علی یگانه مقدم علی یگانه مقدم
مطالب
آغاز کار با الکترون
در مقاله «آشنایی با الکترون» با نحوه نصب و راه اندازی آن آشنا شدیم. در این مقاله با تعدادی اصطلاح، آشنا شده و یک برنامه ساده را برای نوشتن و خواندن فایل‌ها، می‌نویسیم.
فرآیندها (Processes) در الکترون به دو بخش تقسیم می‌شوند:

یک. فرآیند اصلی (Main Process) که همان فایل جاوااسکریپتی است و توسط main، در فایل package.json مشخص شده‌است .فرآیند اصلی تنها فرآیندی است که قابلیت دسترسی به امکانات گرافیکی سیستم عامل را از قبیل نوتیفیکشن ها، دیالوگ‌ها ،Tray و ... دارد. فرآیند اصلی می‌تواند با استفاده از شیء BrowserWindow که در قسمت قبلی کاربرد آن را مشاهده کردیم، render process را ایجاد کند. با هر بار ایجاد یک نمونه از این شیء، یک Render Process ایجاد می‌شود.

دو. فرآیند رندر (Render Process): از آنجا که الکترون از کرومیوم استفاده می‌کند و کرومیوم شامل معماری چند پردازشی است، هر صفحه‌ی وب می‌تواند پردازش خود را داشته باشد که به آن Render Process می‌گویند. به طور معمول در مرورگرها، صفحات وب در محیطی به نام SandBox اجرا می‌شوندکه اجازه دسترسی به منابع بومی را ندارند. ولی از آنجا که الکترون می‌تواند از Node.js استفاده کند، قابلیت دسترسی به تعاملات سطح پایین سیستم عامل را نیز داراست.

در فرآیند اصلی، پنجره‌ها توسط BrowserWindow ایجاد می‌شوند و هر پنجره‌ای که صفحه وبی را برای خودش باز می‌کند، شامل Render Process خودش است و هر پنجره‌ای که کارش خاتمه یابد، فرآیند مربوط به خودش به اتمام می‌رسد. فرآیند اصلی، همه صفحات وب به همراه Render Process مربوط به خودشان را مدیریت می‌کند و هر فرآیند رندر، از دیگری مجزا و محافظت شده است و تنها تمرکزش بر روی صفحه وبی است که متعلق به خودش است.


در ابتدا قصد داریم یک منو برای برنامه‌ی خود درست کنیم. برای ساخت منو، راه‌های متفاوتی وجود دارند که فعلا ما راه استفاده از template را بر می‌گزینیم که به صورت یک آرایه نوشته می‌شود. کدهای زیر را در فایل index.js یا هر اسمی که برای آن انتخاب کرده‌اید بنویسید:
const electron = require('electron');
const {app,dialog,BrowserWindow,Menu,shell} = electron;

let win;

app.on('ready', function () {
  win = new BrowserWindow({width: 800, height: 600});
  win.loadURL(`file://${__dirname}/index.html`);

var app_menu=[
  {
    label:'پرونده',
    submenu:[
      {
        label:'باز کردن',
        accelerator:'CmdOrCtrl+O',
        click:()=>{
        }
      },
      {
        label:'ذخیره',
        accelerator:'CmdOrCtrl+S',
        click:()=>{
        }
      }
    ]
  },
  {
    label:'سیستم',
    submenu:[
        {
        label:'درباره ما',
        click:()=>
        {
                   shell.openExternal('https://www.dntips.ir');
        }
      },
      {
        label:'خروج',
        accelerator:'CmdOrCtrl+X',
        click:()=>
        {
          win=null;
          app.quit();
        }
      }
    ]
  }
];
تا به اینجای کار، بیشتر کدها برای شما آشناست و فقط تغییرات اندکی در آن‌ها ایجاد شده‌است. مثلا شیء app و سایر اشیاء به طور خلاصه‌تری نوشته شده‌اند. در اینجا دو شیء menu و dialogو shell برای شما جدید هستند. بعد از آن ما یک آرایه را برای منو تدارک دیده‌ایم که نحوه ساخت آن و تعاریفی مثل عنوان، کلید میانبر یا ترکیبی و نحوه انتساب رویدادها را می‌بینید.
 
در خطوط بعدی، یک کار اضافه‌تر را جهت آشنایی بیشتر انجام می‌دهیم. قصد داریم اگر سیستم عامل مکینتاش بود، نام برنامه هم در ابتدای نوار منو نمایش داده شود. به همین جهت در ادامه خطوط زیر را اضافه می‌کنیم:
  if(process.platform=="darwin")
  {
    const app_name=app.getName();
    app_menu.unshift({
      label:app_name
    })
  }
با استفاده از process.platform در node.js می‌توانیم نوع پلتفرم جاری را دریافت کنیم. مقادیر زیر، مقادیری هستند که بازگردانده می‌شوند:

ویندوز
win32 حتی اگر 64 بیتی باشد.
 لینوکس  linux
 مک  darwin
 فری بی اس دی
  freebsd
سولاریس
  sunos
سپس نام برنامه را از شیء app دریافت می‌کنیم و با استفاده از متد unshift، مقادیر داده شده را به ابتدای آرایه اضافه می‌کنیم.

دستو shell در بالا به شما اجازه می‌دهد با محیط دسکتاپ، یکپارچگی خود را حفظ کنید و دستوراتی از قبیل باز کردن url، باز کردن یک مسیر دایرکتوری، باز کردن یک فایل، انتقال فایل به سطل آشغال یا بازیافت و صدای بوق سیستم (بیپ) را به شما می‌دهد. مستندات این شیء را در اینجا مطالعه فرمایید.

دستور app.quit همانطور که از نامش پیداست، باعث خاتمه برنامه می‌شود. ولی یک نکته در اینجا وجود دارد که الزامی به نوشتن کدی برای اینکار نیست. می‌توانید زیرمنوی بالا را به شکل زیر هم بنویسید:
{
        label:'خروج',
        accelerator:'CmdOrCtrl+X',
        role:'close'
 }
خصوصیت role شامل چندین نوع اکشن مانند minimize,close,undo,redo و... می‌باشد که لیست کاملتر آن در اینجا قرار دارد. اگر خصوصیت کلیک و role را همزمان استفاده کنید، خصوصیت role نادیده گرفته خواهد شد.

در انتها با اجرای دو دستور زیر، منو ساخته می‌شود:
  var menu=Menu.buildFromTemplate(app_menu);
  Menu.setApplicationMenu(menu);
در خط اول، منو توسط قالبی که با آرایه‌ها ایجاد کردیم ساخته می‌شود و در خط دوم، منو به برنامه ست می‌شود.
حال قصد داریم برای زیرمنوی «باز کردن فایل» یک دیالوگ open درخواست کنیم. برای این کار از شیء dialog استفاده می‌کنیم. پس خطوط زیر را به رویداد کلیک این زیرمنو اضافه می‌کنیم:
 dialog.showOpenDialog({
             title:'باز کردن فایل متنی',
              properties: [ 'openFile']//[ 'openFile', 'openDirectory', 'multiSelections' ]
             ,filters:[
             {name:'فایل‌های نوشتاری' , extensions:['txt','text']},
             {name:'جهت تست' , extensions:['doc','docx']}
              ]
           },
             (filename)=>{
               if(filename===undefined)
                  return;
               dialog.showMessageBox({title:'پیام اطلاعاتی',type:"info",buttons:['تایید'],message:`the name of file is [${filename}]`});
            });
این متد سه پارامتر دارد که اولین و آخرین پارامتر آن اختیاری می‌باشد. اولین پارامتر آن شیء پنجره است. دومین پارامتر آن، تنظیم یک سری خصوصیات که شامل (پسوند‌های قابل قبول، عنوان، مسیر پیش فرض، قابلیت انتخاب چندگانه، قابلیت باز کردن دایرکتوری و...) می‌شود که لیست کامل آن را می‌توانید در این صفحه ببینید. سومین پارامتر هم که در کد بالا ذکر شده است، callback می‌باشد که خروجی آن، مسیر فایل مورد نظر است و اگر انتخاب چندگانه باشد، آرایه‌ای با نام فایل‌هاست، که همگی آن‌ها به همراه مسیرشان می‌باشند. در صورتیکه کاربر از دیالوگ انصراف بدهد، پارامتر دریافتی با خروجی undefined همراه است.  آخرین دیالوگ هم نمایش یک پیام ساده است که نام فایل جاری را بر میگرداند. اگر خصوصیت buttons را با آرایه خالی مقداردهی کنید، دکمه Ok نمایش داده می‌شود و اگر هم مقداردهی نکنید با خطا روبرو خواهید شد.
برای قسمت ذخیره هم کد زیر را می‌نویسیم:
    dialog.showSaveDialog({
            title:'باز کردن فایل متنی',
             properties: [ 'openFile']//[ 'openFile', 'openDirectory', 'multiSelections' ]
            ,filters:[
            {name:'فایل‌های نوشتاری' , extensions:['txt','text']}
             ]
          },
            (filename)=>{
              if(filename===undefined)
                 return;

           });

حال بهتر است این دیالوگ‌های جاری را هدفمند کنیم و بتوانیم فایل‌های متنی را به کاربر نمایش دهیم، یا آن‌ها را ذخیره کنیم. به همین علت فایل html زیر را نوشته و طبق دستوری که در مقاله «آشنایی با الکترون» فرا گرفتیم، آن را نمایش می‌دهیم:
<!DOCTYPE html>
<html>
  <head>
    <meta charset="utf-8">
    <title></title>
  </head>
  <body>
    Fie Content:<br/>
    <textarea id="TextFile" cols="100" rows="50"></textarea>
 
  </body>
</html>
برای تشکیل ساختار HTML می‌توانید عبارت HTML را تایپ نمایید تا بعد از زدن Enter، ساختار آن به طور خودکار تشکیل شود. سپس محتوا را مثل بالا به شکل دلخواه تغییر می‌دهیم.

کاری که می‌خواهیم انجام دهیم این است که فایل متنی را باز کرده و محتوای آن را در کادر متنی نشان دهیم و موقع ذخیره نیز محتوای نوشته شده در کادر متنی را در فایلی ذخیره کنیم. از آنجا که main Process به المان‌های DOM یا Render Process دسترسی ندارد، باید از طریقی، ارتباط آن را برقرار کنیم. یکی از راه‌های برقراری این ارتباط، IPC است. IPC در واقع یک فرستنده و یک شنونده است که هر کدام در یک سمت قرار گرفته اند. فرستنده پیام را تحت یک عنوان ارسال می‌کند و شنونده منتظر دریافت پیامی تحت همان عنوان میماند و پیام دریافتی را پاسخ می‌دهد. در این مقاله، ما فقط قسمتی از این نوع ارتباطات را بررسی میکنیم.

در نتیجه محتوای callback کدهای دیالوگ open و save را به شکل زیر تغییر می‌دهیم:
Open 
 dialog.showOpenDialog({
                 title:'باز کردن فایل متنی',
                  properties: [ 'openFile']//[ 'openFile', 'openDirectory', 'multiSelections' ]
                 ,filters:[
                 {name:'فایل‌های نوشتاری' , extensions:['txt','text']},
                 {name:'جهت تست' , extensions:['doc','docx']}
                  ]
               },
                 (filename)=>{
                   if(filename===undefined)
                      return;

                      win.webContents.send('openFile',filename);
                  // dialog.showMessageBox({title:'پیام اطلاعاتی',type:"info",buttons:['تایید'],message:`the name of file is [${filename}]`});
                });
Save 
  dialog.showSaveDialog({
                title:'باز کردن فایل متنی',
                 properties: [ 'openFile']//[ 'openFile', 'openDirectory', 'multiSelections' ]
                ,filters:[
                {name:'فایل‌های نوشتاری' , extensions:['txt','text']}
                 ]
              },
                (filename)=>{
                  if(filename===undefined)
                     return;
                       win.webContents.send('saveFile',filename);
               });
دستور win.webContents.send یک پیام را به صورت Async به سمت RenderProcess مربوطه ارسال میکند. پارامتر اول، عنوان IPC است و پارامتر دوم، پیام IPC است.
برای ایجاد شنونده هم کد زیر را به فایل index.html اضافه می‌کنیم:
  <script>
    const {ipcRenderer} = require('electron');
    var fs=require('fs');

    ipcRenderer.on('openFile', (event, arg) => {
      var content=  fs.readFileSync(String(arg),'utf8');
      document.getElementById("TextFile").value=content;
    });

    ipcRenderer.on('saveFile', (event, arg) =>{
      var content=document.getElementById("TextFile").value;
      fs.writeFileSync(String(arg),content,'utf8');
      alert('ذخیره شد');
    });
    </script>

در اینجا شونده‌هایی را از نوع ipcRenderer ایجاد می‌کنیم و با استفاده از متد on، به پیام‌هایی تحت عنوان‌های مشخص شده گوش فرا می‌دهیم. پیام‌های ارسالی را که حاوی آدرس فایل می‌باشند، به شیءای که از نوع fs می‌باشد، می‌دهند و آن‌ها را می‌خوانند یا می‌نویسند. خواندن و نوشتن فایل، به صورت همزمان صورت میگیرد. ولی اگر دوست دارید که به صورت غیر همزمان پیامی را بخوانید یا بنویسید، باید عبارت Sync را از نام متدها حذف کنید و یک callback را به عنوان پارامتر دوم قرار دهید و محتوای آن را از طریق نوشتن یک پارامتر در سازنده دریافت کنید.

فایل‌های پروژه
 

‫۸ سال و ۵ ماه قبل، چهارشنبه ۵ خرداد ۱۳۹۵، ساعت ۰۶:۱۵
وحید نصیری وحید نصیری
مطالب
رده‌ها و انواع مختلف بانک‌های اطلاعاتی NoSQL
4 رده و گروه عمده بانک‌های اطلاعاتی NoSQL وجود دارند؛ شامل:
الف) Key-Value stores که پایه بانک‌های اطلاعاتی NoSQL را تشکیل داده و اهدافی عمومی را دنبال می‌کنند.
ب) Wide column stores که در شرکت‌های بزرگ اینترنتی بیشتر مورد استفاده قرار گرفته‌اند.
ج) Document stores یا بانک‌های اطلاعاتی NoSQL سندگرا.
د) Graph databases که بیشتر برای ردیابی ارتباطات بین موجودیت‌ها بکار می‌روند.

و در تمام این گروه‌ها، مکانیزم‌های Key-Value به شدت مورد استفاده‌اند.


الف) Key-Value stores
Key-Value stores یکی از عمومی‌ترین و پایه‌ای‌ترین گروه‌های بانک‌های اطلاعاتی NoSQL را تشکیل می‌دهند. البته این مورد بدین معنا نیست که این رده، جزو محبوب‌ترین‌ها نیز به‌شمار می‌روند.


این نوع بانک‌های اطلاعاتی شامل جداولی از اطلاعات هستند. هر جدول نیز شامل تعدادی ردیف است؛ چیزی همانند بانک‌های اطلاعاتی رابطه‌ای. اما در هر ردیف، یک Dictionary یا آرایه‌ای از اطلاعات key-value شکل را شاهد خواهید بود. در اینجا ساختار و اسکیمای ردیف‌ها می‌توانند نسبت به یکدیگر کاملا متفاوت باشند (دید لیبرال نسبت به اسکیما، که در قسمت قبل به آن پرداخته شد). در این بین، تنها تضمین خواهد شد که هر ردیف، Id منحصربفردی دارد.
از این نوع بانک‌های اطلاعاتی، در سکوهای کاری ابری زیاد استفاده می‌شود. دو مثال مهم در اینباره شامل Amazon SimpleDB و Azure Table Storage هستند.
سایر نمونه‌های مهم دیگری از بانک‌های اطلاعاتی NoSQL که بر مبنای مفهوم Key-Value stores کار می‌کنند، عبارتند از MemcacheDB و Voldemort. به علاوه در Amazon web services بانک اطلاعاتی دیگری به نام DynamoDB به عنوان یک سرویس عمومی در دسترس است. همچنین Dynomite نیز به عنوان نمونه سورس باز Dynamo مطرح است.
Redis و Riak نیز جزو بانک‌های اطلاعاتی Key-Value store بسیار معروف به‌شمار می‌روند.

همانطور که در تصویر فوق ملاحظه می‌کنید، Key-Value stores دارای بانک‌های اطلاعاتی شامل جداول مختلف هستند. در اینجا همچنین ساختار ردیف‌هایی از اطلاعات این جداول نیز مشخص شده‌اند. هر ردیف، یک کلید دارد به همراه تعدادی جفت کلید-مقدار. در این جداول، اسکیما ثابت نگه داشته شده است و از ردیفی به ردیف دیگر متفاوت نیست؛ اما این مساله اختیاری است. برای مثال می‌توان در ردیف اطلاعات یک مشتری خاص، کلید-مقدارهایی خاص او را نیز درج کرد که لزوما در سایر ردیف‌ها، نیازی به وجود آن‌ها نیست.
به علاوه باید به خاطر داشت که هرچند به ظاهر last_orderها به شماره Id سفارشات مرتبط هستند، اما مفاهیمی مانند کلیدهای خارجی بانک‌های اطلاعاتی رابطه‌ای، در اینجا وجود خارجی ندارند. بیشتر در اینجا هدف سهولت جستجوی اطلاعات است.


ب) Wide column stores
Wide column stores دارای جداولی است که درون آن‌ها ستون‌هایی قابل تعریف است. درون این ستون‌ها که یادآور بانک‌های اطلاعاتی رابطه‌ای هستند، اطلاعات به شکل key-value با ساختاری متفاوت، قابل ذخیره سازی هستند. در اینجا هر ستون، می‌تواند شامل گروهی از ستون‌ها که بر اساس مفاهیم جفت‌های key-value کار می‌کنند، باشد.
این نوع بانک‌های اطلاعاتی عموما در سایت‌های اینترنتی بسیار بزرگ و برنامه‌های «Big data» استفاده می‌شوند. برای مثال:


- BigTable گوگل که یک محصول اختصاصی و غیرعمومی است؛ اما جزئیات آن را به عنوان مقالات علمی منتشر کرده است.
- دنیای سورس باز به رهبری Yahoo، نمونه سورس باز BigTable را به نام Hbase ارائه داده است.
- در فیس بوک، از بانک اطلاعاتی دیگری به نام Cassandra استفاده می‌کنند. در اینجا به گروهی از ستون‌ها super columns و جداول super column families گفته می‌شود.

در اینجا نیز جداول و ردیف‌ها وجود دارند و هر ستون باید عضوی از خانواده یک super column باشد. ساختار ردیف‌ها در این تصویر یکسان درنظر گرفته شده‌اند، اما اگر نیاز بود، برای مثال می‌توان در ردیفی خاص، ساختار را تغییر داد و مثلا middle name را نیز بر اساس نیاز، به ردیفی اضافه کرد.


ج) Document stores
Document stores بجای جداول، دارای بانک‌های اطلاعاتی مختلفی هستند و در اینجا بجای ردیف‌ها، سند یا document دارند. ساختار سندها نیز عموما بر مبنای اشیاء JSON تعریف می‌گردد (که البته این مورد الزامی نبوده و از هر محصول، به محصول دیگری ممکن است متفاوت باشد؛ اما عمومیت دارد). بنابراین هر سند دارای تعدادی خاصیت است (چون اشیاء JSON به این نحو تعریف می‌گردند) که دارای مقدار هستند. در نگاه اول، شاید این نوع اسناد، بسیار شبیه به key-value stores به نظر برسند. اما در حین تعریف اشیاء JSON، یک مقدار می‌تواند خود یک شیء کامل دیگر باشد و نه صرفا یک مقدار ساده. به همین جهت عده‌ای به این نوع بانک‌های اطلاعاتی، بانک‌های اطلاعاتی Key-value store سفارشی و خاص نیز می‌گویند.
این نوع ساختار منعطف، برای ذخیره سازی اطلاعات اشیاء تو در تو و درختی بسیار مناسب است. همچنین این اسناد می‌توانند حاوی پیوست‌هایی نیز باشد؛ مانند پیوست یک فایل به یک سند.
در Document stores، نگارش‌های قدیمی اسناد نیز نگهداری می‌گردند. به همین جهت این نوع بانک‌های اطلاعاتی برای ایجاد برنامه‌های مدیریت محتوا نیز بسیار مطلوب می‌باشند.
با توجه به مزایایی که برای این رده از بانک‌های اطلاعاتی NoSQL ذکر گردید، Document stores در بین برنامه نویس‌ها بسیار محبوب و پرکاربرد هستند.
از این دست بانک‌های اطلاعاتی NoSQL، می‌توان به CouchDB ، MongoDB و RavenDB اشاره کرد.
سایر مزایای Document stores که به پرکاربرد شدن آن‌ها کمک کرده‌اند به شرح زیر هستند:
- هر سند را می‌توان با یک URI آدرس دهی کرد.
- برای نمونه CouchDB از یک full REST interface برای دسترسی و کار با اسناد پشتیبانی می‌کند (چیزی شبیه به ASP.NET WEB API در دات نت). در اینجا با استفاده از یک وب سرور توکار و بکارگیری HTTP Verbs مانند Put، Delete، Get و غیره، امکان کار با اسناد وجود دارد.
- اغلب بانک‌های اطلاعاتی Document stores از JavaScript به عنوان native language خود بهره می‌برند (جهت سهولت کار با اشیاء JSON).


در اینجا دو دیتابیس، بجای دو جدول وجود دارند. همچنین در مقایسه با بانک‌های اطلاعاتی key-value، برای نمونه، مقدار خاصیت آدرس، خود یک شیء است که از دو خاصیت تشکیل شده است. به علاوه هر خاصیت Most_Recent یک Order، به سند دیگری در بانک اطلاعاتی Orders لینک شده است.


د) Graph databases
Graph databases نوع خاصی از بانک‌های اطلاعاتی NoSQL هستند که جهت ردیابی ارتباطات بین اطلاعات طراحی شده‌اند و برای برنامه‌های شبکه‌های اجتماعی بسیار مفید هستند.
در واژه نامه این بانک‌های اطلاعاتی Nodes و Edges (اتصال دهنده‌های نودها) تعریف شده‌اند. در اینجا نودها می‌توانند دارای خاصیت‌ها و مقادیر متناظر با آن‌ها باشند.
یکی از معروفترین Graph databases مورد استفاده، Neo4j نام دارد.


در اینجا یک شخص را که دارای رابطه آدرس با شیء آدرس ذکر شده است را مشاهده می‌کنید. همچنین این شخص دارای رابطه دوستی با سه شخص دیگر است.
‫۱۱ سال و ۲ ماه قبل، چهارشنبه ۶ شهریور ۱۳۹۲، ساعت ۱۲:۳۰
امیدنصری امیدنصری
مطالب
استفاده از Re-Captcha
در اینجا استفاده از re-CAPTCHA برای ASP.Net و در اینجا برای ASP.Net MVC با استفاده از سرویس گوگل نسخه 1 آن آشنا شدید. در این مقاله می‌خواهیم توضیحاتی را در مورد دلیل استفاده و نحوه‌ی ثبت re-CAPTCHA نسخه 2 برای تکنولوژی‌های ASP.Net و ASP.Net MVC ارائه کنیم.

  reCAPTCHA چیست؟

استفاده آسان و امنیت بالا، جمله‌ای می‌باشد که گوگل در سرتیتر تعریف آن جای داده که البته عنوان «من روبات نیستم» در سرویس استفاده شده‌است. reCAPTCHA یک سرویس رایگان برای وب سایت‌های شما در جهت حفظ آن در برابر روبات‌های مخرب است و از موتور تجزیه و تحلیل پیشرفته‌ی تشخیص انسان در برابر روبات‌ها استفاده می‌نماید. reCAPTCHA را میتوان به صورت ماژول در بلاگ و یا فرم‌های ثبت نام و ... جای داد که فقط با یک کلیک هویت سنجی انجام خواهد شد. گاها ممکن است بجای کلیک از شما سوالی پرسیده شود که در این صورت می‌بایستی تصاویر مرتبط با آن سوال را تیک زده باشید.



دلیل استفاده از reCAPTCHA:

  1. گزارش روزانه از وضعیت موفقیت آمیز بودن هویت سنجی
  2. سهولت استفاده برای کاربران
  3. سهولت استفاده جهت برنامه نویسان
  4. دسترسی پذیری مناسب بدلیل وجود سؤالات تصویری و تلفظ و پخش عبارت بصورت صوتی
  5. امنیت بالا 

آیا می‌توان قالب reCAPTCHA را تغییر داد؟

جواب این سوال بله می‌باشد. این سرویس در دو قالب سفید و مشکی ارائه شده‌است که به صورت پیش فرض قالب سفید آن انتخاب می‌شود. در تصویر زیر قالب‌های این سرویس را مشاهده خواهید کرد.



زبان‌های پشتیبانی شده در این سرویس:


اضافه نمودن reCAPTCHA به سایت:

اگر قبلا در گوگل ثبت نام نموده‌اید کافیست وارد این سایت شوید و بر روی Get reCAPTCHA کلیک نمائید؛ در غیر اینصورت می‌بایستی یک حساب کاربری ایجاد نماید. بعد از ورود، به کنترل پنل هدایت خواهید شد. در نمای اول به تصویر زیر برخورد خواهید کرد که از شما ثبت سایت جدید را خواستار است:



نام، دامنه سایت و مالک را وارد و ثبت نام نماید.

پس از آنکه بر روی دکمه‌ی ثبت نام کلیک نمودید، برای شما دو کلید جدید را ثبت می‌نماید که منحصر به سایت شماست. Site Key رشته ای را داراست که در کد‌های HTML قرار خواهد گرفت و کلید بعدی Secret Key می‌باشد. ارتباط سایت شما با گوگل می‌بایستی به صورت محرمانه محفوظ بماند.


گام‌های لازم جهت نمایش سرویس در سایت:

  1. دستورات سمت کاربر
  2. دستورات سمت سرور 

دستورات سمت کاربر:

کد زیر را در قبل از بسته شدن تک <head/> قرار دهید:

<script src='https://www.google.com/recaptcha/api.js'></script>
کد زیر را در داخل تگ فرمی که می‌خواهید کپچا نمایش داده شود قرار دهید:
<div data-sitekey="6LdHGgwTAAAAAClKFhGthRrjBXh5AUGd4eWNCQq7"></div>

نکته: مقدار data-sitekey برابر است با رشته Site Key که گوگل برای شما ثبت نمود.



دستورات سمت سرور:

وقتی کاربر فرم حاوی کپچا را که به صورت صحیح هویت سنجی آن انجام شده باشد به سمت سرور ارسال کند، به عنوان بخشی از داده‌ی ارسال شده، یک رشته با نام g-recaptcha-response  با دستور Request دریافت خواهید کرد که به منظور بررسی اینکه آیا گوگل تایید کرده است که کاربر، یک درخواست POST ارسال نمود‌است. با این پارامترها یک مقدار json برگشت داده خواهد شد که می‌بایستی کلاسی متناظر با آن جهت خواندن ساخته شود.

با استفاده از کد زیر مقدار برگشتی Json را در کلاس مپ می‌نمائیم:
using System.Collections.Generic;
using Newtonsoft.Json;

namespace BaseConfig.Security.Captcha
{
    public class RepaptchaResponse
    {
        [JsonProperty("success")]
        public bool Success { get; set; }

        [JsonProperty("error-codes")]
        public List<string> ErrorCodes { get; set; }
    }
}

با استفاده از کلاس زیر درخواستی به گوگل ارسال شده و در صورتیکه با خطا مواجه شود با استفاده از دستور switch به آن دسترسی خواهیم یافت.
using System.Configuration;
using System.Net;
using Newtonsoft.Json;

namespace BaseConfig.Security.Captcha
{
    public class ReCaptcha
    {
        public static string _secret;

        static ReCaptcha()
        {
            _secret = ConfigurationManager.AppSettings["ReCaptchaGoogleSecretKey"];
        }

        public static bool IsValid(string response)
        {
            //secret that was generated in key value pair
            var client = new WebClient();
            var reply = client.DownloadString($"https://www.google.com/recaptcha/api/siteverify?secret={_secret}&response={response}");

            var captchaResponse = JsonConvert.DeserializeObject<RepaptchaResponse>(reply);

            // when response is false check for the error message
            if (!captchaResponse.Success)
            {
                //if (captchaResponse.ErrorCodes.Count <= 0) return View();

                //var error = captchaResponse.ErrorCodes[0].ToLower();
                //switch (error)
                //{
                //    case ("missing-input-secret"):
                //        ViewBag.Message = "The secret parameter is missing.";
                //        break;
                //    case ("invalid-input-secret"):
                //        ViewBag.Message = "The secret parameter is invalid or malformed.";
                //        break;

                //    case ("missing-input-response"):
                //        ViewBag.Message = "The response parameter is missing.";
                //        break;
                //    case ("invalid-input-response"):
                //        ViewBag.Message = "The response parameter is invalid or malformed.";
                //        break;

                //    default:
                //        ViewBag.Message = "Error occured. Please try again";
                //        break;
                //}
                return false;
            }
            // Captcha is valid
            return true;
        }
    }
}

تابع IsValid از نوع برگشتی Boolean بوده و خطایی برگشت داده نخواهد شد و از این جهت به صورت کامنت برای شما گذاشته شده که می‌توان متناظر با کد نویسی آن را تغییر دهید.
در اکشن زیر مقدار response برسی می‌شود تا خالی نباشد و همچنین مقدار آن را می‌توان با استفاده از تابع IsValid در کلاس ReCaptcha به سمت گوگل فرستاد.
        //
        // POST: /Account/Login
        [HttpPost]
        [AllowAnonymous]
        [ValidateAntiForgeryToken]
        public virtual async Task<ActionResult> Login(LoginPageModel model, string returnUrl)
        {
            var response = Request["g-recaptcha-response"];
            if (response != null && ReCaptcha.IsValid(response))
            {
                // 
            }
         }

گاها اتفاق می‌افتد که از دستورات Ajax برای ارسال اطلاعات به سمت سرور استفاده می‌شود که در این صورت لازم است بعد از پایان عملیات، کپچا ریفرش گردد. برای این کار می‌توان از دستور جاوا اسکریپتی زیر استفاده نمود. در صورتیکه صفحه Postback شود، کپچا مجددا ریفرش خواهد شد.

/**
 * 
 * @param {} data 
 * @returns {} 
 */
function Success(data) {
    grecaptcha.reset();
}

تا اینجا موفق شدیم تا فرم ارسالی همراه کپچا را به سمت سرور ارسال کنیم. اما ممکن است در یک صفحه از چند کپچا استفاده شود که در این صورت می‌بایستی دستورات سمت کاربر تغییر نمایند.

برای این کار دستور 
<div data-sitekey="6LdHGgwTAAAAAClKFhGthRrjBXh5AUGd4eWNCQq7"></div> 
که در بالا تعریف شد، به شکل زیر تغییر خواهد کرد:

    <script>
        var recaptcha1;
        var recaptcha2;
        var myCallBack = function () {
            //Render the recaptcha1 on the element with ID "recaptcha1"
            recaptcha1 = grecaptcha.render('recaptcha1', {
                'sitekey': '6Lf9FQwTAAAAAE6XlDqrey24K4xJOPM5nNVBmNO9',
                'theme': 'light'
            });

            //Render the recaptcha2 on the element with ID "recaptcha2"
            recaptcha2 = grecaptcha.render('recaptcha2', {
                'sitekey': '6Lf9FQwTAAAAAE6XlDqrey24K4xJOPM5nNVBmNO9',
                'theme': 'light'
            });

            //Render the recaptcha3 on the element with ID "recaptcha3"
            recaptcha2 = grecaptcha.render('recaptcha3', {
                'sitekey': '6Lf9FQwTAAAAAE6XlDqrey24K4xJOPM5nNVBmNO9',
                'theme': 'light'
            });
        };
    </script>

برای نمایش کپچا، تگ‌های div با id متناظر با recaptcha1, recaptcha2, recaptcha3 ( در این مثال از سه کپچا در صفحه استفاده شده است ) در صفحه قرار خواهند گرفت.

<div id="recaptcha1"></div>
<div id="recaptcha2"></div>
<div id="recaptcha3"></div>

کار ما تمام شد. حال اگر پروژه را اجرا نمائید، در صفحه سه کپچا مشاهده خواهید کرد.


چند زبانه کردن کپچا:

برای چند زبانه کردن کافیست با مراجعه به این لینک و یا استفاده از تصویر بالا ( زبان‌های پشتیبانی ) مقدار آن زبان را برابر با پراپرتی hl که به صورت کوئری استرینگ برای گوگل ارسال می‌گردد، استفاده نمود. کد زیر نمونه‌ی استفاده شده برای زبان‌های انگلیسی و فارسی می‌باشد که با ریسورس مقدار دهی می‌شود.
<script src='https://www.google.com/recaptcha/api.js?hl=@(App_GlobalResources.CP.CurrentAbbrivation)'></script>

در صورتی که از فایل ریسوس استفاده نمی‌کنید می‌توان به صورت مستقیم مقدار دهی نمائید:
<script src='https://www.google.com/recaptcha/api.js?hl=fa'></script>



برای دوستانی که با تکنولوژی ASP.Net کار می‌کنند، این روال هم برای آنها هم صادق می‌باشد.

برای دریافت پروژه اینجا کلیک نمائید.
‫۹ سال و ۲ ماه قبل، سه‌شنبه ۱۰ شهریور ۱۳۹۴، ساعت ۲۳:۴۵
وحید نصیری وحید نصیری
مطالب
OpenCVSharp #16
در قسمت قبل با نحوه‌ی استفاده از یک trained data از پیش آماده شده‌ی تشخیص چهره‌، آشنا شدیم. در این قسمت قصد داریم با نحوه‌ی تولید این فایل‌های XML آشنا شویم و یک تشخیص دهنده‌ی سفارشی را طراحی کنیم.


طراحی classifier سفارشی تشخیص خودروها

برای طراحی یک تشخیص دهنده‌ی سفارشی مبتنی بر الگوریتم‌های Machine learning، نیاز به تعداد زیادی تصویر داریم. در اینجا از بانک تصاویر خودروهای «UIUC Image Database for Car Detection» استفاده خواهیم کرد. در  این بسته، یک سری تصویر positive و negative را می‌توان ملاحظه کرد. تصاویر مثبت، تصاویر انواع و اقسام خودروها هستند (550 عدد) و تصاویر منفی، تصاویر غیر خودرویی (500 عدد)؛ یا به عبارتی، هر تصویری، منهای تصاویر خودرو می‌تواند تصویر منفی باشد.


ایجاد فایل برداری از تصاویر خودروها

در ادامه یک فایل متنی را به نام carImages.txt ایجاد می‌کنیم. هر سطر این فایل چنین فرمتی را خواهد داشت:
 pos/pos-177.pgm 1 0 0 100 40
ابتدا مسیر تصویر مشخص می‌شود. سپس عدد 1 به این معنا است که در این تصویر فقط یک عدد خودرو وجود دارد. 4 عدد بعدی، ابعاد مستطیلی تصویر هستند.
در ادامه فایل متنی دیگری را به نام negativeImages.txt جهت درج اطلاعات تصاویر منفی، ایجاد می‌کنیم. اینبار هر سطر این فایل تنها حاوی مسیر تصویر مدنظر است:
 neg/neg-274.pgm
این دو فایل را می‌توان با استفاده از دو متد ذیل، به سرعت تولید کرد:
private static void createCarImagesFile()
{
    var sb = new StringBuilder();
    foreach (var file in new DirectoryInfo(@"..\..\CarData\CarData\TrainImages").GetFiles("*pos-*.pgm"))
    {
        sb.AppendFormat("{0} {1} {2} {3} {4} {5}{6}", file.FullName, 1, 0, 0, 100, 40, Environment.NewLine);
    }
    File.WriteAllText(@"..\..\CarsInfo\carImages.txt", sb.ToString());
}
 
private static void createNegativeImagesFile()
{
    var sb = new StringBuilder();
    foreach (var file in new DirectoryInfo(@"..\..\CarData\CarData\TrainImages").GetFiles("*neg-*.pgm"))
    {
        sb.AppendFormat("{0}{1}", file.FullName,Environment.NewLine);
    }
    File.WriteAllText(@"..\..\CarsInfo\negativeImages.txt", sb.ToString());
}
برای کامپایل اطلاعات فایل‌های تولید شده، نیاز به فایل opencv_createsamples.exe است. این فایل را در پوشه‌ی opencv\build\x86\vc12\bin بسته‌ی اصلی OpenCV می‌توانید پیدا کنید.
 opencv_createsamples.exe -info carImages.txt -num 550 -w 48 -h 24 -vec cars.vec
پارامترهای این دستور شامل سوئیچ info است؛ به معنای مشخص سازی فایل اطلاعات تصاویر مثبت. سوئیچ num تعداد تصاویر آن‌را تعیین می‌کند و سوئیچ‌های w و h، طول و عرض تصاویر هستند. سوئیچ vec نیز جهت تولید یک فایل vector از این اطلاعات بکار می‌رود.
پس از اجرای این دستور، فایل cars.vec تولید خواهد شد؛ با این خروجی:
 Info file name: carImages.txt
Img file name: (NULL)
Vec file name: cars.vec
BG  file name: (NULL)
Num: 550
BG color: 0
BG threshold: 80
Invert: FALSE
Max intensity deviation: 40
Max x angle: 1.1
Max y angle: 1.1
Max z angle: 0.5
Show samples: FALSE
Original image will be scaled to:
  Width: $backgroundWidth / 48
  Height: $backgroundHeight / 24
Create training samples from images collection...
Done. Created 550 samples
اگر علاقمند هستید که محتویات فایل باینری cars.vec را مشاهده کنید، دستور ذیل را صادر نمائید:
 "c:\opencv\build\x86\vc12\bin\opencv_createsamples.exe" -vec cars.vec -w 48 -h 24


در این پنجره‌ی باز شده، تصاویر بعدی و قبلی را می‌توان با دکمه‌های arrow صفحه کلید، مشاهده کرد.


تبدیل فایل برداری تصاویر خودروها به trained data

تا اینجا موفق شدیم بیش از 500 تصویر خودرو را تبدیل به یک فایل برداری سازگار با OpenCV کنیم. اکنون نیاز است، این اطلاعات پردازش شده و trained data مخصوص الگوریتم‌های machine learning تولید شود. این‌کار را توسط برنامه‌ی opencv_traincascade.exe انجام خواهیم داد. این فایل نیز در پوشه‌ی opencv\build\x86\vc12\bin بسته‌ی اصلی OpenCV موجود است.
دستور ذیل در پوشه‌ی data، بر اساس اطلاعات برداری cars.vec و همچنین تصاویر منفی مشخص شده‌ی در فایل negativeImages.txt، با تعداد هر کدام 500 عدد (این عدد را توصیه شده‌است که اندکی کمتر از تعداد max موجود مشخص کنیم) و تعداد مراحل 2  (هر چقدر این تعداد مراحل بیشتر باشد، فایل نهایی تولید شده دقت بالاتری خواهد داشت؛ اما تولید آن به زمان بیشتری نیاز دارد) اجرا می‌شود. در اینجا featureType به LBP یا Local binary Pattern، تنظیم شده‌است. این الگوریتم از Haar cascade سریعتر است.
 "E:\opencv\bin\opencv_traincascade.exe" -data data -vec cars.vec -bg negativeImages.txt -numPos 500 -numNeg 500 -numStages 2 -w 48 -h 24 -featureType LBP
خروجی اجرای این دستور را می‌توانید در پوشه‌ی data با نام cascade.xml، پیدا کنید. پس از آن، روش استفاده‌ی از این فایل، با مطلب تشخیص چهره تفاوتی ندارد.



کدهای کامل این مثال را از اینجا می‌توانید دریافت کنید.
‫۹ سال و ۴ ماه قبل، یکشنبه ۳۱ خرداد ۱۳۹۴، ساعت ۱۸:۴۰
وحید نصیری وحید نصیری
مطالب
Implementing second level caching in EF code first
هدف اصلی از انواع و اقسام مباحث caching اطلاعات، فراهم آوردن روش‌هایی جهت میسر ساختن دسترسی سریعتر به داده‌هایی است که به صورت متناوب در برنامه مورد استفاده قرار می‌گیرند، بجای مراجعه مستقیم به بانک اطلاعاتی و خواندن اطلاعات از دیسک سخت.

عموما در ORMها دو سطح کش می‌تواند وجود داشته باشد:
الف) سطح اول کش
که نمونه بارز آن در EF Code first استفاده از متد context.Entity.Find است. در بار اول فراخوانی این متد، مراجعه‌ای به بانک اطلاعاتی صورت گرفته تا بر اساس primary key ذکر شده در آرگومان آن، رکورد متناظری بازگشت داده شود. در بار دوم فراخوانی متد Find، دیگر مراجعه‌ای به بانک اطلاعاتی صورت نخواهد گرفت و اطلاعات از سطح اول کش (یا همان Context جاری) خوانده می‌شود.
بنابراین سطح اول کش در طول عمر یک تراکنش معنا پیدا می‌کند و به صورت خودکار توسط EF مدیریت می‌شود.

ب) سطح دوم کش
سطح دوم کش در ORMها طول عمر بیشتری داشته و سراسری است. هدف از آن کش کردن اطلاعات عمومی و پر مصرفی است که در دید تمام کاربران قرار دارد و همچنین تمام کاربران می‌توانند به آن دسترسی داشته باشند. بنابراین محدود به یک Context نیست.
عموما پیاده سازی سطح دوم کش خارج از ORM مورد استفاده قرار می‌گیرد و توسط اشخاص و شرکت‌های ثالث تهیه می‌شود.
در حال حاضر پیاده سازی توکاری از سطح دوم کش در EF Code first وجود ندارد و قصد داریم در مطلب جاری به یک پیاده سازی نسبتا خوب از آن برسیم.


تلاش‌های صورت گرفته

تا کنون دو پیاده سازی نسبتا خوب از سطح دوم کش در EF صورت گرفته:

Entity Framework Code First Caching
Caching the results of LINQ queries

مورد اول برای ایده گرفتن خوب است. بحث اصلی پیاده سازی سطح دوم کش، یافتن کلیدی است که معادل کوئری LINQ در حال فراخوانی است. سطح دوم کش را به صورت یک Dictionary تصور کنید. هر آیتم آن تشکیل شده است از یک کلید و یک مقدار. از کلید برای یافتن مقدار متناظر استفاده می‌شود.
اکنون مشکل چیست؟ در یک برنامه ممکن است صدها کوئری لینک وجود داشته باشد. چطور باید به ازای هر کوئری LINQ یک کلید منحصربفرد تولید کرد؟
در مطلب «Entity Framework Code First Caching» از متد ToString استفاده شده است. اگر این متد، بر روی یک عبارت LINQ در EF Code first فراخوانی شود، معادل SQL آن نمایش داده می‌شود. بنابراین یک قدم به تولید کلید منحصربفرد متناظر با یک کوئری نزدیک شده‌ایم. اما ... مشکل اینجا است که متد ToString پارامترها را لحاظ نمی‌کند. بنابراین این روش اصلا قابل استفاده نیست. چون کاربر به ازای تمام پارامترهای ارسالی، همواره یک نتیجه را دریافت خواهد کرد.
در مقاله «Caching the results of LINQ queries» این مشکل برطرف شده است. با parse کامل expression tree یک عبارت LINQ کلید منحصربفرد معادل آن یافت می‌شود. سپس بر این اساس می‌توان نتیجه کوئری را به نحو صحیحی کش کرد. در این روش پارامترها هم لحاظ می‌شوند و مشکل مقاله قبلی را ندارد.
اما این مقاله دوم یک مشکل مهم را به همراه دارد: روشی را برای حذف آیتم‌ها از کش ارائه نمی‌دهد. فرض کنید مقالات سایت را در سطح دوم کش قرار داده‌اید. اکنون یک مقاله جدید در سایت ثبت شده است. اصطلاحا برای invalidating کش در این روش، راهکاری پیشنهاد نشده است.


پیاده سازی بهتری از سطح دوم کش در EF Code fist

می‌توان از همان روش یافتن کلید منحصربفرد معادل با یک کوئری LINQ، که در مقاله دوم فوق، یاد شد، کار را شروع کرد و سپس آن‌را به مرحله‌ای رساند که مباحث حذف کش نیز به صورت خودکار مدیریت شود. پیاده سازی آن را برای برنامه‌های وب در ذیل ملاحظه می‌کنید:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Data;
using System.Data.Entity;
using System.Data.Objects;
using System.Diagnostics;
using System.Linq;
using System.Web;
using System.Web.Caching;

namespace EfSecondLevelCaching.Core
{
    public static class EfHttpRuntimeCacheProvider
    {
        #region Methods (6)

        // Public Methods (2) 

        public static IList<TEntity> ToCacheableList<TEntity>(
                            this IQueryable<TEntity> query,
                            int durationMinutes = 15,
                            CacheItemPriority priority = CacheItemPriority.Normal)
        {
            return query.Cacheable(x => x.ToList(), durationMinutes, priority);
        }

        /// <summary>
        /// Returns the result of the query; if possible from the cache, otherwise
        /// the query is materialized and the result cached before being returned.
        /// The cache entry has a one minute sliding expiration with normal priority.
        /// </summary>
        public static TResult Cacheable<TEntity, TResult>(
                            this IQueryable<TEntity> query,
                            Func<IQueryable<TEntity>, TResult> materializer,
                            int durationMinutes = 15,
                            CacheItemPriority priority = CacheItemPriority.Normal)
        {
            // Gets a cache key for a query.
            var queryCacheKey = query.GetCacheKey();

            // The name of the cache key used to clear the cache. All cached items depend on this key.
            var rootCacheKey = typeof(TEntity).FullName;

            // Try to get the query result from the cache.
            printAllCachedKeys();
            var result = HttpRuntime.Cache.Get(queryCacheKey);
            if (result != null)
            {
                debugWriteLine("Fetching object '{0}__{1}' from the cache.", rootCacheKey, queryCacheKey);
                return (TResult)result;
            }

            // Materialize the query.
            result = materializer(query);

            // Adding new data.
            debugWriteLine("Adding new data: queryKey={0}, dependencyKey={1}", queryCacheKey, rootCacheKey);
            storeRootCacheKey(rootCacheKey);
            HttpRuntime.Cache.Insert(
                    key: queryCacheKey,
                    value: result,
                    dependencies: new CacheDependency(null, new[] { rootCacheKey }),
                    absoluteExpiration: DateTime.Now.AddMinutes(durationMinutes),
                    slidingExpiration: Cache.NoSlidingExpiration,
                    priority: priority,
                    onRemoveCallback: null);

            return (TResult)result;
        }

        /// <summary>
        /// Call this method in `public override int SaveChanges()` of your DbContext class 
        /// to Invalidate Second Level Cache automatically.
        /// </summary>        
        public static void InvalidateSecondLevelCache(this DbContext ctx)
        {
            var changedEntityNames = ctx.ChangeTracker
                                      .Entries()
                                      .Where(x => x.State == EntityState.Added ||
                                                  x.State == EntityState.Modified ||
                                                  x.State == EntityState.Deleted)
                                      .Select(x => ObjectContext.GetObjectType(x.Entity.GetType()).FullName)
                                      .Distinct()
                                      .ToList();

            if (!changedEntityNames.Any()) return;

            printAllCachedKeys();
            foreach (var item in changedEntityNames)
            {
                item.removeEntityCache();
            }
            printAllCachedKeys();
        }
        // Private Methods (4) 

        private static void debugWriteLine(string format, params object[] args)
        {
            if (!Debugger.IsAttached) return;
            Debug.WriteLine(format, args);
        }

        private static void printAllCachedKeys()
        {
            if (!Debugger.IsAttached) return;
            debugWriteLine("Available cached keys list:");
            int count = 0;
            var enumerator = HttpRuntime.Cache.GetEnumerator();
            while (enumerator.MoveNext())
            {
                if (enumerator.Key.ToString().StartsWith("__")) continue; // such as __System.Web.WebPages.Deployment
                debugWriteLine("queryKey: {0}", enumerator.Key.ToString());
                count++;
            }
            debugWriteLine("count: {0}", count);
        }

        private static void removeEntityCache(this string rootCacheKey)
        {
            if (string.IsNullOrWhiteSpace(rootCacheKey)) return;
            debugWriteLine("Removing items with dependencyKey={0}", rootCacheKey);
            // Removes all cached items depend on this key.
            HttpRuntime.Cache.Remove(rootCacheKey);
        }

        private static void storeRootCacheKey(string rootCacheKey)
        {
            // The cacheKeys of a cacheDependency that are not already in cache ARE NOT inserted into the cache 
            // on the Insert of the item in which the dependency is used.
            if (HttpRuntime.Cache.Get(rootCacheKey) != null)
                return;

            HttpRuntime.Cache.Add(
                rootCacheKey,
                rootCacheKey,
                null,
                Cache.NoAbsoluteExpiration,
                Cache.NoSlidingExpiration,
                CacheItemPriority.Default,
                null);
        }

        #endregion Methods
    }
}

توضیحات کدهای فوق

در اینجا یک متدالحاقی به نام Cacheable توسعه داده شده است که می‌تواند در انتهای کوئری‌های LINQ شما قرار گیرد. مثلا:

var data = context.Products.AsQueryable().Cacheable(x => x.FirstOrDefault());

کاری که در این متد انجام می‌شود به این شرح است:
الف) ابتدا کلید منحصربفرد معادل کوئری LINQ فراخوانی شده محاسبه می‌شود.
ب) بر اساس نام کامل نوع Entity در حال استفاده، کلید دیگری به نام rootCacheKey تولید می‌گردد.
شاید بپرسید اهمیت این کلید چیست؟
فرض کنید در حال حاضر 1000 آیتم در کش وجود دارند. چه روشی را برای حذف آیتم‌های مرتبط با کش Entity1 پیشنهاد می‌دهید؟ احتمالا خواهید گفت تمام کش را بررسی کرده و آیتم‌ها را یکی یکی حذف می‌کنیم.
این روش بسیار کند است (و جواب هم نمی‌دهد؛ چون کلیدی که در اینجا تولید شده، هش MD5 معادل کوئری است و نمی‌توان آن‌را به موجودیتی خاص ربط داد) و ... نکته جالبی در متد HttpRuntime.Cache.Insert برای مدیریت آن پیش بینی شده است: استفاده از CacheDependency.
توسط CacheDependency می‌توان گروهی از آیتم‌های هم‌خانواده را تشکیل داد. سپس برای حذف کل این گروه کافی است کلید اصلی CacheDependency را حذف کرد. به این ترتیب به صورت خودکار کل کش مرتبط خالی می‌شود.
ج) مراحل بعدی آن هم یک سری اعمال متداول هستند. ابتدا توسط HttpRuntime.Cache.Get بررسی می‌شود که آیا بر اساس کلید متناظر با کوئری جاری، اطلاعاتی در کش وجود دارد یا خیر. اگر بله، نتیجه از کش خوانده می‌شود. اگر خیر، کوئری اصطلاحا materialized می‌شود تا بر روی بانک اطلاعاتی اجرا شده و نتیجه بازگشت داده شود. سپس این نتیجه را در کش قرار می‌دهیم.

مورد بعدی که باید به آن دقت داشت، خالی کردن کش، پس از به روز رسانی اطلاعات توسط کاربران است. این کار در متد InvalidateSecondLevelCache صورت می‌گیرد. به کمک ChangeTracker می‌توان نام نوع‌های موجودیت‌های تغییر کرده را یافت. چون کلید اصلی CacheDependency را بر مبنای همین نام نوع‌های موجودیت‌ها تعیین کرده‌ایم، به سادگی می‌توان کش مرتبط با موجودیت یافت شده را خالی کرد.
استفاده از متد InvalidateSecondLevelCache یاد شده به نحو زیر است:

using System.Data.Entity;
using EfSecondLevelCaching.Core;
using EfSecondLevelCaching.Test.Models;

namespace EfSecondLevelCaching.Test.DataLayer
{
    public class ProductContext : DbContext
    {
        public DbSet<Product> Products { get; set; }

        public override int SaveChanges()
        {
            this.InvalidateSecondLevelCache();
            return base.SaveChanges();
        }        
    }
}

در اینجا با تحریف متد SaveChanges، می‌توان درست در زمان اعمال تغییرات به بانک اطلاعاتی، قسمتی از کش را غیرمعتبر کرد.


نحوه استفاده از سطح دوم کش توسعه داده شده

مثالی از کاربرد متدهای الحاقی توسعه داده شده را در ذیل مشاهده می‌کنید:

using System.Data.Entity;
using System.Linq;
using EfSecondLevelCaching.Core;
using EfSecondLevelCaching.Test.DataLayer;
using EfSecondLevelCaching.Test.Models;
using System;

namespace EfSecondLevelCaching
{
    public static class TestUsages
    {
        public static void RunQueries()
        {
            using (ProductContext context = new ProductContext())
            {
                var isActive = true;
                var name = "Product1";

                // reading from db
                var list1 = context.Products
                                   .OrderBy(one => one.ProductNumber)
                                   .Where(x => x.IsActive == isActive && x.ProductName == name)
                                   .ToCacheableList();

                // reading from cache
                var list2 = context.Products
                                   .OrderBy(one => one.ProductNumber)
                                   .Where(x => x.IsActive == isActive && x.ProductName == name)
                                   .ToCacheableList();

                // reading from cache
                var list3 = context.Products
                                   .OrderBy(one => one.ProductNumber)
                                   .Where(x => x.IsActive == isActive && x.ProductName == name)
                                   .ToCacheableList();

                // reading from db
                var list4 = context.Products
                                   .OrderBy(one => one.ProductNumber)
                                   .Where(x => x.IsActive == isActive && x.ProductName == "Product2")
                                   .ToCacheableList();
            }

            // removes products cache
            using (ProductContext context = new ProductContext())
            {
                var p = new Product()
                {
                    IsActive = false,
                    ProductName = "P4",
                    ProductNumber = "004"
                };
                context.Products.Add(p);
                context.SaveChanges();
            }

            using (ProductContext context = new ProductContext())
            {
                var data = context.Products.AsQueryable().Cacheable(x => x.FirstOrDefault());
                var data2 = context.Products.AsQueryable().Cacheable(x => x.FirstOrDefault());
                context.SaveChanges();
            }
        }
    }
}

در این حالت اگر برنامه را اجرا کنیم به یک چنین خروجی در پنجره Debug ویژوال استودیو خواهیم رسید:

Adding new data: queryKey=72AF5DA1BA9B91E24DCCF83E88AD1C5F, dependencyKey=EfSecondLevelCaching.Test.Models.Product

Available cached keys list:
queryKey: EfSecondLevelCaching.Test.Models.Product
queryKey: 72AF5DA1BA9B91E24DCCF83E88AD1C5F
count: 2

Fetching object 'EfSecondLevelCaching.Test.Models.Product__72AF5DA1BA9B91E24DCCF83E88AD1C5F' from the cache.

Available cached keys list:
queryKey: EfSecondLevelCaching.Test.Models.Product
queryKey: 72AF5DA1BA9B91E24DCCF83E88AD1C5F
count: 2

Fetching object 'EfSecondLevelCaching.Test.Models.Product__72AF5DA1BA9B91E24DCCF83E88AD1C5F' from the cache.

Available cached keys list:
queryKey: EfSecondLevelCaching.Test.Models.Product
queryKey: 72AF5DA1BA9B91E24DCCF83E88AD1C5F
count: 2

Adding new data: queryKey=11A2C33F9AD7821A0A31003BFF1DF886, dependencyKey=EfSecondLevelCaching.Test.Models.Product

Available cached keys list:
queryKey: 72AF5DA1BA9B91E24DCCF83E88AD1C5F
queryKey: 11A2C33F9AD7821A0A31003BFF1DF886
queryKey: EfSecondLevelCaching.Test.Models.Product
count: 3

Removing items with dependencyKey=EfSecondLevelCaching.Test.Models.Product
Available cached keys list:
count: 0
Available cached keys list:
count: 0

Adding new data: queryKey=02E6FE403B461E45C5508684156C1D10, dependencyKey=EfSecondLevelCaching.Test.Models.Product

Available cached keys list:
queryKey: 02E6FE403B461E45C5508684156C1D10
queryKey: EfSecondLevelCaching.Test.Models.Product
count: 2


Fetching object 'EfSecondLevelCaching.Test.Models.Product__02E6FE403B461E45C5508684156C1D10' from the cache.

توضیحات:
در زمان تولید list1 چون اطلاعاتی در کش سطح دوم وجود ندارد، پیغام Adding new data قابل مشاهده است. اطلاعات از بانک اطلاعاتی دریافت شده و سپس در کش قرار داده می‌شود.
حین فراخوانی list2 که دقیقا همان کوئری list1 را یکبار دیگر فراخوانی می‌کند، به عبارت Fetching object خواهیم رسید که بر دریافت اطلاعات از کش سطح دوم بجای مراجعه به بانک اطلاعاتی دلالت دارد.
در list4 چون پارامترهای کوئری تغییر کرده‌اند، بنابراین دیگر کلید منحصربفرد معادل آن با list1 و lis2 یکی نیست و اینبار پیغام Adding new data مشاهده می‌شود؛ چون برای دریافت اطلاعات آن نیاز است که به بانک اطلاعاتی مراجعه شود.
در ادامه یک context دیگر باز شده و در آن رکوردی به بانک اطلاعاتی اضافه می‌شود. به همین دلیل اینبار پیام Removing items with dependencyKey قابل مشاهده است. به عبارتی متد InvalidateSecondLevelCache وارد عمل شده است و بر اساس تغییری که صورت گرفته، کش را غیرمعتبر کرده است.
سپس در context بعدی تعریف شده، دوبار متد FirstOrDefault فراخوانی شده است. اولین مورد Adding new data است و دومین فراخوانی به Fetching object ختم شده است (دریافت اطلاعات از کش).

کدهای کامل این پروژه را از اینجا می‌توانید دریافت کنید:
  EfSecondLevelCaching.zip
‫۱۲ سال و ۴ ماه قبل، دوشنبه ۵ تیر ۱۳۹۱، ساعت ۱۵:۴۱
وحید نصیری وحید نصیری
مطالب
مقدار دهی کلیدهای خارجی در NHibernate و Entity framework

ORM های NHibernate و Entity framework روش‌های متفاوتی را برای به روز رسانی کلید خارجی با حداقل رفت و برگشت به دیتابیس ارائه می‌دهند که در ادامه معرفی خواهند شد.

صورت مساله:
فرض کنید می‌خواهیم برنامه‌ای را بنویسیم که ریز پرداخت‌های روزانه‌ی ما را ثبت کند. برای اینکار حداقل به یک جدول گروه‌های اقلام خریداری شده، یک جدول حساب‌های تامین کننده‌ی مخارج، یک جدول فروشنده‌ها و نهایتا یک جدول صورتحساب‌های پرداختی بر اساس جداول ذکر شده نیاز خواهد بود.

الف) بررسی مدل برنامه



در اینجا جهت تعریف ویژگی‌ها یا Attributes تعریف شده در این کلاس‌ها از NHibernate validator استفاده شده (+). مزیت اینکار هم علاوه بر اعتبارسنجی سمت کلاینت (پیش از تبادل اطلاعات با بانک اطلاعاتی)، تولید جداولی با همین مشخصات است. برای مثال Fluent NHibernate بر اساس ویژگی Length تعریف شده با طول حداکثر 120 ، یک فیلد nvarchar با همین طول را ایجاد می‌کند.

public class Account
{
       public virtual int Id { get; set; }

       [NotNullNotEmpty]
       [Length(Min = 3, Max = 120, Message = "طول نام باید بین 3 و 120 کاراکتر باشد")]
       public virtual string Name { get; set; } 
}

public class Category
{
       public virtual int Id { get; set; }

       [NotNullNotEmpty]
       [Length(Min = 3, Max = 130, Message = "طول نام باید بین 3 و 130 کاراکتر باشد")]
       public virtual string Name { get; set; } 
}

public class Payee
{
       public virtual int Id { get; set; }

       [NotNullNotEmpty]
       [Length(Min = 3, Max = 120, Message = "طول نام باید بین 3 و 120 کاراکتر باشد")]
       public virtual string Name { get; set; }
}

public class Bill
{
       public virtual int Id { get; set; }

       [NotNull]
       public virtual Account Account { get; set; }

       [NotNull]
       public virtual Category Category { get; set; }

       [NotNull]
       public virtual Payee Payee { get; set; }

       [NotNull]
       public virtual decimal Amount { set; get; }

       [NotNull]
       public virtual DateTime BillDate { set; get; }

       [NotNullNotEmpty]
       [Length(Min = 1, Max = 500, Message = "طول توضیحات باید بین 1 و 500 کاراکتر باشد")]
       public virtual string Description { get; set; } 
}




ب) ساختار جداول متناظر (تولید شده به صورت خودکار توسط Fluent NHibernate در اینجا)


در مورد نحوه‌ی استفاده از ویژگی AutoMapping و همچنین تولید خودکار ساختار بانک اطلاعاتی از روی جداول در NHibernate قبلا توضیح داده شده است. البته بدیهی است که ترکیب مقاله‌ی Validation و آشنایی با AutoMapping در اینجا جهت اعمال ویژگی‌ها باید بکار گرفته شود که در همان مقاله‌ی Validation مفصل توضیح داده شده است.
نکته‌ی مهم database schema تولیدی، کلید‌های خارجی (foreign key) تعریف شده بر روی جدول Bills است (همان AccountId، CategoryId و PayeeId تعریف شده) که به primary key جداول متناظر اشاره می‌کند.
    create table Accounts (
       AccountId INT IDENTITY NOT NULL,
      Name NVARCHAR(120) not null,
      primary key (AccountId)
   )

   create table Bills (
       BillId INT IDENTITY NOT NULL,
      Amount DECIMAL(19,5) not null,
      BillDate DATETIME not null,
      Description NVARCHAR(500) not null,
      AccountId INT not null,
      CategoryId INT not null,
      PayeeId INT not null,
      primary key (BillId)
   )

   create table Categories (
       CategoryId INT IDENTITY NOT NULL,
      Name NVARCHAR(130) not null,
      primary key (CategoryId)
   )

   create table Payees (
       PayeeId INT IDENTITY NOT NULL,
      Name NVARCHAR(120) not null,
      primary key (PayeeId)
   )

   alter table Bills
       add constraint fk_Account_Bill
       foreign key (AccountId)
       references Accounts

   alter table Bills
       add constraint fk_Category_Bill
       foreign key (CategoryId)
       references Categories

   alter table Bills
       add constraint fk_Payee_Bill
       foreign key (PayeeId)
       references Payees

ج) صفحه‌ی ثبت صورتحساب‌ها

صفحات ثبت گروه‌های اقلام، حساب‌ها و فروشنده‌ها، نکته‌ی خاصی ندارند. چون این جداول وابستگی خاصی به جایی نداشته و به سادگی اطلاعات آن‌ها را می‌توان ثبت یا به روز کرد.
صفحه‌ی مشکل در این مثال، همان صفحه‌ی ثبت صورتحساب‌ها است که از سه کلید خارجی به سه جدول دیگر تشکیل شده است.
عموما برای طراحی این نوع صفحات، کلیدهای خارجی را با drop down list نمایش می‌دهند و اگر در جهت سهولت کار کاربر قدم برداشته شود، باید از یک Auto complete drop down list استفاده کرد تا کاربر برنامه جهت یافتن آیتم‌های از پیش تعریف شده کمتر سختی بکشد.



اگر از Silverlight یا WPF استفاده شود، امکان بایند یک لیست کامل از اشیاء با تمام خواص مرتبط به آن‌ها وجود دارد (هر رکورد نمایش داده شده در دراپ داون لیست، دقیقا معادل است با یک شیء متناظر با کلاس‌های تعریف شده است). اگر از ASP.NET استفاده شود (یعنی یک محیط بدون حالت که پس از نمایش یک صفحه دیگر خبری از لیست اشیاء بایند شده وجود نخواهد داشت و همگی توسط وب سرور جهت صرفه جویی در منابع تخریب شده‌اند)، بهتر است datatextfield را با فیلد نام و datavaluefield را با فیلد Id مقدار دهی کرد تا کاربر نهایی، نام را جهت ثبت اطلاعات مشاهده کند و برنامه از Id موجود در لیست جهت ثبت کلیدهای خارجی استفاده نماید.
و نکته‌ی اصلی هم همینجا است که چگونه؟! چون ما زمانیکه با یک ORM سر و کار داریم، برای ثبت یک رکورد در جدول Bills باید یک وهله از کلاس Bill را ایجاد کرده و خواص آن‌را مقدار دهی کنیم. اگر به تعریف کلاس Bill مراجعه کنید، سه خاصیت آن از نوع سه کلاس مجزا تعریف شده است. به به عبارتی با داشتن فقط یک id از رکوردهای این کلاس‌ها باید بتوان سه وهله‌ی متناظر آن‌ها را از بانک اطلاعاتی خواند و سپس به این خواص انتساب داد:

var newBill = new Bill
                   {
                       Account = accountRepository.GetByKey(1),
                       Amount = 1,
                       BillDate = DateTime.Now,
                       Category = categoryRepository.GetByKey(1),
                       Description = "testestest...",
                       Payee = payeeRepository.GetByKey(1)
                   };
یعنی برای ثبت یک رکورد در جدول Bills فوق، چهار بار رفت و برگشت به دیتابیس خواهیم داشت:
- یکبار برای دریافت رکورد متناظر با گروه‌ها بر اساس کلید اصلی آن (که از دراپ داون لیست مربوطه دریافت می‌شود)
- یکبار برای دریافت رکورد متناظر با فروشند‌ه‌ها بر اساس کلید اصلی آن (که از دراپ داون لیست مربوطه دریافت می‌شود)
- یکبار برای دریافت رکورد متناظر با حساب‌ها بر اساس کلید اصلی آن (که از دراپ داون لیست مربوطه دریافت می‌شود)
- یکبار هم ثبت نهایی اطلاعات در بانک اطلاعاتی

متد GetByKey فوق همان متد session.Get استاندارد NHibernate است (چون به primary key ها از طریق drop down list دسترسی داریم، به سادگی می‌توان بر اساس متد Get استاندارد ذکر شده عمل کرد).

SQL نهایی تولیدی هم به صورت واضحی این مشکل را نمایش می‌دهد (4 بار رفت و برگشت؛ سه بار select یکبار هم insert نهایی):
SELECT account0_.AccountId as AccountId0_0_, account0_.Name as Name0_0_
FROM Accounts account0_ WHERE account0_.AccountId=@p0;@p0 = 1 [Type: Int32 (0)]

SELECT category0_.CategoryId as CategoryId2_0_, category0_.Name as Name2_0_
FROM Categories category0_ WHERE category0_.CategoryId=@p0;@p0 = 1 [Type: Int32 (0)]

SELECT payee0_.PayeeId as PayeeId3_0_, payee0_.Name as Name3_0_
FROM Payees payee0_ WHERE payee0_.PayeeId=@p0;@p0 = 1 [Type: Int32 (0)]

INSERT INTO Bills (Amount, BillDate, Description, AccountId, CategoryId, PayeeId)
VALUES (@p0, @p1, @p2, @p3, @p4, @p5);
select SCOPE_IDENTITY();
@p0 = 1 [Type: Decimal (0)],
@p1 = 2010/12/27 11:48:33 ق.ظ [Type: DateTime (0)],
@p2 = 'testestest...' [Type: String (500)],
@p3 = 1 [Type: Int32 (0)],
@p4 = 1 [Type: Int32 (0)],
@p5 = 1 [Type: Int32 (0)]

کسانی که قبلا با رویه‌های ذخیره شده کار کرده باشند (stored procedures) احتمالا الان خواهند گفت؛ ما که گفتیم این روش کند است! سربار زیادی دارد! فقط کافی است یک SP بنویسید و کل عملیات را با یک رفت و برگشت انجام دهید.
اما در ORMs نیز برای انجام این مورد در طی یک حرکت یک ضرب راه حل‌هایی وجود دارد که در ادامه بحث خواهد شد:

د) پیاده سازی با NHibernate
برای حل این مشکل در NHibernate با داشتن primary key (برای مثال از طریق datavaluefield ذکر شده)، بجای session.Get از session.Load استفاده کنید.
session.Get یعنی همین الان برو به بانک اطلاعاتی مراجعه کن و رکورد متناظر با کلید اصلی ذکر شده را بازگشت بده و یک شیء از آن را ایجاد کن (حالت‌های دیگر دسترسی به اطلاعات مانند استفاده از LINQ یا Criteria API یا هر روش مشابه دیگری نیز در اینجا به همین معنا خواهد بود).
session.Load یعنی فعلا دست نگه دار! مگر در جدول نهایی نگاشت شده، اصلا چیزی به نام شیء مثلا گروه وجود دارد؟ مگر این مورد واقعا یک فیلد عددی در جدول Bills بیشتر نیست؟ ما هم که الان این عدد را داریم (به کمک عناصر دراپ داون لیست)، پس لطفا در پشت صحنه یک پروکسی برای ایجاد شیء مورد نظر ایجاد کن (uninitialized proxy to the entity) و سپس عملیات مرتبط را در حین تشکیل SQL نهایی بر اساس این عدد موجود انجام بده. یعنی نیازی به رفت و برگشت به بانک اطلاعاتی نیست. در این حالت اگر SQL نهایی را بررسی کنیم فقط یک سطر زیر خواهد بود (سه select ذکر شده حذف خواهند شد):
INSERT INTO Bills (Amount, BillDate, Description, AccountId, CategoryId, PayeeId)
VALUES (@p0, @p1, @p2, @p3, @p4, @p5);
select SCOPE_IDENTITY();
@p0 = 1 [Type: Decimal (0)],
@p1 = 2010/12/27 11:58:22 ق.ظ [Type: DateTime (0)],
@p2 = 'testestest...' [Type: String (500)],
@p3 = 1 [Type: Int32 (0)],
@p4 = 1 [Type: Int32 (0)],
@p5 = 1 [Type: Int32 (0)]

ه) پیاده سازی با Entity framework

Entity framework زمانیکه بانک اطلاعاتی فوق را (به روش database first) به کلاس‌های متناظر تبدیل/نگاشت می‌کند، حاصل نهایی مثلا در مورد کلاس Bill به صورت خلاصه به شکل زیر خواهد بود:
public partial class Bill : EntityObject
{
       public global::System.Int32 BillId {set;get;}
       public global::System.Decimal Amount {set;get;}
       public global::System.DateTime BillDate {set;get;}
       public global::System.String Description {set;get;}
       public global::System.Int32 AccountId {set;get;}
       public global::System.Int32 CategoryId {set;get;}
       public global::System.Int32 PayeeId {set;get;}
       public Account Account {set;get;}
       public Category Category {set;get;}
}
به عبارتی فیلدهای کلیدهای خارجی، در تعریف نهایی این کلاس هم مشاهده می‌شوند. در اینجا فقط کافی است سه کلید خارجی، از نوع int مقدار دهی شوند (و نیازی به مقدار دهی سه شیء متناظر نیست). در این حالت نیز برای ثبت اطلاعات، فقط یکبار رفت و برگشت به بانک اطلاعاتی خواهیم داشت.

‫۱۳ سال و ۱۱ ماه قبل، دوشنبه ۶ دی ۱۳۸۹، ساعت ۱۶:۲۴
وحید نصیری وحید نصیری
مطالب
ایجاد ایندکس منحصربفرد بر روی چند فیلد با هم در EF Code first
در EF 6 امکان تعریف ساده‌تر ایندکس‌ها توسط data annotations میسر شده‌است. برای مثال:
public abstract class BaseEntity
{
    public int Id { get; set; }
}

public class User : BaseEntity
{
   [Index(IsUnique = true)]
   public string EmailAddress { get; set; }
}
در اینجا توسط ویژگی Index، خاصیت آدرس ایمیل به صورت منحصربفرد تعریف شده‌است.

سؤال: چگونه می‌توان شبیه به composite keys، اما نه دقیقا composite keys، بر روی چند فیلد با هم ایندکس منحصربفرد تعریف کرد؟
    public class UserRating : BaseEntity
    {
        public VoteSectionType SectionType { set; get; }

        public double RatingValue { get; set; }

        public int SectionId { get; set; }

        [ForeignKey("UserId")]
        public virtual User User { set; get; }
        public int UserId { set; get; }
    }
در اینجا جدول رای‌های ثبت شده‌ی یک سیستم را مشاهده می‌کنید. می‌خواهیم یک کاربر نتواند بیش از یک رای به یک مطلب خاص بدهد. به عبارتی نیاز است بر روی SectionType (مطلب، اشتراک‌ها، دوره‌ها و ...)، SectionId (شماره مطلب) و UserId (شماره کاربر) یک کلید منحصربفرد ترکیبی تعریف کرد. ترکیب این سه مورد باید در کل جدول منحصربفرد باشند (Multiple column indexes).
همچنین نمی‌خواهیم Composite key هم تعریف کنیم. می‌خواهیم Id و Primary key این جدول مانند قبل برقرار باشد.
انجام چنین کاری در EF 6.1 به نحو ذیل میسر شده‌است:
    public class UserRating : BaseEntity
    {
        [Index("IX_Single_UserRating", IsUnique = true, Order = 1)] //کلید منحصربفرد ترکیبی روی سه ستون
        public VoteSectionType SectionType { set; get; }

        public double RatingValue { get; set; }

        [Index("IX_Single_UserRating", IsUnique = true, Order = 2)]
        public int SectionId { get; set; }

        [ForeignKey("UserId")]
        public virtual User User { set; get; }

        [Index("IX_Single_UserRating", IsUnique = true, Order = 3)]
        public int? UserId { set; get; }
    }
نکته‌ی انجام اینکار، تعریف Indexها با یک نام یکسان صریحا مشخص شده‌است. در اینجا سه ایندکس تعریف شده‌اند؛ اما نام آن‌ها یکی است و مساوی IX_Single_UserRating قرار داده شده‌است. هر سه مورد نیز IsUnique تعریف شده‌اند و Order آن‌ها نیز باید مشخص گردد.
خروجی SQL چنین تنظیمی به صورت زیر است:
 CREATE UNIQUE INDEX [IX_Single_UserRating]
ON [UserRatings] ([SectionType] ASC,[SectionId] ASC,[UserId] ASC);
 
‫۱۰ سال و ۳ ماه قبل، شنبه ۱۸ مرداد ۱۳۹۳، ساعت ۱۲:۳۵
سید مرتضی حسینی سید مرتضی حسینی
مطالب
SQL Antipattern #1
در این سلسله نوشتار قصد دارم ترجمه و خلاصه چندین فصل از کتاب ارزشمند ( SQL Antipatterns: Avoiding the Pitfalls of Database Programming (Pragmatic Programmers که حاصل تلاش گروه IT موسسه هدایت فرهیختگان جوان می‌باشد، را ارائه نمایم.

بخش اول : Jaywalking  


در این بخش در حال توسعه ویژگی نرم افزاری هستیم که در آن هرکاربر به عنوان یک کاربر اصلی برای یک محصول تخصیص داده می‌شود. در طراحی اصلی ما فقط اجازه می‌دهیم یک کاربر متعلق به هر محصول باشد، اما امکان چنین تقاضایی وجود دارد که چند کاربر نیز به یک محصول اختصاص داده شوند.

در این صورت، اگر پایگاه داده را به نحوی تغییر دهیم که شناسه‌ی حساب کاربران را در لیستی که با کاما از یکدیگر جدا شده‌اند ذخیره نماییم، خیلی ساده‌تر به نظر می‌رسد نسبت به اینکه بصورت جداگانه آنها را ثبت نماییم.

برنامه نویسان معمولا برای جلوگیری از ایجاد جدول واسطی [1] که رابطه‌های چند به چند زیادی دارد از یک لیست که با کاما داده‌هایش از هم جدا شده‌اند، استفاده می‌کنند. بدین جهت اسم این بخش jaywalking ,antipatten می‌باشد، زیرا jaywalking نیز عملیاتی است که از تقاطع جلوگیری می‌کند.

1.1  هدف:  ذخیره کردن چندین صفت  

طراحی کردن جدولی که ستون آن فقط یک مقدار دارد، بسیار ساده و آسان می‌باشد. شما می‌توانید نوع داده‌ایی که متعلق به ستون می‌باشد را انتخاب نمایید. مثلا از نوع (int,date…)

چگونه می‌توانیم مجموعه‌ایی از مقادیری که به یکدیگر مرتبط هستند را در یک ستون ذخیره نماییم ؟

در مثال ردیابی خطای پایگاه داده‌، ما یک محصول را به یک کاربر، با استفاده از ستونی که نوع آن integer است، مرتبط می‌نماییم. هر کاربر ممکن است محصولاتی داشته باشد و هر محصول به یک contact اشاره کند. بنابراین یک ارتباط چند به یک بین محصولات و کاربر برقرار است. برعکس این موضوع نیز صادق است؛ یعنی امکان دارد هر محصول متعلق به چندین کاربر باشد و یک ارتباط یک به چند ایجاد شود. در زیر جدول محصولات را به صورت عادی آورده شده است:  

CREATE TABLE Products (
product_id SERIAL PRIMARY KEY,
product_name VARCHAR(1000),
account_id BIGINT UNSIGNED,
-- . . .
FOREIGN KEY (account_id) REFERENCES Accounts(account_id)
);

INSERT INTO Products (product_id, product_name, account_id)
VALUES (DEFAULT, 'Visual TurboBuilder' , 12);
2.1 Antipattern : قالب بندی لیست هایی که با کاما از یکدیگر جدا شده اند 
برای اینکه تغییرات در پایگاه داده را به حداقل برسانید، می‌توانید نوع شناسه‌ی کاربر را از نوع varchar قرار دهید. در این صورت می‌توانید چندین شناسه‌ی کاربر که با کاما از یکدیگر جدا شده‌اند را در یک ستون ذخیره نمایید. پس در جدول محصولات، شناسه‌ی کاربران را از نوع varchar قرار می‌دهیم.   
CREATE TABLE Products (
product_id SERIAL PRIMARY KEY,
product_name VARCHAR(1000),
account_id VARCHAR(100), -- comma-separated list
-- . . .
);

INSERT INTO Products (product_id, product_name, account_id)
VALUES (DEFAULT, 'Visual TurboBuilder' , '12,34' );

 اکنون مشکلات کارایی و جامعیت داده‌ها را در این راه حل پیشنهادی بررسی می‌نماییم . 

بدست آوردن محصولاتی برای یک کاربر خاص

بدلیل اینکه تمامی شناسه‌ی کاربران که بصورت کلید خارجی جدول Products می‌باشند به صورت رشته در یک فیلد ذخیره شده‌اند و حالت ایندکس بودن آنها از دست رفته است، بدست آوردن محصولاتی برای یک کاربر خاص سخت می‌باشد. به عنوان مثال بدست آوردن محصولاتی که کاربری با شناسه‌ی 12 خریداری نموده به‌صورت زیر می‌باشد:  

SELECT * FROM Products WHERE account_id REGEXP '[[:<:]]12[[:>:]]' ;
بدست آوردن کاربرانی که یک محصول خاص خریداری نموده اند
 Join کردن account_id با Accounts table  یعنی جدول مرجع نا‌مناسب و غیر معمول می‌باشد. مساله مهمی که وجود دارد این است که زمانیکه بدین صورت شناسه‌ی کاربران را ذخیره می‌نماییم، ایندکس بودن آنها از بین می‌رود. کد زیر کاربرانی که محصولی با شناسه‌ی 123 خریداری کرده‌اند را محاسبه می‌کند.
SELECT * FROM Products AS p JOIN Accounts AS a
ON p.account_id REGEXP '[[:<:]]' || a.account_id || '[[:>:]]'
WHERE p.product_id = 123;

  ایجاد توابع تجمیعی [2]
مبنای چنین توابعی از قبیل sum(), count(), avg() بدین صورت می‌باشد که بر روی گروهی از سطرها اعمال می‌شوند. با این حال با کمک ترفندهایی می‌توان برخی از این توابع را تولید نماییم هر چند برای همه آن‌ها این مساله صادق نمی‌باشد. اگر بخواهیم تعداد کاربران برای هر محصول را بدست بیاوریم ابتدا باید طول لیست شناسه‌ی کاربران را محاسبه کنیم، سپس کاما را از این لیست حذف کرده و طول جدید را از طول قبلی کم کرده و با یک جمع کنیم. نمونه کد آن در زیر آورده شده است:   
SELECT product_id, LENGTH(account_id) - LENGTH(REPLACE(account_id, ',' , '' )) + 1
AS contacts_per_product
FROM Products;
ویرایش کاربرانی که یک محصول خاص خریداری نموده‌اند
ما به راحتی می‌توانیم یک شناسه‌ی جدید را به انتهای این رشته اضافه نماییم؛ فقط مرتب بودن آن را بهم میریزیم. در نمونه اسکریپت زیر گفته شده که در جدول محصولات برای محصولی با شناسه‌ی 123 بعد از کاما یک کاربر با شناسه‌ی 56 درج شود:
UPDATE Products
SET account_id = account_id || ',' || 56
WHERE product_id = 123;
برای حذف یک کاربر از لیست کافیست دو دستور sql را اجرا کرد: اولی برای fetch کردن شناسه‌ی کاربر از لیست و بعدی برای ذخیره کردن لیست ویرایش شده. بطور مثال تمامی افرادی که محصولی با شناسه‌ی 123 را خریداری کرده‌اند، از جدول محصولات انتخاب می‌کنیم. برای حذف کاربری با شناسه‌ی 34 از لیست کاربران، بر حسب کاما مقادیر لیست را در آرایه می‌ریزیم، شناسه‌ی مورد نظر را جستجو می‌کنیم و آن را حذف می‌کنیم. دوباره مقادیر درون آرایه را بصورت رشته درمیاوریم و جدول محصولات را با لیست جدید کاربران برای محصولی با شناسه‌ی 123 بروز‌رسانی می‌کنیم.
<?php
$stmt = $pdo->query(
"SELECT account_id FROM Products WHERE product_id = 123");
$row = $stmt->fetch();
$contact_list = $row['account_id' ];


// change list in PHP code
$value_to_remove = "34";
$contact_list = split(",", $contact_list);
$key_to_remove = array_search($value_to_remove, $contact_list);
unset($contact_list[$key_to_remove]);
$contact_list = join(",", $contact_list);
$stmt = $pdo->prepare(
"UPDATE Products SET account_id = ?
WHERE product_id = 123");
$stmt->execute(array($contact_list));

 اعتبارسنجی شناسه‌ی  محصولات 
به دلیل آنکه نوع فیلد account_id،varchar  می‌باشد احتمال این وجود دارد داده‌ای نامعتبر وارد نماییم چون پایگاه داده‌ها هیچ عکس العملی یا خطایی را نشان نمی‌دهد، فقط از لحاظ معنایی دچار مشکل می‌شویم. در نمونه زیر banana یک داده‌ی غیر معتبر می‌باشد و ارتباطی با شناسه‌ی کاربران ندارد.  
INSERT INTO Products (product_id, product_name, account_id)
VALUES (DEFAULT, 'Visual TurboBuilder' , '12,34,banana' );

انتخاب کردن کاراکتر جداکننده 
نکته قابل توجه این است که کاراکتری که بعنوان جد‌اکننده در نظر می‌گیریم باید در هیچکدام از داده‌های ورودی ما امکان بودنش وجود نداشته باشد .

محدودیت طول لیست 
در زمان طراحی جدول، برای هر یک از فیلد‌ها باید حداکثر طولی را قرار دهیم. به عنوان نمونه ما اگر (varchar(30 در نظر بگیریم بسته به تعداد کاراکتر‌هایی که داده‌های ورودی ما دارند می‌توانیم جدول را پر‌نماییم. اسکریپت زیر شناسه‌ی کاربرانی که محصولی با شناسه‌ی 123 را خریده‌اند، ویرایش می‌کند. با این تفاوت که با توجه به محدودیت لیست، در نمونه‌ی اولی شناسه‌ی کاربران دو کاراکتری بوده و 10داده بعنوان ورودی پذیرفته است در حالیکه در نمونه‌ی دوم بخاطر اینکه شناسه‌ی کاربران شش کاراکتری می‌باشد فقط 4 شناسه می‌توانیم وارد نماییم.
UPDATE Products SET account_id = '10,14,18,22,26,30,34,38,42,46'
WHERE product_id = 123;  
UPDATE Products SET account_id = '101418,222630,343842,467790'
WHERE product_id = 123;

3.1 موارد تشخیص این Antipattern:
سؤالات زیر نشان می‌دهند که Jaywalking antipattern  مورد استفاده قرار گرفته است:
• حداکثر پذیرش این لیست برای داده ورودی چه میزان است؟
• چه کاراکتری هرگز در داده‌های ورودی این لیست ظاهر نمی‌شود؟
4.1  مواردی که استفاده از این Antipattern مجاز است:
دی نرمال کردن کارایی را افزایش می‌دهد. ذخیره کردن شناسه‌ها در یک لیست که با کاما از یکدیگر جدا شده‌اند نمونه بارزی از دی نرمال کردن می‌باشد. ما زمانی می‌توانیم از این مدل استفاده نماییم که به جدا کردن شناسه‌ها از هم نیاز نداشته باشیم. به همین ترتیب، اگر در برنامه، شما یک لیست را از یک منبع دیگر با این فرمت دریافت نمایید، به سادگی آن را در پایگاه داده خود به همان فرمت بصورت کامل می‌توانید ذخیره و بازیابی نمایید و احتیاجی به مقادیر جداگانه ندارید. درهنگام استفاده از پایگاه داده‌های دی‌نرمال دقت کنید. برای شروع از پایگاه داده نرمال استفاده کنید زیرا به کدهای برنامه شما امکان انعطاف بیشتری می‌دهد و کمک می‌کند تا پایگاه داده‌ها تمامیت داده‌(Data integrity) را حفظ کند.
5.1  راه حل: استفاده کردن از جدول واسط
در این روش شناسه‌ی کاربران را در جدول جداگانهایی که هر کدام از آنها یک سطر را به خود اختصاص داده اند، ذخیره می‌نماییم.
CREATE TABLE Contacts ( product_id BIGINT UNSIGNED NOT NULL,
account_id BIGINT UNSIGNED NOT NULL,
PRIMARY KEY (product_id, account_id),
FOREIGN KEY (product_id) REFERENCES Products(product_id),
FOREIGN KEY (account_id) REFERENCES Accounts(account_id)
);

جدول Contacts یک جدول رابطه ایی بین جداول Products,Accounts

جدول Contacts یک جدول رابطه ایی بین جداول Products,Accounts 


 بدست آوردن محصولات برای کاربران و موارد مربوط به آن 

ما براحتی می‌توانیم تمامی محصولاتی که مختص به یک کاربر هستند را بدست آوریم. در این شیوه خاصیت ایندکس بودن شناسه‌ی کاربران حفظ می‌شود به همین دلیل queryهای آن برای خواندن و بهینه کردن راحت‌تر می‌باشند. در این روش به کاراکتری برای جدا کردن ورودی‌ها از یکدیگر نیاز نداریم چون هر کدام از آنها در یک سطر جداگانه ثبت می‌شوند. برای ویرایش کردن کاربرانی که یک محصول را خریداری نموده اند، کافیست یک سطر از جدول واسط را اضافه یا حذف نماییم. درنمونه کد زیر، ابتدا در جدول Contacts کاربری با شناسه‌ی 34 که محصولی با شناسه‌ی 456 را خریداری کرده، درج شده است و در خط بعد عملیات حذف با شرط آنکه شناسه‌ی کاربر و محصول به ترتیب 34،456 باشد روی جدول Contacts اعمال شده است.

INSERT INTO Contacts (product_id, account_id) VALUES (456, 34);

DELETE FROM Contacts WHERE product_id = 456 AND account_id = 34;

ایجاد توابع تجمیعی

به عنوان نمونه در مثال زیر براحتی ما می‌توانیم تعداد محصولات در هر حساب کاربری را بدست آوریم:

SELECT account_id, COUNT(*) AS products_per_account
FROM Contacts
GROUP BY account_id;

اعتبارسنجی شناسه  محصولات 

از آنجاییکه مقادیری که در جدول قرار دارند کلید خارجی می‌باشند میتوان صحت اعتبار آنها را بررسی نمود. بعنوان مثال Contacts.account_id به Account.account_id  اشاره می‌کند. در ضمن برای هر فیلد نوع آن را می‌توان مشخص کرد تا فقط همان نوع داده را بپذیرد.

محدودیت طول لیست 

نسبت به روش قبلی تقریبا در این حالت محدودیتی برای تعداد کاراکتر‌های ورودی نداریم.

مزیت‌های دیگر استفاده از جدول واسط

کارایی روش دوم بهتر از حالت قبلی می‌باشد چون ایندکس بودن شناسه‌ها حفظ شده است. همچنین براحتی میتوانیم فیلدی را به این جدول اضافه نماییم مثلا (time, date… ) 

  

[1] Intersection Table  
[2] Aggregate  
‫۱۰ سال و ۳ ماه قبل، یکشنبه ۲۹ تیر ۱۳۹۳، ساعت ۱۷:۵۰
وحید نصیری وحید نصیری
مطالب
معرفی JSON Web Token


دو روش کلی و پرکاربرد اعتبارسنجی سمت سرور، برای برنامه‌های سمت کاربر وب وجود دارند:
الف) Cookie-Based Authentication که پرکاربردترین روش بوده و در این حالت به ازای هر درخواست، یک کوکی جهت اعتبارسنجی کاربر به سمت سرور ارسال می‌شود (و برعکس).


ب) Token-Based Authentication که بر مبنای ارسال یک توکن امضاء شده به سرور، به ازای هر درخواست است.


مزیت‌های استفاده‌ی از روش مبتنی بر توکن چیست؟

 • Cross-domain / CORS: کوکی‌ها و CORS آنچنان با هم سازگاری ندارند؛ چون صدور یک کوکی وابسته‌است به دومین مرتبط به آن و استفاده‌ی از آن در سایر دومین‌ها عموما پذیرفته شده نیست. اما روش مبتنی بر توکن، وابستگی به دومین صدور آن‌را ندارد و اصالت آن بر اساس روش‌های رمزنگاری تصدیق می‌شود.
 • بدون حالت بودن و مقیاس پذیری سمت سرور: در حین کار با توکن‌ها، نیازی به ذخیره‌ی اطلاعات، داخل سشن سمت سرور نیست و توکن موجودیتی است خود شمول (self-contained). به این معنا که حاوی تمام اطلاعات مرتبط با کاربر بوده و محل ذخیره‌ی آن در local storage و یا کوکی سمت کاربر می‌باشد.
 • توزیع برنامه با CDN: حین استفاده از روش مبتنی بر توکن، امکان توزیع تمام فایل‌های برنامه (جاوا اسکریپت، تصاویر و غیره) توسط CDN وجود دارد و در این حالت کدهای سمت سرور، تنها یک API ساده خواهد بود.
 • عدم در هم تنیدگی کدهای سمت سرور و کلاینت: در حالت استفاده‌ی از توکن، این توکن می‌تواند از هرجایی و هر برنامه‌ای صادر شود و در این حالت نیازی نیست تا وابستگی ویژه‌ای بین کدهای سمت کلاینت و سرور وجود داشته باشد.
 • سازگاری بهتر با سیستم‌های موبایل: در حین توسعه‌ی برنامه‌های بومی پلتفرم‌های مختلف موبایل، کوکی‌ها روش مطلوبی جهت کار با APIهای سمت سرور نیستند. تطابق یافتن با روش‌های مبتنی بر توکن در این حالت ساده‌تر است.
 • CSRF: از آنجائیکه دیگر از کوکی استفاده نمی‌شود، نیازی به نگرانی در مورد حملات CSRF نیست. چون دیگر برای مثال امکان سوء استفاده‌ی از کوکی فعلی اعتبارسنجی شده، جهت صدور درخواست‌هایی با سطح دسترسی شخص لاگین شده وجود ندارد؛ چون این روش کوکی را به سمت سرور ارسال نمی‌کند.
 • کارآیی بهتر: حین استفاده‌ی از توکن‌ها، به علت ماهیت خود شمول آن‌ها، رفت و برگشت کمتری به بانک اطلاعاتی صورت گرفته و سرعت بالاتری را شاهد خواهیم بود.
 • امکان نوشتن آزمون‌های یکپارچگی ساده‌تر: در حالت استفاده‌ی از توکن‌ها، آزمودن یکپارچگی برنامه، نیازی به رد شدن از صفحه‌ی لاگین را ندارد و پیاده سازی این نوع آزمون‌ها ساده‌تر از قبل است.
 • استاندارد بودن: امروزه همینقدر که استاندارد JSON Web Token را پیاده سازی کرده باشید، امکان کار با انواع و اقسام پلتفرم‌ها و کتابخانه‌ها را خواهید یافت.


اما JWT یا JSON Web Token چیست؟

JSON Web Token یا JWT یک استاندارد وب است (RFC 7519) که روشی فشرده و خود شمول (self-contained) را جهت انتقال امن اطلاعات، بین مقاصد مختلف را توسط یک شیء JSON، تعریف می‌کند. این اطلاعات، قابل تصدیق و اطمینان هستند؛ از این‌رو که به صورت دیجیتال امضاء می‌شوند. JWTها توسط یک کلید مخفی (با استفاده از الگوریتم HMAC) و یا یک جفت کلید خصوصی و عمومی (توسط الگوریتم RSA) قابل امضاء شدن هستند.
در این تعریف، واژه‌هایی مانند «فشرده» و «خود شمول» بکار رفته‌اند:
 - «فشرده بودن»: اندازه‌ی شیء JSON یک توکن در این حالت کوچک بوده و به سادگی از طریق یک URL و یا پارامترهای POST و یا داخل یک HTTP Header قابل ارسال است و به دلیل کوچک بودن این اندازه، انتقال آن نیز سریع است.
 - «خود شمول»: بار مفید (payload) این توکن، شامل تمام اطلاعات مورد نیاز جهت اعتبارسنجی یک کاربر است؛ تا دیگر نیازی به کوئری گرفتن هر باره‌ی از بانک اطلاعاتی نباشد (در این روش مرسوم است که فقط یکبار از بانک اطلاعاتی کوئری گرفته شده و اطلاعات مرتبط با کاربر را امضای دیجیتال کرده و به سمت کاربر ارسال می‌کنند).


چه زمانی بهتر است از JWT استفاده کرد؟

اعتبارسنجی: اعتبارسنجی یک سناریوی متداول استفاده‌ی از JWT است. زمانیکه کاربر به سیستم لاگین کرد، هر درخواست بعدی او شامل JWT خواهد بود که سبب می‌شود کاربر بتواند امکان دسترسی به مسیرها، صفحات و منابع مختلف سیستم را بر اساس توکن دریافتی، پیدا کند. برای مثال روش‌های «Single Sign On» خود را با JWT انطباق داده‌اند؛ از این جهت که سربار کمی را داشته و همچنین به سادگی توسط دومین‌های مختلفی قابل استفاده هستند.
انتقال اطلاعات: توکن‌های با فرمت JWT، روش مناسبی جهت انتقال اطلاعات امن بین مقاصد مختلف هستند؛ زیرا قابل امضاء بوده و می‌توان اطمینان حاصل کرد که فرستنده دقیقا همانی است که ادعا می‌کند و محتوای ارسالی دست نخورده‌است.


ساختار یک JWT به چه صورتی است؟

JWTها دارای سه قسمت جدا شده‌ی با نقطه هستند؛ مانند xxxxx.yyyyy.zzzzz و شامل header، payload و signature می‌باشند.
الف) Header
Header عموما دارای دو قسمت است که نوع توکن و الگوریتم مورد استفاده‌ی توسط آن را مشخص می‌کند:
 {
   "alg": "HS256",
   "typ": "JWT"
}
نوع توکن در اینجا JWT است و الگوریتم‌های مورد استفاده، عموما  HMAC SHA256 و یا RSA هستند.

ب) payload
payload یا «بار مفید» توکن، شامل claims است. منظور از claims، اطلاعاتی است در مورد موجودیت مدنظر (عموما کاربر) و یک سری متادیتای اضافی. سه نوع claim وجود دارند:
Reserved claims: یک سری اطلاعات مفید و از پیش تعیین شده‌ی غیراجباری هستند؛ مانند:
iss یا صادر کنند (issuer)، exp یا تاریخ انقضاء، sub یا عنوان (subject) و aud یا مخاطب (audience)
 Public claims: می‌تواند شامل اطلاعاتی باشد که توسط IANA JSON Web Token Registry پیشتر ثبت شده‌است و فضاهای نام آن‌ها تداخلی نداشته باشند.
Private claims: ادعای سفارشی هستند که جهت انتقال داده‌ها بین مقاصد مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.
یک نمونه‌ی payload را در اینجا ملاحظه می‌کنید:
 {
   "sub": "1234567890",
   "name": "John Doe",
   "admin": true
}
این اطلاعات (هم header و هم payload)، به صورت base64 انکد شده و به JWT اضافه می‌شوند.

ج) signature
یک نمونه فرمول محاسبه‌ی امضای دیجیتال پیام JWT به صورت ذیل است:
 HMACSHA256(
  base64UrlEncode(header) + "." +
  base64UrlEncode(payload),
  secret)
در اینجا بر اساس الگوریتم HMAC SHA256، هدر و بار مفید پیام به صورت base64 دریافت و به کمک یک کلید مخفی، محاسبه و به JWT اضافه می‌شود تا توسط آن بتوان اصالت پیام و فرستنده‌ی آن‌را تائید کرد. امضاء نیز در نهایت با فرمت base64 در اینجا انکد می‌شود:


یک نمونه مثال تولید این نوع توکن‌ها را در آدرس https://jwt.io می‌توانید بررسی کنید.
در این سایت اگر به قسمت دیباگر آن مراجعه کنید، برای نمونه قسمت payload آن قابل ویرایش است و تغییرات را بلافاصله در سمت چپ، به صورت انکد شده نمایش می‌دهد.


یک نکته‌ی مهم: توکن‌ها امضاء شده‌اند؛ نه رمزنگاری شده

همانطور که عنوان شد، توکن‌ها از سه قسمت هدر، بار مفید و امضاء تشکیل می‌شوند (header.payload.signature). اگر از الگوریتم HMACSHA256 و کلید مخفی shhhh برای امضای بار مفید ذیل استفاده کنیم:
 {
   "sub": "1234567890",
   "name": "Ado Kukic",
   "admin": true
}
یک چنین خروجی باید حاصل شود:
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkFkbyBLdWtpYyIsImFkbWluIjp0cnVlLCJpYXQiOjE0NjQyOTc4ODV9.Y47kJvnHzU9qeJIN48_bVna6O0EDFiMiQ9LpNVDFymM
در اینجا باید دقت داشت که هدر و بار مفید آن، صرفا با الگوریتم base64 انکد شده‌اند و این به معنای رمزنگاری نیست. به عبارتی می‌توان اطلاعات کامل هدر و بار مفید آن‌را به دست آورد. بنابراین هیچگاه اطلاعات حساسی را مانند کلمات عبور، در اینجا ذخیره نکنید.
البته امکان رمزنگاری توسط JSON Web Encryption نیز پیش بینی شده‌است (JWE).


از JWT در برنامه‌ها چگونه استفاده می‌شود؟

زمانیکه کاربر، لاگین موفقی را به سیستم انجام می‌دهد، یک توکن امن توسط سرور صادر شده و با فرمت JWT به سمت کلاینت ارسال می‌شود. این توکن باید به صورت محلی در سمت کاربر ذخیره شود. عموما از local storage برای ذخیره‌ی این توکن استفاده می‌شود؛ اما استفاده‌ی از کوکی‌ها نیز منعی ندارد. بنابراین دیگر در اینجا سشنی در سمت سرور به ازای هر کاربر ایجاد نمی‌شود و کوکی سمت سروری به سمت کلاینت ارسال نمی‌گردد.
سپس هر زمانیکه کاربری قصد داشت به یک صفحه یا محتوای محافظت شده دسترسی پیدا کند، باید توکن خود را به سمت سرور ارسال نماید. عموما اینکار توسط یک header سفارشی Authorization به همراه Bearer schema صورت می‌گیرد و یک چنین شکلی را دارد:
 Authorization: Bearer <token>
این روش اعتبارسنجی، بدون حالت (stateless) است؛ از این جهت که وضعیت کاربر، هیچگاه در سمت سرور ذخیره نمی‌گردد. API سمت سرور، ابتدا به دنبال هدر Authorization فوق، در درخواست دریافتی می‌گردد. اگر یافت شد و اصالت آن تائید شد، کاربر امکان دسترسی به منبع محافظت شده را پیدا می‌کند. نکته‌ی مهم اینجا است که چون این توکن‌ها «خود شمول» هستند و تمام اطلاعات لازم جهت اعطای دسترسی‌های کاربر به او، در آن وجود دارند، دیگر نیازی به رفت و برگشت به بانک اطلاعاتی، جهت تائید این اطلاعات تصدیق شده، نیست. به همین جهت کارآیی و سرعت بالاتری را نیز به همراه خواهند داشت.


نگاهی به محل ذخیره سازی JWT و نکات مرتبط با آن

محل متداول ذخیره‌ی JWT ها، در local storage مرورگرها است و در اغلب سناریوها نیز به خوبی کار می‌کند. فقط باید دقت داشت که local storage یک sandbox است و محدود به دومین جاری برنامه و از طریق برای مثال زیر دامنه‌های آن قابل دسترسی نیست. در این حالت می‌توان JWT را در کوکی‌های ایجاد شده‌ی در سمت کاربر نیز ذخیره کرد که چنین محدودیتی را ندارند. اما باید دقت داشت که حداکثر اندازه‌ی حجم کوکی‌ها 4 کیلوبایت است و با افزایش claims ذخیره شده‌ی در یک JWT و انکد شدن آن، این حجم ممکن است از 4 کیلوبایت بیشتر شود. بنابراین باید به این نکات دقت داشت.
امکان ذخیره سازی توکن‌ها در session storage مرورگرها نیز وجود دارد. session storage بسیار شبیه است به local storage اما به محض بسته شدن مرورگر، پاک می‌شود.
اگر از local storage استفاده می‌کنید، حملات Cross Site Request Forgery در اینجا دیگر مؤثر نخواهند بود. اما اگر به حالت استفاده‌ی از کوکی‌ها برای ذخیره‌ی توکن‌ها سوئیچ کنید، این مساله همانند قبل خواهد بود و مسیر است. در این حالت بهتر است طول عمر توکن‌ها را تاحد ممکن کوتاه تعریف کنید تا اگر اطلاعات آن‌ها فاش شد، به زودی بی‌مصرف شوند.


انقضاء و صدور مجدد توکن‌ها به چه صورتی است؟

توکن‌های بدون حالت، صرفا بر اساس بررسی امضای پیام رسیده کار می‌کنند. به این معنا که یک توکن می‌تواند تا ابد معتبر باقی بماند. برای رفع این مشکل باید exp یا تاریخ انقضای متناسبی را به توکن اضافه کرد. برای برنامه‌های حساس این عدد می‌تواند 15 دقیقه باشد و برای برنامه‌های کمتر حساس، چندین ماه.
اما اگر در این بین قرار به ابطال سریع توکنی بود چه باید کرد؟ (مثلا کاربری را در همین لحظه غیرفعال کرده‌اید)
یک راه حل آن، ثبت رکورد‌های تمام توکن‌های صادر شده در بانک اطلاعاتی است. برای این منظور می‌توان یک فیلد id مانند را به توکن اضافه کرد و آن‌را صادر نمود. این idها را نیز در بانک اطلاعاتی ذخیره می‌کنیم. به این ترتیب می‌توان بین توکن‌های صادر شده و کاربران و اطلاعات به روز آن‌ها ارتباط برقرار کرد. در این حالت برنامه علاوه بر بررسی امضای توکن، می‌تواند به لیست idهای صادر شده و ذخیره شده‌ی در دیتابیس نیز مراجعه کرده و اعتبارسنجی اضافه‌تری را جهت باطل کردن سریع توکن‌ها انجام دهد. هرچند این روش دیگر آنچنان stateless نیست، اما با دنیای واقعی سازگاری بیشتری دارد.


حداکثر امنیت JWTها را چگونه می‌توان تامین کرد؟

- تمام توکن‌های خود را با یک کلید قوی، امضاء کنید و این کلید تنها باید بر روی سرور ذخیره شده باشد. هر زمانیکه سرور توکنی را از کاربر دریافت می‌کند، این سرور است که باید کار بررسی اعتبار امضای پیام رسیده را بر اساس کلید قوی خود انجام دهد.
- اگر اطلاعات حساسی را در توکن‌ها قرار می‌دهید، باید از JWE یا JSON Web Encryption استفاده کنید؛ زیرا JWTها صرفا دارای امضای دیجیتال هستند و نه اینکه رمزنگاری شده باشند.
- بهتر است توکن‌ها را از طریق ارتباطات غیر HTTPS، ارسال نکرد.
- اگر از کوکی‌ها برای ذخیره سازی آن‌ها استفاده می‌کنید، از HTTPS-only cookies استفاده کنید تا از Cross-Site Scripting XSS attacks در امان باشید.
- مدت اعتبار توکن‌های صادر شده را منطقی انتخاب کنید.
‫۸ سال و ۴ ماه قبل، سه‌شنبه ۲۵ خرداد ۱۳۹۵، ساعت ۲۰:۲۵