مطالب
ASP.NET MVC #19

مروری بر امکانات Caching اطلاعات در ASP.NET MVC

در برنامه‌های وب، بالاترین حد کارآیی برنامه‌ها از طریق بهینه سازی الگوریتم‌ها حاصل نمی‌شود، بلکه با بکارگیری امکانات Caching سبب خواهیم شد تا اصلا کدی اجرا نشود. در ASP.NET MVC این هدف از طریق بکارگیری فیلتری به نام OutputCache میسر می‌گردد:

using System.Web.Mvc;

namespace MvcApplication16.Controllers
{
public class HomeController : Controller
{
[OutputCache(Duration = 60, VaryByParam = "none")]
public ActionResult Index()
{
return View();
}
}
}

همانطور که ملاحظه می‌کنید، OutputCache را به یک اکشن متد یا حتی به یک کنترلر نیز می‌توان اعمال کرد. به این ترتیب HTML نهایی حاصل از View متناظر با اکشن متد جاری فراخوانی شده، Cache خواهد شد. سپس زمانیکه درخواست بعدی به سرور ارسال می‌شود، نتیجه دریافت شده، همان اطلاعات Cache شده قبلی است و عملا در سمت سرور کدی اجرا نخواهد شد. در اینجا توسط پارامتر Duration، مدت زمان معتبر بودن کش حاصل، برحسب ثانیه مشخص می‌شود. VaryByParam مشخص می‌کند که اگر متدی پارامتری را دریافت می‌کند، آیا باید به ازای هر مقدار دریافتی، مقادیر کش شده متفاوتی ذخیره شوند یا خیر. در اینجا چون متد Index پارامتری ندارد، از مقدار none استفاده شده است.


مثال یک
یک پروژه جدید خالی ASP.NET MVC را آغاز کنید. سپس کنترلر جدید Home را نیز به آن اضافه نمائید:

using System;
using System.Web.Mvc;

namespace MvcApplication16.Controllers
{
public class HomeController : Controller
{
[OutputCache(Duration = 60, VaryByParam = "none")]
public ActionResult Index()
{
ViewBag.ControllerTime = DateTime.Now;
return View();
}
}
}

همچنین کدهای View متد Index را نیز به نحو زیر تغییر دهید:

@{
ViewBag.Title = "Index";
}

<h2>Index</h2>
<p>@ViewBag.ControllerTime</p>
<p>@DateTime.Now</p>

در اینجا نمایش دو زمان دریافتی از کنترلر و زمان محاسبه شده در View را مشاهده می‌کنید. هدف این است که بررسی کنیم آیا فیلتر OutputCache بر روی این دو مقدار تاثیری دارد یا خیر.
برنامه را اجرا نمائید. سپس چند بار صفحه را Refresh کنید. مشاهده خواهید کرد که هر دو زمان یاد شده تا 60 ثانیه، تغییری نخواهند کرد و حاصل نهایی از Cache خواهنده می‌شود.
کاربرد یک چنین حالتی برای مثال نمایش اطلاعات بازدیدهای یک سایت است. نباید به ازای هر کاربر وارد شده به سایت، یکبار به بانک اطلاعاتی مراجعه کرد و آمار جدیدی را تهیه نمود. یا برای نمونه اگر جایی قرار است اطلاعات وضعیت آب و هوا نمایش داده شود، بهتر است این اطلاعات، مثلا هر نیم ساعت یکبار به روز شود و نه به ازای هر بازدید جدید از سایت، توسط صدها بازدید کننده همزمان. یا برای مثال کش کردن خروجی فید RSS یک بلاگ به مدت چند ساعت نیز ایده خوبی است. از این لحاظ که اگر اطلاعات بلاگ شما روزی یکبار به روز می‌شود، نیازی نیست تا به ازای هر برنامه فیدخوان، یکبار اطلاعات از بانک اطلاعاتی دریافت شده و پروسه رندر نهایی فید صورت گیرد. منوهای پویای یک سایت نیز در همین رده قرار می‌گیرند. دریافت اطلاعات منوهای پویای سایت به ازای هر درخواست رسیده کاربری جدید، کار اشتباهی است. این اطلاعات نیز باید کش شوند تا بار سرور کاهش یابد. البته تمام این‌ها زمانی میسر خواهند شد که اطلاعات سمت سرور کش شوند.


مثال دو
همان مثال قبلی را در اینجا جهت بررسی پارامتر VaryByParam به نحو زیر تغییر می‌دهیم:

using System;
using System.Web.Mvc;

namespace MvcApplication16.Controllers
{
public class HomeController : Controller
{
[OutputCache(Duration = 60, VaryByParam = "none")]
public ActionResult Index(string parameter)
{
ViewBag.Msg = parameter ?? string.Empty;
ViewBag.ControllerTime = DateTime.Now;
return View();
}
}
}


در اینجا یک پارامتر به متد Index اضافه شده است. مقدار آن به ViewBag.Msg انتساب داده شده و سپس در View ، در بین تگ‌های h2 نمایش داده خواهد شد. همچنین یک فرم ساده هم جهت ارسال parameter به متد Index اضافه شده است:

@{
ViewBag.Title = "Index";
}

<h2>@ViewBag.Msg</h2>

<p>@ViewBag.ControllerTime</p>
<p>@DateTime.Now</p>

@using (Html.BeginForm())
{
@Html.TextBox("parameter")
<input type="submit" />
}

اکنون برنامه را اجرا کنید. در TextBox نمایش داده شده یکبار مثلا بنویسید Test1 و فرم را به سرور ارسال نمائید. سپس مقدار Test2 را وارد کرده و ارسال نمائید. در بار دوم، خروجی صفحه همانند زمانی است که مقدار Test1 ارسال شده است. علت این است که مقدار VaryByParam به none تنظیم شده است و صرفنظر از ورودی کاربر، همان اطلاعات کش شده قبلی بازگشت داده خواهد شد. برای رفع این مشکل، متد Index را به نحو زیر تغییر دهید، به طوریکه مقدار VaryByParam به نام پارامتر متد جاری اشاره کند:

[OutputCache(Duration = 60, VaryByParam = "parameter")]
public ActionResult Index(string parameter)

در ادامه مجددا برنامه را اجرا کنید. اکنون یکبار مقدار Test1 را به سرور ارسال کنید. سپس مقدار Test2 را ارسال نمائید. مجددا همین دو مرحله را با مقادیر Test1 و Test2 تکرار کنید. مشاهده خواهید کرد که اینبار اطلاعات بر اساس مقدار پارامتر ارسالی کش شده است.



تنظیمات متفاوت OutputCache

الف) VaryByParam : اگر مساوی none قرار گیرد، همواره همان مقدار کش شده قبلی نمایش داده می‌شود. اگر مقدار آن به نام پارامتر خاصی تنظیم شود، اطلاعات کش شده بر اساس مقادیر متفاوت پارامتر دریافتی، متفاوت خواهند بود. در اینجا پارامترهای متفاوت را با یک «,» می‌توان از هم جدا ساخت. اگر تعداد پارامترها زیاد است می‌توان مقدار VaryByParam را مساوی با * قرار داد. در این حالت به ازای مقادیر متفاوت دریافتی پارامترهای مختلف، اطلاعات مجزایی در کش قرار خواهد گرفت. این روش آخر آنچنان توصیه نمی‌شود چون سربار بالایی دارد و حجم بالایی از اطلاعات بر اساس پارامترهای مختلف، باید در کش قرار گیرند.
ب) Location : مکان قرارگیری اطلاعات کش شده را مشخص می‌کند. مقدار آن نیز بر اساس یک enum به نام OutputCacheLocation مشخص می‌گردد. در این حالت برای مثال می‌توان مکان‌های Server، Client و ServerAndClient را مقدار دهی نمود. مقدار Downstream به معنای کش شدن اطلاعات بر روی پروکسی سرورهای بین راه و یا مرورگرها است. پیش فرض آن Any است که ترکیبی از Server و Downstream می‌باشد.
اگر قرار است اطلاعات یکسانی به تمام کاربران نمایش داده شود، مثلا محتوای لیست یک منوی پویا،‌ محل قرارگیری اطلاعات کش باید سمت سرور باشد. اگر نیاز است به ازای هر کاربر محتوای اطلاعات کش شده متفاوت باشد، بهتر است محل سمت کلاینت را مقدار دهی نمود.
ج) VaryByHeader : اطلاعات، بر اساس هدرهای مشخص شده، کش می‌شوند. برای مثال مرسوم است که از Accept-Language در اینجا استفاده شود تا اطلاعات مثلا فرانسوی کش شده، به کاربر آلمانی تحویل داده نشود.
د) VaryByCustom :‌ در این حالت نام یک متد استاتیک تعریف شده در فایل global.asax.cs باید مشخص گردد. توسط این متد کلید رشته‌ای اطلاعاتی که قرار است کش شود، بازگشت داده خواهد شد.
ه) SqlDependency : در این حالت اطلاعات تا زمانیکه تغییری در جداول بانک اطلاعاتی SQL Server صورت نگیرد، کش خواهد شد.
و) Nostore : به پروکسی سرورهای بین راه و همچنین مرورگرها اطلاع می‌دهد که اطلاعات را نباید کش کنند. اگر قسمت اعتبار سنجی این سری را به خاطر داشته باشید، چنین تعریفی در قسمت Remote validation بکارگرفته شد:

[OutputCache(Location = OutputCacheLocation.None, NoStore = true)]  

و یا می‌توان برای اینکار یک فیلتر سفارشی را نیز تهیه کرد:

using System;
using System.Web.Mvc;

namespace MvcApplication16.Helper
{
/// <summary>
/// Adds "Cache-Control: private, max-age=0" header,
/// ensuring that the responses are not cached by the user's browser.
/// </summary>
public class NoCachingAttribute : ActionFilterAttribute
{
public override void OnActionExecuted(ActionExecutedContext filterContext)
{
base.OnActionExecuted(filterContext);
filterContext.HttpContext.Response.CacheControl = "private";
filterContext.HttpContext.Response.Cache.SetMaxAge(TimeSpan.FromSeconds(0));
}
}
}

کار این فیلتر اضافه کردن هدر «Cache-Control: private, max-age=0» به Response است.


استفاده از فایل Web.Config برای معرفی تنظیمات Caching

یکی دیگر از تنظیمات ویژگی OutputCache، پارامتر CacheProfile است که امکان تنظیم آن در فایل web.config نیز وجود دارد. برای نمونه تنظیمات زیر را به قسمت system.web فایل وب کانفیگ برنامه اضافه کنید:


<system.web>
<caching>
<outputCacheSettings>
<outputCacheProfiles>
<add name="Aggressive" location="ServerAndClient" duration="300"/>
<add name="Mild" duration="100" location="Server" />
</outputCacheProfiles>
</outputCacheSettings>
</caching>

سپس مثلا برای استفاده از پروفایلی به نام Aggressive، خواهیم داشت:

[OutputCache(CacheProfile = "Aggressive", VaryByParam = "parameter")]
public ActionResult Index(string parameter)


استفاده از ویژگی به نام donut caching

تا اینجا به این نتیجه رسیدیم که OutputCache، کل خروجی یک View را بر اساس پارامترهای مختلفی که دریافت می‌کند، کش خواهد کرد. در این بین اگر بخواهیم تنها قسمت کوچکی از صفحه کش نشود چه باید کرد؟ برای حل این مشکل قابلیتی به نام cache substitution که به donut caching هم معروف است (چون آن‌را می‌توان به شکل یک donut تصور کرد!) در ASP.NET MVC قابل استفاده است.

@{ Response.WriteSubstitution(ctx => DateTime.Now.ToShortTimeString()); }

همانطور که ملاحظه می‌کنید برای تعریف یک چنین اطلاعاتی باید از متد Response.WriteSubstitution در یک view استفاده کرد. در این مثال، نمایش زمان جاری معرفی شده، صرف نظر از وضعیت کش صفحه جاری، کش نخواهد شد.

عکس آن هم ممکن است. فرض کنید که صفحه جاری شما از سه partial view تشکیل شده است. هر کدام از این partial viewها نیز مزین به OutpuCache هستند. اما صفحه اصلی درج کننده اطلاعات این سه partial view فاقد ویژگی Output کش است. در این حالت تنها اطلاعات این partial viewها کش خواهند شد و سایر قسمت‌های صفحه با هر بار درخواست از سرور، مجددا بر اساس اطلاعات جدید به روز خواهند شد. حالت توصیه شده نیز همین مورد است و متد Response.WriteSubstitution را صرفا جهت اطلاعات عمومی درنظر داشته باشید.


استفاده از امکانات Data Caching به صورت مستقیم

مطالبی که تا اینجا عنوان شدند به کش کردن اطلاعات Response اختصاص داشتند. اما امکانات Caching موجود، به این مورد خلاصه نشده و می‌توان اطلاعات و اشیاء را نیز کش کرد. برای مثال اطلاعات «با سطح دسترسی عمومی» دریافتی از بانک اطلاعاتی توسط یک کوئری را نیز می‌توان کش کرد. جهت انجام اینکار می‌توان از متدهای HttpRuntime.Cache.Insert و یا HttpContext.Cache.Insert استفاده کرد. استفاده از HttpContext.Cache.Insert حین نوشتن Unit tests دردسر کمتری دارد و mocking آن ساده است؛ از این جهت که بر اساس HttpContextBase تعریف شده‌است.
در ادامه یک کلاس کمکی نوشتن اطلاعات در cache و سپس بازیابی آن‌را ملاحظه می‌کنید:

using System;
using System.Web;
using System.Web.Caching;

namespace MvcApplication16.Helper
{
public static class CacheManager
{
public static void CacheInsert(this HttpContextBase httpContext, string key, object data, int durationMinutes)
{
if (data == null) return;
httpContext.Cache.Add(
key,
data,
null,
DateTime.Now.AddMinutes(durationMinutes),
TimeSpan.Zero,
CacheItemPriority.AboveNormal,
null);
}

public static T CacheRead<T>(this HttpContextBase httpContext, string key)
{
var data = httpContext.Cache[key];
if (data != null)
return (T)data;
return default(T);
}

public static void InvalidateCache(this HttpContextBase httpContext, string key)
{
httpContext.Cache.Remove(key);
}
}
}

و برای استفاده از آن در یک اکشن متد، ابتدا نیاز است فضای نام این کلاس تعریف شود و سپس برای نمونه متد HttpContext.CacheInsert در دسترس خواهد بود. HttpContext یکی از خواص تعریف شده در شیء کنترلر است که با ارث بری کنترلرها از آن، همواره در دسترس می‌باشد.
در اینجا برای نمونه اطلاعات یک لیست جنریک دریافتی از بانک اطلاعاتی را مثلا 10 دقیقه (بسته به پارامتر durationMinutes آن) می‌توان کش کرد و سپس توسط متد CacheRead آن‌را دریافت نمود. اگر متد CacheRead نال برگرداند به معنای خالی بودن کش است. بنابراین یکبار اطلاعات را از بانک اطلاعاتی دریافت نموده و سپس آن‌را کش خواهیم کردیم.
البته هستند ORMهایی که یک چنین کارهایی را به صورت توکار پشتیبانی کنند. به مکانیزم آن، Second level cache هم گفته می‌شود؛ به علاوه امکان استفاده از پروایدرهای دیگری را بجز کش IIS برای ذخیره سازی موقتی اطلاعات نیز فراهم می‌کنند.
همچنین باید دقت داشت این اعداد مدت زمان، هیچگونه ضمانتی ندارند. اگر IIS احساس کند که با کمبود منابع مواجه شده است، به سادگی شروع به حذف اطلاعات موجود در کش خواهد کرد.


نکته امنیتی مهم!
به هیچ عنوان از OutputCache در صفحاتی که نیاز به اعتبار سنجی دارند، استفاده نکنید و به همین جهت در قسمت کش کردن اطلاعات، بر روی «اطلاعاتی با سطح دسترسی عمومی» تاکید شد.
فرض کنید کارمندی به صفحه مشاهده فیش حقوقی خودش مراجعه کرده است. این ماه هم اضافه حقوق آنچنانی داشته است. شما هم این صفحه را به مدت سه ساعت کش کرده‌اید. آیا می‌توانید تصور کنید اگر همین گزارش کش شده با این اطلاعات، به سایر کارمندان نمایش داده شود چه قشقرقی به پا خواهد شد؟!
بنابراین هیچگاه اطلاعات مخصوص به یک کاربر اعتبار سنجی شده را کش نکنید و «تنها» اطلاعاتی نیاز به کش شدن دارند که عمومی باشند. برای مثال لیست آخرین اخبار سایت؛ لیست آخرین مدخل‌های فید RSS سایت؛ لیست اطلاعات منوی عمومی سایت؛ لیست تعداد کاربران مراجعه کننده به سایت در طول یک روز؛ گزارش آب و هوا و کلیه اطلاعاتی با سطح دسترسی عمومی که کش شدن آن‌ها مشکل ساز نباشد.
به صورت خلاصه هیچگاه در کدهای شما چنین تعریفی نباید مشاهده شود:
[Authorize]
[OutputCache(Duration = 60)]
public ActionResult Index()




نظرات مطالب
ساخت ActionResult سفارشی
ارتقاء به ASP.NET Core 3.0

در ASP.NET Core نیز نکات کلی نوشتن ActionResult‌ها برقرار است. فقط پیشتر اگر قطعه کد زیر در متد ExecuteResult نگارش 2.2 کار می‌کرد:
Response.Body.Write
اکنون در نگارش 3x این استثناء را صادر می‌کند:
System.InvalidOperationException: Synchronous operations are disallowed. Call WriteAsync or set AllowSynchronousIO to true instead.
راه حل صحیح رفع این مشکل، استفاده از متد ExecuteResultAsync بجای نمونه‌ی قبلی است و استفاده از متد response.Body.WriteAsync، بجای response.Body.Write منسوخ شده‌ی در نگارش 3x.
مطالب دوره‌ها
استفاده از AOP Interceptors برای حذف کدهای تکراری کش کردن اطلاعات در لایه سرویس برنامه
اکثر برنامه‌های ما دارای قابلیت‌هایی هستند که با موضوعاتی مانند امنیت، کش کردن اطلاعات، مدیریت استثناها، ثبت وقایع و غیره گره خورده‌اند. به هر یک از این موضوعات یک Aspect یا cross-cutting concern نیز گفته می‌شود.
در این قسمت قصد داریم اطلاعات بازگشتی از لایه سرویس برنامه را کش کنیم؛ اما نمی‌خواهیم مدام کدهای مرتبط با کش کردن اطلاعات را در مکان‌های مختلف لایه سرویس پراکنده کنیم. می‌خواهیم یک ویژگی یا Attribute سفارشی را تهیه کرده (مثلا به نام CacheMethod) و به متد یا متدهایی خاص اعمال کنیم. سپس برنامه، در زمان اجرا، بر اساس این ویژگی‌ها، خروجی‌های متدهای تزئین شده با ویژگی CacheMethod را کش کند.
در اینجا نیز از ترکیب StructureMap و DynamicProxy پروژه Castle، برای رسیدن به این مقصود استفاده خواهیم کرد. به کمک StructureMap می‌توان در زمان وهله سازی کلاس‌ها، آن‌ها را به کمک متدی به نام EnrichWith توسط یک محصور کننده دلخواه، مزین یا غنی سازی کرد. این مزین کننده را جهت دخالت در فراخوانی‌های متدها، یک DynamicProxy درنظر می‌گیریم. با پیاده سازی اینترفیس IInterceptor کتابخانه DynamicProxy مورد استفاده و تحت کنترل قرار دادن نحوه و زمان فراخوانی متدهای لایه سرویس، یکی از کارهایی را که می‌توان انجام داد، کش کردن نتایج است که در ادامه به جزئیات آن خواهیم پرداخت.


پیشنیازها

ابتدا یک برنامه جدید کنسول را آغاز کنید. تنظیمات آن‌را از حالت Client profile به Full تغییر دهید.
سپس همانند قسمت‌های قبل، ارجاعات لازم را به StructureMap و Castle.Core نیز اضافه نمائید:
 PM> Install-Package structuremap
PM> Install-Package Castle.Core
همچنین ارجاعی را به اسمبلی استاندارد System.Web.dll نیز اضافه نمائید.
از این جهت که از HttpRuntime.Cache قصد داریم استفاده کنیم. HttpRuntime.Cache در برنامه‌های کنسول نیز کار می‌کند. در این حالت از حافظه سیستم استفاده خواهد کرد و در پروژه‌های وب از کش IIS بهره می‌برد.


ویژگی CacheMethod مورد استفاده

using System;

namespace AOP02.Core
{
    [AttributeUsage(AttributeTargets.Method)]
    public class CacheMethodAttribute : Attribute
    {
        public CacheMethodAttribute()
        {
            // مقدار پیش فرض
            SecondsToCache = 10;
        }

        public double SecondsToCache { get; set; }
    }
}
همانطور که عنوان شد، قصد داریم متدهای مورد نظر را توسط یک ویژگی سفارشی، مزین سازیم تا تنها این موارد توسط AOP Interceptor مورد استفاده پردازش شوند.
در ویژگی CacheMethod، خاصیت SecondsToCache بیانگر مدت زمان کش شدن نتیجه متد خواهد بود.


ساختار لایه سرویس برنامه

using System;
using System.Threading;
using AOP02.Core;

namespace AOP02.Services
{
    public interface IMyService
    {
        string GetLongRunningResult(string input);
    }

    public class MyService : IMyService
    {
        [CacheMethod(SecondsToCache = 60)]
        public string GetLongRunningResult(string input)
        {
            Thread.Sleep(5000); // simulate a long running process
            return string.Format("Result of '{0}' returned at {1}", input, DateTime.Now);
        }
    }
}
اینترفیس IMyService و پیاده سازی نمونه آن‌را در اینجا مشاهده می‌کنید. از این لایه در برنامه استفاده شده و قصد داریم نتیجه بازگشت داده شده توسط متدی زمانبر را در اینجا توسط AOP Interceptors کش کنیم.


تدارک یک CacheInterceptor

using System;
using System.Web;
using Castle.DynamicProxy;

namespace AOP02.Core
{
    public class CacheInterceptor : IInterceptor
    {
        private static object lockObject = new object();

        public void Intercept(IInvocation invocation)
        {
            cacheMethod(invocation);
        }

        private static void cacheMethod(IInvocation invocation)
        {
            var cacheMethodAttribute = getCacheMethodAttribute(invocation);
            if (cacheMethodAttribute == null)
            {
                // متد جاری توسط ویژگی کش شدن مزین نشده است
                // بنابراین آن‌را اجرا کرده و کار را خاتمه می‌دهیم
                invocation.Proceed();
                return;
            }

            // دراینجا مدت زمان کش شدن متد از ویژگی کش دریافت می‌شود
            var cacheDuration = ((CacheMethodAttribute)cacheMethodAttribute).SecondsToCache;

            // برای ذخیره سازی اطلاعات در کش نیاز است یک کلید منحصربفرد را
            //  بر اساس نام متد و پارامترهای ارسالی به آن تهیه کنیم
            var cacheKey = getCacheKey(invocation);

            var cache = HttpRuntime.Cache;
            var cachedResult = cache.Get(cacheKey);


            if (cachedResult != null)
            {
                // اگر نتیجه بر اساس کلید تشکیل شده در کش موجود بود
                // همان را بازگشت می‌دهیم
                invocation.ReturnValue = cachedResult;
            }
            else
            {
                lock (lockObject)
                {
                    // در غیر اینصورت ابتدا متد را اجرا کرده
                    invocation.Proceed();
                    if (invocation.ReturnValue == null)
                        return;

                    // سپس نتیجه آن‌را کش می‌کنیم
                    cache.Insert(key: cacheKey,
                                 value: invocation.ReturnValue,
                                 dependencies: null,
                                 absoluteExpiration: DateTime.Now.AddSeconds(cacheDuration),
                                 slidingExpiration: TimeSpan.Zero);
                }
            }
        }

        private static Attribute getCacheMethodAttribute(IInvocation invocation)
        {
            var methodInfo = invocation.MethodInvocationTarget;
            if (methodInfo == null)
            {
                methodInfo = invocation.Method;
            }
            return Attribute.GetCustomAttribute(methodInfo, typeof(CacheMethodAttribute), true);
        }

        private static string getCacheKey(IInvocation invocation)
        {
            var cacheKey = invocation.Method.Name;

            foreach (var argument in invocation.Arguments)
            {
                cacheKey += ":" + argument;
            }

            // todo: بهتر است هش این کلید طولانی بازگشت داده شود
            // کار کردن با هش سریعتر خواهد بود
            return cacheKey;
        }
    }
}
کدهای CacheInterceptor مورد استفاده را در بالا مشاهده می‌کنید.
توضیحات ریز قسمت‌های مختلف آن به صورت کامنت، جهت درک بهتر عملیات، ذکر شده‌اند.


اتصال Interceptor به سیستم

خوب! تا اینجای کار صرفا تعاریف اولیه تدارک دیده شده‌اند. در ادامه نیاز است تا DI و DynamicProxy را از وجود آن‌ها مطلع کنیم.
using System;
using AOP02.Core;
using AOP02.Services;
using Castle.DynamicProxy;
using StructureMap;

namespace AOP02
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ObjectFactory.Initialize(x =>
            {
                var dynamicProxy = new ProxyGenerator();
                x.For<IMyService>()
                 .EnrichAllWith(myTypeInterface =>
                        dynamicProxy.CreateInterfaceProxyWithTarget(myTypeInterface, new CacheInterceptor()))
                 .Use<MyService>();
            });

            var myService = ObjectFactory.GetInstance<IMyService>();
            Console.WriteLine(myService.GetLongRunningResult("Test"));
            Console.WriteLine(myService.GetLongRunningResult("Test"));
        }
    }
}
در قسمت تنظیمات اولیه DI مورد استفاده، هر زمان که شیءایی از نوع IMyService درخواست شود، کلاس MyService وهله سازی شده و سپس توسط CacheInterceptor محصور می‌گردد. اکنون ادامه برنامه با این شیء محصور شده کار می‌کند.
حال اگر برنامه را اجرا کنید یک چنین خروجی قابل مشاهده خواهد بود:
 Result of 'Test' returned at 2013/04/09 07:19:43
Result of 'Test' returned at 2013/04/09 07:19:43
همانطور که ملاحظه می‌کنید هر دو فراخوانی یک زمان را بازگشت داده‌اند که بیانگر کش شدن اطلاعات اولی و خوانده شدن اطلاعات فراخوانی دوم از کش می‌باشد (با توجه به یکی بودن پارامترهای هر دو فراخوانی).

از این پیاده سازی می‌شود به عنوان کش سطح دوم ORMها نیز استفاده کرد (صرفنظر از نوع ORM در حال استفاده).

دریافت مثال کامل این قسمت
AOP02.zip
نظرات مطالب
ساخت منوهای چند سطحی در ASP.NET MVC
این مسایل را خودتان باید مدیریت کنید. یا از سطح دوم کش استفاده کنید یا از روش‌های متداول کش کردن اطلاعات در دات نت.
برای مطالعه بیشتر:
- MVC #19
- چگونه نرم افزارهای تحت وب سریعتری داشته باشیم؟ قسمت دوم 
Implementing second level caching in EF code first
- استفاده از AOP Interceptors برای حذف کدهای تکراری کش کردن اطلاعات در لایه سرویس برنامه
و ...
مطالب
مهارت‌های تزریق وابستگی‌ها در برنامه‌های NET Core. - قسمت دهم - پیاده سازی الگوی Decorator
الگوی decorator، امکان محصور کردن یک شیء مفروض را با لایه‌ای بر فراز آن میسر می‌کند. برای مثال بجای اینکه در تمام متدهای سرویسی از try/catch استفاده کنیم، می‌توانیم این متدها را با یک ExceptionHandlingDecorator مزین کنیم و یا از این دست اعمال تکراری می‌توان به لاگ کردن ورودی و خروجی‌های یک متد و یا کش کردن اطلاعات آن‌ها نیز اشاره کرد. حتی عملیاتی مانند تشخیص خواص تغییر یافته‌ی یک شیء در Entity framework نیز به کمک همین مزین کننده‌ها که شیء اصلی در حال استفاده را با ایجاد لایه‌ای بر روی آن‌ها محصور می‌کنند، انجام می‌شود. به این عملیات Aspect oriented programming و یا AOP نیز می‌گویند؛ در اینجا واژه‌ی Aspect به اعمال مشترک و متداول موجود در برنامه اشاره می‌کند. در این مطلب قصد داریم نمونه‌ای از این تزئین کننده‌ها را به کمک سیستم تزریق وابستگی‌های NET Core. پیاده سازی کنیم.


پیاده سازی الگوی Decorator به کمک سیستم تزریق وابستگی‌های NET Core.

مثال زیر را در نظر بگیرید که در آن یک سرویس تعریف شده‌است و در این بین استثنائی رخ داده‌است.
    public interface ITaskService
    {
        void Run();
    }

    public class MyTaskService : ITaskService
    {
        public void Run()
        {
            throw new InvalidOperationException("An exception from the MyTaskService!");
        }
    }
می‌خواهیم بدون تغییری در کدهای این کلاس، به متدهای آن در حین اجرای نهایی، یک try/catch را به همراه logging، اضافه کنیم. به همین جهت نیاز خواهیم داشت تا یک محصور کننده (تزئین کننده یا decorator در اینجا) را برای آن طراحی کنیم:
using System;
using Microsoft.Extensions.Logging;
namespace CoreIocServices
{
    public class MyTaskServiceDecorator : ITaskService
    {
        private readonly ILogger<MyTaskServiceDecorator> _logger;
        private readonly ITaskService _decorated;

        public MyTaskServiceDecorator(
            ILogger<MyTaskServiceDecorator> logger,
            ITaskService decorated)
        {
            _logger = logger;
            _decorated = decorated;
        }

        public void Run()
        {
            try
            {
                _decorated.Run();
            }
            catch (Exception ex)
            {
                _logger.LogCritical(ex, "An unhandled exception has been occurred.");
            }
        }
    }
}
این محصور کننده نیز دقیقا همان ITaskService را پیاده سازی می‌کند؛ اما در سازنده‌ی آن یک ITaskService را نیز دریافت می‌کند. علت اینجا است که توسط آن بتوان متدهای ITaskService تزریقی را اجرا کرد و بر روی آن اعمالی مانند کش کردن، لاگ کردن و مدیریت استثناءها و غیره را انجام داد. برای مثال در متد Run آن مشاهده می‌کنید که متد Run همان وهله‌ی تزریقی اجرا شده‌است؛ اما درون یک try/catch به همراه لاگ کردن جزئیات استثنای رخ داده.
مزیت این‌کار، پیاده سازی اصل DRY یا Don't repeat yourself است. کاری که برای رفع این مشکل قرار است انجام دهیم، استفاده از یک تزئین کننده (محصور کننده)، کپسوله سازی اعمال تکراری و سپس اتصال آن به قسمت‌های مختلف برنامه است. همچنین در این حالت اصل open closed principle نیز بهتر رعایت خواهد شد. از این جهت که کدهای تکراری برنامه به یک لایه‌ی دیگر منتقل شده‌اند و دیگر نیازی نیست برای تغییر آن‌ها، کدهای قسمت‌های اصلی برنامه را تغییر داد (کدهای برنامه باز خواهند بود برای توسعه و بسته برای تغییر).

پس از طراحی این تزئین کننده، اکنون نوبت به معرفی آن به سیستم تزریق وابستگی‌های NET Core. است:
namespace CoreIocSample02
{
    public class Startup
    {
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            services.AddTransient<MyTaskService>();
            services.AddTransient<ITaskService>(serviceProvider =>
                new MyTaskServiceDecorator(
                     serviceProvider.GetService<ILogger<MyTaskServiceDecorator>>(),
                     serviceProvider.GetService<MyTaskService>())
            );
روش انجام اینکار را نیز در «قسمت ششم - دخالت در مراحل وهله سازی اشیاء توسط IoC Container» بیشتر بررسی کرده‌ایم.
در اینجا هم می‌توان در صورت نیاز اصل کلاس MyTaskService را بدون هیچ نوع تزئین کننده‌ای از سیستم تزریق وابستگی‌ها دریافت کرد و یا اگر وهله‌ای از سرویس ITaskService را از آن درخواست کردیم، ابتدا شیء MyTaskServiceDecorator وهله سازی شده و سپس توسط آن یک نمونه‌ی محصور شده و تزئین شده‌ی MyTaskService به فراخوان بازگشت داده خواهد شد.


ساده سازی معرفی تزئین کننده‌ها به سیستم تزریق وابستگی‌های NET Core. به کمک Scrutor

در «قسمت هشتم - ساده سازی معرفی سرویس‌ها توسط Scrutor» با کتابخانه‌ی Scrutor آشنا شدیم. یکی دیگر از قابلیت‌های آن، امکان ساده سازی تعریف تزئین کنند‌ها است:
namespace CoreIocSample02
{
    public class Startup
    {
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            services.AddTransient<ITaskService, MyTaskService>();
            services.Decorate<ITaskService, MyTaskServiceDecorator>();
در اینجا معادل کدهایی را که با روش factory خود NET Core. نوشتیم، ملاحظه می‌کنید. ابتدا نیاز است خود سرویس اصلی غیر تزئین شده، به نحو متداولی به سیستم معرفی شود. سپس متد الحاقی جدید <,>Decorate را با همان اینترفیس و اینبار با Decorator مدنظر معرفی می‌کنیم. کاری که Scrutor در اینجا انجام می‌دهد، یافتن سرویس ITaskService معرفی شده‌ی پیشین و تعویض آن با MyTaskServiceDecorator می‌باشد. بنابراین نیاز است تعریف services.AddTransient پیش از تعریف services.Decorate انجام شده باشد. این روش تمیزتر از روش قبلی به نظر می‌رسد و شامل وهله سازی مستقیم MyTaskServiceDecorator به همراه فراهم آوردن تمام پارامترهای سازنده‌ی آن توسط ما نیست.
نظرات مطالب
OutputCache در ASP.NET MVC
من از CacheManager در EFSecondLevelCache.Core استفاده می‌کنم. مزیت آن، تعویض پذیر بودن قسمت مدیریت کش کردن اطلاعات است، بدون تغییری در کدهای برنامه؛ چون برنامه از اینترفیس‌های آن استفاده می‌کند و استفاده کننده می‌تواند تامین کننده‌های کش را در ابتدای اجرای برنامه، به دلخواه خودش تغییر دهد. برای مثال از کش درون حافظه‌ای استفاده کند یا به سادگی این تنظیمات اولیه را تغییر دهد و از Redis استفاده کند.
بنابراین CacheManager ارتباطی به بحث جاری ندارد؛ مگر اینکه کتابخانه‌های کش نوشته شده، ساختار داخلی خودشان را بر اساس اینترفیس‌های CacheManager بازنویسی کنند.
مطالب
نوشتن آزمون‌های واحد به کمک کتابخانه‌ی Moq - قسمت اول - معرفی
گاهی از اوقات، برای نوشتن آزمون‌های واحد، ایزوله سازی قسمتی که می‌خواهیم آن‌را بررسی کنیم، از سایر قسمت‌های سیستم مشکل می‌شود. برای مثال اگر در کلاسی کار اتصال به بانک اطلاعاتی صورت می‌گیرد و قصد داریم برای آن آزمون واحد بنویسیم، اما قرار نیست که الزاما با بانک اطلاعاتی کار کنیم، در این حالت نیاز به یک نمونه‌ی تقلیدی یا Mock از بانک اطلاعاتی را خواهیم داشت، تا کار دسترسی به بانک اطلاعاتی را شبیه سازی کند. در این سری با استفاده از کتابخانه‌ی بسیار معروف Moq (ماک‌یو تلفظ می‌شود؛ گاهی از اوقات هم ماک)، کار ایزوله سازی کلاس‌ها را انجام خواهیم داد، تا بتوانیم آن‌ها را مستقل از هم آزمایش کنیم.


Mocking چیست؟

فرض کنید برنامه‌ای را داریم که از تعدادی کلاس تشکیل شده‌است. در این بین می‌خواهیم تعدادی از آن‌ها را به صورت ایزوله‌ی از کل سیستم آزمایش کنیم. البته باید درنظر داشت که این کلاس‌ها در حین اجرای واقعی برنامه، از تعدادی وابستگی خاص در همان سیستم استفاده می‌کنند. برای مثال کلاسی در این بین برای بررسی میزان اعتبار مالی یک کاربر، نیاز دارد تا با یک وب سرویس خارجی کار کند. اما چون می‌خواهیم این کلاس را به صورت ایزوله‌ی از کل سیستم آزمایش کنیم، اینبار بجای استفاده‌ی از وابستگی واقعی این کلاس، آن وابستگی را با یک نمونه‌ی تقلیدی یا Mock object در اینجا، جایگزین می‌کنیم.
بنابراین Mocking به معنای جایگزین کردن یک وابستگی واقعی سیستم که در زمان اجرای آن مورد استفاده قرار می‌گیرد، با نمونه‌ی تقلیدی مختص زمان آزمایش برنامه، جهت بالابردن سهولت نوشتن آزمون‌های واحد است.


دلایل و مزایای استفاده‌ی از Mocking

- یکی از مهم‌ترین دلایل استفاده‌ی از Mocking، کاهش پیچیدگی تنظیمات اولیه‌ی نوشتن آزمون‌های واحد است. برای مثال اگر در برنامه‌ی خود از تزریق وابستگی‌ها استفاده می‌کنید و کلاسی دارای چندین وابستگی تزریق شده‌ی به آن است، برای آزمایش این کلاس نیاز به تدارک تمام این وابستگی‌ها را خواهید داشت تا بتوان این کلاس را وهله سازی کرد و همچنین برنامه را نیز کامپایل نمود. اما در این بین ممکن است آزمایش متدی در همان کلاس، الزاما از تمام وابستگی‌های تزریق شده‌ی در یک کلاس استفاده نکند. در این حالت، Mocking می‌تواند تنظیمات پیچیده‌ی وهله سازی این کلاس را به حداقل برساند.
- Mocking می‌تواند سبب افزایش سرعت اجرای آزمون‌های واحد نیز شود. برای مثال با تقلید سرویس‌های خارجی مورد استفاده‌ی در برنامه (هر عملی که از مرزهای سیستم رد شود مانند کار با شبکه، بانک اطلاعاتی، فایل سیستم و غیره)، می‌توان میزان I/O و همچنین زمان صرف شده‌ی به آن‌را به حداقل رساند.
- از mock objects می‌توان برای رهایی از مشکلات کار با مقادیر غیرمشخص استفاده کرد. برای مثال اگر در کدهای خود از DateTime.Now استفاده می‌کنید یا اعداد اتفاقی و امثال آن، هربار که آزمون‌های واحد را اجرا می‌کنیم، خروجی متفاوتی را دریافت کرده و بسیاری از آزمون‌های نوشته شده با مشکل مواجه می‌شوند. به کمک mocking می‌توان بجای این مقادیر غیرمشخص، یک مقدار ثابت و مشخص را بازگشت دهد.
- چون به سادگی می‌توان mock objects را تهیه کرد، می‌توان کار توسعه و آزمایش برنامه را پیش از به پایان رسیدن پیاده سازی اصلی سرویس‌های مدنظر، همینقدر که اینترفیس آن سرویس مشخص باشد، شروع کرد که می‌تواند برای کارهای تیمی بسیار مفید باشد.
- اگر وابستگی مورد استفاده ناپایدار و یا غیرقابل پیش بینی است، می‌توان توسط mocking به یک نمونه‌ی قابل پیش بینی و پایدار مخصوص آزمون‌های برنامه رسید.
- اگر وابستگی خارجی مورد استفاده به ازای هر بار استفاده، هزینه‌ای را شارژ می‌کند، می‌توان توسط mocking، هزینه‌ی آزمون‌های برنامه را کاهش داد.


Unit test چیست؟

بدیهی است در کنار آزمایش ایزوله‌ی قسمت‌های مختلف برنامه توسط mocking، باید کل برنامه را جهت بررسی دستیابی به نتایج واقعی نیز آزمایش کرد که به این نوع آزمون‌ها، آزمون یکپارچگی (Integration Tests)، API Tests ،UI Tests و غیره می‌گویند که در کنار Unit tests ما حضور خواهند داشت. بنابراین اکنون این سؤال مطرح می‌شود که یک Unit چیست؟
در برنامه‌ای که از چندین کلاس تشکیل می‌شود، به یک کلاس، یک Unit گفته می‌شود. همچنین اگر در این سیستم، دو یا چند کلاس با هم کار می‌کنند (کلاسی که از چندین وابستگی استفاده می‌کند)، این‌ها با هم نیز یک Unit را تشکیل دهند. بنابراین تعریف Unit بستگی به نحوه‌ی درک عملکرد یک سیستم و تعامل اجزای آن با هم دارد.


واژه‌های متناظر با Mock objects

در حین مطالعه‌ی منابع مرتبط با آزمون‌های واحد ممکن است با این واژه‌های تقریبا مشابه مواجه شوید: fakes ،stubs ،dummies و mocks. اما تفاوت آن‌ها در چیست؟
- Fakes در حقیقت یک نمونه پیاده سازی واقعی، اما غیرمناسب محیط واقعی و اصلی پروژه‌است. برای نمونه EF Core به همراه یک نمونه in-memory database هم هست که دقیقا با مفهوم Fakes تطابق دارد.
- از Dummies صرفا جهت تهیه‌ی پارامترهای مورد نیاز برای اجرای یک آزمایش استفاده می‌شوند. این پارامترها، هیچگاه در آزمایش‌های انجام شده مورد استفاده قرار نمی‌گیرند.
- از Stubs برای ارائه‌ی پاسخ‌هایی مشخص به فراخوان‌ها استفاده می‌شود. برای مثال یک متد یا خاصیت، دقیقا چه چیزی را باید بازگشت دهند.
- از Mocks برای بررسی تعامل اجزای مختلف در حال آزمایش استفاده می‌شود. آیا متدی یا خاصیتی مورد استفاده قرار گرفته‌است یا خیر؟

باید درنظر داشت که زمانیکه یک شیء Mock را توسط کتابخانه‌ی Moq تهیه می‌کنیم، هر سه مفهوم stubs ،dummies و mocks را با هم به همراه دارد. به همین جهت در این سری زمانیکه به یک mock object اشاره می‌شود، هر سه مفهوم مدنظر هستند.

واژه‌ی دیگری که ممکن است در این گروه زیاد مشاهده شود، «Test double» نام دارد که ترکیب هر 4 مورد fakes ،stubs ،dummies و mocks می‌باشد. در کل هر زمانیکه یک شیء مورد استفاده‌ی در زمان اجرای برنامه را جهت آزمایش ساده‌تر آن جایگزین می‌کنید، یک Test double را ایجاد کرده‌اید.


بررسی ساختار برنامه‌ای که می‌خواهیم آن‌را آزمایش کنیم

در این سری قصد داریم یک برنامه‌ی وام دهی را آزمایش کنیم که قسمت‌های مختلف آن دارای وابستگی‌های خاصی می‌باشند. ساختار این برنامه را در ادامه مشاهده می‌کنید:


موجودیت‌های برنامه‌ی وام دهی
namespace Loans.Entities
{
    public class Applicant
    {
        public int Id { set; get; }

        public string Name { set; get; }

        public int Age { set; get; }

        public string Address { set; get; }

        public decimal Salary { set; get; }
    }
}

namespace Loans.Entities
{
    public class LoanProduct
    {
        public int Id { set; get; }

        public string ProductName { set; get; }

        public decimal InterestRate { set; get; }
    }
}

namespace Loans.Entities
{
    public class LoanApplication
    {
        public int Id { set; get; }

        public LoanProduct Product { set; get; }

        public LoanAmount Amount { set; get; }

        public Applicant Applicant { set; get; }

        public bool IsAccepted { set; get; }
    }

    public class LoanAmount
    {
        public string CurrencyCode { get; set; }

        public decimal Principal { get; set; }
    }
}

مدل‌های برنامه‌ی وام دهی

namespace Loans.Models
{
    public class IdentityVerificationStatus
    {
        public bool Passed { get; set; }
    }
}

سرویس‌های برنامه‌ی وام دهی

using Loans.Models;

namespace Loans.Services.Contracts
{
    public interface IIdentityVerifier
    {
        void Initialize();

        bool Validate(string applicantName, int applicantAge, string applicantAddress);

        void Validate(string applicantName, int applicantAge, string applicantAddress, out bool isValid);

        void Validate(string applicantName, int applicantAge, string applicantAddress,
            ref IdentityVerificationStatus status);
    }
}

namespace Loans.Services.Contracts
{
    public interface ICreditScorer
    {
        int Score { get; }

        void CalculateScore(string applicantName, string applicantAddress);
    }
}

using System;
using Loans.Entities;
using Loans.Services.Contracts;

namespace Loans.Services
{
    public class LoanApplicationProcessor
    {
        private const decimal MinimumSalary = 1_500_000_0;
        private const int MinimumAge = 18;
        private const int MinimumCreditScore = 100_000;

        private readonly IIdentityVerifier _identityVerifier;
        private readonly ICreditScorer _creditScorer;

        public LoanApplicationProcessor(
            IIdentityVerifier identityVerifier,
            ICreditScorer creditScorer)
        {
            _identityVerifier = identityVerifier ?? throw new ArgumentNullException(nameof(identityVerifier));
            _creditScorer = creditScorer ?? throw new ArgumentNullException(nameof(creditScorer));
        }

        public bool Process(LoanApplication application)
        {
            application.IsAccepted = false;

            if (application.Applicant.Salary < MinimumSalary)
            {
                return application.IsAccepted;
            }

            if (application.Applicant.Age < MinimumAge)
            {
                return application.IsAccepted;
            }

            _identityVerifier.Initialize();

            var isValidIdentity = _identityVerifier.Validate(
                application.Applicant.Name, application.Applicant.Age, application.Applicant.Address);

            if (!isValidIdentity)
            {
                return application.IsAccepted;
            }

            _creditScorer.CalculateScore(application.Applicant.Name, application.Applicant.Address);
            if (_creditScorer.Score < MinimumCreditScore)
            {
                return application.IsAccepted;
            }

            application.IsAccepted = true;
            return application.IsAccepted;
        }
    }
}

using System;
using Loans.Models;
using Loans.Services.Contracts;

namespace Loans.Services
{
    public class IdentityVerifierServiceGateway : IIdentityVerifier
    {
        public DateTime LastCheckTime { get; private set; }

        public void Initialize()
        {
            // Initialize connection to external service
        }

        public bool Validate(string applicantName, int applicantAge, string applicantAddress)
        {
            Connect();
            var isValidIdentity = CallService(applicantName, applicantAge, applicantAddress);
            LastCheckTime = DateTime.Now;
            Disconnect();

            return isValidIdentity;
        }

        private void Connect()
        {
            // Open connection to external service
        }

        private bool CallService(string applicantName, int applicantAge, string applicantAddress)
        {
            // Make call to external service, interpret the response, and return result

            return false; // Simulate result for demo purposes
        }

        private void Disconnect()
        {
            // Close connection to external service
        }

        public void Validate(string applicantName, int applicantAge, string applicantAddress, out bool isValid)
        {
            throw new NotImplementedException();
        }

        public void Validate(string applicantName, int applicantAge, string applicantAddress,
            ref IdentityVerificationStatus status)
        {
            throw new NotImplementedException();
        }
    }
}
توضیحات:
هدف از این برنامه، درخواست یک وام جدید است. Application در اینجا به معنای درخواست یا فرم جدید است و Applicant نیز شخصی است که این درخواست را داده‌است.
در اینجا بیشتر تمرکز ما بر روی کلاس LoanApplicationProcessor است که دارای دو وابستگی تزریق شده‌ی به آن نیز می‌باشد:
        public LoanApplicationProcessor(
            IIdentityVerifier identityVerifier,
            ICreditScorer creditScorer)
        {
            _identityVerifier = identityVerifier ?? throw new ArgumentNullException(nameof(identityVerifier));
            _creditScorer = creditScorer ?? throw new ArgumentNullException(nameof(creditScorer));
        }
از این وابستگی‌ها برای تصدیق هویت درخواست کننده و همچنین بررسی میزان اعتبار او استفاده می‌شود.
تمام این منطق نیز در متد Process آن قابل مشاهده‌است که هدف اصلی آن، بررسی قابل پذیرش بودن درخواست یک وام جدید است.


نوشتن اولین تست، برای برنامه‌ی وام دهی

در اولین تصویر این قسمت، پروژه‌ی class library دومی را نیز به نام Loans.Tests مشاهده می‌کنید. فایل csproj آن به صورت زیر برای کار با MSTest تنظیم شده‌است:
<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
  <PropertyGroup>
    <TargetFramework>netcoreapp2.2</TargetFramework>
  </PropertyGroup>
  <ItemGroup>
    <ProjectReference Include="..\Loans\Loans.csproj" />
  </ItemGroup>
  <ItemGroup>
    <PackageReference Include="Microsoft.NET.Test.Sdk" Version="16.3.0" />
    <PackageReference Include="MSTest.TestAdapter" Version="2.0.0" />
    <PackageReference Include="MSTest.TestFramework" Version="2.0.0" />    
  </ItemGroup>
</Project>
که در آن ارجاعی به پروژه‌ی Loans.csproj و همچنین وابستگی‌های MSTest، تنظیم شده‌اند.

اکنون اولین آزمون واحد ما در کلاس جدید LoanApplicationProcessorShould چنین شکلی را پیدا می‌کند:
using Loans.Entities;
using Loans.Services;
using Microsoft.VisualStudio.TestTools.UnitTesting;

namespace Loans.Tests
{
    [TestClass]
    public class LoanApplicationProcessorShould
    {
        [TestMethod]
        public void DeclineLowSalary()
        {
            var product = new LoanProduct {Id = 99, ProductName = "Loan", InterestRate = 5.25m};
            var amount = new LoanAmount {CurrencyCode = "Rial", Principal = 2_000_000_0};
            var applicant =
                new Applicant {Id = 1, Name = "User 1", Age = 25, Address = "This place", Salary = 1_100_000_0};
            var application = new LoanApplication {Id = 42, Product = product, Amount = amount, Applicant = applicant};
            var processor = new LoanApplicationProcessor(null, null);
            processor.Process(application);

            Assert.IsFalse(application.IsAccepted);
        }
    }
}
در حین کار با MSTest، کلاس آزمون واحد باید به ویژگی TestClass و متدهای public void آن به ویژگی TestMethod مزین شوند تا توسط این فریم‌ورک آزمون واحد شناسایی شده و مورد آزمایش قرار گیرند.
در این آزمایش، شخص درخواست کننده، حقوق کمی دارد و می‌خواهیم بررسی کنیم که آیا LoanApplicationProcessor می‌تواند آن‌را بر اساس مقدار MinimumSalary، رد کند یا خیر؟
public class LoanApplicationProcessor
{
    private const decimal MinimumSalary = 1_500_000_0;

در حین وهله سازی LoanApplicationProcessor، دو وابستگی آن به null تنظیم شده‌اند؛ چون می‌دانیم که بررسی MinimumSalary پیش از سایر بررسی‌ها صورت می‌گیرد و اساسا در این آزمایش، نیازی به این وابستگی‌ها نداریم.
اما اگر سعی در اجرای این آزمایش کنیم (برای مثال با اجرای دستور dotnet test در خط فرمان)، آزمایش اجرا نشده و با استثنای زیر مواجه می‌شویم:
Test method Loans.Tests.LoanApplicationProcessorShould.DeclineLowSalary threw exception:
System.ArgumentNullException: Value cannot be null.
Parameter name: identityVerifier
چون در سازنده‌ی کلاس LoanApplicationProcessor، در صورت نال بودن وابستگی‌های دریافتی، یک استثناء صادر می‌شود. بنابراین ذکر آن‌ها الزامی است:
        public LoanApplicationProcessor(
            IIdentityVerifier identityVerifier,
            ICreditScorer creditScorer)
        {
            _identityVerifier = identityVerifier ?? throw new ArgumentNullException(nameof(identityVerifier));
            _creditScorer = creditScorer ?? throw new ArgumentNullException(nameof(creditScorer));
        }


نصب کتابخانه‌ی Moq جهت برآورده کردن وابستگی‌های کلاس LoanApplicationProcessor

در این آزمایش چون وجود وابستگی‌های در سازنده‌ی کلاس، برای ما اهمیتی ندارند و همچنین ذکر آن‌ها نیز الزامی است، می‌خواهیم توسط کتابخانه‌ی Moq، دو نمونه‌ی تقلیدی از آن‌ها را تهیه کرده (همان dummies که پیشتر معرفی شدند) و جهت برآورده کردن بررسی صورت گرفته‌ی در سازنده‌ی کلاس LoanApplicationProcessor، آن‌ها را ارائه کنیم.
کتابخانه‌ی بسیار معروف Moq، با پروژه‌های مبتنی بر NETFramework 4.5. و همچنین NETStandard 2.0. به بعد سازگار است و برای نصب آن، می‌توان یکی از دو دستور زیر را صادر کرد:
> dotnet add package Moq
> Install-Package Moq

اما چرا کتابخانه‌ی Moq؟
کتابخانه‌ی Moq این اهداف را دنبال می‌کند: ساده‌است، به شدت کاربردی‌است و همچنین strongly typed است. این کتابخانه سورس باز بوده و تعداد بار دانلود بسته‌ی نیوگت آن میلیونی است.


پس از نصب آن، اولین آزمایشی را که نوشتیم، به صورت زیر اصلاح می‌کنیم:
using Loans.Entities;
using Loans.Services;
using Loans.Services.Contracts;
using Microsoft.VisualStudio.TestTools.UnitTesting;
using Moq;

namespace Loans.Tests
{
    [TestClass]
    public class LoanApplicationProcessorShould
    {
        [TestMethod]
        public void DeclineLowSalary()
        {
            var product = new LoanProduct {Id = 99, ProductName = "Loan", InterestRate = 5.25m};
            var amount = new LoanAmount {CurrencyCode = "Rial", Principal = 2_000_000_0};
            var applicant =
                new Applicant {Id = 1, Name = "User 1", Age = 25, Address = "This place", Salary = 1_100_000_0};
            var application = new LoanApplication {Id = 42, Product = product, Amount = amount, Applicant = applicant};

            var mockIdentityVerifier = new Mock<IIdentityVerifier>();
            var mockCreditScorer = new Mock<ICreditScorer>();

            var processor = new LoanApplicationProcessor(mockIdentityVerifier.Object, mockCreditScorer.Object);
            processor.Process(application);

            Assert.IsFalse(application.IsAccepted);
        }
    }
}
در اینجا بجای ارسال null به سازنده‌ی کلاس LoanApplicationProcessor، جهت برآورده کردن مقدار پیش‌فرض پارامترهای آن و کامپایل شدن برنامه، نمونه‌های تقلیدی دو وابستگی مورد نیاز آن‌را تهیه و به آن ارسال کرده‌ایم.
کار با ذکر new Mock شروع شده و آرگومان جنریک آن‌را از نوع وابستگی‌هایی که نیاز داریم، مقدار دهی می‌کنیم. سپس خاصیت Object آن، امکان دسترسی به این شیء تقلید شده را میسر می‌کند.
اکنون اگر مجددا این آزمون واحد را اجرا کنیم، مشاهده خواهیم کرد که بجای صدور استثناء، با موفقیت به پایان رسیده‌است:



گاهی از اوقات جایگزین کردن یک وابستگی null با نمونه‌ی Mock آن کافی نیست

در مثالی که بررسی کردیم، اشیاء mock، کار برآورده کردن نیازهای ابتدایی آزمایش را انجام داده و سبب اجرای موفقیت آمیز آن شدند؛ اما همیشه اینطور نیست:
using Loans.Entities;
using Loans.Services;
using Loans.Services.Contracts;
using Microsoft.VisualStudio.TestTools.UnitTesting;
using Moq;

namespace Loans.Tests
{
    [TestClass]
    public class LoanApplicationProcessorShould
    {        
        [TestMethod]
        public void Accept()
        {
            var product = new LoanProduct {Id = 99, ProductName = "Loan", InterestRate = 5.25m};
            var amount = new LoanAmount {CurrencyCode = "Rial", Principal = 2_000_000_0};
            var applicant =
                new Applicant {Id = 1, Name = "User 1", Age = 25, Address = "This place", Salary = 1_500_000_0};
            var application = new LoanApplication {Id = 42, Product = product, Amount = amount, Applicant = applicant};

            var mockIdentityVerifier = new Mock<IIdentityVerifier>();
            var mockCreditScorer = new Mock<ICreditScorer>();

            var processor = new LoanApplicationProcessor(mockIdentityVerifier.Object, mockCreditScorer.Object);
            processor.Process(application);

            Assert.IsTrue(application.IsAccepted);
        }
    }
}
تفاوت این آزمایش جدید با قبلی، در دو مورد است: مقدار Salary به MinimumSalary تنظیم شده‌است و در آخر Assert.IsTrue را داریم.
اگر این آزمایش را اجرا کنیم، با شکست مواجه خواهد شد. علت اینجا است که هرچند در حال استفاده‌ی از دو mock object به عنوان وابستگی‌های مورد نیاز هستیم، اما تنظیمات خاصی را بر روی آن‌ها انجام نداده‌ایم و به همین جهت خروجی مناسبی را در اختیار LoanApplicationProcessor قرار نمی‌دهند. برای مثال مرحله‌ی بعدی بررسی اعتبار شخص در کلاس LoanApplicationProcessor، فراخوانی سرویس identityVerifier و متد Validate آن است که خروجی آن بر اساس کدهای فعلی، همیشه false است:
_identityVerifier.Initialize();
var isValidIdentity = _identityVerifier.Validate(
    application.Applicant.Name, application.Applicant.Age, application.Applicant.Address);
در قسمت بعدی، کار تنظیم اشیاء mock را انجام خواهیم داد.

کدهای کامل این قسمت را از اینجا می‌توانید دریافت کنید: MoqSeries-01.zip
اشتراک‌ها
Bulk delete و Bulk update در Entity framework
در Entity framework به کمک امکانات LINQ، نمی‌توان چندین رکورد را با هم (یکجا) حذف کرد یا به روز رسانی نمود. برای مثال دستوراتی مانند Delete from tbl1 where id>3 و یا update tbl1 set f1=2 where id>3 معادلی در LINQ to EF ندارند. برای انجام اینگونه امور یا باید رویه ذخیره شده نوشت و سپس آن‌را در EF فراخوانی کرد؛ یا دستورات SQL خام را مستقیما بر روی بانک اطلاعاتی اجرا کرد و یا باید حلقه‌ای را تشکیل داد و موارد موجود را یک به یک ویرایش یا حذف نمود. مورد آخر خصوصا از لحاظ کارآیی به هیچ عنوان پذیرفتنی نیست.
البته اکثر ORMهای موجود از Bulk operations پشتیبانی نمی‌کنند و این مورد منحصر به EF نیست. علت آن هم به مشکل بودن هماهنگ سازی Context و بانک اطلاعاتی، پس از Bulk operations بر می‌گردد. برای مثال در یک کوئری حذف پیچیده، هماهنگ سازی سطح اول کش یا Tracking API با رکوردهای باقی مانده در بانک اطلاعاتی کار ساده‌ای نیست و اگر اینکار به نحو صحیحی صورت نگیرد، کاربران در حین ذخیره سازی اطلاعات ممکن است با خطاهای همزمانی متوقف شوند (چون هنوز رکوردهای حذف شده در سطح اول کش یا Context وجود دارند، ORM تصور می‌کند کاربر دیگری اطلاعات را حذف کرده است و یک استثنای همزمانی را صادر خواهد کرد).


معرفی Entity Framework Extended Library

کتابخانه «Entity Framework Extended Library» تعدادی متد الحاقی را به EF جهت اعمال Bulk delete و Bulk update سازگار با کوئری‌های تهیه شده به وسیله امکانات LINQ to EF، اضافه می‌کند. البته این کتابخانه امکانات دیگری مانند Future Queries (یکی کردن چند کوئری متفاوت LINQ جهت اجرا در یک رفت و برگشت به بانک اطلاعاتی)، Query Result Cache (سطح دوم کش) را نیز به همراه دارد.
Bulk delete و Bulk update در Entity framework
مطالب
مدیریت طول عمر DbContext در برنامه‌های Blazor SSR

فرض کنید یک صفحه‌ی Blazor SSR، از سه کامپوننت منوی سمت راست، محتوای اصلی صفحه و فوتر سایت که به همراه متنی است، تشکیل شده‌است. منوی سمت راست، به همراه لینک‌هایی‌است که آمار آن‌ها را نیز نمایش می‌دهد و این اطلاعات را از بانک اطلاعاتی، به کمک EF-Core دریافت می‌کند. فوتر صفحه، سال شروع به کار و نام برنامه را از بانک اطلاعاتی دریافت می‌کند و محتوای اصلی صفحه نیز از بانک اطلاعاتی دریافت می‌شود. پس از تکمیل این سه کامپوننت مجزا، اگر برنامه را اجرا کنید، بلافاصله با خطای زیر مواجه می‌شوید:

A second operation started on this context before a previous operation completed

مشکل کجاست؟! مشکل اینجاست که تنها یک نمونه از DbContext، در طول درخواست جاری رسیده، بین سه کامپوننت جاری برنامه به اشتراک گذاشته می‌شود (به سازنده‌ی سرویس‌های مرتبط تزریق می‌شود) و ... در Blazor SSR، پردازش کامپوننت‌های یک صفحه، به صورت موازی و همزمان انجام می‌شوند؛ یعنی ترتیبی نیست. اگر ابتدا کامپوننت منو، بعد محتوای صفحه و در آخر فوتر، رندر می‌شدند، هیچگاه پیام فوق را مشاهده نمی‌کردیم؛ اما ... هر سه کامپوننت، با هم و همزمان رندر می‌شوند و سپس نتیجه‌ی نهایی در Response درج خواهد شد. یعنی یک DbContext بین چندین ترد به اشتراک گذاشته می‌شود که چنین حالتی توسط EF-Core پشتیبانی نمی‌شود و مجاز نیست.

روش مواجه شدن با یک چنین حالت‌هایی، نمونه سازی مجزای DbContext به ازای هر کامپوننت است که نمونه‌ای از آن‌را پیشتر در مطلب «نکات ویژه‌ی کار با EF-Core در برنامه‌های Blazor Server» مشاهده کرده‌اید. در این مطلب، راه‌حل دیگری برای اینکار ارائه می‌شود که ساده‌تر است و نیازی به تغییرات آنچنانی در کدهای کامپوننت‌ها و کل برنامه ندارد.

استفاده از کلاس پایه‌ی OwningComponentBase برای نمونه سازی مجدد DbContext به‌ازای هر کامپوننت

زمانیکه در برنامه‌های Blazor SSR از روش استاندارد زیر برای دسترسی به سرویس‌های مختلف برنامه استفاده می‌کنیم:

@inject IHotelRoomService HotelRoomService

طول عمر دریافتی سرویس، دقیقا بر اساس طول عمر اصلی تعریف شده‌ی آن عمل می‌کند (شبیه به برنامه‌های ASP.NET Core). یعنی برای مثال اگر Scoped باشد، DbContext تزریق شده‌ی در آن هم Scoped است و این DbContext، بین تمام کامپوننت‌های در حال پردازش موازی در طول یک درخواست، به‌اشتراک گذاشته می‌شود که مطلوب ما نیست. ما می‌خواهیم بتوانیم به ازای هر کامپوننت مجزای صفحه، یک DbContext جدید داشته باشیم. یعنی باید بتوانیم خودمان این سرویس Scoped را نمونه سازی کنیم و نه اینکه آن‌را مستقیما از سیستم تزریق وابستگی‌ها دریافت کنیم.

بنابراین اگر بخواهیم قسمت‌های مختلف برنامه را تغییر ندهیم و همان تعاریف ابتدایی services.AddDbContext و Scoped تعریف کردن سرویس‌های برنامه بدون تغییر باقی بمانند (و از IDbContextFactory و موارد مشابه دیگر مطلب «نکات ویژه‌ی کار با EF-Core در برنامه‌های Blazor Server» هم استفاده نکنیم)، باید جایگزینی را برای نمونه سازی سرویس‌ها ارائه دهیم. به همین جهت در ابتدا، یک ویژگی جدیدی را به صورت زیر تعریف می‌کنیم:

[AttributeUsage(AttributeTargets.Property)]
public sealed class InjectComponentScopedAttribute : Attribute
{
}

تا بتوانیم بجای:

@inject IHotelRoomService HotelRoomService

بنویسیم:

[InjectComponentScoped] internal IHotelRoomService HotelRoomService { set; get; } = null!;

مرحله‌ی بعد، نوبت به نمونه سازی خودکار این سرویس‌های درخواستی علامتگذاری شده‌ی با InjectComponentScoped است. برای این منظور، تمام کامپوننت‌های برنامه را از کلاس پایه و استاندارد OwningComponentBase ارث‌بری می‌کنیم. مزیت اینکار، امکان دسترسی به خاصیتی به نام ScopedServices در تمام کامپوننت‌های برنامه است که توسط آن می‌توان به متد ScopedServices.GetRequiredService آن دسترسی یافت. یعنی با ارث‌بری از کلاس پایه‌ی OwningComponentBase به ازای هر کامپوننت، به صورت خودکار Scope جدیدی شروع می‌شود که توسط آن می‌توان به نمونه‌ی جدیدی از سرویس مدنظر دسترسی یافت و نه به نمونه‌ی اشتراکی در طی درخواست جاری.

اکنون اگر از این مزیت به صورت زیر استفاده کنیم، می‌توان تمام سرویس‌های درخواستی مزین به InjectComponentScopedAttribute یک کامپوننت را به صورت خودکار یافته و با استفاده از ScopedServices.GetRequiredService، مقدار دهی کرد:

public class BlazorScopedComponentBase : OwningComponentBase
{
    private static readonly ConcurrentDictionary<Type, Lazy<List<PropertyInfo>>> CachedProperties = new();

    private List<PropertyInfo> InjectComponentScopedPropertiesList => CachedProperties.GetOrAdd(GetType(),
            type => new Lazy<List<PropertyInfo>>(
                () => type.GetProperties(BindingFlags.DeclaredOnly | BindingFlags.Instance |
                                         BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Public)
                    .Where(p => p.GetCustomAttribute<InjectComponentScopedAttribute>() is not null)
                    .ToList(), LazyThreadSafetyMode.ExecutionAndPublication)).Value;

    protected override void OnInitialized()
    {
        foreach (var propertyInfo in InjectComponentScopedPropertiesList)
        {
            propertyInfo.SetValue(this, ScopedServices.GetRequiredService(propertyInfo.PropertyType));
        }
    }
}

این سرویس، اینبار طول عمری، محدود به کامپوننت جاری را خواهد داشت و بین سایر کامپوننت‌های درحال پردازش درخواست جاری، به اشتراک گذاشته نمی‌شود و همچنین به صورت خودکار هم در پایان درخواست، Dispose می‌شود.

فعالسازی ارث‌بری خودکار در تمام کامپوننت‌های برنامه

مرحله‌ی بعد، ارث‌بری خودکار تمام کامپوننت‌های برنامه از OwningComponentBase سفارشی فوق است و در اینجا قصد نداریم تمام کامپوننت‌ها را جهت معرفی آن، به صورت دستی تغییر دهیم. برای اینکار فقط کافی است به فایل Imports.razor_ مراجعه و یک سطر زیر را در آن درج کنیم:

@inherits BlazorScopedComponentBase

با اینکار یک ارث‌بری سراسری در کل برنامه رخ می‌دهد و تمام کامپوننت‌ها، از BlazorScopedComponentBase مشتق خواهند شد. یعنی پس از این تغییر، اگر سرویسی را به صورت زیر معرفی و با ویژگی InjectComponentScoped علامتگذاری کردیم:

[InjectComponentScoped] internal IHotelRoomService HotelRoomService { set; get; } = null!;

به صورت خودکار یافت شده و نمونه سازی Scoped محدود به طول عمر همان کامپوننت می‌شود که بین سایر کامپوننت‌ها، به اشتراک گذاشته نخواهد شد.

یک نکته: اگر کامپوننت شما متد OnInitialized را بازنویسی می‌کند، ‌فراموش نکنید که در ابتدای آن باید ()base.OnInitialized را هم فراخوانی کنید تا متد OnInitialized کامپوننت پایه‌ی BlazorScopedComponentBase نیز فراخوانی شود. البته این مورد در حین بازنویسی نمونه‌ی async آن مهم نیست؛ چون همیشه OnInitialized غیر async در ابتدا فراخوانی می‌شود و سپس نمونه‌ی async آن اجرا خواهد شد.