مطالب
انجام پی در پی اعمال Async به کمک Iterators - قسمت اول

تقریبا تمام اعمال کار با شبکه در Silverlight از مدل asynchronous programming پیروی می‌کنند؛ از فراخوانی یک متد وب سرویس تا دریافت اطلاعات از وب و غیره. اگر در سایر فناوری‌های موجود در دات نت فریم ورک برای مثال جهت کار با یک وب سرویس هر دو متد همزمان و غیرهمزمان در اختیار برنامه نویس هستند اما اینجا خیر. اینجا فقط روش‌های غیرهمزمان مرسوم هستند و بس. خیلی هم خوب. یک چارچوب کاری خوب باید روش استفاده‌ی صحیح از کتابخانه‌های موجود را نیز ترویج کند و این مورد حداقل در Silverlight اتفاق افتاده است.
برای مثال فراخوانی‌های زیر را در نظر بگیرید:
private int n1, n2;

private void FirstCall()
{
Service.GetRandomNumber(10, SecondCall);
}

private void SecondCall(int number)
{
n1 = number;
Service.GetRandomNumber(n1, ThirdCall);
}

private void ThirdCall(int number)
{
n2 = number;
// etc
}
عموما در اعمال Async پس از پایان عملیات در تردی دیگر، یک متد فراخوانی می‌گردد که به آن callback delegate نیز گفته می‌شود. برای مثال توسط این سه متد قصد داریم اطلاعاتی را از یک وب سرویس دریافت و استفاده کنیم. ابتدا FirstCall فراخوانی می‌شود. پس از پایان کار آن به صورت خودکار متد SecondCall فراخوانی شده و این متد نیز یک عملیات Async دیگر را شروع کرده و الی آخر. در نهایت قصد داریم توسط مقادیر بازگشت داده شده منطق خاصی را پیاده سازی کنیم. همانطور که مشاهده می‌کنید این اعمال زیبا نیستند! چقدر خوب می‌شد مانند دوران synchronous programming (!) فراخوانی‌های این متدها به صورت ذیل انجام می‌شد:
private void FetchNumbers()
{
int n1 = Service.GetRandomNumber(10);
int n2 = Service.GetRandomNumber(n1);
}
در برنامه نویسی متداول همیشه عادت داریم که اعمال به صورت A –> B –> C انجام شوند. اما در Async programming ممکن است ابتدا C انجام شود، سپس A و بعد B یا هر حالت دیگری صرفنظر از تقدم و تاخر آن‌ها در حین معرفی متدهای مرتبط در یک قطعه کد. همچنین میزان خوانایی این نوع کدنویسی نیز مطلوب نیست. مانند مثال اول ذکر شده، یک عملیات به ظاهر ساده به چندین متد منقطع تقسیم شده است. البته به کمک lambda expressions مثال اول را به شکل زیر نیز می‌توان در طی یک متد ارائه داد اما اگر تعداد فراخوانی‌ها بیشتر بود چطور؟ همچنین آیا استفاده از عدد n2 بلافاصله پس از عبارت ذکر شده مجاز است؟ آیا عملیات واقعا به پایان رسیده و مقدار مطلوب به آن انتساب داده شده است؟
private void FetchNumbers()
{
int n1, n2;

Service.GetRandomNumber(10, result =>
{
n1 = result;
Service.GetRandomNumber(n1, secondResult =>
{
n2 = secondResult;
});
});
}

به عبارتی می‌خواهیم کل اعمال انجام شده در متد FetchNumbers هنوز Async باشند (ترد اصلی برنامه را قفل نکنند) اما پی در پی انجام شوند تا مدیریت آن‌ها ساده‌تر شوند (هر لحظه دقیقا بدانیم که کجا هستیم) و همچنین کدهای تولیدی نیز خواناتر باشند.
روش استانداری که توسط الگوهای برنامه نویسی برای حل این مساله پیشنهاد می‌شود، استفاده از الگوی coroutines است. توسط این الگو می‌توان چندین متد Async را در حالت معلق قرار داده و سپس در هر زمانی که نیاز به آن‌ها بود عملیات آن‌ها را از سر گرفت.
دات نت فریم ورک حالت ویژه‌ای از coroutines را توسط Iterators پشتیبانی می‌کند (از C# 2.0 به بعد) که در ابتدا نیاز است از دیدگاه این مساله مروری بر آن‌ها داشته باشیم. مثال بعد یک enumerator را به همراه yield return ارائه داده است:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading;

namespace CoroutinesSample
{
class Program
{
static void printAll()
{
foreach (int x in integerList())
{
Console.WriteLine(x);
}
}

static IEnumerable<int> integerList()
{
yield return 1;
Thread.Sleep(1000);
yield return 2;
yield return 3;
}

static void Main()
{
printAll();
}
}
}

کامپایلر سی شارپ در عمل یک state machine را برای پیاده سازی این عملیات به صورت خودکار تولید خواهد کرد:

private bool MoveNext()
{
switch (this.<>1__state)
{
case 0:
this.<>1__state = -1;
this.<>2__current = 1;
this.<>1__state = 1;
return true;

case 1:
this.<>1__state = -1;
Thread.Sleep(0x3e8);
this.<>2__current = 2;
this.<>1__state = 2;
return true;

case 2:
this.<>1__state = -1;
this.<>2__current = 3;
this.<>1__state = 3;
return true;

case 3:
this.<>1__state = -1;
break;
}
return false;
}

در حین استفاده از یک IEnumerator ابتدا در وضعیت شیء Current آن قرار خواهیم داشت و تا زمانیکه متد MoveNext آن فراخوانی نشود هیچ اتفاق دیگری رخ نخواهد داد. هر بار که متد MoveNext این enumerator فرخوانی گردد (برای مثال توسط یک حلقه‌ی foreach) اجرای متد integerList ادامه خواهد یافت تا به yield return بعدی برسیم (سایر اعمال تعریف شده در حالت تعلیق قرار دارند) و همینطور الی آخر.
از همین قابلیت جهت مدیریت اعمال Async پی در پی نیز می‌توان استفاده کرد. State machine فوق تا پایان اولین عملیات تعریف شده صبر می‌کند تا به yield return برسد. سپس با فراخوانی متد MoveNext به عملیات بعدی رهنمون خواهیم شد. به این صورت دیدگاهی پی در پی از یک سلسه عملیات غیرهمزمان حاصل می‌گردد.

خوب ما الان نیاز به یک کلاس داریم که بتواند enumerator ایی از این دست را به صورت خودکار مرحله به مرحله آن هم پس از پایان واقعی عملیات Async قبلی (یا مرحله‌ی قبلی)، اجرا کند. قبل از اختراع چرخ باید متذکر شد که دیگران اینکار را انجام داده‌اند و کتابخانه‌های رایگان و یا سورس بازی برای این منظور موجود است.


ادامه دارد ...

مطالب
آشنایی با M.A.F - قسمت دوم

قسمت قبل بیشتر آشنایی با یک سری از اصطلاحات مرتبط با فریم ورک MAF بود و همچنین نحوه‌ی کلی استفاده از آن. در این قسمت یک مثال ساده را با آن پیاده سازی خواهیم کرد و فرض قسمت دوم بر این است که افزونه‌ی Visual Studio Pipeline Builder را نیز نصب کرده‌اید.

یک نکته پیش از شروع:
- اگر افزونه‌ی Visual Studio Pipeline Builder پس از نصب به منوی Tools اضافه نشده است، یک پوشه‌ی جدید را به نام Addins در مسیر Documents\Visual Studio 2008 ایجاد کرده و سپس فایل‌های آن‌را در این مسیر کپی کنید.

ساختار اولیه یک پروژه MAF

- پروژ‌ه‌هایی که از MAF استفاده می‌کنند، نیاز به ارجاعاتی به دو اسمبلی استاندارد System.AddIn.dll و System.AddIn.Contract.dll دارند (مطابق شکل زیر):



- ساختار آغازین یک پروژه MAF از سه پروژه تشکیل می‌شود که توسط افزونه‌ی Visual Studio Pipeline Builder به 7 پروژه بسط خواهد یافت.
این سه پروژه استاندارد آغازین شامل موارد زیر هستند:



- هاست: همان برنامه‌ی اصلی که قرار است از افزونه استفاده کند.
- قرار داد: نحو‌ه‌ی تعامل هاست و افزونه در این پروژه تعریف می‌شود. (یک پروژه از نوع class library)
- افزونه: کار پیاده سازی قرار داد را عهده دار خواهد شد. (یک پروژه از نوع class library)

- همچنین مرسوم است جهت مدیریت بهتر خروجی‌های حاصل شده یک پوشه Output را نیز به این solution اضافه کنند:



اکنون با توجه به این محل خروجی، به خواص Build سه پروژه موجود مراجعه کرده و مسیر Build را اندکی اصلاح خواهیم کرد (هر سه مورد بهتر است اصلاح شوند)، برای مثال:



نکته‌ی مهم هم اینجا است که خروجی host باید به ریشه این پوشه تنظیم شود و سایر پروژه‌ها هر کدام خروجی خاص خود را در پوشه‌ای داخل این ریشه باید ایجاد کنند.



تا اینجا قالب اصلی کار آماده شده است. قرارداد ما هم به شکل زیر است (ویژگی AddInContract آن نیز نباید فراموش شود):

using System.AddIn.Pipeline;
using System.AddIn.Contract;

namespace CalculatorConract
{
[AddInContract]
public interface ICalculatorContract : IContract
{
double Operate(string operation, double a, double b);
}
}

به عبارت دیگر برنامه‌ای محاسباتی داریم (هاست) که دو عدد double را در اختیار افزونه‌های خودش قرار می‌دهد و سپس این افزونه‌ها یک عملیات ریاضی را بر روی آن‌ها انجام داده و خروجی را بر می‌گردانند. نوع عملیات توسط آرگومان operation مشخص می‌شود. این آرگومان به کلیه افزونه‌های موجود ارسال خواهد شد و احتمالا یکی از آن‌ها این مورد را پیاده سازی کرده است. در غیر اینصورت یک استثنای عملیات پیاده سازی نشده صادر می‌شود.
البته روش بهتر طراحی این افزونه، اضافه کردن متد یا خاصیتی جهت مشخص کردن نوع و یا انواع عملیات پشتیبانی شده توسط افزونه‌ است که جهت سادگی این مثال، به این طراحی ساده اکتفا می‌شود.

ایجاد pipeline

اگر قسمت قبل را مطالعه کرده باشید، یک راه حل مبتنی بر MAF از 7 پروژه تشکیل می‌شود که عمده‌ترین خاصیت آن‌ها مقاوم کردن سیستم در مقابل تغییرات نگارش قرارداد است. در این حالت اگر قرار داد تغییر کند، نه هاست و نه افزونه‌ی قدیمی، نیازی به تغییر در کدهای خود نخواهند داشت و این پروژه‌های میانی هستند که کار وفق دادن (adapters) نهایی را برعهده می‌گیرند.


برای ایجاد خودکار View ها و همچنین Adapters ، از افزونه‌ی Visual Studio Pipeline Builder که پیشتر معرفی شد استفاده خواهیم کرد.



سه گزینه‌ی آن هم مشخص هستند. نام پروژه‌ی قرارداد، مسیر پروژه‌ی هاست و مسیر خروجی نهایی معرفی شده. پیش از استفاده از این افزونه نیاز است تا یکبار solution مورد نظر کامپایل شود. پس از کلیک بر روی دکمه‌ی OK، پروژه‌های ذکر شده ایجاد خواهند شد:


پس از ایجاد این پروژه‌ها، نیاز به اصلاحات مختصری در مورد نام اسمبلی و فضای نام هر کدام می‌باشد؛ زیرا به صورت پیش فرض هر کدام به نام template نامگذاری شده‌اند:



پیاده سازی افزونه

قالب کاری استفاده از این فریم ورک آماده است. اکنون نوبت به پیاده سازی یک افزونه می‌باشد. به پروژه AddIn مراجعه کرده و ارجاعی را به اسمبلی AddInView خواهیم افزود. به این صورت افزونه‌ی ما به صورت مستقیم با قرارداد سروکار نداشته و ارتباطات، در راستای همان pipeline تعریف شده، جهت مقاوم شدن در برابر تغییرات صورت می‌گیرد:
using System;
using CalculatorConract.AddInViews;
using System.AddIn;

namespace CalculatorAddIn
{
[AddIn]
public class MyCalculatorAddIn : ICalculator
{
public double Operate(string operation, double a, double b)
{
throw new NotImplementedException();
}
}
}

در اینجا افزونه‌ی ما باید اینترفیس ICalculator مربوط به AddInView را پیاده سازی نماید که برای مثال خواهیم داشت:

using System;
using CalculatorConract.AddInViews;
using System.AddIn;

namespace CalculatorAddIn
{
[AddIn("افزونه یک", Description = "توضیحات", Publisher = "نویسنده", Version = "نگارش یک")]
public class MyCalculatorAddIn : ICalculator
{
public double Operate(string operation, double a, double b)
{
switch (operation)
{
case "+":
return a + b;
case "-":
return a - b;
case "*":
return a * b;
default:
throw new NotSupportedException("عملیات مورد نظر توسط این افزونه پشتیبانی نمی‌شود");
}
}
}
}

همانطور که در قسمت قبل نیز ذکر شد، این کلاس باید با ویژگی AddIn مزین شود که توسط آن می‌توان توضیحاتی در مورد نام ، نویسنده و نگارش افزونه ارائه داد.


استفاده از افزونه‌ی تولید شده

هاست برای استفاده از افزونه‌هایی با قرارداد ذکر شده، مطابق pipeline پروژه، نیاز به ارجاعی به اسمبلی HostView دارد و در اینجا نیز هاست به صورت مستقیم با قرارداد کاری نخواهد داشت. همچنین هاست هیچ ارجاع مستقیمی به افزونه‌ها نداشته و بارگذاری و مدیریت آن‌ها به صورت پویا انجام خواهد شد.

نکته‌ی مهم!
در هر دو ارجاع به HostView و یا AddInView باید خاصیت Copy to local به false تنظیم شود، در غیر اینصورت افزونه‌ی شما بارگذاری نخواهد شد.



پس از افزودن ارجاعی به HostView، نمونه‌ای از استفاده از افزونه‌ی تولید شده به صورت زیر می‌تواند باشد که توضیحات مربوطه به صورت کامنت آورده شده است:

using System;
using System.AddIn.Hosting;
using CalculatorConract.HostViews;

namespace Calculator
{
class Program
{
private static ICalculator _calculator;

static void doOperation()
{
Console.WriteLine("1+2: {0}", _calculator.Operate("+", 1, 2));
}

static void Main(string[] args)
{
//مسیر پوشه ریشه مربوطه به خط لوله افزونه‌ها
string path = Environment.CurrentDirectory;

//مشخص سازی مسیر خواندن و کش کردن افزونه‌ها
AddInStore.Update(path);

//یافتن افزونه‌هایی سازگار با شرایط قرارداد پروژه
//در اینجا هیچ افزونه‌ای بارگذاری نمی‌شود
var addIns = AddInStore.FindAddIns(typeof(ICalculator), path);

//اگر افزونه‌ای یافت شد
if (addIns.Count > 0)
{
var addIn = addIns[0]; //استفاده از اولین افزونه
Console.WriteLine("1st addIn: {0}", addIn.Name);

//فعال سازی افزونه و همچنین مشخص سازی سطح دسترسی آن
_calculator = addIn.Activate<ICalculator>(AddInSecurityLevel.Intranet);

//یک نمونه از استفاده آن
doOperation();
}

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

چند نکته جالب توجه در مورد قابلیت‌های ارائه شده:
- مدیریت load و unload پویا
- امکان تعریف سطح دسترسی و ویژگی‌های امنیتی اجرای یک افزونه
- امکان ایزوله سازی پروسه اجرای افزونه از هاست (در ادامه توضیح داده خواهد شد)
- مقاوم بودن پروژه به نگارش‌های مختلف قرارداد


اجرای افزونه در یک پروسه مجزا

حتما با امکانات مرورگر کروم و یا IE8 در مورد اجرای هر tab آن‌ها در یک پروسه‌ی مجزا از پروسه اصلی هاست مطلع هستید. به این صورت پروسه‌ی هاست از رفتار tab ها محافظت می‌شود، همچنین پروسه‌ی هر tab نیز از tab دیگر ایزوله خواهد بود. یک چنین قابلیتی در این فریم ورک نیز پیش بینی شده است.

//فعال سازی افزونه و همچنین مشخص سازی سطح دسترسی آن
//همچنین جدا سازی پروسه اجرایی افزونه از هاست
_calculator = addIn.Activate<ICalculator>(
new AddInProcess(),
AddInSecurityLevel.Intranet);

در این حالت اگر پس از فعال شدن افزونه، یک break point قرار دهیم و به task manager ویندوز مراجعه نمائیم، پروسه‌ی مجزای افزونه قابل مشاهده است.



برای مطالعه بیشتر + ، + ، + و +

مطالب
C# 12.0 - Using aliases for any type
دات‌نت 8 به همراه بهبودهای قابل ملاحظه‌ای در کارآیی برنامه‌های دات‌نتی است و در این بین تعدادی قابلیت جدید را نیز به زبان سی‌شارپ اضافه کرده‌است. در این مطلب ویژگی جدید «Alias any type» آن‌را بررسی می‌کنیم. پیشنیاز کار با این قابلیت تنها نصب SDK دات‌نت 8 است.


امکان تعریف alias، قابلیت جدیدی نیست!

در نگارش‌های پیشین زبان #C نیز می‌توان برای نوع‌های نام‌دار دات‌نت، alias/«نام مستعار» تعریف کرد؛ برای مثال:
using MyConsole = System.Console;

MyConsole.WriteLine("Test console");
Aliasها در قسمت using تعاریف یک کلاس معرفی می‌شوند و یکی از اهدف آن‌ها، کوتاه کردن تعاریف فضاهای نام طولانی است و یا رفع تداخل‌ها؛ همچنین تنها به Named types، محدود هستند و Named types فقط شامل این موارد می‌شوند: classes ،delegates ،interfaces ،records و structs

بنابراین دو حالت تعریف Namespace alias برای کوتاه سازی فضاهای نام طولانی و یا تعریف Type alias برای معرفی یک نام مستعار جدید برای نوعی مشخص، میسر است:
// Namespace alias
using SuperJSON = System.Text.Json;
var document = SuperJSON.JsonSerializer.Serialize("{}");

// Type alias
using SuperJSON = System.Text.Json.JsonSerializer;
var document = SuperJSON.Serialize("{}");

تنها کارکرد نام‌های مستعار، کوتاه و زیبا سازی نام‌های طولانی نیستند. برای مثال گاهی از اوقات ممکن است که بین نام نوع‌های موجود در usingهای جاری، تداخل حاصل شود و برنامه کامپایل نشود. برای مثال فرض کنید که دو using زیر را تعریف کرده‌اید:
using UnityEngine;
using System;

Random rnd = new Random();
کامپایل این برنامه میسر نیست. چون هر دو نوع System.Random و UnityEngine.Random پیشتر تعریف شده‌اند و در اینجا دقیقا مشخص نیست که تامین کننده‌ی شیء Random، کدام فضای نام است. در این حالت می‌توان برای مثال در حین نمونه سازی، فضای نام را صراحتا ذکر کرد:
var rnd = new System.Random();
و یا می‌توان برای آن نام مستعاری نیز تعریف کرد:
using Random = System.Random;
در این حالت دیگر تداخلی وجود نداشته و کامپایلر دقیقا می‌داند که تامین کننده‌ی Random، کدام کتابخانه و کدام فضای نام است.


امکان تعریف alias برای هر نوعی در C# 12.0

محدودیت امکان تعریف alias برای نوع‌های نام‌دار دات‌نت در C# 12.0 برطرف شده و اکنون می‌توان برای انواع و اقسام نوع‌ها مانند آرایه‌ها، tuples و غیره نیز alias تعریف کرد:
using Ints = int[];
using DatabaseInt = int?;
using OptionalFloat = float?;
using Grade= decimal;
using Point3D = (int, int, int);
using Person = (string name, int age, string country);
using unsafe P = char*;
using Matrix = int[][];

Matrix aMatrix = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]];
در اینجا امکان تعریف alias را برای آرایه‌ها، nullable value types، نوع‌های توکار، tupleها و حتی نوع‌های unsafe، مشاهده می‌کنید.
یک نکته: امکان تعریف alias برای nullable reverence types وجود ندارد.


بررسی یک مثال C# 12.0

در اینجا محتویات یک فایل Program.cs یک برنامه‌ی کنسول دات‌نت 8 را مشاهده می‌کنید:
using MyConsole = System.Console;
using Person = (string name, int age, string country);

Person person = new("User 1", 33, "Iran");
Console.WriteLine(person);
PrintPerson(person);

MyConsole.WriteLine("Test console");

static void PrintPerson(Person person)
{
   MyConsole.WriteLine($"{person.name}, {person.age}, {person.country}");
}
در این مثال برای یک نوع tuple سفارشی، یک alias به نام Person تعریف شده و سپس از آن برای نمونه سازی یک شیء جدید و یا ارسال آن به عنوان یک پارامتر متد، استفاده شده‌است. خروجی برنامه‌ی فوق به صورت زیر است:
(User 1, 33, Iran)
User 1, 33, Iran
Test console


چه زمانی بهتر است از قابلیت تعریف نام‌های مستعار نوع‌ها و یا فضاهای نام استفاده شود؟

اگر یک نام طولانی را بتوان به این صورت خلاصه کرد، مفید هستند؛ برای مثال ساده سازی تعریف یک لیست طولانی به صورت زیر:
using Companies = System.Collections.Generic.List<Company>;

Companies GetCompanies()
{
   // logic here
}

class Company
{
   public string Name;
   public int Id;
}
و مثالی دیگر در این زمینه، کوتاه سازی تعاریف متداول جنریک طولانی است:
using EventHandlers = System.Collections.Generic.IEnumerable<System.Func<System.Threading.Tasks.Task>>;

 و یا اگر بتوانند رفع تداخلی را حاصل کنند، بکارگیری آن‌ها ضروری است (مانند مثال شیء Random ابتدای بحث) و یا اگر بتوانند از تکرار تعریف یک tuple جلوگیری کنند، ذکر آن‌ها یک refactoring مثبت به‌شمار می‌رود؛ مانند مثال زیر که در آن از تعریف نوع tuple ای، دوبار استفاده شده‌است:
using Country = (string Abbreviation, string Name);

Country GetCountry(string abbreviation)
{
   // Logic here
}

List<Country> GetCountries()
{
   // Logic here
}
 اما ... آیا واقعا تعاریفی مانند ذیل، مفید یا ضروری هستند؟
using Ints = int[];
using DatabaseInt = int?;
using OptionalFloat = float?;
اینجا فقط قطعه کدی اضافی را که بیشتر سبب سردرگمی و بالا بردن درجه‌ی پیچیدگی برنامه می‌شود، تولید کرده‌ایم. خوانایی و سادگی درک برنامه در این حالت کاهش پیدا می‌کند.


میدان دید نام‌های مستعار

به صورت پیش‌فرض، تمام نام‌های مستعار تنها در داخل همان فایلی که تعریف شده‌اند، قابل استفاده می‌باشند. از زمان C# 10.0 ، می‌توان پیش از واژه‌ی کلیدی using از واژه‌ی کلیدی global نیز استفاده کرد تا تعریف آن‌ها فقط در پروژه‌ی جاری به صورت سراسری قابل دسترسی شود.
به همین جهت اگر نوعی قرار است در سایر پروژه‌ها استفاده شود، بهتر است از global using استفاده نشده و از همان روش‌های متداول تعریف records و یا classes استفاده شود.
مطالب دوره‌ها
تزریق وابستگی‌ها در حالتی‌که از یک اینترفیس چندین کلاس مشتق شده‌اند
حین کار با ASP.NET Identity به اینترفیسی به نام IIdentityMessageService شبیه به اینترفیس ذیل می‌رسیم:
namespace SameInterfaceDifferentClasses.Services.Contracts
{
  public interface IMessageService
  {
   void Send(string message);
  }
}
فرض کنید از آن دو پیاده سازی در برنامه برای ارسال پیام‌ها توسط ایمیل و همچنین توسط SMS، وجود دارد:
public class EmailService : IMessageService
{
  public void Send(string message)
  {
   // ...
  }
}

public class SmsService : IMessageService
{
  public void Send(string message)
  {
   //todo: ...
  }
}
اکنون کلاس مدیریت کاربران برنامه، در سازنده‌ی خود نیاز به دو وهله، از این سرویس‌های متفاوت، اما در اصل مشتق شده‌ی از یک اینترفیس دارد:
public interface IUsersManagerService
{
  void ValidateUserByEmail(int id);
}

public class UsersManagerService : IUsersManagerService
{
  private readonly IMessageService _emailService;
  private readonly IMessageService _smsService;
 
  public UsersManagerService(IMessageService emailService, IMessageService smsService)
  {
   _emailService = emailService;
   _smsService = smsService;
  }
 
  public void ValidateUserByEmail(int id)
  {
   _emailService.Send("Validated.");
  }
}
در این حالت صرف تنظیمات ابتدایی انتساب یک اینترفیس، به یک کلاس مشخص کافی نیست:
ioc.For<IMessageService>().Use<SmsService>();
ioc.For<IMessageService>().Use<EmailService>();
از این جهت که در سازنده‌ی کلاس UsersManagerService دقیقا مشخص نیست، پارامتر اول باید سرویس SMS باشد یا ایمیل؟
برای حل این مشکل می‌توان به نحو ذیل عمل کرد:
public static class SmObjectFactory
{
  private static readonly Lazy<Container> _containerBuilder =
   new Lazy<Container>(defaultContainer, LazyThreadSafetyMode.ExecutionAndPublication);
 
  public static IContainer Container
  {
   get { return _containerBuilder.Value; }
  }
 
  private static Container defaultContainer()
  {
   return new Container(ioc =>
   {
    // map same interface to different concrete classes
    ioc.For<IMessageService>().Use<SmsService>();
    ioc.For<IMessageService>().Use<EmailService>();
 
    ioc.For<IUsersManagerService>().Use<UsersManagerService>()
     .Ctor<IMessageService>("smsService").Is<SmsService>()
     .Ctor<IMessageService>("emailService").Is<EmailService>();
   });
  }
}
در اینجا توسط متد Ctor که مخفف Constructor یا سازنده‌ی کلاس است، مشخص می‌کنیم که اگر به پارامتر smsService رسیدی، از کلاس SmsService استفاده کن و در مورد کلاس سرویس ایمیل نیز به همین ترتیب. اینبار اگر برنامه را اجرا کنیم:
 var usersManagerService = SmObjectFactory.Container.GetInstance<IUsersManagerService>();
usersManagerService.ValidateUserByEmail(id: 1);


همانطور که در تصویر مشخص است، هر کدام از پارامترها، توسط کلاس‌های متفاوتی مقدار دهی شده‌اند؛ هرچند از یک اینترفیس مشخص استفاده می‌کنند.

کدهای کامل این مثال را از اینجا می‌توانید دریافت کنید:
Dependency-Injection-Samples/DI09 
 
مطالب
نحوه استخراج آیکون‌های یک قلم در WPF
مطلب «نحوه نمایش تمام آیکون‌های تعریف شده در یک قلم در WPF» را در نظر بگیرید. سؤال: اگر در یک برنامه تنها به تعدادی از این آیکون‌ها یا گلیف‌ها نیاز بود آیا می‌توان این‌ها را به صورت مجزا استخراج و استفاده کرد؟
پاسخ: بلی. همان کلاس  FontFamily موجود در اسمبلی PresentationCore.dll، امکان تبدیل یک گلیف را به معادل هندسی آن نیز دارد. در ادامه کدهای آن‌را مرور خواهیم کرد:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Globalization;
using System.IO;
using System.Windows;
using System.Windows.Media;
using CrMap.Models;

namespace CrMap.ViewModels
{
    public class CrMapViewModel
    {
        public IList<Symbol> Symbols { set; get; }
        public int GridRows { set; get; }
        public int GridCols { set; get; }

        public CrMapViewModel()
        {
            fillDataSource();
        }

        private void fillDataSource()
        {
            Symbols = new List<Symbol>();
            GridCols = 15;

            var fontFamily = new FontFamily(new Uri("pack://application:,,,/"), "/Fonts/#whhglyphs");

            GlyphTypeface glyph = null;
            Typeface glyphTypeface = null;
            foreach (var typeface in fontFamily.GetTypefaces())
            {
                if (typeface.TryGetGlyphTypeface(out glyph) && (glyph != null))
                {
                    glyphTypeface = typeface;
                    break;
                }
            }

            if (glyph == null)
                throw new InvalidOperationException("Couldn't find a GlyphTypeface.");

            GridRows = (glyph.CharacterToGlyphMap.Count / GridCols) + 1;

            foreach (var item in glyph.CharacterToGlyphMap)
            {
                var index = item.Key;
                Symbols.Add(new Symbol
                {
                    Character = Convert.ToChar(index),
                    CharacterCode = string.Format("&#x{0:X}", index)
                });

                saveToFile(glyphTypeface, index);
            }
        }

        private static void saveToFile(Typeface glyphTypeface, int index)
        {
            var formattedText = new FormattedText(
                                        textToFormat: Convert.ToChar(index).ToString(),
                                        culture: new CultureInfo("en-us"),
                                        flowDirection: FlowDirection.LeftToRight,
                                        typeface: glyphTypeface,
                                        emSize: 20,
                                        foreground: Brushes.Black);
            var geometry = formattedText.BuildGeometry(new Point(0, 0));
            var path = geometry.GetFlattenedPathGeometry();
            File.WriteAllText(index + ".path", path.ToString());
        }
    }
}
در اینجا تنها متد saveToFile در مقایسه با قسمت قبل افزوده شده است.
شیء FormattedText دارای متدی است به نام BuildGeometry که اطلاعات یک گلیف را تبدیل به معادل هندسی آن می‌کند. سپس توسط GetFlattenedPathGeometry معادل Path آن‌را می‌توان بدست آورد. برای مثال اگر پس از اجرای این مثال، به فایل 48.path تولیدی آن مراجعه کنیم، چنین خروجی را می‌توان مشاهده کرد:
 F1M5,7.47150993347168L5,17.2566661834717 5.732421875,19.0242443084717 7.5,19.7566661834717
12.5,19.7566661834717 13.69140625,19.4441661834717 5,7.47150993347168z
M7.5,4.75666618347168L6.30859375,5.06916618347168 15,17.0418224334717
15,7.25666618347168 14.267578125,5.48908805847168 12.5,4.75666618347168
7.5,4.75666618347168z M7.5,2.25666618347168L12.5,2.25666618347168
14.4189453125,2.62287712097168 16.03515625,3.72150993347168 17.1337890625,5.33772134780884
17.5,7.25666618347168 17.5,17.2566661834717 17.1337890625,19.1756114959717
16.03515625,20.7918224334717 14.4189453125,21.8904552459717 12.5,22.2566661834717
7.5,22.2566661834717 5.5810546875,21.8904552459717 3.96484375,20.7918224334717
2.8662109375,19.1756114959717 2.5,17.2566661834717 2.5,7.25666618347168 2.8662109375,5.33772134780884
3.96484375,3.72150993347168 5.5810546875,2.62287712097168 7.5,2.25666618347168z
که برای استفاده از اطلاعات آن در WPF می‌توان نوشت:
<Path Stroke="DarkRed" Fill="Black" Data="F1M5,7.47150993347168L5,17.2566661834717
              5.732421875,19.0242443084717 7.5,19.7566661834717 12.5,19.7566661834717 13.69140625,19.4441661834717 
              5,7.47150993347168z M7.5,4.75666618347168L6.30859375,5.06916618347168 15,17.0418224334717 
              15,7.25666618347168 14.267578125,5.48908805847168 12.5,4.75666618347168 7.5,4.75666618347168z 
              M7.5,2.25666618347168L12.5,2.25666618347168 14.4189453125,2.62287712097168 
              16.03515625,3.72150993347168 17.1337890625,5.33772134780884 17.5,7.25666618347168 
              17.5,17.2566661834717 17.1337890625,19.1756114959717 16.03515625,20.7918224334717 
              14.4189453125,21.8904552459717 12.5,22.2566661834717 7.5,22.2566661834717 
              5.5810546875,21.8904552459717 3.96484375,20.7918224334717 2.8662109375,19.1756114959717 
              2.5,17.2566661834717 2.5,7.25666618347168 2.8662109375,5.33772134780884 
              3.96484375,3.72150993347168 
              5.5810546875,2.62287712097168 7.5,2.25666618347168z" />
نظرات مطالب
پشتیبانی توکار از انجام کارهای پس‌زمینه در ASP.NET Core 2x
نکته تکمیلی: معادل  HostingEnvironment.QueueBackgroundWorkItem  در ASP.NET Core
public interface IBackgroundTaskQueue : ISingletonDependency
{
    void QueueBackgroundWorkItem(Func<CancellationToken, IServiceProvider, Task> workItem);

    Task<Func<CancellationToken, IServiceProvider, Task>> DequeueAsync(
        CancellationToken cancellationToken);
}
با تزریق این IBackgroundTaskQueue و استفاده از متد QueueBackgoundWorkItem، امکان در صف قرار دادن یک وظیفه جدید را خواهید داشت. 
پیاده سازی واسط IBackgroundTaskQueue
internal class BackgroundTaskQueue : IBackgroundTaskQueue
{
    private readonly ConcurrentQueue<Func<CancellationToken, IServiceProvider, Task>> _workItems =
        new ConcurrentQueue<Func<CancellationToken, IServiceProvider, Task>>();

    private readonly SemaphoreSlim _signal = new SemaphoreSlim(0);

    public void QueueBackgroundWorkItem(
        Func<CancellationToken, IServiceProvider, Task> workItem)
    {
        if (workItem == null)
        {
            throw new ArgumentNullException(nameof(workItem));
        }

        _workItems.Enqueue(workItem);
        _signal.Release();
    }

    public async Task<Func<CancellationToken, IServiceProvider, Task>> DequeueAsync(
        CancellationToken cancellationToken)
    {
        await _signal.WaitAsync(cancellationToken);
        _workItems.TryDequeue(out var workItem);

        return workItem;
    }
}
در زمان ثبت و معرفی یک کار پس‌زمینه، داخل صفی با رعایت مباحث همزمانی و تحت عنوان ‎_workItems قرار خواهد گرفت. متد DequeueAsync نیز توسط HostedService پیاده سازی شده در ادامه، استفاده شده و به ترتیب وظایف ثبت شده را اجرا خواهد کرد.
پیاده سازی یک QueuedHostedService 
public class QueuedHostedService : BackgroundService
{
    private readonly IServiceScopeFactory _factory;
    private readonly ILogger _logger;
    private readonly IBackgroundTaskQueue _queue;

    public QueuedHostedService(
        IBackgroundTaskQueue queue,
        IServiceScopeFactory factory,
        ILoggerFactory loggerFactory)
    {
        _factory = factory ?? throw new ArgumentNullException(nameof(factory));
        _queue = queue ?? throw new ArgumentNullException(nameof(queue));
        _logger = loggerFactory.CreateLogger<QueuedHostedService>();
    }


    protected override async Task ExecuteAsync(CancellationToken cancellationToken)

    {
        _logger.LogInformation("Queued Hosted Service is starting.");

        while (!cancellationToken.IsCancellationRequested)
        {
            var workItem = await _queue.DequeueAsync(cancellationToken);

            try
            {
                using (var scope = _factory.CreateScope())
                {
                    await workItem(cancellationToken, scope.ServiceProvider);
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                _logger.LogError(ex,
                    $"Error occurred executing {nameof(workItem)}.");
            }
        }

        _logger.LogInformation("Queued Hosted Service is stopping.");
    }
}
این امکان قرار است به صورت آزمایشی به نسخه ASP.NET Core 3.0 اضافه شود. برای استفاده از آن کافی است QueuedHostedService را به سیستم DI معرفی کرده به شکل زیر عمل کنید:
public class InvoiceService : IInvoiceService
{
   private readonly IBackgroundTaskQueue _queue;
   
   public InvoiceService(IBackgroundTaskQueue queue)
   {
     _queue = queue ?? throw new ArgumentNullException(nameof(queue));
   }
   
   public Print(InvoiceModel model)
   {
      _queue.QueueBackgroundWorkItem((token, provider)=>
      {
      //todo: print
      return Task.Task.CompletedTask;
      })
   }
}

مطالب
لیست کردن ایمیل‌های موجود در Global address list

Global Address List یا به اختصار GAL و یا همان Microsoft Exchange Global Address Book ، حاوی اطلاعات تمامی کاربران تعریف شده در Exchange server مایکروسافت است و زمانیکه outlook در شبکه به exchange server متصل می‌شود، کاربران می‌توانند با کمک آن لیست اعضاء را مشاهده کرده ، یک یا چند نفر را انتخاب نموده و به آن‌ها ایمیل ارسال کنند (شکل زیر):


نیاز بود تا این لیست تعریف شده در مایکروسافت اکسچنج، با اطلاعات یک دیتابیس مقایسه شوند که آیا این اطلاعات مطابق رکوردهای موجود تعریف شده یا خیر.
بنابراین اولین قدم، استخراج email های موجود در GAL بود (دسترسی به همین برگه‌ی email address که در شکل فوق ملاحظه می‌کنید از طریق برنامه نویسی) که خلاصه آن تابع زیر است:
جهت استفاده از آن ابتدا باید یک ارجاع به کتابخانه COM ایی به نام Microsoft Outlook Object Library اضافه شود.

using System.Collections.Generic;
using System.Reflection;
using Microsoft.Office.Interop.Outlook;

namespace GAL
{
//add a reference to Microsoft Outlook 12.0 Object Library
class COutLook
{
public struct User
{
public string Name;
public string Email;
}

public static List<User> ExchangeServerEmailAddresses(string userName)
{
List<User> res = new List<User>();
//Create Outlook application
Application outlookApp = new Application();
//Get Mapi NameSpace and Logon
NameSpace ns = outlookApp.GetNamespace("MAPI");
ns.Logon(userName, Missing.Value, false, true);

//Get Global Address List
AddressLists addressLists = ns.AddressLists;
AddressList globalAddressList = addressLists["Global Address List"];
AddressEntries entries = globalAddressList.AddressEntries;
foreach (AddressEntry entry in entries)
{
ExchangeUser user = entry.GetExchangeUser();
if (user != null && user.PrimarySmtpAddress != null && entry.Name != null)
res.Add(new User
{
Name = entry.Name,
Email = user.PrimarySmtpAddress
});
}

ns.Logoff();

// Clean up.
outlookApp = null;
ns = null;
addressLists = null;
globalAddressList = null;
entries = null;

return res;
}
}
}
و نحوه استفاده از آن هم به صورت زیر می‌تواند باشد:

List<COutLook.User> data = COutLook.ExchangeServerEmailAddresses("nasiri");
foreach (var list in data)
{
//....
}
در اینجا Nasiri نام کاربری شخص در دومین است (کاربر جاری لاگین کرده در سیستم).
تنها نکته‌ی مهم این کد، مهیا نبودن فیلد ایمیل در شیء AdderssEntry است که باید از طریق متد GetExchangeUser آن اقدام شود.


مطالب
آشنایی با Refactoring - قسمت 12


قبلا در مورد تبدیل switch statement به الگوی استراتژی مطلبی را در این سایت مطالعه کرده‌اید (^) و بیشتر مربوط است به حالتی که داخل هر یک از case های یک switch statement چندین و چند سطر کد و یا فراخوانی یک تابع وجود دارد. حالت ساده‌تری هم برای refactoring یک عبارت switch وجود دارد و آن هم زمانی است که هر case، تنها از یک سطر تشکیل می‌شود؛ مانند:

namespace Refactoring.Day12.RefactoringSwitchStatement.Before
{
public class Translator
{
public string ToPersian(string englishWord)
{
switch (englishWord)
{
case "zero":
return "صفر";
case "one":
return "یک";
default:
return string.Empty;
}
}
}
}

در اینجا می‌توان از امکانات ساختار داده‌های توکار دات نت استفاده کرد و این switch statement را به یک dictionary تبدیل نمود:

using System.Collections.Generic;

namespace Refactoring.Day12.RefactoringSwitchStatement.After
{
public class Translator
{
IDictionary<string, string> Words = new Dictionary<string, string>
{
{ "zero", "صفر" },
{ "one", "یک" }
};

public string ToPersian(string englishWord)
{
string persianWord;
if (Words.TryGetValue(englishWord, out persianWord))
{
return persianWord;
}

return string.Empty;
}
}
}

همانطور که ملاحظه می‌کنید هر case به یک key و هر return به یک value در Dictionary تعریف شده، تبدیل گشته‌اند. در اینجا هم بهتر است از متد TryGetValue جهت دریافت مقدار کلیدها استفاده شود؛ زیرا در صورت فراخوانی یک Dictionary با کلیدی که در آن موجود نباشد یک استثناء بروز خواهد کرد.
برای حذف این متد TryGetValue، می‌توان یک enum را بجای کلیدهای تعریف شده، معرفی کرد. به صورت زیر:

using System.Collections.Generic;

namespace Refactoring.Day12.RefactoringSwitchStatement.After
{
public enum EnglishWord
{
Zero,
One
}

public class Translator2
{
IDictionary<EnglishWord, string> Words = new Dictionary<EnglishWord, string>
{
{ EnglishWord.Zero, "صفر" },
{ EnglishWord.One, "یک" }
};

public string ToPersian(EnglishWord englishWord)
{
return Words[englishWord];
}
}
}


به این ترتیب از یک خروجی پر از if و else و switch به یک خروجی ساده و بدون وجود هیچ شرطی رسیده‌ایم.
مطالب
Garbage Collector در #C - قسمت دوم
در این مطلب قصد داریم به تفاوت‎های بین Stack و Heap در Memory و زبان #C بپردازیم.

به زبان ساده، وقتی شما متغیر جدیدی را ایجاد میکنید، با توجه به نوع (Type) آن متغیر، "مقدار" متغیر شما در Stack یا Heap قرار خواهد گرفت.

Stack

Stack نوعی ساختمان داده‌است که در آن، داده‌ها بصورت خطی قرار گرفته و اصطلاحا ساختار LIFO ( مخفف Last in, First Out ) دارند، بدین معنا که همیشه آخرین داده‌ای که داخل Stack قرار داده‌اید، اولین داده‌ای است که قادر به خواندن آن خواهید بود. وقتی در ساختار Stack داده‌ای را قرار میدهیم، اصطلاحا آن را Push کرده و وقتی میخواهیم آخرین داده را با توجه به ساختار خطی آن بخوانیم، داده را Pop میکنیم.


این ساختمان داده، داخل Memory پیاده سازی شده است و تعدادی از متغیرهایی را که ما داخل کد ایجاد میکنیم، در این نوع ساختمان داده از Memory نگهداری میشوند.

شرط قرار گرفتن مقدار یک متغیر داخل Stack این است که متغیر از نوع Value Type باشد. در زبان #C، بطور کلی Struct و Enum‌ها Value Type هستند و بصورت پیشفرض داخل Stack قرار میگیرند. تمامی ValueType‌ها در #C، بطور implicit از System.ValueType ارث بری میکنند.

Type‌های زیر، Value Type‌های پیشفرض تعریف شده‌ی در زبان #C هستند که به آن‌ها Simple Type نیز گفته میشوند:


Represents   Type
 Boolean value  bool
8-bit unsigned integer
 byte
 16-bit Unicode character  char
128-bit precise decimal values with 28-29 significant digits   decimal
 64-bit double-precision floating point type  double
 32-bit single-precision floating point type  float
 32-bit signed integer type  int
 64-bit signed integer type  long
 8-bit signed integer type  sbyte
 16-bit signed integer type  short
 32-bit unsigned integer type  uint
 64-bit unsigned integer type  ulong
16-bit unsigned integer type   ushort


اگر سورس هرکدام از این تایپ‌ها مانند  Int32 را در ریپازیتوری CoreFX مایکروسافت بررسی کنید، متوجه خواهید شد که تمامی این تایپ‌ها از نوع Struct تعریف شده‌اند و همانطور که گفتیم، بطور پیش‌فرض، Struct‌ها داخل Stack قرار خواهند گرفت.

طول عمر متغیرهایی که داخل Stack قرار گرفته‌اند، منحصر به پایان اجرای یک متد است. بدین معنا که بعد از به پایان رسیدن یک متد، تمامی متغیرهای مورد استفاده در آن متد، از حافظه Stack بطور خودکار حذف خواهند شد. متغیرهایی که داخل Stack قرار میگیرند، نوع و حجم مقادیرشان بر اساس Type ای دارند، در زمان Compile-Time مشخص است.

متغیرهای محلی (Local Variable ها)، پارامترهای ورودی متد و مقدار بازگشتی یک متد، جز مواردی هستند که مقادیرشان داخل Stack قرار میگیرد:
public static int Add(int number1, int number2)
{
    // number1 is on the stack (function parameter)
    // number2 is on the stack (function parameter)

    int sum = number1 + number2;
    // sum is on the stack (local variable)

    return sum;
}

در زبان #C و در مرحله Compile-Time، کدها به زبان IL (مخفف Intermediate Language) ترجمه میشوند که با نام‌های MSIL (مخفف Microsoft Intermediate Language ) و CIL (مخفف Common Intermediate Language ) نیز، این زبان شناخته میشود. ساختار این زبان Stack-based بوده و با شناخت آن، با مفهوم Stack نیز بهتر میتوانیم آشنا شویم.

IL زبانی است که CLR (مخفف Common Language Runtime) را که همان Runtime مایکروسافت است، شناخته و اجرا میکند. قابل ذکر است که Runtime مایکروسافت Open-Source بوده و سورس آن با نام CoreCLR در گذشته از این آدرس و در حال حاضر با نام Runtime از این آدرس قابل دسترسی است.

با استفاده از برنامه هایی مانند dotPeek یا dnSpy یا ILDASM یا ابزار آنلاینی مانند Sharplab  و ... میتوانید کدهای IL حاصل از dll‌های برنامه خود را ببینید. این ابزارها با یکدیگر تفاوت زیادی ندارند و تنها مزیت dnSpy به نسبت بقیه، قابلیت دیباگ کردن کدهای IL توسط آن میباشد و همچنین ILDASM با نصب Visual Studio، از این مسیر بدون نیاز به نصب برنامه اضافه ای قابل دسترسی است:
C:\Program Files (x86)\Microsoft SDKs\Windows\{version}\Bin\ildasm.exe

همانطور که پیش‌تر گفتیم، طول عمر Stack محدود به پایان یک متد است. به این نوع Stack که هنگام صدا زدن یک متد ایجاد میشود و شامل ورودی‌های متد، متغیرهای محلی و آدرس خروجی هستند، Stack Frame یا Activation Frame گفته میشود.

 

اگر متد Add بالا را با پارامترهای 2 و 5 صدا بزنیم، خروجی IL حاصل از آن، که این دو عدد را بعنوان ورودی گرفته و جمع آنها را بعنوان خروجی میدهد، به این صورت خواهد بود ( قسمت هایی از خروجی جهت سادگی، حذف شده است) :
.method private hidebysig static int32 Add(int32 number1, int32 number2) cil managed
{
  .locals init (int32 V_0, int32 V_1)
  
  IL_0001:  ldarg.0 // Stack is: [2]
  IL_0002:  ldarg.1 // Stack is: [2, 5]
  IL_0003:  add     // Stack is: [7]
  IL_0004:  stloc.0 // Stack is: [] and V_0's value is: 7
  
  IL_0005:  ldloc.0 // Stack is: [7]
  IL_0006:  stloc.1 // Stack is: [] and V_1's value is: 7

  IL_0009:  ldloc.1 // Stack is: [7]
  IL_000a:  ret     // Return [7]
}

میتوانید لیست دستورات مورد استفاده در CIL را از اینجا ببینید.

در ادامه، خط به خط، خروجی حاصل را بررسی میکنیم:

1- در زبان IL، میتوانید مقادیر حاصل از اعمال محاسباتی یا متدهای دیگر را داخل متغیرهای محلی ذخیره کنید، به شرط اینکه آنها را در ابتدا مشخص سازید.
    • با استفاده از locals. که به معنای local variables است، میتوانید متغیرهای مورد نیازتان را در طول عمر این متد، معرفی کنید. دادن نام برای این متغیرها اجباری نیست (V_0 و V_1) و صرفا جهت خوانایی استفاده میشوند.


2- از کلمه کلیدی ldarg (مخفف Load Argument) برای لود کردن آرگومان یا همان پارامتر ورودی متد، داخل Stack استفاده میشود.
    • ldarg.0 به معنای لود کردن پارامتر ورودی اول، داخل Stack است و با فراخوانی آن، Stack Frame دارای یک عضو که مقدار آن 2 است، میشود.
    • ldarg.1 به معنای لود کردن پارامتر ورودی دوم، داخل Stack است و با فراخوانی آن، Stack Frame دارای دو عضو که مقادیر آن 2 و 5 است، میشود.

3- با استفاده از کلمه کلیدی add، مقادیر موجود در Stack با یکدیگر جمع میشوند و Stack Frame دارای یک عضو که مقدار آن 7 است، میشود.

4- با استفاده از کلمه کلیدی stloc (مخفف Store Local)، آخرین عضو موجود در Stack، داخل متغیر محلی ذکر شده، قرار گرفته و ذخیره میشود.
    • stloc.0 به معنای ذخیره سازی آخرین مقدار موجود در Stack یعنی عدد 7، داخل متغیر 0 یعنی همان V_0 میباشد. 

5- با استفاده از کلمه کلیدی ldloc (مخفف Load Local)، میتوان متغیر محلی ذخیره شده را داخل Stack قرار داد.
    • ldloc.0 به معنای Load کردن مقدار ذخیره شده متغیر محلی 0 که همان V_0 است، داخل Stack میباشد.

6- در نهایت، مقدار 7، داخل متغیر 1 یا همان V_1 با دستور stloc.1 بار دیگر ذخیره، با ldloc.1 لود شده و با استفاده از دستور ret، برگشت داده میشود.

* نکته: اگر کدها را بطور دقیق بررسی کرده باشید، احتمالا فکر کرده اید که چه نیازی به ایجاد یک متغیر اضافی و ریختن نتیجه داخل آن و سپس برگشت دادن نتیجه، در مرحله 6 است؟!
در زبان #C، کدهای شما در زمان Release و همچنین JIT-Compilation، طی چندین مرحله Optimize میشوند و یکی از این مراحل، حذف این متغیرهای اضافی جهت Optimization و Performance است؛ پس از این بابت نگرانی وجود ندارد.

* نکته: احتمالا تا به اینجا دلیل بوجود آمدن StackOverflowException را متوجه شده باشید. فضای Stack محدود است. این فضا در سیستم‌های 32 بیت برابر با 1 مگابایت و در سیستم‌های 64 بیت برابر با 4 مگابایت است (Reference). اگر حجم متغیرهایی که روی استک Push میشوند، این محدودیت را رد کنند و یا اگر یک متد بطور دائم خودش را صدا بزند (Recursive) و هیچگاه از آن خارج نشود، با خطای StackOverflowException مواجه میشوید.

Heap


.Heap: a group of things placed, thrown, or lying one on another


در مقابل ساختار ترتیبی و منظم Stack، ساختار Heap قرار دارد. Heap قسمتی از حافظه است که ساختار، ترتیب و Layout خاصی ندارد.
این نوع حافظه بر خلاف Stack، منحصر به یک متد نیست و اصطلاحا Global بوده و در هر قسمتی از برنامه قابل دسترسی است. تخصیص حافظه در این قسمت از حافظه اصطلاحا Dynamic بوده و هر نوع داده ای را در هر زمانی میتوان داخل آن ذخیره کرد.

 string‌ها نمونه‌ای از typeهایی هستند که داخل Heap نگه داری میشوند. دقت کنید وقتی میگوییم نگه داری میشود، منظور «مقدار» یک متغیر است.

وقتی یک متغیر از نوع string را ایجاد میکنیم، مقدار آن داخل Heap و Memory-Address آن متغیر روی Heap، در Stack نگه داری میشود:
public static void SayHi()
{
    string name = "Moien";
}

در این مثال، چون string یک class است، مقدار آن داخل heap ذخیره شده و آدرس آن قسمت (segment) از memory، روی Stack قرار میگیرد:
.method private hidebysig static void SayHi() cil managed
{
  .locals init (string V_0)

  IL_0001:  ldstr      "Moien" // Stack is: [memory-address of string in heap]
  IL_0006:  stloc.0
  
  IL_0007:  ret
}

به متغیرهایی که مقادیرشان داخل Heap ذخیره میشوند، Reference-Type گفته میشود.

* نکته: در این مثال متغیری به نام name ایجاد شده که از آن هیچ استفاده‌ای نشده است. در زمان JIT-Compilation، با توجه با Optimization‌های موجود در سطح CLR، این متد بطور کلی اضافه تشخیص داده شده و از آن صرفنظر خواهد شد.



Boxing and Unboxing


به فرایند تبدیل یک Value-Type مانند int که بصورت پیشفرض داخل Stack ذخیره میشود، به یک object که در داخل Heap ذخیره میشود، Boxing گفته میشود. انجام این عمل باعث allocation بر روی memory میشود که سربار زیادی دارد. 

با انجام عمل Boxing، قادر خواهیم بود تا بعنوان مثال یک عدد را بر خلاف روال عادی آن، روی Heap ذخیره کنیم:
public static void Boxing()
{
    const int number = 5;
    
    object boxedNumber = number;          // implicit boxing using implicit cast
    object boxedNumber = (object)number;  // explicit boxing using direct cast
}

در ابتدا عدد 5 روی Stack ذخیره شده بود، اما با Box کردن آن، یعنی قرار دادن مقدار آن داخل یک object، مقدار از Stack به Heap انتقال داده شده و allocation اتفاق خواهد افتاد:
.method public hidebysig static void Boxing() cil managed
{
  .locals init (object V_0)
  
  IL_0001:  ldc.i4.5                                // Stack is: [5]
  IL_0002:  box        [System.Runtime]System.Int32 // Stack is: [memory-address of 5 in heap]
  
  IL_0007:  stloc.0
  IL_0008:  ret
}

به عکس این عمل، یعنی تبدیل یک Reference-Type به یک Value-Type، اصطلاحا Unboxing گفته میشود:
public static void Unboxing()
{
    object boxedNumber = 5;
    
    int number = (int)boxedNumber;
}

که نتیجه آن، به این صورت خواهد بود:
.method public hidebysig static void Unboxing() cil managed
{
  .locals init (object V_0, int32 V_1)
  
  IL_0001:  ldc.i4.5                                  // Stack is: [5]
  IL_0002:  box        [System.Runtime]System.Int32   // Stack is: [memory-address of 5 in heap]
  IL_0007:  stloc.0                                   // Stack is: []
                                                      
  IL_0008:  ldloc.0                                   // Stack is: [memory-address of 5 in heap]
  IL_0009:  unbox.any  [System.Runtime]System.Int32   // Stack is: [5]
  IL_000e:  stloc.1                                   // Stack is: []
  
  IL_000f:  ret
}

تلاش تیم‌های مایکروسافت طی سال‌های اخیر، باعث افزایش Performance فوق العاده در NET Core. و ASP.NET Core شده است. یکی از دلایل این Performance، جلوگیری بسیار زیاد از allocation در کدهای خود NET. است، که این امر به واسطه اولویت قرار دادن استفاده از Structها میسر گردیده است.

برخلاف Stack که طول عمر متغیرهای موجود در آن، در انتهای یک متد پایان می‌یابند، متغیرهای allocate شده‌ی در Heap به این شکل نبوده و در صورت حذف نکردن آنها بصورت دستی، تا پایان طول عمر اجرای برنامه داخل memory باقی خواهند ماند. اینجا، جاییست که Garbage Collector در NET. وارد عمل میشود.
نظرات مطالب
تغییرات رمزنگاری اطلاعات در NET Core.
سلام. من میخوام از کلیدهای  data protection API  در کلاسهای استاتیک استفاده کنم که با کد زیر این کار رو انجام دادم ولی مشکلم اینه که به دلایلی مجبورم یک مقدار ثابت رو دوبار پشت سر هم رمز کنم ولی دفعه دوم که رمز میشه با یک کلید دیگه رمز میکنه. عمر کلید رو چگونه میتونم یکم طولانی‌تر کنم مثلا به اندازه طول عمر session
var serviceCollection = new ServiceCollection();
serviceCollection.AddDataProtection();
var services = serviceCollection.BuildServiceProvider();
var protectionProvider = ActivatorUtilities.CreateInstance<ProtectionProvider>(services);
string result = protectionProvider.Encrypt(Str);