مطالب
بررسی Source Generators در #C - قسمت سوم - بهبود کارآیی برنامه با تبدیل عملیات Reflection به تولید کد خودکار
همانطور که در قسمت اول این سری نیز عنوان شد، انجام عملیات Reflection عموما به همراه سربار محاسبه‌ی هرباره‌ی اطلاعات مورد نیاز آن است و اکنون می‌توان یک چنین محاسباتی را توسط Source generators، در زمان کامپایل برنامه، تامین و جزئی از خروجی نهایی کامپل شده‌ی آن کرد تا کارآیی برنامه به شدت افزایش یابد. یک نمونه مثال آن، استفاده از ویژگی Display بر روی عناصر یک enum است تا بتوان توضیحات بیشتری را جهت نمایش در UI، ارائه داد:
using System.ComponentModel.DataAnnotations;

namespace NotifyPropertyChangedGenerator.Demo;

public enum Gender
{
    NotSpecified,
    [Display(Name = "مرد")] Male,
    [Display(Name = "زن")] Female
}
روش متداول جهت دسترسی به اطلاعات ویژگی Display، استفاده از Reflection به صورت زیر است:
public static class Extensions
{
    public static string GetDisplayName(this Enum value)
    {
        if (value is null)
            throw new ArgumentNullException(nameof(value));

        var attribute = value.GetType().GetField(value.ToString())?
            .GetCustomAttributes<DisplayAttribute>(false).FirstOrDefault();

        if (attribute is null)
            return value.ToString();

        return attribute.GetType().GetProperty("Name")?.GetValue(attribute, null)?.ToString();
    }
}
یعنی هرجائی که در برنامه نیاز باشد تا برای مثال نام نمایشی Gender.Female محاسبه شود، باید یکبار عملیات فوق در زمان اجرا، تکرار گردد با محاسبه‌ی تمام ویژگی‌های یک عنصر enum، بررسی وجود DisplayAttribute در این بین و در صورت وجود، محاسبه‌ی مقدار خاصیت Name آن.
یعنی در اصل متد کمکی که برای اینکار نیاز داریم، چنین خروجی را دارد:
namespace NotifyPropertyChangedGenerator.Demo
{
  public static class GenderExtensions
  {
      public static string GetDisplayName(this Gender @enum)
      {
          return @enum switch
            {
                Gender.NotSpecified => "NotSpecified",
                Gender.Male => "مرد",
                Gender.Female => "زن",
                _ => throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(@enum))
            };
      }
  }
}
مزیت این روش نسبت به Reflection، از پیش محاسبه شده بودن و سرعت بالای کار با آن است؛ اما ... باید به ازای هر enum نوشته شده، یکبار به صورت اختصاصی، تکرار شود و همچنین اگر اطلاعات enum متناظر با آن تغییر کرد، نیاز است تا این کلاس‌ها و متدهای کمکی نیز اصلاح شوند. به همین جهت است که عموما کار با Reflection ترجیح داده می‌شود؛ چون حجم کدنویسی کمتری را به همراه دارد و همچنین می‌تواند انواع و اقسام enum را پوشش دهد و عمومی است.
با ارائه‌ی Source Generators، مشکلات یاد شده دیگر وجود ندارند. یعنی کار تولید متدهای اختصاصی برای هر enum، خودکار است و همچنین به روز رسانی آنی آن‌ها با هر تغییری در enum‌ها نیز پیش‌بینی شده‌است.


تهیه‌ی تولید کننده‌ی خودکار کدی که نام نمایشی enumها را به صورت از پیش محاسبه شده ارائه می‌دهد

در قسمت قبل، با روش تهیه و استفاده از Source Generators آشنا شدیم. در اینجا نیز از همان قالب، در جهت تولید کد متد الحاقی GetDisplayName فوق، استفاده خواهیم کرد. یعنی هدف رسیدن به کلاس GenderExtensions فوق و متد GetDisplayName آن، در زمان کامپایل برنامه و به صورت خودکار است:
[Generator]
public class EnumExtensionsGenerator : ISourceGenerator
{
    public void Initialize(GeneratorInitializationContext context)
    {}

    public void Execute(GeneratorExecutionContext context)
    {
        var compilation = context.Compilation;
        foreach (var syntaxTree in compilation.SyntaxTrees)
        {
            var semanticModel = compilation.GetSemanticModel(syntaxTree);
            var immutableHashSet = syntaxTree.GetRoot()
                .DescendantNodesAndSelf()
                .OfType<EnumDeclarationSyntax>()
                .Select(enumDeclarationSyntax => semanticModel.GetDeclaredSymbol(enumDeclarationSyntax))
                .OfType<ITypeSymbol>()
                /*.Where(typeSymbol => typeSymbol.GetAttributes().Any(
                    attributeData => string.Equals(attributeData.AttributeClass?.Name, "GenerateExtensions",
                        StringComparison.Ordinal)
                ))*/
                .ToImmutableHashSet();

            foreach (var typeSymbol in immutableHashSet)
            {
                var source = GenerateEnumExtensions(typeSymbol);
                context.AddSource($"{typeSymbol.Name}Extensions.cs", source);
            }
        }
    }
کار را با ایجاد یک کلاس عمومی جدید که پیاده سازی کننده‌ی اینترفیس ISourceGenerator و مزین به ویژگی Generator است، شروع می‌کنیم. در مورد وابستگی‌های مورد نیاز یک چنین پروژه‌ای، در قسمت قبل توضیحات کافی ارائه شد.
در اینجا در متد Execute، دسترسی کاملی را به اطلاعات تهیه شده‌ی توسط کامپایلر داریم. توسط آن تمام Enumهای برنامه را یا همان EnumDeclarationSyntax را در اینجا، یافته و سپس حلقه‌ای را بر روی اطلاعات آن‌ها تشکیل داده و برای تک تک آن‌ها، توسط متد GenerateEnumExtensions، کد معادل کلاس GenderExtensions را که در این مطلب معرفی شد، تولید می‌کنیم. در پایان کار نیز این کد را توسط متد AddSource، به کامپایلر معرفی خواهیم کرد تا بلافاصله در IDE ظاهر شده و قابلیت استفاده را پیدا کند.

یک نکته: اگر می‌خواهید صرفا enumهای خاصی در این بین بررسی شوند، می‌توانید کدهای یک Attribute سفارشی را مثلا با نام فرضی [GenerateExtensions] در همینجا توسط متد context.AddSource به مجموعه سورس‌ها اضافه کنید و سپس بر اساس نام آن، در قسمت Where ایی که کامنت شده‌است، تنها اطلاعات مدنظر را فیلتر و پردازش کنید.

متدی هم که ابتدا کلاس Extensions را بر اساس نام هر Enum موجود تولید و سپس بدنه‌ی متد GetDisplayName اختصاصی آن‌را تکمیل می‌کند، به صورت زیر است:
    private string GenerateEnumExtensions(ITypeSymbol typeSymbol)
    {
        return $@"namespace {typeSymbol.ContainingNamespace}
{{
  public static class {typeSymbol.Name}Extensions
  {{
      public static string GetDisplayName(this {typeSymbol.Name} @enum)
      {{
          {GenerateExtensionMethodBody(typeSymbol)}
      }}
  }}
}}";
    }

    private static string GenerateExtensionMethodBody(ITypeSymbol typeSymbol)
    {
        var sb = new StringBuilder();
        sb.Append(@"return @enum switch
            {
");

        foreach (var fieldSymbol in typeSymbol.GetMembers().OfType<IFieldSymbol>())
        {
            var displayAttribute = fieldSymbol.GetAttributes()
                .FirstOrDefault(attributeData =>
                    string.Equals(attributeData.AttributeClass?.Name, "DisplayAttribute", StringComparison.Ordinal));
            if (displayAttribute is null)
            {                
                sb.AppendLine(
                    $@"                {typeSymbol.Name}.{fieldSymbol.Name} => ""{fieldSymbol.Name}"",");
            }
            else
            {
                var displayAttributeName = displayAttribute.NamedArguments
                    .FirstOrDefault(x => string.Equals(x.Key, "Name", StringComparison.Ordinal))
                    .Value;
                sb.AppendLine(
                    $@"                {typeSymbol.Name}.{fieldSymbol.Name} => ""{displayAttributeName.Value}"",");
            }
        }

        sb.Append(
            @"                _ => throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(@enum))
            };");

        return sb.ToString();
    }
در مورد روش استفاده‌ی از این source generator نیز در قسمت قبل بحث شد و فقط کافی است ارجاعی را به اسمبلی آن به پروژه‌ی مدنظر افزود و OutputItemType را به آنالایزر تنظیم کرد.

کدهای کامل این مثال را از اینجا می‌توانید دریافت کنید: SourceGeneratorTests-part3.zip


سؤال: چگونه می‌توان کدهای تولید شده‌ی توسط یک Source Generator را ذخیره کرد؟

Source Generators به صورت پیش‌فرض هیچ فایلی را بر روی دیسک سخت ذخیره نمی‌کنند و تمام عملیات آن‌ها در حافظه انجام می‌شود. اگر علاقمند به مطالعه‌ی این خروجی‌های خودکار، به صورت فایل‌های واقعی هستید، نیاز به انجام تغییرات زیر در فایل csproj پروژه‌ی مصرف کننده‌ی Source Generator است:
<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">

  <PropertyGroup>
    <OutputType>Exe</OutputType>
    <TargetFramework>net6.0</TargetFramework>
    <ImplicitUsings>enable</ImplicitUsings>
    <Nullable>enable</Nullable>

    <EmitCompilerGeneratedFiles>true</EmitCompilerGeneratedFiles>
    <CompilerGeneratedFilesOutputPath>Generated</CompilerGeneratedFilesOutputPath>
  </PropertyGroup>
  
  <Target Name="CleanSourceGeneratedFiles" BeforeTargets="BeforeBuild" DependsOnTargets="$(BeforeBuildDependsOn)">
    <RemoveDir Directories="$(CompilerGeneratedFilesOutputPath)" />
  </Target>  
  <ItemGroup>
    <!-- Exclude the output of source generators from the compilation -->
    <Compile Remove="$(CompilerGeneratedFilesOutputPath)/**/*.cs" />
<Content Include="$(CompilerGeneratedFilesOutputPath)/**" />
  </ItemGroup>

  <ItemGroup>
    <ProjectReference Include="..\NotifyPropertyChangedGenerator\NotifyPropertyChangedGenerator.csproj" 
OutputItemType="Analyzer" ReferenceOutputAssembly="false" />
  </ItemGroup>
</Project>
توضیحات:
- EmitCompilerGeneratedFiles سبب ثبت فایل‌های خودکار تولید شده، بر روی دیسک سخت می‌شود که قالب مسیر پیش‌فرض ذخیره سازی آن به صورت زیر است:
{BaseIntermediateOutpath}/generated/{Assembly}/{SourceGeneratorName}/{GeneratedFile}
- اگر می‌خواهید نام پوشه‌ی generated را تغییر دهید، می‌توان از ویژگی CompilerGeneratedFilesOutputPath استفاده کرد.
- چون این فایل‌های cs. جدید ثبت شده‌ی بر روی دیسک سخت، مجددا وارد پروسه‌ی کامپایل می‌شوند و خود Source Generator هم یک نمونه‌ی از آن‌ها‌را پیش‌تر به کامپایلر معرفی کرده‌است، برنامه دیگر به علت وجود اطلاعات تکراری، کامپایل نخواهد شد. به همین جهت نیاز است تا قسمت Compile Remove فوق را نیز معرفی کرد تا کامپایلر از پوشه‌ی Generated تنظیمی، صرفنظر کند.
- اطلاعات موجود در پوشه‌ی Generated، فقط یکبار تولید می‌شوند؛ صرفنظر از اطلاعات موجود در حافظه که همیشه به روز است. به همین جهت اگر می‌خواهید نمونه‌های به روز شده‌ی آن‌ها را نیز بر روی دیسک سخت داشته باشید، نیاز به قسمت RemoveDir تنظیمی وجود دارد.
مطالب
SignalR
چند وقتی هست که در کنار بدنه اصلی دات‌نت فریم‌ورک چندین کتابخونه به صورت متن‌باز در حال توسعه هستند. این مورد در ASP.NET بیشتر فعاله و مثلا دو کتابخونه SignalR و WebApi توسط خود مایکروسافت توسعه داده میشه.
SignalR همونطور که در سایت بسیار خلاصه و مفید یک صفحه‌ای! خودش توضیح داده شده (^) یک کتابخونه برای توسعه برنامه‌های وب «زمان واقعی»! (real-time web) است:
Async library for .NET to help build real-time, multi-user interactive web applications.
برنامه‌های زمان واقعی به صورت خلاصه و ساده به‌صورت زیر تعریف میشن (^):
The real-time web is a set of technologies and practices that enable users to receive information as soon as it is published by its authors, rather than requiring that they or their software check a source periodically for updates.
یعنی کاربر سیستم ما بدون نیاز به ارسال درخواستی صریح! برای دریافت آخرین اطلاعات به روز شده در سرور، در برنامه کلاینتش از این تغییرات آگاه بشه. مثلا برنامه‌هایی که برای نمایش نمودارهای آماری داده‌ها استفاده میشه (بورس، قیمت ارز و طلا و ...) و یا مهمترین مثالش میتونه برنامه «چت» باشه. متاسفانه پروتوکل HTTP مورد استفاده در وب محدودیت‌هایی برای پیاده‌سازی این گونه برنامه‌ها داره. روش‌های گوناگونی برای پیاده‌سازی برنامه‌های زمان واقعی در وب وجود داره که کتابخونه SignalR فعلا از موارد زیر استفاده میکنه:
  1. تکنولوژی جدید WebSocket (^) که خوشبختانه پشتیبانی کاملی از اون در دات نت 4.5 (چهار نقطه پنج! نه چهار و نیم!) وجود داره. اما تمام مرورگرها و تمام وب سرورها از این تکنولوژی پشتیبانی نمیکنند و تنها برخی نسخه‌های جدید قابلیت استفاده از آخرین ورژن WebSocket رو دارند که میشه به کروم 16 به بالا و فایرفاکس 11 به بالا و اینترنت اکسپلورر 10 اشاره کرد (برای استفاده از این تکنولوژی در ویندوز نیاز به IIS 8.0 است که متاسفانه فقط در ویندوز 8.0 موجوده):
    Chrome 16, Firefox 11 and Internet Explorer 10 are currently the only browsers supporting the latest specification (RFC 6455).
  2.  یه روش دیگه Server-sent Events نام داره که داده‌های جدید رو به فرم رویدادهای DOM به سمت کلاینت میفرسته(^).
  3. روش دیگه‎‌ای که موجوده به Forever Frame معروفه که در این روش یک iframe مخفی درون کد html مسئول تبادل داده‌هاست. این iframe مخفی به‌صورت یک بلاک Chunked (^) به سمت کلاینت فرستاده میشه. این iframe که مسئول رندر داده‌های جدید در سمت کلاینت هست ارتباط خودش رو با سرور تا ابد! (برای همین بهش forever میگن) حفظ میکنه. هر وقت رویدادی سمت سرور رخ میده با استفاده از این روش داده‌ها به‌صورت تگ‌های script به این فریم مخفی فرستاده می‌شوند و چون مرورگرها محتوای html رو به صورت افزایشی (incrementally) رندر میکنن بنابراین این اسکریپتها به‌ترتیب زمان دریافت اجرا می‌شوند. (البته ظاهرا عبارت forever frame در صنعت عکاسی! معروف‌تره بنابراین در جستجو در زمینه این روش ممکنه کمی مشکل داشته باشین) (^).
  4. روش آخر که در کتابخونه SignalR ازش استفاده میشه long-polling نام داره. در روش polling معمولی پس از ارسال درخواست توسط کلاینت، سرور بلافاصله نتیجه حاصله رو به سمت کلاینت میفرسته و ارتباط قطع میشه. بنابراین برای داده‌های جدید درخواست جدیدی باید به سمت سرور فرستاده بشه که تکرار این روش باعث افزایش شدید بار بر روی سرور و کاهش کارآمدی اون می‌شه. اما در روش long-polling پس از برقراری ارتباط کلاینت با سرور این ارتباط تا مدت زمان معینی (که توسط یه مقدار تایم اوت مشخص میشه و مقدار پیش‌فرضش 2 دقیقه است) برقرار میمونه. بنابراین کلاینت میتونه بدون ایجاد مشکلی در کارایی، داده‌های جدید رو از سرور دریافت کنه. به این روش در برنامه‌نویسی وب اصطلاحا برنامه‌نویسی کامت (Comet Programming) میگن (^ ^).
(البته روش‌های دیگری هم برای پیاده‌سازی برنامه‌های زمان اجرا وجود داره مثل کتابخونه node.js که جستجوی بیشتر به خوانندگان واگذار میشه)
SignalR برای برقراری ارتباط ابتدا بررسی میکنه که آیا هر دو سمت سرور و کلاینت قابلیت پشتیبانی از WebSocket رو دارند. در غیراینصورت سراغ روش Server-sent Events میره. اگر باز هم موفق نشد سعی به برقراری ارتباط با روش forever frame میکنه و اگر باز هم موفق نشد در آخر سراغ long-polling میره.
با استفاده از SignalR شما میتونین از سرور، متدهایی رو در سمت کلاینت فراخونی کنین. یعنی درواقع با استفاده از کدهای سی شارپ میشه متدهای جاوااسکریپت سمت کلاینت رو صدا زد!
بطور خلاصه در این کتابخونه دو کلاس پایه وجود داره:
  1. کلاس سطح پایین PersistentConnection
  2. کلاس سطح بالای Hub
علت این نامگذاری به این دلیله که کلاس سطح پایین پیاده‌سازی پیچیده‌تر و تنظیمات بیشتری نیاز داره اما امکانات بیشتری هم در اختیار برنامه‌نویس قرار می‌ده.
خوب پس از این مقدمه نسبتا طولانی برای دیدن یک مثال ساده میتونین با استفاده از نوگت (Nuget) مثال زیر رو نصب و اجرا کنین (اگه تا حالا از نوگت استفاده نکردین قویا پیشنهاد میکنم که کار رو با دریافتش از اینجا آغاز کنین) :
PM> Install-Package SignalR.Sample
پس از کامل شدن نصب این مثال اون رو اجرا کنین. این یک مثال فرضی ساده از برنامه نمایش ارزش آنلاین سهام برخی شرکتهاست. میتونین این برنامه رو همزمان در چند مرورگر اجرا کنین و نتیجه رو مشاهده کنین.
حالا میریم سراغ یک مثال ساده. میخوایم یک برنامه چت ساده بنویسیم. ابتدا یک برنامه وب اپلیکیشن خالی رو ایجاد کرده و با استفاده از دستور زیر در خط فرمان نوگت، کتابخونه SignalR رو نصب کنین:
PM> Install-Package SignalR
پس از کامل شدن نصب این کتابخونه، ریفرنس‌های زیر به برنامه اضافه میشن:
Microsoft.Web.Infrastructure
Newtonsoft.Json
SignalR
SignalR.Hosting.AspNet
SignalR.Hosting.Common
برای کسب اطلاعات مختصر و مفید از تمام اجزای این کتابخونه به اینجا مراجعه کنین.
همچنین اسکریپت‌های زیر به پوشه Scripts اضافه میشن (این نسخه‌ها مربوط به زمان نگارش این مطلب است):
jquery-1.6.4.js
jquery.signalR-0.5.1.js
بعد یک کلاس با نام SimpleChat به برنامه اضافه و محتوای زیر رو در اون وارد کنین:
using SignalR.Hubs;
namespace SimpleChatWithSignalR
{
  public class SimpleChat : Hub
  {
    public void SendMessage(string message)
    {
      Clients.reciveMessage(message);
    }
  }
} 
دقت کنین که این کلاس از کلاس Hub مشتق شده و همچنین خاصیت Clients از نوع dynamic است. (در مورد جزئیات این کتابخونه در قسمت‌های بعدی توضیحات مفصل‌تری داده میشه)
سپس یک فرم به برنامه اضافه کرده و محتوای زیر رو در اون اضافه کنین:
<input type="text" id="msg" />
<input type="button" value="Send" id="send" /><br />
<textarea id='messages' readonly="true" style="height: 200px; width: 200px;"></textarea>
<script src="Scripts/jquery-1.6.4.min.js" type="text/javascript"></script>
<script src="Scripts/jquery.signalR-0.5.1.min.js" type="text/javascript"></script>
<script src="signalr/hubs" type="text/javascript"></script>
<script type="text/javascript">
  var chat = $.connection.simpleChat;
  chat.reciveMessage = function (msg) {
   $('#messages').val($('#messages').val() + "-" + msg + "\r\n"); 
  };
  $.connection.hub.start();
  $('#send').click(function () {
    chat.sendMessage($('#msg').val());
  });
</script>
همونطور که میبینین برنامه چت ما آماده شد! حالا برنامه رو اجرا کنین و با استفاده از دو مرورگر مختلف نتیجه رو مشاهده کنین.
نکته کلیدی کار SignalR در خط زیر نهفته است:
<script src="signalr/hubs" type="text/javascript"></script>
اگر محتوای آدرس فوق رو دریافت کنین می‌بینین که موتور این کتابخانه تمامی متدهای موردنیاز در سمت کلاینت رو با استفاده از کدهای جاوااسکریپت تولید کرده. البته در این کد تولیدی از نامگذاری camel Casing استفاده میشه، بنابراین متد SendMessage در سمت سرور به‌صورت sendMessage در سمت کلاینت در دسترسه.
امیدوارم تا اینجا تونسته باشم علاقه شما به استفاده از این کتابخونه رو جلب کرده باشم. در قسمت‌های بعد موارد پیشرفته‌تر این کتابخونه معرفی میشه.
اگه علاقه‌مند باشین میتونین از این ویکی اطلاعات بیشتری بدست بیارین.


به روز رسانی
در دوره‌ای به نام SignalR در سایت، به روز شده‌ای این مباحث را می‌توانید مطالعه کنید.
نظرات مطالب
به روز رسانی‌هایی جهت VS2010
خیر. تابحال به این مشکل برنخوردم و علت آن هم این است که همیشه این یک مورد زیر را برای فایل‌های جدید و یا موجود در پروژه رعایت می‌کنم:
File menu -- Save with advanced options --- Select UTF-8 with signature
نظرات مطالب
فرم‌های مبتنی بر قالب‌ها در Angular - قسمت چهارم - اعتبارسنجی ورودی‌ها
یک نکته‌ی تکمیلی
در صورتی که تعداد فیلد‌های فرم زیاد باشد با غیر فعال کردن دکمه submit کاربر نمی‌تواند تشخیص دهد که کدام المان ورودی را باید مقدار دهی کند یک راه حل این است که در کنار المان‌های که required  می‌باشند یک * قرمز رنگ قرار دهیم . 
راه حل دوم این است که کاربر با زدن submit  خطاهای فرم را مشاهده کند : 
// student-model.ts
export interface Student {
    id: number;
    name: string;
}
کامپوننت : 
  // app.component.ts
  public model: Student;

  ngOnInit(): void {
    this.setDefaultValueForModel();
  }

  saveForm(form: NgForm, evetn: Event) {
    evetn.preventDefault();
    if (form.valid) {
      alert('everything is ok');
    }
  }

  setDefaultValueForModel() {
    this.model = {
      id: 1,
      name: ''
    };
  }
و در نهایت محتوای app.component.html
        <form #form="ngForm" novalidate (submit)="saveForm(form,$event)">
          <div>
            <label>Name</label>
            <input type="text" required name="name" autocomplete="off" [(ngModel)]="model.name" #name="ngModel">

            <p [hidden]="name.valid || (name.pristine && !form.submitted)">
              Name is required and should be minimum 4 characters.
            </p>

          </div>

          <div>
            <input type="submit" value="submit">
          </div>
        </form>
مطالب
تشخیص تعداد تخصیص‌های حافظه‌ی یک برنامه
یکی از مواردی که فشاری بر روی garbage collector را بالا می‌برد، تخصیص‌های حافظه‌ی مخفی یا Hidden allocations هستند که سبب تخصیص‌های حافظه‌ی کوچک و عموما پر تعدادی بر روی heap می‌شوند. برای نمونه به مثال ذیل دقت کنید و سعی کنید تعداد تخصیص‌های حافظه‌ی آن را حدس بزنید:
public static void PrintSum(int a, int b)
{
    Console.WriteLine("Sum of a {0} b {1} is {2}", a, b, a + b);
}
در این مثال ... سه تخصیص حافظه‌ی کوچک رخ می‌دهد. از این جهت که متد Console.WriteLine ایی که در اینجا استفاده می‌شود، در نهایت به یک چنین کدی کامپایل خواهد شد:
 Console::WriteLine(string, object, object, object)
در این مثال بر روی تمام پارامترهای int دریافتی، عملیات boxing (تبدیل یا cast) به object صورت می‌گیرد و عملیات boxing، یک نوع allocation است که نتیجه‌ی آن بر روی heap ذخیره می‌گردد.


روشی برای نمایان ساختن تخصیص‌های حافظه‌ی نهان در ویژوال استودیو

اگر از ReSharper استفاده می‌کنید، افزونه‌ی «Heap Allocations Viewer» آن و یا اگر از VS 2015 و Roslyn استفاده کنید، افزونه‌ی «Roslyn Clr Heap Allocation Analyzer» آن، سبب نمایان شدن allocation‌های مخفی می‌شوند. برای مثال قطعه کد فوق یک چنین نمایشی را پیدا می‌کند:


در اینجا در ذیل هر سه موردی که عملیات boxing allocation رخ داده، یک خط قرمز کشیده است. یکی از روش‌هایی که می‌تواند boxing allocation فوق را حذف کند، بکار گیری متد ToString بر روی مقادیر int است:


همانطور که مشاهده می‌کنید، اینبار دیگر خبری از خطوط قرمز، ذیل پارامترهای متد Console.WriteLine نیست. باید دقت داشت که ToString نیز سبب تخصیص حافظه می‌شود، اما اینبار دیگر int32 آن بر روی heap ذخیره نمی‌گردد. به عبارتی هر دو حالت سبب تخصیص حافظه‌ی یک رشته‌ی جدید می‌شوند؛ اما در حالت اول علاوه بر این شیء جدید، شیء int32 نیز بر روی heap ذخیره می‌گردد.


تشخیص تخصیص اشیاء مخفی با افزونه‌های Heap Allocations Viewer

نمونه‌ی دیگر پر کاربرد این نوع بهینه سازی‌ها را در مثال ذیل می‌توان مشاهده کرد:
public static void PrintA(int a)
{
   Console.WriteLine("a is " + a);
}
این مثال، یک چنین نمایش بصری دارد:


اینبار یک خط زرد رنگ ظاهر شده به همراه یک خط قرمز رنگ. خط قرمز رنگ را پیشتر بررسی کردیم و علت وجودی آن Boxing allocation ایی است که رخ می‌دهد. خط زرد رنگ در ذیل + ظاهر شده‌است و عنوان می‌کند که عملیات جمع زدن رشته‌ها، سبب تخصیص حافظه‌ی یک شیء جدید می‌شود. رشته‌ها در دات نت immutable هستند. به همین جهت هر تغییری در آن‌ها، سبب تخصیص یک شیء جدید می‌شود. بنابراین در همین مثال ساده، دو تخصیص حافظه‌ی مخفی وجود دارند. مورد جمع زدن را با بکارگیری string.Format و مشکل boxing را با ToString می‌توان برطرف کرد:
public static void PrintA(int a)
{
   Console.WriteLine("a is {0}", a.ToString());
}



منابع دیگری که سبب تخصیص‌های حافظه‌ی مخفی می‌شوند

تا  اینجا دو مورد از منابع متداول تخصیص‌های حافظه‌ی مخفی را بررسی کردیم. اما این لیست شامل موارد ذیل نیز می‌شود:
1) فراخوانی متدهایی با پارامترهایی از نوع param همیشه سبب تخصیص حافظه‌‌ای جهت تشکیل یک آرایه‌ی در برگیرنده‌ی پارامترهای ارسالی می‌شود.
2) متدهایی که پارامتر از نوع IEnumerable دارند:
        public static int Sum(IEnumerable<int> list)
        {
            var sum = 0;
            foreach (var number in list)
            {
                sum += number;
            }
            return sum;
        }
در این مثال هربار که متد Sum فراخوانی شود، یکبار دیگر IEnumerable آن تخصیص خواهد یافت که در تصویر ذیل با enumerator allocation مشخص شده‌است:


برای حل این مشکل فقط کافی است IEnumerable را با List تعویض کنید.
3)  کار با LINQ نیز سبب تخصیص‌های حافظه‌ی قابل توجهی است. برای مثال در کد پایه‌ی Roslyn، برای رسیدن به حداکثر کارآیی، بسیاری از الگوریتم‌ها را با روش‌های غیر LINQ پیاده سازی کرده‌اند. البته برای تیمی مانند Roslyn رسیدن به یک چنین کارآیی جهت رقابت با سایر محصولات مشابه ضروری بوده‌است و گرنه در بسیاری از کارهای متداول، استفاده از LINQ به خوانایی هر چه بیشتر کدها کمک شایانی می‌کند.


برای مطالعه‌ی بیشتر

Roslyn code base – performance lessons - part 2
Unusual Ways of Boosting Up App Performance. Boxing and Collections
On performance in .NET
نظرات مطالب
تبدیل HTML فارسی به PDF با استفاده از افزونه‌ی XMLWorker کتابخانه‌ی iTextSharp
سلام؛ ضمن تشکر از مطلب مفیدتان من نمونه کدهایی که در قسمت پایین قرار داده بودید، دانلود کردم. همچنین آخرین نگارش‌های iTextSharp و افزونه XMLWorker را از لینک هایی معرفی شده دانلود و dll هایشان را به پروژه ام اضافه کرده ام، ولی با وجود این به فضای نام  iTextSharp.tool خطا می‌دهد و آن را نمی‌شناسد. می‌شه لطفا من راهنمایی کنید؟
مطالب
استفاده از Fluent Validation در برنامه‌های ASP.NET Core - قسمت دوم - اجرای قواعد اعتبارسنجی تعریف شده
در قسمت قبل، روش تعریف قواعد اعتبارسنجی را با استفاده از کتابخانه‌ی Fluent Validation بررسی کردیم. در این قسمت می‌خواهیم این قواعد را به صورت خودکار به یک برنامه‌ی ASP.NET Core معرفی کرده و سپس از آن‌ها استفاده کنیم.


روش اول: استفاده‌ی دستی از اعتبارسنج کتابخانه‌ی Fluent Validation

روش‌های زیادی برای استفاده‌ی از قواعد تعریف شده‌ی توسط کتابخانه‌ی Fluent Validation وجود دارند. اولین روش، فراخوانی دستی اعتبارسنج، در مکان‌های مورد نیاز است. برای اینکار در ابتدا نیاز است با اجرای دستور «dotnet add package FluentValidation.AspNetCore»، این کتابخانه را در پروژه‌ی وب خود نیز نصب کنیم تا بتوانیم از کلاس‌ها و متدهای آن استفاده نمائیم. پس از آن، روش دستی کار با کلاس RegisterModelValidator که در قسمت قبل آن‌را تعریف کردیم، به صورت زیر است:
using FluentValidationSample.Models;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;

namespace FluentValidationSample.Web.Controllers
{
    public class HomeController : Controller
    {
        public IActionResult Index()
        {
            return View();
        }

        [HttpPost]
        public IActionResult RegisterValidateManually(RegisterModel model)
        {
            var validator = new RegisterModelValidator();
            var validationResult = validator.Validate(model);
            if (!validationResult.IsValid)
            {
                return BadRequest(validationResult.Errors[0].ErrorMessage);
            }

            // TODO: Save the model

            return Ok();
        }
    }
}
ساده‌ترین روش کار با RegisterModelValidator تعریف شده، ایجاد یک وهله‌ی جدید از آن و سپس فراخوانی متد Validate آن شیء است. در این حالت می‌توان کنترل کاملی را بر روی قالب پیام نهایی بازگشت داده شده داشت. برای مثال در اینجا اولین خطای بازگشت داده شده، به اطلاع کاربر رسیده‌است. حتی می‌توان کل شیء Errors را نیز بازگشت داد.

یک نکته: متد الحاقی AddToModelState که در فضای نام FluentValidation.AspNetCore قرار دارد، امکان تبدیل نتیجه‌ی اعتبارسنجی حاصل را به ModelState استاندارد ASP.NET Core نیز میسر می‌کند:
public IActionResult RegisterValidateManually(RegisterModel model)
{
    var validator = new RegisterModelValidator();
    var validationResult = validator.Validate(model);
    if (!validationResult.IsValid)
    {
       validationResult.AddToModelState(ModelState, null);
       return BadRequest(ModelState);
    }

    // TODO: Save the model

    return Ok();
}


روش دوم: تزریق اعتبارسنج تعریف شده در سازنده‌ی کنترلر

بجای وهله سازی دستی RegisterModelValidator و ایجاد وابستگی مستقیمی به آن، می‌توان از روش تزریق وابستگی‌های آن نیز استفاده کرد. در این حالت اعتبارسنج RegisterModelValidator با طول عمر Transient به سیستم تزریق وابستگی‌ها معرفی شده:
namespace FluentValidationSample.Web
{
    public class Startup
    {
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            services.AddTransient<IValidator<RegisterModel>, RegisterModelValidator>();
            services.AddControllersWithViews();
        }
 و پس از آن با تزریق <IValidator<RegisterModel به سازنده‌ی کنترلر مدنظر، می‌توان به امکانات آن همانند روش اول، دسترسی یافت:
namespace FluentValidationSample.Web.Controllers
{
    public class HomeController : Controller
    {
        private readonly IValidator<RegisterModel> _registerModelValidator;

        public HomeController(IValidator<RegisterModel> registerModelValidator)
        {
            _registerModelValidator = registerModelValidator;
        }

        [HttpPost]
        public IActionResult RegisterValidatorInjection(RegisterModel model)
        {
            var validationResult = _registerModelValidator.Validate(model);
            if (!validationResult.IsValid)
            {
                return BadRequest(validationResult.Errors[0].ErrorMessage);
            }

            // TODO: Save the model

            return Ok();
        }
    }
}
به این ترتیب new RegisterModelValidator را با وهله‌ای از <IValidator<RegisterModel، تعویض کردیم. کار با این روش بسیار انعطاف پذیر بوده و همچنین قابلیت آزمون پذیری بالایی را نیز دارد.


روش سوم: خودکار سازی اجرای یک تک اعتبارسنج تعریف شده

اگر متد الحاقی AddFluentValidation را به صورت زیر به سیستم معرفی کنیم:
namespace FluentValidationSample.Web
{
    public class Startup
    {
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            services.AddTransient<IValidator<RegisterModel>, RegisterModelValidator>();
            services.AddControllersWithViews().AddFluentValidation();
        }
سبب اجرای خودکار تمام IValidatorهای اضافه شده‌ی به سیستم، پیش از اجرای اکشن متد مرتبط با آن‌ها می‌شود. برای مثال اگر اکشن متدی دارای پارامتری از نوع RegisterModel بود، چون IValidator مخصوص به آن به سیستم تزریق وابستگی‌ها معرفی شده‌است، متد الحاقی AddFluentValidation، کار وهله سازی خودکار این IValidator و سپس فراخوانی متد Validate آن‌را به صورت خودکار انجام می‌دهد. به این ترتیب، قطعه کدهایی را که تاکنون نوشتیم، به صورت زیر خلاصه خواهند شد که در آن‌ها اثری از بکارگیری کتابخانه‌ی FluentValidation مشاهده نمی‌شود:
namespace FluentValidationSample.Web.Controllers
{
    public class HomeController : Controller
    {
        [HttpPost]
        public IActionResult RegisterValidatorAutomatically(RegisterModel model)
        {
            if (!ModelState.IsValid)
            {
                // re-render the view when validation failed.
                return View(model);
            }

            // TODO: Save the model

            return Ok();
        }
    }
}
زمانیکه model به سمت اکشن متد فوق ارسال می‌شود، زیرساخت model-binding موجود در ASP.NET Core، اینبار کار اعتبارسنجی آن‌را توسط RegisterModelValidator به صورت خودکار انجام داده و نتیجه‌ی آن‌را به ModelState اضافه می‌کند که برای مثال در اینجا سبب رندر مجدد فرم شده که تمام مباحث tag-helper‌های استانداردی مانند asp-validation-summary و asp-validation-for پس از آن به صورت متداولی و همانند قبل، قابل استفاده خواهند بود.

نکته 1: تنظیمات فوق برایASP.NET Web Pages و PageModels نیز یکی است. فقط با این تفاوت که اعتبارسنج‌ها را فقط می‌توان به مدل‌هایی که به صورت خواص یک page model تعریف شده‌اند، اعمال کرد و نه به کل page model.

نکته 2: اگر کنترلر شما به ویژگی [ApiController] مزین شده باشد:
namespace FluentValidationSample.Web.Controllers
{
    [Route("[controller]")]
    [ApiController]
    public class HomeController : Controller
    {
        [HttpPost]
        public IActionResult RegisterValidatorAutomatically(RegisterModel model)
        {
            // TODO: Save the model

            return Ok();
        }
    }
}
در این حالت دیگر نیازی به ذکر if (!ModelState.IsValid) نیست و خطای حاصل از شکست اعتبارسنجی، به صورت خودکار توسط FluentValidation تشکیل شده و بازگشت داده می‌شود (پیش از رسیدن به بدنه‌ی اکشن متد فوق) و برای نمونه یک چنین شکل و خروجی خودکاری را پیدا می‌کند:
{
    "type": "https://tools.ietf.org/html/rfc7231#section-6.5.1",
    "title": "One or more validation errors occurred.",
    "status": 400,
    "traceId": "|84df05e2-41e0d4841bb61293.",
    "errors": {
        "FirstName": [
            "'First Name' must not be empty."
        ]
    }
}
اگر علاقمند به سفارشی سازی این خروجی خودکار هستید، باید به این صورت با تنظیم ApiBehaviorOptions و مقدار دهی نحوه‌ی تشکیل ModelState نهایی، عمل کرد:
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            // ...

            // override modelstate
            services.Configure<ApiBehaviorOptions>(options =>
            {
                options.InvalidModelStateResponseFactory = context =>
                {
                    var errors = context.ModelState.Values.SelectMany(x => x.Errors.Select(p => p.ErrorMessage)).ToList();
                    return new BadRequestObjectResult(new
                    {
                        Code = "00009",
                        Message = "Validation errors",
                        Errors = errors
                    });
                };
            });
        }


روش چهارم: خودکار سازی ثبت و اجرای تمام اعتبارسنج‌های تعریف شده

و در آخر بجای معرفی دستی تک تک اعتبارسنج‌های تعریف شده به سیستم تزریق وابستگی‌ها، می‌توان تمام آن‌ها را با فراخوانی متد RegisterValidatorsFromAssemblyContaining، به صورت خودکار از یک اسمبلی خاص استخراج نمود و با طول عمر Transient، به سیستم معرفی کرد. در این حالت متد ConfigureServices به صورت زیر خلاصه می‌شود:
namespace FluentValidationSample.Web
{
    public class Startup
    {
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            services.AddControllersWithViews().AddFluentValidation(
                fv => fv.RegisterValidatorsFromAssemblyContaining<RegisterModelValidator>()
            );
        }
در اینجا امکان استفاده‌ی از متد fv.RegisterValidatorsFromAssembly نیز برای معرفی اسمبلی خاصی مانند ()Assembly.GetExecutingAssembly نیز وجود دارد.


سازگاری اجرای خودکار FluentValidation با اعتبارسنج‌های استاندارد ASP.NET Core

به صورت پیش‌فرض، زمانیکه FluentValidation اجرا می‌شود، اگر اعتبارسنج دیگری نیز در سیستم تعریف شده باشد، اجرا خواهد شد. به این معنا که برای مثال می‌توان FluentValidation و DataAnnotations attributes و IValidatableObject‌ها را با هم ترکیب کرد.
اگر می‌خواهید این قابلیت را غیرفعال کنید و فقط سبب اجرای خودکار FluentValidationها شوید، نیاز است تنظیم زیر را انجام دهید:
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddControllersWithViews().AddFluentValidation(
       fv =>
       {
           fv.RegisterValidatorsFromAssemblyContaining<RegisterModelValidator>();
           fv.RunDefaultMvcValidationAfterFluentValidationExecutes = false;
       }
    );
}
مسیرراه‌ها
ASP.NET MVC
              مطالب
              معرفی Selector های CSS - قسمت 4
              31- :disabled
              تگ‌هایی را انتخاب می‌نماید که دارای ویژگی disabled می‌باشند.
              <style>
                  :disabled {
                      background: yellow;
                  }
              </style>
              <input disabled="disabled"/>
              <input/>
              <input disabled="disabled"/>
              <input />
              در مثال فوق input اول و سوم به رنگ زرد نمایش می‌یابند.
              پشتیبانی در مرورگرها:

               Selector نسخه CSS
               3.2  9.6  9.0 3.5  4.0 :disabled  3

              32- :enabled
              تگ‌هایی را انتخاب می‌نماید که فاقد ویژگی disabled می‌باشند. در حال حاضر در اکثر مرورگرها فقط برای تگ input و textarea عمل می‌کند. 
              <style>
                  :enabled {
                      background: yellow;
                  }
              </style>
              <input disabled="disabled" />
              <input />
              <input disabled="disabled" />
              <input />
              در مثال فوق input دوم و چهارم به رنگ زرد نمایش می‌یابند.
              پشتیبانی در مرورگرها:

               Selector نسخه CSS
               3.2  9.6  9.0 3.5  4.0 :enabled  3

              33- :read-only
              تگ‌هایی را انتخاب می‌نماید که دارای ویژگی readonly می‌باشند. در برخی مرورگرها ممکن است تگ body و سایر تگ‌هایی را که محتوای آنها غیر قابل ویرایش می‌باشد نیز انتخاب نماید.
              <style>
                  :read-only {
                      background: yellow;
                  }
              </style>
              <input readonly="readonly" />
              <input />
              <input readonly="readonly" />
              <input />
              در مثال فوق input اول و سوم به رنگ زرد نمایش می‌یابند. در برخی مرورگرها نیز ممکن است پس زمینه‌ی صفحه نیز به رنگ زرد نمایش یابد.
              پشتیبانی در مرورگرها:

               Selector نسخه CSS
               Yes   Yes   No -moz-  Yes :read-only  3 

              34- :read-write
              تگ‌هایی را انتخاب می‌نماید که فاقد ویژگی readonly می‌باشند و یا محتوای آنها قابل ویرایش است.
              <style>
                  :read-write {
                      background: yellow;
                  }
              </style>
              <input readonly="readonly" />
              <input />
              <input readonly="readonly" />
              <input />
              در مثال فوق input دوم و چهارم به رنگ زرد نمایش می‌یابند.  
              پشتیبانی در مرورگرها:

               Selector نسخه CSS
               Yes   Yes   No -moz-  Yes :read-write  3 

              35- :valid
              تگ‌های input ایی را انتخاب می‌نماید که مقدار ورودی آنها با توجه به ویژگی‌های type و pattern معتبر باشند.
              مثال مربوط به این بخش در Selector بعدی، یعنی :invalid ذکر شده است.
              پشتیبانی در مرورگرها:

               Selector نسخه CSS
               5.0   10.0   10.0 4.0  10.0 :valid  3 

              36- :invalid
              تگ‌های input ی را انتخاب می‌نماید که مقدار ورودی آنها با توجه به ویژگی‌های type و pattern نامعتبر باشند. 
              <style>
                  :valid {
                      border: 3px solid green;
                  }
                  :invalid {
                      border: 3px solid red;
                  }
              </style>
              <input type="number" />
              <input type="text" pattern="^[a-z]{2,10}$"/>
              <input type="email" />
              در مثال فوق، در ابتدا، کادر دور تگ‌های input با توجه به Selector ی با عنوان :valid، به رنگ سبز نمایش می‌یابند. با ورود اطلاعات، در صورتی که مقدار ورودی نامعتبر باشد، کادر به رنگ قرمز تغییر می‌یابد. به عنوان مثال با ورود حرف در input اول، با ورود عدد در input دوم و با ورود یک متن تا قبل از ورود @ و دامین، کادر به رنگ قرمز نمایش می‌یابد.
              پشتیبانی در مرورگرها:

               Selector نسخه CSS
               5.0   10.0   10.0 4.0  10.0 :invalid  3 

              37- :required
              تگ‌هایی را انتخاب می‌نماید که دارای ویژگی required می‌باشند. 
              <style>
                  :required {
                      background: yellow;
                  }
              </style>
              <input required="required" />
              <input />
              <input required="required" />
              <input />
              در مثال فوق input اول و سوم به رنگ زرد نمایش می‌یابند. 
              پشتیبانی در مرورگرها:

               Selector نسخه CSS
               5.0   10.0   10.0 4.0  10.0 :required  3 

              38- :optional
              تگ‌هایی را انتخاب می‌نماید که فاقد ویژگی required می‌باشند.
              <style>
                  :optional {
                      background: yellow;
                  }
              </style>
              <input required="required" />
              <input />
              <input required="required" />
              <input />
              در مثال فوق input دوم و چهارم به رنگ زرد نمایش می‌یابند.  
              پشتیبانی در مرورگرها:

               Selector نسخه CSS
               5.0   10.0   10.0 4.0  10.0 :optional  3 

              39- :in-range
              برای تگ‌های input ی استفاده می‌شود که ویژگی min و max دارند. تگ هایی را انتخاب می‌نماید که مقدار ورودی آنها در بازه‌ی min و max باشند.
              مثال مربوط به این بخش در Selector بعدی، یعنی :out-of-range ذکر شده است.
              پشتیبانی در مرورگرها:

               Selector نسخه CSS
               5.2   11.0   No 28.0  10.0 :in-range  3

              40- :out-of-range
              برای تگ‌های input ی استفاده می‌شود که ویژگی min و max دارند. تگ‌هایی را انتخاب می‌نماید که مقدار ورودی آنها خارج از بازه‌ی min و max باشد.
              <style>
                  :in-range {
                      border: 3px solid green;
                  }
              
                  :out-of-range {
                      border: 3px solid red;
                  }
              </style>
              <input type="number" min="10" max="50" />
              در مثال فوق با ورود عددی خارج از محدوده‌ی 10 تا 50، کادر دور تگ به رنگ قرمز نمایش می‌یابد، در غیر اینصورت به رنگ سبز نمایش می‌یابد.
              پشتیبانی در مرورگرها:

               Selector نسخه CSS
               5.2   11.0   No 28.0  10.0 :out-of-range  3