مطالب
بررسی ساختارهای جدید DateOnly و TimeOnly در دات نت 6
به همراه دات نت 6، دو ساختار داده‌ی جدید DateOnly و TimeOnly نیز معرفی شده‌اند که امکان کار کردن ساده‌تر با قسمت‌های فقط تاریخ و یا فقط زمان DateTime را میسر می‌کنند. این دو نوع جدید نیز همانند DateTime، از نوع struct هستند و بنابراین value type محسوب می‌شوند. در فضای نام System قرار گرفته‌اند و همچنین با نوع‌های date و time مربوط به SQL Server، سازگاری کاملی دارند.


روش استفاده از نوع DateOnly در دات نت 6

نوع‌های جدید معرفی شده، بسیار واضح هستند و مقصود از بکارگیری آن‌ها را به خوبی بیان می‌کنند. برای مثال اگر نیاز بود تاریخی را بدون در نظر گرفتن قسمت زمان آن معرفی کنیم، می‌توان از نوع DateOnly استفاده کرد؛ مانند تاریخ تولد، روزهای کاری و امثال آن. تا پیش از این برای معرفی یک چنین تاریخ‌هایی، عموما قسمت زمان DateTime را با 00:00:00.000 مقدار دهی می‌کردیم؛ اما دیگر نیازی به این نوع تعاریف نیست و می‌توان مقصود خود را صریح‌تر بیان کرد.
روش معرفی نمونه‌ای از آن با معرفی سال، ماه و روز است:
 var date = new DateOnly(2020, 04, 20);
و یا اگر خواستیم یک DateTime موجود را به DateOnly تبدیل کنیم، می‌توان به صورت زیر عمل کرد:
 var currentDate = DateOnly.FromDateTime(DateTime.Now);

همچنین در اینجا نیز همانند DateTime می‌توان از متدهای Parse و یا TryParse، برای تبدیل یک رشته به معادل DateOnly آن، کمک گرفت:
if (DateOnly.TryParse("28/09/1984", new CultureInfo("en-US"), DateTimeStyles.None, out var result))
{
   Console.WriteLine(result);
}
در یک چنین حالتی ذکر CultureInfo، دقت کار را افزایش می‌دهد؛ در غیراینصورت از CultureInfo ترد جاری برنامه استفاده خواهد شد که می‌تواند در سیستم‌های مختلف، متفاوت باشد.

و یا می‌توان توسط متد ParseExact، ساختار تاریخ دریافتی را دقیقا مشخص کرد:
DateOnly d1 = DateOnly.ParseExact("31 Dec 1980", "dd MMM yyyy", CultureInfo.InvariantCulture);  // Custom format
Console.WriteLine(d1.ToString("o", CultureInfo.InvariantCulture)); // "1980-12-31"  (ISO 8601 format)

در حین نمونه سازی DateOnly، امکان ذکر تقویم‌های خاص، مانند PersianCalendar نیز وجود دارد:
var persianCalendar = new PersianCalendar();
DateOnly d2 = new DateOnly(1400, 9, 6, persianCalendar);
Console.WriteLine(d2.ToString("d MMMM yyyy", CultureInfo.InvariantCulture));

در اینجا همچنین متدهایی مانند AddDays، AddMonths و AddYears نیز بر روی date مهیا کار می‌کنند:
var newDate = date.AddDays(1).AddMonths(1).AddYears(1)

یک نکته: برخلاف DateTime، نوع DateOnly به همراه DateTimeKind مانند Utc و امثال آن نیست و همواره DateTimeKind آن Unspecified است.


روش استفاده از نوع TimeOnly در دات نت 6

نوع و ساختار TimeOnly، قسمت زمان را به نحو صریحی مشخص می‌کند؛ مانند ساعتی که باید هر روز راس آن، آلارمی به صدا درآید و یا جلسه‌ای تشکیل شود و یا وظیفه‌ای صورت گیرد. سازنده‌ی آن overload‌های قابل توجهی را داشته و می‌تواند یکی از موارد زیر باشد:
public TimeOnly(int hour, int minute)
public TimeOnly(int hour, int minute, int second)
public TimeOnly(int hour, int minute, int second, int millisecond)
برای نمونه برای نمایش 10:30 صبح، می‌توان به صورت زیر عمل کرد:
var startTime = new TimeOnly(10, 30);
در اینجا قسمت ساعت، 24 ساعتی تعریف شده‌است. بنابراین برای نمونه، ساعت 1 عصر را باید به صورت 13 قید کرد:
var endTime = new TimeOnly(13, 00, 00);

و یا برای مثال می‌توان این نمونه‌ها را از هم کم کرد:
var diff = endTime - startTime;
خروجی این تفاوت محاسبه شده، بر حسب TimeSpan است:
Console.WriteLine($"Hours: {diff.TotalHours}");
و یا با استفاده از متد الحاقی ToTimeSpan می‌توان یک TimeOnly را به TimeSpan معادلی تبدیل نمود:
TimeSpan ts = endTime.ToTimeSpan();

برای تبدیل قسمت زمان DateTime به TimeOnly، می‌توان از متد FromDateTime به صورت زیر استفاده کرد:
var currentTime = TimeOnly.FromDateTime(DateTime.Now);
و یا اگر بخواهیم یک DateOnly را به DateTime تبدیل کنیم، می‌توان از متد الحاقی ToDateTime به همراه ذکر قسمت زمان آن بر حسب TimeOnly کمک گرفت:
DateTime dt = date.ToDateTime(new TimeOnly(0, 0));
Console.WriteLine(dt);

و در این حالت اگر خواستیم بررسی کنیم که آیا زمانی بین دو زمان دیگر واقع شده‌است یا خیر، می‌توان از متد IsBetween استفاده نمود:
 var isBetween = currentTime.IsBetween(startTime, endTime);
Console.WriteLine($"Current time {(isBetween ? "is" : "is not")} between start and end");

در اینجا امکان مقایسه این نمونه‌ها، توسط عملگرهایی مانند < نیز وجود دارد:
var startTime = new TimeOnly(08, 00);
var endTime = new TimeOnly(09, 00);
 
Console.WriteLine($"{startTime < endTime}");

اگر نیاز به تبدیل رشته‌ای به TimeOnly بود، می‌توان از متد ParseExact به همراه ذکر ساختار مدنظر، استفاده کرد:
TimeOnly time = TimeOnly.ParseExact("5:00 pm", "h:mm tt", CultureInfo.InvariantCulture);  // Custom format
Console.WriteLine(time.ToString("T", CultureInfo.InvariantCulture)); // "17:00:00"  (long time format)


عدم پشتیبانی System.Text.Json از نوع‌های جدید DateOnly و TimeOnly

فرض کنید رکوردی را به صورت زیر تعریف کرده‌ایم که از نوع‌های جدید DateOnly و TimeOnly، تشکیل شده‌است:
public record DataTypeTest(DateOnly Date, TimeOnly Time);
اگر سعی کنیم نمونه‌ای از آن را به JSON تبدیل کنیم:
var date = DateOnly.FromDateTime(DateTime.Now);
var time = TimeOnly.FromDateTime(DateTime.Now);
var test = new DataTypeTest(date, time);
var json = JsonSerializer.Serialize(test);
با استثنای زیر مواجه خواهیم شد:
Serialization and deserialization of 'System.DateOnly' instances are not supported.

برای رفع این مشکل می‌توان ابتدا تبدیلگر ویژه‌ی DateOnly و
    public class DateOnlyConverter : JsonConverter<DateOnly>
    {
        private readonly string _serializationFormat;

        public DateOnlyConverter() : this(null)
        { }

        public DateOnlyConverter(string? serializationFormat)
        {
            _serializationFormat = serializationFormat ?? "yyyy-MM-dd";
        }

        public override DateOnly Read(ref Utf8JsonReader reader, Type typeToConvert, JsonSerializerOptions options)
        {
            var value = reader.GetString();
            return DateOnly.ParseExact(value!, _serializationFormat, CultureInfo.InvariantCulture);
        }

        public override void Write(Utf8JsonWriter writer, DateOnly value, JsonSerializerOptions options)
            => writer.WriteStringValue(value.ToString(_serializationFormat));
    }
و سپس تبدیلگر ویژه‌ی TimeOnly را به صورت زیر تدارک دید:
    public class TimeOnlyConverter : JsonConverter<TimeOnly>
    {
        private readonly string _serializationFormat;

        public TimeOnlyConverter() : this(null)
        {
        }

        public TimeOnlyConverter(string? serializationFormat)
        {
            _serializationFormat = serializationFormat ?? "HH:mm:ss.fff";
        }

        public override TimeOnly Read(ref Utf8JsonReader reader, Type typeToConvert, JsonSerializerOptions options)
        {
            var value = reader.GetString();
            return TimeOnly.ParseExact(value!, _serializationFormat, CultureInfo.InvariantCulture);
        }

        public override void Write(Utf8JsonWriter writer, TimeOnly value, JsonSerializerOptions options)
            => writer.WriteStringValue(value.ToString(_serializationFormat));
    }
و به نحو زیر مورد استفاده قرار داد:
var jsonOptions = new JsonSerializerOptions(JsonSerializerDefaults.Web);
jsonOptions.Converters.Add(new DateOnlyConverter());
jsonOptions.Converters.Add(new TimeOnlyConverter());
var json = JsonSerializer.Serialize(test, jsonOptions);
مطالب
آشنایی با مفهوم Indexer در C#.NET
زمانی که صحبت از Indexer می‌شود، بطور ناخوداگاه ذهنمان به سمت آرایه‌ها می‌رود. آرایه‌ها در واقع ساده‌ترین اشیاء ی هستند که مفهوم Index در آنها معنا دار است.
اگر با آرایه‌ها کار کرده باشید با عملگر [] در سی شارپ آشنایی دارید. یک Indexer در واقع نوع خاصی از خاصیت (property) است که در بدنه کلاس تعریف می‌شود و به ما امکان استفاده از عملگر [] را برای نمونه کلاس فراهم می‌کند.
همانطور که به شباهت Indexer و Property اشاره شد نحوه تعریف Indexer بصورت زیر می‌باشد:
public type this [type identifier]
{
     get{ ... }
     set{ ... }
}
در پیاده سازی Indexer به نکات زیر دقت کنید:
  • از کلمه کلیدی this برای نعریف Indexer استفاده می‌شود و یک Indexer نام ندارد.
  • از دستیاب get برای برگرداندن مقدار و از دستیاب set جهت مقدار دهی و انتساب استفاده می‌شود.
  • الزامی به پیاده سازی Indexer با مقادیر صحیح عددی نیست و شما می‌توانید Indexer ی با پارامترهایی از نوع string یا double داشته باشید.
  • Indexer‌ها قابلیت سربارگذاری (overloaded) دارند.
  • Indexer‌ها می‌توانند چندین پارامتری باشند مانند آرایه‌های دو بعدی که دو پارامتری هستند.
به مثالی جهت پیاده سازی کلاس ماتریس توجه کنید:
public class Matrix
{
    // فیلدها
    private int _row, _col;
    private readonly double[,] _values;

    // تعداد ردیف‌های ماتریس
    public int Row
    {
        get { return _row; }
        set
        {
            _row = value > 0 ? value : 3;
        }
    }

    // تعداد ستون‌های ماتریس
    public int Col
    {
        get { return _col; }
        set
        {
            _col = value > 0 ? value : 3;
        }
    }

    // نعریف یک ایندکسر
    public double this[int r, int c]
    {
        get { return Math.Round(_values[r, c], 3); }
        set { _values[r, c] = value; }
    }

    // سازنده 1
    public Matrix()
    {
        _values = new double[_row,_col];
    }

    // سازنده 2
    public Matrix(int row, int col)
    {
        _row = row;
        _col = col;
        _values = new double[_row,_col];
    }

}
نحوه استفاده از کلاس ایجاد شده:
public class UseMatrixIndexer
{
    // ایجاد نمونه از شیء ماتریس
    private readonly Matrix m = new Matrix(5, 5);

    private double item;

    public UseMatrixIndexer()
    {
        // دسترسی به عنصر واقع در ردیف چهار و ستون سه
        item = m[4, 3];
    }
}
نظرات مطالب
الگوی طراحی Builder همراه با اصول Interface Segregation
نکته تکمیلی:
 متد WithSurname  اصل Command Query Seperation   رو نقض میکنه چون در اینجا به صورت یک Query تعریف شده ولی در پایان وضعیت شی رو تغییر میدهد و همانند یک  Command رفتار میکند و برای حل این مشکل می‌توانیم به صورت زیر این متد رو بازنویسی کنیم:
  public IExpectPrimaryContactPersonBuilder WithSurname(string surname)
    {
        return new PersonBuilder {
                  Name = this.Name;
                  Surname = surname;
          }
    }
همچنین میتوان از روش زیر هم استفده کرد:
class ExpectSurname : IExpectSurnamePersonBuilder
{

    private string Name { get; }

    public ExpectSurname(string name)
    {
        this.Name = name;
    }

    public IExpectPrimaryContactPersonBuilder WithSurname(string surname)
    {
        if (string.IsNullOrEmpty(surname))
            throw new ArgumentException(nameof(surname));
        return new ExpectPrimaryContact(this.Name, surname);
    }

}
برای سایر متدها هم میتوان از روش‌های بالا استفاده کرد.
مطالب
OpenCVSharp #18
ساخت یک OCR ساده تشخیص اعداد انگلیسی به کمک OpenCV

این مطلب را می‌توان به عنوان جمع بندی مطالبی که تاکنون بررسی شدند درنظر گرفت و در اساس مطلب جدیدی ندارد و صرفا ترکیب یک سری تکنیک است؛ برای مثال:
چطور یک تصویر را به نمونه‌ی سیاه و سفید آن تبدیل کنیم؟
کار با متد Threshold جهت بهبود کیفیت یک تصویر جهت تشخیص اشیاء
تشخیص کانتورها (Contours) و اشیاء موجود در یک تصویر
آشنایی با نحوه‌ی گروه بندی تصاویر مشابه و مفاهیمی مانند برچسب‌های تصاویر که بیانگر یک گروه از تصاویر هستند.


تهیه تصاویر اعداد انگلیسی جهت آموزش دادن به الگوریتم CvKNearest

در اینجا نیز از یکی دیگر از الگوریتم‌های machine learning موجود در OpenCV به نام CvKNearest برای تشخیص اعداد انگلیسی استفاده خواهیم کرد. این الگوریتم نزدیک‌ترین همسایه‌ی اطلاعاتی مفروض را در گروهی از داده‌های آموزش داده شده‌ی به آن پیدا می‌کند. خروجی آن شماره‌ی این گروه است. بنابراین نحوه‌ی طبقه‌ی بندی اطلاعات در اینجا چیزی شبیه به شکل زیر خواهد بود:


مجموعه‌ای از تصاویر 0 تا 9 را جمع آوری کرده‌ایم. هر کدام از پوشه‌ها، بیانگر اعدادی از یک خانواده هستند. این تصویر را با فرمت ذیل جمع آوری می‌کنیم:
public class ImageInfo
{
    public Mat Image { set; get; }
    public int ImageGroupId { set; get; }
    public int ImageId { set; get; }
}
به این ترتیب
public IList<ImageInfo> ReadTrainingImages(string path, string ext)
{
    var images = new List<ImageInfo>();
 
    var imageId = 1;
    foreach (var dir in new DirectoryInfo(path).GetDirectories())
    {
        var groupId = int.Parse(dir.Name);
        foreach (var imageFile in dir.GetFiles(ext))
        {
            var image = processTrainingImage(new Mat(imageFile.FullName, LoadMode.GrayScale));
            if (image == null)
            {
                continue;
            }
 
            images.Add(new ImageInfo
            {
                Image = image,
                ImageId = imageId++,
                ImageGroupId = groupId
            });
        }
    }
 
    return images;
}
در متد خواندن تصاویر آموزشی، ابتدا پوشه‌های اصلی مسیر Numbers تصویر ابتدای بحث دریافت می‌شوند. سپس نام هر پوشه، شماره‌ی گروه تصاویر موجود در آن پوشه را تشکیل خواهد داد. به این نام در الگوریتم‌های machine leaning، کلاس هم گفته می‌شود. سپس هر تصویر را با فرمت سیاه و سفید بارگذاری کرده و به لیست تصاویر موجود اضافه می‌کنیم. در اینجا از متد processTrainingImage نیز استفاده شده‌است. هدف از آن بهبود کیفیت تصویر دریافتی جهت کار تشخیص اشیاء است:
private static Mat processTrainingImage(Mat gray)
{
    var threshImage = new Mat();
    Cv2.Threshold(gray, threshImage, Thresh, ThresholdMaxVal, ThresholdType.BinaryInv); // Threshold to find contour
 
    Point[][] contours;
    HiearchyIndex[] hierarchyIndexes;
    Cv2.FindContours(
        threshImage,
        out contours,
        out hierarchyIndexes,
        mode: ContourRetrieval.CComp,
        method: ContourChain.ApproxSimple);
 
    if (contours.Length == 0)
    {
        return null;
    }
 
    Mat result = null;
 
    var contourIndex = 0;
    while ((contourIndex >= 0))
    {
        var contour = contours[contourIndex];
 
        var boundingRect = Cv2.BoundingRect(contour); //Find bounding rect for each contour
        var roi = new Mat(threshImage, boundingRect); //Crop the image
 
        //Cv2.ImShow("src", gray);
        //Cv2.ImShow("roi", roi);
        //Cv.WaitKey(0);
 
        var resizedImage = new Mat();
        var resizedImageFloat = new Mat();
        Cv2.Resize(roi, resizedImage, new Size(10, 10)); //resize to 10X10
        resizedImage.ConvertTo(resizedImageFloat, MatType.CV_32FC1); //convert to float
        result = resizedImageFloat.Reshape(1, 1);
 
        contourIndex = hierarchyIndexes[contourIndex].Next;
    }
 
    return result;
}
عملیات صورت گرفته‌ی در این متد را با تصویر ذیل بهتر می‌توان توضیح داد:


ابتدا تصویر اصلی بارگذاری می‌شود؛ همان تصویر سمت چپ. سپس با استفاده از متد Threshold، شدت نور نواحی مختلف آن یکسان شده و آماده می‌شود برای تشخیص کانتورهای موجود در آن. در ادامه با استفاده از متد FindContours، شیء مرتبط با عدد جاری یافت می‌شود. سپس متد Cv2.BoundingRect مستطیل دربرگیرنده‌ی این شیء را تشخیص می‌دهد (تصویر سمت راست). بر این اساس می‌توان تصویر اصلی ورودی را به یک تصویر کوچکتر که صرفا شامل ناحیه‌ی عدد مدنظر است، تبدیل کرد. در ادامه برای کار با الگوریتم  CvKNearest نیاز است تا این تصویر بهبود یافته را تبدیل به یک ماتریس یک بعدی کردی که روش انجام کار توسط متد Reshape مشاهده می‌کنید.
از همین روش پردازش و بهبود تصویر ورودی، جهت پردازش اعداد یافت شده‌ی در یک تصویر با تعداد زیادی عدد نیز استفاده خواهیم کرد.


آموزش دادن به الگوریتم CvKNearest

تا اینجا تصاویر گروه بندی شده‌ای را خوانده و لیستی از آن‌ها را مطابق فرمت الگوریتم CvKNearest تهیه کردیم. مرحله‌ی بعد، معرفی این لیست به متد Train این الگوریتم است:
public CvKNearest TrainData(IList<ImageInfo> trainingImages)
{
    var samples = new Mat();
    foreach (var trainingImage in trainingImages)
    {
        samples.PushBack(trainingImage.Image);
    }
 
    var labels = trainingImages.Select(x => x.ImageGroupId).ToArray();
    var responses = new Mat(labels.Length, 1, MatType.CV_32SC1, labels);
    var tmp = responses.Reshape(1, 1); //make continuous
    var responseFloat = new Mat();
    tmp.ConvertTo(responseFloat, MatType.CV_32FC1); // Convert  to float
 
 
    var kNearest = new CvKNearest();
    kNearest.Train(samples, responseFloat); // Train with sample and responses
    return kNearest;
}
متد Train دو ورودی دارد. ورودی اول آن یک تصویر است که باید از طریق متد PushBack کلاس Mat تهیه شود. بنابراین لیست تصاویر اصلی را تبدیل به لیستی از Matها خواهیم کرد.
سپس نیاز است لیست گروه‌های متناظر با تصاویر اعداد را تبدیل به فرمت مورد انتظار متد Train کنیم. در اینجا صرفا لیستی از اعداد صحیح را داریم. این لیست نیز باید تبدیل به یک Mat شود که روش انجام آن در متد فوق بیان شده‌است. کلاس Mat سازنده‌ی مخصوصی را جهت تبدیل لیست اعداد، به همراه دارد. این Mat نیز باید تبدیل به یک ماتریس یک بعدی شود که برای این منظور از متد Reshape استفاده شده‌است.


انجام عملیات OCR نهایی

پس از تهیه‌ی لیستی از تصاویر و آموزش دادن آن‌ها به الگوریتم CvKNearest، تنها کاری که باید انجام دهیم، یافتن اعداد در تصویر نمونه‌ی مدنظر و سپس معرفی آن به متد FindNearest الگوریتم CvKNearest است. روش انجام اینکار بسیار شبیه است به روش معرفی شده در متد processTrainingImage که پیشتر بررسی شد:
public void DoOCR(CvKNearest kNearest, string path)
{
    var src = Cv2.ImRead(path);
    Cv2.ImShow("Source", src);
 
    var gray = new Mat();
    Cv2.CvtColor(src, gray, ColorConversion.BgrToGray);
 
    var threshImage = new Mat();
    Cv2.Threshold(gray, threshImage, Thresh, ThresholdMaxVal, ThresholdType.BinaryInv); // Threshold to find contour
 
 
    Point[][] contours;
    HiearchyIndex[] hierarchyIndexes;
    Cv2.FindContours(
        threshImage,
        out contours,
        out hierarchyIndexes,
        mode: ContourRetrieval.CComp,
        method: ContourChain.ApproxSimple);
 
    if (contours.Length == 0)
    {
        throw new NotSupportedException("Couldn't find any object in the image.");
    }
 
    //Create input sample by contour finding and cropping
    var dst = new Mat(src.Rows, src.Cols, MatType.CV_8UC3, Scalar.All(0));
 
    var contourIndex = 0;
    while ((contourIndex >= 0))
    {
        var contour = contours[contourIndex];
 
        var boundingRect = Cv2.BoundingRect(contour); //Find bounding rect for each contour
 
        Cv2.Rectangle(src,
            new Point(boundingRect.X, boundingRect.Y),
            new Point(boundingRect.X + boundingRect.Width, boundingRect.Y + boundingRect.Height),
            new Scalar(0, 0, 255),
            2);
 
        var roi = new Mat(threshImage, boundingRect); //Crop the image
 
        var resizedImage = new Mat();
        var resizedImageFloat = new Mat();
        Cv2.Resize(roi, resizedImage, new Size(10, 10)); //resize to 10X10
        resizedImage.ConvertTo(resizedImageFloat, MatType.CV_32FC1); //convert to float
        var result = resizedImageFloat.Reshape(1, 1);
 
 
        var results = new Mat();
        var neighborResponses = new Mat();
        var dists = new Mat();
        var detectedClass = (int)kNearest.FindNearest(result, 1, results, neighborResponses, dists);
 
        //Console.WriteLine("DetectedClass: {0}", detectedClass);
        //Cv2.ImShow("roi", roi);
        //Cv.WaitKey(0);
 
        //Cv2.ImWrite(string.Format("det_{0}_{1}.png",detectedClass, contourIndex), roi);
 
        Cv2.PutText(
            dst,
            detectedClass.ToString(CultureInfo.InvariantCulture),
            new Point(boundingRect.X, boundingRect.Y + boundingRect.Height),
            0,
            1,
            new Scalar(0, 255, 0),
            2);
 
        contourIndex = hierarchyIndexes[contourIndex].Next;
    }
 
    Cv2.ImShow("Segmented Source", src);
    Cv2.ImShow("Detected", dst);
 
    Cv2.ImWrite("dest.jpg", dst);
 
    Cv2.WaitKey();
}
این عملیات به صورت خلاصه در تصویر ذیل مشخص شده‌است:


ابتدا تصویر اصلی که قرار است عملیات OCR روی آن صورت گیرد، بارگذاری می‌شود. سپس کانتورها و اعداد موجود در آن تشخیص داده می‌شوند. مستطیل‌های قرمز رنگ در برگیرنده‌ی این اعداد را در تصویر دوم مشاهده می‌کنید. سپس این کانتور‌های یافت شده را که شامل یکی از اعداد تشخیص داده شده‌است، تبدیل به یک ماتریس یک بعدی کرده و به متد FindNearest ارسال می‌کنیم. خروجی آن نام گروه یا پوشه‌ای است که این عدد در آن قرار دارد. در همینجا این خروجی را تبدیل به یک رشته کرده و در تصویر سوم با رنگ سبز رنگ نمایش می‌دهیم.
بنابراین در این تصویر، پنجره‌ی segmented image، همان اشیاء تشخیص داده شده‌ی از تصویر اصلی هستند.
پنجره‌ی با زمینه‌ی سیاه رنگ، نتیجه‌ی نهایی OCR است که نسبتا هم دقیق عمل کرده‌است.


کدهای کامل این مثال را از اینجا می‌توانید دریافت کنید.
مطالب
شروع به کار با DNTFrameworkCore - قسمت 2 - طراحی موجودیت‌های سیستم
در قسمت قبل، امکانات این زیرساخت را ملاحظه کردیم. در این مطلب و مطالب آینده، روش طراحی بخش‌های مختلف یکسری سیستم فرضی را با استفاده از امکانات مذکور و با جزئیات بیشتر، بررسی خواهیم کرد.
به منظور اعمال خودکار یکسری مفاهیم توسط زیرساخت، نیاز است موجودیت‌های شما قراردادهای مورد نظر را پیاده سازی کرده باشند یا اینکه از موجودیت‌های پایه که آن قراردادها را پیاده سازی کرده‌اند، به عنوان میانبر، از آنها ارث بری کنید. برای دسترسی به این موجودیت‌های پایه و یکسری واسط که به عنوان قراردادهایی در بخش‌های مختلف این زیرساخت استفاده می‌شوند، نیاز است تا ابتدا بسته نیوگت زیر را نصب کنید:
PM> Install-Package DNTFrameworkCore -Version 1.0.0

مثال اول: یک موجودیت ساده بدون نیاز به مباحث ردیابی تغییرات

public class MeasurementUnit : Entity<int>, IAggregateRoot
{
   public const int MaxTitleLength = 50;
   public const int MaxSymbolLength = 50;

    public string Title { get; set; }
    public string NormalizedTitle { get; set; }
    public string Symbol { get; set; }
    public byte[] RowVersion { get; set; }
}

‎کلاس جنریک Entity، در برگیرنده یکسری اعضای مشترک بین سایر موجودیت‌های سیستم از جمله Id و TrackingState (به منظور سناریوهای Master-Detail)، می‌باشد. 

‎نکته: در این زیرساخت برای پیاده سازی CrudService برای یک موجودیت خاص، نیاز است تا واسط IAggregateRoot را نیز پیاده سازی کرده باشد. برای پیاده سازی واسط مذکور نیاز است تا خصوصیت RowVersion را به منظور مدیریت Optimistic مباحث همزمانی، به کلاس بالا اضافه کنیم. این موضوع برای موجودیت‌های وابسته به یک Aggregate ضروری نیست، چرا که آنها با AggregateRoot ذخیره خواهند شد و تراکنش جدایی برای ثبت، ویرایش و یا حذف آنها وجود ندارد.

مثال دوم: یک موجودیت به همراه مباحث ردیابی تغییرات ثبت و آخرین ویرایش

public class Blog : TrackableEntity<long>, IAggregateRoot
{
    public const int MaxTitleLength = 50;
    public const int MaxUrlLength = 50;

    public string Title { get; set; }
    public string NormalizedTitle { get; set; }
    public string Url { get; set; }
    public byte[] RowVersion { get; set; }
}

کلاس جنریک TrackableEntity علاوه بر خصوصیات Id و TrackingState، یکسری خصوصیت دیگر از جمله زمان ثبت، زمان آخرین ویرایش، شناسه کاربر ثبت کننده، شناسه آخرین کاربر ویرایش کننده، اطلاعات مرورگرهای آنها و ... را نیز دارا می‌باشد. این خصوصیات به صورت خودکار توسط زیرساخت مقداردهی خواهند شد.


مثال سوم: یک موجودیت به همراه مباحث ردیابی تغییرات ثبت، آخرین ویرایش و حذف نرم

public class Blog : FullTrackableEntity<long>, IAggregateRoot
{
    public const int MaxTitleLength = 50;
    public const int MaxUrlLength = 50;

    public string Title { get; set; }
    public string NormalizedTitle { get; set; }
    public string Url { get; set; }
    public byte[] RowVersion { get; set; }
}

کلاس جنریک FullTrackableEntity علاوه بر خصوصیات ذکر شده در مثال دوم، یکسری خصوصیت دیگر از جمله IsDeleted، شناسه کاربر حذف کننده، زمان حذف و ... را نیز دارا می‌باشد. همچنین مباحث فیلتر خودکار رکوردهای حذف شده، به صورت خودکار توسط زیرساخت انجام می‌گیرد که امکان غیرفعال کردن آن در شرایط مورد نیاز نیز وجود دارد.

مثال چهارم: یک موجودیت با پشتیبانی از چند مستاجری

public class Blog : Entity<long>, IAggregateRoot, ITenantEntity
{
    public const int MaxTitleLength = 50;
    public const int MaxUrlLength = 50;
    public string Title { get; set; }
    public string NormalizedTitle { get; set; }
    public string Url { get; set; }
    public byte[] RowVersion { get; set; }
    public long TenantId { get; set; }
}

با پیاده سازی واسط ITenantEntity، به صورت خودکار خصوصیت TenantId آن با توجه به اطلاعات مستاجر جاری سیستم مقداردهی خواهد شد و همچنین فیلتر خودکار بر روی رکوردهای مستاجرهای مختلف، توسط زیرساخت انجام می‌شود که این مکانیزم هم قابلیت غیرفعال شدن در شرایط خاص را دارد.

مثال پنجم: یک موجودیت به همراه تعدادی موجودیت جزئی (سناریوهای Master-Detail)

public class Invoice : TrackableEntity<long>, IAggregateRoot
{
    public InvoiceStatus Status { get; set; }
    public decimal TotalNet { get; set; }
    public decimal Total { get; set; }
    public decimal PayableTotal { get; set; }
    public decimal Debit { get; set; }
    public decimal Credit { get; set; }
    public decimal Gratuity { get; set; }
    public byte[] RowVersion { get; set; }

    public ICollection<InvoiceItem> Items { get; set; }
}

public class InvoiceItem : TrackableEntity
{
    public int Quantity { get; set; }
    public decimal UnitPrice { get; set; }
    public decimal Price { get; set; }
    public decimal UnitPriceDiscount { get; set; }

    public long ItemId { get; set; }
    public Item Item { get; set; }
    public long InvoiceId { get; set; }
    public Invoice Invoice { get; set; }
}

همانطور که مشخص می‌باشد، موجودیت وابسته یا همان Detail، نیاز به پیاده سازی IAggregateRoot را نخواهد داشت. همانطور که اشاره شد، تراکنش مجزایی برای این موجودیت‌ها نخواهیم داشت و درون تراکنش AggregateRoot، عملیات CRUD آنها انجام خواهد شد و برای انجام عملیات ویرایش، به همراه Root متناظر با خود، واکشی خواهند شد. این موضوع یکی از نقاط قوت زیرساخت محسوب می‌شود که در مقالات آینده و در قسمت طراحی سرویس‌های متناظر با موجودیت‌های سیستم، با جزئیات بیشتری بررسی خواهد شد.

مثال ششم: یک موجودیت با امکان شماره گذاری خودکار

public class Task : TrackableEntity, IAggregateRoot, INumberedEntity
{
    public const int MaxTitleLength = 256;
    public const int MaxDescriptionLength = 1024;

    public string Title { get; set; }
    public string NormalizedTitle { get; set; }
    public string Number { get; set; }
    public string Description { get; set; }
    public TaskState State { get; set; } = TaskState.Todo;
    public byte[] RowVersion { get; set; }
}

همانطور که در مطلب «طراحی و پیاده سازی زیرساختی برای تولید خودکار کد منحصر به فرد در زمان ثبت رکورد جدید» ملاحظه کردید، نیاز است تا موجودیت مورد نظر، پیاده ساز واسط INumberedEntity نیز باشد. این واسط دارای خصوصیت رشته‌ای Number می‌باشد و همچنین زیرساخت به صورت خودکار در زمان ثبت، این خصوصیت را برای موجودیت‌هایی از این نوع، با رعایت مباحث همزمانی مقداردهی می‌کند.

مثال هفتم: یک موجودیت با امکان ذخیره سازی اطلاعات اضافی در قالب فیلد JSON

public class Task : TrackableEntity, IAggregateRoot, INumberedEntity, IExtendableEntity
{
    public const int MaxTitleLength = 256;
    public const int MaxDescriptionLength = 1024;

    public string Title { get; set; }
    public string NormalizedTitle { get; set; }
    public string Number { get; set; }
    public string Description { get; set; }
    public TaskState State { get; set; } = TaskState.Todo;
    public byte[] RowVersion { get; set; }

    public string ExtensionJson { get; set; }
}

با پیاده سازی واسط IExtendableEntity، یکسری متد الحاقی برروی اشیاء موجودیت مورد نظر فعال خواهند شد که امکان مقداردهی یا خواندن این اطلاعات اضافی را خواهید داشت. به عنوان مثال:

var task = new Task();
task.SetExtensionValue("Name","Value");
var value = task.ReadExtensionValue("Name");
//or any complex object as string json

با دو متد الحاقی استفاده شده در بالا، امکان مقداردهی، تغییر و خواندن مقدار خصوصیت‌های اضافی را خواهیم داشت که نیاز است موجودیت مورد نظر در دل خود نگهداری کند ولی ارزش و اهمیت زیادی در Domain ندارند.


مثال هشتم: طراحی یک نوع شمارشی (Enum)

public class OrderStatus : Enumeration
{
    public static OrderStatus Submitted = new OrderStatus(1, nameof(Submitted).ToLowerInvariant());
    public static OrderStatus AwaitingValidation = new OrderStatus(2, nameof(AwaitingValidation).ToLowerInvariant());
    public static OrderStatus StockConfirmed = new OrderStatus(3, nameof(StockConfirmed).ToLowerInvariant());
    public static OrderStatus Paid = new OrderStatus(4, nameof(Paid).ToLowerInvariant());
    public static OrderStatus Shipped = new OrderStatus(5, nameof(Shipped).ToLowerInvariant());
    public static OrderStatus Cancelled = new OrderStatus(6, nameof(Cancelled).ToLowerInvariant());

    protected OrderStatus()
    {
    }

    public OrderStatus(int id, string name)
        : base(id, name)
    {
    }
}

برای سناریوهایی که صرفا قصد انتخاب یک یا چند (حالت enum flags) مورد از بین یک لیست مشخص و سپس ذخیره سازی آنها را دارید، استفاده از نوع داده enum کفایت می‌کند؛ ولی اگر قصد استفاده از آنها برای flow control را دارید، در این صورت به طراحی شکننده‌ای خواهید رسید که پر شده است از if/else هایی که مقادیر مختلف enum مورد نظر را بررسی می‌کنند. با استفاده از کلاس Enumeration امکان مدل کردن انوع شمارشی که مرتبط هستند با منطق تجاری سیستم را با راه حل شیء گرا خواهید داشت. در این صورت رفتارهای متناظر با هریک از فیلدهای یک نوع شمارشی می‌تواند به عنوان رفتاری در دل خود کپسوله شده باشد و اینبار داده و رفتار کنار هم خواهند بود. 

نکته: برای مطالعه بیشتر می‌توانید به مطالب ^ و ^ مراجعه کنید.

در نهایت می‌توانید برای سناریوهای خاص خودتان از سایر واسط های موجود در زیرساخت، نیز به شکل زیر استفاده کنید:

نیاز به حذف نرم بدون نگهداری اطلاعات ردیابی تغییرات

public interface ISoftDeleteEntity
{
    bool IsDeleted { get; set; }
}

.با پیاده سازی واسط بالا این امکان را خواهید داشت که صرفا از مکانیزم حذف نرم استفاده کنید؛ بدون نیاز به نگهداری سایر اطلاعات

نیاز به مقداردهی خودکار زمان ثبت یک موجودیت خاص 

این امر با پیاده سازی واسط زیر امکان پذیر خواهد بود.

public interface IHasCreationDateTime
{
    DateTimeOffset CreationDateTime { get; set; }
}

با توجه به اعمال اصل ISP در مباحث مطرح شده در مطلب جاری، بنا به نیاز خود از این واسط‌ها و کلاس‌های پایه پیاده ساز آنها می‌توانید استفاده کنید.

مطالب
تغییرات رمزنگاری اطلاعات در NET Core.
در NET Core. به ظاهر دیگر خبری از کلاس‌هایی مانند RNGCryptoServiceProvider برای تولید اعداد تصادفی و یا SHA256Managed (و تمام کلاس‌های Managed_) برای هش کردن اطلاعات نیست. در ادامه این موارد را بررسی کرده و با معادل‌های آن‌ها در NET Core. آشنا خواهیم شد.


تغییرات الگوریتم‌های هش کردن اطلاعات

با حذف و تغییرنام کلاس‌هایی مانند SHA256Managed (و تمام کلاس‌های Managed_) در NET Core.، معادل کدهایی مانند:
using (var sha256 = new SHA256Managed()) 
{ 
   // Crypto code here... 
}
به صورت ذیل درآمده‌است:
public static string GetHash(string text)
{
  using (var sha256 = SHA256.Create())
  {
   var hashedBytes = sha256.ComputeHash(Encoding.UTF8.GetBytes(text));
   return BitConverter.ToString(hashedBytes).Replace("-", "").ToLower();
  }
}
البته اگر از یک برنامه‌ی ASP.NET Core استفاده می‌کنید، اسمبلی‌های مرتبط آن به صورت پیش فرض به پروژه الحاق شده‌اند. اما اگر می‌خواهید یک کتابخانه‌ی جدید را ایجاد کنید، نیاز است وابستگی ذیل را نیز به فایل project.json آن اضافه نمائید:
 "dependencies": {
  "System.Security.Cryptography.Algorithms": "4.2.0"
},

به علاوه اگر نیاز به محاسبه‌ی هش حاصل از جمع چندین byte array را دارید، در اینجا می‌توان از الگوریتم‌های IncrementalHash به صورت ذیل استفاده کرد:
using (var md5 = IncrementalHash.CreateHash(HashAlgorithmName.MD5))
{
  md5.AppendData(byteArray1, 0, byteArray1.Length);
  md5.AppendData(byteArray2, 0, byteArray2.Length); 
  var hash = md5.GetHashAndReset();
}
این الگوریتم‌ها شامل MD5، SHA1، SHA256، SHA384 و SHA512 می‌شوند.


تولید اعداد تصادفی Thread safe در NET Core.

روش‌های زیادی برای تولید اعداد تصادفی در برنامه‌های دات نت وجود دارند؛ اما مشکل اکثر آن‌ها این است که thread safe نیستند و نباید از آن‌ها در برنامه‌های چند ریسمانی (مانند برنامه‌های وب)، به نحو متداولی استفاده کرد. در این بین تنها کلاسی که thread safe است، کلاس RNGCryptoServiceProvider می‌باشد؛ آن هم با یک شرط:
   private static readonly RNGCryptoServiceProvider Rand = new RNGCryptoServiceProvider();
از کلاس آن باید تنها یک وهله‌ی static readonly در کل برنامه وجود داشته باشد (مطابق مستندات MSDN).
بنابراین اگر در کدهای خود چنین تعریفی را دارید:
 var rand = new RNGCryptoServiceProvider();
اشتباه است و باید اصلاح شود.
در NET Core. این کلاس به طور کامل حذف شده‌است و معادل جدید آن کلاس RandomNumberGenerator است که به صورت ذیل قابل استفاده است (و در عمل تفاوتی بین کدهای آن با کدهای RNGCryptoServiceProvider نیست):
    public interface IRandomNumberProvider
    {
        int Next();
        int Next(int max);
        int Next(int min, int max);
    }

    public class RandomNumberProvider : IRandomNumberProvider
    {
        private readonly RandomNumberGenerator _rand = RandomNumberGenerator.Create();

        public int Next()
        {
            var randb = new byte[4];
            _rand.GetBytes(randb);
            var value = BitConverter.ToInt32(randb, 0);
            if (value < 0) value = -value;
            return value;
        }

        public int Next(int max)
        {
            var randb = new byte[4];
            _rand.GetBytes(randb);
            var value = BitConverter.ToInt32(randb, 0);
            value = value % (max + 1); // % calculates remainder
            if (value < 0) value = -value;
            return value;
        }

        public int Next(int min, int max)
        {
            var value = Next(max - min) + min;
            return value;
        }
    }
در اینجا نیز یک وهله از کلاس RandomNumberGenerator را ایجاد کرده‌ایم، اما استاتیک نیست. علت اینجا است که چون برنامه‌های ASP.NET Core به همراه یک IoC Container توکار هستند، می‌توان این کلاس را با طول عمر singleton معرفی کرد که همان کار را انجام می‌دهد:
    public class Startup
    {
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            services.TryAddSingleton<IRandomNumberProvider, RandomNumberProvider>();
و پس از این تنظیم، می‌توان سرویس IRandomNumberProvider را در تمام قسمت‌های برنامه، با کمک تزریق وابستگی‌های آن در سازنده‌ی کلاس‌ها، استفاده کرد و نکته‌ی مهم آن thread safe بودن آن جهت کاربردهای چند ریسمانی است. بنابراین دیگر در برنامه‌های وب خود از new Random استفاده نکنید.


نیاز به الگوریتم‌های رمزنگاری متقارن قوی و معادل بهتر آن‌ها در ASP.NET Core

ASP.NET Core به همراه یکسری API جدید است به نام data protection APIs که روش‌هایی را برای پیاده سازی بهتر الگوریتم‌های هش کردن اطلاعات و رمزنگاری اطلاعات، ارائه می‌دهند و برای مثال ASP.NET Core Identity و یا حتی Anti forgery token آن، در پشت صحنه دقیقا از همین API برای انجام کارهای رمزنگاری اطلاعات استفاده می‌کنند.
برای مثال اگر بخواهید کتابخانه‌ای را طراحی کرده و در آن از الگوریتم AES استفاده نمائید، نیاز است تنظیم اضافه‌تری را جهت دریافت کلید عملیات نیز اضافه کنید. اما با استفاده از data protection APIs نیازی به اینکار نیست و مدیریت ایجاد، نگهداری و انقضای این کلید به صورت خودکار توسط سیستم data protection انجام می‌شود. کلیدهای این سیستم موقتی هستند و طول عمری محدود دارند. بنابراین باتوجه به این موضوع، روش مناسبی هستند برای تولید توکن‌های Anti forgery و یا تولید محتوای رمزنگاری شده‌ی کوکی‌ها. بنابراین نباید از آن جهت ذخیره سازی اطلاعات ماندگار در بانک‌های اطلاعاتی استفاده کرد.
فعال سازی این سیستم نیازی به تنظیمات اضافه‌تری در ASP.NET Core ندارد و جزو پیش فرض‌های آن است. در کدهای ذیل، نمونه‌ای از استفاده‌ی از این سیستم را ملاحظه می‌کنید:
    public interface IProtectionProvider
    {
        string Decrypt(string inputText);
        string Encrypt(string inputText);
    }

namespace Providers
{
    public class ProtectionProvider : IProtectionProvider
    {
        private readonly IDataProtector _dataProtector;

        public ProtectionProvider(IDataProtectionProvider dataProtectionProvider)
        {
            _dataProtector = dataProtectionProvider.CreateProtector(typeof(ProtectionProvider).FullName);
        }

        public string Decrypt(string inputText)
        {
                var inputBytes = Convert.FromBase64String(inputText);
                var bytes = _dataProtector.Unprotect(inputBytes);
                return Encoding.UTF8.GetString(bytes);
        }

        public string Encrypt(string inputText)
        {
            var inputBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(inputText);
            var bytes = _dataProtector.Protect(inputBytes);
            return Convert.ToBase64String(bytes);
        }
    }
}
کار با تزریق IDataProtectionProvider در سازنده‌ی کلاس شروع می‌شود. سرویس آن به صورت پیش فرض توسط ASP.NET Core در اختیار برنامه قرار می‌گیرد و نیازی به تنظیمات اضافه‌تری ندارد. پس از آن باید یک محافظت کننده‌ی جدید را با فراخوانی متد CreateProtector آن ایجاد کرد و در آخر کار با آن به سادگی فراخوانی متدهای Unprotect و Protect است که ملاحظه می‌کنید.
    public class Startup
    {
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            services.TryAddSingleton<IProtectionProvider, ProtectionProvider>();
پس از طراحی این سرویس جدید نیز می‌توان وابستگی‌های آن‌را به نحو فوق به سیستم معرفی کرد و از سرویس IProtectionProvider آن در تمام قسمت‌های برنامه (جهت کارهای کوتاه مدت رمزنگاری اطلاعات) استفاده نمود.

مستندات مفصل این API را در اینجا می‌توانید مطالعه کنید.


معادل الگوریتم Rijndael در NET Core.

همانطور که عنوان شد، طول عمر کلیدهای data protection API محدود است و به همین جهت برای کارهایی چون تولید توکن‌ها، رمزنگاری کوئری استرینگ‌ها و یا کوکی‌های کوتاه مدت، بسیار مناسب است. اما اگر نیاز به ذخیره سازی طولانی مدت اطلاعات رمزنگاری شده وجود داشته باشد، یکی از الگوریتم‌های مناسب اینکار، الگوریتم AES است.
الگوریتم Rijndael نگارش کامل دات نت، اینبار نام اصلی آن یا AES را در NET Core. پیدا کرده‌است و نمونه‌ای از نحوه‌ی استفاده‌ی از آن، جهت رمزنگاری و رمزگشایی اطلاعات، به صورت ذیل است:
public string Decrypt(string inputText, string key, string salt)
{
    var inputBytes = Convert.FromBase64String(inputText);
    var pdb = new Rfc2898DeriveBytes(key, Encoding.UTF8.GetBytes(salt));
 
    using (var ms = new MemoryStream())
    {
        var alg = Aes.Create();
 
        alg.Key = pdb.GetBytes(32);
        alg.IV = pdb.GetBytes(16);
 
        using (var cs = new CryptoStream(ms, alg.CreateDecryptor(), CryptoStreamMode.Write))
        {
            cs.Write(inputBytes, 0, inputBytes.Length);
        }
        return Encoding.UTF8.GetString(ms.ToArray());
    }
}
 
public string Encrypt(string inputText, string key, string salt)
{
 
    var inputBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(inputText);
    var pdb = new Rfc2898DeriveBytes(key, Encoding.UTF8.GetBytes(salt));
    using (var ms = new MemoryStream())
    {
        var alg = Aes.Create();
 
        alg.Key = pdb.GetBytes(32);
        alg.IV = pdb.GetBytes(16);
 
        using (var cs = new CryptoStream(ms, alg.CreateEncryptor(), CryptoStreamMode.Write))
        {
            cs.Write(inputBytes, 0, inputBytes.Length);
        }
        return Convert.ToBase64String(ms.ToArray());
    }
}
همانطور که در کدهای فوق نیز مشخص است، این روش نیاز به قید صریح key و salt را دارد. اما روش استفاده‌ی از data protection APIs مدیریت key و salt را خودکار کرده‌است؛ آن هم با طول عمر کوتاه. در این حالت دیگر نیازی نیست تا جفت کلیدی را که احتمالا هیچگاه در طول عمر برنامه تغییری نمی‌کنند، از مصرف کننده‌ی کتابخانه‌ی خود دریافت کنید و یا حتی نام خودتان را به عنوان کلید در کدها به صورت hard coded قرار دهید!
مطالب
Functional Programming یا برنامه نویسی تابعی - قسمت سوم – Immutability

در ادامه مطالب مربوط به برنامه نویسی تابعی، قصد دارم بیشتر وارد کد شویم و مباحث عنوان شده را در دنیای کد پیاده سازی کنیم. هدف این قسمت، refactor کردن کد موجود به یک معماری immutable هست.  پیشتر درباره immutable ‌ها صحبت کردیم. ابتدا برای یکسان سازی ادبیات مورد استفاده، چند کلمه را مجددا تعریف خواهیم کرد:

  • Immutability: عدم توانایی تغییر داده
  • State: داده‌هایی که در طول زمان تغییر می‌کنند
  • Side Effect: تغییری که روی داده‌ها اتفاق می‌افتد

در قطعه کد زیر سعی شده‌است تفاوت یک کلاس Stateless و stateful را به سادگی نشان دهیم:

    //Stateful
    public class UserProfile
    {
        private User _user;
        private string _address;

        public void UpdateUser(int userId, string name)
        {
            _user = new User(userId, name);
        }
    }

    //Stateless
    public class User
    {
        public User(int id, string name)
        {
            Id = id;
            Name = name;
        }

        public int Id { get; }
        public string Name { get; }
    }


چرا Immutable بودن مهم است؟ 

هر عمل mutable  معادل کدی غیر شفاف است. در واقع وابستگی هر عملی که انجام می‌دهیم به state، باعث می‌شود که شرایط ناپایداری را در کد داشته باشیم. به طور مثال در یک عملیات چند نخی تصور کنید که چندین نخ به طور همزمان می‌توانند state را تغییر دهند و مدیریت این قضیه باعث به وجود آمدن کد‌هایی ناخوانا و تحمیل پیچیدگی بیشتر به کد خواهد شد. 

در واقع انتظار داریم که به ازای یک ورودی بر اساس بدنه‌ی متد، یک خروجی داشته باشیم؛ ولی در واقعیت تاثیری که اجرای متد بر روی state کل کلاس خواهد گذاشت، از دید ما پنهان است و باعث به وجود آمدن مشکلات بعدی خواهد شد. برای مثال قطعه کد بالا را به صورت Honest بازنویسی میکنیم: 

    public class UserProfile
    {
        private readonly User _user;
        private readonly string _address;

        public UserProfile(User user,string address)
        {
            _user = user;
            _address = address;
        }
        public UserProfile UpdateUser(int userId, string name)
        {
            var newUser = new User(userId, name);
            return  new UserProfile(newUser,_address);
        }
    }

    public class User
    {
        public User(int id, string name)
        {
            Id = id;
            Name = name;
        }

        public int Id { get; }
        public string Name { get; }
    }

در این مثال متد UpdateUser به جای  void، یک شی از جنس کلاس UserProfile را بر می‌گرداند. کلاس UserProfile هم برای وهله سازی نیاز به یک شیء از جنس User و Address را دارد. بنابراین مطمئن هستیم که مقدار دهی شده‌اند. نکته دیگر در قطعه کد بالا این است که به ازای هر بار فراخوانی متد، یک شیء جدید بدون وابستگی به وهله سازی اشیاء دیگر، برگردانده میشود.


Immutable بودن باعث می‌شود: 

  • خوانایی کد افزایش پیدا کند
  • جای واحدی برای Validate کردن داشته باشیم
  • به صورت ذاتی Thread Safe باشیم


در مورد محدودیت‌هایی که در کار با اشیاء Immutable باید در نظر داشته باشیم، می‌توان به مصرف بالای رم و سی پی یو، اشاره کرد. در واقع به نسبت حالت mutate، تعداد اشیاء بیشتری ساخته خواهند شد. در فریمورک دات نت برای کار با اشیا immutable امکاناتی در نظر گرفته شده که این هزینه را کاهش می‌دهند. به طور مثال می‌توانیم از کلاس ImmutableList استفاده کنیم و از ایجاد اشیاء اضافه‌تر و تحمیل بار اضافی به GC جلوگیری کنیم. یک مثال: 

//Create Immutable List
ImmutableList<string> list = ImmutableList.Create<string>();
ImmutableList<string> list2 = list.Add("Salam");

//Builder
ImmutableList<string>.Builder builder = ImmutableList.CreateBuilder<string>();
builder.Add("avali");
builder.Add("dovomi");
builder.Add("sevomi");

ImmutableList<string> immutableList = builder.ToImmutable();


چطور با side effect کنار بیایم؟ 

یکی از الگوهای رایج برای این کار، مفهوم جدا سازی Command/Query است. به طور ساده تمامی عملیاتی را که تاثیر گذار هستند، به صورت Command در نظر میگیریم. Command ‌ها معمولا هیچ نوعی را بازگشت نمیدهند و همینطور بر عکس این قضیه برای Query ‌ها صادق است. اشتباه رایج درباره این الگو، محدود کردن این الگو به معماری‌های خاصی مانند Domain Driven می‌باشد؛ در صورتیکه الزامی برای رعایت این الگو در سایر معماری‌ها وجود ندارد. 

به مثال زیر دقت کنید. سعی کردم قسمت‌های Command و Query را از هم جدا کنم: 

در واقع هر برنامه می‌تواند شامل دو قسمت باشد:

قسمتی که در آن منطق تجاری برنامه پیاده سازی می‌شود و باید به صورت Immutable باشد که یک خروجی را تولید میکند و قسمت دیگر برنامه که خروجی تولید شده را برای ذخیره سازی وضعیت سیستم استفاده می‌کند. 

در واقع یک هسته Immutable، ورودی را دریافت کرده و خروجی‌های مورد نیاز را تولید میکند و همه این‌ها در دل یک پوستهMutable پیاده سازی می‌شوند که ما در اینجا به آن اصطلاحا Mutable Shell میگوییم.   

برای مسائلی که در بالا صحبت شد، نمونه‌‌ای را آماده کرده‌ام. این نمونه به طور ساده یک سیستم مدیریت نوبت است که نوبت‌ها را در فایلی ذخیره و بازیابی میکند ( mutate ) و منطق مربوط به نوبت‌ها و زمان ویزیت آن میتواند به صورت immutable پیاده سازی شود. این کد در دو حالت functional و غیر functional پیاده سازی شده تا به خوبی تفاوت آن را در حالت قبل و بعد از برنامه نویسی تابعی بتوانیم درک کنیم. به جهت خوانایی بیشتر و دسترسی به کد‌ها، آن‌ها را روی گیت‌هاب قرار داده و شما میتوانید از اینجا سورس کد مورد نظر را بررسی کنید. سعی شده در این مثال تمامی مواردی که در این قسمت ذکر شد را پیاده سازی کنیم. امیدوارم که مطالب مربوط به برنامه نویسی تابعی یا functional programming توانسته باشد دیدگاه جدیدی را به کدهایی که مینویسیم بدهد. در  قسمت‌های بعدی به مواردی مانند مدیریت exception ‌ها و کار با null ‌ها و ... خواهیم پرداخت.

مطالب
طراحی افزونه پذیر با ASP.NET MVC 4.x/5.x - قسمت سوم
پس از بررسی ساختار یک پروژه‌ی افزونه پذیر و همچنین بهبود توزیع فایل‌های استاتیک آن، اکنون نوبت به کار با داده‌ها است. هدف اصلی آن نیز داشتن مدل‌های اختصاصی و مستقل Entity framework code-first به ازای هر افزونه است و سپس بارگذاری و تشخیص خودکار آن‌ها در Context مرکزی برنامه.

پیشنیازها
- آشنایی با مباحث Migrations در EF Code first
- آشنایی با مباحث الگوی واحد کار
- چگونه مدل‌های EF را به صورت خودکار به Context اضافه کنیم؟
- چگونه تنظیمات مدل‌های EF را به صورت خودکار به Context اضافه کنیم؟


کدهایی را که در این قسمت مشاهده خواهید کرد، در حقیقت همان برنامه‌ی توسعه یافته «آشنایی با مباحث الگوی واحد کار» است و از ذکر قسمت‌های تکراری آن جهت طولانی نشدن مبحث، صرفنظر خواهد شد. برای مثال Context و مدل‌های محصولات و گروه‌های آن‌ها به همراه کلاس‌های لایه سرویس برنامه‌ی اصلی، دقیقا همان کدهای مطلب «آشنایی با مباحث الگوی واحد کار» است.


تعریف domain classes مخصوص افزونه‌ها

در ادامه‌ی پروژه‌ی افزونه پذیر فعلی، پروژه‌ی class library جدیدی را به نام MvcPluginMasterApp.Plugin1.DomainClasses اضافه خواهیم کرد. از آن جهت تعریف کلاس‌های مدل افزونه‌ی یک استفاده می‌کنیم. برای مثال کلاس News را به همراه تنظیمات Fluent آن به این پروژه‌ی جدید اضافه کنید:
using System.Data.Entity.ModelConfiguration;
 
namespace MvcPluginMasterApp.Plugin1.DomainClasses
{
    public class News
    {
        public int Id { set; get; }
 
        public string Title { set; get; }
 
        public string Body { set; get; }
    }
 
    public class NewsConfig : EntityTypeConfiguration<News>
    {
        public NewsConfig()
        {
            this.ToTable("Plugin1_News");
            this.HasKey(news => news.Id);
            this.Property(news => news.Title).IsRequired().HasMaxLength(500);
            this.Property(news => news.Body).IsOptional().IsMaxLength();
        }
    }
}
این پروژه برای کامپایل شدن نیاز به بسته‌ی نیوگت ذیل دارد:
 PM> install-package EntityFramework

مشکل! برنامه‌ی اصلی، همانند مطلب «آشنایی با مباحث الگوی واحد کار» دارای domain classes خاص خودش است به همراه تنظیمات Context ایی که صریحا در آن مدل‌های متناظر با این پروژه در معرض دید EF قرار گرفته‌اند:
public class MvcPluginMasterAppContext : DbContext, IUnitOfWork
{
    public DbSet<Category> Categories { set; get; }
    public DbSet<Product> Products { set; get; }
اکنون برنامه‌ی اصلی چگونه باید مدل‌ها و تنظیمات سایر افزونه‌ها را یافته و به صورت خودکار به این Context اضافه کند؟ با توجه به اینکه این برنامه هیچ ارجاع مستقیمی را به افزونه‌ها ندارد.


تغییرات اینترفیس Unit of work جهت افزونه پذیری

در ادامه، اینترفیس بهبود یافته‌ی IUnitOfWork را جهت پذیرش DbSetهای پویا و همچنین EntityTypeConfigurationهای پویا، ملاحظه می‌کنید:
namespace MvcPluginMasterApp.PluginsBase
{
    public interface IUnitOfWork : IDisposable
    {
        IDbSet<TEntity> Set<TEntity>() where TEntity : class;
        int SaveAllChanges();
        void MarkAsChanged<TEntity>(TEntity entity) where TEntity : class;
        IList<T> GetRows<T>(string sql, params object[] parameters) where T : class;
        IEnumerable<TEntity> AddThisRange<TEntity>(IEnumerable<TEntity> entities) where TEntity : class;
        void SetDynamicEntities(Type[] dynamicTypes);
        void ForceDatabaseInitialize();
        void SetConfigurationsAssemblies(Assembly[] assembly);
    }
}
متدهای جدید آن:
SetDynamicEntities : توسط این متد در ابتدای برنامه، نوع‌های مدل‌های جدید افزونه‌ها به صورت خودکار به Context اضافه خواهند شد.
SetConfigurationsAssemblies : کار افزودن اسمبلی‌های حاوی تعاریف EntityTypeConfigurationهای جدید و پویا را به عهده دارد.
ForceDatabaseInitialize: سبب خواهد شد تا مباحث migrations، پیش از شروع به کار برنامه، اعمال شوند.

در کلاس Context ذیل، نحوه‌ی پیاده سازی این متدهای جدید را ملاحظه می‌کنید:
namespace MvcPluginMasterApp.DataLayer.Context
{
    public class MvcPluginMasterAppContext : DbContext, IUnitOfWork
    {
        private readonly IList<Assembly> _configurationsAssemblies = new List<Assembly>();
        private readonly IList<Type[]> _dynamicTypes = new List<Type[]>(); 
 
        public void ForceDatabaseInitialize()
        {
            Database.Initialize(force: true);
        }
 
        public void SetConfigurationsAssemblies(Assembly[] assemblies)
        {
            if (assemblies == null) return;
 
            foreach (var assembly in assemblies)
            {
                _configurationsAssemblies.Add(assembly);
            }
        }
 
        public void SetDynamicEntities(Type[] dynamicTypes)
        {
            if (dynamicTypes == null) return;
            _dynamicTypes.Add(dynamicTypes);
        }
 
        protected override void OnModelCreating(DbModelBuilder modelBuilder)
        {
            addConfigurationsFromAssemblies(modelBuilder);
            addPluginsEntitiesDynamically(modelBuilder);
            base.OnModelCreating(modelBuilder);
        }
 
        private void addConfigurationsFromAssemblies(DbModelBuilder modelBuilder)
        {
            foreach (var assembly in _configurationsAssemblies)
            {
                modelBuilder.Configurations.AddFromAssembly(assembly);
            }
        }
 
        private void addPluginsEntitiesDynamically(DbModelBuilder modelBuilder)
        {
            foreach (var types in _dynamicTypes)
            {
                foreach (var type in types)
                {
                    modelBuilder.RegisterEntityType(type);
                }
            }
        }
    }
}
در متد استاندارد OnModelCreating، فرصت افزودن نوع‌های پویا و همچنین تنظیمات پویای آن‌ها وجود دارد. برای این منظور می‌توان از متدهای modelBuilder.RegisterEntityType و modelBuilder.Configurations.AddFromAssembly کمک گرفت.


بهبود اینترفیس IPlugin جهت پذیرش نوع‌های پویای EF

در قسمت اول، با اینترفیس IPlugin آشنا شدیم. هر افزونه باید دارای کلاسی باشد که این اینترفیس را پیاده سازی می‌کند. از آن جهت دریافت تنظیمات و یا ثبت تنظیمات مسیریابی و امثال آن استفاده می‌شود.
در اینجا متد GetEfBootstrapper آن کار دریافت تنظیمات EF هر افزونه را به عهد دارد.
namespace MvcPluginMasterApp.PluginsBase
{
    public interface IPlugin
    {
        EfBootstrapper GetEfBootstrapper();
        //...به همراه سایر متدهای مورد نیاز
    }
 
    public class EfBootstrapper
    {
        /// <summary>
        /// Assemblies containing EntityTypeConfiguration classes.
        /// </summary>
        public Assembly[] ConfigurationsAssemblies { get; set; }
 
        /// <summary>
        /// Domain classes.
        /// </summary>
        public Type[] DomainEntities { get; set; }
 
        /// <summary>
        /// Custom Seed method.
        /// </summary>
        public Action<IUnitOfWork> DatabaseSeeder { get; set; }
    } 
}
ConfigurationsAssemblies مشخص کننده‌ی اسمبلی‌هایی است که حاوی تعاریف EntityTypeConfigurationهای افزونه‌ی جاری هستند.
DomainEntities بیانگر لیست مدل‌ها و موجودیت‌های هر افزونه است.
DatabaseSeeder کار دریافت منطق متد Seed را بر عهده دارد. برای مثال اگر افزونه‌ای نیاز است در آغاز کار تشکیل جداول آن، دیتای پیش فرض و خاصی را در بانک اطلاعاتی ثبت کند، می‌توان از این متد استفاده کرد. اگر دقت کنید این Action یک وهله از IUnitOfWork را به افزونه ارسال می‌کند. بنابراین در این طراحی جدید، اینترفیس IUnitOfWork به پروژه‌ی MvcPluginMasterApp.PluginsBase منتقل می‌شود. به این ترتیب دیگر نیازی نیست تا تک تک افزونه‌ها ارجاع مستقیمی را به DataLayer پروژه‌ی اصلی پیدا کنند.


تکمیل متد GetEfBootstrapper در افزونه‌ها

اکنون جهت معرفی مدل‌ها و تنظیمات EF آن‌ها، تنها کافی است متد GetEfBootstrapper هر افزونه را تکمیل کنیم:
namespace MvcPluginMasterApp.Plugin1
{
    public class Plugin1 : IPlugin
    {
        public EfBootstrapper GetEfBootstrapper()
        {
            return new EfBootstrapper
            {
                DomainEntities = new[] { typeof(News) },
                ConfigurationsAssemblies = new[] { typeof(NewsConfig).Assembly },
                DatabaseSeeder = uow =>
                {
                    var news = uow.Set<News>();
                    if (news.Any())
                    {
                        return;
                    }
 
                    news.Add(new News
                    {
                        Title = "News 1",
                        Body = "news 1 news 1 news 1 ...."
                    });
 
                    news.Add(new News
                    {
                        Title = "News 2",
                        Body = "news 2 news 2 news 2 ...."
                    });
                }
            };
        }
در اینجا نحوه‌ی معرفی مدل‌های جدید را توسط خاصیت DomainEntities و تنظیمات متناظر را به کمک خاصیت ConfigurationsAssemblies مشاهده می‌کنید. باید دقت داشت که هر اسمبلی فقط باید یکبار معرفی شود و مهم نیست که چه تعداد تنظیمی در آن وجود دارند. کار یافتن کلیه‌ی تنظیمات از نوع EntityTypeConfigurationها به صورت خودکار توسط EF صورت می‌گیرد.
همچنین توسط delegate ایی به نام DatabaseSeeder، نحوه‌ی دسترسی به متد Set واحد کار و سپس استفاده‌ی از آن، برای تعریف متد Seed سفارشی نیز تکمیل شده‌است.


تدارک یک راه انداز EF، پیش از شروع به کار برنامه

در پوشه‌ی App_Start پروژه‌ی اصلی یا همان MvcPluginMasterApp، کلاس جدید EFBootstrapperStart را با کدهای ذیل اضافه کنید:
[assembly: PreApplicationStartMethod(typeof(EFBootstrapperStart), "Start")]
namespace MvcPluginMasterApp
{
    public static class EFBootstrapperStart
    {
        public static void Start()
        {
            var plugins = SmObjectFactory.Container.GetAllInstances<IPlugin>().ToList();
            using (var uow = SmObjectFactory.Container.GetInstance<IUnitOfWork>())
            {
                initDatabase(uow, plugins);
                runDatabaseSeeders(uow, plugins);
            }
        }
 
        private static void initDatabase(IUnitOfWork uow, IEnumerable<IPlugin> plugins)
        {
            foreach (var plugin in plugins)
            {
                var efBootstrapper = plugin.GetEfBootstrapper();
                if (efBootstrapper == null) continue;
 
                uow.SetDynamicEntities(efBootstrapper.DomainEntities);
                uow.SetConfigurationsAssemblies(efBootstrapper.ConfigurationsAssemblies);
            }
 
            Database.SetInitializer(new MigrateDatabaseToLatestVersion<MvcPluginMasterAppContext, Configuration>());
            uow.ForceDatabaseInitialize();
        }
 
        private static void runDatabaseSeeders(IUnitOfWork uow, IEnumerable<IPlugin> plugins)
        {
            foreach (var plugin in plugins)
            {
                var efBootstrapper = plugin.GetEfBootstrapper();
                if (efBootstrapper == null || efBootstrapper.DatabaseSeeder == null) continue;
 
                efBootstrapper.DatabaseSeeder(uow);
                uow.SaveAllChanges();
            }
        }
    }
}
در اینجا یک راه انداز سفارشی از نوع PreApplicationStartMethod تهیه شده‌است. Pre بودن آن به معنای اجرای کدهای متد Start این کلاس، پیش از آغاز به کار برنامه و پیش از فراخوانی متد Application_Start فایل Global.asax.cs است.
همانطور که ملاحظه می‌کنید، ابتدا لیست تمام افزونه‌های موجود، به کمک StructureMap دریافت می‌شوند. سپس می‌توان در متد initDatabase به متد GetEfBootstrapper هر افزونه دسترسی یافت و توسط آن تنظیمات مدل‌ها را یافته و به Context اصلی برنامه اضافه کرد. سپس با فراخوانی ForceDatabaseInitialize تمام این موارد به صورت خودکار به بانک اطلاعاتی اعمال خواهند شد.
کار متد runDatabaseSeeders، یافتن DatabaseSeeder هر افزونه، اجرای آن‌ها و سپس فراخوانی متد SaveAllChanges در آخر کار است.



کدهای کامل این سری را از اینجا می‌توانید دریافت کنید:
MvcPlugin
مطالب
امکان تعریف اعضای static abstract در اینترفیس‌های C# 11
امکان داشتن اعضای static abstract در اینترفیس‌ها شاید عجیب به‌نظر برسد یا حتی غیرضروری؛ اما در C# 11، پایه‌ی قابلیت جدیدی به نام «ریاضیات جنریک» شده‌است. به همین جهت در ابتدا نیاز است با اعضای static abstract آشنا شد و در قسمتی دیگر به «ریاضیات جنریک» پرداخت.


مثالی جهت توضیح علت نیاز به اعضای static abstract در اینترفیس‌ها

فرض کنید قصد داریم حاصل جمع اعضای یک آرایه‌ی int را محاسبه کنیم:
namespace CS11Tests;

public class StaticAbstractMembers
{
    public static void Test()
    {
        var sum = AddAll(new[] { 1, 2, 3, 4 });
        Console.WriteLine(sum);
    }

    private static int AddAll(int[] values)
    {
        int result = 0;
        foreach (var value in values)
        {
            result += value;
        }
        return result;
    }
}
روش متداول اینکار را در اینجا ملاحظه می‌کنید که حلقه‌ای بر روی عناصر آرایه، جهت یافتن حاصل جمع آن‌ها تشکیل شده‌است. اکنون فرض کنید بجای آرایه‌ای که در متد Test استفاده شده، از آرایه‌ی زیر استفاده شود:
var sum = AddAll(new[] { 1, 2, 3, 4, 0.68 });
اینبار با خطای زیر متوقف می‌شویم:
Argument 1: cannot convert from 'double[]' to 'int[]' [CS11Tests]csharp(CS1503)
عنوان می‌کند که آرایه‌ی مدنظر از نوع []double تشخیص داده شده‌است و متد AddAll، تنها آرایه‌های از نوع int را قبول می‌کند. در جهت رفع این مشکل شاید بهتر باشد نمونه‌ی جنریک متد AddAll را ایجاد کنیم، تا بتوان انواع و اقسام نوع‌های ممکن را به آن ارسال کرد:
private static T AddAll<T>(T[] values)
    {
        T result = 0;
        foreach (var value in values)
        {
            result += value;
        }
        return result;
    }
اما اینکار میسر نیست. چون زمانیکه از T استفاده می‌شود، مفهوم و امکان وجود «عدد صفر» در آن نوع، مشخص نیست. یک روش حل این مشکل، مقید و محدود کردن نوع T است. برای مثال عنوان کنیم که T، عددی است و از نوع INumber (فرضی/خیالی) است و این INumber فرضی، به همراه مفهوم عدد صفر هم هست. یعنی اولین سطر بدنه‌ی متد AddAll را باید بتوان به صورت زیر بازنویسی کرد:
T result = T.Zero;
یعنی باید بتوان از طریق یک «نوع» عمومی مانند T (نه وهله‌ای/نمونه‌ای/instance ای از آن نوع؛ دقیقا خود آن نوع) به خاصیت Zero آن نوع، دسترسی یافت و آن خاصیت هم باید از نوع استاتیک باشد و چون تا C# 10 و دات نت 6، چنین امکانی مهیا نشده بود (البته در حالت preview قرار داشت)، تنها راه ممکن، تهیه‌ی یک نمونه‌ی جدید double متد AddAll است/بود.
در C# 11 و دات نت 7، با معرفی اینترفیس جدید INumber، می‌توان قید <where T : INumber<T را به T اعمال کرد (مانند نمونه‌ی زیر) و همچنین با استفاده از اعضای static abstract این اینترفیس، به مقدار T.Zero هم دسترسی یافت و اینبار قطعه کد زیر، بدون مشکل در C# 11 کامپایل می‌شود:
using System.Numerics;

namespace CS11Tests;

public class StaticAbstractMembers
{
    public static void Test()
    {
        //var sum = AddAll(new[] { 1, 2, 3, 4 });
        var sum = AddAll(new[] { 1, 2, 3, 4, 0.68 });
        Console.WriteLine(sum);
    }

    private static T AddAll<T>(T[] values) where T : INumber<T>
    {
        T result = T.Zero;
        foreach (var value in values)
        {
            result += value;
        }
        return result;
    }
}
اگر به تعاریف INumber جدید مراجعه کنیم، نه فقط به خواص abstract static جدیدی می‌رسیم (که امکان دسترسی به T.Zero را میسر کرده‌اند)،
abstract static TSelf One { get; }
abstract static TSelf Zero { get; }
بلکه امکان تعریف اپراتورهای abstract static هم میسر شده‌اند (به همین جهت است که در کدهای فوق سطر result += value، هنوز هم کار می‌کند):
abstract static TResult operator +(TSelf left, TOther right);


مثال دیگری از کاربرد اعضای abstract static در اینترفیس‌ها

فرض کنید اینترفیس ISport را به همراه دو پیاده سازی از آن، به صورت زیر تعریف کرده‌ایم:
public interface ISport
{
    bool IsTeamSport();
}

public class Swimming : ISport
{
    public bool IsTeamSport() => false;
}

public class Football : ISport
{
    public bool IsTeamSport() => true;
}
اکنون جهت کار با متد IsTeamSport و تعریف جنریک این متد، می‌توان به صورت متداول زیر عمل کرد که در آن T، مقید به ISport شده‌است:
public class StaticAbstractMembers
{
    public static void Display<T>(T sport) where T : ISport
    {
        Console.WriteLine("Is Team Sport:" + sport.IsTeamSport());
    }
}
برای کار با آن هم باید حتما نمونه‌ای از ()new Football و یا ()new Swimming را به آن ارسال کرد:
Display(new Football());
سؤال: آیا با توجه به مشخص بودن و محدود بودن نوع T، می‌توان با حذف پارامتر T sport، به متد IsTeamSport اینترفیس ISport دسترسی یافت؟ یعنی تعریف متد Display را طوری تغییر داد تا دیگر نیاز به نمونه سازی ()new Football نداشته باشد. همینقدر که نوع Football مشخص بود، بتوان متد IsTeamSport آن‌را فراخوانی کرد.
پاسخ: تا پیش‌از C# 11 یکی از روش‌‌های انجام اینکار، استفاده از reflection بود. اما در C# 11 با کمک static abstractها می‌توان تعاریف این اینترفیس و پیاده سازی‌های آن‌را به صورت زیر تغییر داد:
public interface ISport
{
    static abstract bool IsTeamSport();
}

public class Swimming : ISport
{
    public static bool IsTeamSport() => false;
}

public class Football : ISport
{
    public static bool IsTeamSport() => true;
}
تا اینبار جهت دسترسی به متد IsTeamSport،‌مستقیما بتوان به خود «نوع»، «بدون نیاز به نمونه سازی آن» مراجعه کرد و قطعه کد زیر در C# 11 معتبر است:
public class StaticAbstractMembers
{
    public static void Display<T>() where T : ISport
    {
        Console.WriteLine("Is Team Sport:" + T.IsTeamSport());
    }
}
مطالب
ایجاد ایندکس منحصربفرد در EF Code first
در EF Code first برای ایجاد UNIQUE INDEX ویژگی یا تنظیمات Fluent API خاصی درنظر گرفته نشده است و می‌توان از همان روش‌های متداول اجرای مستقیم کوئری SQL بر روی بانک اطلاعاتی جهت ایجاد UNIQUE INDEX‌ها کمک گرفت:
public static void CreateUniqueIndex(this DbContext context, string tableName, string fieldName)
{
      context.Database.ExecuteSqlCommand("CREATE UNIQUE INDEX [IX_Unique_" + tableName 
+ "_" + fieldName + "] ON [" + tableName + "]([" + fieldName + "] ASC);");
}
و این کل کاری است که باید در متد Seed کلاس مشتق شده از DbMigrationsConfiguration انجام شود. مثلا:
public class MyDbMigrationsConfiguration : DbMigrationsConfiguration<MyContext>
{
        public BlogDbMigrationsConfiguration()
        {
            AutomaticMigrationsEnabled = true;
            AutomaticMigrationDataLossAllowed = true;
        }

        protected override void Seed(MyContext context)
        {
            CreateUniqueIndex(context, "table1", "field1");
            base.Seed(context);
        }
}
روش فوق کار می‌کند اما آنچنان مناسب نیست؛ چون به صورت strongly typed تعریف نشده است و اگر نام جداول یا فیلدها را بعدها تغییر دادیم، به مشکل برخواهیم خورد و کامپایلر خطایی را صادر نخواهد کرد؛ چون table1 و field1 در اینجا به صورت رشته تعریف شده‌اند.
برای حل این مشکل و تبدیل کدهای فوق به کدهایی Refactoring friendly، نیاز است نام جدول به صورت خودکار از DbContext دریافت شود. همچنین نام خاصیت یا فیلد نیز به صورت strongly typed قابل تعریف باشد.
کدهای کامل نمونه بهبود یافته را در ذیل مشاهده می‌کنید:
using System;
using System.Data.Entity;
using System.Data.Entity.Infrastructure;
using System.Data.Objects;
using System.Linq;
using System.Linq.Expressions;
using System.Text.RegularExpressions;

namespace General
{
    public static class ContextExtensions
    {
        public static string GetTableName<T>(this DbContext context) where T : class
        {
            ObjectContext objectContext = ((IObjectContextAdapter)context).ObjectContext;
            return objectContext.GetTableName<T>();
        }

        public static string GetTableName<T>(this ObjectContext context) where T : class
        {
            var sql = context.CreateObjectSet<T>().ToTraceString();
            var regex = new Regex("FROM (?<table>.*) AS");
            var match = regex.Match(sql);
            string table = match.Groups["table"].Value;
            return table
                    .Replace("`", string.Empty)
                    .Replace("[", string.Empty)
                    .Replace("]", string.Empty)
                    .Replace("dbo.", string.Empty)
                    .Trim();
        }

        private static bool hasUniqueIndex(this DbContext context, string tableName, string indexName)
        {
            var sql = "SELECT count(*) FROM INFORMATION_SCHEMA.TABLE_CONSTRAINTS where table_name = '" 
                      + tableName + "' and CONSTRAINT_NAME = '" + indexName + "'";
            var result = context.Database.SqlQuery<int>(sql).FirstOrDefault();
            return result > 0;
        }

        private static void createUniqueIndex(this DbContext context, string tableName, string fieldName)
        {
            var indexName = "IX_Unique_" + tableName + "_" + fieldName;
            if (hasUniqueIndex(context, tableName, indexName))
                return;

            var sql = "ALTER TABLE [" + tableName + "] ADD CONSTRAINT [" + indexName + "] UNIQUE ([" + fieldName + "])";
            context.Database.ExecuteSqlCommand(sql);
        }

        public static void CreateUniqueIndex<TEntity>(this DbContext context, Expression<Func<TEntity, object>> fieldName) where TEntity : class
        {
            var field = ((MemberExpression)fieldName.Body).Member.Name;
            createUniqueIndex(context, context.GetTableName<TEntity>(), field);
        }
    }
}

توضیحات
متد GetTableName ، به کمک SQL تولیدی حین تعریف جدول متناظر با کلاس جاری، نام جدول را با استفاده از عبارات باقاعده جدا کرده و باز می‌گرداند. به این ترتیب به دقیق‌ترین نامی که واقعا جهت تولید جدول مورد استفاده قرار گرفته است خواهیم رسید.
در مرحله بعد آن، همان متد createUniqueIndex ابتدای بحث را ملاحظه می‌کنید. در اینجا جهت حفظ سازگاری بین SQL Server کامل و SQL CE از UNIQUE CONSTRAINT استفاده شده است که همان کار ایجاد ایندکس منحصربفرد را نیز انجام می‌دهد. به علاوه مزیت دیگر آن امکان دسترسی به تعاریف قید اضافه شده توسط view ایی به نام INFORMATION_SCHEMA.TABLE_CONSTRAINTS است که در نگارش‌های مختلف SQL Server به یک نحو تعریف گردیده و قابل دسترسی است. از این view در متد hasUniqueIndex جهت بررسی تکراری نبودن UNIQUE CONSTRAINT در حال تعریف، استفاده می‌شود. اگر این قید پیشتر تعریف شده باشد، دیگر سعی در تعریف مجدد آن نخواهد شد.
متد CreateUniqueIndex تعریف شده در انتهای کلاس فوق، امکان دریافت نام خاصیتی از TEntity را به صورت strongly typed میسر می‌سازد.
اینبار برای تعریف یک قید و یا ایندکس منحصربفرد بر روی خاصیتی مشخص در متد Seed، تنها کافی است بنویسیم:
context.CreateUniqueIndex<User>(x=>x.Name);
در اینجا دیگر از رشته‌ها خبری نبوده و حاصل نهایی Refactoring friendly است. به علاوه نام جدول را نیز به صورت خودکار از context استخراج می‌کند.