مطالب
نحوه‌ی محاسبه‌ی هش کلمات عبور کاربران در ASP.NET Identity
روش‌های زیادی برای ذخیره سازی کلمات عبور وجود دارند که اغلب آن‌ها نیز نادرست هستند. برای نمونه شاید ذخیره سازی کلمات عبور، به صورت رمزنگاری شده، ایده‌ی خوبی به نظر برسد؛ اما با دسترسی به این کلمات عبور، امکان رمزگشایی آن‌ها، توسط مهاجم وجود داشته و همین مساله می‌تواند امنیت افرادی را که در چندین سایت، از یک کلمه‌ی عبور استفاده می‌کنند، به خطر اندازد.
در این حالت هش کردن کلمات عبور ایده‌ی بهتر است. هش‌ها روش‌هایی یک طرفه هستند که با داشتن نتیجه‌ی نهایی آن‌ها، نمی‌توان به اصل کلمه‌ی عبور مورد استفاده دسترسی پیدا کرد. برای بهبود امنیت هش‌های تولیدی، می‌توان از مفهومی به نام Salt نیز استفاده نمود. Salt در اصل یک رشته‌ی تصادفی است که پیش از هش شدن نهایی کلمه‌ی عبور، به آن اضافه شده و سپس حاصل این جمع، هش خواهد شد. اهمیت این مساله در بالا بردن زمان یافتن کلمه‌ی عبور اصلی از روی هش نهایی است (توسط روش‌هایی مانند brute force یا امتحان کردن بازه‌ی وسیعی از عبارات قابل تصور).
اما واقعیت این است که حتی استفاده از یک Salt نیز نمی‌تواند امنیت بازیابی کلمات عبور هش شده را تضمین کند. برای مثال نرم افزارهایی موجود هستند که با استفاده از پرداش موازی قادرند بیش از 60 میلیارد هش را در یک ثانیه آزمایش کنند و البته این کارآیی، برای کار با هش‌های متداولی مانند MD5 و SHA1 بهینه سازی شده‌است.


روش هش کردن کلمات عبور در ASP.NET Identity

ASP.NET Identity 2.x که در حال حاضر آخرین نگارش تکامل یافته‌ی روش‌های امنیتی توصیه شده‌ی توسط مایکروسافت، برای برنامه‌های وب است، از استانداردی به نام RFC 2898 و الگوریتم PKDBF2 برای هش کردن کلمات عبور استفاده می‌کند. مهم‌ترین مزیت این روش خاص، کندتر شدن الگوریتم آن با بالا رفتن تعداد سعی‌های ممکن است؛ برخلاف الگوریتم‌هایی مانند MD5 یا SHA1 که اساسا برای رسیدن به نتیجه، در کمترین زمان ممکن طراحی شده‌اند.
PBKDF2 یا password-based key derivation function جزئی از استاندارد RSA نیز هست (PKCS #5 version 2.0). در این الگوریتم، تعداد بار تکرار، یک Salt و یک کلمه‌ی عبور تصادفی جهت بالا بردن انتروپی (بی‌نظمی) کلمه‌ی عبور اصلی، به آن اضافه می‌شوند. از تعداد بار تکرار برای تکرار الگوریتم هش کردن اطلاعات، به تعداد باری که مشخص شده‌است، استفاده می‌گردد. همین تکرار است که سبب کندشدن محاسبه‌ی هش می‌گردد. عدد معمولی که برای این حالت توصیه شده‌است، 50 هزار است.
این استاندارد در دات نت توسط کلاس Rfc2898DeriveBytes پیاده سازی شده‌است که در ذیل مثالی را در مورد نحوه‌ی استفاده‌ی عمومی از آن، مشاهده می‌کنید:
using System;
using System.Diagnostics;
using System.Security.Cryptography;
using System.Text;
 
namespace IdentityHash
{
    public static class PBKDF2
    {
        public static byte[] GenerateSalt()
        {
            using (var randomNumberGenerator = new RNGCryptoServiceProvider())
            {
                var randomNumber = new byte[32];
                randomNumberGenerator.GetBytes(randomNumber);
                return randomNumber;
            }
        }
 
        public static byte[] HashPassword(byte[] toBeHashed, byte[] salt, int numberOfRounds)
        {
            using (var rfc2898 = new Rfc2898DeriveBytes(toBeHashed, salt, numberOfRounds))
            {
                return rfc2898.GetBytes(32);
 
            }
        }
    }
 
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var passwordToHash = "VeryComplexPassword";
            hashPassword(passwordToHash, 50000);
            Console.ReadLine();
        }
 
        private static void hashPassword(string passwordToHash, int numberOfRounds)
        {
            var sw = new Stopwatch();
            sw.Start();
            var hashedPassword = PBKDF2.HashPassword(
                                        Encoding.UTF8.GetBytes(passwordToHash),
                                        PBKDF2.GenerateSalt(),
                                        numberOfRounds);
            sw.Stop();
            Console.WriteLine();
            Console.WriteLine("Password to hash : {0}", passwordToHash);
            Console.WriteLine("Hashed Password : {0}", Convert.ToBase64String(hashedPassword));
            Console.WriteLine("Iterations <{0}> Elapsed Time : {1}ms", numberOfRounds, sw.ElapsedMilliseconds);
        }
    }
}
شیء Rfc2898DeriveBytes برای تشکیل، نیاز به کلمه‌ی عبوری که قرار است هش شود به صورت آرایه‌ای از بایت‌ها، یک Salt و یک عدد اتفاقی دارد. این Salt توسط شیء RNGCryptoServiceProvider ایجاد شده‌است و همچنین نیازی نیست تا به صورت مخفی نگه‌داری شود. آن‌را  می‌توان در فیلدی مجزا، در کنار کلمه‌ی عبور اصلی ذخیره سازی کرد. نتیجه‌ی نهایی، توسط متد rfc2898.GetBytes دریافت می‌گردد. پارامتر 32 آن به معنای 256 بیت بودن اندازه‌ی هش تولیدی است. 32 حداقل مقداری است که بهتر است انتخاب شود.
پیش فرض‌های پیاده سازی Rfc2898DeriveBytes استفاده از الگوریتم SHA1 با 1000 بار تکرار است؛ چیزی که دقیقا در ASP.NET Identity 2.x بکار رفته‌است.


تفاوت‌های الگوریتم‌های هش کردن اطلاعات در نگارش‌های مختلف ASP.NET Identity

اگر به سورس نگارش سوم ASP.NET Identity مراجعه کنیم، یک چنین کامنتی در ابتدای آن قابل مشاهده است:
 /* =======================
* HASHED PASSWORD FORMATS
* =======================
*
* Version 2:
* PBKDF2 with HMAC-SHA1, 128-bit salt, 256-bit subkey, 1000 iterations.
* (See also: SDL crypto guidelines v5.1, Part III)
* Format: { 0x00, salt, subkey }
*
* Version 3:
* PBKDF2 with HMAC-SHA256, 128-bit salt, 256-bit subkey, 10000 iterations.
* Format: { 0x01, prf (UInt32), iter count (UInt32), salt length (UInt32), salt, subkey }
* (All UInt32s are stored big-endian.)
*/
در نگارش دوم آن از الگوریتم PBKDF2 با هزار بار تکرار و در نگارش سوم با 10 هزار بار تکرار، استفاده شده‌است. در این بین، الگوریتم پیش فرض HMAC-SHA1 نگارش‌های 2 نیز به HMAC-SHA256 در نگارش 3، تغییر کرده‌است.
در یک چنین حالتی بانک اطلاعاتی ASP.NET Identity 2.x شما با نگارش بعدی سازگار نخواهد بود و تمام کلمات عبور آن باید مجددا ریست شده و مطابق فرمت جدید هش شوند. بنابراین امکان انتخاب الگوریتم هش کردن را نیز پیش بینی کرده‌اند.

در نگارش دوم ASP.NET Identity، متد هش کردن یک کلمه‌ی عبور، چنین شکلی را دارد:
public static string HashPassword(string password, int numberOfRounds = 1000)
{
    if (password == null)
        throw new ArgumentNullException("password");
 
    byte[] saltBytes;
    byte[] hashedPasswordBytes;
    using (var rfc2898DeriveBytes = new Rfc2898DeriveBytes(password, 16, numberOfRounds))
    {
        saltBytes = rfc2898DeriveBytes.Salt;
        hashedPasswordBytes = rfc2898DeriveBytes.GetBytes(32);
    }
    var outArray = new byte[49];
    Buffer.BlockCopy(saltBytes, 0, outArray, 1, 16);
    Buffer.BlockCopy(hashedPasswordBytes, 0, outArray, 17, 32);
    return Convert.ToBase64String(outArray);
}
تفاوت این روش با مثال ابتدای بحث، مشخص کردن طول salt در متد Rfc2898DeriveBytes است؛ بجای محاسبه‌ی اولیه‌ی آن. در این حالت متد Rfc2898DeriveBytes مقدار salt را به صورت خودکار محاسبه می‌کند. این salt بجای ذخیره شدن در یک فیلد جداگانه، به ابتدای مقدار هش شده اضافه گردیده و به صورت یک رشته‌ی base64 ذخیره می‌شود. در نگارش سوم، از کلاس ویژه‌ی RandomNumberGenerator برای محاسبه‌ی Salt استفاده شده‌است.
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.
نظرات مطالب
ساخت یک Form Generator ساده در MVC
با سلام و تشکر
اشکالی در تجزیه و تحلیل و طراحی مدلها هست.با این مدلها تنها یک مرتبه می‌توان فرم را تکمیل کرد و اطلاعات چند کاربر را نمی‌توان دریافت کرد.
برای رفع مشکل پیشنهاد می‌شه که یه مدل برای ثبت هر کاربر به شکل زیر تعریف بشه:
public class row
{
        public int Id { get; set; }
        public string username{ get; set; }
        public string ip{ get; set; }
        .
        .
        public virtual Field Field { get; set; }
        public int fieldId { get; set; }
}
و مدل vlaue به شکل زیر اصلاح بشه

public class Value
{
        public string Val { get; set; }
        public virtual Field Field { get; set; }
        [ForeignKey("Field")]
        [key]
        public int FieldId { get; set; }
        public virtual row row { get; set; }
        [ForeignKey("row")]
        [key]         public int rowid { get; set; }
         
}
مطالب
گوش دادن به تغییرات تم ویندوز 10 بدون نیاز به WinRT در سی شارپ
امروز میخواستم برای یکی از پروژه‌هایم، قابلیتی را پیاده سازی کنم که هماهنگ با تم ویندوز، تم برنامه را عوض کند (تیره/روشن). به این منظور که وقتی تم ویندوز Dark می‌شد، تم برنامه‌ی من هم Dark بشود و برعکس. ساده‌ترین کار این بود که از کدهای WinRT که توسط بسته‌ی نیوگت SDK Contract ارائه میشود استفاده کرد. در این صورت کافیست فقط از کلاس ThemeManager استفاده کنیم و بدون کوچکترین خونریزی، برنامه را به این ویژگی مجهز کنیم😁 اما خب، هرچیزی هزینه‌ی خودش را دارد و من به شخصه علاقه‌ای به استفاده از 25 مگابایت، فقط برای شناسایی وضعیت تم ویندوز را ندارم! پس خودم دست به کار شدم تا یک Listener برای این منظور بنویسم.
در دات نت یکسری رخ‌داد وجود دارند که مربوط به سیستم عامل میشوند و از کلاس SystemEvents قابل دسترسی هستند. در اینجا ایونتی داریم به اسم UserPreferenceChanged که شامل مواردی میشود که کاربر، تنظیمات ویندوز را تغییر می‌دهد. هر تغییری که در تنظیمات ویندوز اعمال بشود، درون یکی از Category‌ها صدا زده میشود. پس اگر ما این ایونت را رجیستر کنیم، هر موقع تغییری در تنظیمات ویندوز اعمال بشود، برنامه‌ی ما نیز متوجه میشود.
برای این منظور یک کلاس را ایجاد می‌کنیم و در متد سازنده‌ی آن، این رخ‌داد را ثبت میکنیم:
pubic class ThemeHelper
{
    public ThemeHelper()
    {
        SystemEvents.UserPreferenceChanged += SystemEvents_UserPreferenceChanged;
    }

    private void SystemEvents_UserPreferenceChanged(object sender, UserPreferenceChangedEventArgs e)
    {
        switch (e.Category)
        {
            case UserPreferenceCategory.Accessibility:
                break;
            case UserPreferenceCategory.Color:
                break;
            case UserPreferenceCategory.Desktop:
                break;
            case UserPreferenceCategory.General:
                break;
            case UserPreferenceCategory.Icon:
                break;
            case UserPreferenceCategory.Keyboard:
                break;
            case UserPreferenceCategory.Menu:
                break;
            case UserPreferenceCategory.Mouse:
                break;
            case UserPreferenceCategory.Policy:
                break;
            case UserPreferenceCategory.Power:
                break;
            case UserPreferenceCategory.Screensaver:
                break;
            case UserPreferenceCategory.Window:
                break;
            case UserPreferenceCategory.Locale:
                break;
            case UserPreferenceCategory.VisualStyle:
                break;
        }
    }
}
 همینطور که می‌بینید، این دسته بندی شامل موارد مختلفی میشود که به بخش‌های مختلف تنظیمات ویندوز مربوط است. تنظیمات مربوط به تم، درون General صدا زده میشود. پس کدهای ما قرار است وارد این قسمت بشود. متاسفانه این رخ‌داد اطلاعات کاملتری را به ما نمی‌دهد و فقط اطلاع می‌دهد که تغییری رخ داده (همینطور که قبلا گفتم، هرچیزی هزینه‌ای دارد). پس ما باید مشخصات تم فعلی را دریافت کنیم؛ اما از کجا؟ معلوم است رجیستری! همه چیز در رجیستری ثبت میشود و به‌راحتی قابل دسترسی هست. پس یک متد می‌نویسیم که کلید رجیستری مربوطه را بخواند و آن را بصورت یک مدل (Light یا Dark) برگرداند:   
    private const string RegistryKeyPathTheme = @"Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Themes\Personalize";
    private const string RegSysMode = "SystemUsesLightTheme";

    public static UITheme GetWindowsTheme()
    {
        return GetThemeFromRegistry(RegSysMode);
    }

    private static UITheme GetThemeFromRegistry(string registryKey)
    {
        using var key = Registry.CurrentUser.OpenSubKey(RegistryKeyPathTheme);
        var themeValue = key?.GetValue(registryKey) as int?;
        return themeValue != 0 ? UITheme.Light : UITheme.Dark;
    }
    
    public enum UITheme
    {
        Light,
        Dark
    }
حالا ما نیاز به یک رخ‌داد داریم که کاربر بتواند در برنامه‌ی خودش آن‌را ثبت کند و نیازی به پیاده سازی این کدها نداشته باشد. پس یک EventHandler را به اسم WindowsThemeChanged ایجاد میکنیم: 
    public event EventHandler<FunctionEventArgs<UIWindowTheme>> WindowsThemeChanged;
    
    protected virtual void OnWindowsThemeChanged(UIWindowTheme theme)
    {
        EventHandler<FunctionEventArgs<UIWindowTheme>> handler = WindowsThemeChanged;
        handler?.Invoke(this, new FunctionEventArgs<UIWindowTheme>(theme));
    }
من میخواهم که کاربر، مقدار تم فعلی و رنگ Accent فعلی را نیز بتواند از طریق این رخ‌داد، دریافت کند. پس ما باید یک EventArgs را ایجاد کنیم که پراپرتی‌های دلخواهی را داشته باشد. برای همین کلاس FunctionEventArgs را ایجاد میکنیم:
public class FunctionEventArgs<T> : RoutedEventArgs
{
    public FunctionEventArgs(T theme)
    {
        Theme = theme;
    }
    public FunctionEventArgs(RoutedEvent routedEvent, object source) : base(routedEvent, source) { }
    public T Theme { get; set; }
}
این کلاس از RoutedEventArgs ارث بری کرده و بصورت جنریک پیاده سازی شده‌است. به این معنا که ما میتوانیم هر نوع دلخواهی را که خواستیم، به عنوان arg استفاده کنیم. اگر دقت کنید من یک مدل دلخواه را به عنوان arg مشخص کرده‌ام:
FunctionEventArgs<UIWindowTheme>
میتوانستیم از همان UITheme هم استفاده کنیم؛ ولی نمی‌توانستیم مقدار Accent را به کاربر برگردانیم. برای همین، مدلی را به اسم UIWindowTheme ایجاد میکنیم:
public class UIWindowTheme
{
    public Brush AccentBrush { get; set; }
    public UITheme CurrentTheme { get; set; }
}
کار تمام است. حالا باید کدهای داخل متد SystemEvents_UserPreferenceChanged را بنویسیم (دقت کنید که کد، باید داخل بخش General نوشته شود):
case UserPreferenceCategory.General:
   var changedTheme = new UIWindowTheme()
   {
         AccentBrush = SystemParameters.WindowGlassBrush,
         CurrentTheme = GetWindowsTheme()
   };
   OnWindowsThemeChanged(changedTheme);
break;
یک مدل را ایجاد کرده و مقدار AccentBrush را برابر با WindowGlassBrush قرار می‌دهیم. این پراپرتی هم مانند ایونتی که اول معرفی کردیم، مربوط به سیستم عامل بوده و رنگ فعلی Accent را بر می‌گرداند. برای مقدار CurrentTheme نیز متدی را که بالاتر برای دریافت تم فعلی از رجیستری نوشتیم، صدا می‌زنیم و در پایان این مدل را به ایونت، پاس می‌دهیم. در پایان می‌توانیم به این صورت ایونت خود را پیاده سازی کنیم:
    ThemeHelper tm = new ThemeHelper();
    tm.WindowsThemeChanged +=OnWindowsThemeChanged;

    private void OnWindowsThemeChanged(object? sender, FunctionEventArgs<RegistryThemeHelper.UIWindowTheme> e)
    {
        rec.Fill = e.Theme.AccentBrush;
        if (e.Theme.CurrentTheme == ThemeHelper.UITheme.Light)
        {
            Background = Brushes.White;
        }
        else
        {
            Background = Brushes.Black;
        }
    }

 

  
مطالب
بررسی بهبودهای ProblemDetails در ASP.NET Core 7x
در زمان ارائه‌ی ASP.NET Core 2.1، ویژگی جدیدی به نام [ApiController] ارائه شد که با استفاده از آن، یکسری اعمال توکار جهت سهولت کار با Web API توسط خود فریم‌ورک انجام می‌شوند؛ برای مثال عدم نیاز به بررسی وضعیت ModelState و بررسی خودکار آن با علامتگذاری یک کنترلر به صورت ApiController. یکی دیگر از این ویژگی‌های توکار، تبدیل خروجی تمام status codeهای بزرگتر و یا مساوی 400 یا همان Bad Request، به شیء جدید و استاندارد ProblemDetails است:
{
    "type": "https://example.com/probs/out-of-credit",
    "title": "You do not have enough credit.",
    "detail": "Your current balance is 30, but that costs 50.",
    "instance": "/account/12345/msgs/abc",
    "status": 403,
}
 بازگشت یک چنین خروجی یک‌دست و استانداردی، استفاده‌ی از آن‌را توسط کلاینت‌ها، ساده و قابل پیش‌بینی می‌کند. البته باید درنظر داشت که اگر در این‌حالت، برنامه یک استثنای معمولی را سبب شود، ProblemDetails ای بازگشت داده نمی‌شود. اگر برنامه در حالت توسعه اجرا شود، با استفاده از میان‌افزار app.UseDeveloperExceptionPage، یک صفحه‌ی نمایش جزئیات خطا ظاهر می‌شود و اگر برنامه در حالت تولید و ارائه‌ی نهایی اجرا شود، یک صفحه‌ی خالی (بدون داشتن response body) با status code مساوی 500 بازگشت داده می‌شود. این کمبود ویژه و امکانات سفارشی سازی بیشتر آن، به صورت توکار به ASP.NET Core 7x اضافه شده‌اند و دیگر نیازی به استفاده از کتابخانه‌های ثالث دیگری برای انجام آن نیست.


ProblemDetails بر اساس RFC7807 طراحی شده‌است

RFC7807، قالب استانداردی را برای ارائه‌ی خطاهای HTTP APIها تعریف می‌کند تا نیازی به وجود تعاریف متعددی در این زمینه نباشد و خروجی آن قابل پیش‌بینی و قابل بررسی توسط تمام کلاینت‌های یک API باشد. کلاس ProblemDetails در ASP.NET Core نیز بر همین اساس طراحی شده‌است.
این RFC دو فرمت خروجی را بر اساس مقدار مشخص شده‌ی در هدر Content-Type بازگشت داده شده، مجاز می‌داند:
  • JSON: “application/problem+json” media type
  • XML: “application/problem+xml” media type

که با توجه به این هدر ارسالی، اگر از یک کلاینت از نوع HttpClient استفاده کنیم، می‌توان بر اساس مقدار ویژه‌ی «application/problem+json» تشخیص داد که خروجی API دریافتی، به همراه خطا است و نحوه‌ی پردازش آن به صورت زیر خواهد بود:
var mediaType = response.Content.Headers.ContentType?.MediaType;
if (mediaType != null && mediaType.Equals("application/problem+json", StringComparison.InvariantCultureIgnoreCase))
{
   var problemDetails = await response.Content.ReadFromJsonAsync<ProblemDetails>(null, ct) ?? new ProblemDetails();
   // ...
}
در اینجا بدنه‌ی اصلی شیء ProblemDetails بازگشت داده شده، می‌تواند به همراه اعضای زیر باشد:
- type: یک رشته‌است که به آدرس مستندات HTML ای مرتبط با خطای بازگشت داده شده، اشاره می‌کند.
- title: رشته‌ای است که خلاصه‌ی خطای رخ‌داده را بیان می‌کند.
- detail: رشته‌ای است که توضیحات بیشتری را در مورد خطای رخ‌داده، بیان می‌کند.
- instance: رشته‌ای است که به آدرس محل بروز خطا اشاره می‌کند.
- status: عددی است که بیانگر HTTP status code بازگشتی از سمت سرور است.


البته اگر ویژگی ApiController بر روی کنترلرهای خود استفاده نمی‌کنید، می‌توانید این خروجی را به صورت زیر هم با استفاده از return Problem، تولید کنید:
[HttpPost("/sales/products/{sku}/availableForSale")]
public async Task<IActionResult> AvailableForSale([FromRoute] string sku)
{
   return Problem(
            "Product is already Available For Sale.",
            "/sales/products/1/availableForSale",
            400,
            "Cannot set product as available.",
            "http://example.com/problems/already-available");
}


امکان افزودن اعضای سفارشی به شیء ProblemDetails

امکان بسط این خروجی، با افزودن اعضای سفارشی نیز پیش‌بینی شده‌است. یک نمونه‌ی متداول و پرکاربرد آن، بازگشت خطاهای مرتبط با اعتبارسنجی اطلاعات رسیده‌است:
HTTP/1.1 400 Bad Request
Content-Type: application/problem+json
Content-Language: en
{
    "type": "https://tools.ietf.org/html/rfc7231#section-6.5.1",
    "title": "One or more validation errors occurred.",
    "status": 400,
    "errors": {
        "User": [
            "The user name is not verified."
        ]
    }
}
در اینجا عضو جدید errors را بنابر نیاز این مساله‌ی خاص، مشاهده می‌کنید که در صورت استفاده از ویژگی ApiController بر روی کنترلرهای Web API، به صورت خودکار توسط ASP.NET Core تولید می‌شود و نیازی به تنظیم خاصی و یا کدنویسی اضافه‌تری ندارد. کلاس مخصوص آن نیز ValidationProblemDetails‌ است.


جهت افزودن اعضای سفارشی دیگری به شیء ProblemDetails می‌توان به صورت زیر عمل کرد:
namespace WebApplication.Controllers
{
    [ApiController]
    [Route("[controller]")]
    public class DemoController : ControllerBase
    {
        [HttpPost]
        public ActionResult Post()
        {
            var problemDetails = new ProblemDetails
            {
                Detail = "The request parameters failed to validate.",
                Instance = null,
                Status = 400,
                Title = "Validation Error",
                Type = "https://example.net/validation-error",
            };

            problemDetails.Extensions.Add("invalidParams", new List<ValidationProblemDetailsParam>()
            {
                new("name", "Cannot be blank."),
                new("age", "Must be great or equals to 18.")
            });

            return new ObjectResult(problemDetails)
            {
                StatusCode = 400
            };
        }
    }

    public class ValidationProblemDetailsParam
    {
        public ValidationProblemDetailsParam(string name, string reason)
        {
            Name = name;
            Reason = reason;
        }

        public string Name { get; set; }
        public string Reason { get; set; }
    }
}
شیء ProblemDetails، به همراه خاصیت Extensions است که می‌توان به آن یک <Dictionary<string, object را انتساب داد و نمونه‌ای از آن‌را در مثال فوق مشاهده می‌کنید. این مثال سبب می‌شود تا عضو جدیدی با کلید دلخواه invalidParams، به همراه لیستی از name و reasonها به خروجی نهایی اضافه شود. مقدار این کلید، از نوع object است؛ یعنی هر شیء دلخواهی را در اینجا می‌توان تعریف و استفاده کرد.


معرفی سرویس جدید ProblemDetails در دات نت 7

در دات نت 7 می‌توان سرویس‌های جدید ProblemDetails را به نحو زیر به برنامه اضافه کرد:
services.AddProblemDetails();
پس از آن به 3 روش مختلف می‌توان از امکانات این سرویس‌ها استفاده کرد:
الف) با اضافه کردن میان‌افزار مدیریت خطاها
app.UseExceptionHandler();
پس از آن، هر استثنای مدیریت نشده‌ای نیز به صورت یک ProblemDetails ظاهر می‌شود و دیگر همانند قبل، سبب نمایش یک صفحه‌ی خالی نخواهد شد.

ب) با افزودن میان‌افزار StatusCodePages
app.UseStatusCodePages();
در این حالت مواردی که استثناء شمرده نمی‌شوند مانند 404، در صورت بروز رسیدن به یک مسیریابی یافت نشده و یا 405، در صورت درخواست یک HTTP method غیرمعتبر نیز توسط یک ProblemDetails استاندارد مدیریت می‌شوند.

ج) با افزودن میان‌افزار صفحه‌ی استثناءهای توسعه دهنده‌ها
app.UseDeveloperExceptionPage();
به این ترتیب در خروجی ProblemDetails، اطلاعات بیشتری از استثناء رخ‌داده، مانند استک‌تریس آن ظاهر خواهد شد.


امکان بازگشت ساده‌تر یک ProblemDetails سفارشی در دات نت 7

برای سفارشی سازی خروجی ProblemDetails، علاوه بر راه‌حلی که پیشتر در این مطلب مطرح شد، می‌توان در دات نت 7 از روش تکمیلی ذیل نیز استفاده کرد:
builder.Services.AddProblemDetails(options =>
    options.CustomizeProblemDetails = ctx =>
            ctx.ProblemDetails.Extensions.Add("MachineName", Environment.MachineName));
به این ترتیب در صورت لزوم می‌توان یک عضو سفارشی سراسری را به تمام اشیاء ProblemDetails برنامه به صورت خودکار اضافه کرد و یا اگر می‌خواهیم این مورد را کمی اختصاصی‌تر کنیم، می‌توان به صورت زیر عمل کرد:

الف) تعریف یک ErrorFeature سفارشی
public class MyErrorFeature
{
    public ErrorType Error  { get; set; }
}
​
public enum ErrorType
{
    ArgumentException
}
در ASP.NET Core می‌توان به شیء HttpContext.Features قابل تنظیم در هر اکشن متدی، اشیاء دلخواهی را مانند شیء سفارشی فوق، اضافه کرد و سپس در قسمت options.CustomizeProblemDetails تنظیماتی که ذکر شد، به دریافت و تنظیم آن، واکنش نشان داد.

ب) تنظیم مقدار ErrorFeature سفارشی در اکشن متدها
    [HttpGet("{value}")]
    public IActionResult MyErrorTest(int value)
    {
        if (value <= 0)
        {
            var errorType = new MyErrorFeature
            {
                Error = ErrorType.ArgumentException
            };
            HttpContext.Features.Set(errorType);
            return BadRequest();
        }
​
        return Ok(value);
    }
پس از تعریف شیءایی که قرار است به HttpContext.Features اضافه شود، اکنون روش تنظیم و مقدار دهی آن‌را در یک اکشن متد، در مثال فوق مشاهده می‌کنید.

ج) واکنش نشان دادن به دریافت ErrorFeature سفارشی
services.AddProblemDetails(options =>
    options.CustomizeProblemDetails = ctx =>
    {
        var MyErrorFeature = ctx.HttpContext.Features.Get<MyErrorFeature>();
​
        if (MyErrorFeature is not null)
        {
            (string Title, string Detail, string Type) details = MyErrorFeature.Error switch
            {
                ErrorType.ArgumentException =>
                (
                    nameof(ArgumentException),
                    "This is an argument-exception.",
                    "https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc7231#section-6.5.1"
                ),
                _ =>
                (
                    nameof(Exception),
                    "default-exception",
                    "https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc7231#section-6.6.1"
                )
            };
​
            ctx.ProblemDetails.Title = details.Title;
            ctx.ProblemDetails.Detail = details.Detail;
            ctx.ProblemDetails.Type = details.Type;
        }
    }
);
پس از تنظیم HttpContext.Features در اکشن متدی، می‌توان در options.CustomizeProblemDetails فوق، توسط متد ctx.HttpContext.Features.Get به آن شیء خاص تنظیم شده، در صورت وجود دسترسی یافت و سپس جزئیات بیشتری را از آن استخراج و مقادیر ctx.ProblemDetails جاری را که قرار است به کاربر بازگشت داده شوند، بازنویسی کرد و یا تغییر داد.
 

امکان تبدیل ساده‌تر اطلاعات استثناءهای سفارشی به یک ProblemDetails سفارشی در دات نت 7

بجای استفاده از تنظیمات services.AddProblemDetails جهت بازنویسی مقدار شیء ProblemDetails بازگشتی، می‌توان جزئیات میان‌افزار app.UseExceptionHandler را نیز سفارشی سازی کرد و به بروز استثناءهای خاصی واکنش نشان داد. برای مثال فرض کنید یک استثنای سفارشی را به صورت زیر طراحی کرده‌اید:
public class MyCustomException : Exception
{
    public MyCustomException(
        string message,
        HttpStatusCode statusCode = HttpStatusCode.BadRequest
    ) : base(message)
    {
        StatusCode = statusCode;
    }
​
    public HttpStatusCode StatusCode { get; }
}
و سپس در اکشن متدی، سبب بروز آن شده‌اید:
    [HttpGet("{value}")]
    public IActionResult MyErrorTest(int value)
    {
        if (value <= 0)
        {
            throw new MyCustomException("The value should be positive!");
        }
​
        return Ok(value);
    }
اکنون می‌توان در میان‌افزار مدیریت استثناءهای برنامه، نسبت به مدیریت این استثناء خاص، واکشن نشان داد و ProblemDetails متناظری را تولید و بازگشت داد:
app.UseExceptionHandler(exceptionHandlerApp =>
{
    exceptionHandlerApp.Run(async context =>
    {
        context.Response.ContentType = "application/problem+json";
​
        if (context.RequestServices.GetService<IProblemDetailsService>() is { } problemDetailsService)
        {
            var exceptionHandlerFeature = context.Features.Get<IExceptionHandlerFeature>();
            var exceptionType = exceptionHandlerFeature?.Error;
​
            if (exceptionType is not null)
            {
                (string Title, string Detail, string Type, int StatusCode) details = exceptionType switch
                {
                    MyCustomException MyCustomException =>
                    (
                        exceptionType.GetType().Name,
                        exceptionType.Message,
                        "https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc7231#section-6.5.1",
                        context.Response.StatusCode = (int)MyCustomException.StatusCode
                    ),
                    _ =>
                    (
                        exceptionType.GetType().Name,
                        exceptionType.Message,
                        "https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc7231#section-6.6.1",
                        context.Response.StatusCode = StatusCodes.Status500InternalServerError
                    )
                };
​
                await problemDetailsService.WriteAsync(new ProblemDetailsContext
                {
                    HttpContext = context,
                    ProblemDetails =
                    {
                        Title = details.Title,
                        Detail = details.Detail,
                        Type = details.Type,
                        Status = details.StatusCode
                    }
                });
            }
        }
    });
});
​
در اینجا نحوه‌ی کار با سرویس توکار IProblemDetailsService و سپس دسترسی به IExceptionHandlerFeature و استثنای صادر شده را مشاهده می‌کنید. پس از آن بر اساس نوع و اطلاعات این استثناء، می‌توان یک ProblemDetails مخصوص را تولید و در خروجی ثبت کرد.
مطالب
الگوی Composite
الگوی Composite یکی دیگر از الگوهای ساختاری می‌باشد که قصد داریم در این مقاله آن را بررسی نماییم.

الگوی Composite در عمل یک Collection Pattern (الگوی مجموعه ای) است. که می‌توان در درون آن ترکیبی از زیر مجموعه‌های مختلف را قرار داد و سپس هر زیر مجموعه را به نوبه خود فراخوانی نمود.به بیان دیگر الگوی Composite به ما کمک می‌کند که در یک ساختار درختی بتوانیم مجموعه ای (Collection ی)،از بخشی از آبجکتهای سلسله مراتبی را نمایش دهیم. این الگو به Client اجازه می‌دهد، که رفتار یکسانی نسبت به یک Collection ی از آبجکتها یا یک آبجکت تنها داشته باشد.

مثالهای متعددی می‌توان از الگوی Composite زد، که در ذیل به چند نمونه از آنها می‌پردازیم:

نمونه اول: همانطور که می‌دانیم یک سازمان از بخشهای مختلفی تشکیل شده است، که بصورت سلسله مراتبی با یکدیگر در ارتباط می‌باشند، چنانچه بخواهیم بخشها و زیر مجموعه‌های تابعه آنها را بصورت آبجکت نگهداری نماییم، یکی از بهترین الگوهای پیشنهاد شده الگوی Composite می‌باشد.

نمونه دوم: در بحث حسابداری،یک حساب کل از چندین حساب معین تشکیل شده است و هر حساب معین نیز از چندین سرفصل حسابداری تشکیل می‌شود. بنابراین برای نگهداری آبجکتهای معین مرتبط به حساب کل، می‌توان آنها را در یک Collection قرار داد. و هر حساب معین را می‌توان،در صورت داشتن چندین سرفصل در مجموعه خود به عنوان یک Collection در نظر گرفت. برای دسترسی به هر حساب معین و سرفصل‌های زیر مجموعه آن نیز می‌توان از الگوی Composite استفاده نمود.

نمونه سوم: یک File System را در نظر بگیرید،که ساختارش از File و Folder تشکیل شده است. و می‌تواند یک ساختار سلسله مراتبی داشته باشد.بطوریکه درون هر Folder می‌تواند یک یا چند File یا Folder قرار گیرد. و در درون Folder‌های زیر مجموعه می‌توان چندین File یا Folder دیگر قرار داد.اگر بخواهیم به عنوان نمونه شکل ساختار درختی File و فولدر را نمایش دهیم بصورت زیر خواهد بود:

در ساختار درختی به Folder شاخه یا Branch گویند، چون می‌تواند زیر شاخه‌های دیگری نیز در خود داشته باشد. و به File برگ یا Leaf گویند.برگ نمی‌تواند زیر مجموعه ای داشته باشد. در واقع برگ (Leaf) بیانگر انتهای یک شاخه می‌باشد.

نمونه آخر:می توان به ساختار منوها در برنامه‌ها اشاره نمود.هر منو می‌تواند شامل چندین زیر منو باشد. و همان زیر منوها می‌توانند از چندین زیر منوی دیگر تشکیل شوند. این ساختار نیز یک ساختار سلسله مراتبی می‌باشد، و برای نگهداری آبجکتهای یک مجموعه می‌توان از الگوی Composite استفاده نمود.

الگوی Composite از سه Component اصلی تشکیل شده است،که یکایک آنها را بررسی می‌کنیم:

  • Component: کلاس پایه ای است که در آن متدها یا Functionality‌های مشترک تعریف می‌گردد. Component می‌تواند یک Abstract Class یا Interface باشد.
  • Leaf : به آبجکتهای گفته می‌شود که هیچ Child ی ندارند. و فقط یک آبجکت مستقل تنها می‌باشد. کلاس Leaf متدهای مشترک تعریف شده در Component  را پیاده سازی می‌کند.اگر مثال File و Folder را بخاطر آورید،File یک آبجکت از نوع Leaf است چون نمی‌تواند هیچ فرزندی داشته باشد و یک آبجکت تنها می‌باشد.
  • Composite: کلاس فوق Collection ی از آبجکتها را در خود نگهداری می‌کند، به عبارتی در Composite می‌توان بخشی از ساختار درختی را قرار داد، که این ساختار می‌تواند ترکیبی از آبجکتهای Leaf و Composite باشد. در مثال File و Folder، یک Folder را می‌توان به عنوان Composite در نظر گرفت،زیرا که یک Folder می‌تواند چندین File یا Folder را در خود جای دهد. در کلاس Composite معمولا متدهایی همچون Add (افزودن Remove،( Child (حذف یک Child) و غیرو... وجود دارد. 
کلاس Leaf و کلاس Composite از کلاس Component ارث بری (Inherit) می‌شوند.
شکل زیر بیانگر الگوی Composite می‌باشد:


توصیف شکل: طبق تعاریف گفته شده، دو کلاس Leaf و Composite از Inherit ،Component شده اند. و Client نیز فقط متد‌های مشترک تعریف شده در Component را مشاهده می‌کند، به عبارتی Client رفتار یکسانی نسبت به Leaf و Composite خواهد داشت.
برای درک بیشتر الگوی Composite مثالی را بررسی می‌کنیم، فرض کنید در کلاس Component متدی به نام Display را تعریف می‌کنیم،بطوریکه نام آبجکت را نمایش دهد.بنابراین خواهیم داشت:
اینترفیسی را برای Component در نظر می‌گیریم، و متد Display را در آن تعریف می‌کنیم:
public interface Icomponent
    {
        void Display(int depth);
    }
در کلاس Leaf، اینترفیس IComponent را پیاده سازی می‌نماییم:
 public class Leaf:Icomponent
    {
        private String name = string.Empty;
        public Leaf(string name)
        {
            this.name = name;
        }

        public void Display(int depth)
        {

            Console.WriteLine(new String('-', depth) + ' ' + name);

        }
    }
در کلاس Composite نیز اینترفیس IComponent را پیاده سازی می‌نماییم، با این تفاوت که متد‌های Add و Remove را نیز در کلاس Composite اضافه می‌کنیم، چون قبلا هم گفته بودیم، Composite در حکم یک Collection می‌باشد، بنابراین می‌بایست قابلیت حذف و اضافه نمود آبجکت در خود را داشته باشد. پیاده سازی متد Display در آن بصورت Recursive (بازگشتی) میباشد. و علتش این است که بتوانیم ساختار سلسله مراتبی را بازیابی نماییم.
 public class Composite:Icomponent
    {
        private List<Icomponent> _children = new List<Icomponent>();
        private String name = String.Empty;

        public Composite(String sname)
        {
            this.name = sname;
        }

        public void Add(Icomponent component)
        {

            _children.Add(component);

        }


        public void Remove(Icomponent component)
        {

            _children.Remove(component);

        }


        public void Display(int depth)
        {

            Console.WriteLine(new String('-', depth) + ' ' + name);



            // Recursively display child nodes

            foreach (Icomponent component in _children)
            {

                component.Display(depth + 2);

            }

        }
    }
در ادامه بوسیله چندین آبجکت Leaf و Composite یک ساختار درختی را ایجاد می‌کنیم.
class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // Create a tree structure

            Composite root = new Composite("root");

            root.Add(new Leaf("Leaf A"));

            root.Add(new Leaf("Leaf B"));



            Composite comp = new Composite("Composite X");

            comp.Add(new Leaf("Leaf XA"));

            comp.Add(new Leaf("Leaf XB"));



            root.Add(comp);

            root.Add(new Leaf("Leaf C"));



            // Add and remove a leaf

            Leaf leaf = new Leaf("Leaf D");

            root.Add(leaf);

            root.Remove(leaf);



            // Recursively display tree

            root.Display(1);

            Console.ReadKey();
        }
    }
در ابتدا یک آبجکت Composite ایجاد می‌کنیم و آن را به عنوان ریشه در نظر گرفته و نام آن را Root قرار می‌دهیم. سپس دو آبجکت LeafA و LeafB را به آن می‌افزاییم، در ادامه آبجکت Composite دیگری به نام Comp ایجاد می‌کنیم، که خود دارای دو فرزند به نامهای LeafXA و LeafXB  می باشد. و سر آخر هم یک آبجکت LeafC ایجاد می‌کنیم.
آبجکت LeafD صرفا جهت نمایش افزودن و حذف کردن آن در یک آبجکت Composite نوشته شده است. برای این که بتوانیم ساختار سلسله مراتبی کد بالا را مشاهده نماییم، متد Root.Display را اجرا می‌کنیم و خروجی آن بصورت زیر خواهد بود:

اگر بخواهیم،شکل درختی آن را تصور کنیم بصورت زیر خواهد بود:


درپایان باید بگویم،که نمونه کد بالا را می‌توان به ساختار File و Folder نیز تعمیم داد، بطوریکه متدهای مشترک بین File و Folder را در اینترفیس IComponent تعریف می‌کنیم و بطور جداگانه در کلاسهای Composite و Leaf پیاده سازی می‌کنیم.
امیدوارم توضیحات داده شده در مورد الگوی Composite مفید واقع شود.

مطالب
String.format در جاوا اسکریپت
مقدمه 
با اینکه زبان برنامه نویسی جاوا اسکریپت زبانی بسیار قدرتمند و با امکانات زیاد است، اما فقدان برخی متدهای کمکی پرمصرف در آن در برخی موارد باعث دردسرهایی می‌شود. امکانی برای فرمت‌بندی رشته‌ها یکی از این نیازهای نسبتا پرکاربرد است.
متدی که در این مطلب قصد توضیح پیاده‌سازی آنرا داریم، String.format نام دارد که فرایندی مشابه متد متناظر در دات نت را انجام می‌دهد. هم‌چنین سعی شده است تا نحوه پیاده‌سازی این متد کمکی از ابتدایی‌ترین نمونه‌ها تا نسخه‌های پیشرفته‌تر برای درک بهتر مطلب نشان داده شود.
.
پیاده‌سازی متد String.format
1. در این پیاده‌سازی از اولین فرایندی که ممکن است به ذهن یک برنامه‌نویس خطور کند استفاده شده است. این پیاده‌سازی بسیار ساده به صورت زیر است:
String.format = function () {
  var s = arguments[0];
  for (var i = 0; i < arguments.length - 1; i++) {
    s = s.replace("{" + i + "}", arguments[i + 1]);
  }
  return s;
};

2. پیاده‌سازی مشابهی هم با استفاده از نوع دیگری از حلقه for که تقریبا! مشابه با حلقه foreach در #C است به صورت زیر می‌توان درنظر گرفت:
String.format = function () {
  var s = arguments[0];
  for (var arg in arguments) {
    var i = parseInt(arg);
    s = s.replace("{" + i + "}", arguments[i + 1]);
  }
  return s;
};
در این متدها ابتدا فرمت واردشده توسط کاربر از لیست آرگومان‌های متد خوانده شده و در متغیر s ذخیره می‌شود. سپس درون یک حلقه به ازای هر توکن موجود در رشته فرمت، یک عملیات replace با مقدار متناظر در لیست آرگومان‌های متد انجام می‌شود. نحوه استفاده از این متد نیز به صورت زیر است:
console.log(String.format("{0} is nice!", "donettips.info"));
هر دو متد خروجی یکسانی دارند، به صورت زیر:
donettips.info is nice!
تا اینجا به نظر می‌رسد که عملیات به‌درستی پیش می‌رود. اما اولین و بزرگ‌ترین مشکل در این دو متد نحوه کارکردن متد replace در جاوا اسکریپت است. این متد با این نحوه فراخوانی تنها اولین توکن موجود را یافته و عملیات جایگزینی را برای آن انجام می‌دهد. برای روشن‌تر شدن موضوع به مثال زیر توجه کنید:
console.log(String.format("{0} is {1} nice! {0} is {1} nice!", "donettips.info", "very"));
با اجرای این مثال نتیجه زیر حاصل می‌شود:
donettips.info is very nice! {0} is {1} nice!
همان‌طور که می‌بنید عملیات replace برای سایر توکن‌ها انجام نمی‌شود.

3. برای حل مشکل فوق می‌توان از روش ساده زیر استفاده کرد:
String.format = function () {
  var original = arguments[0],
      replaced;
  for (var i = 0; i < arguments.length - 1; i++) {
    replaced = '';
    while (replaced != original) {
      original = replaced || original;
      replaced = original.replace("{" + i + "}", arguments[i + 1]);
    }
  }
  return replaced;
};
در این روش عملیات replace تا زمانی‌که تغییری در رشته جاری ایجاد نشود ادامه می‌یابد. با استفاده از این متد، خروجی مثال قبل درست و به صورت زیر خواهد بود:
donettips.info is very nice! donettips.info is very nice!

4. راه حل دیگر استفاده از امکانات شی RegExp در دستور replace است. نکته مهم استفاده از modifier کلی یا global (که با حرف g مشخص می‌شود) در شی تولیدی از RegExp است (^ و ^ و ^، برای جلوگیری از دورشدن از بحث اصلی، جستجو برای کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه به خوانندگان واگذار می‌شود). برای استفاده از این شی متد ما به صورت زیر تغییر می‌کند:
String.format = function () {
  var s = arguments[0];
  for (var i = 0; i < arguments.length - 1; i++) {
    s = s.replace(new RegExp("\\{" + i + "\\}", "g"), arguments[i + 1]);
  }
  return s;
};
استفاده از این متد هم نتیجه درستی برای مثال آخر ارائه می‌دهد.

5. روش دیگری که کمی از دو متد قبلی سریع‌تر اجرا می‌شود (به دلیل استفاده از حلقه while) به صورت زیر است:
String.format = function () {
  var s = arguments[0],
      i = arguments.length - 1;
  while (i--) {
    s = s.replace(new RegExp('\\{' + i + '\\}', 'g'), arguments[i + 1]);
  }
  return s;
};
این متد نیز نتیجه مشابهی ارائه می‌کند. حال به مثال زیر توجه کنید:
console.log(String.format("{0}:0 {1}:1 {2}:2", "zero", "{2}", "two"));
خروجی صحیح مثال فوق باید به صورت زیر باشد:
zero:0 {2}:1 two:2
درصورتی‌که رشته‌ای که دو متد از سه متد آخر (3 و 4) به عنوان خروجی ارائه می‌دهند به‌صورت زیر است:
zero:0 two:1 two:2
برای آخرین متد که ازحلقه while (درواقع با اندیس معکوس) استفاده می‌کند (5) مثالی که خطای مورد بحث را نشان می‌دهد به صورت زیر است:
console.log(String.format("{0}:0 {1}:1 {2}:2", "zero", "one", "{1}"));
که خروجی اشتباه زیر را برمی‌گرداند:
zero:0 one:1 one:2
درصورتی‌که باید مقدار زیر را برگشت دهد:
zero:0 one:1 {1}:2
دلیل رخدادن این خطا اجرای عملیات replace به صورت جداگانه و کامل برای هر توکن، از اول تا آخر برای رشته‌های replace شده جاری است که کار را خراب می‌کند.

6. برای حل مشکل بالا نیز می‌توان از یکی دیگر از امکانات دستور replace استفاده کرد که به صورت زیر است:
String.format = function () {
  var args = arguments;
  return args[0].replace(/{(\d+)}/g, function (match, number) { return args[parseInt(number) + 1]; });
};
در اینجا از قابلیت سفارشی‌سازی عملیات جایگزینی در دستور replace استفاده شده است. با استفاده از این ویژگی عملیات replace برای هر توکن جداگانه انجام می‌شود و بنابراین تغییرات اعمالی در حین عملیات تاثیر مستقیمی برای ادامه روند نخواهد گذاشت.
دقت کنید که برای بکاربردن RegExp درون دستور replace به جای تولید یک نمونه از شی RegExp می‌توان عبارت مربوطه را نیز مستقیما بکار برد. در اینجا از عبارتی کلی برای دریافت تمامی توکن‌های با فرمتی به صورت {عدد} استفاده شده است.
متد سفارشی مربوطه نیز شماره ردیف توکن یافته‌شده به همراه خود عبارت یافته‌شده را به عنوان آرگومان ورودی دریافت کرده و مقدار متناظر را از لیست آرگومان‌های متد اصلی پس از تبدیل شماره ردیف توکن به یک عدد، برگشت می‌دهد (در اینجا نیز برای جلوگیری از دورشدن از بحث اصلی، جستجو برای کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه به خوانندگان واگذار می‌شود).
برای جلوگیری از تداخل بین آرگومان‌های متد اصلی و متد تهیه‌شده برای سفارشی‌سازی عملیات جایگزینی، در ایتدای متد اصلی، لیست آرگومان‌های آن درون متغیر جداگانه‌ای (args) ذخیره شده است.
با استفاده از این متد خروجی درست نشان داده می‌شود. حال مثال زیر را درنظر بگیرید:
console.log(String.format("{0} is {1} nice!", "donettips.info"));
خروجی این مثال به‌صورت زیر است:
donettips.info is undefined nice!
پیاده‌سازی زیر برای حل این مشکل استفاده می‌شود.

7. برای کنترل بیشتر و رفع خطاهای احتمالی در متد بالا، می‌توان ابتدا از وجود آرگومان مربوطه در متغیر args اطمینان حاصل کرد تا از جایگزینی مقدار undefined در رشته نهایی جلوگیری کرد. مانند نمونه زیر:
String.format = function () {
  var s = arguments[0],
      args = arguments;
  return s.replace(/{(\d+)}/g, function (match, number) {
    var i = parseInt(number);
    return typeof args[i + 1] != 'undefined' ? args[i + 1] : match;
  });
};
با استفاده از این متد جدید خروجی مثال‌های قبل درست خواهد بود.
در فرمت بندی رشته‌ها برای نمایش خود کاراکتر { یا } از تکرار آن‌ها (یعنی {{ یا }}) استفاده می‌شود. اما متد ما تا این لحظه این امکان را ندارد. برای مثال:
console.log(String.format("{0}:0 {1}:1 {2}:2, {{0}} {{{1}}}  {{{{2}}}}   {2}", "zero", "{2}", "two"));
که خروجی زیر را ارائه می‌دهد:
zero:0 {2}:1 two:2, {zero} {{{2}}}  {{{two}}}   two
.
8. برای پیاده‌سازی امکان اشاره‌شده در بالا می‌توان از کد زیر استفاده کرد:
String.format = function () {
  var s = arguments[0],
      args = arguments;
  return s.replace(/\{\{|\}\}|\{(\d+)\}/g, function (match, number) {
    if (match == "{{") { return "{"; }
    if (match == "}}") { return "}"; }
    var i = parseInt(number);
    return typeof args[i + 1] != 'undefined'
                              ? args[i + 1]
                              : match;
  });
};
در اینجا با استفاده از یک عبارت RegExp پیچیده‌تر و کنترل تکرار کاراکترهای { و } در متد سفارشی جایگزینی در دستور replace، پیاده‌سازی اولیه این ویژگی ارائه شده است.
این متد خروجی صحیح زیر را برای مثال آخر ارائه می‌دهد:
zero:0 {2}:1 two:2, {0} {{2}}  {{2}}   two

پیاده‌سازی به‌صورت یک خاصیت prototype
تمامی متدهای نشان داده‌شده تا اینجا به‌صورت مستقیم از طریق String.format در دسترس خواهند بود (تعریفی شبیه به متدهای استاتیک در دات نت). درصورتی‌که بخواهیم از این متدها به صورت یک خاصیت prototype شی string استفاده کنیم (چیزی شبیه به متدهای instance در اشیای دات نت) می‌توانیم از تعریف زیر استفاده کنیم:
String.prototype.format = function () {
   ...
}
تنها فرق مهم این پیاده‌سازی این است که رشته مربوط به فرمت وارده در این متد از طریق شی this در دسترس است و بنابراین شماره اندیس آرگومان‌های متد یکی کمتر از متدهای قبلی است که باید مدنظر قرار گیرد. مثلا برای متد آخر خواهیم داشت:
String.prototype.format = function () {
  var s = this.toString(),
      args = arguments;
  return s.replace(/\{\{|\}\}|\{(\d+)\}/g, function (match, number) {
    if (match == "{{") { return "{"; }
    if (match == "}}") { return "}"; }
    return typeof args[number] != 'undefined'
                              ? args[number]
                              : match;
  });
};

نکته: در تمامی خواص prototype هر شی در جاوا اسکریپت، متغیر this از نوع object است. بنابراین برای جلوگیری از وقوع هر خطا بهتر است ابتدا آن‌را به نوع مناسب تبدیل کرد. مثل استفاده از متد toString در متد فوق که موجب تبدیل آن به رشته می‌شود.

ازآنجاکه نیاز به تغییر اندیس در متد سفارشی عملیات replace وجود ندارد، بنابراین خط مربوط به تبدیل آرگومان number به یک مقدار عددی (با دستور parseInt) حذف شده است و از این متغیر به صورت مستقیم استفاده شده است. در این حالت عملیات تبدیل توسط خود جاوا اسکریپت مدیریت می‌شود که کار را راحت‌تر می‌سازد.
بنابراین متد ما به صورت زیر قابل استفاده است:
console.log("{0}:0 {1}:1 {2}:2, {{0}} {{{1}}}  {{{{2}}}}   {2}".format("zero", "{2}", "two"));

پیاده‌سازی با استفاده از توکن‌های غیرعددی
برای استفاده از توکن‌های غیرعددی می‌توانیم به صورت زیر عمل کنیم:
String.format = function () {
  var s = arguments[0],
      args = arguments[1];
  for (var arg in args) {
    s = s.replace(new RegExp("{" + arg + "}", "g"), args[arg]);
  }
  return s;
};
برای حالت prototype نیز داریم:
String.prototype.format = function () {
  var s = this.toString(),
      args = arguments[0];
  for (var arg in args) {
    s = s.replace(new RegExp("{" + arg + "}", "g"), args[arg]);
  }
  return s;
};
با استفاده از این دو متد داریم:
console.log(String.format("{site} is {adj}! {site} is {adj}!", { site: "donettips.info", adj: "nice" }));
console.log("{site} is {adj}! {site} is {adj}!".format({ site: "donettips.info", adj: "nice" }));
.
تا اینجا متدهایی نسبتا کامل برای نیازهای عادی برنامه‌نویسی تهیه شده است. البته کار توسعه این متد برای پشتیبانی از امکانات پیشرفته‌تر فرمت‌بندی رشته‌ها می‌تواند ادامه پیدا کند.

کتابخانه‌های موجود
یکی از کامل‌ترین کتابخانه‌های کار با رشته‌ها همان کتابخانه معروف Microsoft Ajax Client Libray است که بیشتر امکانات موجود کار با رشته‌ها در دات نت را در خود دارد. صرفا جهت آشنایی، پیاده‌سازی متد String.format در این کتابخانه در زیر آورده شده است:
String.format = function String$format(format, args) {
  /// <summary locid="M:J#String.format" />
  /// <param name="format" type="String"></param>
  /// <param name="args" parameterArray="true" mayBeNull="true"></param>
  /// <returns type="String"></returns>
//  var e = Function._validateParams(arguments, [
//    { name: "format", type: String },
//    { name: "args", mayBeNull: true, parameterArray: true }
//  ]);
//  if (e) throw e;
  return String._toFormattedString(false, arguments);
};
String._toFormattedString = function String$_toFormattedString(useLocale, args) {
  var result = '';
  var format = args[0];
  for (var i = 0; ; ) {
    var open = format.indexOf('{', i);
    var close = format.indexOf('}', i);
    if ((open < 0) && (close < 0)) {
      result += format.slice(i);
      break;
    }
    if ((close > 0) && ((close < open) || (open < 0))) {
      if (format.charAt(close + 1) !== '}') {
        throw Error.argument('format', Sys.Res.stringFormatBraceMismatch);
      }
      result += format.slice(i, close + 1);
      i = close + 2;
      continue;
    }
    result += format.slice(i, open);
    i = open + 1;
    if (format.charAt(i) === '{') {
      result += '{';
      i++;
      continue;
    }
    if (close < 0) throw Error.argument('format', Sys.Res.stringFormatBraceMismatch);
    var brace = format.substring(i, close);
    var colonIndex = brace.indexOf(':');
    var argNumber = parseInt((colonIndex < 0) ? brace : brace.substring(0, colonIndex), 10) + 1;
    if (isNaN(argNumber)) throw Error.argument('format', Sys.Res.stringFormatInvalid);
    var argFormat = (colonIndex < 0) ? '' : brace.substring(colonIndex + 1);
    var arg = args[argNumber];
    if (typeof (arg) === "undefined" || arg === null) {
      arg = '';
    }
    if (arg.toFormattedString) {
      result += arg.toFormattedString(argFormat);
    }
    else if (useLocale && arg.localeFormat) {
      result += arg.localeFormat(argFormat);
    }
    else if (arg.format) {
      result += arg.format(argFormat);
    }
    else
      result += arg.toString();
    i = close + 1;
  }
  return result;
}
دقت کنید قسمت ابتدایی این متد که برای بررسی اعتبار آرگومان‌های ورودی است، برای سادگی عملیات کامنت شده است. همان‌طور که می‌بینید این متد پیاده‌سازی نسبتا مفصلی دارد و امکانات بیشتری نیز در اختیار برنامه نویسان قرار می‌دهد. البته سایر متدهای مربوطه بدلیل طولانی بودن در اینجا آورده نشده است. برای مثال امکانات پیشرفته‌تری مثل زیر با استفاده از این کتابخانه در دسترس هستند:
console.log(String.format("{0:n}, {0:c}, {0:p}, {0:d}", 100.0001));
// result:   100.00, ¤100.00, 10,000.01 %, 100.0001

console.log(String.format("{0:d}, {0:t}", new Date(2015, 1, 1, 10, 45)));
// result:   02/01/2015, 10:45
آخرین نسخه این کتابخانه از اینجا قابل دریافت است (این متدها درون فایل MicrosoftAjax.debug.js قرار دارند). این کتابخانه دیگر به این صورت و با این نام توسعه داده نمیشود و چند سالی است که تصمیم به توسعه ویژگی‌های جدید آن به صورت پلاگین‌های jQuery گرفته شده است.

کتابخانه دیگری که می‌توان برای عملیات فرمت‌بندی رشته‌ها در جاوا اسکریپت از آن استفاده کرد، کتابخانه معروف jQuery Validation است. این کتابخانه یک متد نسبتا خوب با نام format برای فرمت کردن رشته‌ها دارد. نحوه استفاده از این متد به صورت زیر است:
var template = jQuery.validator.format("{0} is not a valid value");
console.log(template("abc"));
// result: 'abc is not a valid value'

کتابخانه نسبتا کامل دیگری که وجود دارد، با عنوان Stringformat از اینجا قابل دریافت است. برای استفاده از این کتابخانه باید به صورت زیر عمل کرد:
String.format([full format string], [arguments...]);
// or:
[date|number].format([partial format string]);
همان‌طور که می‌بینید این کتابخانه امکانات کامل‌تری نیز دارد. مثال‌های مربوط به این کتابخانه به صورت زیر هستند که توانایی‌های نسبتا کامل آن‌را نشان می‌دهد:
// Object path
String.format("Welcome back, {username}!", 
{ id: 3, username: "JohnDoe" });
// Result: "Welcome back, JohnDoe!"

// Date/time formatting
String.format("The time is now {0:t}.", 
new Date(2009, 5, 1, 13, 22));
// Result: "The time is now 01:22 PM."

// Date/time formatting (without using a full format string)
var d = new Date();
d.format("hh:mm:ss tt");
// Result: "02:28:06 PM"

// Custom number format string
String.format("Please call me at {0:+##0 (0) 000-00 00}.", 4601111111);
// Result: "Please call me at +46 (0) 111-11 11."

// Another custom number format string
String.format("The last year result was {0:+$#,0.00;-$#,0.00;0}.", -5543.346);
// Result: "The last year result was -$5,543.35."

// Alignment
String.format("|{0,10:PI=0.00}|", Math.PI);
// Result: "|   PI=3.14|"

// Rounding
String.format("1/3 ~ {0:0.00}", 1/3);
// Result: "1/3 ~ 0.33"

// Boolean values
String.format("{0:true;;false}", 0);
// Result: "false"

// Explicitly specified localization
// (note that you have to include the .js file for used cultures)
msf.setCulture("en-US");
String.format("{0:#,0.0}", 3641.667);
// Result: "3,641.7"

msf.setCulture("sv-SE");
String.format("{0:#,0.0}", 3641.667);
// Result: "3 641,7"

یک کتابخانه دیگر نیز از این آدرس قابل دریافت است. این کتابخانه با عنوان String.format نام‌گذاری شده است. نحوه استفاده از این کتابخانه نیز به صورت زیر است:
//inline arguments
String.format("some string with {0} and {1} injected using argument {{number}}", 'first value', 'second value');
//returns: 'some string with first value and second value injected argument {number}'

//single array
String.format("some string with {0} and {1} injected using array {{number}}", [ 'first value', 'second value' ]);
//returns: 'some string with first value and second value injected using array {number}'

//single object
String.format("some string with {first} and {second} value injected using {{propertyName}}",{first:'first value',second:'second value'});
//returns: 'some string with first value and second value injected using {propertyName}'
کتابخانه نسبتا معروف و کامل sprintf نیز در اینجا وجود دارد. این کتابخانه امکانات بسیاری همچون متدهای متناظر در زبان C دارد.

منابع

مطالب
کار با مجموعه‌ها ( الگوی طراحی Composite)
یکی از پیچیدگی‌های معمول در کد، کلاسی است که دارای مجموعه‌ای باشد. مشکل اصلی با چنین طراحی این است که تمام عملیات باید از وضعیت مجموعه آگاه باشند. چرا مجموعه‌ها خیلی پیچیده هستند؟
داشتن مجموعه، خود با بسیاری از سوالات همراه است. آیا مجموعه حاوی اشیایی است یا خالی است؟ برخی از توابع تجمعی را نمی‌توان در مجموعه‌های خالی محاسبه کرد. به عنوان مثال Maximum در یک مجموعه خالی تعریف نشده است. بعضی دیگر از توابع تجمعی به این مشکل اهمیت نمی‌دهند، مانند sum و count که هر دوی آنها مقدار صفر را بر میگردانند.
 وقتی یک کلاس مجموعه‌‌ای را کنترل می‌کند، چیزهای زیادی برای فکر کردن وجود دارد. آیا عملیاتی که فراخوانی می‌کنیم ایمن است؟ آیا باید نتیجه قبل از ادامه به نحوی اصلاح شود؟ آیا آن را باید بر روی کل مجموعه تکرار کند و یا بر روی یک عنصر؟ 

با مجموعه‌های موجود چه کاری را باید انجام دهیم؟
کلاس‌هایی که دارای مجموعه هستند، تمایل به رشد دارند. این رشد‌ها هیچ ارتباطی با مسئولیت‌های کلاس ندارند و تنها هدفشان این است که کلاس کار کند. راه حل طبیعی برای این مشکل این است که کلاس جدیدی را تعریف کنیم تا هدف آن نگهداری از مجموعه باشد. این کلاس مسئول فیلتر کردن عناصر، شمارش و اعمال عملیات بر روی عناصر و جمع آوری نتایج هست. هدف نهایی این refactoring، ساده سازی کلاس اصلی و تمرکز بر روی domain model هست.

الگوی طراحی Composite
در بسیاری از موارد، عملیاتی را که بر روی یک شیء قابل تعریف هستند می‌توان بر روی مجموعه‌ای از اشیاء نیز تعریف کرد؛ مانند یک تابع تجمعی که نتیجه‌ای را بر می‌گرداند. این عمل می‌تواند بر روی یک شیء و یا گروهی از اشیاء فراخوانی شود. اگر بتوانیم یک اینترفیس مشترک را بر روی یک عنصر و مجموعه تعریف کنیم، آنگاه می‌توانیم الگوی Composite را بر روی آن اعمال نمائیم.

یک مثال
فرض کنید می‌خواهیم یک نقاش را برای رنگ آمیزی یک خانه استخدام کنیم. نقاش به تعدادی روز نیاز دارد تا کار را تمام کند. اکنون فرض کنید که ما می‌خواهیم چندین نقاش را برای همکاری با هم استخدام کنیم. درنتیجه زمان لازم برای پایان دادن به کار، کوتاه‌تر می‌شود.
پیاده سازی نقاش به صورت زیر است: 
class Painter
{
    private readonly float daysPerHouse;

    public Painter(float daysPerHouse)
    {
        this.daysPerHouse = daysPerHouse;
    }

    public float EstimateDaysToPaint(int houses)
    {
        return houses * daysPerHouse;
    }
}
نقاش فقط خانه‌ها را رنگ می‌کند. برآورد کار نقاشی به این صورت است که تعداد خانه‌ها را با زمانیکه برای هر خانه صرف می‌کند، بدست می‌آوریم.
ما می‌توانیم یک صاحب زمین را معرفی کنیم که این فرد چندین خانه را دارد:
class LandOwner
{
    private readonly Painter painter;
    private readonly int housesCount;

    public LandOwner(Painter painter, int housesCount)
    {
        this.painter = painter;
        this.housesCount = housesCount;
    }

    public void ManageHouses()
    {
        float daysToPaint = this.painter.EstimateDaysToPaint(this.housesCount);
        Console.WriteLine("Painting houses for {0:0.0} day(s).", daysToPaint);
    }
}
صاحب زمین، اشاره‌ای به یک نقاش دارد. هنگام مدیریت خانه‌ها، مالک به نقاش می‌گوید که چقدر زمان لازم است تا تمام خانه‌ها را رنگ کند و مشکلات زمانی آغاز می‌شوند که نقاش نمی‌تواند تمام کارها را در زمان معقولی انجام دهد.به این صورت مالک زمین، نقاشان بیشتری را استخدام می‌کند:
class LandOwner
{
    private readonly IEnumerable<Painter> painters;
    private readonly int housesCount;

    public LandOwner(IEnumerable<Painter> painters, int housesCount)
    {
        this.painters = new List<Painter>(painters);
        this.housesCount = housesCount;
    }
    ...
}
زمان لازم برای رنگ کردن خانه‌ها در شکل زیر نشان داده شده است: 

اکنون مالک زمین مسئولیت انجام این محاسبه را برعهده گرفته است؛ ولی این پیاده سازی کمی پیچیده‌تر می‌شود: 

class LandOwner
{
    private readonly IEnumerable<Painter> painters;
    private readonly int housesCount;
    public LandOwner(IEnumerable<Painter> painters, int housesCount)
    {
        this.painters = new List<Painter>(painters);
        this.housesCount = housesCount;
    }

    private float GetVelocity(Painter painter)
    {
        return painter.EstimateDaysToPaint(1);
    }

    private float GetTotalVelocity()
    {
        float sum = 0;
        foreach (Painter painter in this.painters)
            sum += 1  this.GetVelocity(painter);
        return   sum;
    }

    public void ManageHouses()
    {
        float daysToPaint = this.GetTotalVelocity() * this.housesCount;
        Console.WriteLine("Painting houses for {0:0.0} day(s).", daysToPaint);
    }
}

این پیاده سازی کمی پیچیده‌است؛ اما کار می‌کند و همچنین دارای مشکلاتی است. فرض کنید یکی از نقاشان صاحب شرکت، نقاشی است که نقاشان دیگر را استخدام می‌کند. حتی بدتر از آن این است که اگر شرکت نقاشی، شرکت دیگری را نیز همراه با نقاشان خود، استخدام کند. مالک زمین با سلسله مراتبی چندسطحی از نقاشان روبرو می‌شود. برآورد زمان لازم برای نقاشی خانه‌ها در چنین شرایطی برای مالک زمین دشوار خواهد شد. 


پیاده سازی  Composite

اگر تنها بتوانیم یک اینترفیس عمومی را از یک نقاش، بیرون بکشیم، سازماندهی نقاش‌ها راحت‌تر می‌شود:

interface IPainter
{
    float EstimateDaysToPaint(int houses);
}

مالک زمین دیگر کاری با مجموعه نقاش‌ها ندارد و در حال حاضر تنها یک نقاش انتزاعی را کنترل می‌کند: 

class LandOwner
{
    private readonly IPainter painter;
    private readonly int housesCount;
    public LandOwner(IPainter painter, int housesCount)
    {
        this.painter = painter;
        this.housesCount = housesCount;
    }

    public void ManageHouses()
    {
        float daysToPaint = this.painter.EstimateDaysToPaint(this.housesCount);
        Console.WriteLine("Painting houses for {0:0.0} day(s).", daysToPaint);
    }
}

اینبار مالک زمین فقط ارجاعی را به یک نقاش انتزاعی دارد. از سوی دیگر، کلاس نقاش دست نخورده باقی می‌ماند و تنها رابط IPainter را پیاده سازی می‌کند: 

class Painter: IPainter
{
    ...
}

حالا می‌توانیم نتیجه آن را ببینیم. ما آماده تعریف یک عنصر Composite هستیم که خود و عناصرش، اینترفیس IPainter را پیاده سازی کرده‌اند. 

class PaintingCompany: IPainter
{
    private readonly IEnumerable<IPainter> painters;

    public PaintingCompany(IEnumerable<IPainter> painters)
    {
        this.painters = new List<IPainter>(painters);
    }

    private float GetVelocity(Painter painter)
    {
        return painter.EstimateDaysToPaint(1);
    }

    private float GetTotalVelocity()
    {
        float sum = 0;
        foreach (Painter painter in this.painters)
            sum += 1  this.GetVelocity(painter);
        return   sum;
    }

    public float EstimateDaysToPaint(int houses)
    {
        return this.GetTotalVelocity() * houses;
    }
}

این پیاده سازی شرکت نقاشی است. کد کلاس LandOwner قبلی که وظیفه آن کنترل نقاش‌ها بود، به این کلاس منتقل شده‌است. تفاوت این است که شرکت نقاشی اکنون تعدادی نقاش انتزاعی را مدیریت می‌کند. از انتزاعات می‌توان دو حالت را در نظر گرفت: به صورت تک و یا به صورت گروه. این مورد قدرت نوع انتزاعی است در برنامه نویسی شیء گرا که در اینجا خودش را به صورت یک نقاش و یا گروهی از افراد که با هم کار می‌کنند، نشان می‌دهد.


نتیجه گیری

در این مقاله ما به یک نمونه از الگوی طراحی Composite پرداختیم. با استفاده از الگوی Composite، شیوه‌ای که کلاس‌ها با مجموعه‌ها برخورد می‌کنند، بسیار ساده‌تر شده‌است. کار با مجموعه‌ها، کد را پیچیده‌تر کرده و باعث می‌شود کلاس، کاری بیشتر از مسئولیت‌های خود را انجام دهد که ربطی به آن ندارد.

مطالب
Functional Programming - قسمت پنجم - وسواس استفاده از نوع های اولیه
در ادامه سری مقالات مرتبط با برنامه نویسی تابعی ، قصد دارم به استفاده کردن یا نکردن از نوع‌های داده اولیه (Primitive Types) را بررسی کنیم. پیشنهاد میکنم در صورتی که قسمت‌های قبلی را مطالعه نکرده اید ابتدا قسمت‌های قبل را بخوانید.

در طراحی مدل دامین، بیشتر مواقع از نوع‌های اولیه مانند int , string,… استفاده میکنیم و به عبارتی میتوانیم بگوییم در استفاده از این نوع داده وسواس داریم. قطعه کد زیر را در نظر بگیرید:
public class UserFactory
{
    public User CreateUser(string email) {
        return new User(email);
    }
}
کلاس UserFactory، یک متد به نام CreateUser دارد که یک رشته را به عنوان ورودی میگیرد و یک شیء از کلاس User را بر می‌گرداند. خوب مشکل این متد کجاست؟
اگر به خاطر داشته باشید، در قسمت‌های قبلی در مورد مفهومی به نام Honesty صحبت کردیم. به طور ساده باید بتوانیم از روی امضای تابع، کاری را که تابع انجام میدهد و خروجی آن را ببینیم. این تابع Honest نیست؛ شرایطی که string می‌تواند درست نباشد، خالی باشد، طول غیر مجاز داشته باشد و ... را نمیتوانیم از امضای تابع حدس بزنیم.

برای روشن‌تر شدن بحث، مثال بالا را همیشه در ذهن خود داشته باشید. در این مثال، در تابع Divide که عمل تقسیم را انجام می‌دهد، پارامتر y که یک عدد از نوع int است، میتواند مقدار صفر را داشته باشد و باعث یک exception شود.و از آنجائیکه نوع خروجی این متد هم int است، انتظار دریافت یک exception را نداریم. در مورد exception‌ها به طول مفصل در قسمت قبلی صحبت کردیم. در مثال بالا تصور کنید که بجای یک ایمیل، از چند ایمیل به عنوان ورودی می‌خواهید استفاده کنید. آیا منطق Validation را به ازای هر پارامتر ورودی باید تکرار کنید؟

به طور کلی استفاده‌ی نابجا و بیش از حد از نوع‌های داده‌ی اولیه، باعث می‌شود تا Honesty متد‌ها را از دست بدهیم و قاعده‌ی DRY را نقض کنیم.

صحبت در مورد استفاده کردن یا نکردن، جنبه‌های زیادی دارد و یکی از مواردی است که در معماری DDD تحت عنوان Value Object به آن پرداخته شده. هدف ما در این قسمت از مقاله، صرفا پرداختن به گوشه‌ای از این مورد هست. ولی شما میتوانید برای مطالعه بیشتر و اطلاعات تکمیلی کتاب Domain-Driven Design: Tackling Complexity in the Heart of Software نوشته Eric Evans را مطالعه کنید.


به جای نوع‌های اولیه از چی استفاده کنیم؟

جواب خیلی ساده‌است؛ شما نیاز دارید تا یک Type اختصاصی را ایجاد کنید. برای مثال بجای استفاده از نوع string برای یک ایمیل، می‌توانید یک کلاس را به عنوان Email ایجاد کنید که مشخصه‌ای به نام Value دارد. این کار به روش‌های مختلفی قابل انجام است؛ اما پیشنهاد من استفاده از این روش هست:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Linq.Expressions;
using System.Reflection;

namespace ValueOf
{
    public class ValueOf<TValue, TThis> where TThis : ValueOf<TValue, TThis>, new()
    {
        private static readonly Func<TThis> Factory;

        /// <summary>
        /// WARNING - THIS FEATURE IS EXPERIMENTAL. I may change it to do
        /// validation in a different way.
        /// Right now, override this method, and throw any exceptions you need to.
        /// Access this.Value to check the value
        /// </summary>
        protected virtual void Validate()
        {
        }

        static ValueOf()
        {
            ConstructorInfo ctor = typeof(TThis)
                .GetTypeInfo()
                .DeclaredConstructors
                .First();

            var argsExp = new Expression[0];
            NewExpression newExp = Expression.New(ctor, argsExp);
            LambdaExpression lambda = Expression.Lambda(typeof(Func<TThis>), newExp);

            Factory = (Func<TThis>)lambda.Compile();
        }

        public TValue Value { get; protected set; }

        public static TThis From(TValue item)
        {
            TThis x = Factory();
            x.Value = item;
            x.Validate();

            return x;
        }

        protected virtual bool Equals(ValueOf<TValue, TThis> other)
        {
            return EqualityComparer<TValue>.Default.Equals(Value, other.Value);
        }

        public override bool Equals(object obj)
        {
            if (obj is null)
                return false;

            if (ReferenceEquals(this, obj))
                return true;

            return obj.GetType() == GetType() && Equals((ValueOf<TValue, TThis>)obj);
        }

        public override int GetHashCode()
        {
            return EqualityComparer<TValue>.Default.GetHashCode(Value);
        }

        public static bool operator ==(ValueOf<TValue, TThis> a, ValueOf<TValue, TThis> b)
        {
            if (a is null && b is null)
                return true;

            if (a is null || b is null)
                return false;

            return a.Equals(b);
        }

        public static bool operator !=(ValueOf<TValue, TThis> a, ValueOf<TValue, TThis> b)
        {
            return !(a == b);
        }

        public override string ToString()
        {
            return Value.ToString();
        }
    }
}
در این روش، یک کلاس را به عنوان Value Object ایجاد کرده‌ایم. این کلاس، نوع اولیه‌ای را که با آن سر و کار داریم، در بر خواهد گرفت و منطق مربوط به مقایسه، همچنین عملگرهای == و != را هم از طریق Equals و GetHashCode، پیاده سازی کرده. برای مثال جهت کلاس ایمیل می‌توانیم به صورت زیر عمل کنیم:
public class EmailAddress : ValueOf<string, EmailAddress> { }
همچنین برای مقدار دهی این کلاس میتوانید به صورت زیر عمل کنید:
EmailAddress emailAddress = EmailAddress.From("foo@bar.com");
برای مثال‌های پیچیده‌تر مانند آدرس، که شامل آدرس، کد پستی و … می‌باشد، میتوانید با استفاده از امکان Tuple‌ها که از سی شارپ 7 به بعد معرفی شده، مانند مثال زیر عمل کنید:
public class Address : ValueOf<(string firstLine, string secondLine, Postcode postcode), Address> { }
و در نهایت برای نوشتن منطق مربوط به validation می‌توانید متد Validate را Override کنید و قاعده‌ی DRY را هم نقض نکنید.

روش معرفی شده‌ی در این مقاله، صرفا جهت آشنایی بیشتر شما و داشتن کدی تمیز‌تر از طریق مفاهیم برنامه نویسی تابعی خواهد بود. در دنیای واقعی، احتمالا مسائلی را برای ذخیره سازی این آبجکت‌ها و یا کار با کتابخانه‌هایی مانند Entity Framework خواهید داشت که به سادگی قابل حل است.

در صورتیکه مشکلی در پیاده سازی داشتید، می‌توانید مشکل خود را زیر همین مطلب و یا بر روی gist آن کامنت کنید.
نظرات مطالب
ساخت یک Form Generator ساده در MVC
به دو روش می‌تونید اینکار رو انجام بدید: 1- از یک جدول دیگر برای اعمال اعتبارسنجی استفاده کنید که کاربر خودش بتونه rule اعمال کنه، رابطه این جدول با جدول فیلد هم به صورت یک به چند هست یعنی یک فیلد می‌تونه چند تا validation rule داشته باشه:
public class FieldValidation
{
        public int Id { get; set; }
        public string Rule { get; set; }
        public virtual Field Field { get; set; }
}
روش دوم:
می‌تونید از یک فیلد اضافی تحت عنوان "متن خطا" در جدول فیلد استفاده کنید و در ویوی مربوطه به این صورت از اون استفاده کنید:
<div class="col-md-4">
                                    <input type="text" name="[@i].TitleEn" data-val="true" data-val-required="عنوان را وارد نمائید" id="[@i].TitleEn" value="" />
                                    <span class="field-validation-valid text-danger" data-valmsg-for="[@i].TitleEn" data-valmsg-replace="true"></span>
                                </div>