مطالب
مقدمه‌ای بر Docker
Docker به صورت ساده، پلتفرمی است که به سادگی قابلیت ساخت، انتقال و اجرا کردن Image‌ها را در اختیار دارد و همچنین به صورت native درون سرور‌های لینوکسی و ویندوزی اجرا میشود؛ به علاوه اینکه در محیط محلی، برای تست نیز بر روی ماشین‌های ویندوزی و مک از طریق virtual machine قابل اجراست.

دو مفهوم اساسی در محیط Docker وجود دارند که دانستن آن‌ها ضروری است: Image و Container
image عملا چیزی است که از آن برای Build یک Container استفاده می‌شود. image دارای یک سری فایل‌های لازم و اساسی است که باعث می‌شود بر روی یک Operation System اجرا شود؛ مثل Ubuntu یا Windows. بنابراین شما Application Framework خود را خواهید داشت و همچنین Databaseی که با آن کار میکند. بنابراین قابلیت استفاده از زبان‌ها و فریم ورک‌های مختلف چون Asp.net Core, Nodejs, Python و غیره را خواهد داشت. یک image به خودی خود غیر قابل استفاده است تا زمانیکه بر روی یک Container توزیع شده باشد، تا قابلیت اجرا پیدا کند. بنابراین نقطه‌ی شروع اصلی اجرایی یک برنامه با Container مربوط به آن میباشد.
به صورت خلاصه Image یک template از نوع Readonly است که ترکیبی از لایه‌های File System می‌باشد، به همراه فایل‌های share شده‌ی دیگر (از قبیل فریم ورک‌ها و ...) که میتوانند یک Docker Container Instance را تولید نمایند.
Container یک محیط امن و ایزوله است که به وسیله‌ی image ساخته شده است و میتواند اجرا، متوقف، منتقل و یا حذف شود (بطور قابل ملاحظه‌ای اجرا کردن و متوقف کردن آن سریع میباشد).


تفاوت Docker Containers و Virtual Machines

Virtual Machines همیشه بر روی Host Operation System اجرا میشوند (که می‌تواند بر روی ویندوز یا لینوکس باشد) و بعد از آن اجرای Guest OS بر روی سطحی به نام Hypervisor. پس میتوان گفت یک کپی کامل از سیستم عامل است که که بر روی hypervisor اجرا میشود و خودش نیز بر روی سخت افزار اجرا میشود. بنابراین میتوان مثل شکل زیر، یک App داشت که عملا یک سری باینری و کتابخانه است و اگر قرار باشد بر روی سیستم عامل‌های مختلفی کار کند، احتیاج به کپی کردن کل آن می‌باشد و بطور واضحی زمان و هزینه‌ی بیشتری برای بالا آوردن آن لازم است.
اما بر خلاف آن، داکر با استفاده از ابزاری به نام Docker Engine کار میکند که میتواند Container‌های مختلفی از OS‌های مختلف را اجرا نماید و نیازی به کپی گرفتن از کل سیستم عامل برای اجرای هر container نخواهد بود.


بنابراین با استفاده از ابزار‌های مجازی سازی چون Vmware، نسخه‌ی کاملی را از سیستم عامل مطبوع خود میتوان نصب و اجرا نمود؛ اما برخلاف آن با استفاده از داکر، یک نسخه‌ی کوچک از سیستم عامل، بدون وابستگی‌ها و پیچیدگی‌های نسخه‌ی اصلی در اختیار خواهد بود.
با این وجود، بوسیله داکر به راحتی میتوان تعداد زیادی از Container‌ها را به راحتی و با سرعت بالا اجرا نموده و مورد تست و ارزیابی قرار داد.


چطور Docker میتواند سریعتر از Virtual Machine‌ها عمل کند ؟

داکر از چیزی به نام Copy On Write استفاده میکند؛ به معنای کپی کردن همزمان با نوشتن. همانطور که گفته شد هر Container از یک Image ساخته میشود و عملا Imageها همان FileSystem‌های از قبل تولید شده هستند و هر کدام از لایه‌ای از کتابخانه‌ها استفاده میکنند که برای اجرای برنامه‌های کاربردی مورد استفاده قرار می‌گیرند. سرور آپاچی را در نظر بگیرید، به عنوان یک فایل image که FileSystem بر روی آن ذخیره شده‌است. با نصب Php یک لایه بر روی لایه دیگر ایجاد شده و فقط تغییرات جدید به آن اضافه خواهند شد و حال اگر بخواهید تغییری را بر روی source code خود بدهید، عملا فقط آن تغییر به Image و FileSystem اضافه خواهد شد. این معماری لایه لایه باعث تولید یک FileSystem بصورت read-only میشود که شامل لایه‌های متفاوتی است و سبب کم حجم شدن آن، بالا رفتن سرعت آن می‌شود و همچنین با استفاده از Caching، قدرت زیادی را بدان می‌بخشد.


پس همانطور که در شکل فوق مشاهده میکنید، هر image از لایه‌های مختلفی تشکیل شده است و توانایی به اشتراک گذاشتن این لایه‌های متمایز از یکدیگر در Container‌ها وجود دارد.


بنابراین طبق شکل فوق، بحث را اینگونه خلاصه میکنیم که هر Image از ترکیبی از لایه‌هایی از نوع read-only تشکیل شده است و با اضافه شدن Container، عملا یک لایه‌ی دیگری که قابلیت read/write را دارد بر روی آن اضافه میشود و درون آن source code میتواند قرار گیرد و اینکه بر مبنای شکل زیر میبینید که قابلیت به اشتراک گذاری Image layer‌ها به Container‌های مختلف تعبیه شده است که باعث میشود لایه‌ی نصب شده بر روی سیستم، بصورت اشتراکی قابل استفاده‌ی مجدد باشد و فضای دیسک کمتری، به علاوه سرعت اجرای بالاتری را داشته باشد. هر لایه یک مقدار هش شده‌ی یکتایی را در اختیار دارد تا از لایه‌های دیگر تمیز داده شود و قابل شناسایی باشد.




داکر در شبکه چگونه کار میکند؟

ضمنا نکته‌ی قابل توجه که در مقاله‌های بعدی به صورت عملی به آن میپردازیم این است که با استفاده از داکر میتوانیم وب سرورهایی را بر روی Container‌های مختلفی داشته باشیم که همگی بر روی پورت بطور مثال 80 هستند؛ طوری که درون هر Container بدلیل ایزوله بودن پروسس‌های مخصوص Container مربوط به خود، به پورت‌های باز داخل آن شبکه دسترسی دارند و میتوانند پورت در نظر گرفته شده‌ی درون Container را با پورت دیگری بیرون Container به اصطلاح Expose نمایند.
ضمن اینکه نکته‌ی دیگری که وجود دارد، ارتباط Container‌ها با یکدیگر است. برای مثال یک Container برای Database و دیگری برای WebApp میباشد که باید به همدیگر link شده تا قابل استفاده گردند و عملا نیازی به نوشتن ip یکدیگر در این حالت وجود ندارد. البته راه‌های دیگری از قبیل Compose کردن نیز وجود دارد که در ادامه بیشتر با آن‌ها آشنا خواهیم شد.


Docker Volume چیست؟

بحث دیگری که وجود دارد، Volumeها هستند که قسمتی از FileSystem‌ها میباشند و بصورت ساده، مثال کاربردی‌اش میتواند قسمتی از یک سیستم و دایرکتوری خاصی را بر روی Container خاصی Map کردن باشد و عملا داخل آن دایرکتوری میتواند source code بوده باشد (یکی از راه‌های ممکن برای map کردن source code به container) و بر روی Container ایجاد شود.
فوایدی که با استفاده از Volume‌ها میتوان به آن رسید از قبیل موارد زیر میباشند:
قابلیت به اشتراک گذاری یک Volume بین Container‌های مختلف که به شدت میتواند قابل استفاده باشد.
Data Volume‌ها ماندگار هستند. یعنی حتی بعد از اینکه Container مربوطه را حذف نمایید، volume مربوط به آن بطور اتوماتیک حذف نمیشود (مگر اینکه خودتان دستور حذف کردن آن را وارد نمایید). پس عملا قابلیت استفاده‌ی مجدد را نیز خواهد داشت.

طبق شکل فوق ما میتوانیم درون یک container یک volume داشته باشیم. وقتی ما چیزی را درون آن مینویسیم عملا داریم در قسمت خاصی به نام Docker Host عمل write کردن را انجام میدهیم که باعث میشود داکر متوجه آن شود. وقتی اسمی را به یک Volume انتساب میدهیم همانند /var/www، در واقع یک اسم مستعار (alias) میباشد که اشاره میکند به این Docker host موجود. در ادامه بیشتر با Volume‌ها آشنا خواهیم شد. 


DockerFile و ساخت image‌ها چگونه است؟

روش دیگر برای اجرای source code در داکر، ساخت یک image اختصاصی از آن و اجرا کردن آن بر روی یک container مجزا است.  با استفاده از DockerFile میتوانید image‌های خود را build کرده که عملا هر image در آخر باید به یک سیستم عامل برسد و همانطور که گفته شد به صورت لایه‌ای کار میکنند و مراتب اجرای آن از قبیل working directory و expose کردن بر روی پورتی خاص، همچنین استفاده از Environment Variable‌ها میباشد و همچنین با استفاده از DockerHub (که نسخه‌ی enterprise نیز دارد) میتوان image‌های ساخته شده را بر روی cloud نگه داشت و همه‌ی اعضای تیم از یک image بخصوص استفاده کنند؛ برای مثال همه‌ی اعضای تیم از یک نسخه‌ی Nodejs استفاده کنند و اشتباها بر روی ماشین‌های توسعه‌ی مختلف برنامه نویسان، از نسخه‌های مختلفی استفاده نشود و همچنین روند به‌روز رسانی به سادگی انجام گیرد.


مزایای Docker برای برنامه نویسان

فرض کنید که یک App Service از Azure تهیه کرده باشید. تست‌های unit, integration, acceptance را انجام داده و با خیال راحت Container خود را از طریق برای مثال Visual studio team service بر روی App service به صورت انتشار از طریق مدل Continuous Integration و  Continuous Deployment داشته باشید. پس عملا داکر به Devops بودن محیط و چابک بودن تیم توسعه کمک شایانی کرده و فرآیند‌های سخت و زمانبر انتقال Codeها از محیط توسعه به محیط انتشار را تسریع میبخشد.
بنابراین از داکر به راحتی میتوان در محیط Production نیز استفاده کرد و مزایای فوق العاده ای را برای برنامه نویسان ارائه کرده است. بطور مثال فرض کنید در تولید نرم‌افزار یک Web server ، تعدادی Database و یک Caching server که کانفیگ کردن، اجرا و ... به صورت عادی بسیار صعب و مشکل ساز بوده را به راحتی میتوان اجرا نمود. ضمن اینکه ممکن است هر کدام از ابزارهایی که استفاده شده، فقط مخصوص سیستم عاملی خاص باشد که قاعدتا احتیاج به بالا آوردن Virtual Machine خواهید بود و در سناریو‌های خاصی مثل سیستم هایی با معماری Microservice که هر کدام از این ریز سرویس‌ها ممکن است زبان، فریم ورک، دیتابیس و ... مخصوص به خود را داشته باشند، عملا کار بسیار سخت و پر هزینه خواهد بود (ضمن اینکه استفاده‌ی همزمان از چند Virtual Machine در کنار هم در محیط توسعه، حجم زیادی از memory و disk سیستم شما را خواهد گرفت و شما را مجبور به ارتقای سیستم خود خواهد کرد!).

مشکل دیگری که Docker آن را حل کرده، Conflict‌های ورژن‌های مختلف ابزار‌های مورد استفاده است. به راحتی میتوان Containerی از Image‌ها را به صورت ایزوله با ورژن‌های مختلفی ایجاد کرد تا بطور کامل برنامه نویسان را از مشکل همیشگی به‌روزرسانی‌ها و Role-back کردن‌ها آسوده خاطر نماید. 

از آنجایی که داکر قابلیت اجرای در محیط production را نیز دارد، عملا محیط Development با محیط Production تفاوتی ندارد و این جمله‌ی معروف که «در سیستم من کار میکند اما در نسخه‌ی انتشار داده شده خیر» دیگر اتفاق نخواهد افتاد.

به راحتی میتوانید از یک Image خاص، Containerهای ایزوله‌ی متفاوتی را ساخته و همگی آنها را در کنار هم اجرا نمود و مورد تست و ارزیابی قرار داد.


Dokcer hub

مخرنی است از هزاران Image آماده از قبیل سیستم عامل، فریم ورک و... که قابلیت استفاده‌ی مجدد خواهد داشت. همچنین شما میتوانید Image‌های خود را نیز بدان اضافه نموده تا دیگران از آن استفاده نمایند. استفاده از مخزن‌های public آن رایگان میباشد. از آنجایی که Docker یک محصول متن باز و رایگان است، یک بخش از درآمد‌های آن از فروش اختصاصی مخزن‌ها در DokcerHub میباشد (چیزی شبیه به Private Repository در Github).
بیشتر از این به مفاهیم نمیپردازیم. برای مطالعه‌ی بیشتر، کتاب فوق العاده‌ی Mastering Docker را پیشنهاد میکنم. 


شروع به کار با Docker

بعد از نصب کردن نسخه‌ی رسمی Docker و باز کردن ترمینال مربوطه، اولین دستوراتی را که باید با آن آشنا باشیم، شامل موارد زیر میباشد:

لیست Image‌های کش شده‌ی بر روی سیستم:
 docker images
لیست container‌های در حال اجرای بر روی ماشین محلی:
 docker ps
بعد از تست کردن دو دستور فوق مشاهده میکنید که هیچ image و containerی بر روی سیستم شما وجود ندارد.

برای آزمایش کردن و نصب اولین image، دستور زیر را وارد میکنیم (میتوانید اطلاعات بیشتری از imageها را در dockerHub پیدا کنید). من در اینجا  kitematic/hello-world-nginx را به عنوان image از مخزن dokcerhub، بر روی سیستم خود pull کرده‌ام (این یک نسخه‌ی بسیار سبک از کانتینر nginx میباشد).
 docker pull kitematic/hello-world-nginx
بعد از اجرای دوباره‌ی دستور docker images مشاهده میکنید که image مربوطه بر روی سیستم شما نصب شده است.
حال وقت اجرای این image و توزیع آن بر روی container میباشد که با استفاده از دستور زیر است:
 docker run -p 80:80 kitematic/hello-world-nginx
پرچم p- برای مقدار دهی پورت خارجی و داخلی میباشد و بعد از آن هم که نام image مربوطه برای اجرای container میباشد (فلگ‌های خیلی بیشتر و تخصصی‌تری در رابطه با اجرا وجود دارند که در ادامه بیشتر مورد بحث قرار می‌گیرند) .

بعد از اجرای این دستور میتوانید با وارد کردن ip مربوط به virtual machine ساخته شده بر روی سیستم خود (اگر از مک یا ویندوز استفاده میکنید احتمالا 192.168.99.100 خواهد بود) که البته با دستور docker-machine ip میتوانید آن را پیدا کنید و وارد کردن آن بر روی مرورگر خود، تصویری مثل زیر را مشاهده کنید:

بدین معناست که container شما اجرا شده و قابلیت مورد استفاده قرار گرفتن را خواهد داشت. حال اگر دستور docker ps را مجددا وارد نمایید، اطلاعات این container را از نوع id, status port و غیره، مشاهده خواهید کرد.
نظرات مطالب
طراحی افزونه پذیر با ASP.NET MVC 4.x/5.x - قسمت سوم
در پروژه مثال شما در این بخش به عنوان نمونه پلاگین 1 که دارای کلاس News هست رو در نظر بگیرید شما برای ارتباط با کلاس User اومدید سیم کشی مورد نظر رو انجام دادید
  [ForeignKey("UserId")]
  public virtual User User { set; get; }
  public int UserId { set; get; }
به همین خاطر رفرنسی رو به پروژه CommonEntity ارجاع دادید.
خوب حالا اگه قرار باشه  که من Icollection مربوطه به News رو در کلاس User قرار بدم نیاز دارم ارجاعی به پلاگین 1 داشته باشم که باعث خطای Circular Dependency میشه.
چه پیشنهادی برای حل این مشکل وجود داره و چه باید کرد؟ 
نظرات مطالب
ASP.NET MVC #12
- یک سری پیشنیاز طراحی رو باید بدونید مانند «کار با کلیدهای اصلی و خارجی در EF Code first ». در اینجا با نحوه تعریف صحیح کلید خارجی به صورت یک خاصیت عددی آشنا خواهید شد. این مورد همان چیزی است که باید از یک drop down list دریافت شود. فقط primary key یک رکورد مهم است نه تمام خواص و فیلدهای مرتبط با آن.
- مرحله بعد ارسال اطلاعات به View هست به این ترتیب:
public ActionResult Index()
{
    var query = db.Users.Select(c => new SelectListItem
                                              {
                                                  Value = c.UserId, 
                                                  Text = c.UserName,
                                                  Selected = c.UserId.Equals(3)
                                              });
    var model = new MyFormViewModel
                    {
                        List = query.ToList()
                    };
    return View(model);
}
در اینجا بر اساس اطلاعات بانک اطلاعاتی SelectListItem‌ها تشکیل شده و به ViewModel فرم جاری ارسال می‌شود (به علاوه باید با ViewModel کار کنید نه مدل جداول بانک اطلاعاتی).
public class MyFormViewModel
{
    public int UserId { get; set; }
    public IList<SelectListItem> List { get; set; }
}
در مورد نگاشت‌ها هم مباحث auto-mapper در سایت هست.
همچنین خاصیت Selected هم در اینجا بر اساس یک شرط تعیین شده.
- قسمت View برنامه هم به این شکل خواهد بود:
@model MyFormViewModel

@Html.DropDownListFor(m => m.UserId, Model.List, "--Select One--")

مطالب دوره‌ها
آشنایی با AOP IL Weaving
IL Weaving در AOP به معنای اتصال Aspects تعریف شده، پس از کامپایل برنامه به فایل‌های باینری نهایی است. اینکار با ویرایش اسمبلی‌ها در سطح IL یا کد میانی صورت می‌گیرد. بنابراین در این حالت دیگر یک محصور کننده و پروکسی، در این بین جهت مزین سازی اشیاء، در زمان اجرای برنامه تشکیل نمی‌شود. بلکه فراخوانی Aspects به معنای فراخوانی واقعی قطعه کدهایی است که به اسمبلی‌های برنامه پس از کامپایل آن‌ها تزریق شده‌اند.
در دنیای دات نت، ابزارهای چندی امکان انجام IL Weaving را فراهم ساخته‌اند که تعدادی از آن‌ها به قرار ذیل هستند:
- PostSharp
- LOOM.NET
- Wicca
و ...

در بین این‌ها، PostSharp معروفترین فریم ورک AOP بوده و در ادامه از آن استفاده خواهیم کرد.


پیشنیاز ادامه بحث

ابتدا یک پروژه کنسول جدید را آغاز کرده و سپس در خط فرمان پاور شل نوگت در VS.NET دستور ذیل را اجرا کنید:
 PM> Install-Package PostSharp
به این ترتیب ارجاعی به PostSharp به پروژه جاری اضافه خواهد شد. البته حجم آن نسبتا بالا است؛ نزدیک به 20 مگ به همراه ابزارهای تزریق کد همراه با آن. مجوز استفاده از آن نیز تجاری و مدت دار است.


مراحل ایجاد یک Aspect برای پروسه IL Code Weaving

ابتدا یک کلاس پایه مشتق شده از کلاسی ویژه موجود در یکی از فریم ورک‌های AOP باید تعریف شود. مرحله بعد، کار اتصال این Aspect می‌باشد که توسط پردازشگر ثانویه IL Code Weaving انجام می‌شود.
در ادامه قصد داریم همان مثال LoggingInterceptor قسمت دوم این سری را با استفاده از IL Code Weaving پیاده سازی کنیم.
using System;

namespace AOP03
{
    public class MyType
    {
        public void DoSomething(string data, int i)
        {
            Console.WriteLine("DoSomething({0}, {1});", data, i);
        }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            new MyType().DoSomething("Test", 1);
        }
    }
}
کدهای برنامه همانند قبل است. اما اینبار بجای استفاده از Interceptors، با ارث بری از کلاس OnMethodBoundaryAspect کتابخانه PostSharp شروع خواهیم کرد:
using System;
using PostSharp.Aspects;

namespace AOP03
{
    [Serializable]
    public class LoggingAspect : OnMethodBoundaryAspect
    {
        public override void OnEntry(MethodExecutionArgs args)
        {
            Console.WriteLine("On Entry");
        }

        public override void OnExit(MethodExecutionArgs args)
        {
            Console.WriteLine("On Exit");
        }

        public override void OnSuccess(MethodExecutionArgs args)
        {
            Console.WriteLine("On Success");
        }

        public override void OnException(MethodExecutionArgs args)
        {
            Console.WriteLine("On Exception");
        }
    }
}
نیاز است این کلاس توسط ویژگی Serializable مزین شود تا توسط PostSharp قابل استفاده گردد. همانطور که ملاحظه می‌کنید، مراحل مختلف اجرای یک Aspcet در اینجا با override متدهای کلاس پایه OnMethodBoundaryAspect پیاده سازی شده‌اند. این مراحل را پیشتر در زمان استفاده از Interceptors توسط try/finally/catch بررسی کرده بودیم.
اکنون اگر برنامه را اجرا کنیم، اتفاق خاصی رخ نداده و همان خروجی معمول متد DoSomething در کنسول نمایش داده خواهد شد. بنابراین در مرحله بعد نیاز است تا این Aspect را به کدهای برنامه متصل کنیم.
کلاس OnMethodBoundaryAspect در کتابخانه PostSharp، از کلاس MulticastAttribute مشتق می‌شود. بنابراین LoggingAspect ایی را که ایجاد کرده‌ایم نیز می‌توان به صورت یک ویژگی به متد‌های مورد نظر خود افزود:
    public class MyType
    {
        [LoggingAspect]
        public void DoSomething(string data, int i)
        {
            Console.WriteLine("DoSomething({0}, {1});", data, i);
        }
    }
اکنون اگر برنامه را اجرا کنیم، با خروجی زیر مواجه خواهیم شد:
 On Entry
DoSomething(Test, 1);
On Success
On Exit
برای اینکه بتوان عملیات رخ داده را بهتر توضیح داد می‌تواند از یک دی‌کامپایلر مانند برنامه معروف Reflector استفاده کرد:
public void DoSomething(string data, int i)
{
    <>z__Aspects.a0.OnEntry(null);
    try
    {
        Console.WriteLine("DoSomething({0}, {1});", data, i);
        <>z__Aspects.a0.OnSuccess(null);
    }
    catch (Exception)
    {
        <>z__Aspects.a0.OnException(null);
        throw;
    }
    finally
    {
        <>z__Aspects.a0.OnExit(null);
    }
}
این کدی است که به صورت پویا توسط PostSharp به اسمبلی نهایی فایل اجرایی برنامه تزریق شده است.

خوب! این یک روش اتصال Aspects به برنامه است. اما اگر همانند Interceptors بخواهیم Aspect تعریف شده را سراسری اعمال کنیم چکار باید کرد (بدون نیاز به قرار دادن ویژگی بر روی تک تک متدها)؟
برای اینکار ابتدا نیاز است میدان عملکرد Aspect تعریف شده را توسط ویژگی MulticastAttributeUsage محدود کنیم تا برای مثال به خواص اعمال نشوند:
 [Serializable]
[MulticastAttributeUsage(MulticastTargets.Method, TargetMemberAttributes = MulticastAttributes.Instance)]
public class LoggingAspect : OnMethodBoundaryAspect
سپس فایل AssemblyInfo.cs استاندارد پروژه را گشوده و سطر زیر را به آن اضافه کنید:
 [assembly: LoggingAspect(AttributeTargetTypes = "AOP03.*")]
توسط AttributeTargetTypes می‌توان اعمال این Aspect را به یک فضای نام خاص نیز محدود کرد.

مزیت روش IL Code Weaving نسبت به Interceptors، کارآیی و سرعت بالاتر است. از این جهت که کدهایی که قرار است اجرا شوند، پیشتر در اسمبلی برنامه قرار گرفته‌اند و نیازی نیست تا در زمان اجرا، کدی به برنامه به صورت پویا تزریق گردد.
مطالب
تشخیص اصالت ردیف‌های یک بانک اطلاعاتی در EF Core
همیشه فرض بر این است که مدیر سیستم، فردی است امین و درستکار. این شخص/اشخاص کارهای شبکه، پشتیبان‌گیری، نگهداری و امثال آن‌را انجام داده و از سیستم‌ها محافظت می‌کنند. اکنون این سناریوهای واقعی را درنظر بگیرید:
- پس از خداحافظی با شرکتی که در آن کار می‌کردی، شخصی با پوزخند به شما می‌گوید که «می‌دونستی در برنامه‌ی حق و دستمزد شما، بچه‌های ادمین شبکه، دیتابیس برنامه رو مستقیما دستکاری می‌کردند و تعداد ساعات کاری بیشتری رو وارد می‌کردند»؟!
- مسئول فروشی/مسئول پذیرشی که یاد گرفته چطور به صورت مستقیم به بانک اطلاعاتی دسترسی پیدا کند و آمار فروش/پذیرش روز خودش را در بانک اطلاعاتی، با دستکاری مستقیم و خارج از برنامه، کمتر از مقدار واقعی نمایش دهد.
- باز هم مدیر سیستمی/شبکه‌ای که دسترسی مستقیم به بانک اطلاعاتی دارد، در ساعاتی مشخص، کلمه‌ی عبور هش شده‌ی خودش را مستقیما، بجای کلمه‌ی عبور ادمین برنامه در بانک اطلاعاتی وارد کرده و پس از آن ...

این موارد متاسفانه واقعی هستند! اکنون سؤال اینجا است که آیا برنامه‌ی شما قادر است تشخیص دهد رکوردهایی که هم اکنون در بانک اطلاعاتی ثبت شده‌اند، واقعا توسط برنامه و تمام سطوح دسترسی که برای آن طراحی کرده‌اید، به این شکل درآمده‌اند، یا اینکه توسط اشخاصی به صورت مستقیم و با دور زدن کامل برنامه، از طریق management studioهای مختلف، در سیستم وارد و دستکاری شده‌اند؟! در ادامه راه حلی را برای بررسی این مشکل مهم، مرور خواهیم کرد.


چگونه تغییرات رکوردها را در بانک‌های اطلاعاتی ردیابی کنیم؟

روش متداولی که برای بررسی تغییرات رکوردها مورد استفاده قرار می‌گیرد، هش کردن تمام اطلاعات یک ردیف از جدول است و سپس مقایسه‌ی این هش‌ها با هم. علت استفاده‌ی از الگوریتم‌های هش نیز، حداقل به دو علت است:
- با تغییر حتی یک بیت از اطلاعات، مقدار هش تولید شده تغییر می‌کند.
- طول نهایی مقدار هش شده‌ی اطلاعاتی حجیم، بسیار کم است و به راحتی توسط بانک‌های اطلاعاتی، قابل مدیریت و جستجو است.

اگر از SQL Server استفاده می‌کنید، یک چنین قابلیتی را به صورت توکار به همراه دارد:
SELECT
    [Id], 
    (SELECT top 1  * FROM  [AppUsers] FOR XML auto),
    HASHBYTES ('SHA2_256', (SELECT top 1  * FROM  [AppUsers] FOR XML auto)) AS [hash] -- varbinary(n), since 2012
FROM
    [AppUsers]
با این خروجی


کاری که این کوئری انجام می‌دهد شامل دو مرحله است:
الف) کوئری "SELECT top 1 * FROM [AppUsers] FOR XML auto" کاری شبیه به serialization را انجام می‌دهد. همانطور که مشاهده می‌کنید، نام و مقادیر تمام فیلدهای یک ردیف را به صورت یک خروجی XML در می‌آورد. بنابراین دیگر نیازی نیست تا کار تبدیل مقادیر تمام ستون‌های یک ردیف را به عبارتی قابل هش، به صورت دستی انجام دهیم؛ رشته‌ی XML ای آن هم اکنون آماده‌است.
ب) متد HASHBYTES، این خروجی serialized را با الگوریتم SHA2_256، هش می‌کند. الگوریتم‌های SHA2_256 و همچنین SHA2_512، از سال 2012 به بعد به SQL Server اضافه شده‌اند.

اکنون اگر این هش را به نحوی ذخیره کنیم (برنامه باید این هش را ذخیره و یا به روز رسانی کند) و سپس شخصی به صورت مستقیم ردیف فوق را در بانک اطلاعاتی تغییر دهد، هش جدید این ردیف، با هش قبلی ذخیره شده‌ی توسط برنامه، یکی نخواهد بود که بیانگر دستکاری مستقیم این ردیف، خارج از برنامه و با دور زدن کامل تمام سطوح دسترسی آن است.


چگونه تغییرات رکوردها را در بانک‌های اطلاعاتی، توسط EF Core ردیابی کنیم؟

مزیت روش فوق، توکار بودن آن است که کارآیی فوق العاده‌ای را نیز به همراه دارد. اما چون در ادامه قصد داریم از یک ORM استفاده کنیم و ORMها نیز قرار است توانایی کار کردن با انواع و اقسام بانک‌های اطلاعاتی را داشته باشند، دو مرحله‌ی serialization و هش کردن را در کدهای برنامه و با مدیریت EF Core، مستقل از بانک اطلاعاتی خاصی، انجام خواهیم داد.


معرفی موجودیت‌های برنامه

در مثالی که بررسی خواهیم کرد، دو موجودیت Blog و Post تعریف شده‌اند:
using System.Collections.Generic;

namespace EFCoreRowIntegrity
{
    public interface IAuditableEntity
    {
        string Hash { set; get; }
    }

    public static class AuditableShadowProperties
    {
        public static readonly string CreatedDateTime = nameof(CreatedDateTime);
        public static readonly string ModifiedDateTime = nameof(ModifiedDateTime);
    }

    public class Blog : IAuditableEntity
    {
        public int BlogId { get; set; }
        public string Url { get; set; }

        public List<Post> Posts { get; set; }

        public string Hash { get; set; }
    }

    public class Post : IAuditableEntity
    {
        public int PostId { get; set; }
        public string Title { get; set; }
        public string Content { get; set; }

        public int BlogId { get; set; }
        public Blog Blog { get; set; }

        public string Hash { get; set; }
    }
}
- در اینجا اینترفیس IAuditableEntity را نیز مشاهده می‌کنید که دارای یک خاصیت Hash است. تمام موجودیت‌هایی که قرار است دارای فیلد هش باشند، نیاز است این اینترفیس را پیاده سازی کنند؛ مانند دو موجودیت Blog و Post. در ادامه مقدار خاصیت هش را به صورت خودکار توسط سیستم Tracking، محاسبه و به روز رسانی می‌کنیم.
- به علاوه جهت تکمیل بحث، دو خاصیت سایه‌ای نیز تعریف شده‌اند تا بررسی کنیم که آیا هش این‌ها نیز درست محاسبه می‌شود یا خیر.
- علت اینکه خاصیت Hash، سایه‌ای تعریف نشد، سهولت دسترسی و بالا بردن کارآیی آن بود.



معرفی ظرفی برای نگهداری نام خواص و مقادیر متناظر با یک موجودیت

در ادامه دو کلاس AuditEntry و AuditProperty را مشاهده می‌کنید:
using System.Collections.Generic;
using Microsoft.EntityFrameworkCore.ChangeTracking;

namespace EFCoreRowIntegrity
{
    public class AuditEntry
    {
        public EntityEntry EntityEntry { set; get; }
        public IList<AuditProperty> AuditProperties { set; get; } = new List<AuditProperty>();

        public AuditEntry() { }

        public AuditEntry(EntityEntry entry)
        {
            EntityEntry = entry;
        }
    }

    public class AuditProperty
    {
        public string Name { set; get; }
        public object Value { set; get; }

        public bool IsTemporary { set; get; }
        public PropertyEntry PropertyEntry { set; get; }

        public AuditProperty() { }

        public AuditProperty(string name, object value, bool isTemporary, PropertyEntry property)
        {
            Name = name;
            Value = value;
            IsTemporary = isTemporary;
            PropertyEntry = property;
        }
    }
}
زمانیکه توسط سیستم Tracking، موجودیت‌های اضافه شده و یا ویرایش شده را استخراج می‌کنیم، AuditEntry همان موجودیت در حال بررسی است که دارای تعدادی خاصیت یا AuditProperty می‌باشد. این‌ها را توسط دو کلاس فوق برای عملیات بعدی، ذخیره و نگهداری می‌کنیم.


معرفی روشی برای هش کردن مقادیر یک شیء

زمانیکه توسط سیستم Tracking، در حال کاربر بر روی موجودیت‌های اضافه شده و یا ویرایش شده هستیم، می‌خواهیم فیلد هش آن‌ها را نیز به صورت خودکار ویرایش و مقدار دهی کنیم. کلاس زیر، منطق ارائه دهنده‌ی این مقدار هش را بیان می‌کند:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Security.Cryptography;
using System.Text;
using Microsoft.EntityFrameworkCore;
using Microsoft.EntityFrameworkCore.ChangeTracking;
using Newtonsoft.Json;

namespace EFCoreRowIntegrity
{
    public static class HashingExtensions
    {
        public static string GenerateObjectHash(this object @object)
        {
            if (@object == null)
            {
                return string.Empty;
            }

            var jsonData = JsonConvert.SerializeObject(@object, Formatting.Indented);
            using (var hashAlgorithm = new SHA256CryptoServiceProvider())
            {
                var byteValue = Encoding.UTF8.GetBytes(jsonData);
                var byteHash = hashAlgorithm.ComputeHash(byteValue);
                return Convert.ToBase64String(byteHash);
            }
        }

        public static string GenerateEntityEntryHash(this EntityEntry entry, string propertyToIgnore)
        {
            var auditEntry = new Dictionary<string, object>();
            foreach (var property in entry.Properties)
            {
                var propertyName = property.Metadata.Name;
                if (propertyName == propertyToIgnore)
                {
                    continue;
                }
                auditEntry[propertyName] = property.CurrentValue;
            }
            return auditEntry.GenerateObjectHash();
        }

        public static string GenerateEntityHash<TEntity>(this DbContext context, TEntity entity, string propertyToIgnore)
        {
            return context.Entry(entity).GenerateEntityEntryHash(propertyToIgnore);
        }
    }
}
- در اینجا توسط متد JsonConvert.SerializeObject کتابخانه‌ی Newtonsoft.Json، شیء موجودیت را تبدیل به یک رشته‌ی JSON کرده و توسط الگوریتم SHA256 هش می‌کنیم. در آخر هم این مقدار را به صورت Base64 ارائه می‌دهیم.
- نکته‌ی مهم: ما نمی‌خواهیم تمام خواص یک موجودیت را هش کنیم. برای مثال اگر موجودیتی دارای چندین رابطه با جداول دیگری بود، ما مقادیر این‌ها را هش نمی‌کنیم (چون رکوردهای متناظر با آن‌ها در جداول خودشان می‌توانند دارای فیلد هش مخصوصی باشند). بنابراین یک Dictionary را از خواص و مقادیر متناظر با آن‌ها تشکیل داده و این Dictionary را تبدیل به JSON می‌کنیم.
- همچنین در این بین، مقدار خود فیلد Hash یک شیء نیز نباید در هش محاسبه شده، حضور داشته باشد. به همین جهت پارامتر propertyToIgnore را مشاهده می‌کنید.


معرفی Context برنامه که کار هش کردن خودکار موجودیت‌ها را انجام می‌دهد

اکنون نوبت استفاده از تنظیمات انجام شده‌ی تا این مرحله‌است:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IO;
using System.Linq;
using Microsoft.EntityFrameworkCore;
using Microsoft.EntityFrameworkCore.ChangeTracking;
using Microsoft.Extensions.Logging;

namespace EFCoreRowIntegrity
{
    public class BloggingContext : DbContext
    {
        public BloggingContext()
        { }

        public BloggingContext(DbContextOptions options)
            : base(options)
        { }

        public DbSet<Blog> Blogs { get; set; }
        public DbSet<Post> Posts { get; set; }

        protected override void OnConfiguring(DbContextOptionsBuilder optionsBuilder)
        {
            if (!optionsBuilder.IsConfigured)
            {
                optionsBuilder.EnableSensitiveDataLogging();
                var path = Path.Combine(Directory.GetCurrentDirectory(), "app_data", "EFCore.RowIntegrity.mdf");
                optionsBuilder.UseSqlServer($"Server=(localdb)\\mssqllocaldb;Database=EFCore.RowIntegrity;AttachDbFilename={path};Trusted_Connection=True;");
                optionsBuilder.UseLoggerFactory(new LoggerFactory().AddConsole((message, logLevel) =>
                logLevel == LogLevel.Debug &&
                           message.StartsWith("Microsoft.EntityFrameworkCore.Database.Command")));
            }
        }

        protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
        {
            base.OnModelCreating(modelBuilder);

            foreach (var entityType in modelBuilder.Model
                                                   .GetEntityTypes()
                                                   .Where(e => typeof(IAuditableEntity)
                                                   .IsAssignableFrom(e.ClrType)))
            {
                modelBuilder.Entity(entityType.ClrType)
                            .Property<DateTimeOffset?>(AuditableShadowProperties.CreatedDateTime);
                modelBuilder.Entity(entityType.ClrType)
                            .Property<DateTimeOffset?>(AuditableShadowProperties.ModifiedDateTime);
            }
        }

        public override int SaveChanges()
        {
            var auditEntries = OnBeforeSaveChanges();
            var result = base.SaveChanges();
            OnAfterSaveChanges(auditEntries);
            return result;
        }

        private IList<AuditEntry> OnBeforeSaveChanges()
        {
            var auditEntries = new List<AuditEntry>();

            foreach (var entry in ChangeTracker.Entries<IAuditableEntity>())
            {
                if (entry.State == EntityState.Detached || entry.State == EntityState.Unchanged)
                {
                    continue;
                }

                var auditEntry = new AuditEntry(entry);
                auditEntries.Add(auditEntry);

                var now = DateTimeOffset.UtcNow;

                foreach (var property in entry.Properties)
                {
                    var propertyName = property.Metadata.Name;
                    if (propertyName == nameof(IAuditableEntity.Hash))
                    {
                        continue;
                    }

                    if (property.IsTemporary)
                    {
                        // It's an auto-generated value and should be retrieved from the DB after calling the base.SaveChanges().
                        auditEntry.AuditProperties.Add(new AuditProperty(propertyName, null, true, property));
                        continue;
                    }

                    switch (entry.State)
                    {
                        case EntityState.Added:
                            entry.Property(AuditableShadowProperties.CreatedDateTime).CurrentValue = now;
                            auditEntry.AuditProperties.Add(new AuditProperty(propertyName, property.CurrentValue, false, property));
                            break;
                        case EntityState.Modified:
                            auditEntry.AuditProperties.Add(new AuditProperty(propertyName, property.CurrentValue, false, property));
                            entry.Property(AuditableShadowProperties.ModifiedDateTime).CurrentValue = now;
                            break;
                    }
                }
            }

            return auditEntries;
        }

        private void OnAfterSaveChanges(IList<AuditEntry> auditEntries)
        {
            foreach (var auditEntry in auditEntries)
            {
                foreach (var auditProperty in auditEntry.AuditProperties.Where(x => x.IsTemporary))
                {
                    // Now we have the auto-generated value from the DB.
                    auditProperty.Value = auditProperty.PropertyEntry.CurrentValue;
                    auditProperty.IsTemporary = false;
                }
                auditEntry.EntityEntry.Property(nameof(IAuditableEntity.Hash)).CurrentValue =
                    auditEntry.AuditProperties.ToDictionary(x => x.Name, x => x.Value).GenerateObjectHash();
            }
            base.SaveChanges();
        }
    }
}
در اینجا اصل کار، در متد بازنویسی شده‌ی SaveChanges انجام می‌شود:
public override int SaveChanges()
{
    var auditEntries = OnBeforeSaveChanges();
    var result = base.SaveChanges();
    OnAfterSaveChanges(auditEntries);
    return result;
}
در متد OnBeforeSaveChanges، تمام موجودیت‌های تغییر کرده‌ی از نوع IAuditableEntity را که دارای فیلد هش هستند، یافته و نام خاصیت و مقدار متناظر با آن‌ها را در ظرف‌های AuditEntry که پیشتر معرفی شدند، ذخیره می‌کنیم. هنوز در این مرحله کار هش کردن را انجام نخواهیم داد. علت را می‌توانید در بررسی خواص موقتی مشاهده کنید:
if (property.IsTemporary)
{
   // It's an auto-generated value and should be retrieved from the DB after calling the base.SaveChanges().
   auditEntry.AuditProperties.Add(new AuditProperty(propertyName, null, true, property));
   continue;
}
خواص موقتی، عموما تولید شده‌ی توسط دیتابیس هستند. برای مثال زمانیکه یک Id عددی خود افزاینده را به عنوان کلید اصلی جدول معرفی می‌کنید، مقدار آن پس از فراخوانی متد base.SaveChanges، از بانک اطلاعاتی دریافت شده و در اختیار برنامه قرار می‌گیرد. به همین جهت است که نیاز داریم لیست این خواص و مقادیر را یکبار پیش از base.SaveChanges ذخیره کنیم و پس از آن، خواص موقتی را که اکنون دارای مقدار هستند، مقدار دهی کرده و سپس هش نهایی شیء را محاسبه کنیم. اگر پیش از base.SaveChanges این هش را محاسبه کنیم، برای مثال حاوی مقدار Id شیء، نخواهد بود.

همین مقدار تنظیم، برای محاسبه و به روز رسانی خودکار فیلد هش، کفایت می‌کند.


روش بررسی اصالت یک موجودیت

در متد زیر، روش محاسبه‌ی هش واقعی یک موجودیت دریافت شده‌ی از بانک اطلاعاتی را توسط متد الحاقی GenerateEntityHash مشاهده می‌کنید. اگر این هش واقعی (بر اساس مقادیر فعلی این ردیف که حتی ممکن است به صورت دستی و خارج از برنامه تغییر کرده باشد)، با مقدار Hash ثبت شده‌ی پیشین در آن ردیف یکی بود، اصالت این ردیف تائید خواهد شد:
private static void CheckRow1IsAuthentic()
{
    using (var context = new BloggingContext())
    {
        var blog1 = context.Blogs.Single(x => x.BlogId == 1);
        var entityHash = context.GenerateEntityHash(blog1, propertyToIgnore: nameof(IAuditableEntity.Hash));
        var dbRowHash = blog1.Hash;
        Console.WriteLine($"entityHash: {entityHash}\ndbRowHash:  {dbRowHash}");
        if (entityHash == dbRowHash)
        {
            Console.WriteLine("This row is authentic!");
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("This row is tampered outside of the application!");
        }
    }
}
یک نمونه خروجی آن به صورت زیر است:
entityHash: P110cYquWpoaZuTpCWaqBn6HPSGdoQdmaAN05s1zYqo=
dbRowHash: P110cYquWpoaZuTpCWaqBn6HPSGdoQdmaAN05s1zYqo=
This row is authentic!

اکنون بانک اطلاعاتی را خارج از برنامه، مستقیما دستکاری می‌کنیم و برای مثال Url اولین ردیف را تغییر می‌دهیم:


در ادامه یکبار دیگر برنامه را اجرا خواهیم کرد:
entityHash: tdiZhKMJRnROGLLam1WpldA0fy/CbjJaR2Y2jNU9izk=
dbRowHash: P110cYquWpoaZuTpCWaqBn6HPSGdoQdmaAN05s1zYqo=
This row is tampered outside of the application!
همانطور که مشاهده می‌کنید، هش واقعی جدید، با هش ثبت شده‌ی در ردیف، یکی نیست؛ که بیانگر ویرایش مستقیم این ردیف می‌باشد.
به علاوه باید درنظر داشت، محاسبه‌ی این هش بدون خود برنامه، کار ساده‌ای نیست. به همین جهت به روز رسانی دستی آن تقریبا غیرممکن است؛ خصوصا اگر متد GenerateObjectHash، کمی با پیچ و تاب بیشتری نیز تهیه شود.


چگونه وضعیت اصالت تعدادی ردیف را بررسی کنیم؟

مثال قبل، در مورد روش بررسی اصالت یک تک ردیف بود. کوئری زیر روش محاسبه‌ی فیلد جدید IsAuthentic را در بین لیستی از ردیف‌ها نمایش می‌دهد:
var blogs = (from blog in context.Blogs.ToList() // Note: this `ToList()` is necessary here for having Shadow properties values, otherwise they will considered `null`.
             let computedHash = context.GenerateEntityHash(blog, nameof(IAuditableEntity.Hash))
             select new
             {
               blog.BlogId,
               blog.Url,
               RowHash = blog.Hash,
               ComputedHash = computedHash,
               IsAuthentic = blog.Hash == computedHash
             }).ToList();


کدهای کامل این مثال را از اینجا می‌توانید دریافت کنید: EFCoreRowIntegrity.zip
مطالب
الگوی نماینده (پروکسی) Proxy Pattern
همه کاربران کامپیوتر در ایران به خوبی با کلمه پروکسی آشنا هستند. پروکسی به معنی نماینده یا واسط است و پروکسی واسطی است بین ما و شیء اصلی. پروکسی در شبکه به این معنی است که سیستم شما به یک سیستم واسط متصل شده است که از طریق پروکسی محدودیت‌های دسترسی برای آن تعریف شود. در اینجا هم پروکسی در واقع به همین منظور استفاده می‌شود. در تعدادی از کامنت‌های سایت خوانده بودم دوستان در مورد اصول SOLID  و Refactoring بحث می‌کردند که آیا انجام عمل اعتبارسنجی در خود اصل متد کار درستی است یا خیر. در واقع خودم هم نمی‌دانم که این حرکت چقدر به این اصول پایبند است یا خیر، ولی می‌دانم که الگوی پروکسی کل سؤالات بالا را حذف می‌کند و با این الگو دیگر این سؤال اهمیتی ندارد. به عنوان مثال فرض کنید که شما یک برنامه ساده کار با فایل را دارید. ولی اگر بخواهید اعتبارسنجی‌هایی را برای آن تعریف کنید، بهتر است اینکار را به یک پروکسی بسپارید تا شیء گرایی بهتری را داشته باشید.

برای شروع ابتدا یک اینترفیس تعریف می‌کنیم:
   public interface IFilesService
    {
        DirectoryInfo GetDirectoryInfo(string directoryPath);
        void DeleteFile(string fileName);
        void WritePersonInFile(string fileName,string name, string lastName, byte age);
    }
این اینترفیس شامل سه متد نام نویسی، حذف فایل و دریافت اطلاعات یک دایرکتوری است. بعد از آن دو عدد کلاس را از آن مشتق می‌کنیم:
کلاس اصلی:
    class FilesServices:IFilesService
    {
        public DirectoryInfo GetDirectoryInfo(string directoryPath)
        {
            return new DirectoryInfo(directoryPath);
        }

        public void DeleteFile(string fileName)
        {
            File.Delete(fileName);
            Console.WriteLine("the file has been deleted");
        }

        public void WritePersonInFile(string fileName, string name, string lastName, byte age)
        {
            var text = $"my name is {name} {lastName} with {age} years old from dotnettips.info";
            File.WriteAllText(fileName,text);
        }    
    }
که تنها وظیفه اجرای فرامین را دارد و دیگری کلاس پروکسی است که وظیف تامین اعتبارسنجی و آماده سازی پیش شرط‌ها را دارد:
    class FilesServicesProxy:IFilesService
    {
        private readonly IFilesService _filesService;

        public FilesServicesProxy()
        {
            _filesService=new FilesServices();
        }

        public DirectoryInfo GetDirectoryInfo(string directoryPath)
        {
            var existing = Directory.Exists(directoryPath);
            if (!existing)
                Directory.CreateDirectory(directoryPath);
            return _filesService.GetDirectoryInfo(directoryPath);
        }

        public void DeleteFile(string fileName)
        {
            if(!File.Exists(fileName))
                Console.WriteLine("Please enter a valid path");
            else
                _filesService.DeleteFile(fileName);
        }

        public void WritePersonInFile(string fileName, string name, string lastName, byte age)
        {
            if (!Directory.Exists(fileName.Remove(fileName.LastIndexOf("\\"))))
            {
                Console.WriteLine("File Path is not valid");
                return;
            }
            if (name.Trim().Length == 0)
            {
                Console.WriteLine("first name must enter");
                return;
            }

            if (lastName.Trim().Length == 0)
            {
                Console.WriteLine("last name must enter");
                return;
            }

            if (age<18)
            {
                Console.WriteLine("your age is illegal");
                return;
            }


            if (name.Trim().Length < 3)
            {
                Console.WriteLine("first name must be more than 2 letters");
                return;
            }

            if (lastName.Trim().Length <5)
            {
                Console.WriteLine("last name must be more than 4 letters");
                return;
            }

            _filesService.WritePersonInFile(fileName,name,lastName,age);
            Console.WriteLine("the file has been written");
        }
    }
کلاس پروکسی، همان کلاسی است که شما باید صدا بزنید. وظیفه کلاس پروکسی هم این است که در زمان معین و صحیح، کلاس اصلی شما را بعد از اعتبارسنجی‌ها و انجام پیش شرط‌ها صدا بزند. همانطور که می‌بیند، ما در سازنده کلاس اصلی را در حافظه قرار می‌دهیم. سپس در هر متد، اعتبارسنجی‌های لازم را انجام می‌دهیم. مثلا در متد GetDirectoryInfo باید اطلاعات دایرکتوری بازگشت داده شود؛ ولی اصل عمل در واقع در کلاس اصلی است و اینجا فقط شرط گذاشته‌ایم اگر مسیر داده شده معتبر نبود، همان مسیر را ایجاد کن و سپس متد اصلی را صدا بزن. یا اگر فایل موجود است جهت حذف آن اقدام کن و ...
در نهایت در بدنه اصلی با تست چندین حالت مختلف، همه متد‌ها را داریم:
static void Main(string[] args)
        {
            IFilesService filesService=new FilesServicesProxy();
            filesService.WritePersonInFile("c:\\myfakepath\\a.txt","ali","yeganeh",26);

            var directory = filesService.GetDirectoryInfo("d:\\myrightpath\\");
            var fileName = Path.Combine(directory.FullName, "dotnettips.txt");

            filesService.WritePersonInFile(fileName, "al", "yeganeh", 26);
            filesService.WritePersonInFile(fileName, "ali", "yeganeh", 12);
            filesService.WritePersonInFile(fileName, "ali", "yeganeh", 26);

            filesService.DeleteFile("c:\\myfakefile.txt");
            filesService.DeleteFile(fileName);
        }
و نتیجه خروجی:
File Path is not valid
first name must be more than 2 letters
your age is illegal
the file has been written
Please enter a valid path
the file has been deleted
مطالب
Design Pattern: Factory

الگوهای طراحی، سندها و راه حلهای از پیش تعریف شده و تست شده‌ای برای مسائل و مشکلات روزمره‌ی برنامه نویسی می‌باشند که هر روزه ما را درگیر خودشان می‌کنند. هر چقدر مقیاس پروژه وسیعتر و تعداد کلاسها و اشیاء بزرگتر باشند، درگیری برنامه نویس و چالش برای مرتب سازی و خوانایی برنامه و همچنین بالا بردن کارآیی و امنیت افزون‌تر می‌شود. از همین رو استفاده از ساختارهایی تست شده برای سناریوهای یکسان، امری واجب تلقی می‌شود.

الگوهای طراحی از لحاظ سناریو، به سه گروه عمده تقسیم می‌شوند:

1- تکوینی: هر چقدر تعداد کلاسها در یک پروژه زیاد شود، به مراتب تعداد اشیاء ساخته شده از آن نیز افزوده شده و پیچیدگی و درگیری نیز افزایش می‌یابد. راه حل‌هایی از این دست، تمرکز بر روی مرکزیت دادن به کلاسها با استفاده از رابط‌ها و کپسوله نمودن (پنهان سازی) اشیاء دارد. 

2- ساختاری: گاهی در پروژه‌ها پیش می‌آید که می‌خواهیم ارتباط بین دو کلاس را تغییر دهیم. از این رو امکان از هم پاشی اجزایِ دیگر پروژه پیش می‌آید. راه حلهای ساختاری، سعی در حفظ انسجام پروژه در برابر این دست از تغییرات را دارند.

3- رفتاری: گاهی بنا به مصلحت و نیاز مشتری، رفتار یک کلاس می‌بایستی تغییر نماید. مثلا چنانچه کلاسی برای ارائه صورتحساب داریم و در آن میزان مالیات 30% لحاظ شده است، حال این درصد باید به عددی دیگر تغییر کند و یا پایگاه داده به جای مشاهده‌ی تعدادِ معدودی گره از درخت، حال می‌بایست تمام گره‌ها را ارائه نماید.


الگوی فکتوری:

الگوی فکتوری در دستهء اول قرار می‌گیرد. من در اینجا به نمونه‌ای از مشکلاتی که این الگو حل می‌نماید، اشاره می‌کنم:

فرض کنید یک شرکت بزرگ قصد دارد تا جزییات کامل خرید هر مشتری را با زدن دکمه چاپ ارسال نماید. چنین شرکت بزرگی بر اساس سیاستهای داخلی، بر حسب میزان خرید، مشتریان را به چند گروه مشتری معمولی و مشتری ممتاز تقسیم می‌نماید. در نتیجه نمایش جزییات برای آنها با احتساب میزان تخفیف و به عنوان مثال تعداد فیلدهایی که برای آنها در نظر گرفته شده است، تفاوت دارد. بنابراین برای هر نوع مشتری یک کلاس وجود دارد.


یک راه این است که با کلیک روی دکمه‌ی چاپ، نوع مشتری تشخیص داده شود و به ازای نوع مشتری، یک شیء از کلاس مشخص شده برای همان نوع ساخته شود.

 

 

            // Get Customer Type from Customer click on Print Button
            int customerType = 0;

            // Create Object without instantiation
            object obj;


            //Instantiate obj according to customer Type
            if (customerType == 1)
            {
                obj = new Customer1();
            }
            else if (customerType == 2)
            {
                obj = new Customer2();
            }
            // Problem:
            //          1: Scattered New Keywords
            //          2: Client side is aware of Customer Type

 همانگونه که مشاهده می‌نمایید در این سبک کدنویسی غیرحرفه‌ای، مشکلاتی مشهود است که قابل اغماض نیستند. در ابتدا سمت کلاینت دسترسی مستقیم به کلاسها دارد و همانگونه که در شکل بالا قابل مشاهده است کلاینت مستقیما به کلاس وصل است. مشکل دوم عدم پنهان سازی کلاس از دید مشتری است.

راه حل: این مشکل با استفاده از الگوی فکتوری قابل حل است. با استناد به الگوی فکتوری، کلاینت تنها به کلاس فکتوری و یک اینترفیس دسترسی دارد و کلاسهای فکتوری و اینترفیس، حق دسترسی به کلاسهای اصلی برنامه را دارند.

گام نخست: در ابتدا یک class library  به نام Interface ساخته و در آن یک کلاس با نام ICustomer  می سازیم   که متد Report() را معرفی می‌نماید.

  //Interface

namespace Interface
{
    public interface ICustomer
    {
        void Report();
    }
}

گام دوم: یک class library  به نام MainClass  ساخته و با Add Reference کلاس Interface را اضافه نموده، در آن دو کلاس با نام Customer1, Customer2 می‌سازیم و using Interface را Import می‌نماییم. هر دو کلاس از ICustomer  ارث می‌برند و  سپس متد Report() را در هر دو کلاس Implement می‌نماییم.

// Customer1
using System;
using Interface;

namespace MainClass
{
    public class Customer1 : ICustomer
    {
        public void Report()
        {           
            Console.WriteLine("این گزارش مخصوص مشتری نوع اول است");           
        }
    }
}

//Customer2
using System;
using Interface;

namespace MainClass
{
   public class Customer2 : ICustomer
    {
        public void Report()
        {           
            Console.WriteLine("این گزارش مخصوص مشتری نوع دوم است");           
        }
    }
}

گام سوم: یک class library  به نام FactoryClass  ساخته و با Add Reference کلاس Interface, MainClass را اضافه نموده، در آن یک کلاس با نام clsFactory  می سازیم و using Interface, using MainClass را Import می‌نماییم. پس از آن یک متد با نام getCustomerType ساخته که ورودی آن نوع مشتری از نوع int است و خروجی آن از نوع Interface-ICustomer و بر اساس کد نوع مشتری object را از کلاس Customer1 و یا Customer2 می‌سازیم و آن را return می نماییم.

//Factory
using System;
using Interface;
using MainClass;

namespace FactoryClass
{
    public class clsFactory
    {
        static public ICustomer getCustomerType(int intCustomerType)
        {
            ICustomer objCust;
            if (intCustomerType == 1)
            {
                objCust = new Customer1();
            }
            else if (intCustomerType == 2)
            {
                objCust = new Customer2();
            }
            else
            {
                return null;
            }
            return objCust;
        }
    }
}

گام چهارم (آخر): در قسمت UI   Client، کد نوع مشتری را از کاربر دریافت کرده و با Add Reference کلاس Interface, FactoryClass را اضافه نموده (دقت نمایید هیچ دسترسی به کلاس‌های اصلی وجود ندارد)، و using Interface,  using FactoryClass را Import می‌نماییم. از clsFactory تابع  getCustomerType را فراخوانی نموده (به آن کد نوع مشتری را پاس می‌دهیم) و خروجی آن را که از نوع اینترفیس است به یک object از نوع ICustomer  نسبت می‌دهیم. سپس از این object  متد Report را فراخوانی می‌نماییم. همانطور که از شکل و کدها مشخص است، هیچ رابطه ای بین UI(Client) و کلاسهای اصلی برقرار نیست.

//UI (Client)
using System;
using FactoryClass;
using Interface;

namespace DesignPattern
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int intCustomerType = 0;
            ICustomer objCust;
            Console.WriteLine("نوع مشتری را وارد نمایید");           
            intCustomerType = Convert.ToInt16(Console.ReadLine());
            objCust = clsFactory.getCustomerType(intCustomerType);
            objCust.Report();
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

مطالب
ارسال مستقیم یک فایل PDF به چاپگر
برنامه رایگان Adobe reader یک سری خط فرمان دارد که توسط آن‌ها می‌توان فایل‌های PDF را مستقیما به چاپگر ارسال کرد. در ادامه قطعه کدی را ملاحظه خواهید کرد که انجام اینکار را کپسوله می‌کند:
using System;
using System.Diagnostics;
using System.IO;
using System.Management;
using Microsoft.Win32;

namespace PdfFilePrinter
{
    /// <summary>
    /// Executes the Adobe Reader and prints a file while suppressing the Acrobat print
    /// dialog box, then terminating the Reader.
    /// </summary>
    public class AcroPrint
    {
        /// <summary>
        /// The Adobe Reader or Adobe Acrobat path such as 'C:\Program Files\Adobe\Adobe Reader X\AcroRd32.exe'.
        /// If it's not specified, the InstalledAdobeReaderPath property value will be used.
        /// </summary>
        public string AdobeReaderPath { set; get; }

        /// <summary>
        /// Returns the default printer name.
        /// </summary>
        public string DefaultPrinterName
        {
            get
            {
                var query = new ObjectQuery("SELECT * FROM Win32_Printer");
                using (var searcher = new ManagementObjectSearcher(query))
                {
                    foreach (var mo in searcher.Get())
                    {
                        if (((bool?)mo["Default"]) ?? false)
                            return mo["Name"] as string;
                    }
                }
                return string.Empty;
            }
        }

        /// <summary>
        /// The name and path of the PDF file to print.
        /// </summary>
        public string PdfFilePath { set; get; }

        /// <summary>
        /// Name of the printer such as '\\PrintServer\HP LaserJet'.
        /// If it's not specified, the DefaultPrinterName property value will be used.
        /// </summary>
        public string PrinterName { set; get; }

        /// <summary>
        /// Returns the HKEY_CLASSES_ROOT\Software\Adobe\Acrobat\Exe value.
        /// If AcroRd32.exe does not exist, returns string.Empty
        /// </summary>
        public string InstalledAdobeReaderPath
        {
            get
            {
                var acroRd32Exe = Registry.ClassesRoot.OpenSubKey(@"Software\Adobe\Acrobat\Exe", writable: false);
                if (acroRd32Exe == null)
                    return string.Empty;

                var exePath = acroRd32Exe.GetValue(string.Empty) as string;
                if (string.IsNullOrEmpty(exePath))
                    return string.Empty;

                exePath = exePath.Trim(new[] { '"' });
                return File.Exists(exePath) ? exePath : string.Empty;
            }
        }

        /// <summary>
        /// Executes the Adobe Reader and prints a file while suppressing the Acrobat print
        /// dialog box, then terminating the Reader.
        /// </summary>
        /// <param name="timeout">The amount of time, in milliseconds, to wait for the associated process to exit. The maximum is the largest possible value of a 32-bit integer, which represents infinity to the operating system.</param>
        public void PrintPdfFile(int timeout = Int32.MaxValue)
        {
            if (!File.Exists(PdfFilePath))
                throw new ArgumentException(PdfFilePath + " does not exist.");

            var args = string.Format("/N /T \"{0}\" \"{1}\"", PdfFilePath, getPrinterName());
            var process = startAdobeProcess(args);
            if (!process.WaitForExit(timeout))
                process.Kill();
        }

        private Process startAdobeProcess(string arguments = "")
        {
            var startInfo = new ProcessStartInfo
                {
                    FileName = this.getExePath(),
                    Arguments = arguments,
                    CreateNoWindow = true,
                    ErrorDialog = false,
                    UseShellExecute = false,
                    Verb = "print"
                };

            return Process.Start(startInfo);
        }

        private string getPrinterName()
        {
            var printer = PrinterName;
            if (string.IsNullOrEmpty(printer))
                printer = DefaultPrinterName;

            if (string.IsNullOrEmpty(printer))
                throw new ArgumentException("Please set the PrinterName.");

            return printer;
        }

        private string getExePath()
        {
            var exePath = AdobeReaderPath;
            if (string.IsNullOrEmpty(exePath) || !File.Exists(exePath))
                exePath = InstalledAdobeReaderPath;

            if (string.IsNullOrEmpty(exePath))
                throw new ArgumentException("Please set the full path of the AcroRd32.exe or Acrobat.exe.");

            return exePath;
        }
    }
}

توضیحات:
استفاده ابتدایی از کلاس فوق به نحو زیر است:
            new AcroPrint 
            {
                PdfFilePath = @"D:\path\test.pdf"
            }.PrintPdfFile();
به این ترتیب فایل PDF ذکر شده به چاپگر پیش فرض سیستم ارسال می‌شود.

ملاحظات:
- کدهای فوق نیاز به ارجاعی به اسمبلی استاندارد System.Management.dll نیز دارند.
- اگر علاقمند بودید که چاپگر خاصی را معرفی کنید (برای مثال یک چاپگر تعریف شده در شبکه)، می‌توانید خاصیت PrinterName را مقدار دهی نمائید.
- محل نصب Adobe reader از رجیستری ویندوز استخراج می‌شود. اما اگر محل نصب برنامه استاندارد نبود، نیاز است خاصیت AdobeReaderPath مقدار دهی گردد.
- تحت هر شرایطی برنامه Adobe reader ظاهر خواهد شد؛ حتی اگر در حین آغاز پروسه سعی در مخفی کردن پنجره آن نمائید. اینکار به عمد جهت مسایل امنیتی در این برنامه درنظر گرفته شده است تا کاربر بداند که پروسه چاپ آغاز شده است.
مطالب
فعال سازی Multicore JIT
Multicore JIT یکی از قابلیت‌های کلیدی در دات نت 4.5 می‌باشد که در واقع راه حلی برای بهبود سرعت اجرای برنامه‌های دات نتی است. قبل از معرفی این قابلیت ابتدا اجازه دهید نحوه کامپایل یک برنامه دات نتی را بررسی کنیم.
انواع compilation
در حالت کلی دو نوع فرآیند کامپایل داریم:
  • Explicit
در این حالت دستورات قبل از اجرای برنامه به زبان ماشین تبدیل می‌شوند. به این نوع کامپایلرها AOT یا Ahead Of Time گفته می‌شود. این نوع از کامپایلرها برای اطمینان از اینکه CPU بتواند قبل از انجام تعاملی تمام خطوط کد را تشخیص دهد، طراحی شده اند.
  • Implicit
این نوع compilation به صورت دو مرحله ایی صورت می‌گیرد. در اولین قدم سورس کد توسط یک کامپایلر به یک زبان سطح میانی(IL) تبدیل می‌شود. در مرحله بعدی کد IL به دستورات زبان ماشین تبدیل می‌شوند. در دات نت فریم ورک به این کامپایلر JIT یا Just-In-Time گفته می‌شود.
در حالت دوم قابلیت جابجایی برنامه به آسانی امکان پذیر است، زیرا اولین قدم از فرآیند به اصطلاح platform agnostic می‌باشد، یعنی قابلیت اجرا بر روی گستره وسیعی از پلت فرم‌ها را دارد.

کامپایلر JIT
JIT بخشی از Common Language Runtime یا CLR می‌باشد. CLR در واقع وظیفه مدیریت اجرای تمام برنامه‌های دات نتی را برعهده دارد.

همانطور که در تصویر فوق مشاهده می‌کنید، سورس کد توسط کامپایلر دات نت به exe و یا dll کامپایل می‌شود. کامپایلر JIT تنها متدهایی را که در زمان اجرا(runtime) فراخوانی می‌شوند را کامپایل می‌کند. در دات نت فریم ورک سه نوع JIT Compilation داریم:

Normal JIT Compilation   

در این نوع کامپایل، متدها در زمان فراخوانی در زمان اجرا کامپایل می‌شوند. بعد از اجرا، متد داخل حافظه ذخیره می‌شود. به متدهای ذخیره شده در حافظه jitted گفته می‌شود. دیگر نیازی به کامپایل متد jit شده نیست. در فراخوانی بعدی، متد مستقیماً از حافظه کش در دسترس خواهد بود.

Econo JIT Compilation 

این نوع کامپایل شبیه به حالت Normal JIT است با این تفاوت که متدها بلافاصله بعد از اجرا از حافظه حذف می‌شوند.

Pre-JIT Compilation 

یکی دیگر از حالت‌های کامپایل برنامه‌های دات نتی Pre-JIT Compilation می باشد. در این حالت به جای متدهای مورد استفاده، کل اسمبلی کامپایل می‌شود. در دات نت می‌توان اینکار را توسط Ngen.exe یا (Native Image Generator) انجام داد. تمام دستورالعمل‌های CIL قبل از اجرا به کد محلی(Native Code) کامپایل می‌شوند. در این حالت runtime می‌تواند از native images به جای کامپایلر JIT استفاده کند. این نوع کامپایل عملیات تولید کد را در زمان اجرای برنامه به زمان Installation منتقل می‌کند، در اینصورت برنامه نیاز به یک Installer برای اینکار دارد.

Multicore JIT

در دات نت فریم ورک 4.5 یک راه حل جایگزین دیگر برای بهینه سازی و بهبود سرعت اجرای برنامه‌های دات نت وجود دارد. همانطور که عنوان شد Ngen.exe برای در دسترس بودن نیاز به Installer برای برنامه دارد. توسط Multicore JIT متدها بر روی دو هسته به صورت موازی کامپایل می‌شوند، در اینصورت می‌توانید تا 50 درصد از JIT Time صرفه جویی کنید.

Multicore JIT همچنین می‌تواند باعث بهبود سرعت در برنامه‌های WPF شود. در نمودار زیر می‌توانید حالت‌های استفاده و عدم استفاده از Multicore JIT را در سه برنامه WPF نوشته شده مشاهده کنید.

Multicore JIT در عمل

Multicore JIT از دو مد عملیاتی استفاده می‌کند: مد ثبت(Recording mode)، مد بازپخش(Playback mode)

در حالت ثبت کامپایلر JIT هر متدی که نیاز به کامپایل داشته باشد را رکورد می‌کند. بعد از اینکه CLR تعیین کند که اجرای برنامه به اتمام رسیده است، تمام متدهایی که اجرا شده اند را به صورت یک پروفایل بر روی دیسک ذخیره می‌کند.

هنگامیکه Multicore JIT فعال می‌شود، با اولین اجرای برنامه، حالت ثبت مورد استفاده قرار می‌گیرد. در اجراهای بعدی، از حالت بازپخش استفاده می‌شود. حالت بازپخش پروفایل را از طریق دیسک بارگیری کرده، و قبل از اینکه این اطلاعات توسط ترد اصلی مورد استفاده قرار گیرد، از آنها برای تفسیر (کامپایل) متدها در پیش‌زمینه استفاده می‌کند. 

در نتیجه، ترد اصلی به کامپایل دیگری نیاز ندارد، در این حالت سرعت اجرای برنامه بیشتر می‌شود. حالت‌های ثبت و بازپخش تنها برای کامپیوترهایی با چندین هسته فعال می‌باشند.

استفاده از Multicore JIT

در برنامه‌های 4.5 ASP.NET و 5 Silverlight به صورت پیش فرض این ویژگی فعال می‌باشد. ازآنجائیکه این برنامه‌ها hosted application هستند؛ در نتیجه فضای مناسبی برای ذخیره سازی پروفایل در این نوع برنامه‌ها موجود می‌باشد. اما برای برنامه‌های Desktop این ویژگی باید فعال شود. برای اینکار کافی است دو خط زیر را به نقطه شروع برنامه تان اضافه کنید:

public App() 
{
    ProfileOptimization.SetProfileRoot(@"C:\MyAppFolder");
    ProfileOptimization.StartProfile("Startup.Profile");
}

توسط متد SetProfileRoot می‌توانیم مسیر ذخیره سازی پروفایل JIT را مشخص کنیم. در خط بعدی نیز توسط متد StartProfile نام پروفایل را برای فعال سازی Multicore JIT تعیین می‌کنیم. در این حالت در اولین اجرای برنامه پروفایلی وجود ندارد، Multicore JIT در حالت ثبت عمل می‌کند و پروفایل را در مسیر تعیین شده ایجاد می‌کند. در دومین بار اجرای برنامه CRL پروفایل را از اجرای قبلی برنامه بارگذاری می‌کند؛ در این حالت Multicore JIT به صورت بازپخش عمل می‌کند.

همانطور که عنوان شد در برنامه‌های ASP.NET 4.5 و Silverlight 5 قابلیت Multicore JIT به صورت پیش فرض فعال می‌باشد. برای غیر فعال سازی آن می‌توانید با تغییر فلگ profileGuidedOptimizations به None اینکار را انجام دهید:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?> 
<configuration>
 <!-- ... -->
 <system.web> 
 <compilation profileGuidedOptimizations="None" /> 
 <!-- ... --> 
 </system.web> 
</configuration>
نظرات مطالب
استفاده از MVVM زمانیکه امکان Binding وجود ندارد
یک نکته‌ی تکمیلی: Binding موارد پیش بینی نشده در الگوی MVVM

 اگر در پروژه‌ی  xamarin forms، با استفاده از الگوی mvvm خواستید پارامتری را به المانهای کنترلی در صفحه مقید کنید که امکان آن از قبل  فراهم نشده است، می‌توان با استفاده از سفارشی سازی کلاس کنترل، این مشکل را مرتفع کرد. در مثال زیر سعی شده پارامتر Link را در ViewModel که بصورت رشته است، به کنترل WebView  مقید کرد. البته باید در نظر داشت که کنترلر از BindableObject ارث بری کرده باشد تا بتوان از متدهای مرتبط با BindableProperty در کلاس جدید استفاده کرد. نام متغیر ساخته شده از کلاس BindableProperty، دقیقا باید ترکیبی از نام شیء به اضافه Property در آخر باشد که به آن مقید شده است. مثلا برای Uri باید از نام UriProperty استفاده کرد. چون در زمان مقید کردن Uri={Binding Link}  کامپایلر به متغیر UriProperty  نگاشت می‌کند و در زمان تخصیص مستقیم تنها شیء Uri در کلاس MyWebView مقدار دهی می‌شود.
public class MyWebView : WebView
    {
        public static readonly BindableProperty UriProperty =
       BindableProperty.Create(nameof(Uri), typeof(string), typeof(MyWebView), null, propertyChanged: OnItemSourceChanged);

        public string Uri
        {
            get { return (string)GetValue(UriProperty); }
            set { SetValue(UriProperty, value); }
        }

        public static void OnItemSourceChanged(BindableObject bindable, object oldValue, object newValue)
        {
            ((MyWebView)bindable).OnItemSourceChanged((string)oldValue, (string)newValue);
        }
        public void OnItemSourceChanged(string oldValue, string newValue)
        {
           Source = newValue; 
        }     
    }

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<ContentPage 
...
xmlns:tools="clr-namespace:..."
> <ContentPage.Content> .... <tools:MyWebView Uri="{Binding Link}" /> .... </ContentPage.Content> </ContentPage>