیات دو تابع یکی در حالت معمولی و یکی در حالت SIMD نوشته شده است.
- جمع دو آرایه با استفاده از یک آرایه کمکی - مجموع در آرایه کمکی ریخته میشود
- جمع دو آرایه اول ورودی - مجموع در آرایه سوم ریخته میشود
- جمع دو آرایه بدون استفاده از آرایه کمکی - مجموع در آرایه اول ریخته میشود
- در آزمایشات نوشته شده در کلاس PerformanceTests تنها از عملیات آخری استفاده شده است و از دو عملیات اول استفاده نشده است که در صورت تمایل میتوانید از دیگر عملیاتها نیز استفاده کنید.
- در بالای هر تابع در این فایل توضیحات لازم دربارهی فعالیت آن تابع نیز ذکر شده است.
- فایل UShortSimdProcessor.cs
- در این فایل کلاسی با نام UShortSimdProcessor قرار دارد و همانطور که از نام کلاس پیداست، توابعی برای کار بر روی اعداد از نوع دادهای ushort یا همان اعداد صحیح کوچک بدون علامت نوشته شدهاند.
- در این کلاس 12 تابع برای انجام 6 عملیات زیر نوشته شدهاست که به ازای هر عملیات، دو تابع یکی در حالت معمولی و یکی در حالت SIMD نوشته شده است.
- جمع دو آرایه اول ورودی که مجموع در آرایه سوم ریخته میشود
- جمع دو آرایه بدون استفاده از آرایه کمکی که مجموع در آرایه اول ریخته میشود
- بدست آوردن کمترین و بیشترین مقدار در یک آرایه اعداد صحیح کوچک بدون علامت
- جمع عناصر آرایه ورودی و ذخیره مجموع آنها در یک متغیر کمکی
- جمع عناصر آرایه ورودی و ذخیره مجموع آنها در یک متغیر کمکی بدون بررسی سرریز (Overflow)
- محاسبه میانگین و بدست آوردن کمترین و بیشترین مقدار در یک آرایه اعداد صحیح کوچک بدون علامت
- در بالای هر تابع در این فایل توضیحات لازم دربارهی فعالیت آن تابع ذکر شده است.
public static void TestIntArrayAdditionFunctions(int testSetSize) { WriteLine(); Write("Testing int array addition, generating test data..."); var intsOne = GetRandomIntArray(testSetSize); //تولید آرایه عددی به صورت تصادفی var intsTwo = GetRandomIntArray(testSetSize); WriteLine($" done, testing...");// پایان تولید آرایهها و شروع پردازش var naiveTimesMs = new List<long>(); // تعریف لیستی برای ریختن زمان پاسخ دهی در حالت ساده و معمولی var hwTimesMs = new List<long>(); // تعریف لیستی برای ریختن زمان پاسخ دهی در حالت SIMD و سخت افزاری for (var i = 0; i < 3; i++) { // ایجاد حلقه برای تکرار محاسبات برای اندازه گیری زمان در حالت تکراری stopwatch.Restart();//شروع ثبت زمان var result = IntSimdProcessor.NaiveSumFunc(intsOne, intsTwo);//اجرای تابع جمع دو آرایه var naiveTimeMs = stopwatch.ElapsedMilliseconds;//ثبت زمان naiveTimesMs.Add(naiveTimeMs);//افزودن زمان ثبت شده به لیست زمانهای ساده و معمول WriteLine($"Naive analysis took: {naiveTimeMs}ms (last value = {result.Last()})."); stopwatch.Restart();//شروع ثبت زمان result = IntSimdProcessor.HWAcceleratedSumFunc(intsOne, intsTwo);//اجرای تابع جمع دو آرایه در حالت سخت افزاری var hwTimeMs = stopwatch.ElapsedMilliseconds;//ثبت زمان hwTimesMs.Add(hwTimeMs);//افزودن زمان به لیست زمانهای سخت افزاری WriteLine($"Hareware accelerated analysis took: {hwTimeMs}ms (last value = {result.Last()})."); }//پایان حلقه و چاپ نتایج WriteLine("Int array addition:"); WriteLine($"Naive method average time: {naiveTimesMs.Average():.##}"); WriteLine($"HW accelerated method average time: {hwTimesMs.Average():.##}"); WriteLine($"Hardware speedup: {naiveTimesMs.Average() / hwTimesMs.Average():P}%"); }
نام تابع ذکر شده نشان دهنده آزمایش بر روی آرایه اعداد صحیح یا همان Integer میباشد که شامل یک پارامتر ورودی از نوع عدد صحیح میباشد. این پارامتر ورودی نشان دهنده اندازه هر آرایهای میباشد که قرار است تولید شود.
TestIntArrayAdditionFunctions(int testSetSize)
در قدم اول این تابع، باید آرایهها را تولید کنیم که کد آن به صورت زیر است.
Write("Testing int array addition, generating test data..."); var intsOne = GetRandomIntArray(testSetSize); var intsTwo = GetRandomIntArray(testSetSize); WriteLine($" done, testing...");
ابتدا در خروجی چاپ میکنیم که در حال ایجاد دادههای مربوط به آزمایش هستیم و سپس با استفاده از تابع GetRandomIntArray آرایهای را ایجاد میکنیم و در متغیرهای مربوطه میریزیم. این تابع دارای یک پارامتر ورودی از نوع عدد صحیح است که آرایهای را به طول پارامتر ورودی تولید میکند. این تابع در فایل Utilities.cs قرار دارد.
در پایان تولید آرایهها، اتمام تولید و ایجاد آرایهها را با چاپ در خروجی اعلام میکنیم.
سپس با معرفی دو لیست زیر میتوانیم زمانهای اجرا را در آنها بریزیم و در پایان، تابع میانگین این زمانها را محاسبه و چاپ کنیم. لیست اول برای نگهداری زمانهای اجرای عملیات در حالت معمولی و لیست دوم برای نگهداری زمانهای اجرای عملیات در حالت SIMD میباشد.
var naiveTimesMs = new List<long>(); var hwTimesMs = new List<long>();
سپس با ایجاد حلقه ای از 0 تا 3 که در کل 3 مرتبه اجرا میشود عملیات را تکرار و زمان آن را ثبت میکنیم.
for (var i = 0; i < 3; i++)
درون حلقه یک عملیات را در دوحالت معمولی یا ساده و SIMD اجرا میکنیم. قبل از اجرای عملیات اول ابتدا stopwatch را ریست میکنیم. با این کار زمان صفر شده و شروع به اندازه گیری میکند. سپس عملیات مربوط به جمع دو آرایه را در حالت معمولی که در فایل IntSimdProcessor.cs قرار دارد، فراخوانی میکنیم. پس از اجرای این عملیات مقدار stopwatch را به میلی ثانیه در یک متغیر ذخیره میکنیم و این مقدار را به لیست زمانهای اجرای معمولی اضافه میکنیم. در نهایت نتیجه زمان اجرا را در خروجی چاپ میکنیم.
stopwatch.Restart(); var result = IntSimdProcessor.NaiveSumFunc(intsOne, intsTwo); var naiveTimeMs = stopwatch.ElapsedMilliseconds; naiveTimesMs.Add(naiveTimeMs); WriteLine($"Naive analysis took: {naiveTimeMs}ms (last value = {result.Last()}).");
پس از اجرای عملیات در حالت ساده یا معمولی، حال نوبت همان عملیات در حالت SIMD میباشد. دوباره stopwatch را ریست میکنیم و عملیات در SIMD را اجرا کرده و بعد از آن مقدار stopwatch را درون متغیری میریزیم و آن را به لیست زمانهای اجرای عملیات در SIMD اضافه میکنیم و در نهایت نتیجه زمان اجرا را در خروجی چاپ میکنیم.
stopwatch.Restart(); result = IntSimdProcessor.HWAcceleratedSumFunc(intsOne, intsTwo); var hwTimeMs = stopwatch.ElapsedMilliseconds; hwTimesMs.Add(hwTimeMs); WriteLine($"Hareware accelerated analysis took: {hwTimeMs}ms (last value = {result.Last()}).");
پس از اجرای حلقه، حال نوبت به نمایش نتیجه میانگین زمانها در خروجی است. ابتدا میانگین زمانهای اجرا در حالت ساده یا معمولی را که به میلی ثانیه است را در خروجی چاپ میکنیم. بعد از آن میانگین زمانهای اجرا در حالت SIMD را در خروجی چاپ میکنیم و در آخر سرعت زمان اجرا در حالت SIMD را نسبت به حالت معمولی به درصد چاپ میکنیم.
WriteLine($"Naive method average time: {naiveTimesMs.Average():.##}"); WriteLine($"HW accelerated method average time: {hwTimesMs.Average():.##}"); WriteLine($"Hardware speedup: {naiveTimesMs.Average() / hwTimesMs.Average():P}%");
در این مقاله تنها به توضیحی در مورد این آزمایش اکتفا میکنیم. لازم به ذکر است که دیگر آزمایشها نیز دقیقا ساختاری مشابه این آزمایش را دارند و تنها عملیات اجرا در آنها متفاوت است. در کلاس PerformanceTests توضیحات لازم مربوط به هر آزمایش و تابع داده شده است و میتوانید با مراجعه به کد برنامه آنها را مورد بررسی قرار دهید.
برای اجرای تمامی آزمایشها، کلیه توابع نوشته شده در کلاس PerformanceTests را در کلاس Program و در تابع Main که تابع شروع کننده برنامه میباشد، پس از بررسی وضعیت نوعهای دادهای قرار میدهیم.
تصویر مربوط به اجرای کامل برنامه را میتوانید مشاهده میکنید.
این جدول بر اساس یک بار اجرای برنامه در سیستم من ترسیم شده است و اجرای برنامه در سیستمهای مختلف خروجیهای متفاوتی را دارد. لازم به ذکر است که اندازه آرایهها بسیار بزرگ است و این نتایج با آرایههایی به طول بیش از هزاران هزار عنصر میباشد.
زمانها در جدول به میلی ثانیه میباشد.
ردیف | عملیات | دور اول | دور دوم | دور سوم | میانگین حالت ساده | میانگین حالت SIMD | |||
درحالت ساده | درحالت SIMD | درحالت ساده | درحالت SIMD | درحالت ساده | درحالت SIMD | ||||
1 | جمع دو آرایه با استفاده از یک آرایه کمکی در اعداد صحیح | 157 | 131 | 128 | 131 | 128 | 138 | 137.67 | 133.33 |
2 | جمع دو آرایه بدون استفاده از آرایه کمکی در اعداد float | 122 | 133 | 99 | 99 | 99 | 93 | 106.67 | 108.33 |
3 | جمع دو آرایه بدون استفاده از آرایه کمکی در اعداد صحیح | 83 | 73 | 86 | 88 | 78 | 81 | 82.33 | 80.67 |
4 | جمع دو آرایه اول ورودی - مجموع در آرایه سوم ریخته میشود - در اعداد صحیح کوچک بدون علامت | 58 | 63 | 50 | 48 | 58 | 46 | 55.33 | 52.33 |
5 | جمع دو آرایه بدون استفاده از آرایه کمکی در اعداد صحیح کوچک بدون علامت | 55 | 40 | 53 | 36 | 53 | 46 | 53.67 | 40.67 |
6 | بدست آوردن کمترین و بیشترین مقدار در یک آرایه اعداد صحیح | 91 | 36 | 91 | 39 | 90.67 | 38 | 90.66 | 38 |
7 | بدست آوردن کمترین و بیشترین مقدار در یک آرایه اعداد صحیح کوچک بدون علامت | 90 | 20 | 89 | 19 | 88 | 18 | 89 | 19 |
8 | جمع عناصر آرایه ورودی و ذخیره مجموع آنها در یک متغیر کمکی | 33 | 309 | 32 | 263 | 31 | 291 | 32 | 287.67 |
9 | جمع عناصر آرایه ورودی و ذخیره مجموع آنها در یک متغیر کمکی بدون بررسی سرریز | 30 | 13 | 29 | 13 | 30 | 12 | 29.67 | 12.67 |
10 | محاسبه میانگین و بدست آوردن کمترین و بیشترین مقدار در آرایه اعداد صحیح کوچک بدون علامت | 89 | 50 | 90 | 51 | 90 | 49 | 89.57 | 50 |