مطالب
پیاده سازی JSON Web Token با ASP.NET Web API 2.x
- پیشنیار بحث «معرفی JSON Web Token»

پیاده سازی‌های زیادی را در مورد JSON Web Token با ASP.NET Web API، با کمی جستجو می‌توانید پیدا کنید. اما مشکلی که تمام آن‌ها دارند، شامل این موارد هستند:
- چون توکن‌های JWT، خودشمول هستند (در پیشنیاز بحث مطرح شده‌است)، تا زمانیکه این توکن منقضی نشود، کاربر با همان سطح دسترسی قبلی می‌تواند به سیستم، بدون هیچگونه مانعی لاگین کند. در این حالت اگر این کاربر غیرفعال شود، کلمه‌ی عبور او تغییر کند و یا سطح دسترسی‌های او کاهش یابند ... مهم نیست! باز هم می‌تواند با همان توکن قبلی لاگین کند.
- در روش JSON Web Token، عملیات Logout سمت سرور بی‌معنا است. یعنی اگر برنامه‌ای در سمت کاربر، قسمت logout را تدارک دیده باشد، چون در سمت سرور این توکن‌ها جایی ذخیره نمی‌شوند، عملا این logout بی‌مفهوم است و مجددا می‌توان از همان توکن قبلی، برای لاگین به سرور استفاده کرد. چون این توکن شامل تمام اطلاعات لازم برای لاگین است و همچنین جایی هم در سرور ثبت نشده‌است که این توکن در اثر logout، باید غیرمعتبر شود.
- با یک توکن از مکان‌های مختلفی می‌توان دسترسی لازم را جهت استفاده‌ی از قسمت‌های محافظت شده‌ی برنامه یافت (در صورت دسترسی، چندین نفر می‌توانند از آن استفاده کنند).

به همین جهت راه حلی عمومی برای ذخیره سازی توکن‌های صادر شده از سمت سرور، در بانک اطلاعاتی تدارک دیده شد که در ادامه به بررسی آن خواهیم پرداخت و این روشی است که می‌تواند به عنوان پایه مباحث Authentication و Authorization برنامه‌های تک صفحه‌ای وب استفاده شود. البته سمت کلاینت این راه حل با jQuery پیاده سازی شده‌است (عمومی است؛ برای طرح مفاهیم پایه) و سمت سرور آن به عمد از هیچ نوع بانک اطلاعات و یا ORM خاصی استفاده نمی‌کند. سرویس‌های آن برای بکارگیری انواع و اقسام روش‌های ذخیره سازی اطلاعات قابل تغییر هستند و الزامی نیست که حتما از EF استفاده کنید یا از ASP.NET Identity یا هر روش خاص دیگری.


نگاهی به برنامه


در اینجا تمام قابلیت‌های این پروژه را مشاهده می‌کنید.
- امکان لاگین
- امکان دسترسی به یک کنترلر مزین شده‌ی با فلیتر Authorize
- امکان دسترسی به یک کنترلر مزین شده‌ی با فلیتر Authorize جهت کاربری با نقش Admin
- پیاده سازی مفهوم ویژه‌ای به نام refresh token که نیاز به لاگین مجدد را پس از منقضی شدن زمان توکن اولیه‌ی لاگین، برطرف می‌کند.
- پیاده سازی logout


بسته‌های پیشنیاز برنامه

پروژه‌ای که در اینجا بررسی شده‌است، یک پروژه‌ی خالی ASP.NET Web API 2.x است و برای شروع به کار با JSON Web Tokenها، تنها نیاز به نصب 4 بسته‌ی زیر را دارد:
PM> Install-Package Microsoft.Owin.Host.SystemWeb
PM> Install-Package Microsoft.Owin.Security.Jwt
PM> Install-Package structuremap
PM> Install-Package structuremap.web
بسته‌ی Microsoft.Owin.Host.SystemWeb سبب می‌شود تا کلاس OwinStartup به صورت خودکار شناسایی و بارگذاری شود. این کلاسی است که کار تنظیمات اولیه‌ی JSON Web token را انجام می‌دهد و بسته‌ی Microsoft.Owin.Security.Jwt شامل تمام امکاناتی است که برای راه اندازی توکن‌های JWT نیاز داریم.
از structuremap هم برای تنظیمات تزریق وابستگی‌های برنامه استفاده شده‌است. به این صورت قسمت تنظیمات اولیه‌ی JWT ثابت باقی خواهد ماند و صرفا نیاز خواهید داشت تا کمی قسمت سرویس‌های برنامه را بر اساس بانک اطلاعاتی و روش ذخیره سازی خودتان سفارشی سازی کنید.


دریافت کدهای کامل برنامه

کدهای کامل این برنامه را از اینجا می‌توانید دریافت کنید. در ادامه صرفا قسمت‌های مهم این کدها را بررسی خواهیم کرد.


بررسی کلاس AppJwtConfiguration

کلاس AppJwtConfiguration، جهت نظم بخشیدن به تعاریف ابتدایی توکن‌های برنامه در فایل web.config، ایجاد شده‌است. اگر به فایل web.config برنامه مراجعه کنید، یک چنین تعریفی را مشاهده خواهید کرد:
<appJwtConfiguration
    tokenPath="/login"
    expirationMinutes="2"
    refreshTokenExpirationMinutes="60"
    jwtKey="This is my shared key, not so secret, secret!"
    jwtIssuer="http://localhost/"
    jwtAudience="Any" />
این قسمت جدید بر اساس configSection ذیل که به کلاس AppJwtConfiguration اشاره می‌کند، قابل استفاده شده‌است (بنابراین اگر فضای نام این کلاس را تغییر دادید، باید این قسمت را نیز مطابق آن ویرایش کنید؛ درغیراینصورت، appJwtConfiguration قابل شناسایی نخواهد بود):
 <configSections>
    <section name="appJwtConfiguration" type="JwtWithWebAPI.JsonWebTokenConfig.AppJwtConfiguration" />
</configSections>
- در اینجا tokenPath، یک مسیر دلخواه است. برای مثال در اینجا به مسیر login تنظیم شده‌است. برنامه‌ای که با Microsoft.Owin.Security.Jwt کار می‌کند، نیازی ندارد تا یک قسمت لاگین مجزا داشته باشد (مثلا یک کنترلر User و بعد یک اکشن متد اختصاصی Login). کار لاگین، در متد GrantResourceOwnerCredentials کلاس AppOAuthProvider انجام می‌شود. اینجا است که نام کاربری و کلمه‌ی عبور کاربری که به سمت سرور ارسال می‌شوند، توسط Owin دریافت و در اختیار ما قرار می‌گیرند.
- در این تنظیمات، دو زمان منقضی شدن را مشاهده می‌کنید؛ یکی مرتبط است به access tokenها و دیگری مرتبط است به refresh tokenها که در مورد این‌ها، در ادامه بیشتر توضیح داده خواهد شد.
- jwtKey، یک کلید قوی است که از آن برای امضاء کردن توکن‌ها در سمت سرور استفاده می‌شود.
- تنظیمات Issuer و Audience هم در اینجا اختیاری هستند.

یک نکته
جهت سهولت کار تزریق وابستگی‌ها، برای کلاس AppJwtConfiguration، اینترفیس IAppJwtConfiguration نیز تدارک دیده شده‌است و در تمام تنظیمات ابتدایی JWT، از این اینترفیس بجای استفاده‌ی مستقیم از کلاس AppJwtConfiguration استفاده شده‌است.


بررسی کلاس OwinStartup

شروع به کار تنظیمات JWT و ورود آن‌ها به چرخه‌ی حیات Owin از کلاس OwinStartup آغاز می‌شود. در اینجا علت استفاده‌ی از SmObjectFactory.Container.GetInstance انجام تزریق وابستگی‌های لازم جهت کار با دو کلاس AppOAuthOptions و AppJwtOptions است.
- در کلاس AppOAuthOptions تنظیماتی مانند نحوه‌ی تهیه‌ی access token و همچنین refresh token ذکر می‌شوند.
- در کلاس AppJwtOptions تنظیمات فایل وب کانفیگ، مانند کلید مورد استفاده‌ی جهت امضای توکن‌های صادر شده، ذکر می‌شوند.


حداقل‌های بانک اطلاعاتی مورد نیاز جهت ذخیره سازی وضعیت کاربران و توکن‌های آن‌ها

همانطور که در ابتدای بحث عنوان شد، می‌خواهیم اگر سطوح دسترسی کاربر تغییر کرد و یا اگر کاربر logout کرد، توکن فعلی او صرفنظر از زمان انقضای آن، بلافاصله غیرقابل استفاده شود. به همین جهت نیاز است حداقل دو جدول زیر را در بانک اطلاعاتی تدارک ببینید:
الف) کلاس User
در کلاس User، بر مبنای اطلاعات خاصیت Roles آن است که ویژگی Authorize با ذکر نقش مثلا Admin کار می‌کند. بنابراین حداقل نقشی را که برای کاربران، در ابتدای کار نیاز است مشخص کنید، نقش user است.
همچنین خاصیت اضافه‌تری به نام SerialNumber نیز در اینجا درنظر گرفته شده‌است. این مورد را باید به صورت دستی مدیریت کنید. اگر کاربری کلمه‌ی عبورش را تغییر داد، اگر مدیری نقشی را به او انتساب داد یا از او گرفت و یا اگر کاربری غیرفعال شد، مقدار خاصیت و فیلد SerialNumber را با یک Guid جدید به روز رسانی کنید. این Guid در برنامه با Guid موجود در توکن مقایسه شده و بلافاصله سبب عدم دسترسی او خواهد شد (در صورت عدم تطابق).

ب) کلاس UserToken
در کلاس UserToken کار نگهداری ریز اطلاعات توکن‌های صادر شده صورت می‌گیرد. توکن‌های صادر شده دارای access token و refresh token هستند؛ به همراه زمان انقضای آن‌ها. به این ترتیب زمانیکه کاربری درخواستی را به سرور ارسال می‌کند، ابتدا token او را دریافت کرده و سپس بررسی می‌کنیم که آیا اصلا چنین توکنی در بانک اطلاعاتی ما وجود خارجی دارد یا خیر؟ آیا توسط ما صادر شده‌است یا خیر؟ اگر خیر، بلافاصله دسترسی او قطع خواهد شد. برای مثال عملیات logout را طوری طراحی می‌کنیم که تمام توکن‌های یک شخص را در بانک اطلاعاتی حذف کند. به این ترتیب توکن قبلی او دیگر قابلیت استفاده‌ی مجدد را نخواهد داشت.


مدیریت بانک اطلاعاتی و کلاس‌های سرویس برنامه

در لایه سرویس برنامه، شما سه سرویس را مشاهده خواهید کرد که قابلیت جایگزین شدن با کدهای یک ORM را دارند (نوع آن ORM مهم نیست):
الف) سرویس TokenStoreService
public interface ITokenStoreService
{
    void CreateUserToken(UserToken userToken);
    bool IsValidToken(string accessToken, int userId);
    void DeleteExpiredTokens();
    UserToken FindToken(string refreshTokenIdHash);
    void DeleteToken(string refreshTokenIdHash);
    void InvalidateUserTokens(int userId);
    void UpdateUserToken(int userId, string accessTokenHash);
}
کار سرویس TokenStore، ذخیره سازی و تعیین اعتبار توکن‌های صادر شده‌است. در اینجا ثبت یک توکن، بررسی صحت وجود یک توکن رسیده، حذف توکن‌های منقضی شده، یافتن یک توکن بر اساس هش توکن، حذف یک توکن بر اساس هش توکن، غیرمعتبر کردن و حذف تمام توکن‌های یک شخص و به روز رسانی توکن یک کاربر، پیش بینی شده‌اند.
پیاده سازی این کلاس بسیار شبیه است به پیاده سازی ORMهای موجود و فقط یک SaveChanges را کم دارد.

یک نکته:
در سرویس ذخیره سازی توکن‌ها، یک چنین متدی قابل مشاهده است:
public void CreateUserToken(UserToken userToken)
{
   InvalidateUserTokens(userToken.OwnerUserId);
   _tokens.Add(userToken);
}
استفاده از InvalidateUserTokens در اینجا سبب خواهد شد با لاگین شخص و یا صدور توکن جدیدی برای او، تمام توکن‌های قبلی او حذف شوند. به این ترتیب امکان لاگین چندباره و یا یافتن دسترسی به منابع محافظت شده‌ی برنامه در سرور توسط چندین نفر (که به توکن شخص دسترسی یافته‌اند یا حتی تقاضای توکن جدیدی کرده‌اند)، میسر نباشد. همینکه توکن جدیدی صادر شود، تمام لاگین‌های دیگر این شخص غیرمعتبر خواهند شد.


ب) سرویس UsersService
public interface IUsersService
{
    string GetSerialNumber(int userId);
    IEnumerable<string> GetUserRoles(int userId);
    User FindUser(string username, string password);
    User FindUser(int userId);
    void UpdateUserLastActivityDate(int userId);
}
از کلاس سرویس کاربران، برای یافتن شماره سریال یک کاربر استفاده می‌شود. در مورد شماره سریال پیشتر بحث کردیم و هدف آن مشخص سازی وضعیت تغییر این موجودیت است. اگر کاربری اطلاعاتش تغییر کرد، این فیلد باید با یک Guid جدید مقدار دهی شود.
همچنین متدهای دیگری برای یافتن یک کاربر بر اساس نام کاربری و کلمه‌ی عبور او (جهت مدیریت مرحله‌ی لاگین)، یافتن کاربر بر اساس Id او (جهت استخراج اطلاعات کاربر) و همچنین یک متد اختیاری نیز برای به روز رسانی فیلد آخرین تاریخ فعالیت کاربر در اینجا پیش بینی شده‌اند.

ج) سرویس SecurityService
public interface ISecurityService
{
   string GetSha256Hash(string input);
}
در قسمت‌های مختلف این برنامه، هش SHA256 مورد استفاده قرار گرفته‌است که با توجه به مباحث تزریق وابستگی‌ها، کاملا قابل تعویض بوده و برنامه صرفا با اینترفیس آن کار می‌کند.


پیاده سازی قسمت لاگین و صدور access token

در کلاس AppOAuthProvider کار پیاده سازی قسمت لاگین برنامه انجام شده‌است. این کلاسی است که توسط کلاس AppOAuthOptions به OwinStartup معرفی می‌شود. قسمت‌های مهم کلاس AppOAuthProvider به شرح زیر هستند:
برای درک عملکرد این کلاس، در ابتدای متدهای مختلف آن، یک break point قرار دهید. برنامه را اجرا کرده و سپس بر روی دکمه‌ی login کلیک کنید. به این ترتیب جریان کاری این کلاس را بهتر می‌توانید درک کنید. کار آن با فراخوانی متد ValidateClientAuthentication شروع می‌شود. چون با یک برنامه‌ی وب در حال کار هستیم، ClientId آن‌را نال درنظر می‌گیریم و برای ما مهم نیست. اگر کلاینت ویندوزی خاصی را تدارک دیدید، این کلاینت می‌تواند ClientId ویژه‌ای را به سمت سرور ارسال کند که در اینجا مدنظر ما نیست.
مهم‌ترین قسمت این کلاس، متد GrantResourceOwnerCredentials است که پس از ValidateClientAuthentication بلافاصله فراخوانی می‌شود. اگر به کدهای آن دقت کنید،  خود owin دارای خاصیت‌های user name و password نیز هست.
این اطلاعات را به نحو ذیل از کلاینت خود دریافت می‌کند. اگر به فایل index.html مراجعه کنید، یک چنین تعریفی را برای متد login می‌توانید مشاهده کنید:
function doLogin() {
    $.ajax({
        url: "/login", // web.config --> appConfiguration -> tokenPath
        data: {
            username: "Vahid",
            password: "1234",
            grant_type: "password"
        },
        type: 'POST', // POST `form encoded` data
        contentType: 'application/x-www-form-urlencoded'
url آن به همان مسیری که در فایل web.config تنظیم کردیم، اشاره می‌کند. فرمت data ایی که به سرور ارسال می‌شود، دقیقا باید به همین نحو باشد و content type آن نیز مهم است و owin فقط حالت form-urlencoded را پردازش می‌کند. به این ترتیب است که user name و password توسط owin قابل شناسایی شده و grant_type آن است که سبب فراخوانی GrantResourceOwnerCredentials می‌شود و مقدار آن نیز دقیقا باید password باشد (در حین لاگین).
در متد GrantResourceOwnerCredentials کار بررسی نام کاربری و کلمه‌ی عبور کاربر صورت گرفته و در صورت یافت شدن کاربر (صحیح بودن اطلاعات)، نقش‌های او نیز به عنوان Claim جدید به توکن اضافه می‌شوند.

در اینجا یک Claim سفارشی هم اضافه شده‌است:
 identity.AddClaim(new Claim(ClaimTypes.UserData, user.UserId.ToString()));
کار آن ذخیره سازی userId کاربر، در توکن صادر شده‌است. به این صورت هربار که توکن به سمت سرور ارسال می‌شود، نیازی نیست تا یکبار از بانک اطلاعاتی بر اساس نام او، کوئری گرفت و سپس id او را یافت. این id در توکن امضاء شده، موجود است. نمونه‌ی نحوه‌ی کار با آن‌را در کنترلرهای این API می‌توانید مشاهده کنید. برای مثال در MyProtectedAdminApiController این اطلاعات از توکن استخراج شده‌اند (جهت نمایش مفهوم).

در انتهای این کلاس، از متد TokenEndpointResponse جهت دسترسی به access token نهایی صادر شده‌ی برای کاربر، استفاده کرده‌ایم. هش این access token را در بانک اطلاعاتی ذخیره می‌کنیم (جستجوی هش‌ها سریعتر هستند از جستجوی یک رشته‌ی طولانی؛ به علاوه در صورت دسترسی به بانک اطلاعاتی، اطلاعات هش‌ها برای مهاجم قابل استفاده نیست).

اگر بخواهیم اطلاعات ارسالی به کاربر را پس از لاگین، نمایش دهیم، به شکل زیر خواهیم رسید:


در اینجا access_token همان JSON Web Token صادر شده‌است که برنامه‌ی کلاینت از آن برای اعتبارسنجی استفاده خواهد کرد.

بنابراین خلاصه‌ی مراحل لاگین در اینجا به ترتیب ذیل است:
- فراخوانی متد  ValidateClientAuthenticationدر کلاس AppOAuthProvider . طبق معمول چون ClientID نداریم، این مرحله را قبول می‌کنیم.
- فراخوانی متد GrantResourceOwnerCredentials در کلاس AppOAuthProvider . در اینجا کار اصلی لاگین به همراه تنظیم Claims کاربر انجام می‌شود. برای مثال نقش‌های او به توکن صادر شده اضافه می‌شوند.
- فراخوانی متد Protect در کلاس AppJwtWriterFormat که کار امضای دیجیتال access token را انجام می‌دهد.
- فراخوانی متد CreateAsync در کلاس RefreshTokenProvider. کار این متد صدور توکن ویژه‌ای به نام refresh است. این توکن را در بانک اطلاعاتی ذخیره خواهیم کرد. در اینجا چیزی که به سمت کلاینت ارسال می‌شود صرفا یک guid است و نه اصل refresh token.
- فرخوانی متد TokenEndpointResponse در کلاس AppOAuthProvider . از این متد جهت یافتن access token نهایی تولید شده و ثبت هش آن در بانک اطلاعاتی استفاده می‌کنیم.


پیاده سازی قسمت صدور Refresh token

در تصویر فوق، خاصیت refresh_token را هم در شیء JSON ارسالی به سمت کاربر مشاهده می‌کنید. هدف از refresh_token، تمدید یک توکن است؛ بدون ارسال کلمه‌ی عبور و نام کاربری به سرور. در اینجا access token صادر شده، مطابق تنظیم expirationMinutes در فایل وب کانفیگ، منقضی خواهد شد. اما طول عمر refresh token را بیشتر از طول عمر access token در نظر می‌گیریم. بنابراین طول عمر یک access token کوتاه است. زمانیکه access token منقضی شد، نیازی نیست تا حتما کاربر را به صفحه‌ی لاگین هدایت کنیم. می‌توانیم refresh_token را به سمت سرور ارسال کرده و به این ترتیب درخواست صدور یک access token جدید را ارائه دهیم. این روش هم سریعتر است (کاربر متوجه این retry نخواهد شد) و هم امن‌تر است چون نیازی به ارسال کلمه‌ی عبور و نام کاربری به سمت سرور وجود ندارند.
سمت کاربر، برای درخواست صدور یک access token جدید بر اساس refresh token صادر شده‌ی در زمان لاگین، به صورت زیر عمل می‌شود:
function doRefreshToken() {
    // obtaining new tokens using the refresh_token should happen only if the id_token has expired.
    // it is a bad practice to call the endpoint to get a new token every time you do an API call.
    $.ajax({
        url: "/login", // web.config --> appConfiguration -> tokenPath
        data: {
            grant_type: "refresh_token",
            refresh_token: refreshToken
        },
        type: 'POST', // POST `form encoded` data
        contentType: 'application/x-www-form-urlencoded'
در اینجا نحوه‌ی عملکرد، همانند متد login است. با این تفاوت که grant_type آن اینبار بجای password مساوی refresh_token است و مقداری که به عنوان refresh_token به سمت سرور ارسال می‌کند، همان مقداری است که در عملیات لاگین از سمت سرور دریافت کرده‌است. آدرس ارسال این درخواست نیز همان tokenPath تنظیم شده‌ی در فایل web.config است. بنابراین مراحلی که در اینجا طی خواهند شد، به ترتیب زیر است:
- فرخوانی متد ValidateClientAuthentication در کلاس AppOAuthProvider . طبق معمول چون ClientID نداریم، این مرحله را قبول می‌کنیم.
- فراخوانی متد ReceiveAsync در کلاس RefreshTokenProvider. در قسمت توضیح مراحل لاگین، عنوان شد که پس از فراخوانی متد GrantResourceOwnerCredentials جهت لاگین، متد CreateAsync در کلاس RefreshTokenProvider فراخوانی می‌شود. اکنون در متد ReceiveAsync این refresh token ذخیره شده‌ی در بانک اطلاعاتی را یافته (بر اساس Guid ارسالی از طرف کلاینت) و سپس Deserialize می‌کنیم. به این ترتیب است که کار درخواست یک access token جدید بر مبنای refresh token موجود آغاز می‌شود.
- فراخوانی GrantRefreshToken در کلاس AppOAuthProvider . در اینجا اگر نیاز به تنظیم Claim اضافه‌تری وجود داشت، می‌توان اینکار را انجام داد.
- فراخوانی متد Protect در کلاس AppJwtWriterFormat که کار امضای دیجیتال access token جدید را انجام می‌دهد.
- فراخوانی CreateAsync در کلاس RefreshTokenProvider . پس از اینکه context.DeserializeTicket در متد ReceiveAsync  بر مبنای refresh token قبلی انجام شد، مجددا کار تولید یک توکن جدید در متد CreateAsync شروع می‌شود و زمان انقضاءها تنظیم خواهند شد.
- فراخوانی TokenEndpointResponse در کلاس AppOAuthProvider . مجددا از این متد برای دسترسی به access token جدید و ذخیره‌ی هش آن در بانک اطلاعاتی استفاده می‌کنیم.


پیاده سازی فیلتر سفارشی JwtAuthorizeAttribute

در ابتدای بحث عنوان کردیم که اگر مشخصات کاربر تغییر کردند یا کاربر logout کرد، امکان غیرفعال کردن یک توکن را نداریم و این توکن تا زمان انقضای آن معتبر است. این نقیصه را با طراحی یک AuthorizeAttribute سفارشی جدید به نام JwtAuthorizeAttribute برطرف می‌کنیم. نکات مهم این فیلتر به شرح زیر هستند:
- در اینجا در ابتدا بررسی می‌شود که آیا درخواست رسیده‌ی به سرور، حاوی access token هست یا خیر؟ اگر خیر، کار همینجا به پایان می‌رسد و دسترسی کاربر قطع خواهد شد.
- سپس بررسی می‌کنیم که آیا درخواست رسیده پس از مدیریت توسط Owin، دارای Claims است یا خیر؟ اگر خیر، یعنی این توکن توسط ما صادر نشده‌است.
- در ادامه شماره سریال موجود در access token را استخراج کرده و آن‌را با نمونه‌ی موجود در دیتابیس مقایسه می‌کنیم. اگر این دو یکی نبودند، دسترسی کاربر قطع می‌شود.
- همچنین در آخر بررسی می‌کنیم که آیا هش این توکن رسیده، در بانک اطلاعاتی ما موجود است یا خیر؟ اگر خیر باز هم یعنی این توکن توسط ما صادر نشده‌است.

بنابراین به ازای هر درخواست به سرور، دو بار بررسی بانک اطلاعاتی را خواهیم داشت:
- یکبار بررسی جدول کاربران جهت واکشی مقدار فیلد شماره سریال مربوط به کاربر.
- یکبار هم جهت بررسی جدول توکن‌ها برای اطمینان از صدور توکن رسیده توسط برنامه‌ی ما.

و نکته‌ی مهم اینجا است که از این پس بجای فیلتر معمولی Authorize، از فیلتر جدید JwtAuthorize در برنامه استفاده خواهیم کرد:
 [JwtAuthorize(Roles = "Admin")]
public class MyProtectedAdminApiController : ApiController


نحوه‌ی ارسال درخواست‌های Ajax ایی به همراه توکن صادر شده

تا اینجا کار صدور توکن‌های برنامه به پایان می‌رسد. برای استفاده‌ی از این توکن‌ها در سمت کاربر، به فایل index.html دقت کنید. در متد doLogin، پس از موفقیت عملیات دو متغیر جدید مقدار دهی می‌شوند:
var jwtToken;
var refreshToken;
 
function doLogin() {
    $.ajax({
     // same as before
    }).then(function (response) {
        jwtToken = response.access_token;
        refreshToken = response.refresh_token; 
    }
از متغیر jwtToken به ازای هربار درخواستی به یکی از کنترلرهای سایت، استفاده می‌کنیم و از متغیر refreshToken در متد doRefreshToken برای درخواست یک access token جدید. برای مثال اینبار برای اعتبارسنجی درخواست ارسالی به سمت سرور، نیاز است خاصیت headers را به نحو ذیل مقدار دهی کرد:
function doCallApi() {
    $.ajax({
        headers: { 'Authorization': 'Bearer ' + jwtToken },
        url: "/api/MyProtectedApi",
        type: 'GET'
    }).then(function (response) {
بنابراین هر درخواست ارسالی به سرور باید دارای هدر ویژه‌ی Bearer فوق باشد؛ در غیراینصورت با پیام خطای 401، از دسترسی به منابع سرور منع می‌شود.


پیاده سازی logout سمت سرور و کلاینت

پیاده سازی سمت سرور logout را در کنترلر UserController مشاهده می‌کنید. در اینجا در اکشن متد Logout، کار حذف توکن‌های کاربر از بانک اطلاعاتی انجام می‌شود. به این ترتیب دیگر مهم نیست که توکن او هنوز منقضی شده‌است یا خیر. چون هش آن دیگر در جدول توکن‌ها وجود ندارد، از فیلتر JwtAuthorizeAttribute رد نخواهد شد.
سمت کلاینت آن نیز در فایل index.html ذکر شده‌است:
function doLogout() {
    $.ajax({
        headers: { 'Authorization': 'Bearer ' + jwtToken },
        url: "/api/user/logout",
        type: 'GET'
تنها کاری که در اینجا انجام شده، فراخوانی اکشن متد logout سمت سرور است. البته ذکر jwtToken نیز در اینجا الزامی است. زیرا این توکن است که حاوی اطلاعاتی مانند userId کاربر فعلی است و بر این اساس است که می‌توان رکوردهای او را در جدول توکن‌ها یافت و حذف کرد.


بررسی تنظیمات IoC Container برنامه

تنظیمات IoC Container برنامه را در پوشه‌ی IoCConfig می‌توانید ملاحظه کنید. از کلاس SmWebApiControllerActivator برای فعال سازی تزریق وابستگی‌ها در کنترلرهای Web API استفاده می‌شود و از کلاس SmWebApiFilterProvider برای فعال سازی تزریق وابستگی‌ها در فیلتر سفارشی که ایجاد کردیم، کمک گرفته خواهد شد.
هر دوی این تنظیمات نیز در کلاس WebApiConfig ثبت و معرفی شده‌اند.
به علاوه در کلاس SmObjectFactory، کار معرفی وهله‌های مورد استفاده و تنظیم طول عمر آن‌ها انجام شده‌است. برای مثال طول عمر IOAuthAuthorizationServerProvider از نوع Singleton است؛ چون تنها یک وهله از AppOAuthProvider در طول عمر برنامه توسط Owin استفاده می‌شود و Owin هربار آن‌را وهله سازی نمی‌کند. همین مساله سبب شده‌است که معرفی وابستگی‌ها در سازنده‌ی کلاس AppOAuthProvider کمی با حالات متداول، متفاوت باشند:
public AppOAuthProvider(
   Func<IUsersService> usersService,
   Func<ITokenStoreService> tokenStoreService,
   ISecurityService securityService,
   IAppJwtConfiguration configuration)
در کلاسی که طول عمر singleton دارد، وابستگی‌های تعریف شده‌ی در سازنده‌ی آن هم تنها یکبار در طول عمر برنامه نمونه سازی می‌شوند. برای رفع این مشکل و transient کردن آن‌ها، می‌توان از Func استفاده کرد. به این ترتیب هر بار ارجاهی به usersService، سبب وهله سازی مجدد آن می‌شود و این مساله برای کار با سرویس‌هایی که قرار است با بانک اطلاعاتی کار کنند ضروری است؛ چون باید طول عمر کوتاهی داشته باشند.
در اینجا سرویس IAppJwtConfiguration  با Func معرفی نشده‌است؛ چون طول عمر تنظیمات خوانده شده‌ی از Web.config نیز Singleton هستند و معرفی آن به همین نحو صحیح است.
اگر علاقمند بودید که بررسی کنید یک سرویس چندبار وهله سازی می‌شود، یک سازنده‌ی خالی را به آن اضافه کنید و سپس یک break point را بر روی آن قرار دهید و برنامه را اجرا و در این حالت چندبار Login کنید.
نظرات مطالب
نحوه‌ی نگاشت فیلدهای فرمول در Fluent NHibernate
ببینید، توابع ویژه نمایشی سی شارپ شما، یعنی سمت کلاینت. موضوع بحث فوق سمت سرور بانک اطلاعاتی است. مقادیر در سمت سرور مطابق فرمول شما تشکیل می‌شوند. به آخرین کوئری ذکر شده در مطلب فوق دقت کنید. در حال حاضر فقط SQL Server است که امکان استفاده از توابع دات نتی را هم سمت سرور میسر کرده (از نگارش 2005 به بعد). بنابراین اگر می‌خواهید توابع ویژه‌ای را در همان سمت سرور اعمال کنید که منطق آن مثلا با سی شارپ پیاده سازی شده، باید یک CLR function مخصوص اس کیوال سرور درست کنید. بعد فرمول نگاشت فوق را بر اساس این CLR function تعیین کنید و کار می‌کند. چیزی شبیه به همان آخرین کوئری تشکیل شده را خواهید داشت. خلاصه اینکه به نحوی باید این پیاده سازی دات نتی خودتون رو به سمت سرور ببرید.
اما سمت کلاینت شما هر کاری را می‌‌توانید انجام دهید. برای مثال زمان نمایش اطلاعات در WPF یا سیلورلایت از یک Converter استاندارد آن (با پیاده سازی اینترفیس IValueConverter) در حین Binding استفاده کنید. اگر با ASP.NET Webforms کار می‌کنید حین نمایش اطلاعاتی که هم اکنون در سمت کلاینت مهیا است ، مثلا جهت نمایش در یک GridView یا موارد مشابه شما خواهید داشت myFunc(Eval("field")) و شبیه به این که myFunc باید در کدبیهایند شما پیاده سازی شود. در سایر فناوری‌ها که می‌تواند شامل موارد قبل هم باشند، نهایتا شما یک لیست دریافتی از سرور را دارید، یک حلقه با LINQ یا حالت معمولی تشکیل شده و مقادیر مدل مورد نظر ویرایش می‌شوند تا جهت نمایش مناسب شوند.
تمام این‌ها در حالتی است که قصد شما فقط و فقط تغییر نحوه‌ی نمایش است. به عبارتی الان کل دیتای فیلتر شده سمت کاربر مهیا است. شما می‌خواهید به آن شکل دهید.

حالت دیگر (حالت غیر نمایشی و استفاده در کوئری‌ها):
اگر با LINQ کمی بیشتر از اطلاعات موجود در وب کار کرده باشید احتمالا به این سوال رسیده‌اید که آیا می‌شود متد سفارشی خودمان را هم حین تهیه کوئری‌هایی از این دست استفاده کنیم؟ چون فقط یک سری extension method مشخص بیشتر وجود ندارند. اگر من extension method سفارشی خودم را تهیه کردم چطور؟
این سوال دو پاسخ دارد:
- متدهای سفارشی شما حتما روی کل اطلاعات دریافتی از سرور کار می‌کنند؛ اما بهینه نیستند. چون برای مثال myFunc سی شارپ من معادل SQL ایی ندارد که بتوانم مستقیما آن‌را سمت سرور اجرا کنم. چون نهایتا LINQ to NHibernate باید به SQL یا T-SQL ترجمه شود. به همین جهت مجبورم کل اطلاعات را دریافت کنم، مثلا 100 هزار رکورد، حالا که اشیاء دات نتی من تشکیل و کامل شده، متد سفارشی LINQ خودم را بر روی این‌ها اجرا می‌کنم. این روش کار می‌کنه ولی از لحاظ کارآیی فاجعه است.
- روش دیگر: در NH 3.0 این امکان وجود دارد ... بسط پروایدر LINQ آن با صور مختلف. که اگر وقت شد یک مطلب کامل در مورد آن خواهم نوشت.
مطالب
خواندنی‌های 16 تیر

اس کیوال سرور

توسعه وب

دات نت فریم ورک

دبلیو پی اف و سیلور لایت

سی و مشتقات

شیرپوینت

کتاب‌های رایگان

مای اس کیوال

متفرقه

وب سرورها

پی اچ پی

مطالب
ASP.NET MVC #19

مروری بر امکانات Caching اطلاعات در ASP.NET MVC

در برنامه‌های وب، بالاترین حد کارآیی برنامه‌ها از طریق بهینه سازی الگوریتم‌ها حاصل نمی‌شود، بلکه با بکارگیری امکانات Caching سبب خواهیم شد تا اصلا کدی اجرا نشود. در ASP.NET MVC این هدف از طریق بکارگیری فیلتری به نام OutputCache میسر می‌گردد:

using System.Web.Mvc;

namespace MvcApplication16.Controllers
{
public class HomeController : Controller
{
[OutputCache(Duration = 60, VaryByParam = "none")]
public ActionResult Index()
{
return View();
}
}
}

همانطور که ملاحظه می‌کنید، OutputCache را به یک اکشن متد یا حتی به یک کنترلر نیز می‌توان اعمال کرد. به این ترتیب HTML نهایی حاصل از View متناظر با اکشن متد جاری فراخوانی شده، Cache خواهد شد. سپس زمانیکه درخواست بعدی به سرور ارسال می‌شود، نتیجه دریافت شده، همان اطلاعات Cache شده قبلی است و عملا در سمت سرور کدی اجرا نخواهد شد. در اینجا توسط پارامتر Duration، مدت زمان معتبر بودن کش حاصل، برحسب ثانیه مشخص می‌شود. VaryByParam مشخص می‌کند که اگر متدی پارامتری را دریافت می‌کند، آیا باید به ازای هر مقدار دریافتی، مقادیر کش شده متفاوتی ذخیره شوند یا خیر. در اینجا چون متد Index پارامتری ندارد، از مقدار none استفاده شده است.


مثال یک
یک پروژه جدید خالی ASP.NET MVC را آغاز کنید. سپس کنترلر جدید Home را نیز به آن اضافه نمائید:

using System;
using System.Web.Mvc;

namespace MvcApplication16.Controllers
{
public class HomeController : Controller
{
[OutputCache(Duration = 60, VaryByParam = "none")]
public ActionResult Index()
{
ViewBag.ControllerTime = DateTime.Now;
return View();
}
}
}

همچنین کدهای View متد Index را نیز به نحو زیر تغییر دهید:

@{
ViewBag.Title = "Index";
}

<h2>Index</h2>
<p>@ViewBag.ControllerTime</p>
<p>@DateTime.Now</p>

در اینجا نمایش دو زمان دریافتی از کنترلر و زمان محاسبه شده در View را مشاهده می‌کنید. هدف این است که بررسی کنیم آیا فیلتر OutputCache بر روی این دو مقدار تاثیری دارد یا خیر.
برنامه را اجرا نمائید. سپس چند بار صفحه را Refresh کنید. مشاهده خواهید کرد که هر دو زمان یاد شده تا 60 ثانیه، تغییری نخواهند کرد و حاصل نهایی از Cache خواهنده می‌شود.
کاربرد یک چنین حالتی برای مثال نمایش اطلاعات بازدیدهای یک سایت است. نباید به ازای هر کاربر وارد شده به سایت، یکبار به بانک اطلاعاتی مراجعه کرد و آمار جدیدی را تهیه نمود. یا برای نمونه اگر جایی قرار است اطلاعات وضعیت آب و هوا نمایش داده شود، بهتر است این اطلاعات، مثلا هر نیم ساعت یکبار به روز شود و نه به ازای هر بازدید جدید از سایت، توسط صدها بازدید کننده همزمان. یا برای مثال کش کردن خروجی فید RSS یک بلاگ به مدت چند ساعت نیز ایده خوبی است. از این لحاظ که اگر اطلاعات بلاگ شما روزی یکبار به روز می‌شود، نیازی نیست تا به ازای هر برنامه فیدخوان، یکبار اطلاعات از بانک اطلاعاتی دریافت شده و پروسه رندر نهایی فید صورت گیرد. منوهای پویای یک سایت نیز در همین رده قرار می‌گیرند. دریافت اطلاعات منوهای پویای سایت به ازای هر درخواست رسیده کاربری جدید، کار اشتباهی است. این اطلاعات نیز باید کش شوند تا بار سرور کاهش یابد. البته تمام این‌ها زمانی میسر خواهند شد که اطلاعات سمت سرور کش شوند.


مثال دو
همان مثال قبلی را در اینجا جهت بررسی پارامتر VaryByParam به نحو زیر تغییر می‌دهیم:

using System;
using System.Web.Mvc;

namespace MvcApplication16.Controllers
{
public class HomeController : Controller
{
[OutputCache(Duration = 60, VaryByParam = "none")]
public ActionResult Index(string parameter)
{
ViewBag.Msg = parameter ?? string.Empty;
ViewBag.ControllerTime = DateTime.Now;
return View();
}
}
}


در اینجا یک پارامتر به متد Index اضافه شده است. مقدار آن به ViewBag.Msg انتساب داده شده و سپس در View ، در بین تگ‌های h2 نمایش داده خواهد شد. همچنین یک فرم ساده هم جهت ارسال parameter به متد Index اضافه شده است:

@{
ViewBag.Title = "Index";
}

<h2>@ViewBag.Msg</h2>

<p>@ViewBag.ControllerTime</p>
<p>@DateTime.Now</p>

@using (Html.BeginForm())
{
@Html.TextBox("parameter")
<input type="submit" />
}

اکنون برنامه را اجرا کنید. در TextBox نمایش داده شده یکبار مثلا بنویسید Test1 و فرم را به سرور ارسال نمائید. سپس مقدار Test2 را وارد کرده و ارسال نمائید. در بار دوم، خروجی صفحه همانند زمانی است که مقدار Test1 ارسال شده است. علت این است که مقدار VaryByParam به none تنظیم شده است و صرفنظر از ورودی کاربر، همان اطلاعات کش شده قبلی بازگشت داده خواهد شد. برای رفع این مشکل، متد Index را به نحو زیر تغییر دهید، به طوریکه مقدار VaryByParam به نام پارامتر متد جاری اشاره کند:

[OutputCache(Duration = 60, VaryByParam = "parameter")]
public ActionResult Index(string parameter)

در ادامه مجددا برنامه را اجرا کنید. اکنون یکبار مقدار Test1 را به سرور ارسال کنید. سپس مقدار Test2 را ارسال نمائید. مجددا همین دو مرحله را با مقادیر Test1 و Test2 تکرار کنید. مشاهده خواهید کرد که اینبار اطلاعات بر اساس مقدار پارامتر ارسالی کش شده است.



تنظیمات متفاوت OutputCache

الف) VaryByParam : اگر مساوی none قرار گیرد، همواره همان مقدار کش شده قبلی نمایش داده می‌شود. اگر مقدار آن به نام پارامتر خاصی تنظیم شود، اطلاعات کش شده بر اساس مقادیر متفاوت پارامتر دریافتی، متفاوت خواهند بود. در اینجا پارامترهای متفاوت را با یک «,» می‌توان از هم جدا ساخت. اگر تعداد پارامترها زیاد است می‌توان مقدار VaryByParam را مساوی با * قرار داد. در این حالت به ازای مقادیر متفاوت دریافتی پارامترهای مختلف، اطلاعات مجزایی در کش قرار خواهد گرفت. این روش آخر آنچنان توصیه نمی‌شود چون سربار بالایی دارد و حجم بالایی از اطلاعات بر اساس پارامترهای مختلف، باید در کش قرار گیرند.
ب) Location : مکان قرارگیری اطلاعات کش شده را مشخص می‌کند. مقدار آن نیز بر اساس یک enum به نام OutputCacheLocation مشخص می‌گردد. در این حالت برای مثال می‌توان مکان‌های Server، Client و ServerAndClient را مقدار دهی نمود. مقدار Downstream به معنای کش شدن اطلاعات بر روی پروکسی سرورهای بین راه و یا مرورگرها است. پیش فرض آن Any است که ترکیبی از Server و Downstream می‌باشد.
اگر قرار است اطلاعات یکسانی به تمام کاربران نمایش داده شود، مثلا محتوای لیست یک منوی پویا،‌ محل قرارگیری اطلاعات کش باید سمت سرور باشد. اگر نیاز است به ازای هر کاربر محتوای اطلاعات کش شده متفاوت باشد، بهتر است محل سمت کلاینت را مقدار دهی نمود.
ج) VaryByHeader : اطلاعات، بر اساس هدرهای مشخص شده، کش می‌شوند. برای مثال مرسوم است که از Accept-Language در اینجا استفاده شود تا اطلاعات مثلا فرانسوی کش شده، به کاربر آلمانی تحویل داده نشود.
د) VaryByCustom :‌ در این حالت نام یک متد استاتیک تعریف شده در فایل global.asax.cs باید مشخص گردد. توسط این متد کلید رشته‌ای اطلاعاتی که قرار است کش شود، بازگشت داده خواهد شد.
ه) SqlDependency : در این حالت اطلاعات تا زمانیکه تغییری در جداول بانک اطلاعاتی SQL Server صورت نگیرد، کش خواهد شد.
و) Nostore : به پروکسی سرورهای بین راه و همچنین مرورگرها اطلاع می‌دهد که اطلاعات را نباید کش کنند. اگر قسمت اعتبار سنجی این سری را به خاطر داشته باشید، چنین تعریفی در قسمت Remote validation بکارگرفته شد:

[OutputCache(Location = OutputCacheLocation.None, NoStore = true)]  

و یا می‌توان برای اینکار یک فیلتر سفارشی را نیز تهیه کرد:

using System;
using System.Web.Mvc;

namespace MvcApplication16.Helper
{
/// <summary>
/// Adds "Cache-Control: private, max-age=0" header,
/// ensuring that the responses are not cached by the user's browser.
/// </summary>
public class NoCachingAttribute : ActionFilterAttribute
{
public override void OnActionExecuted(ActionExecutedContext filterContext)
{
base.OnActionExecuted(filterContext);
filterContext.HttpContext.Response.CacheControl = "private";
filterContext.HttpContext.Response.Cache.SetMaxAge(TimeSpan.FromSeconds(0));
}
}
}

کار این فیلتر اضافه کردن هدر «Cache-Control: private, max-age=0» به Response است.


استفاده از فایل Web.Config برای معرفی تنظیمات Caching

یکی دیگر از تنظیمات ویژگی OutputCache، پارامتر CacheProfile است که امکان تنظیم آن در فایل web.config نیز وجود دارد. برای نمونه تنظیمات زیر را به قسمت system.web فایل وب کانفیگ برنامه اضافه کنید:


<system.web>
<caching>
<outputCacheSettings>
<outputCacheProfiles>
<add name="Aggressive" location="ServerAndClient" duration="300"/>
<add name="Mild" duration="100" location="Server" />
</outputCacheProfiles>
</outputCacheSettings>
</caching>

سپس مثلا برای استفاده از پروفایلی به نام Aggressive، خواهیم داشت:

[OutputCache(CacheProfile = "Aggressive", VaryByParam = "parameter")]
public ActionResult Index(string parameter)


استفاده از ویژگی به نام donut caching

تا اینجا به این نتیجه رسیدیم که OutputCache، کل خروجی یک View را بر اساس پارامترهای مختلفی که دریافت می‌کند، کش خواهد کرد. در این بین اگر بخواهیم تنها قسمت کوچکی از صفحه کش نشود چه باید کرد؟ برای حل این مشکل قابلیتی به نام cache substitution که به donut caching هم معروف است (چون آن‌را می‌توان به شکل یک donut تصور کرد!) در ASP.NET MVC قابل استفاده است.

@{ Response.WriteSubstitution(ctx => DateTime.Now.ToShortTimeString()); }

همانطور که ملاحظه می‌کنید برای تعریف یک چنین اطلاعاتی باید از متد Response.WriteSubstitution در یک view استفاده کرد. در این مثال، نمایش زمان جاری معرفی شده، صرف نظر از وضعیت کش صفحه جاری، کش نخواهد شد.

عکس آن هم ممکن است. فرض کنید که صفحه جاری شما از سه partial view تشکیل شده است. هر کدام از این partial viewها نیز مزین به OutpuCache هستند. اما صفحه اصلی درج کننده اطلاعات این سه partial view فاقد ویژگی Output کش است. در این حالت تنها اطلاعات این partial viewها کش خواهند شد و سایر قسمت‌های صفحه با هر بار درخواست از سرور، مجددا بر اساس اطلاعات جدید به روز خواهند شد. حالت توصیه شده نیز همین مورد است و متد Response.WriteSubstitution را صرفا جهت اطلاعات عمومی درنظر داشته باشید.


استفاده از امکانات Data Caching به صورت مستقیم

مطالبی که تا اینجا عنوان شدند به کش کردن اطلاعات Response اختصاص داشتند. اما امکانات Caching موجود، به این مورد خلاصه نشده و می‌توان اطلاعات و اشیاء را نیز کش کرد. برای مثال اطلاعات «با سطح دسترسی عمومی» دریافتی از بانک اطلاعاتی توسط یک کوئری را نیز می‌توان کش کرد. جهت انجام اینکار می‌توان از متدهای HttpRuntime.Cache.Insert و یا HttpContext.Cache.Insert استفاده کرد. استفاده از HttpContext.Cache.Insert حین نوشتن Unit tests دردسر کمتری دارد و mocking آن ساده است؛ از این جهت که بر اساس HttpContextBase تعریف شده‌است.
در ادامه یک کلاس کمکی نوشتن اطلاعات در cache و سپس بازیابی آن‌را ملاحظه می‌کنید:

using System;
using System.Web;
using System.Web.Caching;

namespace MvcApplication16.Helper
{
public static class CacheManager
{
public static void CacheInsert(this HttpContextBase httpContext, string key, object data, int durationMinutes)
{
if (data == null) return;
httpContext.Cache.Add(
key,
data,
null,
DateTime.Now.AddMinutes(durationMinutes),
TimeSpan.Zero,
CacheItemPriority.AboveNormal,
null);
}

public static T CacheRead<T>(this HttpContextBase httpContext, string key)
{
var data = httpContext.Cache[key];
if (data != null)
return (T)data;
return default(T);
}

public static void InvalidateCache(this HttpContextBase httpContext, string key)
{
httpContext.Cache.Remove(key);
}
}
}

و برای استفاده از آن در یک اکشن متد، ابتدا نیاز است فضای نام این کلاس تعریف شود و سپس برای نمونه متد HttpContext.CacheInsert در دسترس خواهد بود. HttpContext یکی از خواص تعریف شده در شیء کنترلر است که با ارث بری کنترلرها از آن، همواره در دسترس می‌باشد.
در اینجا برای نمونه اطلاعات یک لیست جنریک دریافتی از بانک اطلاعاتی را مثلا 10 دقیقه (بسته به پارامتر durationMinutes آن) می‌توان کش کرد و سپس توسط متد CacheRead آن‌را دریافت نمود. اگر متد CacheRead نال برگرداند به معنای خالی بودن کش است. بنابراین یکبار اطلاعات را از بانک اطلاعاتی دریافت نموده و سپس آن‌را کش خواهیم کردیم.
البته هستند ORMهایی که یک چنین کارهایی را به صورت توکار پشتیبانی کنند. به مکانیزم آن، Second level cache هم گفته می‌شود؛ به علاوه امکان استفاده از پروایدرهای دیگری را بجز کش IIS برای ذخیره سازی موقتی اطلاعات نیز فراهم می‌کنند.
همچنین باید دقت داشت این اعداد مدت زمان، هیچگونه ضمانتی ندارند. اگر IIS احساس کند که با کمبود منابع مواجه شده است، به سادگی شروع به حذف اطلاعات موجود در کش خواهد کرد.


نکته امنیتی مهم!
به هیچ عنوان از OutputCache در صفحاتی که نیاز به اعتبار سنجی دارند، استفاده نکنید و به همین جهت در قسمت کش کردن اطلاعات، بر روی «اطلاعاتی با سطح دسترسی عمومی» تاکید شد.
فرض کنید کارمندی به صفحه مشاهده فیش حقوقی خودش مراجعه کرده است. این ماه هم اضافه حقوق آنچنانی داشته است. شما هم این صفحه را به مدت سه ساعت کش کرده‌اید. آیا می‌توانید تصور کنید اگر همین گزارش کش شده با این اطلاعات، به سایر کارمندان نمایش داده شود چه قشقرقی به پا خواهد شد؟!
بنابراین هیچگاه اطلاعات مخصوص به یک کاربر اعتبار سنجی شده را کش نکنید و «تنها» اطلاعاتی نیاز به کش شدن دارند که عمومی باشند. برای مثال لیست آخرین اخبار سایت؛ لیست آخرین مدخل‌های فید RSS سایت؛ لیست اطلاعات منوی عمومی سایت؛ لیست تعداد کاربران مراجعه کننده به سایت در طول یک روز؛ گزارش آب و هوا و کلیه اطلاعاتی با سطح دسترسی عمومی که کش شدن آن‌ها مشکل ساز نباشد.
به صورت خلاصه هیچگاه در کدهای شما چنین تعریفی نباید مشاهده شود:
[Authorize]
[OutputCache(Duration = 60)]
public ActionResult Index()




مطالب
بررسی نکات دریافت فایل‌های حجیم توسط HttpClient
HttpClient به عنوان جایگزینی برای HttpWebRequest API قدیمی، به همراه NET 4.5. ارائه شد و هدف آن یکپارچه کردن پیاده سازی‌های متفاوت موجود به همراه ارائه را‌ه‌حلی چندسکویی است که از WPF/UWP ، ASP.NET تا NET Core. و iOS/Android را نیز پشتیبانی می‌کند. تمام قابلیت‌های جدید پروتکل HTTP مانند HTTP/2 نیز از این پس تنها به همراه این API ارائه می‌شوند.
در مطلب «روش استفاده‌ی صحیح از HttpClient در برنامه‌های دات نت» با روش استفاده‌ی تک وهله‌ای آن آشنا شدیم. در این مطلب نکات ویژه‌ی دریافت فایل‌های حجیم آن‌را بررسی خواهیم کرد. بدون توجه به این نکات، یا OutOfMemoryException را دریافت خواهید کرد و یا پیش از پایان کار، با خطای Timeout این پروسه به پایان خواهد رسید.


مشکل اول: نیاز به تغییر Timeout پیش فرض

فرض کنید می‌خواهیم فایل حجیمی را با تنظیمات پیش‌فرض HttpClient دریافت کنیم:
using System;
using System.Net.Http;
using System.Threading.Tasks;

namespace HttpClientTips.LargeFiles
{
    class Program
    {
        private static readonly HttpClient _client = new HttpClient();

        static async Task Main(string[] args)
        {
            var bytes = await DownloadLargeFileAsync();
        }

        public static async Task<byte[]> DownloadLargeFileAsync()
        {
            Console.WriteLine("Downloading a 4K content - too much bytes.");
            var response = await _client.GetAsync("http://downloads.4ksamples.com/downloads/sample-Elysium.2013.2160p.mkv");
            var bytes = await response.Content.ReadAsByteArrayAsync();
            return bytes;
        }
    }
}
در این حالت باتوجه به اینکه Timeout پیش‌فرض HttpClient به 100 ثانیه تنظیم شده‌است، اگر سرعت دریافت بالایی را نداشته باشید و نتوانید این فایل را پیش از 2 دقیقه دریافت کنید، برنامه با استثنای TaskCancelledException متوقف خواهد شد.
بنابراین اولین تغییر مورد نیاز، تنظیم صریح Timeout آن است:
private static readonly HttpClient _client = new HttpClient
{
    Timeout = Timeout.InfiniteTimeSpan
};


مشکل دوم: دریافت استثنای OutOfMemoryExceptions

روش دریافت پیش‌فرض اطلاعات توسط HttpClient، نگهداری و بافر تمام آن‌ها در حافظه‌ی سیستم است. این روش برای اطلاعات کم حجم، مشکلی را به همراه نخواهد داشت. بنابراین در حین دریافت فایل‌های چندگیگابایتی با آن، حتما با استثنای OutOfMemoryException مواجه خواهیم شد.
namespace HttpClientTips.LargeFiles
{
    class Program
    {
        private static readonly HttpClient _client = new HttpClient
        {
            Timeout = Timeout.InfiniteTimeSpan
        };

        static async Task Main(string[] args)
        {
            await DownloadLargeFileAsync();
        }

        public static async Task DownloadLargeFileAsync()
        {
            Console.WriteLine("Downloading a 4K content. too much bytes.");
            var response = await _client.GetAsync("http://downloads.4ksamples.com/downloads/sample-Elysium.2013.2160p.mkv");
            using (var streamToReadFrom = await response.Content.ReadAsStreamAsync())
            {
                string fileToWriteTo = Path.GetTempFileName();
                Console.WriteLine($"Save path: {fileToWriteTo}");
                using (var streamToWriteTo = File.Open(fileToWriteTo, FileMode.Create))
                {
                    await streamToReadFrom.CopyToAsync(streamToWriteTo);
                }
            }
        }
    }
}
در این حالت برای رفع مشکل، از متد ReadAsStreamAsync آن استفاده می‌کنیم. به این ترتیب بجای یک آرایه‌ی بزرگ از بایت‌ها، با استریمی از آن‌ها سر و کار داشته و به این صورت مشکل مواجه شدن با کمبود حافظه برطرف می‌شود.
مشکل: در این حالت اگر برنامه را اجرا کنید، تا پایان کار متد DownloadLargeFileAsync، حجم فایل دریافتی تغییری نخواهد کرد. یعنی هنوز هم کل فایل در حافظه بافر می‌شود و سپس استریم آن در اختیار FileStream نهایی برای نوشتن قرار خواهد گرفت.
علت این‌جا است که متد client.GetAsync تا زمانیکه کل Response ارسالی از طرف سرور خوانده نشود (headers + content)، عملیات را سد کرده و منتظر می‌ماند. بنابراین با این تغییرات عملا به نتیجه‌ی دلخواه نرسیده‌ایم.


دریافت اطلاعات Header و سپس استریم کردن Content

چون متد client.GetAsync تا دریافت کامل headers + content متوقف می‌ماند، می‌توان به آن اعلام کرد تنها هدر را به صورت کامل دریافت کن و سپس باقیمانده‌ی عملیات دریافت بدنه‌ی Response را به صورت Stream در اختیار ادامه‌ی برنامه قرار بده. برای اینکار نیاز است پارامتر HttpCompletionOption را تکمیل کرد:
var response = await _client.GetAsync(
                "http://downloads.4ksamples.com/downloads/sample-Elysium.2013.2160p.mkv",
                HttpCompletionOption.ResponseHeadersRead);
پارامتر HttpCompletionOption.ResponseHeadersRead به متد GetAsync اعلام می‌کند که پس از خواندن هدر Response، ادامه‌ی عملیات را در اختیار سطرهای بعدی کد قرار بده و عملیات را تا پایان خواندن کامل Response در حافظه، متوقف نکن.


مشکل سوم: برنامه در دریافت سومین فایل از یک سرور هنگ می‌کند.

تعداد اتصالات همزمانی را که می‌توان توسط HttpClient به یک سرور گشود، محدود هستند. برای مثال این عدد در Full .NET Framework مساوی 2 است. بنابراین اگر اتصال سوم موازی را شروع کنیم، چون Timeout را به بی‌نهایت تنظیم کرده‌ایم، این قسمت از برنامه هیچگاه تکمیل نخواهد شد.
روش تنظیم تعداد اتصالات مجاز به یک سرور:
- در Full .NET Framework با تنظیم خاصیت ServicePointManager.DefaultConnectionLimit است که به 2 تنظیم شده‌است.
- این مورد در NET Core. توسط پارامتر HttpClientHandler و خاصیت MaxConnectionsPerServer آن تنظیم می‌شود:
private static readonly HttpClientHandler _handler = new HttpClientHandler
{
    MaxConnectionsPerServer = int.MaxValue, // default for .NET Core
    UseDefaultCredentials = true
};
private static readonly HttpClient _client = new HttpClient(_handler)
{
    Timeout = Timeout.InfiniteTimeSpan
};
البته مقدار پیش‌فرض آن int.MaxValue است که نسبت به حالت Full .NET Framework عدد بسیار بزرگتری است.
نظرات مطالب
انتقال فایل‌های دیتابیس اس کیوال سرور 2008
- البته منظور از انتقال در اینجا بحث move و cut بود نه copy . بنابراین در حالت move ، سرور به نحوی باید از محل جدید مطلع بشه و نیاز به attach هست.
- ضمنا اگر به دنبال امنیت هستید، کپی کردن mdf و ldf ممکن است کار دست شما بده و یک وقت خیلی ساده attach نشه. ولی بک آپ این مشکل رو نداره.
مطالب
چه زمانی بهتر است از بانک‌های اطلاعاتی NoSQL استفاده کرد و چه زمانی خیر؟
در سناریوهای خاصی، بانک‌های اطلاعاتی NoSQL خوش می‌درخشند و در بسیاری از موارد دیگر، بانک‌های اطلاعاتی رابطه‌ای بهترین گزینه انتخابی می‌باشند و نه بانک‌های اطلاعاتی NoSQL. در ادامه به بررسی این موارد خواهیم پرداخت.


در چه برنامه‌هایی استفاده از بانک‌های اطلاعاتی NoSQL مناسب‌تر است؟
1) برنامه‌های مدیریت محتوا
2) کاتالوگ‌های محصولات (هر برنامه‌ای با تعدادی شیء و خصوصا متادیتای متغیر)
3) شبکه‌های اجتماعی
4) Big Data
5) سایر


1) برنامه‌های مدیریت محتوا
بانک‌های اطلاعاتی NoSQL سندگرا، جهت تهیه برنامه‌های مدیریت محتوا، بسیار مناسب هستند. در این نوع برنامه‌ها، یک سری محتوا که دارای متادیتایی هستند، ذخیره خواهند شد. این متادیتاها مانند نوع، گروه و هر نوع خاصیت دیگری، می‌تواند باشند. برای ذخیره سازی این نوع اطلاعات، جفت‌های key-value بسیار خوب عمل می‌کنند. همچنین در بانک‌های اطلاعاتی سندگرای NoSQL، با استفاده از مفهوم برچسب‌ها، امکان الصاق فایل‌های متناظری به اسناد پیش بینی شده‌است. همانطور که در قسمت قبل نیز ذکر شد، در Document stores، نگارش‌های قدیمی اسناد نیز حفظ می‌شوند. به این ترتیب، این خاصیت و توانمندی توکار، امکان دسترسی به نگارش‌های مختلف یک محتوای خاص را به سادگی میسر می‌سازد. به علاوه اکثر Document stores امکان دسترسی به این مستندات را به کمک URLها و REST API، به صورت خودکار فراهم می‌سازند.
برای نمونه به CouchDB، عنوان Web database نیز داده شده است؛ از این جهت که یک برنامه وب را می‌توان داخل بانک اطلاعاتی آن قرار داد. در اینجا منظور از برنامه وب، یک وب سایت قابل دسترسی از طریق URLها است و نه برنامه‌های سازمانی وب. برای نمونه ساختاری شبیه به برنامه معروف EverNote را می‌توان داخل این نوع بانک‌های اطلاعاتی به سادگی ایجاد کرد (خود بانک اطلاعاتی تشکیل شده است از یک وب سرور که REST API را پشتیبانی کرده و امکان دسترسی به اسناد را بدون نیاز به کدنویسی اضافه‌تری، از طریق URLها و HTTP Verbs استاندارد مهیا می‌کند).


2) کاتالوگ‌های محصولات
محصولات در یک کاتالوگ، ویژگی‌های مشابه یکسان فراوانی دارند؛ اما تعدادی از این محصولات، دارای ویژگی‌هایی خاص و منحصربفردی نیز می‌باشند.
مثلا یک شیء محصول را درنظر بگیرید که دارای خواص مشترک و یکسان شماره، نام، توضیحات و قیمت است. اما بعضی از محصولات، بسته به رده‌ی خاصی که دارند، دارای ویژگی‌های خاصی مانند قدرت تفکیک، رنگ، سرعت و غیره نیز هستند که از هر گروه، به گروه دیگری متغیر است.
برای مدیریت یک چنین نیازی، هر دو گروه key-value stores و wide column stores بانک‌های اطلاعاتی NoSQL مناسب هستند؛ از این جهت که در یک key-value store نیازی به تعریف هیچ نوع ساختار خاصی، در ابتدای کار نیست و این ساختار می‌تواند از هر رکورد، به رکورد دیگری متفاوت باشد.
یا برای نمونه، یک برنامه فرم ساز را درنظر بگیرید که هر فرم آن، هر چند دارای یک سری خواص ثابت مانند نام، گروه و امثال آن است، اما هر کدام دارای فیلدهای تشکیل دهنده متفاوتی نیز می‌باشد. به این ترتیب با استفاده از key-value stores، دیگری نیازی به نگران بودن در مورد نحوه مدیریت اسکیمای متغیر مورد نیاز، نخواهد بود.


3) شبکه‌های اجتماعی
همانطور که در قسمت قبل نیز بحث شد، نوع خاص Graph databases برای کاربردهای برنامه‌های شبکه‌های اجتماعی و ردیابی تغییرات آن‌ها بسیار مفید و کارآ هستند. برای مثال در یک شبکه افراد دارای تعدادی دنبال کننده هستند؛ عضو گروه‌های مختلف می‌باشند، در قسمت‌های مختلفی نظر و مطلب ارسال می‌کنند. در اینجا، اشیاء نسبت به یکدیگر روابط مختلفی دارند. با استفاده از Graph databases، تشکیل روابط self-joins و تو در تو و بسیاری از روش‌های خاص، مانند روابط many-to-many که در بانک‌های اطلاعاتی رابطه‌ای با تمهیدات ویژه‌ای قابل تشکیل هستند، با سهولت بهتری مدیریت خواهند شد.


4) Big Data
الگوریتم MapReduce، برای کار با حجم داده‌های عظیم، طراحی شده است و در این بین، بانک‌های اطلاعاتی Wide column store (که در قسمت قبل بررسی شدند) و یا حتی Key-value store (مانند Amazon DynamoDB) بیشتر کاربرد دارند. در سناریوهای داده‌های عظیم، واژه‌های Hadoop و Hbase دنیای NoSQL را زیاد خواهید شنید. Hadoop نسخه سورس باز MapReduce گوگل است و Hbase نیز نسخه سورس باز BigTable گوگل می‌باشد. مفاهیم پایه‌ای Sharding و فایل سیستم‌های Append-only (با سرعت بالای نوشتن) نیز به مدیریت BigData کمک می‌کنند.
در اینجا بحث مهم، خواندن اطلاعات و آنالیز آن‌ها است و نه تهیه برنامه‌های معروف CRUD. بسیاری از اعمال آماری و ریاضی مورد نیاز بر روی داده‌های عظیم، نیازی به اسکیمای از پیش مشخص شده بانک‌های اطلاعاتی رابطه‌ای را ندارند و یا در اینجا قابلیت‌های نوشتن کوئری‌های پیچیده نیز آنچنان مهم نیستند.


5) سایر کاربردها
- هر سیستمی که اطلاعات Log مانند را تولید می‌کند. منظور از Log، اطلاعاتی است که در حین رخداد خاصی تولید می‌شوند. عموما مرسوم است که این نوع اطلاعات را در فایل‌ها، بجای بانک اطلاعاتی ذخیره کرد. بنابراین مدیریت این نوع فایل‌ها توسط بانک‌های اطلاعاتی NoSQL، قابلیت انجام امور آماری را بر روی آن‌ها ساده‌تر خواهد ساخت.
- مدیریت اطلاعات برنامه‌هایی مانند سیستم‌های EMail.



و در چه برنامه‌هایی استفاده از بانک‌های اطلاعاتی رابطه‌ای مناسب‌تر است؟

اگر تا اینجا به مزایای استفاده از بانک‌های اطلاعاتی NoSQL اشاره شد، بدین معنا نیست که بانک‌های اطلاعاتی رابطه‌ای، منسوخ شده‌اند یا دیگر قدر و قیمتی ندارند. واقعیت این است که هنوز بازه وسیعی از کاربردها را می‌توان به کمک بانک‌های اطلاعاتی رابطه‌ای بهتر از بانک‌های اطلاعاتی NoSQL مدیریت کرد. این کاربردها و مزیت‌ها در 5 گروه عمده خلاصه می‌شوند:
1) نیاز به تراکنش‌ها
2) اسکیمای پیش فرض
3) برنامه‌های LOB یا Line of business applications
4) زبان‌های کوئری نویسی پیشرفته
5) نیاز به امکانات گزارشگیری پیشرفته


1) نیاز به تراکنش‌ها
در سیستم‌های تجاری عمومی، نیاز به پیاده سازی مفهوم ACID که در قسمت‌های قبل به آن پرداخته شد، مانند Atomic transactions وجود دارد. Atomic transaction به زبان ساده به این معنا است که سیستم قادر است چندین دستور را در قالب یک گروه و در طی یک مرحله، به بانک اطلاعاتی اعمال کند و اگر یکی از این دستورات گروه در حال اعمال، با شکست مواجه شد، باید کل تراکنش برگشت خورده و امنیت کار تضمین گردد. در غیراینصورت با یک سیستم غیر هماهنگ مواجه خواهیم شد.
و همانطور که پیشتر نیز عنوان شد، سیستم‌های NoSQL، مبنای کار را بر اساس «عاقبت یک دست شدن» اطلاعات قرار داده‌اند؛ تا دسترسی پذیری به آن‌ها افزایش یافته و سرعت عملیات به این نحو بهبود یابد. در این نوع سیستم‌ها تضمینی در مورد ACID وجود ندارد.


2) اسکیمای پیش فرض
پروسه‌های متداول، دارای ساختاری مشخص و معمولی هستند. زیرا طراحی اولیه یک پروسه، بر مبنای مجموعه‌ای از اطلاعات است که همیشه باید وجود داشته باشند و اگر همانند بحث کاتالوگ‌های محصولات، نیاز به متادیتای متغیر نباشد، ساختار و اسکیمای یک پروسه، از ابتدای طراحی آن مشخص می‌باشد.
و ... تمام این‌ها را به خوبی می‌توان توسط بانک‌های اطلاعاتی رابطه‌ای، با تعریف یک اسکیمای مشخص، مدیریت کرد.


3) برنامه‌های LOB یا Line of business applications
در برنامه‌های تجاری متداول، طراحی طرحبندی فرم‌های برنامه یا انقیاد داده‌ها، بر اساس یک اسکیما و ساختار مشخص صورت می‌گیرد. بدون داشتن یک اسکیمای مشخص، امکان تعاریف انقیاد داده‌ها به صورت strongly typed وجود نخواهد داشت. همچنین کل مفهوم Object relational mapping و ORMهای مختلف نیز بر اساس وجود یک اسکیمای مشخص و از پیش تعیین شده کار می‌کند. بنابراین بانک‌های اطلاعاتی رابطه‌ای، انتخاب بسیار مناسبی برای تهیه برنامه‌های تجاری روزمره هستند.


4) زبان‌های کوئری نویسی پیشرفته
همانطور که عنوان شد برای تهیه کوئری بر روی اغلب بانک‌های اطلاعاتی NoSQL، باید توسط یک برنامه ثانویه، کار پیاده سازی الگوریتم Map Reduce را انجام داد. هر چند تعدادی از این نوع بانک‌های اطلاعاتی به صورت توکار دارای موتور MapReduce هستند، اما بسیاری از آن‌ها خیر. به همین جهت برای تهیه کوئری‌های متداول، کار پیاده سازی این برنامه‌های ثانویه مشکل خواهد بود. به این ترتیب نوشتن Ad Hoc queries و گزارشگیری بسیار مشکل می‌شوند.
علاوه بر امکانات خوب کوئری گرفتن در بانک‌های اطلاعاتی رابطه‌ای، این کوئری‌ها در زمان اجرا نیز بر اساس اسکیمای موجود، بسیار بهینه و با سرعت بالا اجرا می‌شوند. قابلیتی که رسیدن به آن در بانک‌های اطلاعاتی با اسکیمای متغیر، کار ساده‌ای نیست و باید آن‌را با کدنویسی شخصی بهینه کرد. البته اگر تعداد این نوع برنامه‌های ثانویه که به آن‌ها imperative query در مقابل declarative query بانک‌های رابطه‌ای می‌گویند، کم باشد، شاید یکبار نوشتن و بارها استفاده کردن از آن‌ها اهمیتی نداشته باشد؛ در غیراینصورت تبدیل به یک عذاب خواهد شد.


5) نیاز به امکانات گزارشگیری پیشرفته
گزارشگیرهای برنامه‌های تجاری نیز بر اساس یک ساختار و اسکیمای مشخص به کمک قابلیت‌های پیشرفته کوئری نویسی بانک‌های اطلاعاتی رابطه‌ای به سادگی قابل تهیه هستند. برای تهیه گزارشاتی که قابلیت چاپ مناسبی را داشته باشند، محل قرارگیری فیلدهای مختلف در صفحه مهم هستند و با متغیر بودن آن‌ها، قابلیت طراحی از پیش آن‌ها را از دست خواهیم داد. در این حالت با اسکیمای متغیر، حداکثر بتوان یک dump از اطلاعات را به صورت ستونی نمایش داد.

بنابراین به صورت خلاصه، بانک‌های اطلاعاتی رابطه‌ای، جهت مدیریت کارهای روزمره تجاری اغلب شرکت‌ها، بسیار ضروری و جزو مسایل پایه‌ای به‌شمار می‌روند و به این زودی‌ها هم قرار نیست با نمونه‌ی دیگری جایگزین شوند.
 
مطالب
کارهایی جهت بالابردن کارآیی Entity Framework #1
امروزه اهمیت استفاده از  Entity Framework بر هیچ کسی پوشیده نیست؛ اما در صورتی که به مفاهیم ابتدایی آن آشنایی نداشته باشید ممکن است در دام هایی بیفتید که استفاده از آن کم رنگ شود. در زیر به توصیه‌هایی جهت بالابردن کارآیی برنامه‌های مبتنی بر EF اشاره خواهیم کرد.
  • تنها دریافت رکوردهای مورد نیاز

EF راهی برای کار با اشیاء POCO، بدون آگاهی از مقادیرشان می‌باشد. اما هنگام فرآیند دریافت و یا به روزرسانی مقادیر این اشیاء از بانک اطلاعاتی، رفت و برگشت هایی انجام می‌شود که اطلاع از آنها بسیار حیاتی و ضروری است. به این فرآیند materiallization می‌گویند.
string city = "New York";
List<School> schools = db.Schools.ToList();
List<School> newYorkSchools = schools.Where(s => s.City == city).ToList();

در کد بالا ابتدا کلیه ردیف‌های جدول از دیتابیس به حافظه منتقل می‌شود و سپس برروی آنها کوئری مورد نظر اعمال می‌گردد که بشدت می‌تواند برای یک برنامه - خصوصا برنامه وب - به‌دلیل دریافت کلیه‌ی ردیف‌های جدول بسیار مخرب باشد. کوئری فوق را می‌توان به صورت زیر اصلاح کرد:

List<School> newYorkSchools = db.Schools.Where(s => s.City == city).ToList();
یا
IQueryable<School> schools = db.Schools;
List<School> newYorkSchools = schools.Where(s => s.City == city).ToList();
  • حداقل رفت و برگشت به دیتابیس

کد زیر را در نظر بگیرید:

string city = "New York";
List<School> schools = db.Schools.Where(s => s.City == city).ToList();
var sb = new StringBuilder();
foreach(var school in schools)
{
    sb.Append(school.Name);
    sb.Append(": ");
    sb.Append(school.Pupils.Count);
    sb.Append(Environment.NewLine);
}

هدف تکه کد بالا این است که تعداد دانش آموزان مدرسه‌های واقع در شهر New York را بدست آورد.

توجه داشته باشید:

  • یک مدرسه می‌تواند چندین دانش آموز داشته باشد (وجود رابطه یک به چند)
  • LazyLoading فعال است
  • تعداد مدرسه‌های شهر نیویورک 200 عدد می‌باشد

اگر کوئری بالا را به‌وسیله‌ی یک پروفایلر بررسی نمایید، متوجه خواهید شد 1 + 200 رفت و برگشت به دیتابیس صورت گرفته است که به "N+1 select problem" معروف است. 1 مرتبه جهت دریافت لیست مدرسه‌های شهر نیویورک و 200 مرتبه جهت دریافت تعداد دانش آموزان هر مدرسه.

بدلیل فعال بودن Lazy Loading، زمانیکه موجودیتی فراخوانی می‌شود، سایر موجودیت‌های وابسته به آن، زمانی از دیتابیس فراخوانی خواهند شد که به آن‌ها دسترسی پیدا کنید. در حلقه‌ی foreach هم به ازای هر مدرسه (200 مدرسه) شهر نیویورک یک رفت و برگشت انجام می‌شود.

اما راه حل در این مورد خاص استفاده از Eager Loading است. خط دوم کد را بصورت زیر تغییر دهید:

List<School> schools = db.Schools
    .Where(s => s.City == city)
    .Include(x => x.Pupils)
    .ToList();

حال با یک رفت و برگشت، همراه هر مدرسه اطلاعات مربوط به دانش آموزان وابسته‌ی آن نیز در دسترس خواهد بود.

  • تنها استفاده از ستون‌های مورد نیاز

فرض کنید قصد دارید نام و نام خانوادگی دانش آموزان یک مدرسه را بدست آورید.

int schoolId = 1;

List<Pupil> pupils = db.Pupils
    .Where(p => p.SchoolId == schoolId)
    .ToList();

foreach(var pupil in pupils)
{
    textBox_Output.Text += pupil.FirstName + " " + pupil.LastName;
    textBox_Output.Text += Environment.NewLine;
}
کد بالا تمام ستون‌های یک جدول را همراه با ستون‌های نام و نام خانوادگی جدول مربوطه را از دیتابیس فراخوانی می‌کند که باعث بروز 2 مشکل زیر می‌گردد:
  1. انتقال اطلاعات بلا استفاده که ممکن است باعث کاهش کارآیی Sql Server I/O و شبکه و اشغال حافظه‌ی کلاینت گردد.
  2. کاهش کارآیی ایندکس گذاری. فرض کنید برروی جدول دانش آموزان ایندکسی شامل 2 ستون نام و نام خانوادگی تعریف کرده‌اید. با انتخاب تمام ستونهای جدول توسط خط دوم (select * from...) به کارآیی ایندکس گذاری برروی این جدول آسیب زده‌اید. توضیح بیشتر در اینجا مطرح شده است.

اما راه حل:

var pupils = db.Pupils
    .Where(p => p.SchoolId == schoolId)
    .Select(x => new { x.FirstName, x.LastName })
    .ToList();
  • عدم تطابق نوع ستون با نوع خصیصه مدل

فرض کنید نوع ستون جدول دانش آموزان (VARCHAR(20 است و خصیصه کدپستی مدل دانش آموز مانند زیر تعریف شده است:

public string PostalZipCode { get; set; }

انتخاب نوع داده و تطابق نوع داده مدل با ستون جدول دارای اهمیت زیادی است و در صورت عدم رعایت، باعث کاهش کارآیی شدید می‌گردد. در کد زیر قصد دارید لیست نام و نام خانوادگی دانش آموزانی را که کدپستی آنها 90210 می‌باشد، بدست بیاورید.

string zipCode = "90210";
var pupils = db.Pupils
    .Where(p => p.PostalZipCode == zipCode)
    .Select(x => new {x.FirstName, x.LastName})
    .ToList();
کوئری بالا منجر به تولید SQL زیر می‌گردد: (نوع پارامتر ارسالی NVARCHAR است در حالی که ستون از نوع VARCHAR)

هنگامیکه کوئری بالا را اجرا نمایید، زمان زیادی جهت اجرای آن صرف خواهد شد. در صورتی که از یک پروفایلر استفاده نمایید، می‌توانید عملیات پرهزینه را شناسایی نمایید و اقدام به کاهش هزینه‌ها کنید.  

همانطور که در شکل بالا مشخص است عملیات index scan از سایر عملیات‌ها پرهزینه‌تر است. حال به بررسی علت به‌وجود آمدن این عملیات پرهزینه خواهیم پرداخت.

Index Scan زمانی رخ می‌دهد که اس کیو ال سرور مجبور است هر صفحه‌ی از ایندکس را بخواند و شرایط را (کدپستی برابر 90210) اعمال نماید و نتیجه را برگرداند. Index Scan بسیار هزینه بر است، چون اس کیو ال سرور، کل ایندکس را بررسی می‌نماید. نقطه‌ی مقابل و بهینه‌ی آن، Index Seek است که اس کیو ال سرور به صفحه‌ی مورد نظر ایندکسی که به شرایط نزدیک‌تر است، منتقل می‌گردد.

خب چرا اس کیو ال سرور Index Scan را بجای Index Seek انتخاب کرده است؟!

اشکالی در قسمت سمت چپ شکل بالا که به رنگ قرمز نمایش داده شده است، وجود دارد:

Type conversion: Seek Plan for CONVERT_IMPLICIT(nvarchar(20), [Extent1].[PostalZipCode],0)=[@p__linq__0]
[Extent1].[PostalZipCode]  بصورت غیر صریح به (NVARCHAR(20 تبدیل شده است. اما چرا؟
پارامتر کوئری تولید شده‌ی توسط EF از نوع NVARCHAR است و تبدیل نوع NVARCHAR پارامتر کدپستی، که محدوده‌ی اطلاعات بیشتری (Unicode Strings) را نسبت به نوع VARCHAR ستون دارد، به‌دلیل از دست رفتن اطلاعات امکان پذیر نیست. به‌همین جهت برای مقایسه‌ی پارامتر کدپستی با ستون VARCHAR ، اس کیو ال سرور باید هر ردیف ایندکس را از VARCHAR به NVARCHAR تبدیل نماید که منجر به Index Scan می‌شود. اما راه حل بسیار ساده این است که فقط نوع خصیصه را با ستون جدول یکسان کنید.
[Column(TypeName = "varchar")]
public string PostalZipCode { get; set; }

مطالب
مروری بر چند تجربه‌ی کاری با SQLite




SQLite بانک اطلاعاتی سریع، کم حجم و سورس بازی است که استفاده از آن در دات نت فریم ورک بسیار ساده است. فقط کافی است پروایدر مربوط به آن را دریافت کنید و در کدهای قدیمی خود هر جایی مثلا sqlconnection داشتید آن‌را تبدیل به sqliteconnection کنید و امثال آن (به بیان دیگر، پروایدر تهیه شده از معماری ADO.NET پیروی می‌کند و عملا دانش قبلی شما به سادگی قابل استفاده و ارتقاء است). علاوه بر آن پروایدر ADO.NET‌ تهیه شده برای آن، پشتیبانی از Entity framework را هم ارائه می‌دهد.
این دیتابیس تحت سیستم عامل‌های مختلف مهیا است و مهم‌ترین مزیت آن عدم نیاز به نصب آن می‌باشد.

مزایا:
- سورس باز و رایگان
- مهیا بودن آن در سایر پلتفرم‌ها (ویندوز، لینوکس و ...)
- نیازی به نصب ندارد و فقط یک DLL بومی است. این مورد برای کاربرانی که در مدیریت بانک‌های اطلاعاتی پیچیده مشکل دارند، یک مزیت مهم است.
- امکان تشیکل دیتابیس در حافظه. این نکته و توانایی، در آزمون‌های واحد بسیار جالب توجه است. می‌توانید با سرعت بالا دیتابیسی واقعی را در حافظه تشکیل داده، کلیه آزمون‌های واحد خود را اجرا کرده و پس از پایان کار، اثری از دیتابیس و تغییر داده‌ها و مشکلات بازگردانی اطلاعات به حالت اول وجود نخواهد داشت.


ملاحظات:
الف) مرتب سازی SQLite حساس به حروف کوچک و بزرگ است.
برای برگشت به عادت متداولی که وجود دارد می‌شود به صورت زیر عمل کرد:
select f1 from tbl1 order by f1 COLLATE NOCASE
یک COLLATE NOCASE اضافه شده است.

ب) رعایت نکات مرتبط با سیستم‌های 64 بیتی
در مورد سیستم‌های 64 بیتی و دات نت قبلا مطلبی را نوشته بودم : {+}. این مطلب دقیقا اینجا کاربرد پیدا می‌کند، از این لحاظ که SQLite یک بانک اطلاعاتی Native است. اگر برنامه‌ی دات نت شما برای حالت Any CPU تهیه شده است، در سیستم‌های 32 بیتی نیاز است تا DLL مرتبط SQLite را توزیع کنید و در سیستم‌های 64 بیتی DLL مرتبط 64 بیتی آن نیاز خواهد بود. در غیراینصورت برنامه‌ی شما در بدو امر کرش کرده و اجرا نخواهد شد.

مشکلات:
الف) کلید خارجی بی خاصیت!
SQLite از کلید خارجی پشتیبانی می‌کند اما آن‌را اعمال نمی‌کند! برای اینکه کلید خارجی را اعمال کنید باید خودتان تریگر بنویسید تا این‌کار را انجام دهد.

ب) پشتیبانی در حد صفر از مباحث همزمانی و تردینگ.
اگر برنامه شما مالتی ترد است، در بد مخمصه‌ای گرفتار شده‌اید. مدام با پیغام database is locked مواجه خواهید شد. (چه انتظاری داشتید؟ یک dll کمتر از 2 مگابایت که قرار نیست کار غول‌های دیتابیسی را انجام دهد)
بنابراین اصلا تصورش را هم نکنید که از این دیتابیس به عنوان بانک اطلاعاتی یک سایت (و محیط‌های چند کاربره) بتوان استفاده کرد و کاربران دچار مشکل نشوند.

ج)حجم بالای دیتابیس و عدم کش
از مباحث caching که در دیتابیس‌های معظم دیگر به صورت توکار وجود دارد خبری نیست. برای مثال اگر یک کوئری قرار است تعدادی را شمارش نماید، حاصلی کش نشده و اگر صدبار هم به صورت متوالی آن‌را فراخوانی کنید باز هم از نو محاسبات آن انجام خواهد شد.
این مورد در حجم بالای دیتابیس واقعا مهم است و نمودش را با دیتابیسی با حجم بالای یک گیگ به وضوح مشاهده خواهید. افت کارآیی و همچنین قرچ و قرچ مداوم هارد دیسک سیستم! (چون به کش رجوع نمی‌شود)

د) امنیت
روی بانک‌های اطلاعاتی اکسس حداقل می‌توان یک کلمه‌ی عبور را قرار داد (که در کسری از ثانیه قابل شکستن است!). در SQLite استاندارد هیچ خبری از این مباحث نبوده و امنیت را باید خودتان تامین کنید. (البته یک نسخه‌ی تجاری هم از این بانک اطلاعاتی با پشتیبانی از رمزنگاری اطلاعات موجود است : +)

ه) مرتب سازی فارسی
هر چند SQLite هیچ مشکلی در ثبت اطلاعات یونیکد و خصوصا متون فارسی ندارد، اما با مرتب سازی کلمات یونیکد مشکل داشته و بر اساس کد اسکی آن‌ها عمل می‌کند. هر چند امکان تعریف Collation سفارشی در آن ممکن است : + (البته ممکن بودن با موجود بودن متفاوت است)


نتیجه گیری:
- SQLite برای دیتابیسی تا حدود یک گیگ که فقط یک نفر قرار باشد از آن استفاده کند انتخاب بسیار مناسبی است (برای مثال فایرفاکس از آن برای ذخیره سازی تنظیمات خودش استفاده می‌کند).

مطالب
مدیریت درخواست‌های شرطی در ASP.NET MVC
فرض کنید کنید هدرهای کش کردن عناصر پویا و یا ثابت سایت را برای مدتی مشخص تنظیم کرده‌اید.
سؤال: مرورگر چه زمانی از کش محلی خودش استفاده خواهد کرد (بدون ارسال درخواستی به سرور) و چه زمانی مجددا از سرور درخواست دریافت مجدد این عنصر کش شده را می‌کند؟
برای پاسخ دادن به این سؤال نیاز است با مفهومی به نام Conditional Requests (درخواست‌های شرطی) آشنا شد که در ادامه به بررسی آن خواهیم پرداخت.


درخواست‌های شرطی

مرورگرهای وب دو نوع درخواست شرطی و غیر شرطی را توسط پروتکل HTTP و HTTPS ارسال می‌کنند. دراینجا، زمانی یک درخواست غیرشرطی ارسال می‌شود که نسخه‌ی ذخیره شده‌ی محلی منبع مورد نظر، مهیا نباشد. در این حالت، اگر منبع درخواستی در سرور موجود باشد، در پاسخ ارسالی خود وضعیت 200 یا HTTP/200 OK را باز می‌گرداند. اگر هدرهای دیگری نیز مانند کش کردن منبع در اینجا تنظیم شده باشند، مرورگر نتیجه‌ی دریافتی را برای استفاده‌ی بعدی ذخیره خواهد کرد.
در بار دومی که منبع مفروضی درخواست می‌گردد، مرورگر ابتدا به کش محلی خود نگاه خواهد کرد. همچنین در این حالت نیاز دارد که بداند این کش معتبر است یا خیر؟ برای بررسی این مورد ابتدا هدرهای ذخیره شده به همراه منبع، بررسی می‌شوند. پس از این بررسی اگر مرورگر به این نتیجه برسد که کش محلی معتبر است، دیگر درخواستی را به سرور ارسال نخواهد کرد.
اما در آینده اگر مدت زمان کش شدن تنظیم شده توسط هدرهای مرتبط، منقضی شده باشد (برای مثال با توجه به max-age هدر کش شدن منبع)، مرورگر هنوز هم درخواست کاملی را برای دریافت نسخه‌ی جدید منبع مورد نیاز، به سرور ارسال نمی‌کند. در اینجا ابتدا یک conditional request را به وب سرور ارسال می‌کند (یک درخواست شرطی). این درخواست شرطی تنها دارای هدرهای If-Modified-Since و یا If-None-Match است و هدف از آن سؤال پرسیدن از وب سرور است که آیا این منبع خاص، در سمت سرور اخیرا تغییر کرده‌است یا خیر؟ اگر پاسخ سرور خیر باشد، باز هم از همان کش محلی استفاده خواهد شد و مجددا درخواست کاملی برای دریافت نمونه‌ی جدیدتر منبع مورد نیاز، به سرور ارسال نمی‌گردد.
پاسخی که سرور جهت مشخص سازی عدم تغییر منابع خود ارسال می‌کند، با هدر HTTP/304 Not Modified مشخص می‌گردد (این پاسخ هیچ body خاصی نداشته و فقط یک سری هدر است). اما اگر منبع درخواستی اخیرا تغییر کرده باشد، پاسخ HTTP/200 OK را در هدر بازگشت داده شده، به مرورگر بازخواهد گرداند (یعنی محتوا را مجددا دریافت کن).


چه زمانی مرورگر درخواست‌های شرطی If-Modified-Since را به سرور ارسال می‌کند؟

اگر یکی از شرایط ذیل برقرار باشد، مرورگر حتی اگر تاریخ کش شدن منبع ویژه‌ای به 10 سال بعد تنظیم شده باشد، مجددا یک درخواست شرطی را برای بررسی اعتبار کش محلی خود به سرور ارسال می‌کند:
الف) کش شدن بر اساس هدر خاصی به نام vary صورت گرفته‌است (برای مثال بر اساس id یا نام یک فایل).
ب) اگر نحوه‌ی هدایت به صفحه‌ی جاری از طریق META REFRESH باشد.
ج) اگر از طریق کدهای جاوا اسکریپتی، دستور reload صفحه صادر شود.
د) اگر کاربر دکمه‌ی refresh را فشار دهد.
ه) اگر قسمتی از صفحه توسط پروتکل HTTP و قسمتی دیگر از آن توسط پروتکل HTTPS ارائه شود.
و ... اگر بر اساس هدر تاریخ مدت زمان کش شدن منبع، زمان منقضی شدن آن فرا رسیده باشد.


مدیریت درخواست‌های شرطی در ASP.NET MVC

تا اینجا به این نکته رسیدیم که قرار دادن ویژگی Output cache بر روی یک اکشن متد، الزاما به معنای کش شدن آن تا مدت زمان تعیین شده نخواهد بود و مرورگر ممکن است (در یکی از 6 حالت ذکر شده فوق) توسط ارسال هدر If-Modified-Since ، سعی در تعیین اعتبار کش محلی خود کند و اگر پاسخ 304 را از سرور دریافت نکند، حتما نسبت به دریافت مجدد و کامل آن منبع اقدام خواهد کرد.
سؤال: چگونه می‌توان هدر If-Modified-Since را در ASP.NET MVC مدیریت کرد؟
پاسخ: اگر از فیلتر OutputCache استفاده می‌کنید، به صورت خودکار هدر Last-Modified را اضافه می‌کند؛ اما این مورد کافی نیست.
در ادامه یک کنترلر و اکشن متد GetImage آن‌را ملاحظه می‌کنید که تصویری را از مسیر app_data/images خوانده و بازگشت می‌دهد. همچنین این تصویر بازگشت داده شده را نیز با توجه به OutputCache آن به مدت یک ماه کش می‌کند.
using System.IO;
using System.Web.Mvc;

namespace MVC4Basic.Controllers
{
    public class HomeController : Controller
    {
        public ActionResult Index()
        {
            return View();
        }

        const int AMonth = 30 * 86400;

        [OutputCache(Duration = AMonth, VaryByParam = "name")]
        public ActionResult GetImage(string name)
        {
            name = Path.GetFileName(name);
            var path = Server.MapPath(string.Format("~/app_data/images/{0}", name));
            var content = System.IO.File.ReadAllBytes(path);
            return File(content, "image/png", name);
        }
    }
}
با این View که تصویر خود را توسط اکشن متد GetImage تهیه می‌کند:
 <img src="@Url.Action("GetImage","Home", new { name = "test.png"})"/>
در سطر اول متد GetImage، یک break point قرار دهید و سپس برنامه را توسط VS.NET اجرا کنید.
بار اول که صفحه‌ی اول برنامه درخواست می‌شود، یک چنین هدرهایی رد و بدل خواهند شد (توسط ابزار‌های توکار مرورگر وب کروم تهیه شده‌‌است؛ همان دکمه‌ی F12 معروف):
 Remote Address:127.0.0.1:5656
Request URL:http://localhost:10419/Home/GetImage?name=test.png
Request Method:GET
Status Code:200 OK

Response Headers
Cache-Control:public, max-age=2591916
Expires:Sat, 31 May 2014 12:45:55 GMT
Last-Modified:Thu, 01 May 2014 12:45:55 GMT
چون status code آن مساوی 200 است، بنابراین دریافت کامل فایل صورت خواهد گرفت. فیلتر OutputCache نیز مواردی مانند Cache-Control، Expires و Last-Modified را اضافه کرده‌است.

در همین حال اگر صفحه را ریفرش کنیم (فشردن دکمه‌ی F5)، اینبار هدرهای حاصل چنین شکلی را پیدا می‌کنند:
 Remote Address:127.0.0.1:5656
Request URL:http://localhost:10419/Home/GetImage?name=test.png
Request Method:GET
Status Code:304 Not Modified

Request Headers
If-Modified-Since:Thu, 01 May 2014 12:45:55 GMT
در اینجا چون یکی از حالات صدور درخواست‌های شرطی (ریفرش صفحه) رخداده است، هدر If-Modified-Since نیز در درخواست حضور دارد. پاسخ آن از طرف وب سرور (و نه برنامه؛ چون اصلا متد کش شده‌ی GetImage دیگر اجرا نخواهد شد و به break point داخل آن نخواهیم رسید)، 304 یا تغییر نکرده‌است. بنابراین مرورگر مجددا درخواست دریافت کامل فایل را نخواهد داد.

در ادامه بجای اینکه صفحه را ریفرش کنیم، یکبار دیگر در نوار آدرس آن، دکمه‌ی Enter را فشار خواهیم داد تا آدرس موجود در آن (ریشه سایت) مجددا در حالت معمولی دریافت شود.
 Remote Address:127.0.0.1:5656
Request URL:http://localhost:10419/Home/GetImage?name=test.png
Request Method:GET
Status Code:200 OK (from cache)
همانطور که ملاحظه می‌کنید اینبار پاسخ نمایش داده شده 200 است اما در ادامه‌ی آن ذکر شده‌است from cache. یعنی درخواستی را به سرور برای دریافت فایل ارسال نکرده است. عدم رسیدن به break point داخل متد GetImage نیز مؤید آن است.

مشکل! مرورگر را ببندید، تا کار دیباگ برنامه خاتمه یابد. مجددا برنامه را اجرا کنید. مشاهده خواهید کرد که ... اجرای برنامه در Break point قرار گرفته در سطر اول متد GetImage متوقف می‌شود. چرا؟! مگر قرار نبود تا یک ماه دیگر کش شود؟! هدر رد و بدل شده نیز Status Code:200 OK کامل است (که سبب دریافت کامل فایل می‌شود).
 Remote Address:127.0.0.1:5656
Request URL:http://localhost:10419/Home/GetImage?name=test.png
Request Method:GET
Status Code:200 OK

Request Headers
If-Modified-Since:Thu, 01 May 2014 12:45:55 GMT
راه حل: هدر If-Modified-Since را باید برای اولین بار فراخوانی اکشن متدی که حاصل آن نیاز است کش شود، خودمان و به صورت دستی مدیریت کنیم (فیلتر OutputCache این‌کار را انجام نمی‌دهد). به نحو ذیل:
using System;
using System.IO;
using System.Net;
using System.Web.Mvc;

namespace MVC4Basic.Controllers
{
    public class HomeController : Controller
    {
        public ActionResult Index()
        {
            return View();
        }

        const int AMonth = 30 * 86400;

        [OutputCache(Duration = AMonth, VaryByParam = "name")]
        public ActionResult GetImage(string name)
        {
            name = Path.GetFileName(name);
            var path = Server.MapPath(string.Format("~/app_data/images/{0}", name));

            var lastWriteTime = System.IO.File.GetLastWriteTime(path);
            this.Response.Cache.SetLastModified(lastWriteTime.ToUniversalTime());

            var header = this.Request.Headers["If-Modified-Since"];
            if (!string.IsNullOrWhiteSpace(header))
            {
                DateTime isModifiedSince;
                if (DateTime.TryParse(header, out isModifiedSince) && isModifiedSince > lastWriteTime)
                {
                    return new HttpStatusCodeResult(HttpStatusCode.NotModified);
                }
            }

            var content = System.IO.File.ReadAllBytes(path);
            return File(content, "image/png", name);
        }
    }
}
در این حالت اگر مرورگر هدر If-Modified-Since را ارسال کرد، یعنی آدرس درخواستی هم اکنون در کش آن موجود است؛ فقط نیاز دارد تا شما پاسخ دهید که آیا آخرین تاریخ تغییر فایل درخواستی، از زمان آخرین درخواست صورت گرفته از سایت شما، تغییری کرده‌است یا خیر؟ اگر خیر، فقط کافی است 304 یا HttpStatusCode.NotModified را بازگشت دهید (بدون نیاز به بازگشت اصل فایل).
برای امتحان آن همانطور که عنوان شد فقط کافی است یکبار مرورگر خود را کاملا بسته و مجددا برنامه را اجرا کنید.
 Remote Address:127.0.0.1:5656
Request URL:http://localhost:10419/Home/GetImage?name=test.png
Request Method:GET
Status Code:304 Not Modified

Request Headers
If-Modified-Since:Thu, 01 May 2014 13:43:32 GMT

موارد کاربرد
اکثر فید خوان‌های معروف نیز ابتدا هدر If-Modified-Since  را ارسال می‌کنند و سپس (اگر چیزی تغییر کرده بود) محتوای فید شما را دریافت خواهند کرد. بنابراین برای کاهش بار برنامه و هچنین کاهش میزان انتقال دیتای سایت، مدیریت آن در حین ارائه محتوای پویای فیدها نیز بهتر است صورت گیرد. همچنین هر جایی که قرار است فایلی به صورت پویا به کاربران ارائه شود؛ مانند مثال فوق.


تبدیل این کدها به روش سازگار با ASP.NET MVC

ما در اینجا رسیدیم به یک سری کد تکراری if و else که باید در هر اکشن متدی که OutputCache دارد، تکرار شود. روش AOP وار آن در ASP.NET MVC، تبدیل این کدها به یک فیلتر با قابلیت استفاده‌ی مجدد است:
    [AttributeUsage(AttributeTargets.Method, AllowMultiple = false)]
    public sealed class SetIfModifiedSinceAttribute : ActionFilterAttribute
    {
        public string Parameter { set; get; }
        public string BasePath { set; get; }

        public override void OnActionExecuting(ActionExecutingContext filterContext)
        {
            var response = filterContext.RequestContext.HttpContext.Response;
            var request = filterContext.RequestContext.HttpContext.Request;

            var path = getPath(filterContext);
            if (string.IsNullOrWhiteSpace(path))
            {
                response.StatusCode = (int)HttpStatusCode.NotFound;
                filterContext.Result = new EmptyResult();
                return;
            }

            var lastWriteTime = File.GetLastWriteTime(path);
            response.Cache.SetLastModified(lastWriteTime.ToUniversalTime());

            var header = request.Headers["If-Modified-Since"];
            if (string.IsNullOrWhiteSpace(header)) return;
            DateTime isModifiedSince;
            if (DateTime.TryParse(header, out isModifiedSince) && isModifiedSince > lastWriteTime)
            {
                response.StatusCode = (int)HttpStatusCode.NotModified;
                response.SuppressContent = true;
                filterContext.Result = new EmptyResult();
            }
        }

        string getPath(ActionExecutingContext filterContext)
        {
            if (!filterContext.ActionParameters.ContainsKey(Parameter)) return string.Empty;
            var name = filterContext.ActionParameters[Parameter] as string;
            if (string.IsNullOrWhiteSpace(name)) return string.Empty;

            var path = Path.GetFileName(name);
            path = filterContext.HttpContext.Server.MapPath(string.Format("{0}/{1}", BasePath, path));
            return !File.Exists(path) ? string.Empty : path;
        }
    }
در اینجا توسط filterContext، می‌توان به مقادیر پارامترهای ارسالی به یک اکشن متد، توسط filterContext.ActionParameters دسترسی پیدا کرد. بر این اساس می‌توان مقدار پارامتر نام فایل درخواستی را یافت. سپس مسیر کامل آن‌را بازگشت داد. اگر فایل موجود باشد، هدر If-Modified-Since درخواست، استخراج می‌شود. اگر این هدر تنظیم شده باشد، آنگاه بررسی خواهد شد که تاریخ تغییر فایل درخواستی جدیدتر است یا قدیمی‌تر از آخرین بار مرور سایت توسط مرورگر.

و برای استفاده از آن خواهیم داشت:
        [SetIfModifiedSince(Parameter = "name", BasePath = "~/app_data/images/")]
        [OutputCache(Duration = AMonth, VaryByParam = "name")]
        public ActionResult GetImage(string name)
        {
            name = Path.GetFileName(name);
            var path = Server.MapPath(string.Format("~/app_data/images/{0}", name));
            var content = System.IO.File.ReadAllBytes(path);
            return File(content, "image/png", name);
        }
البته بدیهی است اگر منطق ارسال 304 بر اساس تاریخ تغییر فایل باشد، روش فوق جواب خواهد داد. برای مثال اگر این منطق بر اساس تاریخ ثبت شده در دیتابیس است، قسمت محاسبه‌ی lastWriteTime را باید مطابق روش مطلوب خود تغییر دهید.


خلاصه‌ی بحث
چون فیلتر OutputCache در ASP.NET MVC، هدر If-Modified-Since را پردازش نمی‌کند (از این جهت که پردازش آن برای نمونه در مثال فوق وابسته به منطق خاصی است و عمومی نیست)، اگر با هر بار گشودن سایت خود مشاهده کردید، تصاویر پویایی که قرار بوده یک ماه کش شوند، دوباره از سرور درخواست می‌شوند (البته به ازای هرباری که مرورگر از نو اجرا می‌شود و نه در دفعات بعدی که صفحات سایت با همان وهله‌ی ابتدایی مرور خواهند شد)، نیاز است خودتان دسترسی کار پردازش هدر If-Modified-Since را انجام داده و سپس status code 304 را در صورت نیاز، ارسال کنید.
و در حالت عمومی، طراحی سیستم caching محتوای پویای شما بدون پردازش هدر If-Modified-Since ناقص است (تفاوتی نمی‌کند که از کدام فناوری سمت سرور استفاده می‌کنید).
 

برای مطالعه بیشتر
Understanding Conditional Requests and Refresh
Use If-Modified-Since header in ASP.NET 
Make your browser cache the output of an HttpHandler
304 Your images from a database
Conditional GET
Website Performance with ASP.NET - Part4 - Use Cache Headers
ASP.NET MVC 304 Not Modified Filter for Syndication Content