مطالب
اتصال Node.js به SQL Server با استفاده از Edge.js
اگر خواسته باشید که با استفاده از Node.js به SQL Server متصل شوید، احتمالا متوجه شده‌اید ماژولی که مایکروسافت منتشر کرده است، ناقص بوده و به صورت پیش نمایش است که بسیاری از ویژگی‌ها و مسائل مهم، در آن در نظر گرفته نشده است.

یکی دیگر از ماژول‌هایی که امکان اتصال Node.js را به SQL Server ممکن می‌کند، Edge.js است. Edge.js یک ماژول Node.js است که امکان اجرای کدهای دات نت را در همان پروسه توسط Node.js فراهم می‌کند. این مسئله، توسعه دهندگان Node.js را قادر می‌سازد تا از فناوری‌هایی که به صورت سنتی استفاده‌ی از آنها سخت یا غیر ممکن بوده است را به راحتی استفاده کنند. برای نمونه:
  • SQL Server
  • Active Directory
  • Nuget packages
  • استفاده از سخت افزار کامپیوتر (مانند وب کم، میکروفن و چاپگر)


نصب Node.js

اگر Node.js را بر روی سیستم خود نصب ندارید، می‌توانید از اینجا آن را دانلود کنید. بعد از نصب برای اطمینان از کارکرد آن، command prompt را باز کرده و دستور زیر را تایپ کنید:

node -v
شما باید نسخه‌ی نصب شده‌ی Node.js را مشاهده کنید.

ایجاد پوشه پروژه

سپس پوشه‌ای را برای پروژه Node.js خود ایجاد کنید. مثلا با استفاده از command prompt و دستور زیر:

md \projects\node-edge-test1
cd \projects\node-edge-test1

نصب Edge.js

Node با استفاده از package manager خود دانلود و نصب ماژول‌ها را خیلی آسان کرده است. برای نصب، در command prompt عبارت زیر را تایپ کنید:

npm install edge
npm install edge-sql
فرمان اول باعث نصب Edge.js و دومین فرمان سبب نصب پشتیبانی از SQL Server می‌شود.

Hello World

ایجاد یک فایل متنی با نام server.js و نوشتن کد زیر در آن:
var edge = require('edge');

// The text in edge.func() is C# code
var helloWorld = edge.func('async (input) => { return input.ToString(); }');

helloWorld('Hello World!', function (error, result) {
    if (error) throw error;
    console.log(result);
});
حالا برای اجرای این Node.js application از طریق command prompt کافی است به صورت زیر عمل کنید:
node server.js
همانطور که مشاهده می‌کنید "!Hello World" در خروجی چاپ شد.

ایجاد پایگاه داده تست

در مثال‌های بعدی، نیاز به یک پایگاه داده داریم تا query‌ها را اجرا کنیم. در صورتی که SQL Server بر روی سیستم شما نصب نیست، می‌توانید نسخه‌ی رایگان آن را از اینجا دانلود و نصب کنید. همچنین SQL Management Studio Express را نیز نصب کنید.

  1. در SQL Management Studio، یک پایگاه داده را با نام node-test با تنظیمات پیش فرض ایجاد کنید.
  2. بر روی پایگاه داده node-test راست کلیک کرده و New Query را انتخاب کنید.
  3. اسکریپت زیر را copy کرده و در آنجا paste کنید، سپس بر روی Execute کلیک کنید.
IF EXISTS(SELECT 1 FROM sys.tables WHERE object_id = OBJECT_ID('SampleUsers')) BEGIN; DROP TABLE SampleUsers; END; GO

CREATE TABLE SampleUsers ( Id INTEGER NOT NULL IDENTITY(1, 1), FirstName VARCHAR(255) NOT NULL, LastName VARCHAR(255) NOT NULL, Email VARCHAR(255) NOT NULL, CreateDate DATETIME NOT NULL DEFAULT(getdate()), PRIMARY KEY (Id) ); GO

INSERT INTO SampleUsers(FirstName,LastName,Email,CreateDate) VALUES('Orla','Sweeney','nunc@convallisincursus.ca','Apr 13, 2014');
INSERT INTO SampleUsers(FirstName,LastName,Email,CreateDate) VALUES('Zia','Pickett','porttitor.tellus.non@Duis.com','Aug 31, 2014');
INSERT INTO SampleUsers(FirstName,LastName,Email,CreateDate) VALUES('Justina','Ayala','neque.tellus.imperdiet@temporestac.com','Jul 28, 2014');
INSERT INTO SampleUsers(FirstName,LastName,Email,CreateDate) VALUES('Levi','Parrish','adipiscing.elit@velarcueu.com','Jun 21, 2014');
INSERT INTO SampleUsers(FirstName,LastName,Email,CreateDate) VALUES('Pearl','Warren','In@dignissimpharetra.org','Mar 3, 2014');
نتیجه‌ی اجرای کد بالا، ایجاد جدولی با نام SampleUsers و درج 5 رکورد در آن می‌شود.

تنظیمات ConnectionString

قبل از استفاده از Edge.js با SQL Server، باید متغیر محیطی (environment variable) با نام EDGE_SQL_CONNECTION_STRING را تعریف کنید.

set EDGE_SQL_CONNECTION_STRING=Data Source=localhost;Initial Catalog=node-test;Integrated Security=True
این متغیر تنها برای command prompt جاری تعریف شده است و با بستن آن از دست می‌رود. در صورتیکه از Node.js Tools for Visual Studio استفاده می‌کنید، نیاز به ایجاد یک متغیر محیطی دائمی و راه اندازی مجدد VS دارید. همچنین در صورتیکه بخواهید متغیر محیطی دائمی ایجاد کنید، فرمان زیر را اجرا کنید:
SETX EDGE_SQL_CONNECTION_STRING "Data Source=localhost;Initial Catalog=node-test;Integrated Security=True"


روش اول: اجرای مستقیم SQL Server Query در Edge.js

فایلی با نام server-sql-query.js را ایجاد کرده و کد زیر را در آن وارد کنید:

var http = require('http');
var edge = require('edge');
var port = process.env.PORT || 8080;

var getTopUsers = edge.func('sql', function () {/*
    SELECT TOP 3 * FROM SampleUsers ORDER BY CreateDate DESC
*/});

function logError(err, res) {
    res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/plain' });
    res.write("Error: " + err);
    res.end("");
}    

http.createServer(function (req, res) {
    res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/html' });

    getTopUsers(null, function (error, result) {
        if (error) { logError(error, res); return; }
        if (result) {
            res.write("<ul>");
            result.forEach(function(user) {
                res.write("<li>" + user.FirstName + " " + user.LastName + ": " + user.Email + "</li>");
            });
            res.end("</ul>");
        }
        else {
        }
    });
}).listen(port);
console.log("Node server listening on port " + port);
سپس با استفاده از command prompt، فرمان زیر را اجرا کنید:
node server-sql-query.js
حال مرورگر خود را باز و سپس آدرس http://localhost:8080 را باز کنید. در صورتی که همه چیز به درستی انجام گرفته باشد لیستی از 3 کاربر را خواهید دید.

روش دوم: اجرای کد دات نت برای SQL Server Query

Edge.js تنها از دستورات Update، Insert، Select و Delete پشتیبانی می‌کند. در حال حاضر از store procedures و مجموعه‌ای از کد SQL پشتیبانی نمی‌کند. بنابراین، اگر چیزی بیشتر از عملیات CRUD می‌خواهید انجام دهید، باید از دات نت برای این کار استفاده کنید.

یادتان باشد، همیشه async

مدل اجرایی Node.js به صورت یک حلقه‌ی رویداد تک نخی است. بنابراین این بسیار مهم است که کد دات نت شما به صورت async باشد. در غیر اینصورت یک فراخوانی به دات نت سبب مسدود شدن و ایجاد خرابی در Node.js می‌شود.

ایجاد یک Class Library

اولین قدم، ایجاد یک پروژه Class Library در Visual Studio که خروجی آن یک فایل DLL است و استفاده از آن در Edge.js است. پروژه Class Library با عنوان EdgeSampleLibrary ایجاد کرده و فایل کلاسی با نام Sample1 را به آن اضافه کنید و سپس کد زیر را در آن وارد کنید:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Data;
using System.Data.SqlClient;
using System.Threading.Tasks;

namespace EdgeSampleLibrary
{
     public class Sample1
    {
        public async Task<object> Invoke(object input)
        {
            // Edge marshalls data to .NET using an IDictionary<string, object>
            var payload = (IDictionary<string, object>) input;
            var pageNumber = (int) payload["pageNumber"];
            var pageSize = (int) payload["pageSize"];
            return await QueryUsers(pageNumber, pageSize);
        }

        public async Task<List<SampleUser>> QueryUsers(int pageNumber, int pageSize)
        {
            // Use the same connection string env variable
            var connectionString = Environment.GetEnvironmentVariable("EDGE_SQL_CONNECTION_STRING");
            if (connectionString == null)
                throw new ArgumentException("You must set the EDGE_SQL_CONNECTION_STRING environment variable.");

            // Paging the result set using a common table expression (CTE).
            // You may rather do this in a stored procedure or use an 
            // ORM that supports async.
            var sql = @"
DECLARE @RowStart int, @RowEnd int;
SET @RowStart = (@PageNumber - 1) * @PageSize + 1;
SET @RowEnd = @PageNumber * @PageSize;

WITH Paging AS
(
    SELECT  ROW_NUMBER() OVER (ORDER BY CreateDate DESC) AS RowNum,
            Id, FirstName, LastName, Email, CreateDate
    FROM    SampleUsers
)
SELECT  Id, FirstName, LastName, Email, CreateDate
FROM    Paging
WHERE   RowNum BETWEEN @RowStart AND @RowEnd
ORDER BY RowNum;
";
            var users = new List<SampleUser>();

            using (var cnx = new SqlConnection(connectionString))
            {
                using (var cmd = new SqlCommand(sql, cnx))
                {
                    await cnx.OpenAsync();

                    cmd.Parameters.Add(new SqlParameter("@PageNumber", SqlDbType.Int) { Value = pageNumber });
                    cmd.Parameters.Add(new SqlParameter("@PageSize", SqlDbType.Int) { Value = pageSize });

                    using (var reader = await cmd.ExecuteReaderAsync(CommandBehavior.CloseConnection))
                    {
                        while (await reader.ReadAsync())
                        {
                            var user = new SampleUser
                            {
                                Id = reader.GetInt32(0), 
                                FirstName = reader.GetString(1), 
                                LastName = reader.GetString(2), 
                                Email = reader.GetString(3), 
                                CreateDate = reader.GetDateTime(4)
                            };
                           users.Add(user);
                        }
                    }
                }
            }
            return users;
        } 
    }

    public class SampleUser
    {
        public int Id { get; set; }
        public string FirstName { get; set; }
        public string LastName { get; set; }
        public string Email { get; set; }
        public DateTime CreateDate { get; set; }
    }
}
سپس ذخیره و کامپایل کنید. فایل DLL خروجی که در مسیر
[project]/bin/Debug/EdgeSampleLibrary.dll
قرار دارد را در پوشه‌ی پروژه Node کپی کنید. فایل جدیدی را با نام server-dotnet-query.js در پروژه Node ایجاد کنید و کد زیر را در آن وارد کنید:
var http = require('http');
var edge = require('edge');
var port = process.env.PORT || 8080;

// Set up the assembly to call from Node.js 
var querySample = edge.func({ assemblyFile: 'EdgeSampleLibrary.dll', typeName: 'EdgeSampleLibrary.Sample1', methodName: 'Invoke' });

function logError(err, res) { res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/plain' }); res.write("Got error: " + err); res.end(""); }

http.createServer(function (req, res) { res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/html' });

    // This is the data we will pass to .NET
    var data = { pageNumber: 1, pageSize: 3 };

    // Invoke the .NET function
    querySample(data, function (error, result) {
        if (error) { logError(error, res); return; }
        if (result) {
            res.write("<ul>");
            result.forEach(function(user) {
                res.write("<li>" + user.FirstName + " " + user.LastName + ": " + user.Email + "</li>");
            });
            res.end("</ul>");
        }
        else {
            res.end("No results");
        }
    });

}).listen(port);

console.log("Node server listening on port " + port);
سپس از طریق command prompt آن را اجرا کنید:
node server-dotnet-query.js
حال مرورگر خود را باز کرده و به آدرس http://localhost:8080 بروید. در صورتیکه همه چیز به درستی انجام گرفته باشد، لیستی از 3 کاربر را خواهید دید. مقادیر pageNumber و pageSize را در فایل جاوااسکریپت تغییر دهید و تاثیر آن را بر روی خروجی مشاهده کنید.
 
نکته: برای ایجاد pageNumber و pageSize داینامیک با استفاده از ارسال مقادیر توسط QueryString، می‌توانید از ماژول connect استفاده کنید.
مطالب
روش استفاده‌ی صحیح از HttpClient در برنامه‌های دات نت
اگر در کدهای خود قطعه کد ذیل را دارید:
using(var client = new HttpClient())
{
   // do something with http client
}
استفاده‌ی از using در اینجا، نه‌تنها غیرضروری و اشتباه است، بلکه سبب از کار افتادن زود هنگام برنامه‌ی شما با صدور استثنای ذیل خواهد شد:
 Unable to connect to the remote server
System.Net.Sockets.SocketException: Only one usage of each socket address (protocol/network address/port) is normally permitted.


HttpClient خود را Dispose نکنید

کلاس HttpClient اینترفیس IDisposable را پیاده سازی می‌کند. بنابراین روش استفاده‌ی اصولی آن باید به صورت ذیل و با پیاده سازی خودکار رهاسازی منابع مرتبط با آن باشد:
using (var client = new HttpClient())
{
       var result = await client.GetAsync("http://example.com/");
}
اما در این حال فرض کنید به همین روش تعدادی درخواست را ارسال کرده‌اید:
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
      using (var client = new HttpClient())
      {
            var result = await client.GetAsync("http://example.com/");
            Console.WriteLine(result.StatusCode);
      }
}
مشکل این روش، در ایجاد سوکت‌های متعددی است که حتی پس از بسته شدن برنامه نیز باز، باقی خواهند ماند:
  TCP    192.168.1.6:13996      93.184.216.34:http     TIME_WAIT
  TCP    192.168.1.6:13997      93.184.216.34:http     TIME_WAIT
  TCP    192.168.1.6:13998      93.184.216.34:http     TIME_WAIT
  TCP    192.168.1.6:13999      93.184.216.34:http     TIME_WAIT
  TCP    192.168.1.6:14000      93.184.216.34:http     TIME_WAIT
  TCP    192.168.1.6:14001      93.184.216.34:http     TIME_WAIT
  TCP    192.168.1.6:14002      93.184.216.34:http     TIME_WAIT
  TCP    192.168.1.6:14003      93.184.216.34:http     TIME_WAIT
  TCP    192.168.1.6:14004      93.184.216.34:http     TIME_WAIT
  TCP    192.168.1.6:14005      93.184.216.34:http     TIME_WAIT
این یک نمونه‌ی خروجی برنامه‌ی فوق، توسط دستور netstat «پس از بسته شدن کامل برنامه» است.

بنابراین اگر برنامه‌ی شما تعداد زیادی کاربر دارد و یا تعداد زیادی درخواست را به روش فوق ارسال می‌کند، سیستم عامل به حد اشباع ایجاد سوکت‌های جدید خواهد رسید.
این مشکل نیز ارتباطی به طراحی این کلاس و یا زبان #C و حتی استفاده‌ی از using نیز ندارد. این رفتار، رفتار معمول سیستم عامل، با سوکت‌های ایجاد شده‌است. TIME_WAIT ایی را که در اینجا ملاحظه می‌کنید، به معنای بسته شدن اتصال از طرف برنامه‌ی ما است؛ اما سیستم عامل هنوز منتظر نتیجه‌ی نهایی، از طرف دیگر اتصال است که آیا قرار است بسته‌ی TCP ایی را دریافت کند یا خیر و یا شاید در بین راه تاخیری وجود داشته‌است. برای نمونه ویندوز به مدت 240 ثانیه یک اتصال را در این حالت حفظ خواهد کرد، که مقدار آن نیز در اینجا تنظیم می‌شود:
 [HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Tcpip\Parameters\TcpTimedWaitDelay]

بنابراین روش توصیه شده‌ی کار با HttpClient، داشتن یک وهله‌ی سراسری از آن در برنامه و عدم Dispose آن است. HttpClient نیز thread-safe طراحی شده‌است و دسترسی به یک شیء سراسری آن در برنامه‌های چند ریسمانی مشکلی را ایجاد نمی‌کند. همچنین Dispose آن نیز غیرضروری است و پس از پایان برنامه به صورت خودکار توسط سیستم عامل انجام خواهد شد.


تمام اجزای HttpClient به صورت Thread-safe طراحی نشده‌اند

تا اینجا به این نتیجه رسیدیم که روش صحیح کار کردن با HttpClient، نیاز به داشتن یک وهله‌ی Singleton از آن‌را در سراسر برنامه دارد و Dispose صریح آن، بجز اشباع سوکت‌های سیستم عامل و ناپایدار کردن تمام برنامه‌هایی که از آن سرویس می‌گیرند، حاصلی را به همراه نخواهد داشت. در این بین مطابق مستندات HttpClient، استفاده‌ی از متدهای ذیل این کلاس thread-safe هستند:
CancelPendingRequests
DeleteAsync
GetAsync
GetByteArrayAsync
GetStreamAsync
GetStringAsync
PostAsync
PutAsync
SendAsync
اما تغییر این خواص در کلاس HttpClient به هیچ عنوان thread-safe نبوده و در برنامه‌های چند ریسمانی و چند کاربری، مشکل ساز می‌شوند:
BaseAddress
DefaultRequestHeaders
MaxResponseContentBufferSize
Timeout
بنابراین در طراحی کلاس مدیریت کننده‌ی HttpClient برنامه‌ی خود نیاز است به ازای هر BaseAddress‌، یک HttpClient خاص آن‌را ایجاد کرد و HttpClientهای سراسری نمی‌توانند BaseAddress‌های خود را نیز به اشتراک گذاشته و تغییری را در آن ایجاد کنند.


استفاده‌ی سراسری و مجدد از HttpClient، تغییرات DNS را متوجه نمی‌شود

با طراحی یک کلاس مدیریت کننده‌ی سراسری HttpClient با طول عمر Singelton، به یک مشکل دیگر نیز برخواهیم خورد: چون در اینجا از اتصالات، استفاده‌ی مجدد می‌شوند، دیگر تغییرات DNS را لحاظ نخواهند کرد.
برای حل این مشکل، در زمان ایجاد یک HttpClient سراسری، به ازای یک BaseAddress مشخص، باید از ServicePointManager کوئری گرفته و زمان اجاره‌ی اتصال آن‌را دقیقا مشخص کنیم:
var sp = ServicePointManager.FindServicePoint(new Uri("http://thisisasample.com"));
sp.ConnectionLeaseTimeout = 60*1000; //In milliseconds
با این‌کار هرچند هنوز هم از اتصالات استفاده‌ی مجدد می‌شود، اما این استفاده‌ی مجدد، نامحدود نبوده و مدت معینی را پیدا می‌کند.


طراحی یک کلاس، برای مدیریت سراسری وهله‌های HttpClient‌

تا اینجا به صورت خلاصه به نکات ذیل رسیدیم:
- HttpClient باید به صورت یک وهله‌ی سراسری Singleton مورد استفاده قرار گیرد. هر وهله سازی مجدد آن 35ms زمان می‌برد.
- Dispose یک HttpClient غیرضروری است.
- HttpClient تقریبا thread safe طراحی شده‌است؛ اما تعدادی از خواص آن مانند BaseAddress‌  اینگونه نیستند.
- برای رفع مشکل اتصالات چسبنده (اتصالاتی که هیچگاه پایان نمی‌یابند)، نیاز است timeout آن‌را تنظیم کرد.

بنابراین بهتر است این نکات را در یک کلاس به صورت ذیل کپسوله کنیم:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Net.Http;

namespace HttpClientTips
{
    public interface IHttpClientFactory : IDisposable
    {
        HttpClient GetOrCreate(
            Uri baseAddress,
            IDictionary<string, string> defaultRequestHeaders = null,
            TimeSpan? timeout = null,
            long? maxResponseContentBufferSize = null,
            HttpMessageHandler handler = null);
    }
}

using System;
using System.Collections.Concurrent;
using System.Collections.Generic;
using System.Net;
using System.Net.Http;
using System.Threading;

namespace HttpClientTips
{
    /// <summary>
    /// Lifetime of this class should be set to `Singleton`.
    /// </summary>
    public class HttpClientFactory : IHttpClientFactory
    {
        // 'GetOrAdd' call on the dictionary is not thread safe and we might end up creating the HttpClient more than
        // once. To prevent this Lazy<> is used. In the worst case multiple Lazy<> objects are created for multiple
        // threads but only one of the objects succeeds in creating the HttpClient.
        private readonly ConcurrentDictionary<Uri, Lazy<HttpClient>> _httpClients =
                         new ConcurrentDictionary<Uri, Lazy<HttpClient>>();
        private const int ConnectionLeaseTimeout = 60 * 1000; // 1 minute

        public HttpClientFactory()
        {
            // Default is 2 minutes: https://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.net.servicepointmanager.dnsrefreshtimeout(v=vs.110).aspx
            ServicePointManager.DnsRefreshTimeout = (int)TimeSpan.FromMinutes(1).TotalMilliseconds;
            // Increases the concurrent outbound connections
            ServicePointManager.DefaultConnectionLimit = 1024;
        }

        public HttpClient GetOrCreate(
           Uri baseAddress,
           IDictionary<string, string> defaultRequestHeaders = null,
           TimeSpan? timeout = null,
           long? maxResponseContentBufferSize = null,
           HttpMessageHandler handler = null)
        {
            return _httpClients.GetOrAdd(baseAddress,
                             uri => new Lazy<HttpClient>(() =>
                             {
                                 // Reusing a single HttpClient instance across a multi-threaded application means
                                 // you can't change the values of the stateful properties (which are not thread safe),
                                 // like BaseAddress, DefaultRequestHeaders, MaxResponseContentBufferSize and Timeout.
                                 // So you can only use them if they are constant across your application and need their own instance if being varied.
                                 var client = handler == null ? new HttpClient { BaseAddress = baseAddress } :
                                               new HttpClient(handler, disposeHandler: false) { BaseAddress = baseAddress };
                                 setRequestTimeout(timeout, client);
                                 setMaxResponseBufferSize(maxResponseContentBufferSize, client);
                                 setDefaultHeaders(defaultRequestHeaders, client);
                                 setConnectionLeaseTimeout(baseAddress, client);
                                 return client;
                             },
                             LazyThreadSafetyMode.ExecutionAndPublication)).Value;
        }

        public void Dispose()
        {
            foreach (var httpClient in _httpClients.Values)
            {
                httpClient.Value.Dispose();
            }
        }

        private static void setConnectionLeaseTimeout(Uri baseAddress, HttpClient client)
        {
            // This ensures connections are used efficiently but not indefinitely.
            client.DefaultRequestHeaders.ConnectionClose = false; // keeps the connection open -> more efficient use of the client
            ServicePointManager.FindServicePoint(baseAddress).ConnectionLeaseTimeout = ConnectionLeaseTimeout; // ensures connections are not used indefinitely.
        }

        private static void setDefaultHeaders(IDictionary<string, string> defaultRequestHeaders, HttpClient client)
        {
            if (defaultRequestHeaders == null)
            {
                return;
            }
            foreach (var item in defaultRequestHeaders)
            {
                client.DefaultRequestHeaders.Add(item.Key, item.Value);
            }
        }

        private static void setMaxResponseBufferSize(long? maxResponseContentBufferSize, HttpClient client)
        {
            if (maxResponseContentBufferSize.HasValue)
            {
                client.MaxResponseContentBufferSize = maxResponseContentBufferSize.Value;
            }
        }

        private static void setRequestTimeout(TimeSpan? timeout, HttpClient client)
        {
            if (timeout.HasValue)
            {
                client.Timeout = timeout.Value;
            }
        }
    }
}
در اینجا به ازای هر baseAddress جدید، یک HttpClient خاص آن ایجاد می‌شود تا در کل برنامه مورد استفاده‌ی مجدد قرار گیرد. برای مدیریت thread-safe ایجاد HttpClientها نیز از نکته‌ی مطلب «الگویی برای مدیریت دسترسی همزمان به ConcurrentDictionary» استفاده شده‌است. همچنین نکات تنظیم ConnectionLeaseTimeout و سایر خواص غیر thread-safe کلاس HttpClient نیز در اینجا لحاظ شده‌اند.

پس از تدارک این کلاس، نحوه‌ی معرفی آن به سیستم باید به صورت Singleton باشد. برای مثال اگر از ASP.NET Core استفاده می‌کنید، آن‌را به صورت ذیل ثبت کنید:
namespace HttpClientTips.Web
{
    public class Startup
    {
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            services.AddSingleton<IHttpClientFactory, HttpClientFactory>();
            services.AddMvc();
        }

اکنون، یک نمونه، نحوه‌ی استفاده‌ی از اینترفیس IHttpClientFactory تزریقی به صورت ذیل می‌باشد:
namespace HttpClientTips.Web.Controllers
{
    public class HomeController : Controller
    {
        private readonly IHttpClientFactory _httpClientFactory;
        public HomeController(IHttpClientFactory httpClientFactory)
        {
            _httpClientFactory = httpClientFactory;
        }

        public async Task<IActionResult> Index()
        {
            var host = new Uri("http://localhost:5000");
            var httpClient = _httpClientFactory.GetOrCreate(host);
            var responseMessage = await httpClient.GetAsync("home/about").ConfigureAwait(false);
            var responseContent = await responseMessage.Content.ReadAsStringAsync().ConfigureAwait(false);
            return Content(responseContent);
        }
سرویس IHttpClientFactory یک HttpClient را به ازای host درخواستی ایجاد کرده و در طول عمر برنامه از آن استفاده‌ی مجدد می‌کند. به همین جهت دیگر مشکل اشباع سوکت‌ها در این سیستم رخ نخواهند داد.


برای مطالعه‌ی بیشتر

You're using HttpClient wrong and it is destabilizing your software
Disposable, Finalizers, and HttpClient
Using HttpClient as it was intended (because you’re not)
Singleton HttpClient? Beware of this serious behaviour and how to fix it
Beware of the .NET HttpClient
Effectively Using HttpClient
مطالب
برنامه نویسی موازی بخش دوم (محافظت از مقادیر مشترک)
 در بخش قبلی، مروری کلی بر مفاهیم اصلی برنامه نویسی موازی، از جمله شرایط و نکات استفاده از آن را بررسی کردیم. در انتهای بخش اول عنوان کردیم که در روند برنامه نویسی موازی، اگر دو یا چند Thread به طور مشترک به داده‌ای دسترسی داشته باشند، امکان بروز Race condition وجود خواهد داشت. پس باید کد خود را Thread Safe کنیم. می‌توان برای کنترل رفتارهای عجیب اشیاء در محیط‌های Multi Thread، عنوان Thread Safety را بکار برد.

به طور کلی ۴ روش در #C برای ایجاد Thread Safety وجود دارند:


1- Lock/Monitor
این دو روش یکسان هستند و مانند هم عمل می‌کنند. در واقع در ابتدا روش Monitor وجود داشته و بعد روش lock برای کوتاهی syntax، به صورت بلاکی به #C افزوده شده‌است. این روش تنهای بر روی Thread‌های داخلی App Domain کنترل دارد (اجازه ورود یک Thread) و نمی‌تواند بر روی Thread‌های خارج از این حوزه در محیط‌های Multi Thread محدودیتی اعمال نماید. منظور از Thread‌های داخلی، Thread هایی هستند که داخل Application ما ایجاد شده‌اند.

به تکه کد زیر توجه کنید:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Threading;

 class Program
    {
        static int a = 0;
        static int b = 0;
        static Random random = new Random();
        
        static void Main(string[] args)
        {

            Thread obj = new Thread(Division);
            obj.Start();

            Division();
        }

        static void Division()
        {

            for (int i = 0; i <= 500; i++)
            {

                try
                {
                   
                        //Choosing random numbers between 1 to 5
                        a = random.Next(1, 10);
                        b = random.Next(1, 10);


                        //Dividing
                        double ans = a / b;


                        //Reset Variables
                        a = 0;
                        b = 0;

                        Console.WriteLine("Answer : {0} --> {1}", i, ans);
                    
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    Console.WriteLine(ex.ToString());
                }
            }
        }
    }

همانطور که در کد بالا ملاحظه می‌کنید، متد Division به صورت Thread Safe پیاده سازی نشده‌است! اما مشکل کجاست!؟

با برسی این متد و عملکرد آن متوجه می‌شویم که این متد در یک چرخه‌ی تکرار ۵۰۰ مرتبه‌ای، دو عدد تصادفی را در بازه‌ی ۱ تا ۱۰، انتخاب کرده و آن‌ها را بر هم تقسیم و متغیر‌های تصادفی را با مقدار ۰ پر می‌کند. همین عمل Reset Variable در این متد، باعث بروز خطا در محیط Multi Thread خواهد شد. بدین صورت که اگر این متد مانند مثال بالا توسط دو Thread مجزا فراخوانی شود، یکبار توسط New Thread و بلافاصله در Thread اصلی Application، احتمال این وجود خواهد داشت که در Thread دوم، بعد از انتخاب دو مقدار تصادفی و درست قبل از عملیات تقسیم، به طور همزمان Thread اول عملیات Reset Variable را انجام دهد که باعث بروز خطای تقسیم بر ۰ در Thread دوم می‌شود. این همان مشکلی است که گاها یافتن آن از طریق Debug بسیار دشوار خواهد بود.
اما با تغییر کد به شکل زیر
class Program
    {
        static int a = 0;
        static int b = 0;
        static Random random = new Random();
        static readonly object _object = new object();
        static void Main(string[] args)
        {

            Thread obj = new Thread(Division);
            obj.Start();

            Division();
        }

        static void Division()
        {

            for (int i = 0; i <= 500; i++)
            {

                try
                {
                    Monitor.Enter(_object);
                   
                        //Choosing random numbers between 1 to 5
                        a = random.Next(1, 10);
                        b = random.Next(1, 10);


                        //Dividing
                        double ans = a / b;


                        //Reset Variables
                        a = 0;
                        b = 0;

                        Console.WriteLine("Answer : {0} --> {1}", i, ans);
                    Monitor.Exit(_object);

                }
                catch (Exception ex)
                {
                    Console.WriteLine(ex.ToString());
                }
            }
        }
    }

مادامی که یک Thread در حالت انتخاب اعداد تصادفی تا تقسیم و اعلام نتیجه می‌باشد، به Thread‌های داخلی دیگر، اجازه‌ی ورود به این بخش که تحت کنترل Monitor می‌باشد داده نخواهد شد. همانطور که گفته شده، بازه‌ی تحت کنترل مانیتور میتواند با بلاک Lock(object) جایگزین شود. شیء object یک شیء مشترک (static) میان تمام اشیاء است برای کنترل ورود Thread‌ها و قفل گزاری مشترک بین این اشیاء.

2- Mutex:
این نوع قفل گزاری به منظور محافظت منابع مشترک برای جلوگیری از ورود Thread‌های بیرونی استفاده می‌شود. منظور از Thread‌های بیرونی Thread‌های یک کامپیوتر است. همچنین می‌توان از Mutex بجای lock نیز استفاده کرد؛ اما به دلیل هدف کاری Mutex، باید هزینه‌ی بیشتری (تقریبا 50 برابر کندتر از Lock) پرداخت کرد.
 static void Main()
  { 
    using (var mutex = new Mutex (false, "dotnettips.info Demo"))
    {
     
      if (!mutex.WaitOne (TimeSpan.FromSeconds (3), false))
      {
        Console.WriteLine ("Another app instance is running. Bye!");
        return;
      }
      RunProgram();
    }
  }
 
  static void RunProgram()
  {
    Console.WriteLine ("Running. Press Enter to exit");
    Console.ReadLine();
  }
در مثال بالا از یک Mutex نام دار استفاده شده است که به ما این امکان را می‌دهد تا به صورت Computer-Wide روی Thread‌ها ایجاد محدودیت نماییم. اگر متد بالا را در دو ترمینال اجرا کنید، نسخه‌ی دوم اجرا نخواهد شد. البته این نکته را در نظر داشته باشید که این امکان در سیتم عامل‌های مبتنی بر Linux غیرفعال است .
Mutex دارای دو متد مهم است :

۱- WaiteOne : شروع Blocking با این متد خواهد بود و اگر بتواند عملیات blocking را انجام دهد مقدار True را باز می‌گرداند. این متد دارای دو ورودی دیگر نیز هست که در مقالات بعدی به طور مفصل به آن‌ها اشاره خواهد شد. اما بطور خلاصه می‌توان اینگونه عنوان نمود که یک پارامتر زمان وجود دارد که مدت زمان انتظار برای Blocking را مشخص می‌کند و پارامتر Boolean دیگری که در حالت synchronization مورد استفاده قرار می‌گیرد و خروج و یا عدم خروج از دامنه synchronization را مشخص می‌کند.

۲- ReleaseMutex : شروع آزاد سازی انحصار، با این متد انجام می‌شود.

هیچگاه نباید یک Mutex را در کد رها کرد؛ زیرا باعث به‌وجود آمدن خطاهایی در کد خواهد شد. روش‌هایی برای رها سازی وجود دارد مانند Dispose کردن Mutex و یا استفاده از متد ReleaseMutex. قبل از خروج از کد باید دقت داشت در بخش هایی از کد که از این نوع قفل گزاری استفاده شده‌است، حتما باید مکانیسم‌های Exception Handling و یا Disposing را برای مدیریت Mutex ایجاد شده اعمال کرد.

3 -Semaphore 
یک نسخه پیشرفته‌تر از Mutex است که می‌تواند برای Thread‌های داخلی و یا خارجی استفاده شود و روی آنها اعمال محدودیت کند. همچنین می‌تواند اجازه‌ی ورود یک تا چند Thread را به بخشی از کد، برای محافظت از منابع بدهد. Semaphore نیز مانند Mutex دارای متد‌های Wait و Release است. یک Semaphore با ظرفیت ورود یک Thread در لحظه همان Mutex است. همچنین از Semaphore‌‌ها می‌توان در متدهای Async نیز استفاده کرد.

4- SemaphoreSlim
در واقع یک نسخه‌ی پیشرفته از Monitor و یک نسخه‌ی سبک وزن از Semaphore است و به همان شکل به شما اجازه‌ی محدودیت گزاری فقط بر روی Thread‌های داخلی را می‌دهد. اما بجای اجازه‌ی ورود فقط یک Thread، به شما این امکان را می‌دهد که اجازه‌ی ورود همزمان یک یا چند Thread را به انتخاب خود بدهید.

هزینه‌ی اعمال محدودیت (قفل گزاری) روی Thread ها
به طور کل هزینه‌ی قفل گزاری بر روی Thread‌ها بالاست. اما در صورت نیاز باید انتخاب درستی از بین موارد عنوان شده را انتخاب نمود. lock/Monitor و SemaphoreSlim دارای کمترین هزینه و Mutex و Semaphore دارای بیشترین هزینه و سربار هستند. اگر در Application‌های بزرگ از Mutex و Semaphore به درستی استفاده نشود، به جد باعث کندی خواهد شد.

در بخش بعدی مقاله، Double-checked locking را مورد بررسی قرار خواهیم داد.
مطالب
تشخیص اصالت ردیف‌های یک بانک اطلاعاتی در EF Core
همیشه فرض بر این است که مدیر سیستم، فردی است امین و درستکار. این شخص/اشخاص کارهای شبکه، پشتیبان‌گیری، نگهداری و امثال آن‌را انجام داده و از سیستم‌ها محافظت می‌کنند. اکنون این سناریوهای واقعی را درنظر بگیرید:
- پس از خداحافظی با شرکتی که در آن کار می‌کردی، شخصی با پوزخند به شما می‌گوید که «می‌دونستی در برنامه‌ی حق و دستمزد شما، بچه‌های ادمین شبکه، دیتابیس برنامه رو مستقیما دستکاری می‌کردند و تعداد ساعات کاری بیشتری رو وارد می‌کردند»؟!
- مسئول فروشی/مسئول پذیرشی که یاد گرفته چطور به صورت مستقیم به بانک اطلاعاتی دسترسی پیدا کند و آمار فروش/پذیرش روز خودش را در بانک اطلاعاتی، با دستکاری مستقیم و خارج از برنامه، کمتر از مقدار واقعی نمایش دهد.
- باز هم مدیر سیستمی/شبکه‌ای که دسترسی مستقیم به بانک اطلاعاتی دارد، در ساعاتی مشخص، کلمه‌ی عبور هش شده‌ی خودش را مستقیما، بجای کلمه‌ی عبور ادمین برنامه در بانک اطلاعاتی وارد کرده و پس از آن ...

این موارد متاسفانه واقعی هستند! اکنون سؤال اینجا است که آیا برنامه‌ی شما قادر است تشخیص دهد رکوردهایی که هم اکنون در بانک اطلاعاتی ثبت شده‌اند، واقعا توسط برنامه و تمام سطوح دسترسی که برای آن طراحی کرده‌اید، به این شکل درآمده‌اند، یا اینکه توسط اشخاصی به صورت مستقیم و با دور زدن کامل برنامه، از طریق management studioهای مختلف، در سیستم وارد و دستکاری شده‌اند؟! در ادامه راه حلی را برای بررسی این مشکل مهم، مرور خواهیم کرد.


چگونه تغییرات رکوردها را در بانک‌های اطلاعاتی ردیابی کنیم؟

روش متداولی که برای بررسی تغییرات رکوردها مورد استفاده قرار می‌گیرد، هش کردن تمام اطلاعات یک ردیف از جدول است و سپس مقایسه‌ی این هش‌ها با هم. علت استفاده‌ی از الگوریتم‌های هش نیز، حداقل به دو علت است:
- با تغییر حتی یک بیت از اطلاعات، مقدار هش تولید شده تغییر می‌کند.
- طول نهایی مقدار هش شده‌ی اطلاعاتی حجیم، بسیار کم است و به راحتی توسط بانک‌های اطلاعاتی، قابل مدیریت و جستجو است.

اگر از SQL Server استفاده می‌کنید، یک چنین قابلیتی را به صورت توکار به همراه دارد:
SELECT
    [Id], 
    (SELECT top 1  * FROM  [AppUsers] FOR XML auto),
    HASHBYTES ('SHA2_256', (SELECT top 1  * FROM  [AppUsers] FOR XML auto)) AS [hash] -- varbinary(n), since 2012
FROM
    [AppUsers]
با این خروجی


کاری که این کوئری انجام می‌دهد شامل دو مرحله است:
الف) کوئری "SELECT top 1 * FROM [AppUsers] FOR XML auto" کاری شبیه به serialization را انجام می‌دهد. همانطور که مشاهده می‌کنید، نام و مقادیر تمام فیلدهای یک ردیف را به صورت یک خروجی XML در می‌آورد. بنابراین دیگر نیازی نیست تا کار تبدیل مقادیر تمام ستون‌های یک ردیف را به عبارتی قابل هش، به صورت دستی انجام دهیم؛ رشته‌ی XML ای آن هم اکنون آماده‌است.
ب) متد HASHBYTES، این خروجی serialized را با الگوریتم SHA2_256، هش می‌کند. الگوریتم‌های SHA2_256 و همچنین SHA2_512، از سال 2012 به بعد به SQL Server اضافه شده‌اند.

اکنون اگر این هش را به نحوی ذخیره کنیم (برنامه باید این هش را ذخیره و یا به روز رسانی کند) و سپس شخصی به صورت مستقیم ردیف فوق را در بانک اطلاعاتی تغییر دهد، هش جدید این ردیف، با هش قبلی ذخیره شده‌ی توسط برنامه، یکی نخواهد بود که بیانگر دستکاری مستقیم این ردیف، خارج از برنامه و با دور زدن کامل تمام سطوح دسترسی آن است.


چگونه تغییرات رکوردها را در بانک‌های اطلاعاتی، توسط EF Core ردیابی کنیم؟

مزیت روش فوق، توکار بودن آن است که کارآیی فوق العاده‌ای را نیز به همراه دارد. اما چون در ادامه قصد داریم از یک ORM استفاده کنیم و ORMها نیز قرار است توانایی کار کردن با انواع و اقسام بانک‌های اطلاعاتی را داشته باشند، دو مرحله‌ی serialization و هش کردن را در کدهای برنامه و با مدیریت EF Core، مستقل از بانک اطلاعاتی خاصی، انجام خواهیم داد.


معرفی موجودیت‌های برنامه

در مثالی که بررسی خواهیم کرد، دو موجودیت Blog و Post تعریف شده‌اند:
using System.Collections.Generic;

namespace EFCoreRowIntegrity
{
    public interface IAuditableEntity
    {
        string Hash { set; get; }
    }

    public static class AuditableShadowProperties
    {
        public static readonly string CreatedDateTime = nameof(CreatedDateTime);
        public static readonly string ModifiedDateTime = nameof(ModifiedDateTime);
    }

    public class Blog : IAuditableEntity
    {
        public int BlogId { get; set; }
        public string Url { get; set; }

        public List<Post> Posts { get; set; }

        public string Hash { get; set; }
    }

    public class Post : IAuditableEntity
    {
        public int PostId { get; set; }
        public string Title { get; set; }
        public string Content { get; set; }

        public int BlogId { get; set; }
        public Blog Blog { get; set; }

        public string Hash { get; set; }
    }
}
- در اینجا اینترفیس IAuditableEntity را نیز مشاهده می‌کنید که دارای یک خاصیت Hash است. تمام موجودیت‌هایی که قرار است دارای فیلد هش باشند، نیاز است این اینترفیس را پیاده سازی کنند؛ مانند دو موجودیت Blog و Post. در ادامه مقدار خاصیت هش را به صورت خودکار توسط سیستم Tracking، محاسبه و به روز رسانی می‌کنیم.
- به علاوه جهت تکمیل بحث، دو خاصیت سایه‌ای نیز تعریف شده‌اند تا بررسی کنیم که آیا هش این‌ها نیز درست محاسبه می‌شود یا خیر.
- علت اینکه خاصیت Hash، سایه‌ای تعریف نشد، سهولت دسترسی و بالا بردن کارآیی آن بود.



معرفی ظرفی برای نگهداری نام خواص و مقادیر متناظر با یک موجودیت

در ادامه دو کلاس AuditEntry و AuditProperty را مشاهده می‌کنید:
using System.Collections.Generic;
using Microsoft.EntityFrameworkCore.ChangeTracking;

namespace EFCoreRowIntegrity
{
    public class AuditEntry
    {
        public EntityEntry EntityEntry { set; get; }
        public IList<AuditProperty> AuditProperties { set; get; } = new List<AuditProperty>();

        public AuditEntry() { }

        public AuditEntry(EntityEntry entry)
        {
            EntityEntry = entry;
        }
    }

    public class AuditProperty
    {
        public string Name { set; get; }
        public object Value { set; get; }

        public bool IsTemporary { set; get; }
        public PropertyEntry PropertyEntry { set; get; }

        public AuditProperty() { }

        public AuditProperty(string name, object value, bool isTemporary, PropertyEntry property)
        {
            Name = name;
            Value = value;
            IsTemporary = isTemporary;
            PropertyEntry = property;
        }
    }
}
زمانیکه توسط سیستم Tracking، موجودیت‌های اضافه شده و یا ویرایش شده را استخراج می‌کنیم، AuditEntry همان موجودیت در حال بررسی است که دارای تعدادی خاصیت یا AuditProperty می‌باشد. این‌ها را توسط دو کلاس فوق برای عملیات بعدی، ذخیره و نگهداری می‌کنیم.


معرفی روشی برای هش کردن مقادیر یک شیء

زمانیکه توسط سیستم Tracking، در حال کاربر بر روی موجودیت‌های اضافه شده و یا ویرایش شده هستیم، می‌خواهیم فیلد هش آن‌ها را نیز به صورت خودکار ویرایش و مقدار دهی کنیم. کلاس زیر، منطق ارائه دهنده‌ی این مقدار هش را بیان می‌کند:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Security.Cryptography;
using System.Text;
using Microsoft.EntityFrameworkCore;
using Microsoft.EntityFrameworkCore.ChangeTracking;
using Newtonsoft.Json;

namespace EFCoreRowIntegrity
{
    public static class HashingExtensions
    {
        public static string GenerateObjectHash(this object @object)
        {
            if (@object == null)
            {
                return string.Empty;
            }

            var jsonData = JsonConvert.SerializeObject(@object, Formatting.Indented);
            using (var hashAlgorithm = new SHA256CryptoServiceProvider())
            {
                var byteValue = Encoding.UTF8.GetBytes(jsonData);
                var byteHash = hashAlgorithm.ComputeHash(byteValue);
                return Convert.ToBase64String(byteHash);
            }
        }

        public static string GenerateEntityEntryHash(this EntityEntry entry, string propertyToIgnore)
        {
            var auditEntry = new Dictionary<string, object>();
            foreach (var property in entry.Properties)
            {
                var propertyName = property.Metadata.Name;
                if (propertyName == propertyToIgnore)
                {
                    continue;
                }
                auditEntry[propertyName] = property.CurrentValue;
            }
            return auditEntry.GenerateObjectHash();
        }

        public static string GenerateEntityHash<TEntity>(this DbContext context, TEntity entity, string propertyToIgnore)
        {
            return context.Entry(entity).GenerateEntityEntryHash(propertyToIgnore);
        }
    }
}
- در اینجا توسط متد JsonConvert.SerializeObject کتابخانه‌ی Newtonsoft.Json، شیء موجودیت را تبدیل به یک رشته‌ی JSON کرده و توسط الگوریتم SHA256 هش می‌کنیم. در آخر هم این مقدار را به صورت Base64 ارائه می‌دهیم.
- نکته‌ی مهم: ما نمی‌خواهیم تمام خواص یک موجودیت را هش کنیم. برای مثال اگر موجودیتی دارای چندین رابطه با جداول دیگری بود، ما مقادیر این‌ها را هش نمی‌کنیم (چون رکوردهای متناظر با آن‌ها در جداول خودشان می‌توانند دارای فیلد هش مخصوصی باشند). بنابراین یک Dictionary را از خواص و مقادیر متناظر با آن‌ها تشکیل داده و این Dictionary را تبدیل به JSON می‌کنیم.
- همچنین در این بین، مقدار خود فیلد Hash یک شیء نیز نباید در هش محاسبه شده، حضور داشته باشد. به همین جهت پارامتر propertyToIgnore را مشاهده می‌کنید.


معرفی Context برنامه که کار هش کردن خودکار موجودیت‌ها را انجام می‌دهد

اکنون نوبت استفاده از تنظیمات انجام شده‌ی تا این مرحله‌است:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IO;
using System.Linq;
using Microsoft.EntityFrameworkCore;
using Microsoft.EntityFrameworkCore.ChangeTracking;
using Microsoft.Extensions.Logging;

namespace EFCoreRowIntegrity
{
    public class BloggingContext : DbContext
    {
        public BloggingContext()
        { }

        public BloggingContext(DbContextOptions options)
            : base(options)
        { }

        public DbSet<Blog> Blogs { get; set; }
        public DbSet<Post> Posts { get; set; }

        protected override void OnConfiguring(DbContextOptionsBuilder optionsBuilder)
        {
            if (!optionsBuilder.IsConfigured)
            {
                optionsBuilder.EnableSensitiveDataLogging();
                var path = Path.Combine(Directory.GetCurrentDirectory(), "app_data", "EFCore.RowIntegrity.mdf");
                optionsBuilder.UseSqlServer($"Server=(localdb)\\mssqllocaldb;Database=EFCore.RowIntegrity;AttachDbFilename={path};Trusted_Connection=True;");
                optionsBuilder.UseLoggerFactory(new LoggerFactory().AddConsole((message, logLevel) =>
                logLevel == LogLevel.Debug &&
                           message.StartsWith("Microsoft.EntityFrameworkCore.Database.Command")));
            }
        }

        protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
        {
            base.OnModelCreating(modelBuilder);

            foreach (var entityType in modelBuilder.Model
                                                   .GetEntityTypes()
                                                   .Where(e => typeof(IAuditableEntity)
                                                   .IsAssignableFrom(e.ClrType)))
            {
                modelBuilder.Entity(entityType.ClrType)
                            .Property<DateTimeOffset?>(AuditableShadowProperties.CreatedDateTime);
                modelBuilder.Entity(entityType.ClrType)
                            .Property<DateTimeOffset?>(AuditableShadowProperties.ModifiedDateTime);
            }
        }

        public override int SaveChanges()
        {
            var auditEntries = OnBeforeSaveChanges();
            var result = base.SaveChanges();
            OnAfterSaveChanges(auditEntries);
            return result;
        }

        private IList<AuditEntry> OnBeforeSaveChanges()
        {
            var auditEntries = new List<AuditEntry>();

            foreach (var entry in ChangeTracker.Entries<IAuditableEntity>())
            {
                if (entry.State == EntityState.Detached || entry.State == EntityState.Unchanged)
                {
                    continue;
                }

                var auditEntry = new AuditEntry(entry);
                auditEntries.Add(auditEntry);

                var now = DateTimeOffset.UtcNow;

                foreach (var property in entry.Properties)
                {
                    var propertyName = property.Metadata.Name;
                    if (propertyName == nameof(IAuditableEntity.Hash))
                    {
                        continue;
                    }

                    if (property.IsTemporary)
                    {
                        // It's an auto-generated value and should be retrieved from the DB after calling the base.SaveChanges().
                        auditEntry.AuditProperties.Add(new AuditProperty(propertyName, null, true, property));
                        continue;
                    }

                    switch (entry.State)
                    {
                        case EntityState.Added:
                            entry.Property(AuditableShadowProperties.CreatedDateTime).CurrentValue = now;
                            auditEntry.AuditProperties.Add(new AuditProperty(propertyName, property.CurrentValue, false, property));
                            break;
                        case EntityState.Modified:
                            auditEntry.AuditProperties.Add(new AuditProperty(propertyName, property.CurrentValue, false, property));
                            entry.Property(AuditableShadowProperties.ModifiedDateTime).CurrentValue = now;
                            break;
                    }
                }
            }

            return auditEntries;
        }

        private void OnAfterSaveChanges(IList<AuditEntry> auditEntries)
        {
            foreach (var auditEntry in auditEntries)
            {
                foreach (var auditProperty in auditEntry.AuditProperties.Where(x => x.IsTemporary))
                {
                    // Now we have the auto-generated value from the DB.
                    auditProperty.Value = auditProperty.PropertyEntry.CurrentValue;
                    auditProperty.IsTemporary = false;
                }
                auditEntry.EntityEntry.Property(nameof(IAuditableEntity.Hash)).CurrentValue =
                    auditEntry.AuditProperties.ToDictionary(x => x.Name, x => x.Value).GenerateObjectHash();
            }
            base.SaveChanges();
        }
    }
}
در اینجا اصل کار، در متد بازنویسی شده‌ی SaveChanges انجام می‌شود:
public override int SaveChanges()
{
    var auditEntries = OnBeforeSaveChanges();
    var result = base.SaveChanges();
    OnAfterSaveChanges(auditEntries);
    return result;
}
در متد OnBeforeSaveChanges، تمام موجودیت‌های تغییر کرده‌ی از نوع IAuditableEntity را که دارای فیلد هش هستند، یافته و نام خاصیت و مقدار متناظر با آن‌ها را در ظرف‌های AuditEntry که پیشتر معرفی شدند، ذخیره می‌کنیم. هنوز در این مرحله کار هش کردن را انجام نخواهیم داد. علت را می‌توانید در بررسی خواص موقتی مشاهده کنید:
if (property.IsTemporary)
{
   // It's an auto-generated value and should be retrieved from the DB after calling the base.SaveChanges().
   auditEntry.AuditProperties.Add(new AuditProperty(propertyName, null, true, property));
   continue;
}
خواص موقتی، عموما تولید شده‌ی توسط دیتابیس هستند. برای مثال زمانیکه یک Id عددی خود افزاینده را به عنوان کلید اصلی جدول معرفی می‌کنید، مقدار آن پس از فراخوانی متد base.SaveChanges، از بانک اطلاعاتی دریافت شده و در اختیار برنامه قرار می‌گیرد. به همین جهت است که نیاز داریم لیست این خواص و مقادیر را یکبار پیش از base.SaveChanges ذخیره کنیم و پس از آن، خواص موقتی را که اکنون دارای مقدار هستند، مقدار دهی کرده و سپس هش نهایی شیء را محاسبه کنیم. اگر پیش از base.SaveChanges این هش را محاسبه کنیم، برای مثال حاوی مقدار Id شیء، نخواهد بود.

همین مقدار تنظیم، برای محاسبه و به روز رسانی خودکار فیلد هش، کفایت می‌کند.


روش بررسی اصالت یک موجودیت

در متد زیر، روش محاسبه‌ی هش واقعی یک موجودیت دریافت شده‌ی از بانک اطلاعاتی را توسط متد الحاقی GenerateEntityHash مشاهده می‌کنید. اگر این هش واقعی (بر اساس مقادیر فعلی این ردیف که حتی ممکن است به صورت دستی و خارج از برنامه تغییر کرده باشد)، با مقدار Hash ثبت شده‌ی پیشین در آن ردیف یکی بود، اصالت این ردیف تائید خواهد شد:
private static void CheckRow1IsAuthentic()
{
    using (var context = new BloggingContext())
    {
        var blog1 = context.Blogs.Single(x => x.BlogId == 1);
        var entityHash = context.GenerateEntityHash(blog1, propertyToIgnore: nameof(IAuditableEntity.Hash));
        var dbRowHash = blog1.Hash;
        Console.WriteLine($"entityHash: {entityHash}\ndbRowHash:  {dbRowHash}");
        if (entityHash == dbRowHash)
        {
            Console.WriteLine("This row is authentic!");
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("This row is tampered outside of the application!");
        }
    }
}
یک نمونه خروجی آن به صورت زیر است:
entityHash: P110cYquWpoaZuTpCWaqBn6HPSGdoQdmaAN05s1zYqo=
dbRowHash: P110cYquWpoaZuTpCWaqBn6HPSGdoQdmaAN05s1zYqo=
This row is authentic!

اکنون بانک اطلاعاتی را خارج از برنامه، مستقیما دستکاری می‌کنیم و برای مثال Url اولین ردیف را تغییر می‌دهیم:


در ادامه یکبار دیگر برنامه را اجرا خواهیم کرد:
entityHash: tdiZhKMJRnROGLLam1WpldA0fy/CbjJaR2Y2jNU9izk=
dbRowHash: P110cYquWpoaZuTpCWaqBn6HPSGdoQdmaAN05s1zYqo=
This row is tampered outside of the application!
همانطور که مشاهده می‌کنید، هش واقعی جدید، با هش ثبت شده‌ی در ردیف، یکی نیست؛ که بیانگر ویرایش مستقیم این ردیف می‌باشد.
به علاوه باید درنظر داشت، محاسبه‌ی این هش بدون خود برنامه، کار ساده‌ای نیست. به همین جهت به روز رسانی دستی آن تقریبا غیرممکن است؛ خصوصا اگر متد GenerateObjectHash، کمی با پیچ و تاب بیشتری نیز تهیه شود.


چگونه وضعیت اصالت تعدادی ردیف را بررسی کنیم؟

مثال قبل، در مورد روش بررسی اصالت یک تک ردیف بود. کوئری زیر روش محاسبه‌ی فیلد جدید IsAuthentic را در بین لیستی از ردیف‌ها نمایش می‌دهد:
var blogs = (from blog in context.Blogs.ToList() // Note: this `ToList()` is necessary here for having Shadow properties values, otherwise they will considered `null`.
             let computedHash = context.GenerateEntityHash(blog, nameof(IAuditableEntity.Hash))
             select new
             {
               blog.BlogId,
               blog.Url,
               RowHash = blog.Hash,
               ComputedHash = computedHash,
               IsAuthentic = blog.Hash == computedHash
             }).ToList();


کدهای کامل این مثال را از اینجا می‌توانید دریافت کنید: EFCoreRowIntegrity.zip
مطالب
تبدیل عدد صحیح به هگزا دسیمال و بلعکس
برای تبدیل یک عدد صحیح به هگزا دسیمال معادل و بلعکس از کد زیر استفاده می‌کنیم.

int intValue = 182;

string hexValue = intValue.ToString("X");

int intAgain = int.Parse(hexValue, System.Globalization.NumberStyles.HexNumber);
کدهای بالا بقدر کافی روشن و واضح هستند که نیازی به توضیح اضافی نداشته باشند ولی فرض کنید قصد دارید عدد هگزا دسیمال 20 رقمی زیر را به معادل عدد صحیح آن تبدیل کنید، این عدد نیاز به 80 بیت دارد که امکان ذخیره سازی آن در int و یا long وجود ندارد چون طول آن‌ها بترتیب 32بیت و 64بیت است.
var hexValue = "0x00010471000001BF001F";
برای حل این مشکل ابتدا ارجاعی از System.Numerics رابه پروژه اضافه کنید سپس به یکی از 2 روش زیر آن را به عدد صحیح تبدیل کنید.

روش اول:
            byte[] bigNumber = new byte[]
            { 
                0, 0, 0, 1, 0, 4, 7, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 
                byte.Parse("B", System.Globalization.NumberStyles.HexNumber), 
                byte.Parse("F", System.Globalization.NumberStyles.HexNumber), 
                0, 0, 1, 
                byte.Parse("F", System.Globalization.NumberStyles.HexNumber) 
            };

            Array.Reverse(bigNumber);
            var bigInt = new System.Numerics.BigInteger(bigNumber);
در این روش ابتدا ارقام عدد هگزا دسیمال را در یک آرایه از نوع داده بایت ذخیره کنید سپس آرایه را معکوس کرده و آن را به متد BigInteger پاس دهید. علت معکوس کردن آرایه این است که متد سازنده BigInteger به آرایه little-endian نیاز دارد.

روش دوم:
var bigint =
                System.Numerics.BigInteger.Parse("00010471000001BF001F",
                System.Globalization.NumberStyles.HexNumber,
                System.Globalization.CultureInfo.InvariantCulture);
در این روش باید "0x" را از ابتدای عدد هگزا دسیمال جدا کنید و سپس آن را به BigInteger.Parse پاس دهید.

منابع:
  1. C# convert integer to hex and back again
  2. How do I convert this Hex to an Integer?
مطالب
CAPTCHAfa
حتماً با CAPTCHA آشنا هستید. فرایندی که در طی آن متنی نمایش داده می‌شود که عمدتاً فقط یک انسان قادر به درک و پاسخگویی به آن است. با این کار از ارسال داده‌های بیهوده توسط ربات‌ها جلوگیری می‌شود.
reCAPTCHA ایده‌ای است که با نمایش کلمات واقعی و اسکن شده از کتاب‌های قدیمی، بخشی از مشکلات را حل کرده و از کاربران اینترنت برای شناسایی کلماتی که رایانه توانایی خواندن آن‌ها را ندارد استفاده می‌کند. (شکل زیر)

با وارد کردن درست هر کلمه، بخشی از یک کتاب، روزنامه، و یا مجله‌ی قدیمی در رایانه شناسایی و به فرمت دیجیتال ذخیره می‌شود. به این شکل شما در دیجیتالی کردن متون کاغذی سهیم هستید.
پروژه‌ی reCAPTCHA توسط گوگل حمایت می‌شود و در این آدرس قرار دارد.
به تازگی تیمی از دانشکده فنی دانشگاه تهران به همراه انستیتو تکنولوژی ایلینویز شیکاگو، پروژه ای بر همین اساس اما برای متون فارسی با عنوان CAPTCHAfa تولید کرده اند (شکل زیر) که در این آدرس در دسترس است. امیدوارم این پروژه به گونه ای تغییر کنه که برای دیجیتالی کردن متن‌های پارسی استفاده بشه. در حال حاضر، این پروژه از کلماتی از پیش تعریف شده استفاده می‌کنه.


متاسفانه این پروژه در حال حاضر فقط توسط برنامه‌های PHP قابل استفاده است. از این رو بر آن شدم تا اون رو برای برنامه‌های ASP.NET (هم Web Forms و هم MVC) آماده کنم. برای استفاده از CAPTCHAfa نیاز به یک کلید خصوصی و یک کلید عمومی دارید که از این آدرس قابل دریافت است.
کدهای پروژه‌ی Class Library به شرح زیر است.
// =-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=
//                    Captchafa demo for ASP.NET applications
//                                 by: Behrouz Rad
// =-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=
namespace Captcha
{
    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.IO;
    using System.Net;
    using System.Text;
    using System.Web;

    public class Captchafa
    {
        private static readonly string PRIVATE_KEY = "your private key";
        private static readonly string PUBLIC_KEY = "your public key";
        private static readonly string CAPTCHAFA_API_SERVER = "http://www.captchafa.com/api";
        private static readonly string CAPTCHAFA_VERIFY_SERVER = "http://www.captchafa.com/api/verify/";

        private IDictionary<string, string> CaptchafaData
        {
            get
            {
                HttpContext httpContext = HttpContext.Current;

                string remoteIp = httpContext.Request.ServerVariables["REMOTE_ADDR"];
                string challenge = httpContext.Request.Form["captchafa_challenge_field"];
                string response = httpContext.Request.Form["captchafa_response_field"];

                IDictionary<string, string> data = new Dictionary<string, string>() 
                { 
                    {"privatekey" , PRIVATE_KEY },
                    {"remoteip"   , remoteIp    },
                    {"challenge"  , challenge   },
                    {"response"   , response    }
                };

                return data;
            }
        }

        public static string CaptchafaGetHtml()
        {
            return string.Format("<script type=\"text/javascript\" src=\"{0}/?challenge&k={1}\"></script>", CAPTCHAFA_API_SERVER, PUBLIC_KEY);
        }

        public bool IsAnswerCorrect()
        {
            string dataToSend = this.CaptchafaPrepareDataToSend(this.CaptchafaData);

            string result = this.CaptchafaPostResponse(dataToSend);

            return result.StartsWith("true");
        }

        private string CaptchafaPrepareDataToSend(IDictionary<string, string> data)
        {
            string result = string.Empty;
            StringBuilder sb = new StringBuilder();

            foreach (var item in data)
            {
                sb.AppendFormat("{0}={1}&", item.Key, HttpUtility.UrlEncode(item.Value.Replace(@"\", string.Empty)));
            }

            result = sb.ToString();

            sb = null;

            result = result.Substring(0, result.LastIndexOf("&"));

            return result;
        }

        private string CaptchafaPostResponse(string data)
        {
            StreamReader reader = null;
            Stream dataStream = null;
            WebResponse response = null;
            string responseFromServer = string.Empty;

            try
            {
                WebRequest request = WebRequest.Create(CAPTCHAFA_VERIFY_SERVER);

                request.Method = "POST";
                request.ContentType = "application/x-www-form-urlencoded";

                byte[] byteData = Encoding.UTF8.GetBytes(data);

                request.ContentLength = byteData.Length;

                dataStream = request.GetRequestStream();

                dataStream.Write(byteData, 0, byteData.Length);

                dataStream.Close();

                response = request.GetResponse();

                dataStream = response.GetResponseStream();

                reader = new StreamReader(dataStream);

                responseFromServer = reader.ReadToEnd();
            }
            finally
            {
                if (reader != null)
                {
                    reader.Close();
                }

                if (dataStream != null)
                {
                    dataStream.Close();
                }

                if (response != null)
                {
                    response.Close();
                }
            }

            return responseFromServer;
        }
    }
}
استفاده در پروژه‌های ASP.NET Web Forms
ابتدا ارجاعی به فایل Captchafa.dll ایجاد کنید و سپس در روال Page_Load، کد زیر را قرار دهید. این کار برای تزریق اسکریپ CAPTCHAfa به صفحه استفاده می‌شود. 
if (!IsPostBack)
{
    litCaptcha.Text = Captchafa.CaptchafaGetHtml();
}

litCaptcha، یک کنترل Literal است که اسکریپت تولید شده، به عنوان متن آن معرفی می‌شود.
بررسی صحت مقدار وارد شده توسط کاربر (مثلاً در روال Click یک دکمه) به صورت زیر است. 
Captchafa captchaFa = new Captchafa();

bool isAnswerCorrect = captchaFa.IsAnswerCorrect();

if (isAnswerCorrect)
{
    // پاسخ صحیح است
}
else
{
   // پاسخ صحیح نیست
}

استفاده در پروژه‌های ASP.NET MVC
ابتدا ارجاعی به فایل Captchafa.dll ایجاد کنید. در ASP.NET MVC بهتره تا فرایند کار رو در یک HTML helper کپسوله کنیم.
public static class CaptchaHelper
{
    public static MvcHtmlString Captchafa(this HtmlHelper htmlHelper)
    {
        return MvcHtmlString.Create(Captcha.Captchafa.CaptchafaGetHtml());
    }
}

بررسی صحت مقدار وارد شده توسط کاربر (پس از ارسال فرم به Server) به صورت زیر است.
[HttpPost]
[ActionName("Index")]
public ViewResult CaptchaCheck()
{
    Captchafa captchaFa = new Captchafa();

    bool isAnswerCorrect = captchaFa.IsAnswerCorrect();

    if (isAnswerCorrect)
    {
        ViewBag.IsAnswerCorrect = true;
    }
    else
    {
        ViewBag.IsAnswerCorrect = false;
    }

    return View();
}
و در نهایت، کدهای View (از سینتکس موتور Razor استفاده شده است).
@using CaptchafaDemoMvc.Helpers;

@{
    ViewBag.Title = "Index";
}

<form action="/" method="post">

@Html.Captchafa();

<input type="submit" id="btnCaptchafa" name="btnCaptchafa" value="آزمایش" />

@{
    bool isAnswerExists = ViewBag.IsAnswerCorrect != null;
}

@if (isAnswerExists)
{
    if ((bool)ViewBag.IsAnswerCorrect == true)
    {
       <span id="lblResult">پاسخ صحیح است</span>
    }
    else
    {
       <span id="lblResult">پاسخ صحیح نیست</span>
    }
}
</form>

دموی پروژه رو در این آدرس قرار دادم. پروژه‌ی نمونه نیز از این آدرس قابل دریافت است. 

پ.ن: به زودی برخی بهبودها رو بر روی این پروژه انجام میدم.
نظرات مطالب
C# 6 - String Interpolation
یک نکته‌ی تکمیلی: امکان تعریف عبارات string interpolation چند سطری در C# 11

در C# 11، متن درون {} یک عبارت string interpolation، می‌تواند در طی چند سطر نیز تعریف شود و متن بین {} به صورت یک عبارت #C تفسیر می‌شود. در اینجا هر عبارت معتبر #C ای را می‌توان بکار برد. در این حالت تعریف عبارات LINQ و pattern matching switch expressions ساده‌تر می‌شوند. برای مثال:
namespace CS11Tests;

public static class NewLinesStringInterpolations
{
    public static void Test()
    {
        var month = 8;
        var season = $"The season is {month switch
        {
            >= 1 and <= 3 => "spring",
            >= 4 and <= 6 => "summer",
            >= 7 and <= 9 => "autumn",
            10 or 11 or 12 => "winter",
            _ => "Wrong month number",
        }}.";
        Console.WriteLine(season);

        int[] numbers = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
        var message = $"The reversed even values of {nameof(numbers)} are {string.Join(", ",
            numbers.Where(n => n % 2 == 0).Reverse())}.";
        Console.WriteLine(message);
    }
}
مطالب دوره‌ها
مراحل Refactoring یک قطعه کد برای اعمال تزریق وابستگی‌ها
برای رسیدن به الگوی معکوس سازی وابستگی‌ها عموما مراحل زیر طی می‌شوند:

الف) در متدهای لایه جاری خود واژه‌های کلیدی new و همچنین کلیه فراخوانی‌های استاتیک را بیابید.
ب) وهله سازی این‌ها را به یک سطح بالاتر (نقطه آغازین برنامه) منتقل کنید. اینکار باید بر اساس اتکای به Abstraction و برای مثال استفاده از اینترفیس‌ها صورت گیرد.
ج) اینکار را آنقدر تکرار کنید تا دیگر در کدهای لایه جاری خود واژه کلیدی new یا فراخوانی متدهای استاتیک مشاهده نشود.
د) در آخر وهله سازی object graphهای مورد نیاز را به یک IoC Container محول کنید.


یک مثال: ابتدا بررسی یک قطعه کد متداول

using System.Net;
using System.Text;
using System.Text.RegularExpressions;
using System.Web.Mvc;

namespace DI06.Controllers
{
    public class HomeController : Controller
    {
        public ActionResult Index()
        {
            string result = string.Empty;
            using (var client = new WebClient { Encoding = Encoding.UTF8 })
            {
                result = client.DownloadString("https://www.dntips.ir/");
            }
            var match = new Regex(@"(?s)<title>(.+?)</title>", RegexOptions.IgnoreCase).Match(result);
            var title = match.Groups[1].Value.Trim();

            ViewBag.PageTitle = title;
            return View();
        }
    }
}
فرض کنید یک برنامه ASP.NET MVC را به نحو فوق تهیه کرده‌ایم. در کدهای کنترلر آن قصد داریم محتویات Html یک صفحه خاص را دریافت و سپس عنوان آن‌را استخراج کرده و نمایش دهیم.
مشکلات کد فوق:
الف) قرار گرفتن منطق تجاری پیاده سازی کدها مستقیما داخل کدهای یک اکشن متد؛ این مساله در دراز مدت به تکرار شدید کدها منجر خواهد شد که نهایتا قابلیت نگهداری آن‌را کاهش می‌دهند.
ب) در این کد حداقل دو بار واژه کلیدی new ذکر شده است. مورد اول یا new WebClient، از همه مهم‌تر است؛ از این جهت که نوشتن آزمون واحد را برای این کنترلر بسیار مشکل می‌کند. آزمون‌های واحد باید سریع و بدون نیاز به منابع خارجی، قابل اجرا باشند. تعویض آن هم مطابق کدهای تدارک دیده شده کار ساده‌ای نیست.


بهبود کیفیت قطعه کد متداول فوق با استفاده از الگوی معکوس سازی وابستگی‌ها

در اصل معکوس سازی وابستگی‌ها عنوان کردیم لایه بالایی سیستم نباید مستقیما به لایه‌های زیرین در حال استفاده از آن، وابسته باشد. این وابستگی باید معکوس شده و همچنین بر اساس Abstraction یا برای مثال استفاده از اینترفیس‌ها صورت گیرد.
به همین منظور یک پروژه دیگر را از نوع Class library، مثلا به نام DI06.Services به Solution جاری اضافه می‌کنیم.
namespace DI06.Services
{
    public interface IWebClientServices
    {
        string FetchUrl(string url);
        string GetWebPageTitle(string url);
    }
}

using System.Net;
using System.Text;
using System.Text.RegularExpressions;

namespace DI06.Services
{
    public class WebClientServices : IWebClientServices
    {
        public string FetchUrl(string url)
        {
            using (var client = new WebClient { Encoding = Encoding.UTF8 })
            {
                return client.DownloadString(url);
            }
        }

        public string GetWebPageTitle(string url)
        {
            var html = FetchUrl(url);
            var match = new Regex(@"(?s)<title>(.+?)</title>", RegexOptions.IgnoreCase).Match(html);
            return match.Groups[1].Value.Trim();
        }
    }
}
در این لایه، سرویس WebClient ایی را تدارک دیده‌ایم. این سرویس می‌تواند محتوای Html یک آدرس را برگرداند و یا عنوان آن آدرس خاص را استخراج نماید.
هنوز کار معکوس سازی وابستگی‌ها رخ نداده است. صرفا اندکی تمیزکاری و انتقال پیاده سازی منطق تجاری به یک سری کلاس‌هایی با قابلیت استفاده مجدد صورت گرفته است. به این ترتیب اگر باگی در این کدها وجود داشته باشد و همچنین از آن در چندین نقطه برنامه استفاده شده باشد، اصلاح این کلاس مرکزی، به یکباره تمامی قسمت‌های مختلف برنامه را تحت تاثیر مثبت قرار داده و از تکرار کدها و فراموشی احتمالی بهبود قسمت‌های مشابه جلوگیری می‌کند.
کار معکوس سازی وابستگی‌ها در یک لایه بالاتر صورت خواهد گرفت:
using System.Web.Mvc;
using DI06.Services;

namespace DI06.Controllers
{
    public class HomeController : Controller
    {
        readonly IWebClientServices _webClientServices;
        public HomeController(IWebClientServices webClientServices)
        {
            _webClientServices = webClientServices;
        }

        public ActionResult Index()
        {
            ViewBag.PageTitle = _webClientServices.GetWebPageTitle("https://www.dntips.ir/");
            return View();
        }
    }
}
اینبار کنترلر Home را توسط تزریق وابستگی‌ها در سازنده کنترلر، بازنویسی کرده‌ایم. کد نهایی بسیار تمیزتر از حالت قبل است. دیگر پیاده سازی متد GetWebPageTitle مستقیما داخل یک اکشن متد قرار نگرفته است. همچنین این کنترلر اصلا نمی‌داند که قرار است از کدام پیاده سازی اینترفیس IWebClientServices استفاده کند. اگر در تنظیمات اولیه IoC Container مورد استفاده، کلاس WebClientServices ذکر شده باشد، از آن استفاده خواهد کرد؛ یا اگر حتی کلاس WebClientServicesFake نیز معرفی گردد (جهت انجام آزمون غیر وابسته به new WebClient)، باز هم بدون کوچکترین تغییری در کدهای آن قابل استفاده خواهد بود.

در مورد نحوه تنظیمات اولیه یک IoC Container و یا پیشنیازهای ASP.NET MVC جهت آماده شدن برای تزریق خودکار وابستگی‌ها در سازنده کنترلرها، پیشتر مطالبی را در این سری مطالعه کرده‌اید؛ در اینجا نیز اصول مورد استفاده یکی است و تفاوتی نمی‌کند.
مطالب
آشنایی با آزمایش واحد (unit testing) در دات نت، قسمت 3

آشنایی با NUnit

NUnit یکی از فریم ورک‌های آزمایش واحد سورس باز مخصوص دات نت فریم ورک است. (کلا در دات نت هرجایی دیدید که N ، به ابتدای برنامه‌ای یا کتابخانه‌ای اضافه شده یعنی نمونه منتقل شده از محیط جاوا به دات نت است. برای مثال NHibernate از Hibernate جاوا گرفته شده است و الی آخر)
این برنامه با سی شارپ نوشته شده است اما تمامی زبان‌های دات نتی را پشتیبانی می‌کند (اساسا با زبان نوشته شده کاری ندارد و فایل اسمبلی برنامه را آنالیز می‌کند. بنابراین فرقی نمی‌کند که در اینجا چه زبانی بکار گرفته شده است).

ابتدا NUnit را دریافت نمائید:
http://nunit.org/index.php?p=download

یک برنامه ساده از نوع console را در VS.net آغاز کنید.
کلاس MyList را با محتوای زیر به پروژه اضافه کنید:
using System.Collections.Generic;

namespace sample
{
public class MyList
{
public static List<int> GetListOfIntItems(int numberOfItems)
{
List<int> res = new List<int>();

for (int i = 0; i < numberOfItems; i++)
res.Add(i);

return res;
}
}

}

یکبار پروژه را کامپایل کنید.

اکنون بر روی نام پروژه در قسمت solution explorer کلیک راست کرده و گزینه add->new project را انتخاب کنید. نوع این پروژه را که متدهای آزمایش واحد ما را تشکیل خواهد داد، class library انتخاب کنید. با نام مثلا TestLibrary (شکل زیر).



با توجه به اینکه NUnit ، اسمبلی برنامه (فایل exe یا dll آن‌را) آنالیز می‌کند، بنابراین می‌توان پروژه تست را جدای از پروژه اصلی ایجاد نمود و مورد استفاده قرار داد.
پس از ایجاد پروژه class library ، باید ارجاعی از NUnit framework را به آن اضافه کنیم. به محل نصب NUnit مراجعه کرده (پوشه bin آن) و ارجاعی به فایل nunit.framework.dll را به پروژه اضافه نمائید (شکل زیر).



سپس فضاهای نام مربوطه را به کلاس آزمایش واحد خود اضافه خواهیم کرد:

using NUnit.Framework;
using NUnit.Framework.SyntaxHelpers;

اولین نکته‌ای را که باید در نظر داشت این است که کلاس آزمایش واحد ما باید Public باشد تا در حین آنالیز اسمبلی پروژه توسط NUint، قابل دسترسی و بررسی باشد.
سپس باید ویژگی جدیدی به نام TestFixture را به این کلاس اضافه کرد.

[TestFixture]
public class TestClass

این ویژگی به NUnit‌ می‌گوید که در این کلاس به دنبال متدهای آزمایش واحد بگرد. (در NUnit از attribute ها برای توصیف عملکرد یک متد و همچنین دسترسی runtime به آن‌ها استفاده می‌شود)
سپس هر متدی که به عنوان متد آزمایش واحد نوشته می‌شود، باید دارای ویژگی Test باشد تا توسط NUnit بررسی گردد:

[Test]
public void TestGetListOfIntItems()

نکته: متد Test ما باید public‌ و از نوع void باشد و همچنین هیچ پارامتری هم نباید داشته باشد.

اکنون برای اینکه بتوانیم متد GetListOfIntItems برنامه خود را در پروژه دیگری تست کنیم، باید ارجاعی را به اسمبلی آن اضافه کنیم. همانند قبل، از منوی project‌ گزینه add reference ، فایل exe برنامه کنسول خود را انتخاب کرده و ارجاعی از آن‌را به پروژه class library اضافه می‌کنیم. بدیهی است امکان اینکه کلاس تست در همان پروژه هم قرار می‌گرفت وجود داشت و صرفا جهت جداسازی آزمایش از برنامه اصلی این‌کار صورت گرفت.
پس از این مقدمات، اکنون متد آزمایش واحد ساده زیر را در نظر بگیرید:

[Test]
public void TestGetListOfIntItems()
{
const int count = 5;
List<int> items = sample.MyList.GetListOfIntItems(count);
Assert.That(items.Count,Is.EqualTo(5));
}

قصد داریم بررسی کنیم آیا متد GetListOfIntItems واقعا همان تعداد آیتمی را که باید برگرداند، بازگشت می‌دهد؟ عدد 5 به آن پاس شده است و در ادامه قصد داریم بررسی کنیم، count شیء حاصل (items در اینجا) آیا واقعا مساوی عدد 5 است؟
اگر آن را (سطر مربوط به Assert را) کلمه به کلمه بخواهیم به فارسی ترجمه کنیم به صورت زیر خواهد بود:
می‌خواهیم اثبات کنیم که count مربوط به شیء items مساوی 5 است.

پس از اضافه کردن متد فوق، پروژه را کامپایل نمائید.

اکنون برنامه nunit.exe را اجرا کنید تا NUnit IDE ظاهر شود (در همان دایرکتوری bin مسیر نصب NUnit قرار دارد).
از منوی File آن یک پروژه جدید را آغاز نموده و آنرا ذخیره کنید.
سپس از منوی project آن، با استفاده از گزینه add assembly ، فایل dll کتابخانه تست خود را اضافه نمائید.
احتمالا پس از انجام این عملیات بلافاصله با خطای زیر مواجه خواهید شد:

---------------------------
Assembly Not Loaded
---------------------------
System.ApplicationException : Unable to load TestLibrary because it is not located under
the AppBase
----> System.IO.FileNotFoundException : Could not load file or assembly
'TestLibrary' or one of its dependencies. The system cannot find the file specified.
For further information, use the Exception Details menu item.

این خطا به این معنا است که پروژه جدید NUnit باید دقیقا در همان پوشه خروجی پروژه، جایی که فایل dll کتابخانه تست ما تولید شده است، ذخیره گردد. پس از افزودن اسمبلی، نمای برنامه NUnit باید به شکل زیر باشد:



همانطور که ملاحظه می‌کنید، NUnit با استفاده از قابلیت‌های reflection در دات نت، اسمبلی را بارگذاری می‌کند و تمامی کلاس‌هایی که دارای ویژگی TestFixture باشند در آن لیست خواهد شد.
اکنون بر روی دکمه run کلیک کنید تا اولین آزمایش ما انجام شود. (شکل زیر)



رنگ سبز در اینجا به معنای با موفقیت انجام شدن آزمایش است.

ادامه دارد...

مطالب
ویژگی های کمتر استفاده شده در NET. - بخش سوم

__arglist __reftype __makeref __refvalue کلمات کلیدی

در حالیکه، ویرایشگر Visual Studio این کلمات را به صورت رنگی و جزء کلمات کلیدی نمایش می‌دهد، ولی به دلیل عدم وجود مستندات برای این کلمات کلیدی، برای استفاده از آنها باید مراقب باشید؛ چرا که ممکن است به اندازه کافی تست نشده باشند. 
شما می‌توانید با استفاده از کلمه کلیدی makeref__ یک TypeReference را از یک متغیر، ایجاد کنید. با استفاده از کلمه کلیدی reftype__ می‌توانید نوع اصلی از متغیری را که TypeReference را از آن ایجاد کرده اید، استخراج کنید. در انتها می‌توانید با استفاده از کلمه کلیدی refvalue__ مقدار متغیر را از TypeReference ایجاد شده، بدست آورد. با استفاده از کلمه کلیدی arglist__ همانند کلمه کلیدی params می‌توانید به لیستی از پارامترهای یک تابع دسترسی داشته باشید.
var i = 28;
TypedReference tr = __makeref( i );
Type t = __reftype( tr );
Console.WriteLine( t );
int rv = __refvalue( tr, int );
Console.WriteLine( rv );
ArglistTest.DisplayNumbers( __arglist( 1, 2, 3, 5, 6 ) );
و برای استفاده از arglist__ کلاس ArglistTest را پیاده سازی میکنیم.
public static class ArglistTest
{
    public static void DisplayNumbers( __arglist )
    {
        var ai = new ArgIterator( __arglist );
        while ( ai.GetRemainingCount() > 0 )
        {
            var tr = ai.GetNextArg();
            Console.WriteLine( TypedReference.ToObject( tr ) );
        }
    }
}
شی ArgIterator لیست آرگومان‌ها را از اولین آرگومان اختیاری، شروع به شمارش می‌کند. این سازنده برای استفاده در زبان C++/C ایجاد شده است.

Environment.NewLine

رشته خط جدید (↵  Enter) تعریف شده در محیط در حال استفاده را می‌توان با استفاده از این دستور بدست آورد.
Console.WriteLine( "NewLine: {0}first line{0}second line{0}third line", Environment.NewLine );
این رشته شامل "r\n\" برای پلتفرم‌های غیر یونیکس و رشته "n\" برای پلتفرم‌های یونیکس است.

ExceptionDispatchInfo

ExceptionDispatchInfo بیان کننده یک استثناء در یک نقطه خاص از کد، که وضعیت آن قبلا کپچر شده‌است، می‌باشد. شما می‌توانید با استفاده از متد ExceptionDispatchInfo.Throw  (در فضای نام System.Runtime.ExceptionServices) یک استثناء را (با حفظ Stack Trace اصلی) ایجاد کنید.
ExceptionDispatchInfo possibleException = null;
try
{
    int.Parse( "a" );
}
catch ( FormatException ex )
{
    possibleException = ExceptionDispatchInfo.Capture( ex );
}
possibleException?.Throw();


Debug.Assert & Debug.WriteIf & Debug.Indent 

Debug.Assert  – بررسی صحت شرط تعیین شده و در صورت false بودن شرط، نمایش پیام نوشته شده به همراه call stack مربوطه می‌شود.
Debug.Assert(1 == 0, "عدد 1 برابر با 0 نیست");
و خروجی آن در تصویر زیر قابل مشاهده است:

Debug.WriteIf  – در صورت صحت شرط تعیین شده، پیام مشخص شده‌ای را در پنجره output نشان می‌دهد.
Debug.WriteIf( 1 == 1, "display message in output window :D" );

Debug.Indent/Debug.Unindent - برای افزایش/کاهش یک واحد تورفتگی در خروجی نمایش داده شده در پنجره Output، استفاده می‌شود.
Debug.WriteLine("تست تورفتگی");
Debug.Indent();
Debug.WriteLine("یک واحد افزایش داده شد");
Debug.Unindent();
Debug.WriteLine("یک واحد کاهش داده شد");
Debug.WriteLine("پایان تست");