مطالب
OpenCVSharp #17
تشخیص اشخاص به کمک OpenCV

فرض کنید قصد دارید یک سیستم حضور غیاب مبتنی بر تشخیص چهره را طراحی کنید. قسمت استخراج چهره، از تصویر کلی رسیده را بررسی کردیم. اما در ادامه چگونه تشخیص دهیم که این چهره متعلق به چه شخصی است؟ با توجه به اینکه تصویر چهره‌ی یک شخص می‌تواند از زوایای مختلفی تهیه شود و یا حتی حالات روحی منعکس شده‌ی در صورت نیز در تغییر بیت و بایت‌های تصویر چهره مؤثر هستند.


بانک اطلاعاتی تصاویر چهره‌های اشخاص

در اینجا از تصاویر «The Database of Faces» استفاده خواهیم کرد. این مجموعه شامل تصاویر 40 شخص، در 10 حالت مختلف است.


برای بارگذاری این تصاویر و استفاده‌ی از آن‌ها در الگوریتم FisherFaceRecognizer نیاز به ساختار ذیل است:
public class ImageInfo
{
    public Mat Image { set; get; }
    public int ImageGroupId { set; get; }
    public int ImageId { set; get; }
}
در اینجا Image، محتوای تصویر انتخابی است. مقدار ImageGroupId مساوی مقدار عددی نام پوشه‌ی تصاویر منهای یک، تنظیم می‌شود. برای مثال پوشه‌ی s1 به گروه صفر تنظیم می‌شود. ImageId نیز به یک مقدار خود افزایش یابنده معادل شماره‌ی جاری تصویر، تنظیم می‌گردد؛ به این صورت:
var images = new List<ImageInfo>();
 
var imageId = 0;
foreach (var dir in new DirectoryInfo(@"..\..\Images").GetDirectories())
{
    var groupId = int.Parse(dir.Name.Replace("s", string.Empty)) - 1;
    foreach (var imageFile in dir.GetFiles("*.pgm"))
    {
        images.Add(new ImageInfo
        {
            Image = new Mat(imageFile.FullName, LoadMode.GrayScale),
            ImageId = imageId++,
            ImageGroupId = groupId
        });
    }
}
ابتدا پوشه‌های دیتابیس تصاویر یافت شده و سپس از نام هر پوشه یک شما‌‌ره‌ی گروه (یا شماره‌ی شخص) استخراج می‌شود. سپس تصاویر این پوشه به لیست تصاویر اصلی اضافه خواهند شد.


تشخیص یک چهره‌ی اتفاقی

پس از تشکیل لیست تصاویر، اکنون کار با الگوریتم FisherFaceRecognizer به نحو ذیل خواهد بود:
var model = FaceRecognizer.CreateFisherFaceRecognizer();
model.Train(images.Select(x => x.Image), images.Select(x => x.ImageGroupId));
 
var rnd = new Random();
var randomImageId = rnd.Next(0, images.Count - 1);
var testSample = images[randomImageId];
 
Console.WriteLine("Actual group: {0}", testSample.ImageGroupId);
Cv2.ImShow("actual", testSample.Image);
 
var predictedGroupId = model.Predict(testSample.Image);
Console.WriteLine("Predicted group: {0}", predictedGroupId);
پارامتر اول متد Train، لیست تصاویر است و پارامتر دوم، لیست شماره گروه‌های متناظر با هر تصویر است که در اینجا به عنوان برچسب نیز نامگذاری شده‌است.
سپس با استفاده از کلاس Random، یک تصویر اتفاقی انتخاب می‌شود.
اکنون این تصویر اتفاقی به متد Predict ارسال شده و نتیجه‌ی آن، شماره گروه چهره‌ی تشخیص داده شده‌است. به این ترتیب می‌توان تشخیص داد که یک تصویر مفروض ورودی، متعلق به چه شخصی (یا در اینجا گروه یا برچسب) است.



کدهای کامل این مثال را از اینجا می‌توانید دریافت کنید.
مطالب
C# 7.1 - Tuple Name Inference
در مطلب «C# 7 - Tuple return types and deconstruction» با نوع‌های جدید بازگشتی Tuple در C# 7.0 آشنا شدیم. در C# 7.1 تشخیص نام اعضای Tuple تعریف شده بهبود یافته و از این لحاظ شبیه به anonymous types شده‌است. مفهوم «Name Inference» یا «حدس زدن نام‌ها» را با یک مثال بهتر می‌توان توضیح داد.
string name = "User 1";
int age = 20;
var personTuple = (name, age);
Console.WriteLine(personTuple.Item1); // User 1
Console.WriteLine(personTuple.Item2); // 20
در C# 7.0 مفهوم «Name Inference» پیاده سازی نشده‌است. به همین جهت کامپایلر قادر نیست نام اعضای Tuple تعریف شده‌ی فوق را حدس بزند و برای دسترسی به آن‌ها باید تنها از Item1 و Item2 مانند قبل استفاده کرد. البته اگر برای اعضای Tuple نام تعریف کنیم (قسمت «مفهوم Tuple Literals»)، آنگاه می‌توان Item1 و Item2 را با نام‌های این اعضاء جایگزین کرد:
string name = "User 1";
int age = 20;
var personTuple = (name: name, age:age);
Console.WriteLine(personTuple.name); // User 1
Console.WriteLine(personTuple.age); // 20
بنابراین ذکر نام صریح اعضای Tuple در سی‌شارپ 7 الزامی است؛ در غیراینصورت باید با همان نام‌های عمومی Item1 و Item2 جهت دسترسی به این اعضاء، کار کرد.
این وضعیت در C# 7.1 بهبود یافته‌است و اکنون کامپایلر در صورت عدم ذکر صریح نام اعضای Tuple، قادر است این نام‌ها را دقیقا بر اساس نام متغیرها، همانند قابلیتی که در مورد anonymous types وجود دارد، تعیین کند و حدس بزند:
string name = "User 1";
int age = 20;
var personTuple = (name, age);
Console.WriteLine(personTuple.name); // User 1
Console.WriteLine(personTuple.age); // 20
این مثال، شبیه به اولین مثالی است که در مورد C# 7.0 ذکر شد. اما در C# 7.1 نیازی به ذکر Item1 و Item2 جهت دسترسی به اعضای Tuple تعریف شده نیست (هرچند هنوز هم مجاز است) و کامپایلر نام این اعضاء را از نام متغیرهای متناظر با آن‌ها حدس می‌زند.


مثال‌هایی از حدس زدن نام‌های اعضای Tuple در C# 7.1

مثال اول همان حدس زدن نام‌های اعضای Tuple بر اساس نام متغیرهای محلی متناظر با آن‌ها است.

مثال دوم بر اساس نام خواص یک شیء است که توسط یک نوع Tuple بازگشت داده می‌شود:
var p = new Person
{
   Name = "User 1",
   Age = 20
};
var personTuple = (p.Name, p.Age);
Console.WriteLine(personTuple.Name);
Console.WriteLine(personTuple.Age);

در اینجا عملگر .? نیز پشتیبانی می‌شود:
Person p = null;
var personTuple = (p?.Name, p?.Age);
Console.WriteLine(personTuple.Name); // null
Console.WriteLine(personTuple.Age); // null

مثال سوم همان مثال دوم است که در یک عبارت LINQ بکار رفته‌است:
var people = new List<Person>
{
   new Person {Name = "User 1", Age = 42},
   new Person {Name = "User 2", Age = 18},
   new Person {Name = "User 3", Age = 21}
};

var tuples = people
   .Select(person =>
           (
              person.Name,
              person.Age,
              NameAndAge: $"{person.Name} is {person.Age}"
           )
);
var name = tuples.First().Name;
var age = tuples.First().Age; 
var nameAndAge = tuples.First().NameAndAge;
در اینجا نوع خروجی عبارت LINQ نوشته شده، لیستی از Tupleها است. در Tuple خروجی آن، نام دو عضو اول، از نام خواص متناظر با آن‌ها حدس زده می‌شود. نام عنصر سوم به صورت صریح مشخص شده‌است.


نکته 1: حدس زدن نام‌ها در مورد مقادیر خروجی متدها رخ نمی‌دهد.

در مثال ذیل نمی‌توان به personTuple.FirstName بر اساس نام متد ذکر شده دسترسی یافت و تنها می‌توان از Item1 در مورد آن استفاده کرد؛ اما در مورد متغیر محلی age می‌توان:
int age = 42;
var personTuple = (FirstName(), age);
Console.WriteLine(personTuple.Item1);
Console.WriteLine(personTuple.age);


نکته 2: اگر نام اعضای Tuple یکی باشند، عملیات حدس زدن نام‌ها رخ نمی‌دهد.

var p1 = new Person
{
   Name = "User 1",
   Age = 20
};

var p2 = new Person
{
   Name = "User 2",
   Age = 22
};

var personTuple = (p1.Name, p2.Name);
Console.WriteLine(personTuple.Item1); // User 1
Console.WriteLine(personTuple.Item2); // User 2
در این مثال چون Tuple تشکیل شده دارای نام‌های یکسان Name است، امکان حدس زدن نام‌ها میسر نیست و در اینجا نیز باید از طریق Item1 و ... به اعضای Tuple دسترسی یافت (و یا می‌توان به هر عضو Tuple یک نام منحصربفرد را انتساب داد).
مطالب
استفاده از خواص راهبری در EF Code first جهت ساده سازی کوئر‌ی‌ها
گاهی از اوقات یافتن معادل LINQ کوئری‌های SQLایی که پیشتر به سادگی و بر اساس ممارست، در کسری از دقیقه نوشته می‌شدند، آنچنان ساده نیست. برای مثال فرض کنید یک سری پروژه وجود دارند که به ازای هر پروژه، تعدادی بازخورد ثبت شده است. هر بازخورد نیز دارای وضعیت‌هایی مانند «در حال انجام» و «انجام شد» است. می‌خواهیم کوئری LINQ سازگار با EF ایی را تهیه کنیم که تعداد موارد «در حال انجام» را نمایش دهد.
بر این اساس، کلاس‌های مدل دومین مساله به صورت زیر خواهند بود:
    public class Project
    {
        public int Id { set; get; }
        public string Name { set; get; }

        public virtual ICollection<ProjectIssue> ProjectIssues { set; get; }
    }

    public class ProjectIssue
    {
        public int Id { set; get; }
        public string Body { set; get; }

        [ForeignKey("ProjectStatusId")]
        public virtual ProjectIssueStatus ProjectIssueStatus { set; get; }
        public int ProjectStatusId { set; get; }

        [ForeignKey("ProjectId")]
        public virtual Project Project { set; get; }
        public int ProjectId { set; get; }
    }

    public class ProjectIssueStatus
    {
        public int Id { set; get; }
        public string Name { set; get; }

        public virtual ICollection<ProjectIssue> ProjectIssues { set; get; }
    }
یک پروژه می‌تواند تعدادی Issue ثبت شده داشته باشد. هر Issue نیز دارای وضعیتی مشخص است.
اگر EF Code first را وادار به تهیه جداول و روابط معادل کلاس‌های فوق کنیم:
    public class MyContext : DbContext
    {
        public DbSet<ProjectIssueStatus> ProjectStatus { get; set; }
        public DbSet<ProjectIssue> ProjectIssues { get; set; }
        public DbSet<Project> Projects { get; set; }
    }

    public class Configuration : DbMigrationsConfiguration<MyContext>
    {
        public Configuration()
        {
            AutomaticMigrationsEnabled = true;
            AutomaticMigrationDataLossAllowed = true;
        }

        protected override void Seed(MyContext context)
        {
            var project1 = new Project { Name = "پروژه جدید" };
            context.Projects.Add(project1);

            var stat1 = new ProjectIssueStatus { Name = "درحال انجام" };
            var stat2 = new ProjectIssueStatus { Name = "انجام شد" };
            context.ProjectStatus.Add(stat1);
            context.ProjectStatus.Add(stat2);

            var issue1 = new ProjectIssue
            {
                Body = "تغییر قلم گزارش",
                ProjectIssueStatus = stat1,
                Project = project1
            };
            var issue2 = new ProjectIssue
            {
                Body = "تغییر لوگوی گزارش",
                ProjectIssueStatus = stat1,
                Project = project1
            };
            context.ProjectIssues.Add(issue1);
            context.ProjectIssues.Add(issue2);

            base.Seed(context);
        }
    }
 به شکل زیر خواهیم رسید:


سابقا برای یافتن تعداد متناظر با هر IssueStatus خیلی سریع می‌شد چنین کوئری را نوشت:


اما اکنون معادل آن با EF Code first چیست؟
    public static class Test
    {
        public static void RunTests()
        {
            Database.SetInitializer(new MigrateDatabaseToLatestVersion<MyContext, Configuration>());

            using (var ctx = new MyContext())
            {
                var projectId = 1;
                var list = ctx.ProjectStatus.Select(x => new
                                                    {
                                                        Id = x.Id,
                                                        Name = x.Name,
                                                        Count = x.ProjectIssues.Count(p => p.ProjectId == projectId)
                                                    }).ToList();
                foreach (var item in list)
                    Console.WriteLine("{0}:{1}",item.Name, item.Count);                
            }
        }
    }
بله. همانطور که ملاحظه می‌کنید در اینجا به کوئری بسیار ساده و واضحی با کمک استفاده از navigation properties (خواص راهبری مانند ProjectIssues) تعریف شده رسیده‌ایم. خروجی SQL تولید شده توسط EF نیز به صورت زیر است:
SELECT [Project1].[Id] AS [Id],
       [Project1].[Name] AS [Name],
       [Project1].[C1] AS [C1]
FROM   (
           SELECT [Extent1].[Id] AS [Id],
                  [Extent1].[Name] AS [Name],
                  (
                      SELECT COUNT(1) AS [A1]
                      FROM   [dbo].[ProjectIssues] AS [Extent2]
                      WHERE  ([Extent1].[Id] = [Extent2].[ProjectStatusId])
                             AND ([Extent2].[ProjectId] = 1 /*@p__linq__0*/)
                  ) AS [C1]
           FROM   [dbo].[ProjectIssueStatus] AS [Extent1]
       ) AS [Project1]

مطالب
نوشتن پرس و جو در Entity Framework‌ با استفاده از LINQ To Entity قسمت سوم
اجرای پرس و جو روی داده‌های به هم مرتبط (Related Data)
اگر به موجودیت Customer دقت کنید دارای خصوصیتی با نام Orders می‌باشد که از نوع <IList<Order هست یعنی دارای لیستی از Order هاست بنابراین یک رابطه یک به چند بین Customer و Order وجود دارد. در ادامه به بررسی نحوه پرس و جو کردن روی داده‌های به هم مرتبط خواهیم پرداخت.
ابتدا به کد زیر دقت کنید:
private static void Query10()
{
    using (var context = new StoreDbContext())
    {
        var customers = context.Customers;
        foreach (var customer in customers)
        {
            Console.WriteLine("Customer Name: {0}, Customer Family: {1}", customer.Name, customer.Family);
            foreach (var order in customer.Orders)
            {
                Console.WriteLine("\t Order Date: {0}", order.Date);
            }
        }
    }
}
اگر کد بالا را اجرا کنید هنگام اجرای حلقه داخلی با خطای زیر مواجه خواهید شد:
System.InvalidOperationException: There is already an open DataReader associated with this Command which must be closed first
همانطور که قبلا اشاره شد EF با اجرای یک پرس و جو به یکباره داده‌ها را باز نمی‌گرداند بنابراین در حلقه اصلی که روی Customers زده شده است با هر پیمایش یک customer از Database فراخوانی می‌شود درنتیجه DataReader تا پایان یافتن حلقه باز می‌ماند. حال آنکه حلقه داخلی نیز برای خواندن Order‌ها نیاز به اجرای یک پرس و جو دارد بنابراین DataReader ای جدید باز می‌شود و در نتیجه با خطایی مبنی بر اینکه DataReader دیگری باز است، مواجه می‌شویم. برای حل این مشکل می‌بایست جهت باز بودن چند DataReader همزمان، کد زیر را به ConnectionString اضافه کنیم
MultipleActiveResultSets = true
که با این تغییر کد بالا به درستی اجرا می‌شود. 
در بارگذاری داده‌های به هم مرتبط EF سه روش را در اختیار ما قرار می‌دهد:
  •  Lazy Loading
  • Eager Loading
  • Explicit Loading
که در ادامه به بررسی آنها خواهیم پرداخت.
Lazy Loading: در این روش داده‌های مرتبط در صورت نیاز با یک پرس وجوی جدید که به صورت اتوماتیک توسط EF ساخته می‌شود، گرفته خواهند شد. کد زیر را در نظر بگیرید:
private static void Query11()
{
    using (var context = new StoreDbContext())
    {
        var customer = context.Customers.First();

        Console.WriteLine("Customer Name: {0}, Customer Family: {1}", customer.Name, customer.Family);
        foreach (var order in customer.Orders)
        {
            Console.WriteLine("\t Order Date: {0}", order.Date);
        }
    }
}
اگر این کد را اجرا کنید خواهید دید که یک بار پرس و جویی مبنی بر دریافت اولین Customer روی database زده خواهد شد و پس از چاپ آن در ادامه برای نمایش Order‌های این Customer پرس و جوی دیگری زده خواهد شد. در حقیقت پرس و جوی اول فقط Customer را بازگشت می‌دهد و در ادامه،  اول حلقه، جایی که نیاز به Order‌های این Customer می‌شود EF پرس و جو دوم را بصورت هوشمندانه و اتوماتیک اجرا می‌کند. به این روش بارگذاری داده‌های مرتبط Lazy Loading گفته می‌شود که به صورت پیش فرض در EF فعال است.
برای غیرفعال کردن این روش، کد زیر را اجرا کنید:
context.Configuration.LazyLoadingEnabled = false;
EF از dynamic proxy برای Lazy Loading استفاده می‌کند. به این صورت که در زمان اجرا کلاسی جدید که از کلاس POCO مان ارث برده است، ساخته می‌شود. این کلاس proxy می‌باشد و در آن navigation property‌ها بازنویسی شده‌اند و کمی منطق برای خواندن داده‌های وابسته اضافه شده است.
برای ایجاد dynamic proxy شروط زیر لازم است:
کلاس POCO می‌بایست public بوده و sealed نباشد.
Navigation property‌ها می‌بایست virtual باشد.
در صورتیکه هرکدام از این دو شرط برقرار نباشند کلاس proxy ساخته نمی‌شود و Lazy Loading حتی در صورت فعال بودن انجام نخواهد شد. مثلا اگر پراپرتی Orders در کلاس Customer مان virtual نباشد.  در شروع حلقه کد بالا پرس و جوی جدید اجرا نشده و در نتیجه مقدار این پراپرتی null خواهد ماند.
Lazy Loading به ما در عدم بارگذاری داده‌های مرتبط که به آنها نیازی نداریم، کمک می‌کند. اما در صورتیکه به داده‌های مرتبط نیاز داشته باشیم "مسئله Select n+1" پیش خواهد آمد که باید این مسئله را مد نظر داشته باشیم.
مسئله Select n+1: کد زیر را در نظر بگیرد
private static void Query12()
{
    using (var context = new StoreDbContext())
    {
        var customers = context.Customers;
        foreach (var customer in customers)
        {
            Console.WriteLine("Customer Name: {0}, Customer Family: {1}", customer.Name, customer.Family);
            foreach (var order in customer.Orders)
            {
                Console.WriteLine("\t Order Date: {0}", order.Date);
            }
        }
    }
}
هنگام اجرای کد بالا یک پرس و جو برای خواندن Customer‌ها زده خواهد شد و به ازای هر Customer یک پرس و جوی دیگر برای گرفتن Order‌ها زده خواهد شد. در این صورت پرس و جوی اول ما اگر n مشتری را برگرداند، n پرس و جو نیز برای گرفتن Order‌ها زده خواهد شد که روهم n+1 دستور Select می‌شود. این تعداد پرس و جو موجب عدم کارایی می‌شود و برای رفع این مسئله نیاز به امکانی جهت بارگذاری هم زمان داده‌های مرتبط مورد نیاز خواهد بود. این امکان با استفاده از Eager Loading برآورده می‌شود.

روش Eager Loading: هنگامی که در یک پرس و جو نیاز به بارگذاری همزمان داده‌های مرتبط نیز باشد، از این روش استفاده می‌شود. برای این منظور از متد Include استفاده می‌شود که ورودی آن navigation property مربوطه می‌باشد. این پارامتر ورودی را همانطور که در کد زیر مشاهده می‌کنید، می‌توان به صورت string و یا Lambda Expression مشخص کرد.
دقت شود که برای حالت Lambda Expression بایدSystem.Data.Entity به using‌ها اضافه شود.
private static void Query13()
{
    using (var context = new StoreDbContext())
    {
        var customers = context.Customers.Include(c => c.Orders);
        //var customers = context.Customers.Include("Orders");
        foreach (var customer in customers)
        {
            Console.WriteLine("Customer Name: {0}, Customer Family: {1}", customer.Name, customer.Family);
            foreach (var order in customer.Orders)
            {
                Console.WriteLine("\t Order Date: {0}", order.Date);
            }
        }
}
در این صورت یک پرس و جو به صورت join اجرا خواهد شد.
اگر داده‌های مرتبط در چند سطح باشند، می‌‌توان با دادن مسیر داده‌های مرتبط اقدام به بارگذاری آنها کرد. به مثالهای زیر توجه کنید:
context.OrderDetails.Include(o => o.Order.Customer)
در پرس و جوی بالا به ازای هر OrderDetail داده‌های مرتبط Order و Customer آن بارگذاری می‌شود.
context.Orders.Include(o => o.OrderDetail.Select(od => od.Product))
در پرس و جوی بالا به ازای هر Order لیست  OrderDetail ها و برای هر OrderDetail داده مرتبط Product آن بارگذاری می‌شود.
context.Orders.Include(o => o.Customer).Include(o => o.OrderDetail)
در پرس و جوی بالا به ازای هر Order داده‌های مرتبط  OrderDetail  و Customer آن بارگذاری می‌شود.

روش Explicit Loading: این روش مانند Lazy Loading می‌باشد که می‌توان داده‌های مرتبط را جداگانه فراخوانی کرد اما نه به صورت اتوماتیک توسط  EF بلکه به صورت صریح توسط خودمان انجام می‌شود. این روش حتی اگر navigation property‌های ما virtual نباشند نیز قابل انجام است. برای انجام این روش از متد DbContext.Entry استفاده می‌شود.
private static void Query14()
{
    using (var context = new StoreDbContext())
    {
        var customer = context.Customers.First(c => c.Family == "Jamshidi");

        context.Entry(customer).Collection(c => c.Orders).Load();

        foreach (var order in customer.Orders)
        {
            Console.WriteLine(order.Date);
        }
    }
}
در پرس و جوی بالا تمام Order‌های یک Customer به صورت جدا گرفته شده است برای این منظور از چون Orders یک لیست می‌باشد، از متد Collection استفاده شده است.
private static void Query15()
{
    using (var context = new StoreDbContext())
    {
        var order = context.Orders.First();

        context.Entry(order).Reference(o => o.Customer).Load();

        Console.WriteLine(order.Customer.FullName);
    }
}
در پرس و جوی بالا Customer یک Order صراحتا و به صورت جداگانه از database گرفته شده است.
با توجه به دو مثال بالا مشخص است که اگر داده مرتبط ما به صورت لیست است از Collection و درغیر این صورت از Reference استفاده می‌شود.
در صورتیکه بخواهیم ببینیم آیا داده‌ی مرتبط مان بازگذاری شده است یا خیر، از خصوصیت IsLoaded به صورت زیر استفاده می‌کنیم:
if (context.Entry(order).Reference(o => o.Customer).IsLoaded)
    context.Entry(order).Reference(o => o.Customer).Load();
و در آخر اگر بخواهیم روی داده‌های مرتبط پرس و جو اجرا کنیم نیز این قابلیت وجود دارد. برای این منظور از Query استفاده می‌کنیم.
private static void Query16()
{
    using (var context = new StoreDbContext())
    {
        var customer = context.Customers.First(c => c.Family == "Jamshidi");

        IQueryable<Order> query = context.Entry(customer).Collection(c => c.Orders).Query();

        var order = query.First();
    }
}

مطالب
Value Types ارجاعی در C# 7.2
در C# 7.2 می‌توان با value types (مانند structs) همانند reference types (مانند کلاس‌ها) رفتار کرد. جائیکه کارآیی برنامه بسیار حائز اهمیت باشد (مانند بازی‌ها)، استفاده از structs و value types بسیار مرسوم است؛ از این جهت که این نوع‌ها بر روی heap تخصیص داده نمی‌شوند. اما مشکل آن‌ها این است که زمانیکه به متدها ارسال می‌شوند، مقدار آن‌ها ارسال خواهد شد و برای این منظور نیاز به ایجاد یک کپی جدید از آن‌ها می‌باشد. برای رفع این مشکل و کاهش سربار کپی کردن اشیاء، اکنون در C# 7.2 می‌توان value types را همانند reference types به متدها ارسال کرد.


واژه‌ی کلیدی جدید in

C# 7.2‌، واژه‌ی کلیدی جدیدی را به نام in جهت تعریف پارامترها، معرفی کرده‌است. زمانیکه از آن استفاده می‌شود به این معنا است که value type ارسالی به آن، توسط ارجاعی از آن، در اختیار متد قرار می‌گیرد و نه توسط مقدار کپی شده‌ی آن (حالت پیش‌فرض) و همچنین متد استفاده کننده‌ی از آن، مقدار این شیء را تغییر نمی‌دهد.
واژه‌ی کلیدی in مکمل واژه‌های کلیدی ref و out است که پیشتر به همراه زبان #C ارائه شده بودند:
- واژه‌ی کلیدی out: مقدار آرگومان مزین شده‌ی توسط آن، باید درون متد تنظیم شود و صرفا کاربرد ارائه‌ی یک خروجی اضافه‌تر توسط آن متد را دارد.
- واژه‌ی کلیدی ref: مقدار آرگومان مزین شده‌ی توسط آن، ممکن است درون متد تنظیم شود، یا خیر و همچنین توسط ارجاع به آن منتقل می‌شود.
- واژه‌ی کلیدی in: مقدار آرگومان مزین شده‌ی توسط آن، درون متد تغییر نخواهد کرد و همچنین توسط ارجاع به آن منتقل می‌شود.

برای مثال اگر پارامترهای value type متد زیر را از نوع in معرفی کنیم، امکان تغییر مقدار آن‌ها درون متد وجود نخواهد داشت:
public static int Add(in int number1, in int number2)
{
   number1 = 5; // Cannot assign to variable 'in int' because it is a readonly variable
   return number1 + number2;
}
و کامپایلر با صدور خطای readonly بودن پارامتر number1، از انجام اینکار جلوگیری می‌کند


واژه‌ی کلیدی جدید in تا چه اندازه‌ای بر روی کارآیی برنامه تاثیر دارد؟

زمانیکه یک value type را به متدی ارسال می‌کنیم، ابتدا به مکان جدیدی از حافظه کپی شده و سپس مقدار clone شده‌ی آن، به متد ارسال می‌شود. با استفاده از واژه‌ی کلیدی in، دقیقا همان ارجاع به مقدار اولیه، به متد ارسال خواهد شد؛ بدون ایجاد کپی اضافه‌تری از آن. برای بررسی تاثیر این عملیات بر روی کارآیی برنامه، می‌توان از BenchmarkDotNet استفاده کرد. برای این منظور ابتدا ارجاعی را به BenchmarkDotNet اضافه می‌کنیم:
<ItemGroup>
     <PackageReference Include="BenchmarkDotNet" Version="0.10.12" />
</ItemGroup>
سپس متدهایی را که قرار است کارآیی آن‌ها بررسی شوند، با ویژگی Benchmark مزین خواهیم کرد:
using BenchmarkDotNet.Attributes;

namespace CS72Tests
{
    public struct Input
    {
        public decimal Number1;
        public decimal Number2;
    }

    [MemoryDiagnoser]
    public class InBenchmarking
    {
        const int loops = 50000000;
        Input inputInstance = new Input();

        [Benchmark(Baseline = true)]
        public decimal RunNormalLoop_Pass_By_Value()
        {
            decimal result = 0M;
            for (int i = 0; i < loops; i++)
            {
                result = Run(inputInstance);
            }
            return result;
        }

        [Benchmark]
        public decimal RunInLoop_Pass_By_Reference()
        {
            decimal result = 0M;
            for (int i = 0; i < loops; i++)
            {
                result = RunIn(in inputInstance);
            }
            return result;
        }

        public decimal Run(Input input)
        {
            return input.Number1;
        }

        public decimal RunIn(in Input input)
        {
            return input.Number1;
        }
    }
}
در آخر برای اجرای آن خواهیم داشت:
static void Main(string[] args)
{
    var summary = BenchmarkRunner.Run<InBenchmarking>();
و در این حالت برنامه را باید توسط دستور «dotnet run -c release» اجرا کرد (اندازه گیری کارآیی در حالت release و نه دیباگ پیش‌فرض)
با این خروجی نهایی:
                      Method |      Mean |    Error |   StdDev | Scaled | Allocated |
---------------------------- |----------:|---------:|---------:|-------:|----------:|
 RunNormalLoop_Pass_By_Value | 280.04 ms | 2.219 ms | 1.733 ms |   1.00 |       0 B |
 RunInLoop_Pass_By_Reference |  91.75 ms | 1.733 ms | 1.780 ms |   0.33 |       0 B |
همانطور که ملاحظه می‌کنید، کارآیی برنامه در حالت استفاده‌ی از پارامترهای in، حداقل 3 برابر شده‌است.


امکان استفاده‌ی از واژه‌ی کلیدی in در حین تعریف متدهای الحاقی

در حین تعریف متدهای الحاقی، واژه‌ی کلیدی in باید پیش از واژه‌ی کلیدی this ذکر شود:
    public static class Factorial
    {
        public static int Calculate(in this int num)
        {
            int result = 1;
            for (int i = num; i > 1; i--)
                result *= i;

            return result;
        }
    }
در این حالت اگر برنامه را به صورت زیر اجرا کنیم (یکبار با ذکر صریح in، بار دیگر بدون in و یکبار هم به صورت فراخوانی متد الحاقی بر روی عدد):
int num = 3;
Console.WriteLine($"(in num) -> {Factorial.Calculate(in num)}");
Console.WriteLine($"(num) -> {Factorial.Calculate(num)}");
Console.WriteLine($"num. -> {num.Calculate()}");
خروجی‌های ذیل را دریافت خواهیم کرد:
(in num) -> 6
(num) -> 6
num. -> 6
به عبارتی حین فراخوانی و استفاده‌ی از متدی که پارامتر آن به صورت in تعریف شده‌است، ذکر in ضروری نیست.

و به طور کلی استفاده‌ی از in در مکان‌های ذیل مجاز است:
• methods
• delegates
• lambdas
• local functions
• indexers
• operators
 

محدودیت‌های استفاده‌ی از پارامترهای in

الف) محدودیت استفاده از پارامترهای in در تعریف overloads
مثال زیر را در نظر بگیرید:
    public class CX
    {
        public void A(Input a)
        {
            Console.WriteLine("int a");
        }

        public void A(in Input a)
        {
            Console.WriteLine("in int a");
        }
    }
در اینجا overloadهای تعریف شده‌ی متد A تنها در ذکر واژه‌ی کلیدی in یا modifier متفاوت هستند.
اگر سعی کنیم وهله‌ای از این کلاس را ایجاد کرده و از متدهای A آن استفاده کنیم:
    public class Y
    {
        public void Test()
        {
            var inputInstance = new Input();
            var cx = new CX();
            cx.A(inputInstance); // The call is ambiguous between the following methods or properties: 'CX.A(Input)' and 'CX.A(in Input)'
        }
    }
خطای کامپایلر مبهم بودن متد A مورد استفاده صادر خواهد شد. یعنی نمی‌توان overload ایی را تعریف کرد که تنها در modifier از نوع in با دیگری متفاوت باشد؛ چون ذکر in در حین فراخوانی متد، اختیاری است.

ب) پارامترهای از نوع in را در متدهای iterator نمی‌توان استفاده کرد:
public IEnumerable<int> B(in int a) // Iterators cannot have ref or out parameters
{
   Console.WriteLine("in int a");
   yield return 1;
}

ج) پارامترهای از نوع in را در متدهای async نمی‌توان استفاده کرد:
public async Task C(in int a) // Async methods cannot have ref or out parameters
{
   await Task.Delay(1000);
}


تاثیر کار با متدهای داخلی تغییر دهنده‌ی وضعیت یک struct

مثال زیر را درنظر بگیرید. به نظر شما خروجی آن چیست؟
using System;

namespace CS72Tests
{
    struct MyStruct
    {
        public int MyValue { get; set; }

        public void UpdateMyValue(int value)
        {
            MyValue = value;
        }
    }

    public static class TestInStructs
    {
        public static void Run()
        {
            var myStruct = new MyStruct();
            myStruct.UpdateMyValue(1);

            UpdateMyValue(myStruct);

            Console.WriteLine(myStruct.MyValue);
        }

        static void UpdateMyValue(in MyStruct myStruct)
        {
            myStruct.UpdateMyValue(5);
        }
    }
}
در اینجا اگر متد TestInStructs.Run را اجرا کنیم، خروجی آن، نمایش عدد 1 خواهد بود.
در ابتدا مقدار struct را به 1 تنظیم و سپس ارجاع آن‌را به متدی دیگر که مقدار آن‌را به 5 تنظیم می‌کند، ارسال کردیم. در این حالت برنامه بدون مشکل کامپایل و اجرا می‌شود.  علت اینجا است که کامپایلر #C زمانیکه متدی را در داخل یک struct فراخوانی می‌کند، یک clone از آن struct را ایجاد کرده و متد را بر روی آن clone اجرا می‌کند؛ چون نمی‌داند که آیا این متد وضعیت و مقدار این struct را تغییر می‌دهد یا خیر. در این حالت کپی اصلی بدون تغییر باقی می‌ماند (در نهایت عدد 1 را مشاهده خواهیم کرد)، اما در آخر فراخوان، ارجاعی از struct را دریافت نکرده و بر روی کپی آن کار می‌کند. بنابراین مزیت بهبود کارآیی، از دست خواهد رفت.

البته در اینجا اگر می‌خواستیم مقدار MyValue را مستقیما تغییر دهیم، کامپایلر از آن جلوگیری می‌کرد و این کد هیچگاه کامپایل نمی‌شد:
static void UpdateMyValue(in MyStruct myStruct)
{
   myStruct.MyValue = 5; // Cannot assign to a member of variable 'in MyStruct' because it is a readonly variable
   myStruct.UpdateMyValue(5);
}
مطالب
عبارت using و نحوه استفاده صحیح از آن
مثال ساده زیر را که در مورد تعریف یک کلاس Disposable و سپس استفاده از آن توسط عبارت using است را به همراه سه استثنایی که در این متدها تعریف شده است، در نظر بگیرید:
using System;

namespace TestUsing
{
    public class MyResource : IDisposable
    {
        public void DoWork()
        {
            throw new ArgumentException("A");
        }

        public void Dispose()
        {
            throw new ArgumentException("B");
        }
    }

    public static class TestClass
    {
        public static void Test()
        {
            using (MyResource r = new MyResource())
            {
                throw new ArgumentException("C");
                r.DoWork();
            }
        }
    }
}
به نظر شما قطعه کد زیر چه عبارتی را نمایش می‌دهد؟ C یا B یا A؟
try
{
     TestClass.Test();
}
catch (Exception ex)
{
    Console.WriteLine(ex.Message);
}

پاسخ: برخلاف تصور (که احتمالا C است؛ چون قبل از فراخوانی متد DoWork سبب بروز استثناء شده است)، فقط B را در خروجی مشاهده خواهیم کرد!
و این دقیقا مشکلی است که در حین کار با کتابخانه iTextSharp برای اولین بار با آن مواجه شدم. روش استفاده متداول از iTextSharp به نحو زیر است:
using (var pdfDoc = new Document(PageSize.A4))  
{  
   //todo: ...
}
در این بین هر استثنایی رخ دهد، در لاگ‌های خطای سیستم شما تنها خطاهای مرتبط با خود iTextSharp را مشاهده خواهید کرد و نه مشکل اصلی را که در کدهای ما وجود داشته است. البته این یک مشکل عمومی است و اگر «using statement and suppressed exceptions» را در گوگل جستجو کنید به نتایج مشابه زیادی خواهید رسید.
و خلاصه نتایج هم این است:
اگر به ثبت جزئیات خطاهای سیستم اهمیت می‌دهید (یکی از مهم‌ترین مزیت‌های دات نت نسبت به بسیاری از فریم ورک‌های مشابه که حداکثر خطای 0xABC12EF را نمایش می‌دهند)، از using استفاده نکنید! using در پشت صحنه به try/finally ترجمه می‌شود و بهتر است این مورد را دستی نوشت تا اینکه کامپایلر اینکار را به صورت خودکار انجام دهد.
در اینجا باز هم به یک سری کد تکراری try/finally خواهیم رسید و همانطور که در مباحث کاربردهای Action و Func در این سایت ذکر شد، می‌توان آن‌را تبدیل به کدهایی با قابلیت استفاده مجدد کرد. یک نمونه از پیاده سازی آن‌را در این سایت «C# Using Blocks can Swallow Exceptions » می‌توانید مشاهده کنید که خلاصه آن کلاس زیر است:
using System;

namespace Guard
{
    public static class SafeUsing
    {
        public static void SafeUsingBlock<TDisposable>(this TDisposable disposable, Action<TDisposable> action)
            where TDisposable : IDisposable
        {
            disposable.SafeUsingBlock(action, d => d);
        }

        internal static void SafeUsingBlock<TDisposable, T>(this TDisposable disposable, Action<T> action, Func<TDisposable, T> unwrapper)
            where TDisposable : IDisposable
        {
            try
            {
                action(unwrapper(disposable));
            }
            catch (Exception actionException)
            {
                try
                {
                    disposable.Dispose();
                }
                catch (Exception disposeException)
                {
                    throw new AggregateException(actionException, disposeException);
                }

                throw;
            }

            disposable.Dispose();
        }
    }
}
برای استفاده از کلاس فوق مثلا در حالت بکارگیری iTextSharp خواهیم داشت:
new Document(PageSize.A4).SafeUsingBlock(pdfDoc =>
{
  //todo: ...
});
علاوه بر اینکه SafeUsingBlock یک سری از اعمال تکراری را کپسوله می‌کند، از AggregateException نیز استفاده کرده است (معرفی شده در دات نت 4). به این صورت چندین استثنای رخ داده نیز در سطحی بالاتر قابل دریافت و بررسی خواهند بود و استثنایی در این بین از دست نخواهد رفت.
مطالب
استفاده از SQLDom برای آنالیز عبارات T-SQL، قسمت دوم
مدتی قبل مطلبی را در مورد کتابخانه‌ی ویژه SQL Server که یک T-SQL Parser تمام عیار است، در این سایت مطالعه کردید. در این قسمت، همان مطلب را به نحو بهتر و ساده‌تری بازنویسی خواهیم کرد.
مشکلی که در دراز مدت با SQLDom وجود خواهد داشت، مواردی مانند SelectStarExpression و CreateProcedureStatement و امثال آن هستند. این‌ها را از کجا باید تشخیص داد؟ همچنین مراحل بررسی این اجزاء، نسبتا طولانی هستند و نیاز به یک راه حل عمومی‌تر در این زمینه وجود دارد.

راه حلی برای این مشکل در مطلب «XML ‘Visualizer’ for the TransactSql.ScriptDom parse tree» ارائه شده‌است. در اینجا تمام اجزای TSqlFragment توسط Reflection مورد بررسی و استخراج قرار گرفته و نهایتا یک فایل XML از آن حاصل می‌شود.
اگر نکات ذکر شده در این مقاله را تبدیل به یک برنامه با استفاده مجدد کنیم، به چنین شکلی خواهیم رسید:


این برنامه را از اینجا می‌توانید دریافت کنید:
DomToXml.zip

همانطور که در تصویر مشاهده می‌کنید، اینبار به سادگی، SelectStarExpression قابل تشخیص است و تنها کافی است در T-SQL پردازش شده، به دنبال SelectStarExpression‌ها بود. برای اینکار جهت ساده شدن آنالیز می‌توان با ارث بری از کلاس پایه TSqlFragmentVisitor شروع کرد:
using System;
using System.Linq;
using Microsoft.SqlServer.TransactSql.ScriptDom;

namespace DbCop
{
    public class SelectStarExpressionVisitor : TSqlFragmentVisitor
    {
        public override void ExplicitVisit(SelectStarExpression node)
        {
            Console.WriteLine(
                  "`Select *` detected @StartOffset:{0}, Line:{1}, T-SQL: {2}",
                  node.StartOffset,
                  node.StartLine,
                  string.Join(string.Empty, node.ScriptTokenStream.Select(x => x.Text)).Trim());

            base.ExplicitVisit(node);
        }
    }
}
در کلاس پایه TSqlFragmentVisitor به ازای تمام اشیاء شناخته شده‌ی ScriptDom، یک متد ExplicitVisit قابل بازنویسی درنظر گرفته شده‌است. در اینجا برای مثال نمونه‌ی SelectStarExpression آن را بازنویسی کرده‌ایم.
مرحله‌ی بعد، اجرای این کلاس Visitor است:
    public static class GenericVisitor
    {
        public static void Start(string tSql, TSqlFragmentVisitor visitor)
        {
            IList<ParseError> errors;
            TSqlScript sqlFragment;
            using (var reader = new StringReader(tSql))
            {
                var parser = new TSql120Parser(initialQuotedIdentifiers: true);
                sqlFragment = (TSqlScript)parser.Parse(reader, out errors);
            }

            if (errors != null && errors.Any())
            {
                var sb = new StringBuilder();
                foreach (var error in errors)
                    sb.AppendLine(error.Message);

                throw new InvalidOperationException(sb.ToString());
            }
            sqlFragment.Accept(visitor);
        }
    }
در اینجا متد Accept کلاس TSql120Parser، امکان پذیرش یک Visitor را دارد. به این معنا که Parser در حال کار، هر زمانیکه در حال آنالیز قسمتی از T-SQL دریافتی بود، نتیجه را به اطلاع یکی از متدهای کلاس پایه TSqlFragmentVisitor نیز خواهد رساند. بنابراین دیگر نیازی به نوشتن حلقه و بررسی تک تک اجزای خروجی TSql120Parser نیست. اگر نیاز به بررسی SelectStarExpression داریم، فقط کافی است Visitor آن‌را طراحی کنیم.

مثالی از نحوه‌ی استفاده از کلاس GenericVisitor فوق را در اینجا ملاحظه می‌کنید:
 var tsql = @"WITH ctex AS (
SELECT * FROM sys.objects
)
SELECT * FROM ctex";
GenericVisitor.Start(tsql, new SelectStarExpressionVisitor());
مطالب
آشنایی با الگوی IOC یا Inversion of Control (واگذاری مسئولیت)

کلاس Kid را با تعریف زیر در نظر بگیرید. هدف از آن نگهداری اطلاعات فرزندان یک شخص خاص می‌باشد:

namespace IOCBeginnerGuide
{
class Kid
{
private int _age;
private string _name;

public Kid(int age, string name)
{
_age = age;
_name = name;
}

public override string ToString()
{
return "KID's Age: " + _age + ", Kid's Name: " + _name;
}
}
}

اکنون کلاس والد را با توجه به اینکه در حین ایجاد این شیء، فرزندان او نیز باید ایجاد شوند؛ در نظر بگیرید:
using System;

namespace IOCBeginnerGuide
{
class Parent
{
private int _age;
private string _name;
private Kid _obj;

public Parent(int personAge, string personName, int kidsAge, string kidsName)
{
_obj = new Kid(kidsAge, kidsName);
_age = personAge;
_name = personName;
}

public override string ToString()
{
Console.WriteLine(_obj);
return "ParentAge: " + _age + ", ParentName: " + _name;
}
}
}

و نهایتا مثالی از استفاده از آن توسط یک کلاینت:

using System;

namespace IOCBeginnerGuide
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Parent p = new Parent(35, "Dev", 6, "Len");
Console.WriteLine(p);

Console.ReadKey();
Console.WriteLine("Press a key...");
}
}
}

که خروجی برنامه در این حالت مساوی سطرهای زیر می‌باشد:

KID's Age: 6, Kid's Name: Len
ParentAge: 35, ParentName: Dev

مثال فوق نمونه‌ای از الگوی طراحی ترکیب یا composition می‌باشد که به آن Object Dependency یا Object Coupling نیز گفته می‌شود. در این حالت ایجاد شیء والد وابسته است به ایجاد شیء فرزند.

مشکلات این روش:
1- با توجه به وابستگی شدید والد به فرزند، اگر نمونه سازی از شیء فرزند در سازنده‌ی کلاس والد با موفقیت روبرو نشود، ایجاد نمونه‌ی والد با شکست مواجه خواهد شد.
2- با از بین رفتن شیء والد، فرزندان او نیز از بین خواهند رفت.
3- هر تغییری در کلاس فرزند، نیاز به تغییر در کلاس والد نیز دارد (اصطلاحا به آن Dangling Reference هم گفته می‌شود. این کلاس آویزان آن کلاس است!).

چگونه این مشکلات را برطرف کنیم؟
بهتر است کار وهله سازی از کلاس Kid به یک شیء، متد یا حتی فریم ورک دیگری واگذار شود. به این واگذاری مسئولیت، delegation و یا inversion of control - IOC نیز گفته می‌شود.

بنابراین IOC می‌گوید که:
1- کلاس اصلی (یا همان Parent) نباید به صورت مستقیم وابسته به کلاس‌های دیگر باشد.
2- رابطه‌ی بین کلاس‌ها باید بر مبنای تعریف کلاس‌های abstract باشد (و یا استفاده از interface ها).

تزریق وابستگی یا Dependency injection
برای پیاده سازی IOC از روش تزریق وابستگی یا dependency injection استفاده می‌شود که می‌تواند بر اساس constructor injection ، setter injection و یا interface-based injection باشد و به صورت خلاصه پیاده سازی یک شیء را از مرحله‌ی ساخت وهله‌ای از آن مجزا و ایزوله می‌سازد.

مزایای تزریق وابستگی‌ها:
1- گره خوردگی اشیاء را حذف می‌کند.
2- اشیاء و برنامه را انعطاف پذیرتر کرده و اعمال تغییرات به آن‌ها ساده‌تر می‌شود.

روش‌های متفاوت تزریق وابستگی به شرح زیر هستند:

تزریق سازنده یا constructor injection :
در این روش ارجاعی از شیء مورد استفاده، توسط سازنده‌ی کلاس استفاده کننده از آن دریافت می‌شود. برای نمونه در مثال فوق از آنجائیکه کلاس والد به کلاس فرزندان وابسته است، یک ارجاع از شیء Kid به سازنده‌ی کلاس Parent باید ارسال شود.
اکنون بر این اساس تعاریف، کلاس‌های ما به شکل زیر تغییر خواهند کرد:

//IBuisnessLogic.cs
namespace IOCBeginnerGuide
{
public interface IBuisnessLogic
{
}
}

//Kid.cs
namespace IOCBeginnerGuide
{
class Kid : IBuisnessLogic
{
private int _age;
private string _name;

public Kid(int age, string name)
{
_age = age;
_name = name;
}

public override string ToString()
{
return "KID's Age: " + _age + ", Kid's Name: " + _name;
}
}
}

//Parent.cs
using System;

namespace IOCBeginnerGuide
{
class Parent
{
private int _age;
private string _name;
private IBuisnessLogic _refKids;

public Parent(int personAge, string personName, IBuisnessLogic obj)
{
_age = personAge;
_name = personName;
_refKids = obj;
}

public override string ToString()
{
Console.WriteLine(_refKids);
return "ParentAge: " + _age + ", ParentName: " + _name;
}
}
}

//CIOC.cs
using System;

namespace IOCBeginnerGuide
{
class CIOC
{
Parent _p;

public void FactoryMethod()
{
IBuisnessLogic objKid = new Kid(12, "Ren");
_p = new Parent(42, "David", objKid);
}

public override string ToString()
{
Console.WriteLine(_p);
return "Displaying using Constructor Injection";
}
}
}

//Program.cs
using System;

namespace IOCBeginnerGuide
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
CIOC obj = new CIOC();
obj.FactoryMethod();
Console.WriteLine(obj);

Console.ReadKey();
Console.WriteLine("Press a key...");
}
}
}

توضیحات:
ابتدا اینترفیس IBuisnessLogic ایجاد خواهد شد. تنها متدهای این اینترفیس در اختیار کلاس Parent قرار خواهند گرفت.
از آنجائیکه کلاس Kid توسط کلاس Parent استفاده خواهد شد، نیاز است تا این کلاس نیز اینترفیس IBuisnessLogic را پیاده سازی کند.
اکنون سازنده‌ی کلاس Parent بجای ارجاع مستقیم به شیء Kid ، از طریق اینترفیس IBuisnessLogic با آن ارتباط برقرار خواهد کرد.
در کلاس CIOC کار پیاده سازی واگذاری مسئولیت وهله سازی از اشیاء مورد نظر صورت گرفته است. این وهله سازی در متدی به نام Factory انجام خواهد شد.
و در نهایت کلاینت ما تنها با کلاس IOC سرکار دارد.

معایب این روش:
- در این حالت کلاس business logic، نمی‌تواند دارای سازنده‌ی پیش فرض باشد.
- هنگامیکه وهله‌ای از کلاس ایجاد شد دیگر نمی‌توان وابستگی‌ها را تغییر داد (چون از سازنده‌ی کلاس جهت ارسال مقادیر مورد نظر استفاده شده است).

تزریق تنظیم کننده یا Setter injection
این روش از خاصیت‌ها جهت تزریق وابستگی‌ها بجای تزریق آن‌ها به سازنده‌ی کلاس استفاده می‌کند. در این حالت کلاس Parent می‌تواند دارای سازنده‌ی پیش فرض نیز باشد.

مزایای این روش:
- از روش تزریق سازنده بسیار انعطاف پذیرتر است.
- در این حالت بدون ایجاد وهله‌ای می‌توان وابستگی اشیاء را تغییر داد (چون سر و کار آن با سازنده‌ی کلاس نیست).
- بدون نیاز به تغییری در سازنده‌ی یک کلاس می‌توان وابستگی اشیاء را تغییر داد.
- تنظیم کننده‌ها دارای نامی با معناتر و با مفهوم‌تر از سازنده‌ی یک کلاس می‌باشند.

نحوه‌ی پیاده سازی آن:
در اینجا مراحل ساخت Interface و همچنین کلاس Kid با روش قبل تفاوتی ندارند. همچنین کلاینت نهایی استفاده کننده از IOC نیز مانند روش قبل است. تنها کلاس‌های IOC و Parent باید اندکی تغییر کنند:

//Parent.cs
using System;

namespace IOCBeginnerGuide
{
class Parent
{
private int _age;
private string _name;

public Parent(int personAge, string personName)
{
_age = personAge;
_name = personName;
}

public IBuisnessLogic RefKID {set; get;}

public override string ToString()
{
Console.WriteLine(RefKID);
return "ParentAge: " + _age + ", ParentName: " + _name;
}
}
}

//CIOC.cs
using System;

namespace IOCBeginnerGuide
{
class CIOC
{
Parent _p;

public void FactoryMethod()
{
IBuisnessLogic objKid = new Kid(12, "Ren");
_p = new Parent(42, "David");
_p.RefKID = objKid;
}

public override string ToString()
{
Console.WriteLine(_p);
return "Displaying using Setter Injection";
}
}
}

همانطور که ملاحظه می‌کنید در این روش یک خاصیت جدید به نام RefKID به کلاس Parent اضافه شده است که از هر لحاظ نسبت به روش تزریق سازنده با مفهوم‌تر و خود توضیح دهنده‌تر است. سپس کلاس IOC جهت استفاده از این خاصیت اندکی تغییر کرده است.

ماخذ

نظرات مطالب
C# 6 - String Interpolation
یک نکته‌ی تکمیلی: امکان تعریف عبارات string interpolation چند سطری در C# 11

در C# 11، متن درون {} یک عبارت string interpolation، می‌تواند در طی چند سطر نیز تعریف شود و متن بین {} به صورت یک عبارت #C تفسیر می‌شود. در اینجا هر عبارت معتبر #C ای را می‌توان بکار برد. در این حالت تعریف عبارات LINQ و pattern matching switch expressions ساده‌تر می‌شوند. برای مثال:
namespace CS11Tests;

public static class NewLinesStringInterpolations
{
    public static void Test()
    {
        var month = 8;
        var season = $"The season is {month switch
        {
            >= 1 and <= 3 => "spring",
            >= 4 and <= 6 => "summer",
            >= 7 and <= 9 => "autumn",
            10 or 11 or 12 => "winter",
            _ => "Wrong month number",
        }}.";
        Console.WriteLine(season);

        int[] numbers = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
        var message = $"The reversed even values of {nameof(numbers)} are {string.Join(", ",
            numbers.Where(n => n % 2 == 0).Reverse())}.";
        Console.WriteLine(message);
    }
}
مطالب
آشنایی با آزمایش واحد (unit testing) در دات نت، قسمت 5

ادامه آشنایی با NUnit

حالت‌های مختلف Assert :

NUnit framework حالت‌های مختلفی از دستور Assert را پشتیبانی می‌کند که در ادامه با آنها آشنا خواهیم شد.

کلاس Assertion :
این کلاس دارای متدهای زیر است:
public static void Assert(bool condition)
public static void Assert(string message, bool condition)

تنها در حالتی این بررسی موفقیت آمیز گزارش خواهد شد که condition مساوی true باشد
public static void AssertEquals(string message, object expected, object actual)
public static void AssertEquals(string message, float expected, float actual, float delta)
public static void AssertEquals(string message, double expected, double actual, double delta)
public static void AssertEquals(string message, int expected, int actual)
public static void AssertEquals(int expected, int actual)
public static void AssertEquals(object expected, object actual)
public static void AssertEquals(float expected, float actual, float delta)
public static void AssertEquals(double expected, double actual, double delta)

تنها در صورتی این بررسی به اثبات خواهد رسید که اشیاء actual و expected یکسان باشند. (دلتا در اینجا به عنوان تلرانس آزمایش درنظر گرفته می‌شود)

public static void AssertNotNull(string message, object anObject)
public static void AssertNotNull(object anObject)

این بررسی تنها در صورتی موفقیت آمیز گزارش می‌شود که شیء مورد نظر نال نباشد.

public static void AssertNull(string message, object anObject)
public static void AssertNull(object anObject)

این بررسی تنها در صورتی موفقیت آمیز گزارش می‌شود که شیء مورد نظر نال باشد.

public static void AssertSame(string message, object expected, object actual)
public static void AssertSame(object expected, object actual)

تنها در صورتی این بررسی به اثبات خواهد رسید که اشیاء actual و expected یکسان باشند.

public static void Fail(string message)
public static void Fail()

همواره Fail خواهد شد. (در مورد کاربرد آن در قسمت بعد توضیح داده خواهد شد)


نکته:
در یک متد آزمایش واحد شما مجازید به هرتعدادی که لازم است از متدهای Assertion استفاده نمائید. در این حالت اگر تنها یکی از متدهای assertion با شکست روبرو شود، کل متد آزمایش واحد شما مردود گزارش شده و همچنین عبارات بعدی Assertion بررسی نخواهند شد. بنابراین توصیه می‌شود به ازای هر متد آزمایش واحد، تنها از یک Assertion استفاده نمائید.

مهم!
کلاس Assertion منسوخ شده است و توصیه می‌شود بجای آن از کلاس Assert استفاده گردد.

آشنایی با کلاس Assert :
این کلاس از متدهای زیر تشکیل شده است:

الف) بررسی حالت‌های تساوی

Assert.AreEqual( object expected, object actual );

جهت بررسی تساوی دو شیء مورد بررسی و شیء مورد انتظار بکار می‌رود.

Assert.AreNotEqual( object expected, object actual );

جهت بررسی عدم تساوی دو شیء مورد بررسی و شیء مورد انتظار بکار می‌رود.
برای مشاهده انواع و اقسام overload های آن‌ها می‌توانید به راهنمای NUnit که پس از نصب، در پوشه doc آن قرار می‌گیرد مراجعه نمائید.

همچنین دو متد زیر و انواع overload های آن‌ها جهت برسی اختصاصی حالت تساوی دو شیء بکار می‌روند:

Assert.AreSame( object expected, object actual );
Assert.AreNotSame( object expected, object actual );

بعلاوه اگر نیاز بود بررسی کنیم که آیا شیء مورد نظر حاوی یک آرایه یا لیست بخصوصی است می‌توان از متد زیر و oveload های آن استفاده نمود:

Assert.Contains( object anObject, IList collection );

ب) بررسی حالت‌های شرطی:

Assert.IsTrue( bool condition );

تنها در حالتی این بررسی موفقیت آمیز گزارش خواهد شد که condition مساوی true باشد

Assert.IsFalse( bool condition);

تنها در حالتی این بررسی موفقیت آمیز گزارش خواهد شد که condition مساوی false باشد
Assert.IsNull( object anObject );

این بررسی تنها در صورتی موفقیت آمیز گزارش می‌شود که شیء مورد نظر نال باشد.
Assert.IsNotNull( object anObject );

این بررسی تنها در صورتی موفقیت آمیز گزارش می‌شود که شیء مورد نظر نال نباشد.

Assert.IsNaN( double aDouble );

این بررسی تنها در صورتی موفقیت آمیز گزارش می‌شود که شیء مورد نظر عددی نباشد (اگر با جاوا اسکریپت کار کرده باشید حتما با isNan آشنا هستید، is not a numeric ).

Assert.IsEmpty( string aString );
Assert.IsEmpty( ICollection collection );

جهت بررسی خالی بودن یک رشته یا لیست بکار می‌رود.

Assert.IsNotEmpty( string aString );
Assert.IsNotEmpty( ICollection collection );

جهت بررسی خالی نبودن یک رشته یا لیست بکار می‌رود.

ج) بررسی حالت‌های مقایسه‌ای

Assert.Greater( double arg1, double arg2 );
Assert.GreaterOrEqual( int arg1, int arg2 );
Assert.Less( int arg1, int arg2 );
Assert.LessOrEqual( int arg1, int arg2 );

نکته‌ای را که در اینجا باید در نظر داشت این است که همواره شیء اول با شیء دوم مقایسه می‌شود. مثلا در حالت اول، اگر شیء اول بزرگتر از شیء دوم بود، آزمایش مورد نظر با موفقیت گزارش خواهد شد.
از ذکر انواع و اقسام overload های این توابع جهت طولانی نشدن مطلب پرهیز شد.

د) بررسی نوع اشیاء

Assert.IsInstanceOfType( Type expected, object actual );
Assert.IsNotInstanceOfType( Type expected, object actual );
Assert.IsAssignableFrom( Type expected, object actual );
Assert.IsNotAssignableFrom( Type expected, object actual );

این توابع و Overload های آن‌ها امکان بررسی نوع شیء مورد نظر را میسر می‌سازند.

ه) متدهای کمکی
Assert.Fail();
Assert.Ignore();

در حالت استفاده از ignore ، آزمایش واحد شما در حین اجرا ندید گرفته خواهد شد. از متد fail برای طراحی یک متد assertion سفارشی می‌توان استفاده کرد. برای مثال:
طراحی متدی که بررسی کند آیا یک رشته مورد نظر حاوی عبارتی خاص می‌باشد یا خیر:

public void AssertStringContains( string expected, string actual,
string message )
{
if ( actual.IndexOf( expected ) < 0 )
Assert.Fail( message );
}

و) متدهای ویژه‌ی بررسی رشته‌ها

StringAssert.Contains( string expected, string actual );
StringAssert.StartsWith( string expected, string actual );
StringAssert.EndsWith( string expected, string actual );
StringAssert.AreEqualIgnoringCase( string expected, string actual );
StringAssert.IsMatch( string expected, string actual );

این متدها و انواع overload های آن‌ها جهت بررسی‌های ویژه رشته‌ها بکار می‌روند. برای مثال آیا رشته مورد نظر حاوی عبارتی خاص است؟ آیا با عبارتی خاص شروع می‌شود یا با عبارتی ویژه، پایان می‌پذیرد و امثال آن.

ز) بررسی فایل‌ها

FileAssert.AreEqual( Stream expected, Stream actual );
FileAssert.AreEqual( FileInfo expected, FileInfo actual );
FileAssert.AreEqual( string expected, string actual );

FileAssert.AreNotEqual( Stream expected, Stream actual );
FileAssert.AreNotEqual( FileInfo expected, FileInfo actual );
FileAssert.AreNotEqual( string expected, string actual );

این متدها جهت مقایسه دو فایل بکار می‌روند و ورودی‌های آن‌ها می‌تواند از نوع stream ، شیء FileInfo و یا مسیر فایل‌ها باشد.

ح) بررسی collections

CollectionAssert.AllItemsAreInstancesOfType( IEnumerable collection, Type expectedType );
CollectionAssert.AllItemsAreNotNull( IEnumerable collection );
CollectionAssert.AllItemsAreUnique( IEnumerable collection );
CollectionAssert.AreEqual( IEnumerable expected, IEnumerable actual );
CollectionAssert.AreEquivalent( IEnumerable expected, IEnumerable actual);
CollectionAssert.AreNotEqual( IEnumerable expected, IEnumerable actual );
CollectionAssert.AreNotEquivalent( IEnumerable expected,IEnumerable actual );
CollectionAssert.Contains( IEnumerable expected, object actual );
CollectionAssert.DoesNotContain( IEnumerable expected, object actual );
CollectionAssert.IsSubsetOf( IEnumerable subset, IEnumerable superset );
CollectionAssert.IsNotSubsetOf( IEnumerable subset, IEnumerable superset);
CollectionAssert.IsEmpty( IEnumerable collection );
CollectionAssert.IsNotEmpty( IEnumerable collection );

به صورت اختصاصی و ویژه نیز می‌توان بررسی مقایسه‌ای را بر روی اشیایی از نوع IEnumerable انجام داد. برای مثال آیا معادل هستند، آیا شیء مورد نظر نال نیست و امثال آن.

نکته: در تمامی overload های این توابع، آرگومان message نیز وجود دارد. از این آرگومان زمانیکه آزمایش با شکست مواجه شد، جهت ارائه اطلاعات بیشتری استفاده می‌گردد.

ادامه دارد...