مطالب
آشنایی با NHibernate - قسمت هشتم

معرفی الگوی Repository

روش متداول کار با فناوری‌های مختلف دسترسی به داده‌ها عموما بدین شکل است:
الف) یافتن رشته اتصالی رمزنگاری شده به دیتابیس از یک فایل کانفیگ (در یک برنامه اصولی البته!)
ب) باز کردن یک اتصال به دیتابیس
ج) ایجاد اشیاء Command برای انجام عملیات مورد نظر
د) اجرا و فراخوانی اشیاء مراحل قبل
ه) بستن اتصال به دیتابیس و آزاد سازی اشیاء

اگر در برنامه‌های یک تازه کار به هر محلی از برنامه او دقت کنید این 5 مرحله را می‌توانید مشاهده کنید. همه جا! قسمت ثبت، قسمت جستجو، قسمت نمایش و ...
مشکلات این روش:
1- حجم کارهای تکراری انجام شده بالا است. اگر قسمتی از فناوری دسترسی به داده‌ها را به اشتباه درک کرده باشد، پس از مطالعه بیشتر و مشخص شدن نحوه‌ی رفع مشکل، قسمت عمده‌ای از برنامه را باید اصلاح کند (زیرا کدهای تکراری همه جای آن پراکنده‌اند).
2- برنامه نویس هر بار باید این مراحل را به درستی انجام دهد. اگر در یک برنامه بزرگ تنها قسمت آخر در یکی از مراحل کاری فراموش شود دیر یا زود برنامه تحت فشار کاری بالا از کار خواهد افتاد (و متاسفانه این مساله بسیار شایع است).
3- برنامه منحصرا برای یک نوع دیتابیس خاص تهیه خواهد شد و تغییر این رویه جهت استفاده از دیتابیسی دیگر (مثلا کوچ برنامه از اکسس به اس کیوال سرور)، نیازمند بازنویسی کل برنامه می‌باشد.
و ...

همین برنامه نویس پس از مدتی کار به این نتیجه می‌رسد که باید برای این‌کارهای متداول، یک لایه و کلاس دسترسی به داده‌ها را تشکیل دهد. اکنون هر قسمتی از برنامه برای کار با دیتابیس باید با این کلاس مرکزی که انجام کارهای متداول با دیتابیس را خلاصه می‌کند، کار کند. به این صورت کد نویسی یک نواختی با حذف کدهای تکراری از سطح برنامه و همچنین بدون فراموش شدن قسمت مهمی از مراحل کاری، حاصل می‌گردد. در اینجا اگر روزی قرار شد از یک دیتابیس دیگر استفاده شود فقط کافی است یک کلاس برنامه تغییر کند و نیازی به بازنویسی کل برنامه نخواهد بود.

این روزها تشکیل این لایه دسترسی به داده‌ها (data access layer یا DAL) نیز مزموم است! و دلایل آن در مباحث چرا به یک ORM نیازمندیم برشمرده شده است. جهت کار با ORM ها نیز نیازمند یک لایه دیگر می‌باشیم تا یک سری اعمال متداول با آن‌هارا کپسوله کرده و از حجم کارهای تکراری خود بکاهیم. برای این منظور قبل از اینکه دست به اختراع بزنیم، بهتر است به الگوهای طراحی برنامه نویسی شیء گرا رجوع کرد و از رهنمودهای آن استفاده نمود.

الگوی Repository یکی از الگوهای برنامه‌ نویسی با مقیاس سازمانی است. با کمک این الگو لایه‌ای بر روی لایه نگاشت اشیاء برنامه به دیتابیس تشکیل شده و عملا برنامه را مستقل از نوع ORM مورد استفاه می‌کند. به این صورت هم از تشکیل یک سری کدهای تکراری در سطح برنامه جلوگیری شده و هم از وابستگی بین مدل برنامه و لایه دسترسی به داده‌ها (که در اینجا همان NHibernate می‌باشد) جلوگیری می‌شود. الگوی Repository (مخزن)، کار ثبت،‌ حذف، جستجو و به روز رسانی داده‌ها را با ترجمه آن‌ها به روش‌های بومی مورد استفاده توسط ORM‌ مورد نظر، کپسوله می‌کند. به این شکل شما می‌توانید یک الگوی مخزن عمومی را برای کارهای خود تهیه کرده و به سادگی از یک ORM به ORM دیگر کوچ کنید؛ زیرا کدهای برنامه شما به هیچ ORM خاصی گره نخورده و این عملیات بومی کار با ORM توسط لایه‌ای که توسط الگوی مخزن تشکیل شده، صورت گرفته است.

طراحی کلاس مخزن باید شرایط زیر را برآورده سازد:
الف) باید یک طراحی عمومی داشته باشد و بتواند در پروژه‌های متعددی مورد استفاده مجدد قرار گیرد.
ب) باید با سیستمی از نوع اول طراحی و کد نویسی و بعد کار با دیتابیس، سازگاری داشته باشد.
ج) باید امکان انجام آزمایشات واحد را سهولت بخشد.
د) باید وابستگی کلاس‌های دومین برنامه را به زیر ساخت ORM مورد استفاده قطع کند (اگر سال بعد به این نتیجه رسیدید که ORM ایی به نام XYZ برای کار شما بهتر است، فقط پیاده سازی این کلاس باید تغییر کند و نه کل برنامه).
ه) باید استفاده از کوئری‌هایی از نوع strongly typed را ترویج کند (مثل کوئری‌هایی از نوع LINQ).


بررسی مدل برنامه

مدل این قسمت (برنامه NHSample4 از نوع کنسول با همان ارجاعات متداول ذکر شده در قسمت‌های قبل)، از نوع many-to-many می‌باشد. در اینجا یک واحد درسی توسط چندین دانشجو می‌تواند اخذ شود یا یک دانشجو می‌تواند چندین واحد درسی را اخذ نماید که برای نمونه کلاس دیاگرام و کلاس‌های متشکل آن به شکل زیر خواهند بود:



using System.Collections.Generic;

namespace NHSample4.Domain
{
public class Course
{
public virtual int Id { get; set; }
public virtual string Teacher { get; set; }
public virtual IList<Student> Students { get; set; }

public Course()
{
Students = new List<Student>();
}
}
}


using System.Collections.Generic;

namespace NHSample4.Domain
{
public class Student
{
public virtual int Id { get; set; }
public virtual string Name { get; set; }
public virtual IList<Course> Courses { get; set; }

public Student()
{
Courses = new List<Course>();
}
}
}

کلاس کانفیگ برنامه جهت ایجاد نگاشت‌ها و سپس ساخت دیتابیس متناظر

using FluentNHibernate.Automapping;
using FluentNHibernate.Cfg;
using FluentNHibernate.Cfg.Db;
using NHibernate.Tool.hbm2ddl;

namespace NHSessionManager
{
public class Config
{
public static FluentConfiguration GetConfig()
{
return
Fluently.Configure()
.Database(
MsSqlConfiguration
.MsSql2008
.ConnectionString(x => x.FromConnectionStringWithKey("DbConnectionString"))
)
.Mappings(
m => m.AutoMappings.Add(
new AutoPersistenceModel()
.Where(x => x.Namespace.EndsWith("Domain"))
.AddEntityAssembly(typeof(NHSample4.Domain.Course).Assembly))
.ExportTo(System.Environment.CurrentDirectory)
);
}

public static void CreateDb()
{
bool script = false;//آیا خروجی در کنسول هم نمایش داده شود
bool export = true;//آیا بر روی دیتابیس هم اجرا شود
bool dropTables = false;//آیا جداول موجود دراپ شوند
new SchemaExport(GetConfig().BuildConfiguration()).Execute(script, export, dropTables);
}
}
}
چند نکته در مورد این کلاس:
الف) با توجه به اینکه برنامه از نوع ویندوزی است، برای مدیریت صحیح کانکشن استرینگ، فایل App.Config را به برنامه افروده و محتویات آن‌را به شکل زیر تنظیم می‌کنیم (تا کلید DbConnectionString توسط متد GetConfig مورد استفاده قرارگیرد ):

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
<connectionStrings>
<!--NHSessionManager-->
<add name="DbConnectionString"
connectionString="Data Source=(local);Initial Catalog=HelloNHibernate;Integrated Security = true"/>
</connectionStrings>
</configuration>

ب) در NHibernate سنتی (!) کار ساخت نگاشت‌ها توسط یک سری فایل xml صورت می‌گیرد که با معرفی فریم ورک Fluent NHibernate و استفاده از قابلیت‌های Auto Mapping آن، این‌کار با سهولت و دقت هر چه تمام‌تر قابل انجام است که توضیحات نحوه‌ی انجام ‌آن‌را در قسمت‌های قبل مطالعه فرمودید. اگر نیاز بود تا این فایل‌های XML نیز جهت بررسی شخصی ایجاد شوند، تنها کافی است از متد ExportTo آن همانگونه که در متد GetConfig استفاده شده، کمک گرفته شود. به این صورت پس از ایجاد خودکار نگاشت‌ها، فایل‌های XML متناظر نیز در مسیری که به عنوان آرگومان متد ExportTo مشخص گردیده است، تولید خواهند شد (دو فایل NHSample4.Domain.Course.hbm.xml و NHSample4.Domain.Student.hbm.xml را در پوشه‌ای که محل اجرای برنامه است خواهید یافت).

با فراخوانی متد CreateDb این کلاس، پس از ساخت خودکار نگاشت‌ها، database schema متناظر، در دیتابیسی که توسط کانکشن استرینگ برنامه مشخص شده، ایجاد خواهد شد که دیتابیس دیاگرام آن‌را در شکل ذیل مشاهده می‌نمائید (جداول دانشجویان و واحدها هر کدام به صورت موجودیتی مستقل ایجاد شده که ارجاعات آن‌ها در جدولی سوم نگهداری می‌شود).



پیاده سازی الگوی مخزن

اینترفیس عمومی الگوی مخزن به شکل زیر می‌تواند باشد:

using System;
using System.Linq;
using System.Linq.Expressions;

namespace NHSample4.NHRepository
{
//Repository Interface
public interface IRepository<T>
{
T Get(object key);

T Save(T entity);
T Update(T entity);
void Delete(T entity);

IQueryable<T> Find();
IQueryable<T> Find(Expression<Func<T, bool>> predicate);
}
}

سپس پیاده سازی آن با توجه به کلاس SingletonCore ایی که در قسمت قبل تهیه کردیم (جهت مدیریت صحیح سشن فکتوری)، به صورت زیر خواهد بود.
این کلاس کار آغاز و پایان تراکنش‌ها را نیز مدیریت کرده و جهت سهولت کار اینترفیس IDisposable را نیز پیاده سازی می‌کند :

using System;
using System.Linq;
using NHSessionManager;
using NHibernate;
using NHibernate.Linq;

namespace NHSample4.NHRepository
{
public class Repository<T> : IRepository<T>, IDisposable
{
private ISession _session;
private bool _disposed = false;

public Repository()
{
_session = SingletonCore.SessionFactory.OpenSession();
BeginTransaction();
}

~Repository()
{
Dispose(false);
}

public T Get(object key)
{
if (!isSessionSafe) return default(T);

return _session.Get<T>(key);
}

public T Save(T entity)
{
if (!isSessionSafe) return default(T);

_session.Save(entity);
return entity;
}

public T Update(T entity)
{
if (!isSessionSafe) return default(T);

_session.Update(entity);
return entity;
}

public void Delete(T entity)
{
if (!isSessionSafe) return;

_session.Delete(entity);
}

public IQueryable<T> Find()
{
if (!isSessionSafe) return null;

return _session.Linq<T>();
}

public IQueryable<T> Find(System.Linq.Expressions.Expression<Func<T, bool>> predicate)
{
if (!isSessionSafe) return null;

return Find().Where(predicate);
}

void Commit()
{
if (!isSessionSafe) return;

if (_session.Transaction != null &&
_session.Transaction.IsActive &&
!_session.Transaction.WasCommitted &&
!_session.Transaction.WasRolledBack)
{
_session.Transaction.Commit();
}
else
{
_session.Flush();
}
}

void Rollback()
{
if (!isSessionSafe) return;

if (_session.Transaction != null && _session.Transaction.IsActive)
{
_session.Transaction.Rollback();
}
}

private bool isSessionSafe
{
get
{
return _session != null && _session.IsOpen;
}
}

void BeginTransaction()
{
if (!isSessionSafe) return;

_session.BeginTransaction();
}


public void Dispose()
{
Dispose(true);
// tell the GC that the Finalize process no longer needs to be run for this object.
GC.SuppressFinalize(this);
}

protected virtual void Dispose(bool disposeManagedResources)
{
if (_disposed) return;
if (!disposeManagedResources) return;
if (!isSessionSafe) return;

try
{
Commit();
}
catch (Exception ex)
{
Console.WriteLine(ex.ToString());
Rollback();
}
finally
{
if (isSessionSafe)
{
_session.Close();
_session.Dispose();
}
}

_disposed = true;
}
}
}
اکنون جهت استفاده از این کلاس مخزن به شکل زیر می‌توان عمل کرد:

using System;
using System.Collections.Generic;
using NHSample4.Domain;
using NHSample4.NHRepository;

namespace NHSample4
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
//ایجاد دیتابیس در صورت نیاز
//NHSessionManager.Config.CreateDb();


//ابتدا یک دانشجو را اضافه می‌کنیم
Student student = null;
using (var studentRepo = new Repository<Student>())
{
student = studentRepo.Save(new Student() { Name = "Vahid" });
}

//سپس یک واحد را اضافه می‌کنیم
using (var courseRepo = new Repository<Course>())
{
var course = courseRepo.Save(new Course() { Teacher = "Shams" });
}

//اکنون یک واحد را به دانشجو انتساب می‌دهیم
using (var courseRepo = new Repository<Course>())
{
courseRepo.Save(new Course() { Students = new List<Student>() { student } });
}

//سپس شماره دروس استادی خاص را نمایش می‌دهیم
using (var courseRepo = new Repository<Course>())
{
var query = courseRepo.Find(t => t.Teacher == "Shams");

foreach (var course in query)
Console.WriteLine(course.Id);
}

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

همانطور که ملاحظه می‌کنید در این سطح دیگر برنامه هیچ درکی از ORM مورد استفاده ندارد و پیاده سازی نحوه‌ی تعامل با NHibernate در پس کلاس مخزن مخفی شده است. کار آغاز و پایان تراکنش‌ها به صورت خودکار مدیریت گردیده و همچنین آزاد سازی منابع را نیز توسط اینترفیس IDisposable مدیریت می‌کند. به این صورت امکان فراموش شدن یک سری از اعمال متداول به حداقل رسیده، میزان کدهای تکراری برنامه کم شده و همچنین هر زمانیکه نیاز بود، صرفا با تغییر پیاده سازی کلاس مخزن می‌توان به ORM دیگری کوچ کرد؛ بدون اینکه نیازی به بازنویسی کل برنامه وجود داشته باشد.

دریافت سورس برنامه قسمت هشتم

ادامه دارد ...


نظرات مطالب
پیاده سازی Option یا Maybe در #C
با تشکر از شما
لزوما با پیاده سازی ارائه شده در مطلب جاری، از شر بررسی Null بودن یا نبودن خلاص نشده ایم (از دید استفاده کننده) چرا که خروجی متد همچنان می‌تواند Nullable باشد (کلاس Option یک نوع ارجاعی می‌باشد). چرا که استفاده کننده از آن لازم است برروی خروجی خود متد که یک وهله از Option می‌باشد بررسی Null بودن یا عدم آن را انجام دهد. برای رهایی از این موضوع استفاده از struct راه حل معقولی می‌باشد؛ یک پیاده سازی از آن به صورت زیر می‌باشد:
    public struct Maybe<T> : IEquatable<Maybe<T>>
        where T : class
    {
        private readonly T _value;

        private Maybe(T value)
        {
            _value = value;
        }

        public bool HasValue => _value != null;
        public T Value => _value ?? throw new InvalidOperationException();
        public static Maybe<T> None => new Maybe<T>();


        public static implicit operator Maybe<T>(T value)
        {
            return new Maybe<T>(value);
        }

        public static bool operator ==(Maybe<T> maybe, T value)
        {
            return maybe.HasValue && maybe.Value.Equals(value);
        }

        public static bool operator !=(Maybe<T> maybe, T value)
        {
            return !(maybe == value);
        }

        public static bool operator ==(Maybe<T> left, Maybe<T> right)
        {
            return left.Equals(right);
        }

        public static bool operator !=(Maybe<T> left, Maybe<T> right)
        {
            return !(left == right);
        }

        /// <inheritdoc />
        /// <summary>
        ///     Avoid boxing and Give type safety
        /// </summary>
        /// <param name="other"></param>
        /// <returns></returns>
        public bool Equals(Maybe<T> other)
        {
            if (!HasValue && !other.HasValue)
                return true;

            if (!HasValue || !other.HasValue)
                return false;

            return _value.Equals(other.Value);
        }

        /// <summary>
        ///     Avoid reflection
        /// </summary>
        /// <param name="obj"></param>
        /// <returns></returns>
        public override bool Equals(object obj)
        {
            if (obj is T typed)
            {
                obj = new Maybe<T>(typed);
            }

            if (!(obj is Maybe<T> other)) return false;

            return Equals(other);
        }

        /// <summary>
        ///     Good practice when overriding Equals method.
        ///     If x.Equals(y) then we must have x.GetHashCode()==y.GetHashCode()
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public override int GetHashCode()
        {
            return HasValue ? _value.GetHashCode() : 0;
        }

        public override string ToString()
        {
            return HasValue ? _value.ToString() : "NO VALUE";
        }
    }

 این بار می‌توان به امضای متد مذکور اعتماد کرد که قطعا خروجی null ارائه نخواهد داد؛ مگر اینکه به صورت صریح مشخص شود.
نکته: پیاده سازی صحیحی از واسط IEquatable برای Value Typeها در پیاده سازی struct بالا در نظر گرفته شده است.
استفاده از آن
public virtual async Task<Maybe<TModel>> GetByIdAsync(long id)
{
    Guard.ArgumentInRange(id, 1, long.MaxValue, nameof(id));

    var entity = await UnTrackedEntitySet.Where(a => a.Id == id)
        .ProjectTo<TModel>(_mapper.ConfigurationProvider).SingleOrDefaultAsync();

    return entity;
}
ساختار داده Maybe تعریف شده در بالا شبیه است با ساختار داده Nullable با این تفاوت که برای انواع ارجاعی مورد استفاده می‌باشد.
Maybe<T> = Nullable<T>

مطالب
ویژگی Static Using Statements در سی شارپ 6
مروری بر کاربردهای مختلف دستور Using تا پیش از ارائه‌ی سی شارپ 6
1- اضافه کردن فضاهای نام مختلف، برای سهولت دسترسی به اعضای آن:
using System.Collections.Generic;
2- تعریف نام مستعار (alias name) برای نوع داده‌ها و فضای نام‌ها
using BLL = DotNetTipsBLLLayer;//نام مستعار برای فضای نام
using EmployeeDomain = DotNetTipsBLLLayer.Employee;//نام مستعار برای یک نوع داده
3- تعریف یک بازه و مشخص کردن زمان تخریب یک شیء و آزاد سازی حافظه‌ی تخصیص داده شده:
using (var sqlConnection = new SqlConnection())
            {
                //کد 
            }
در سی شارپ 6 ، Static Using Statements برای بهبود کدنویسی و تمیز‌تر نوشتن کد‌ها ارائه شده‌است.
در ابتدا نحوه‌ی عملکرد اعضای static را مرور می‌کنیم. متغیر‌ها و متدهایی که با کلمه‌ی کلیدی static معرفی می‌شوند، اعلام می‌کنند که برای استفاده‌ی از آنها به نمونه سازی کلاس آن‌ها احتیاجی نیست و برای استفاده‌ی از آنها کافی است نام کلاس را تایپ کرده (بدون نوشتن new) و متد و یا خصوصیت مورد نظر را فراخوانی کنیم.
با معرفی ویژگی جدید Static Using Statement نوشتن نام کلاس برای فراخوانی اعضای استاتیک نیز حذف می‌شود.
اتفاق خوبی است اگر بتوان  اعضای استاتیک را همچون  Data Typeهای موجود در سی شارپ استفاده کرد. مثلا بتوان به جای ()Console.WrriteLine  نوشت ()WriteLine  
نحوه استفاده از این ویژگی: در ابتدای فایل و بخش معرفی کتابخانه‌ها بدین شکل عمل می‌کنیم using static namespace.className .
در بخش className،  نام کلاس استاتیک مورد نظر خود را می‌نویسیم .
مثال : 
 using static System.Console;
using static System.Math;

namespace dotnettipsUsingStatic
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {

            Write(" *** Cal Area *** ");
            int r = int.Parse(ReadLine());
            var result = Pow(r, 2) * PI;
            Write($"Area  is : {result}");
            ReadKey();
       }
    }
}

همان طور که در کدهای فوق می‌بینید، کلاس‌های Console و Math، در ابتدای فایل با استفاده از ویژگی جدید سی شارپ 6 معرفی شده‌اند و در بدنه برنامه تنها با فراخوانی نام متد‌ها و خصوصیت‌ها از آنها استفاده کرده ایم.
 
استفاده از ویژگی using static و Enum:
فرض کنید می‌خواهیم یک نوع داده‌ی شمارشی را برای نمایش جنسیت تعریف کنیم:
enum Gender
    {
        Male,
        Female
    }

تا قبل از سی شارپ 6 برای استفاده‌ی از نوع داده شمارشی بدین شکل عمل می‌کردیم: 

var gender = Gender.Male;

و اکنون بازنویسی استفاده‌ی ازEnum  به کمک ویژگی جدید static using statement :

در قسمت معرفی فضاهای نام بدین شکل عمل می‌کنیم: 

using static dotnettipsUsingStatic.Gender;

و در برنامه کافیست مستقیما نام اعضای Enum  را ذکر کنیم  .

var gender = Male;//تخصیص نوع داده شمارشی
WriteLine($"Employee Gender is : {Male}");//استفاده مستقیم از نوع داده شمارشی


استفاده از ویژگی using static و متد‌های الحاقی :

تا قبل از ارائه سی شارپ 6 اگر نیاز به استفاده‌ی از یک متد الحاقی خاص همچون where در فضای نام System.Linq.Enumeable داشتیم می‌بایستی فضای نام System.Linq را به طور کامل اضافه می‌کردیم و راهی برای اضافه کردن یک فضای نام خاص درون فضای نام بزرگتر وجود نداشت. 

اما با قابلیت جدید اضافه شده می‌توانیم بخشی از یک فضای نام  را اضافه کنیم:

  using static System.Linq.Enumerable;


متد‌های استاتیک و متد‌های الحاقی در زمان استفاده از ویژگی using static:

فرض کنید کلاس  static ای بنام MyStaticClass داشته باشیم که متد Print1  و  Print2 در آن تعریف شده باشند:

public static class MyStaticClass
    {
        public static void Print1(string parameter)
        {
            WriteLine(parameter);
        }
        public static void  Print2(this string parameter)
        {
            WriteLine(parameter);
        }

    }

برای استفاده از متد‌های تعریف شده به شکل زیر عمل می‌کنیم : 

//فراخوانی تابع استاتیک
Print1("Print 1");//روش اول
MyStaticClass.Print1("Prtint 1");//روش دوم
//فراخوانی متد الحاقی استاتیک
MyStaticClass.Print2("Print 2");
"print 2".Print2();


ویژگی‌های جدید ارائه شده در سی شارپ 6 برای افزایش خوانایی برنامه‌ها و تمیز‌تر شدن کد‌ها اضافه شده‌اند. در مورد ویژگی‌های ارائه شده در مقاله‌ی جاری این نکته مهم است که گاهی قید کردن نام کلاس‌ها خود سبب افزایش خوانایی کد‌ها می‌شود .

نظرات مطالب
ارتقاء به ASP.NET Core 1.0 - قسمت 12 - معرفی Tag Helpers
نکته تکمیلی
پر کردن مقدار SelectListItem سمت سرور با متود سفارشی :
public static class CommonExtensionMethods
{
    public static List<SelectListItem> CreateSelectListItem<T>(
        this List<T> items,
        object selectedItem = null,
        bool addChooseOneItem = true,
        string firstItemText = "انتخاب کنید",
        string firstItemValue = 0
    )
    {
        var modelType = items.First().GetType();

        var idProperty = modelType.GetProperty("Id");
        var titleProperty = modelType.GetProperty("Title");
        if (idProperty is null || titleProperty is null)
            throw new ArgumentNullException(
                $"{typeof(T).Name} must have ```Id``` and ```Title``` propeties");

        var result = new List<SelectListItem>();
        if (addChooseOneItem)
            result.Add(new SelectListItem(firstItemText, firstItemValue));
        foreach (var item in items)
        {
            var id = idProperty.GetValue(item)?.ToString();
            var text = titleProperty.GetValue(item)?.ToString();
            var selected = selectedItem?.ToString() == id;
            result.Add(new SelectListItem(text, id, selected));
        }

        return result;
    }
}  
نحوه استفاده :
مدلی که AllMainCategories برگشت میدهد:
public class ShowCategory
{
    public int Id { get; set; }

    public string Title { get; set; }
}
public async Task<IActionResult> Add()
{
    var categories = await _categoryService.AllMainCategories();
    ViewBag.MainCategories = categories.ToList().CreateSelectListItem(firstItemText: "خودش سر دسته باشد");
    return View();
}

[HttpPost, ValidateAntiForgeryToken]
public async Task<IActionResult> Add(AddCategoryViewModel model)
{
    if (!ModelState.IsValid)
    {
        var categories = await _categoryService.AllMainCategories();
        ViewBag.MainCategories = categories.ToList()
            .CreateSelectListItem(model.ParentId, firstItemText: "خودش سر دسته باشد");
        ModelState.AddModelError(string.Empty, PublicConstantStrings.ModelStateErrorMessage);
        return View(model);
    }
    await _categoryService.AddAsync(new Category()
    {
        Title = model.Title,
        ParentId = model.ParentId == 0 ? null : model.ParentId
    });
    await _uow.SaveChangesAsync();
    return RedirectToAction(nameof(Index));
}
مطالب
استفاده از Fluent Validation در برنامه‌های ASP.NET Core - قسمت اول - معرفی، نصب و تعریف قواعد اعتبارسنجی
روش مرسوم اعتبارسنجی اطلاعات مدل‌های ASP.NET Core، با استفاده از data annotations توکار آن است که در بسیاری از موارد هم به خوبی کار می‌کند. اما اگر به دنبال ویژگی‌های دیگری مانند نوشتن آزمون‌های واحد برای اعتبارسنجی اطلاعات، جداسازی شرط‌های اعتبارسنجی از تعاریف مدل‌ها، نوشتن اعتبارسنجی‌های پیچیده به همراه تزریق وابستگی‌ها هستید، کتابخانه‌ی FluentValidation می‌تواند جایگزین بهتر و بسیار کاملتری باشد.


نصب کتابخانه‌ی FluentValidation در پروژه

فرض کنید پروژه‌ی ما از سه پوشه‌ی FluentValidationSample.Web، FluentValidationSample.Models و FluentValidationSample.Services تشکیل شده‌است که اولی یک پروژه‌ی MVC است و دو مورد دیگر classlib هستند.
در پروژه‌ی FluentValidationSample.Models، بسته‌ی نیوگت کتابخانه‌ی FluentValidation را به صورت زیر نصب می‌کنیم:
dotnet add package FluentValidation.AspNetCore


جایگزین کردن سیستم اعتبارسنجی مبتنی بر DataAnnotations با FluentValidation

اکنون فرض کنید در پروژه‌ی Models، مدل ثبت‌نام زیر را اضافه کرده‌ایم که از همان data annotations توکار و استاندارد ASP.NET Core برای اعتبارسنجی اطلاعات استفاده می‌کند:
using System.ComponentModel.DataAnnotations;

namespace FluentValidationSample.Models
{
    public class RegisterModel
    {
        [Required]
        [Display(Name = "User name")]
        public string UserName { get; set; }

        [Required]
        [StringLength(100, ErrorMessage = "The {0} must be at least {2} characters long.", MinimumLength = 6)]
        [DataType(DataType.Password)]
        [Display(Name = "Password")]
        public string Password { get; set; }

        [DataType(DataType.Password)]
        [Display(Name = "Confirm password")]
        [Compare("Password", ErrorMessage = "The password and confirmation password do not match.")]
        public string ConfirmPassword { get; set; }

        [DataType(DataType.EmailAddress)]
        [Display(Name = "Email")]
        [EmailAddress]
        public string Email { get; set; }

        [Range(18, 60)]
        [Display(Name = "Age")]
        public int Age { get; set; }
    }
}
برای جایگزین کردن data annotations اعتبارسنجی اطلاعات با روش FluentValidation، می‌توان به صورت زیر عمل کرد:
using FluentValidation;

namespace FluentValidationSample.Models
{
    public class RegisterModelValidator : AbstractValidator<RegisterModel>
    {
        public RegisterModelValidator()
        {
            RuleFor(x => x.UserName).NotNull();
            RuleFor(x => x.Password).NotNull().Length(6, 100);
            RuleFor(x => x.ConfirmPassword).Equal(x => x.Password);
            RuleFor(x => x.Email).EmailAddress();
            RuleFor(x => x.Age).InclusiveBetween(18, 60);
        }
    }
}
برای این منظور ابتدا یک کلاس Validator را با ارث بری از AbstractValidator از نوع مدلی که می‌خواهیم قواعد اعتبارسنجی آن‌را مشخص کنیم، ایجاد می‌کنیم. سپس در سازنده‌ی آن، می‌توان به متدهای تعریف شده‌ی در این کلاس پایه دسترسی یافت.
در اینجا در ابتدا به ازای هر خاصیت کلاس مدل مدنظر، یک RuleFor تعریف می‌شود که با استفاده از static reflection، امکان تعریف strongly typed آن‌ها وجود دارد. سپس ویژگی Required به متد NotNull تبدیل می‌شود و ویژگی StringLength توسط متد Length قابل تعریف خواهد بود و یا ویژگی Compare توسط متد Equal به صورت strongly typed به خاصیت دیگری متصل می‌شود.

پس از این تعاریف، می‌توان ویژگی‌های اعتبارسنجی اطلاعات را از مدل ثبت نام حذف کرد و تنها ویژگی‌های خاص Viewهای MVC را در صورت نیاز باقی گذاشت:
using System.ComponentModel.DataAnnotations;

namespace FluentValidationSample.Models
{
    public class RegisterModel
    {
        [Display(Name = "User name")]
        public string UserName { get; set; }

        [DataType(DataType.Password)]
        [Display(Name = "Password")]
        public string Password { get; set; }

        [DataType(DataType.Password)]
        [Display(Name = "Confirm password")]
        public string ConfirmPassword { get; set; }

        [DataType(DataType.EmailAddress)]
        [Display(Name = "Email")]
        public string Email { get; set; }

        [Display(Name = "Age")]
        public int Age { get; set; }
    }
}


تعریف پیام‌های سفارشی اعتبارسنجی

روش تعریف پیام‌های سفارشی شکست اعتبارسنجی اطلاعات را توسط متد WithMessage در ادامه مشاهده می‌کنید:
using FluentValidation;

namespace FluentValidationSample.Models
{
    public class RegisterModelValidator : AbstractValidator<RegisterModel>
    {
        public RegisterModelValidator()
        {
            RuleFor(x => x.UserName)
                .NotNull()
                    .WithMessage("Your first name is required.")
                .MaximumLength(20)
                    .WithMessage("Your first name is too long!")
                .MinimumLength(3)
                    .WithMessage(registerModel => $"Your first name `{registerModel.UserName}` is too short!");

            RuleFor(x => x.Password)
                .NotNull()
                    .WithMessage("Your password is required.")
                .Length(6, 100);

            RuleFor(x => x.ConfirmPassword)
                .NotNull()
                    .WithMessage("Your confirmation password is required.")
                .Equal(x => x.Password)
                    .WithMessage("The password and confirmation password do not match.");

            RuleFor(x => x.Email).EmailAddress();
            RuleFor(x => x.Age).InclusiveBetween(18, 60);
        }
    }
}
به ازای هر متد تعریف یک قاعده‌ی اعتبارسنجی جدید، بلافاصله می‌توان از متد WithMessage نیز استفاده کرد. همچنین این متد می‌تواند به اطلاعات اصل model دریافتی نیز همانند پیام سفارشی مرتبط با MinimumLength نام کاربری، دسترسی پیدا کند.


روش تعریف اعتبارسنجی‌های سفارشی خواص مدل

فرض کنید می‌خواهیم یک کلمه‌ی عبور وارد شده‌ی معتبر، حتما از جمع حروف کوچک، بزرگ، اعداد و symbols تشکیل شده باشد. برای این منظور می‌توان از متد Must استفاده کرد:
using System.Text.RegularExpressions;
using FluentValidation;

namespace FluentValidationSample.Models
{
    public class RegisterModelValidator : AbstractValidator<RegisterModel>
    {
        public RegisterModelValidator()
        {
            RuleFor(x => x.Password)
                .NotNull()
                    .WithMessage("Your password is required.")
                .Length(6, 100)
                .Must(password => hasValidPassword(password));
            //...

        }

        private static bool hasValidPassword(string password)
        {
            var lowercase = new Regex("[a-z]+");
            var uppercase = new Regex("[A-Z]+");
            var digit = new Regex("(\\d)+");
            var symbol = new Regex("(\\W)+");
            return lowercase.IsMatch(password) &&
                    uppercase.IsMatch(password) &&
                    digit.IsMatch(password) &&
                    symbol.IsMatch(password);
        }
    }
}
متد Must، می‌تواند مقدار خاصیت متناظر را نیز در اختیار ما قرار دهد و بر اساس آن مقدار می‌توان خروجی true/false ای را بازگشت داد تا نشان شکست و یا موفقیت آمیز بودن اعتبارسنجی اطلاعات باشد.

البته lambda expression نوشته شده را می‌توان توسط method groups، به صورت زیر نیز خلاصه نوشت:
RuleFor(x => x.Password)
    .NotNull()
        .WithMessage("Your password is required.")
    .Length(6, 100)
    .Must(hasValidPassword);


انتقال تعاریف اعتبارسنج‌های سفارشی خواص به کلاس‌های مجزا

اگر نیاز به استفاده‌ی از متد hasValidPassword در کلاس‌های دیگری نیز وجود دارد، می‌توان اینگونه اعتبارسنجی‌های سفارشی را به کلاس‌های مجزایی نیز تبدیل کرد. برای مثال فرض کنید که می‌خواهیم ایمیل دریافت شده، فقط از یک دومین خاص قابل قبول باشد.
using System;
using FluentValidation;
using FluentValidation.Validators;

namespace FluentValidationSample.Models
{
    public class EmailFromDomainValidator : PropertyValidator
    {
        private readonly string _domain;

        public EmailFromDomainValidator(string domain)
            : base("Email address {PropertyValue} is not from domain {domain}")
        {
            _domain = domain;
        }

        protected override bool IsValid(PropertyValidatorContext context)
        {
            if (context.PropertyValue == null) return false;
            var split = context.PropertyValue.ToString().Split('@');
            return split.Length == 2 && split[1].Equals(_domain, StringComparison.OrdinalIgnoreCase);
        }
    }
}
برای این منظور یک کلاس جدید را با ارث‌بری از PropertyValidator تعریف شده‌ی در فضای نام FluentValidation.Validators، ایجاد می‌کنیم. سپس متد IsValid آن‌را بازنویسی می‌کنیم تا برای مثال ایمیل‌ها را صرفا از دومین خاصی بپذیرد.
PropertyValidatorContext امکان دسترسی به نام و مقدار خاصیت در حال اعتبارسنجی را میسر می‌کند. همچنین مقدار کل model جاری را نیز به صورت یک object در اختیار ما قرار می‌دهد.

اکنون برای استفاده‌ی از آن می‌توان از متد SetValidator استفاده کرد:
RuleFor(x => x.Email)
    .SetValidator(new EmailFromDomainValidator("gmail.com"));
و یا حتی می‌توان یک متد الحاقی fluent را نیز برای آن طراحی کرد تا SetValidator را به صورت خودکار فراخوانی کند:
    public static class CustomValidatorExtensions
    {
        public static IRuleBuilderOptions<T, string> EmailAddressFromDomain<T>(
            this IRuleBuilder<T, string> ruleBuilder, string domain)
        {
            return ruleBuilder.SetValidator(new EmailFromDomainValidator(domain));
        }
    }
سپس تعریف قاعده‌ی اعتبارسنجی ایمیل‌ها به صورت زیر تغییر می‌کند:
RuleFor(x => x.Email).EmailAddressFromDomain("gmail.com");


تعریف قواعد اعتبارسنجی خواص تو در تو و لیستی

فرض کنید به RegisterModel این قسمت، دو خاصیت آدرس و شماره تلفن‌ها نیز اضافه شده‌است که یکی به شیء آدرس و دیگری به مجموعه‌ای از آدرس‌ها اشاره می‌کند:
    public class RegisterModel
    {
        // ...

        public Address Address { get; set; }

        public ICollection<Phone> Phones { get; set; }
    }

    public class Phone
    {
        public string Number { get; set; }
        public string Description { get; set; }
    }

    public class Address
    {
        public string Location { get; set; }
        public string PostalCode { get; set; }
    }
در یک چنین حالتی، ابتدا به صورت متداول، قواعد اعتبارسنجی Phone و Address را جداگانه تعریف می‌کنیم:
    public class PhoneValidator : AbstractValidator<Phone>
    {
        public PhoneValidator()
        {
            RuleFor(x => x.Number).NotNull();
        }
    }

    public class AddressValidator : AbstractValidator<Address>
    {
        public AddressValidator()
        {
            RuleFor(x => x.PostalCode).NotNull();
            RuleFor(x => x.Location).NotNull();
        }
    }
سپس برای تعریف اعتبارسنجی دو خاصیت پیچیده‌ی اضافه شده، می‌توان از همان متد SetValidator استفاده کرد که اینبار پارامتر ورودی آن، نمونه‌ای از AbstractValidator‌های هرکدام است. البته برای خاصیت مجموعه‌ای اینبار باید با متد RuleForEach شروع کرد:
    public class RegisterModelValidator : AbstractValidator<RegisterModel>
    {
        public RegisterModelValidator()
        {
            // ...

            RuleFor(x => x.Address).SetValidator(new AddressValidator());

            RuleForEach(x => x.Phones).SetValidator(new PhoneValidator());
        }


در قسمت بعد، روش‌های مختلف استفاده‌ی از قواعد اعتبارسنجی تعریف شده را در یک برنامه‌ی ASP.NET Core بررسی می‌کنیم.



برای مطالعه‌ی بیشتر
- «FluentValidation #1»
مطالب
امکان تعریف ساده‌تر کلاس‌های Immutable در C# 9.0 با معرفی نوع جدید record
در مطلب معرفی خواص init-only، با روش معرفی خواص immutable آشنا شدیم. نوع جدیدی که به C# 9.0 به نام record اضافه شده‌است، قسمتی از آن بر اساس همان خواص init-only کار می‌کند. به همین جهت مطالعه‌ی آن مطلب، پیش از ادامه‌ی بحث جاری، ضروری است.


چرا در C# 9.0 تا این اندازه بر روی سادگی ایجاد اشیاء Immutable تمرکز شده‌است؟

به شیءای Immutable گفته می‌شود که پس از وهله سازی ابتدایی آن، وضعیت آن دیگر قابل تغییر نباشد. همچنین به کلاسی Immutable گفته می‌شود که تمام وهله‌های ساخته شده‌ی از آن نیز Immutable باشند. نمونه‌ی یک چنین شیءای را از نگارش 1 دات نت در حال استفاده هستیم: رشته‌ها. رشته‌ها در دات نت غیرقابل تغییر هستند و هرگونه تغییری بر روی آن‌ها، سبب ایجاد یک رشته‌ی جدید (یک شیء جدید) می‌شود. نوع جدید record نیز به همین صورت عمل می‌کند.

مزایای وجود Immutability:

- اشیاء Immutable یا غیرقابل تغییر، thread-safe هستند که در نتیجه، برنامه نویسی همزمان و موازی را بسیار ساده می‌کنند؛ چون چندین thread می‌توانند با شیءای کار کنند که دسترسی به آن، تنها read-only است.
- اشیاء Immutable از اثرات جانبی، مانند تغییرات آن‌ها در متدهای مختلف در امان هستند. می‌توانید آن‌ها را به هر متدی ارسال کنید و مطمئن باشید که پس از پایان کار، این شیء تغییری نکرده‌است.
- کار با اشیاء Immutable، امکان بهینه سازی حافظه را میسر می‌کنند. برای مثال NET runtime.، هش رشته‌های تعریف شده‌ی در برنامه را در پشت صحنه نگهداری می‌کند تا مطمئن شود که تخصیص حافظه‌ی اضافی، برای رشته‌های تکراری صورت نمی‌گیرد. نمونه‌ی دیگر آن نمایش حرف "a" در یک ادیتور یا نمایشگر است. زمانیکه یک شیء Immutable حاوی اطلاعات حرف "a"، ایجاد شود، به سادگی می‌توان این تک وهله را جهت نمایش هزاران حرف "a" مورد استفاده‌ی مجدد قرار داد، بدون اینکه نگران مصرف حافظه‌ی بالای برنامه باشیم.
- کار با اشیاء Immutable به باگ‌های کمتری ختم می‌شود؛ چون همواره امکان تغییر حالت درونی یک شیء، توسط قسمت‌های مختلف برنامه، می‌تواند به باگ‌های ناخواسته‌ای منتهی شوند.
- Hash list‌ها که در جهت بهبود کارآیی برنامه‌ها بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند، بر اساس کلیدهایی Immutable قابل تشکیل هستند.


روش تعریف نوع‌های جدید record

کلاس ساده‌ی زیر را در نظر بگیرید:
public class User
{
   public string Name { set; get; }
}
برای تبدیل آن به یک نوع جدید record فقط کافی است واژه‌ی کلیدی class آن‌را با record جایگزین کنیم (به آن nominal record هم می‌گویند):
public record User
{
   public string Name { set; get; }
}
نحوه‌ی کار با آن و وهله سازی آن نیز دقیقا مانند کلاس‌ها است:
var user = new User();
user.Name = "User 1";
و ... در اینجا امکان انتساب مقداری به خاصیت Name وجود دارد؛ یعنی این خاصیت به صورت پیش‌فرض Immutable نیست.

روش تعریف دومی نیز در اینجا میسر است (به آن positional record هم می‌گویند):
public record User(string Name);
با این‌کار، به صورت خودکار یک record جدید تشکیل می‌شود که به همراه خاصیت Name است؛ چیزی شبیه به record قبلی که تعریف کردیم (به همین جهت نیاز است نام آن‌را شروع شده‌ی با حروف بزرگ درنظر بگیریم). با این تفاوت که این record، اینبار دارای سازنده است و همچنین خاصیت Name آن از نوع init-only است. در این حالت است که کل record به صورت immutable معرفی می‌شود؛ وگرنه روش تعریف یک خاصیت معمولی که از نوع init-only نیست (مانند مثال اول)، سبب بروز Immutability نخواهد شد.

برای کار با رکورد دومی که تعریف کردیم باید سازند‌ه‌ی این record را مقدار دهی کرد:
var user = new User("User 1");
// Error: Init-only property or indexer 'User.Name' can only be assigned
// in an object initializer, or on 'this' or 'base' in an instance constructor
// or an 'init' accessor. [CS9Features]csharp(CS8852)
user.Name = "User 1";
و همانطور که ملاحظه می‌کنید، چون خاصیت Name از نوع init-only است و در سازنده‌ی record تعریف شده مقدار دهی شده‌است، دیگر نمی‌توان آن‌را مقدار دهی مجدد کرد. همچنین در اینجا امکان استفاده‌ی از object initializers مانند new User { Name = "User 1" } نیز وجود ندارد؛ چون به همراه یک سازنده‌ی به صورت خودکار تولید شده‌است که خاصیتی init-only را مقدار دهی کرده‌است.


نوع جدید record چه اطلاعاتی را به صورت خودکار تولید می‌کند؟

روش دوم تعریف recordها اگر در نظر بگیریم:
public record User(string Name);
و در این حالت برنامه را کامپایل کنیم، به کدهای زیر که حاصل از دی‌کامپایل است، می‌رسیم:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Runtime.CompilerServices;
using System.Text;
using CS9Features;

public class User : IEquatable<User>
{
 protected virtual Type EqualityContract
 {
  [System.Runtime.CompilerServices.NullableContext(1)]
  [CompilerGenerated]
  get
  {
   return typeof(User);
  }
 }

 public string Name
 {
  get;
  set/*init*/;
 }

 public User(string Name)
 {
  this.Name = Name;
  base..ctor();
 }

 public override string ToString()
 {
  StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
  stringBuilder.Append("User");
  stringBuilder.Append(" { ");
  if (PrintMembers(stringBuilder))
  {
   stringBuilder.Append(" ");
  }
  stringBuilder.Append("}");
  return stringBuilder.ToString();
 }

 protected virtual bool PrintMembers(StringBuilder builder)
 {
  builder.Append("Name");
  builder.Append(" = ");
  builder.Append((object?)Name);
  return true;
 }

 [System.Runtime.CompilerServices.NullableContext(2)]
 public static bool operator !=(User? r1, User? r2)
 {
  return !(r1 == r2);
 }

 [System.Runtime.CompilerServices.NullableContext(2)]
 public static bool operator ==(User? r1, User? r2)
 {
  return (object)r1 == r2 || (r1?.Equals(r2) ?? false);
 }

 public override int GetHashCode()
 {
  return EqualityComparer<Type>.Default.GetHashCode(EqualityContract) * -1521134295 + EqualityComparer<string>.Default.GetHashCode(Name);
 }

 public override bool Equals(object? obj)
 {
  return Equals(obj as User);
 }

 public virtual bool Equals(User? other)
 {
  return (object)other != null && EqualityContract == other!.EqualityContract && EqualityComparer<string>.Default.Equals(Name, other!.Name);
 }

 public virtual User <Clone>$()
 {
  return new User(this);
 }

 protected User(User original)
 {
  Name = original.Name;
 }

 public void Deconstruct(out string Name)
 {
  Name = this.Name;
 }
}
این خروجی به صورت خودکار تولید شده‌ی توسط کامپایلر، چنین نکاتی را به همراه دارد:
- record‌ها هنوز هم در اصل همان class‌های استاندارد #C هستند (یعنی در اصل reference type هستند).
- این کلاس به همراه یک سازنده و یک خاصیت init-only است (بر اساس تعاریف ما).
- متد ToString آن بازنویسی شده‌است تا اگر آن‌را بر روی شیء حاصل، فراخوانی کردیم، به صورت خودکار نمایش زیبایی را از محتوای آن ارائه دهد.
- این کلاس از نوع  <IEquatable<User است که امکان مقایسه‌ی اشیاء record را به سادگی میسر می‌کند. برای این منظور متدهای GetHashCode و Equals آن به صورت خودکار بازنویسی و تکمیل شده‌اند (یعنی مقایسه‌ی آن شبیه به value-type است).
- این کلاس امکان clone کردن اطلاعات جاری را مهیا می‌کند.
- همچنین به همراه یک متد Deconstruct هم هست که جهت انتساب خواص تعریف شده‌ی در آن، به یک tuple مفید است.

بنابراین یک رکورد به همراه قابلیت‌هایی است که سال‌ها در زبان #C وجود داشته‌اند و شاید ما به سادگی حاضر به تشکیل و تکمیل آن‌ها نمی‌شدیم؛ اما اکنون کامپایلر زحمت کدنویسی خودکار آن‌ها را متقبل می‌شود!


ساخت یک وهله‌ی جدید از یک record با clone کردن آن

اگر به کدهای حاصل از دی‌کامپایل فوق دقت کنید، یک قسمت جدید clone هم با syntax خاصی در آن ظاهر شده‌است:
public virtual User <Clone>$()
{
  return new User(this);
}
زمانیکه یک شیء Immutable است، دیگر نمی‌توان مقادیر خواص آن‌را در ادامه تغییر داد. اما اگر نیاز به اینکار وجود داشت، باید چکار کنیم؟ در C# 9.0 برای ایجاد وهله‌ی جدید معادلی از یک record، واژه‌ی کلیدی جدیدی را به نام with، اضافه کرده‌اند. برای نمونه اگر record زیر را در نظر بگیریم که دارای دو خاصیت نام و سن است:
public record User(string Name, int Age);
وهله سازی متداول آن به صورت زیر خواهد بود:
var user1 = new User("User 1", 21);
اما اگر خواستیم خاصیت سن آن‌را تغییر دهیم، می‌توان با استفاده از واژه‌ی کلیدی with، به صورت زیر عمل کرد:
var user2 = user1 with { Age = 31 };
کاری که در اصل در اینجا انجام می‌شود، ابتدا clone کردن شیء user1 است (یعنی دقیقا یک وهله‌ی جدید از user1 را با تمام اطلاعات قبلی آن در اختیار ما قرار می‌دهد که این وهله، ارجاعی را به شیء قبلی ندارد و از آن منقطع است). بنابراین نام user2، دقیقا همان "User 1" است که پیشتر تنظیم کردیم؛ با این تفاوت که اینبار مقدار سن آن متفاوت است. با استفاده از cloning، هنوز شیء user1 که immutable است، دست نخورده باقی مانده‌است و توسط with می‌توان خواص آن‌را تغییر داد و حاصل کار، یک شیء کاملا جدید است که مکان آن در حافظه، با مکان شیء user1 در حافظه، یکی نیست.


مقایسه‌ی نوع‌های record

در کدهای حاصل از دی‌کامپایل فوق، قسمت عمده‌ای از آن به تکمیل اینترفیس <IEquatable<User پرداخته شده بود. به همین جهت اکنون دو رکورد با مقادیر خواص یکسانی را ایجاد می‌کنیم:
var user1 = new User("User 1", 21);
var user2 = new User("User 1", 21);
سپس یکبار آن‌ها را از طریق عملگر == و بار دیگر به کمک متد Equals، مقایسه می‌کنیم:
Console.WriteLine("user1.Equals(user2) -> {0}", user1.Equals(user2));
Console.WriteLine("user1 == user2 -> {0}", user1 == user2);
خروجی هر دو حالت، True است:
user1.Equals(user2) -> True
user1 == user2 -> True
این مورد، یکی از مهم‌ترین تفاوت‌های recordها با classها هستند.
- زمانیکه عملگر == را بر روی شیء user1 و user2 اعمال می‌کنیم، اگر User، از نوع کلاس معمولی باشد، حاصل آن false خواهد بود؛ چون این دو، به یک مکان از حافظه اشاره نمی‌کنند، حتی با اینکه مقادیر خواص هر دو شیء یکی است.
- اما اگر به قطعه کد دی‌کامپایل شده دقت کنید، در یک رکورد که هر چند در اصل یک کلاس است، حتی عملگر == نیز بازنویسی شده‌است تا در پشت صحنه همان متد Equals را فراخوانی کند و این متد با توجه به پیاده سازی اینترفیس <IEquatable<User، اینبار دقیقا مقادیر خواص رکورد را یک به یک مقایسه کرده و نتیجه‌ی حاصل را باز می‌گرداند:
public virtual bool Equals(User? other)
{
   return (object)other != null &&
 EqualityContract == other!.EqualityContract &&
 EqualityComparer<string>.Default.Equals(Name, other!.Name) && 
EqualityComparer<int>.Default.Equals(Age, other!.Age);
}
این متدی است که به صورت خودکار توسط کامپایلر جهت مقایسه‌ی مقادیر خواص رکورد جدید تعریف شده، تشکیل شده‌است. به عبارتی recordها از لحاظ مقایسه، شبیه به value objects عمل می‌کنند؛ هرچند در اصل یک کلاس هستند.

یک نکته: بازنویسی عملگر == در SDK نگارش rc2 فعلی رخ‌داده‌است و در نگارش‌های قبلی preview، اینگونه نبود.


امکان ارث‌بری در recordها

دو رکورد زیر را در نظر بگیرید که اولی به همراه Name است و نمونه‌ی مشتق شده‌ی از آن، خاصیت init-only سن را نیز به همراه دارد:
    public record User
    {
        public string Name { get; init; }

        public User(string name)
        {
            Name = name;
        }
    }

    public record UserWithAge : User
    {
        public int Age { get; init; }

        public UserWithAge(string name, int age) : base(name)
        {
            Age = age;
        }
    }
در اینجا روش دیگر تعریف recordها را ملاحظه می‌کنید که شبیه به کلاس‌ها است و خواص آن init-only هستند. در این حالت اگر مقایسه‌ی زیر را انجام دهیم:
var user1 = new User("User 1");
var user2 = new UserWithAge("User 1", 21);

Console.WriteLine("user1.Equals(user2) -> {0}", user1.Equals(user2));
Console.WriteLine("user1 == user2 -> {0}", user1 == user2);
به خروجی زیر خواهیم رسید:
user1.Equals(user2) -> False
user1 == user2 -> False
علت آن را هم پیشتر بررسی کردیم. تساوی رکوردها بر اساس مقایسه‌ی مقدار تک تک خواص آن‌ها صورت می‌گیرد و چون user1 به همراه سن نیست، مقایسه‌ی این دو، false را بر می‌گرداند.

امکان تعریف ارث‌بری رکوردها به صورت زیر نیز وجود دارد و الزاما نیازی به روش تعریف کلاس مانند آن‌ها، مانند مثال فوق نیست:
public abstract record Food(int Calories);
public record Milk(int C, double FatPercentage) : Food(C);


رکوردها متد ToString را بازنویسی می‌کنند

در مثال قبلی اگر یک ToString را بر روی اشیاء تشکیل شده فراخوانی کنیم:
Console.WriteLine(user1.ToString());
Console.WriteLine(user2.ToString());
به این خروجی‌ها می‌رسیم:
User { Name = User 1 }
UserWithAge { Name = User 1, Age = 21 }
که حاصل بازنویسی خودکار متد ToString در پشت صحنه است.


امکان استفاده‌ی از Deconstruct در رکوردها

دو روش برای تعریف رکوردها وجود دارند؛ یکی شبیه به تعریف کلاس‌ها است و دیگری تعریف یک سطری، که positional record نیز نامیده می‌شود:
public record Person(string Name, int Age);
 فقط در حالت تعریف یک سطری positional record فوق است که خروجی خودکار نهایی تولیدی، به همراه public void Deconstruct نیز خواهد بود:
public void Deconstruct(out string Name, out int Age)
{
  Name = this.Name;
  Age = this.Age;
}
در این حالت می‌توان از tuples نیز برای کار با آن استفاده کرد:
var (name, age) = new Person("User 1", 21);
واژه‌ی «positional» نیز دقیقا به همین قابلیت اشاره می‌کند که بر اساس موقعیت خواص تعریف شده‌ی در رکورد، امکان Deconstruct آن‌ها به متغیرهای یک tuple وجود دارد. حالت تعریف کلاس مانند رکوردها، nominal نام دارد.


امکان استفاده‌ی از نوع‌های record در ASP.NET Core 5x

سیستم model binding در ASP.NET Core 5x، از نوع‌های record نیز پشتیبانی می‌کند؛ یک مثال:
 public record Person([Required] string Name, [Range(0, 150)] int Age);

 public class PersonController
 {
   public IActionResult Index() => View();

   [HttpPost]
   public IActionResult Index(Person person)
   {
    // ...
   }
 }


پرسش و پاسخ

آیا نوع‌های record به صورت value type معرفی می‌شوند؟
پاسخ: خیر. رکوردها در اصل reference type هستند؛ اما از لحاظ مقایسه، شبیه به value types عمل می‌کنند.

آیا می‌توان در یک کلاس، خاصیتی از نوع رکورد را تعریف کرد؟
پاسخ: بله. از این لحاظ محدودیتی وجود ندارد.

آیا می‌توان در رکوردها، از struct و یا کلاس‌ها جهت تعریف خواص استفاده کرد؟
پاسخ: بله. از این لحاظ محدودیتی وجود ندارد.

آیا می‌توان از واژه‌ی کلیدی with با کلاس‌ها و یا structها استفاده کرد؟
پاسخ: خیر. این واژه‌ی کلیدی در C# 9.0 مختص به رکوردها است.

آیا رکوردها به صورت پیش‌فرض Immutable هستند؟
پاسخ: اگر آن‌ها را به صورت positional records تعریف کنید، بله. چون در این حالت خواص تشکیل شده‌ی توسط آن‌ها از نوع init-only هستند. در غیراینصورت، می‌توان خواص غیر init-only را نیز به تعریف رکوردها اضافه کرد.
مطالب
Functional Programming - قسمت چهارم - برخورد با Exception ها
چنانچه قسمت‌های قبلی سری آموزش برنامه نویسی تابعی Functional Programming را مطالعه نکرده‌اید، پیشنهاد میکنم قبلا آن‌ها را  (+  و  +  و  +) قبل از شروع بخوانید. در این قسمت قرار است تاثیر استثناءها (exception) را بر روی کدها بررسی کرده و راهکاری را از جنس functional برایش ارائه کنیم. 



Exception و خوانایی کد

تکه کد زیر را در نظر بگیرید: یک Action معمولی در Asp.Net MVC که یک نام را دریافت کرده و یک کارمندرا ایجاد میکند:

public ActionResult CreateEmployee(string name) { 
    try { 
        ValidateName(name);
        // ادامه کد‌ها return View("با موفقیت ثبت شد");
        }
    catch (ValidationException ex) 
    { 
        return View("خطا", ex.Message);
    }
}

private void ValidateName(string name) { 
    if (string.IsNullOrWhiteSpace(name)) 
        throw new ValidationException("نام نمی‌تواند خالی باشد");

    if (name.Length > 100) 
        throw new ValidationException("نام نمی‌تواند طولانی باشد");
}

در این قطعه کد، در متد ValidateName، در صورت معتبر نبودن ورودی، یک Exception رخ میدهد و بلاک کد try/catch، این exception را دریافت کرده و خطای مناسبی را به کاربر نشان خواهد داد. تا اینجا ظاهرا همه چیز مرتب است و مشکلی ندارد! احتمالا کد‌های مشابه به این کد را زیاد دیده‌اید. در اینجا متد ValidateName، صادق نیست. در قسمت اول، در مورد Honesty صحبت کردیم. به عبارت ساده‌تر شما از امضای این متد نمی‌توانید به نوع خروجی و کاری که قرار است انجام دهد، پی ببرید. در واقع شما همیشه باید پیاده سازی متد را گوشه‌ای، در ذهن خود داشته باشید و برای اطمینان از کاری که متد انجام میدهد، همیشه باید به بدنه‌ی متد برگردیم. اگر به‌خاطر داشته باشید، توابع برنامه نویسی را به توابع ریاضی تشبیه کردیم. پس میتوانیم بگوییم: 

به عبارت دیگر وقتی از exception‌ها برای کنترل flow برنامه استفاده میکنید، مشابه کاری را انجام می‌دهید که دستور GOTO انجام می‌داد. این دستور در روش‌های قبل از برنامه نویسی ساخت یافته وجود داشت و توسط یک دانشمند هلندی به نام آقای دیکسترا حذف شد. وقتی از دستور GOTO یا JUMP استفاده میکنیم، فهمیدن flow برنامه پیچیدگی‌های زیادی را خواهد داشت. چراکه فراخوانی قطعه‌های کد و متد‌ها، وابستگی شدیدی خواهند داشت و البته میتوان گفت استفاده از exception‌ها برای کنترل جریان برنامه، می‌توانند از GOTO هم بد‌تر باشند؛ چرا که exception میتواند از لایه‌های مختلف کد نیز عبور کند.

امیدوارم تا اینجا به یک عقیده‌ی مشترک رسیده باشیم. خوب راهکار چیست؟ تصور کنید که تکه کد بالا را به صورت زیر تبدیل کنیم: 

public ActionResult CreateEmployee(string name) { 
    string error = ValidateName(name);

 if (error != string.Empty) 
        return View("خطا", error);
    // ادامه کد‌ها return View("با موفقیت ثبت شد");
}

private string ValidateName(string name) { 

    if (string.IsNullOrWhiteSpace(name)) 
        return "نام نمی‌تواند خالی باشد";

    if (name.Length > 100) 
        return "طول نام نمی‌تواند بیشتر از 100 کاراکتر باشد";

    return string.Empty;
}

با refactor ای که انجام دادیم، متد ValidateName را به یک تابع ریاضی تبدیل کردیم. به این معنا که هر آنچه را که از امضای متد، مشخص است، انجام می‌دهد و در این حالت چیزی مخفی نیست. توجه داشته باشید که این راهکار نهایی ما نیست و لطفا مقاله را تا انتها بخوانید!  



موارد استفاده Exception

با همه‌ی بدی‌هایی که از Exception‌ها گفتیم، با این حساب پس چه زمانی از آن استفاده کنیم؟

  1. Exception‌ها واقعا برای موارد استثنائی هستند.
  2. Exception‌ها برای شرایطی هستند که به معنای واقعی یک باگ باشند.
  3. منتظر رخ دادن Exception نباشیم! 

در توضیح مورد سوم، در اعتبار سنجی داده‌های کاربر (Validation) انتظار داده‌ی نادرستی را می‌توان داشت، پس نمی‌توانیم آن را یک حالت استثنایی بدانیم. معماری زیر را در نظر بگیرید


دیتایی که به API ما ارسال خواهد شد، همیشه شامل عملیات Filter یا به عبارتی Validation است و از آنجایی که می‌توان انتظار استفاده‌ی نادرست یا دیتای نادرست را داشت، نمیتوانیم این را حالتی از استثنائات در نظر بگیریم؛ ولی بر خلاف آن، وقتی در دامین پروژه و ارتباط بین دامین‌های مختلف، دیتایی رد و بدل می‌شود که معتبر نیست، میتوانیم آن را جزء استثناء‌ها در نظر بگیریم. به مثال زیر دقت کنید:

public ActionResult UpdateEmployee(int employeeId, string name) { 
    string error = ValidateName(name);
    
    if (error != string.Empty) 
        return View("Error", error);
    
    Employee employee = GetEmployee(employeeId); 
    employee.UpdateName(name);
}

public class Employee { 

    public void UpdateName(string name){

        if (name == null) 
            throw new ArgumentNullException();
        
        // ادامه کد‌ها }
}

در قطعه کد بالا تصور این است که کلاس Employee و متد UpdateName خارج از دامین می‌باشند. همانطورکه مشاهده میکنید، ما در action controller، از خالی نبودن نام اطمینان حاصل کردیم و سپس آن را به متد UpdateName ارجاع دادیم. ولی اگه به بدنه‌ی متد UpdateName دقت کنید، می‌بینید که مجددا از خالی نبودن نام اطمینان حاصل کرده‌ایم و در صورت خالی بودن، یک Exception را صادر میکنیم! به این مدل چک کردن‌ها در دامین‌های مختلف، معمولا guard clause گفته می‌شود و یک نوع قرارداد بین برنامه نویس هاست. اگر طبق تعریفی که بالاتر ارائه کردیم هم چک کنیم، میتوانیم حدس بزنیم که خالی بودن نام، نشان یک باگ در نرم افزار است! 



مفهوم fail fast

تا اینجا متوجه شدیم که از exception‌ها باید در شرایط استثنائی استفاده کنیم. خوب با توجه به این مساله، چه طور میتوانیم آن‌ها را Handle کنیم؟ این سؤال ما را به مفهومی به نام fail fast می‌رساند. این مفهوم به ما میگوید:

  • کار جاری را به محض یک اتفاق استثنائی باید متوقف کنیم.
  • رعایت این نکته در نهایت ما را به یک نرم افزار پایدار خواهد رساند.


برای درک هر چه بهتر این موضوع، بیایید به عکس این حالت نگاه کنیم؛ اصطلاحا Fail Silently.

متد زیر را ببینید: 

public void ProcessItems(List<Item> items) { 

    foreach (Item item in items) { 
        try { 
            Process(item);
 } 
        catch (Exception ex) 
        { 
            Logger.Log(ex);
 }
 }
 }

در قطعه کد بالا، در نگاه اول احتمالا حس نرم افزار پایدار‌تر و بدون خطا را خواهیم داشت. اما در واقع اینطور نیست. احتمال اینکه خطا از چشم برنامه نویس به دور باشد و بعد از اجرا باعث شود که یکپارچگی داده‌ها را به هم بریزد وجود دارد. در واقع هیچ راهی برای زمانیکه این عملیات نباید انجام شود، در نظر گرفته نشده‌است. طبق صحبت‌هایی که بالا‌تر داشتیم، شرایط غیر منتظره، در واقع یک باگ در نرم افزار است و هیچ مزیتی در جلوگیری از وقوع این باگ بدون حل مشکل نیست!

به صور خلاصه مهم‌ترین مزیت Fail Fast را میتوانیم به صورت زیر خلاصه کنیم:

  • مسیر رسیدن به خطا‌ها سر راست‌تر می‌شود.
  • نرم افزار به پایداری مناسبی خواهد رسید.
  • از اعتبار دیتای ذخیره شده اطمینان خواهیم داشت.


کجا exception‌ها را به دام بیندازیم؟

در یکی از حالت‌های زیر:

  • لاگ کردن
  • متوقف کردن عملیات
  • هیچ گاه در بلاک catch هیچ منطقی را پیاده نکنید.


حالت دیگر در استفاه از کتابخانه‌های دیگران (3rd parties) است. به طور مثال در استفاده از EF ممکن است به دلیل عدم برقراری ارتباط با دیتابیس، خطایی را دریافت کنید. در این حالت با توجه به نکات فوق، با این استثنائات برخورد کنید:

  • جلوی این نوع استثنائات را در پایین‌ترین حد ممکن در کد خود بگیرید.
  • Exception هایی را catch کنید که میدانید در حالت استثناء، چه کاری را می‌توانید انجام دهید.


این به این معنی میباشد که به صورت کلی همه نوع Exception ای را به صورت کلی نگیرید و نوع Exception اختصاصی را در بلاک catch قرار دهید. الان که قرار شد در بعضی از حالت‌ها جلوی استثنائات را بگیریم، خوب است ببینیم چطور باید اینکار را انجام بدیم.

قطعه کد زیر را در نظر بگیرید:

public void CreateCustomer(string name) { 
    Customer customer = new Customer(name); 
    bool result = SaveCustomer(customer);
    if (!result) { 
        MessageBox.Show("Error connecting to the database. Please try again later.");
    }
}

private bool SaveCustomer(Customer customer) { 
    try { 
        using (MyContext context = new MyContext()) { 
            context.Customers.Add(customer);
         context.SaveChanges();
        } 
        return true;
    }
    catch (DbUpdateException ex) { 
        if (ex.Message == "Unable to open the DB connection") 
            return false; 
        else 
            throw;
    }
}

همانطور که مشاهده میکنید، در حالتیکه خطایی از نوع DbUpdateException رخ میدهد، مقدار بازگشتی متد را برابر با false میکنیم. اما مشکلی که وجود دارد این است که این‌کار به اندازه‌ی کافی خوانا نیست. همچنین honest بودن متد را نقض کرده‌ایم. به علاوه مشکل بزرگتر دیگر این است که ما با بازگرداندن یک مقدار bool، میتوانیم به متد بالاتر اطلاع بدهیم که کار مورد نظر انجام شده یا نه، اما در مورد دلیل انجام نشدن آن، هیچ کاری نمیتوانیم بکنیم. پیشنهاد من برای مقدار بازگشتی متد‌هایی که احتمال انجام نشدن کاری در آن‌ها می‌رود، استفاده از یک نوع اختصاصی می‌باشد.

در اینجا من این نوع را با نام کلاس Result معرفی میکنم. انتظاری که از این نوع اختصاصی داریم:

  • Honest بودن متد را نگه دارد.
  • خروجی متد را به همراه وضعیت اجرا شدن برگرداند.
  • شکل یکسانی را برای خطا‌ها داشته باشد.
  • فقط جلوی خطا‌های غیر منتظره را بگیرد.


برای مثال کد بالا را به شکل زیر refactor می‌کنیم:

private Result SaveCustomer(Customer customer) { 
    try { 

        using (var context = new MyContext()) { 

            context.Customers.Add(customer); 
            context.SaveChanges();
 } 

        return Result.Ok();
    } 
    catch (DbUpdateException ex) { 
        if (ex.Message == "Unable to open the DB connection") 
            Result.Fail(ErrorType.DatabaseIsOffline);

        if (ex.Message.Contains("IX_Customer_Name")) 
            return Result.Fail(ErrorType.CustomerAlreadyExists);

        throw;
    }
}

به عبارتی با این روش میتوانیم از انجام شدن/نشدن عملیات اطمینان حاصل کنیم و خروجی/دلیل انجام نشدن را نیز میتوانیم برگردانیم.

اگر به امضای متد‌های زیر نگاه کنیم، می‌توانیم آن‌ها را طبق الگوی CQS دسته‌بندی کنیم: 

به عنوان نمونه یک پیاده سازی از این کلاس را در اینجا  قرار داده‌ام. قطعا میتوانیم پیاده سازی‌های بهتری را از این کلاس داشته باشیم. خوشحال می‌شوم که نظرات خود رو با ما به اشتراک بگذارید. امیدوارم که این قسمت و صحبت‌هایی که در مورد استثنائات داشتیم، توانسته باشد دیدگاه جدیدی را به کدهایتان بدهد. در ادامه‌ی این سری مطالب، مفاهیم پارادایم برنامه نویسی تابعی را بیشتر مورد بررسی قرار خواهیم داد. 

مطالب
کوئری نویسی در EF Core - قسمت هشتم - کوئری‌های بازگشتی
جدول اعضای این مجموعه، خود ارجاع دهنده طراحی شده‌است:
namespace EFCorePgExercises.Entities
{
    public class Member
    {
       // ...

        public virtual ICollection<Member> Children { get; set; }
        public virtual Member Recommender { set; get; }
        public int? RecommendedBy { set; get; }

       // ...
    }
}
در اینجا RecommendedBy، یک کلید خارجی نال پذیر است که به Id همین جدول اشاره می‌کند. دو خاصیت دیگر تعریف شده، مکمل این خاصیت عددی، جهت سهولت کوئری نویسی‌های EF-Core هستند که در قسمت‌های قبل نیز تعدادی کوئری را در این زمینه مشاهده کردید؛ مانند:
- تولید لیست کاربرانی که کاربر دیگری را توصیه کرده‌اند.
- تولید لیست کاربران، به همراه توصیه کننده‌ی آن‌ها.
- تولید لیست کاربران به همراه توصیه کننده‌ی آن‌ها، بدون استفاده از جوین.
- هر کاربر چه تعداد کاربر دیگری را توصیه کرده‌است؟

در این قسمت تعدادی مثال بازگشتی را می‌خواهیم بررسی کنیم.


مثال 1: رنجیره‌ی توصیه کنندگان کاربر با ID مساوی 27 را محاسبه کنید.

می‌خواهیم بدانیم چه کسی کاربر 27 را توصیه کرده و همچنین این کاربر نیز توسط چه شخص دیگری توصیه شده و به همین ترتیب تا بالاترین سطح ممکن.

روش معمول انجام این نوع کوئری‌ها استفاده از «WITH Hierachy» است. اما اگر بخواهیم بدون SQL نویسی مستقیم اینکار را انجام دهیم، می‌توان به صورت زیر عمل کرد:
var id = 27;
var entity27WithAllOfItsParents =
                        context.Members
                            .Where(member => member.MemId == id
                                            || member.Children.Any(m => member.MemId == m.RecommendedBy))
                            .ToList() //It's a MUST - get all children from the database
                            .FirstOrDefault(x => x.MemId == id);// then get the root of the tree


این کوئری ابتدا تمام رکوردهای جدول کاربران را لیست می‌کند. سپس خاصیت Recommender هر کدام را تا n سطح مقدار دهی می‌کند (خود EF-Core اینکار را انجام می‌دهد). تمام این اتفاقات تا قسمت ToList آن رخ می‌دهند. پس از آن یک FirstOrDefault سمت کاربر را هم داریم (LINQ to Objects). هدف از آن، بازگشت تنها ریشه‌ی مرتبط با ID=27 است و تمام Recommenderهای متصل به آن. این موارد را در تصویر ذیل بهتر می‌توانید مشاهده کنید:


لیست تمام کاربران وجود دارند. سپس سیزدهمین مورد آن، همان کاربر 27 است که توسط کاربر 20 توصیه شده. کاربر 20 توسط کاربر 5 توصیه شده و کاربر 5 توسط کاربر 1 و پس از آن خاصیت Recommender نال است که به معنای پایان پیمودن این زنجیره‌است.
بنابراین مرحله‌ی بعدی پس از یافتن ریشه‌ی کاربر 27، پیمودن خاصیت‌های Recommender به صورت بازگشتی است؛ کاری شبیه به متد FindParents زیر:
namespace EFCorePgExercises.Exercises.RecursiveQueries
{
    public static class RecursiveUtils
    {
        public static void FindParents(Member member, List<dynamic> actualResult)
        {
            if (member == null || member.Recommender == null)
            {
                return;
            }

            var item = member.Recommender;
            actualResult.Add(new { Recommender = item.MemId, item.FirstName, item.Surname });

            if (item.Recommender != null)
            {
                FindParents(item, actualResult);
            }
        }
    }
}
که به صورت زیر می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد:
var actualResult = new List<dynamic>();
RecursiveUtils.FindParents(entity27WithAllOfItsParents, actualResult);


مثال 2: زنجیره‌ی توصیه شده‌های توسط کاربر با ID مساوی 1 را محاسبه کنید.

می‌خواهیم بدانیم کاربر 1، چه کسی را توصیه کرده و این کاربر نیز چه کاربر دیگری را توصیه کرده و به همین ترتیب تا پایین‌ترین سطح ممکن.
var id = 1;
var entity1WithAllOfItsDescendants =
                        context.Members
                            .Include(member => member.Children)
                            .Where(member => member.MemId == id
                                            || member.Children.Any(m => member.MemId == m.RecommendedBy))
                            .ToList() //It's a MUST - get all children from the database
                            .FirstOrDefault(x => x.MemId == id);// then get the root of the tree
این کوئری نیز شبیه به کوئری مثال قبلی است؛ با یک تفاوت. در اینجا Include(member => member.Children) هم ذکر شده‌است. هدف این است که EF-Core، خاصیت Children را تا n سطح ممکن به صورت خودکار مقدار دهی کند و این مورد دقیقا هدف اصلی مثال جاری است.
وجود Include، سبب تولید یک چنین کوئری می‌شود که در آن جدول کاربران با خودش جوین شده‌است:
SELECT   [m].[MemId],
         [m].[Address],
         [m].[FirstName],
         [m].[JoinDate],
         [m].[RecommendedBy],
         [m].[Surname],
         [m].[Telephone],
         [m].[ZipCode],
         [m0].[MemId],
         [m0].[Address],
         [m0].[FirstName],
         [m0].[JoinDate],
         [m0].[RecommendedBy],
         [m0].[Surname],
         [m0].[Telephone],
         [m0].[ZipCode]
FROM     [Members] AS [m]
         LEFT OUTER JOIN
         [Members] AS [m0]
         ON [m].[MemId] = [m0].[RecommendedBy]
WHERE    ([m].[MemId] = 1)
         OR EXISTS (SELECT 1
                    FROM   [Members] AS [m1]
                    WHERE  ([m].[MemId] = [m1].[RecommendedBy])
                           AND ([m].[MemId] = [m1].[RecommendedBy]))
ORDER BY [m].[MemId], [m0].[MemId];
پس از آن باید خاصیت member.Children را تا هر سطح ممکن به صورت بازگشتی پیمود تا به جواب اصلی این مثال رسید:
namespace EFCorePgExercises.Exercises.RecursiveQueries
{
    public static class RecursiveUtils
    {
        public static void FindChildren(Member member, List<dynamic> actualResult)
        {
            if (member == null)
            {
                return;
            }

            foreach (var item in member.Children)
            {
                actualResult.Add(new { item.MemId, item.FirstName, item.Surname });
                if (item.Children != null)
                {
                    FindChildren(item, actualResult);
                }
            }
        }
    }
}
که به صورت زیر می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد:
var actualResult = new List<dynamic>();
RecursiveUtils.FindChildren(entity1WithAllOfItsDescendants, actualResult);


کدهای کامل این قسمت را در اینجا می‌توانید مشاهده کنید.
نظرات مطالب
معرفی System.Text.Json در NET Core 3.0.
یک نکته‌ی تکمیلی: نوشتن تبدیلگرهای نوع‌ها برای System.Text.Json

System.Text.Json، در حال حاضر از مفهومی به نام type coercion/inference، پشتیبانی نمی‌کند. type coercion یعنی تبدیل یک مقدار، به مقداری دیگر که به صورت مستقیم قابل انتساب به یکدیگر نیستند. برای مثال اگر رشته‌ی "true" را درنظر بگیریم، قابلیت انتساب به یک خاصیت از نوع bool را ندارد. برای یک چنین مواردی در این API جدید، باید تبدیلگر نوشت.
یک مثال:
using System.Collections.Generic;
using System.Text.Json;

namespace JsonTests
{
    public class Product
    {
        public int Id { get; set; }
        public string Name { get; set; }
        public bool IsInStock { get; set; }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {            
         var products = JsonSerializer.Deserialize<List<Product>>("[{\"Id\":1026,\"Name\":\"P1\",\"IsInStock\":\"false\"}]");
        }
    }
}
در این مثال، خاصیت IsInStock از نوع bool است، اما مقداری را که باید از طریق متد Deserialize دریافت کنیم، یک رشته‌ی bool ای است که قابل انتساب به bool نیست. در این حالت اگر برنامه را اجرا کنیم به استثنای زیر خواهیم رسید:
An unhandled exception of type 'System.Text.Json.JsonException' occurred in System.Text.Json.dll
Inner exceptions found, see $exception in variables window for more details.
Innermost exception System.InvalidOperationException : Cannot get the value of a token type 'String' as a boolean.
برای رفع این مشکل، می‌توان تبدیلگر زیر را تدارک دید:
    public class BooleanConverter : JsonConverter<bool>
    {
        public override bool Read(ref Utf8JsonReader reader, Type typeToConvert, JsonSerializerOptions options)
        {
            var value = reader.GetString();
            if (value.Equals("true", StringComparison.OrdinalIgnoreCase)
                 || value.Equals("yes", StringComparison.OrdinalIgnoreCase)
                 || value.Equals("1", StringComparison.Ordinal))
            {
                return true;
            }

            if (value.Equals("false", StringComparison.OrdinalIgnoreCase)
                 || value.Equals("no", StringComparison.OrdinalIgnoreCase)
                 || value.Equals("0", StringComparison.Ordinal))
            {
                return false;
            }

            throw new NotSupportedException($"`{value}` can't be converted to `bool`.");
        }

        public override void Write(Utf8JsonWriter writer, bool value, JsonSerializerOptions options)
        {
            switch (value)
            {
                case true:
                    writer.WriteStringValue("true");
                    break;
                case false:
                    writer.WriteStringValue("false");
                    break;
            }
        }
    }
برای نوشتن یک تبدیلگر bool، کلاس مرتبط، باید <JsonConverter<bool را پیاده سازی کند. کلاس JsonConverter نیز به صورت زیر تعریف شده‌است:
    public abstract class JsonConverter<T> : JsonConverter
    {
        protected internal JsonConverter();

        public override bool CanConvert(Type typeToConvert);
        public abstract T Read(ref Utf8JsonReader reader, Type typeToConvert, JsonSerializerOptions options);
        public abstract void Write(Utf8JsonWriter writer, T value, JsonSerializerOptions options);
    }
و پیاده سازی دو متد Read و Write آن الزامی است.
در متد Read آن، مقدار رشته‌ای دریافت شده‌ی از منبع داده، در اختیار ما قرار می‌گیرد. سپس باید بر اساس این مقدار، مقدار متناظری را از نوع T که در اینجا bool است، بازگشت دهیم. برای مثال اگر یکی از مقادیر رشته‌ای true ،yes و 1 را دریافت کردیم، بجای آن true را بازگشت می‌دهیم.

اکنون برای استفاده‌ی از آن خواهیم داشت:
var options = new JsonSerializerOptions();
options.Converters.Add(new BooleanConverter());
var products = JsonSerializer.Deserialize<List<Product>>(
   "[{\"Id\":1026,\"Name\":\"P1\",\"IsInStock\":\"false\"}]",
   options);
و یا روش دیگر انجام اینکار، استفاده از ویژگی JsonConverter، برای معرفی تبدیلگر تهیه شده‌است:
[JsonConverter(typeof(BooleanConverter))]
public bool IsInStock { get; set; }

از این تبدیلگر برای حالت Serialize نیز می‌توان استفاده کرد:
var options  = new JsonSerializerOptions() {WriteIndented = true };
options.Converters.Add(new BooleanConverter());
var data = JsonSerializer.Serialize<List<Product>>(productList, options);
مطالب
انجام اعمال ریاضی بر روی Generics
کامپایلر سی‌شارپ اگر نتواند نوع‌های عملوندها را در حین بکارگیری عملگرها تشخیص دهد، اجازه‌ی استفاده از عملگر را نخواهد داد و کار کامپایل، با یک خطا خاتمه می‌یابد. برای نمونه مثال زیر را در نظر بگیرید:
    public interface ICalculator<T>
    {
        T Add(T operand1, T operand2);
    }

    public class Calculator<T> : ICalculator<T>
    {
        public T Add(T operand1, T operand2)
        {
            return operand1 + operand2;
        }
    }
در اینجا چون کامپایلر نمی‌داند که عملگر + بر روی چه نوع‌هایی قرار است اعمال شود (به علت جنریک تعریف شدن این نوع‌ها و مشخص نبودن اینکه آیا این نوع، اصلا عملگر + دارد یا خیر)، با صدور خطای زیر، عملیات کامپایل را متوقف می‌کند:
 Operator '+' cannot be applied to operands of type 'T' and 'T'
برای حل این مساله، چندین روش مطرح شده‌است که در ادامه تعدادی از آن‌ها را مرور خواهیم کرد.


روش اول: واگذار کردن استراتژی عملیات ریاضی به یک کلاس خارجی

این راه حلی است که توسط اعضای تیم سی‌شارپ در روزهای ابتدایی معرفی جنریک‌ها مطرح شده‌است. فرض کنید می‌خواهیم لیستی از جنریک‌ها را با هم جمع بزنیم:
    public class Calculator2<T>
    {
        public T Sum(List<T> list)
        {
            T sum = 0;
            for (int i = 0; i < list.Count; i++)
                sum += list[i];
            return sum;
        }
    }
این کد نیز قابل کامپایل نبوده و امکان اعمال عملگر + بر روی نوع ناشناخته‌ی T میسر نیست.
    public interface ICalculator<T>
    {
        T Add(T operand1, T operand2);
    }

    public class Int32Calculator : ICalculator<int>
    {
        public int Add(int operand1, int operand2)
        {
            return operand1 + operand2;
        }
    }

    public class AlgorithmLibrary<T> where T : new() 
    {
        private readonly ICalculator<T> _calculator;
        public AlgorithmLibrary(ICalculator<T> calculator)
        {
            _calculator = calculator;
        }

        public T Sum(List<T> items)
        {
            var sum = new T();
            for (var i = 0; i < items.Count; i++)
            {
                sum = _calculator.Add(sum, items[i]);
            }
            return sum;
        }
    }
در راه حل ارائه شده، یک اینترفیس عمومی که متد جمع را تعریف کرده‌است، مشاهده می‌کنیم. سپس این اینترفیس در سازنده‌ی کتابخانه‌ی الگوریتم‌‌های برنامه تزریق شده‌است. اکنون کدهای AlgorithmLibrary بدون مشکل کامپایل می‌شوند. هر زمان که نیاز به استفاده از آن بود، بر اساس نوع T، پیاده سازی خاصی را باید ارائه داد. برای مثال در اینجا Int32Calculator پیاده سازی نوع int را انجام داده‌است. برای استفاده از آن نیز خواهیم داشت:
 var result = new AlgorithmLibrary<int>(new Int32Calculator()).Sum(new List<int> { 1, 2, 3 });

البته این نوع پیاده سازی را که کار اصلی آن واگذاری عملیات جمع، به یک کلاس خارجی است، توسط Func نیز می‌توان خلاصه‌تر کرد:
    public class Algorithms<T> where T : new() 
    {
        public T Calculate(Func<T, T, T> add, IEnumerable<T> numbers)
        {
            var sum = new T();
            foreach (var number in numbers)
            {
                sum = add(sum, number);
            }
            return sum;
        }
    }
استفاده از Action و Func نیز یکی دیگر از روش‌های تزریق وابستگی‌ها است که در اینجا بکار گرفته شده‌است. برای استفاده از آن خواهیم داشت:
 var result = new Algorithms<int>().Calculate((a, b) => a + b, new[] { 1, 2, 3 });
آرگومان اول روش جمع زدن را مشخص می‌کند و آرگومان دوم، لیستی است که باید اعضای آن جمع زده شوند.


روش دوم: استفاده از واژه‌ی کلیدی dynamic

با استفاده از واژه‌ی کلیدی dynamic می‌توان بررسی نوع داده‌ها را به زمان اجرا موکول کرد. به این ترتیب دیگر کامپایلر مشکلی با کامپایل قطعه کد ذیل نخواهد داشت:
    public class Calculator<T> : ICalculator<T>
    {
        public T Add(T operand1, T operand2)
        {
            return (dynamic)operand1 + operand2;
        }
    }
و مثال زیر نیز به خوبی کار می‌کند:
 var test = new Calculator<int>().Add(1, 2);
البته بدیهی است که نوع تعریف شده در اینجا باید دارای عملگر + باشد. در غیر اینصورت در زمان اجرا برنامه با یک خطا خاتمه خواهد یافت.
روش فوق نسبت به حالتی که بر اساس نوع T تصمیم‌گیری شود و از عملگر + متناظری استفاده گردد، خوانایی بهتری دارد:
public T Add(T t1, T t2)
{
    if (typeof(T) == typeof(double))
    {
        var d1 = (double)t1;
        var d2 = (double)t2;
        return (T)(d1 + d2);
    }
    else if (typeof(T) == typeof(int)){
        var i1 = (int)t1;
        var i2 = (int)t2;
        return (T)(i1 + i2);
    }
    else ...
}


روش سوم: استفاده از Expression Trees

روش زیر بسیار شبیه است به حالتیکه از Func در روش اول استفاده شد. در اینجا این Func به صورت پویا تولید و سپس صدا زده می‌شود:
using System;
using System.Linq.Expressions;

namespace GenericsArithmetic
{
    public class Solution3
    {
        public T Add<T>(T a, T b)
        {
            var paramA = Expression.Parameter(typeof(T), "a");
            var paramB = Expression.Parameter(typeof(T), "b");

            var body = Expression.Add(paramA, paramB);
            var add = Expression.Lambda<Func<T, T, T>>(body, paramA, paramB).Compile();
            return add(a, b);
        }
    }
}
البته این مثال، یک مثال ابتدایی در این مورد است. بر همین مبنا و ایده، یک کتابخانه‌ی با کارآیی بالا، تحت عنوان Generic Operators که جزو Misc utils می‌باشد، تهیه شده‌است.
به کمک کتابخانه‌ی Generic Operators، کدهای جمع زدن اعضای یک لیست جنریک به صورت ذیل خلاصه می‌شوند:
public static T Sum<T>(this IEnumerable<T> source)
{
    T sum = Operator<T>.Zero;
    foreach (T value in source)
    {
            sum = Operator.Add(sum, value);
    }
    return sum;
}