اشتراک‌ها
بررسی بهبودهای کارآیی در ASP.NET Core 8

ASP.NET Core 8 and .NET 8 bring many exciting performance improvements. In this blog post, we will highlight some of the enhancements made in ASP.NET Core and show you how they can boost your web app’s speed and efficiency.  

بررسی بهبودهای کارآیی در ASP.NET Core 8
اشتراک‌ها
ASP.NET Core 2.0 منتشر شد

The ASP.NET team is proud to announce general availability of ASP.NET Core 2.0.  This release features compatibility with .NET Core 2.0, tooling support in Visual Studio 2017 version 15.3, and the new Razor Pages user-interface design paradigm.  For a full list of updates, you can read the release notes.  The latest SDK and tools can be downloaded from https://dot.net/core. Read the .NET Core 2.0 release announcement for more information and watch the launch video on Channel 9.

 
ASP.NET Core 2.0 منتشر شد
مطالب
Static Reflection

قابلیت Dynamic reflection یا به اختصار همان reflection متداول، از اولین نگارش‌های دات نت فریم در دسترس است و امکان دسترسی به اطلاعات مرتبط با کلاس‌ها، متدها، خواص و غیره را در زمان اجرا مهیا می‌سازد. تابحال به کمک این قابلیت، امکان تهیه‌ی ابزارهای پیشرفته‌ی زیر مهیا شده است:
انواع و اقسام
- فریم ورک‌های آزمون واحد
- code generators
- ORMs
- ابزارهای آنالیز کد
و ...


برای مثال فرض کنید که می‌خواهید برای یک کلاس به صورت خودکار، متدهای آزمون واحد تهیه کنید (تهیه یک code generator ساده). اولین نیاز این برنامه، دسترسی به امضای متدها به همراه نام آرگومان‌ها و نوع آن‌ها است. برای حل این مساله باید برای مثال یک parser زبان سی شارپ یا اگر بخواهید کامل‌تر کار کنید، به ازای تمام زبان‌های قابل استفاده در دات نت فریم ورک باید parser تهیه کنید که ... کار ساده‌ای نیست. اما با وجود reflection به سادگی می‌توان به این نوع اطلاعات دسترسی پیدا کرد و نکته‌ی مهم آن هم این است که مستقل است از نوع زبان مورد استفاده. به همین جهت است که این نوع ابزارها را در فریم ورک‌هایی که فاقد امکانات reflection هستند، کمتر می‌توان یافت. برای مثال کیفیت کتابخانه‌های آزمون واحد CPP در مقایسه با آنچه که در دات نت مهیا هستند، اصلا قابل مقایسه نیستند. برای نمونه به یکی از معظم‌ترین فریم ورک‌های آزمون واحد CPP که توسط گوگل تهیه شده مراجعه کنید : (+)
قابلیت Reflection ، مطلب جدیدی نیست و برای مثال زبان جاوا هم سال‌ها است که از آن‌ پشتیبانی می‌کند. اما نگارش سوم دات نت فریم ورک با معرفی lambda expressions ، LINQ و Expressions در یک سطح بالاتر از این Dynamic reflection متداول قرار گرفت.

تعریف Static Reflection :
استفاده از امکانات Reflection API بدون بکارگیری رشته‌ها، به کمک قابلیت اجرای به تعویق افتاده‌ی LINQ، جهت دسترسی به متادیتای المان‌های کد، مانند خواص، متدها و غیره.
برای مثال کد زیر را در نظر بگیرید:
//dynamic reflection
PropertyInfo property = typeof (MyClass).GetProperty("Name");
MethodInfo method = typeof (MyClass).GetMethod("SomeMethod");
این کد، یک نمونه از دسترسی به متادیتای خواص یا متدها را به کمک Reflection متداول نمایش می‌دهد. مهم‌ترین ایراد آن استفاده از رشته‌ها است که تحت نظر کامپایلر نیستند و تنها زمان اجرا است که مشخص می‌شود آیا MyClass واقعا خاصیتی به نام Name داشته است یا خیر.
چقدر خوب می‌شد اگر این قابلیت بجای dynamic بودن (مشخص شدن در زمان اجرا)، استاتیک می‌بود و در زمان کامپایل قابل بررسی می‌شد. این امکان به کمک lambda expressions و expression trees دات نت سه بعد، میسر شده است. کلیدهای اصلی Static Reflection کلاس‌های Func و Expression هستند. با استفاده از کلاس Func می‌توان lambda expression ایی را تعریف کرد که مقداری را بر می‌گرداند و توسط کلاس Expression می‌توان به محتوای یک delegate دسترسی یافت. ترکیب این دو، قدرت دستیابی به اطلاعاتی مانند PropertyInfo را در زمان طراحی کلاس‌ها، می‌دهد؛ با توجه به اینکه:
- کاملا توسط intellisense موجود در VS.NET پشتیبانی می‌شود.
- با استفاده از ابزارهای refactoring قابل کنترل است.
- از همه مهم‌تر، دیگری خبری از رشته‌ها نبوده و همه چیز تحت کنترل کامپایلر قرار می‌گیرد.

و شاید هیچ قابلیتی به اندازه‌ی Static Reflection در این چندسال اخیر بر روی اکوسیستم دات نت فریم ورک تاثیرگذار نبوده باشد. این روزها کمتر کتابخانه یا فریم ورکی را می‌توانید پیدا کنید که از Static Reflection استفاده نکند. سرآغاز استفاده گسترده از آن به Fluent NHibernate بر می‌گردد؛ سپس در انواع و اقسام mocking frameworks‌ ، ORMs و غیره استفاده شد و مدتی است که در ASP.NET MVC نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد (برای مثال TextBoxFor معروف آن):
public string TextBoxFor<T>(Expression<Func<T,object>> expression);
به این ترتیب حین استفاده از آن دیگری نیازی نخواهد بود تا نام خاصیت مدل مورد نظر را به صورت رشته وارد کرد:
<%= this.TextBoxFor(model => model.FirstName); %>

یک مثال ساده از تعریف و بکارگیری Static Reflection :
public PropertyInfo GetProperty<T>(Expression<Func<T, object>> expression)
{
var memberExpression = expression.Body as MemberExpression;

if (memberExpression == null)
throw new InvalidOperationException("Not a member access.");

return memberExpression.Member as PropertyInfo;
}
همانطور که عنوان شد کلیدهای اصلی بهر‌ه‌گیری از امکانات Static reflection ، استفاده از کلاس‌های Expression و Func هستند که در آرگومان متد فوق بکارگرفته شده‌اند و در حقیقت یک expression of a delegate است که به آن Lambdas as Data نیز گفته می‌شود. این delegate پارامتری از نوع T را دریافت کرده و سپس مقداری از نوع object را بر می‌گرداند. اما زمانیکه از کلاس Expression در اینجا استفاده می‌شود، این Func دیگر اجرا نخواهد شد، بلکه از آن به عنوان قطعه‌ کدی که اطلاعاتش قرار است استخراج شود (Lambdas as Data) استفاده می‌شود.
برای نمونه Fluent NHibernate‌ در پشت صحنه متد Map ، به کمک متدی شبیه به GetProperty فوق، a => a.Address1 را به رشته متناظر خاصیت Address1 تبدیل کرده و جهت تعریف نگاشت‌ها مورد استفاده قرار می‌دهد:
public class AddressMap : DomainMap<Address>
{
public AddressMap()
{
Map(a => a.Address1);
}
}

جهت اطلاع؛ قابلیت استفاده از «کد به عنوان اطلاعات» هم مفهوم جدیدی نیست و برای مثال زبان Lisp چند دهه است که آن‌را ارائه داده است!

برای مطالعه بیشتر:

مطالب دوره‌ها
لیست ها و آرایه ها در #F
برای تعریف لیست در #F فقط کافیست از [] و برای جداسازی آیتم‌های موجود در لیست از عملگر :: (بخوانید cons) استفاده کنید. #F از لیست‌های خالی نیز پشتیبانی می‌کند. به مثال هایی از این دست توجه کنید

#1 let emptyList = []
#2 let oneItem = "one " :: []
#3 let twoItem = "one " :: "two " :: []
#1 تعریف یک لیست خالی
#2 تعریف یک لیست به همراه یک آیتم
#3 تعریف یک لیست به همراه دو آیتم
قبول دارم که دستورالعمل بالا برای مقدار دهی اولیه به لیست کمی طولانی و سخت است. برای همین می‌تونید از روش زیر هم استفاده کنید.
let shortHand = ["apples "; "pears"]
*کد بالا یک لیست با دو آیتم که از نوع رشته ای هستند تولید خواهد کرد.
می‌تونید از عملگر @ برای پیوستن دو لیست به هم نیز استفاده کنید.
let twoLists = ["one, "; "two, "] @ ["buckle "; "my "; "shoe "]

نکته : تمام آیتم‌های موجود در لیست باید از یک نوع باشند. بعنی امکان تعریف لیستی که دارای آیتم هایی با datatype‌های متفاوت باشد باعث تولید خطای کامپایلری می‌شود. اما اگر نیاز به لیستی دارید که باید چند datatype رو هم پوشش دهد می‌تونید از object‌ها استفاده کنید.
let objList = [box 1; box 2.0; box "three"]
در بالا یک لیست از object‌ها رو تعریف کرده ایم. فقط دقت کنید برای اینکه آیتم‌های موجود در لیست رو تبدیل به object کنیم از دستور box قبل از هر آیتم استفاده کردیم.

 در هنگام استفاده از عملگر‌ها @ و :: مقدار لیست تغییر نمی‌کند بلکه یک لیست جدید تولید خواهد شد.
#1 let one = ["one "]
#2 let two = "two " :: one
#3 let three = "three " :: two
#4 let rightWayRound = List.rev three

#5 let main() =
printfn "%A" one
printfn "%A" two
printfn "%A" three
printfn "%A" rightWayRound
#1 تعریف لیستی که دارای یک آیتم است.
#2 تعریف لیستی که دارای دو آیتم است(آیتم دوم لیست خود از نوع لیست است)
#3 تعریف لیستی که دارای سه آیتم است(ایتم دوم لیست خود از نوع لیستی است که دارای دو آیتم است)
# از تابع List.rev برای معکوس کردن آیتم‌های لیست three استفاده کردیم و مقادیر در لیستی به نام  rightWayRound قرار گرفت.
#5 تابع main برای چاپ اطلاعات لیست ها
بعد از اجرا خروجی زیر مشاهده می‌شود.
["one "]
["two "; "one "]
["three "; "two "; "one "]
["one "; "two "; "three "]
تفاوت بین لیست‌ها در #F و لیست و آرایه در دات نت(System.Collection.Generic)

 F#List
Net Array
 Net List
 #1 امکان تغییر در عناصر لیست
 NoYes
 Yes
 #2 امکان اضافه کردن عنصر جدید
 NoNo
 Yes
#3 جستجو
On
O1
O1
#1 در #F بعد از ساختن یک لیست امکان تغییر در مقادیر عناصر آن وجود ندارد.
#2 در #F بعد از ساختن یک لیست دیگه نمی‌تونید یک عنصر جدید به لیست اضافه کنید.
#3 جستجوی در لیست‌های #F به نسبت لیست‌ها و آرایه‌های در دات نت کند‌تر عمل می‌کند.

استفاده از عبارات در لیست ها
برای تعریف محدوده در لیست می‌تونیم به راحتی از روش زیر استفاده کنیم
let rangeList = [1..99]
برای ساخت لیست‌ها به صورت داینامیک استفاده از حلقه‌های تکرار در لیست مجاز است.
let dynamicList = [for x in 1..99 -> x*x]
کد بالا معادل کد زیر در #C  است.
for(int x=0;x<99 ; x++)
{
   myList.Add(x*x);
}
لیست‌ها و الگوی Matching
روش عادی برای کار با لیست‌ها در #F استفاده از الگوی Matching و توابع بازگشتی است.
let listOfList = [[2; 3; 5]; [7; 11; 13]; [17; 19; 23; 29]]

let rec concatList l =
match l with
| head :: tail -> head @ (concatList tail)
| [] -> []

let primes = concatList listOfList

printfn "%A" primes
در مثال بالا ابتدا یک لیست تعریف کردیم که دارای 3 آیتم است و هر آیتم آن خود یک لیست با سه آیتم است.(تمام آیتم‌ها از نوع داده عددی هستند). یک تابع بازگشتی برای پیمایش تمام آیتم‌های لیست نوشتم که در اون از الگوی Matching استفاده کردیم.
خروجی :
[2; 3; 5; 7; 11; 13; 17; 19; 23; 29]
ماژول لیست
در جدول زیر تعدادی از توابع ماژول لیست رو مشاهده می‌کنید.

 نام تابع
 توضیحات
 List.length  تابعی که طول لیست را برمی گرداند
 List.head  تابعی برای برگشت عنصر اول لیست
 List.tail  تمام عناصر لیست را بر میگرداند به جز عنصر اول
 List.init  یک لیست با توجه به تعداد آیتم ایجاد می‌کند و یم تابع را بر روی تک تک عناصر لیست ایجاد می‌کند.
 List.append  یک لیست را به عنوان ورودی دریافت می‌کند و به لیست مورد نظر اضافه می‌کند و مجموع دو لیست را برگشت می‌دهد
 List.filter  فقط عناصری را برگشت می‌دهد که شرط  مورد نظر بر روی آن‌ها مقدار true را برگشت دهد
 List.map  یک تابع مورد نظر را بر روی تک تک عناصر لیست اجرا می‌کند و لیست جدید را برگشت می‌دهد
 List.iter  یک تابع مورد نظر را بر روی تک تک عناصر لیست اجرا می‌کند  
 List.zip 
 مقادیر دو لیست را با هم تجمیع می‌کند و لیست جدید را برگشت می‌دهد. اگر طول 2 لیست ورودی یکی نباشد خطا رخ خواهدداد 
 List.unzip درست برعکس تابع بالا عمل می‌کند
 List.toArray  لیست را تبدیل به آرایه می‌کند
 List.ofArray آرایه را تبدیل به لیست می‌کند
مثال هایی از توابع بالا
 List.head [5; 4; 3]

List.tail [5; 4; 3]

List.map (fun x -> x*x) [1; 2; 3]

List.filter (fun x -> x % 3 = 0) [2; 3; 5; 7; 9]

Sequence Collection

seq در #F یک توالی از عناصری است که هم نوع باشند. عموما از sequence‌ها زمانی استفاده میکنیم که یک مجموعه از داده‌ها با تعداد زیاد و مرتب شده داشته باشیم ولی نیاز به استفاده از تمام عناصر آن نیست. کارایی sequence  در مجموعه‌های با تعداد زیاد از list‌ها به مراتب بهتر است. sequence‌‌ها را با تابع  seq می‌شناسند که معادل IEnumerable در دات نت است. بنابر این هر مجمو عه ای که IEnumerable رو در دات نت پیاده سازی کرده باشد در #F با seq قابل استفاده است.

مثال هایی از نحوه استفاده seq

#1 seq بامحدوده 1 تا 100 و توالی 10 
seq { 0 .. 10 .. 100 }
#2 استفاده از حلقه‌های تکرار برای تعریف محدوده و توالی در seq
seq { for i in 1 .. 10 do yield i * i }
#3 استفاده از <- به جای yield
seq { for i in 1 .. 10 -> i * i }
#4 استفاده از حلقه for به همراه شرط برای فیلتر کردن
let isprime n =
    let rec check i =
        i > n/2 || (n % i <> 0 && check (i + 1))
    check 2

let aSequence = seq { for n in 1..100 do if isprime n then yield n }
چگونگی استفاده از توابع seq
در این بخش به ارائه مثال هایی کاربردی‌تر از چگونگی استفاده از seq در #F می‌پردازیم. برای شروع نحوه ساخت یک seq خالی یا empty رو خواهم گفت.
let seqEmpty = Seq.empty
روش ساخت یک seq که فقط یک عنصر را برگشت می‌دهد.
let seqOne = Seq.singleton 10
برای ساختن یک seq همانند لیست‌ها می‌تونیم از seq.init استفاده کنیم. عدد 5 که بلافاصله بعد از تابع seq.init آمده است نشان دهنده تعداد آیتم‌ها موجود در seq خواهد بود. seq.iter هم یک تابع مورد نظر رو بر روی تک تک عناصر seq اجرا خواهد کرد.(همانند list.iter)
let seqFirst5MultiplesOf10 = Seq.init 5 (fun n -> n * 10)
Seq.iter (fun elem -> printf "%d " elem) seqFirst5MultiplesOf10
خروجی مثال بالا
0 10 20 30 40
با استفاده از توابع seq.ofArray , seq.ofList می‌تونیم seq مورد نظر خود را از لیست یا آرایه مورد نظر بسازیم.
let seqFromArray2 = [| 1 .. 10 |] |> Seq.ofArray 
البته این نکته رو هم یادآور بشم که به کمک عملیات تبدیل نوع(type casting) هم می‌تونیم آرایه رو به seq تبدیل کنیم. به صورت زیر
let seqFromArray1 = [| 1 .. 10 |] :> seq<int>
برای مشخص کردن اینکه آیا یک آیتم در seq موجود است یا نه می‌تونیم از seq.exists به صورت زیر استفاده کنیم.
let containsNumber number seq1 = Seq.exists (fun elem -> elem = number) seq1
let seq0to3 = seq {0 .. 3}
printfn "For sequence %A, contains zero is %b" seq0to3 (containsNumber 0 seq0to3)
اگر seq پاس داده شده به تابع exists خالی باشد یا یک ArgumentNullException متوقف خواهید شد.

برای جستجو و پیدا کردن یک آیتم در seq می‌تونیم از seq.find استفاده کنیم.
let isDivisibleBy number elem = elem % number = 0
let result = Seq.find (isDivisibleBy 5) [ 1 .. 100 ]
printfn "%d " result
دقت کنید که اگر هیچ آیتمی در sequence با  predicate مورد نظر پیدا نشود یک KeyNotFoundException رخ خواهد داد. در صورتی که مایل نباشید که استثنا رخ دهد می‌توانید از تابع seq.tryFind استفاده کنید. هم چنین خالی بودن sequence ورودی باعث ArgumentNullExceptionخواهد شد.

استفاده از lambda expression در توابع
lamdaExpressoion از توانایی‌ها مورد علاقه برنامه نویسان دات نت است و کمتر کسی است حاضر به استفاده از آن در کوئری‌های linq نباشد. در #F نیز می‌توانید از lambda Expression استفاده کنید. در ادامه به بررسی مثال هایی از این دست خواهیم پرداخت.

تابع skipWhile
همانند skipWhile در linq عمل می‌کند. یعنی یک predicate مورد نظر را بر روی تک تک عناصر یک لیست اجرا می‌کند و آیتم هایی که شرط برای آن‌ها true باشد نادیده گرفته میشوند و مابقی آیتم‌ها برگشت داده می‌شوند.
let mySeq = seq { for i in 1 .. 10 -> i*i }
let printSeq seq1 = Seq.iter (printf "%A ") seq1; printfn "" 
let mySeqSkipWhileLessThan10 = Seq.skipWhile (fun elem -> elem < 10) mySeq
mySeqSkipWhileLessThan10 |> printSeq
می‌بینید که predicate مورد نظر برای تابع skipWhile به صورت lambda expression است که با رنگ متفاوت نمایش داده شده است.(استفاده از کلمه fun).
 خروجی به صورت زیر است:
16 25 36 49 64 81 100
 برای بازگرداندن یک تعداد مشخص از آیتم‌های seq می‌تونید از توابع seq.take یا seq.truncate استفاده کنید. ابتدا باید تعداد مورد نظر و بعد لیست مورد نظر را به عنوان پارامتر مقدار دهی کنید.
مثال:
let mySeq = seq { for i in 1 .. 10 -> i*i }
let truncatedSeq = Seq.truncate 5 mySeq
let takenSeq = Seq.take 5 mySeq

let printSeq seq1 = Seq.iter (printf "%A ") seq1; printfn "" 
#1 truncatedSeq |> printSeq #3 takenSeq |> printSeq
خروجی
1 4 9 16 25 //truncate
1 4 9 16 25 //take

Tuples
tuples در #F به گروهی از مقادیر بی نام ولی مرتب شده که می‌توانند انواع متفاوت هم داشته باشند گفته می‌شود. ساختار کلی آن به صورت ( element , ... , element )  است که هر element خود می‌تواند یک عبارت نیز باشد.(مشابه کلاس Tuple در #C که به صورت generic استفاده می‌کنیم)
// Tuple of two integers.
( 1, 2 ) 

// Triple of strings.
( "one", "two", "three" ) 

// Tuple of unknown types.
( a, b ) 

// Tuple that has mixed types.
( "one", 1, 2.0 ) 

// Tuple of integer expressions.
( a + 1, b + 1)
نکات استفاده از tuple
#1 می‌تونیم از الگوی Matching برای دسترسی به عناصر tuple استفاده کنیم.
let print tuple1 =
   match tuple1 with
    | (a, b) -> printfn "Pair %A %A" a b
#2 میتونیم از let  برای تعربف الگوی tuple استفاده کنیم.
let (a, b) = (1, 2)
#3 توابع fst و snd مقادیر اول و دوم هر tuple رو بازگشت می‌دهند
let c = fst (1, 2) // return 1
let d = snd (1, 2)// return 2
#4 تابعی برای بازگشت عنصر سوم یک tuple وجود ندارد ولی این تابع رو با هم می‌نویسیم:
let third (_, _, c) = c
کاربرد tuple در کجاست
زمانی که یک تابع باید بیش از یک مقدار را بازگشت دهد از tuple‌ها استفاده می‌کنیم. برای مثال
let divRem a b = 
   let x = a / b
   let y = a % b
   (x, y)
خروجی تابع divRem از نوع tuple که دارای 2 مقدار است می‌باشد.