مطالب
امن سازی برنامه‌های ASP.NET Core توسط IdentityServer 4x - قسمت نهم- مدیریت طول عمر توکن‌ها
توکن‌های صادر شده‌ی توسط IdentityServer به دلایل امنیتی، طول عمر محدودی دارند. بنابراین اولین سؤالی که در اینجا مطرح خواهد شد، این است: «اگر توکنی منقضی شد، چه باید کرد؟» و یا «اگر خواستیم به صورت دستی طول عمر توکنی را پایان دهیم، چه باید کرد؟»


بررسی طول عمر توکن‌ها

اگر مرورگر خود را پس از لاگین به سیستم، برای مدتی به حال خود رها کنید، پس از شروع به کار مجدد، مشاهده خواهید کرد که دیگر نمی‌توانید به API دسترسی پیدا کنید. علت اینجا است که Access token صادر شده، منقضی شده‌است. تمام توکن‌ها، دارای طول عمر مشخصی هستند و پس از سپری شدن این زمان، دیگر اعتبارسنجی نخواهند شد. زمان انقضای توکن، در خاصیت یا claim ویژه‌ای به نام exp ذخیره می‌شود.
در اینجا ما دو نوع توکن را داریم: Identity token و Access token
از Identity token برای ورود به سیستم کلاینت استفاده می‌شود و به صورت پیش‌فرض طول عمر کوتاه آن به 5 دقیقه تنظیم شده‌است. علت کوتاه بودن این زمان این است که این توکن‌ها تنها یکبار مورد استفاده قرار می‌گیرد و پس از ارائه‌ی آن به کلاینت، از طریق آن Claim Identity تولید می‌شود. پس از آن طول عمر Claim Identity تولید شده صرفا به تنظیمات برنامه‌ی کلاینت مرتبط است و می‌تواند از تنظیمات IDP کاملا مجزا باشد؛ مانند پیاده سازی sliding expiration. در این حالت تا زمانیکه کاربر در برنامه فعال است، در حالت logged in باقی خواهد ماند.

Access tokenها متفاوت هستند. طول عمر پیش‌فرض آن‌ها به یک ساعت تنظیم شده‌است و نسبت به Identity token طول عمر بیشتری دارند. پس از اینکه این زمان سپری شد، تنها با داشتن یک Access token جدید است که دسترسی ما مجددا به Web API برقرار خواهد شد. بنابراین در اینجا ممکن است هنوز در برنامه‌ی کلاینت در حالت logged in قرار داشته باشیم، چون هنوز طول عمر Claim Identity آن به پایان نرسیده‌است، اما نتوانیم با قسمت‌های مختلف برنامه کار کنیم، چون نمی‌توانیم از یک Access token منقضی شده جهت دسترسی به منابع محافظت شده‌ی سمت Web API استفاده نمائیم. در اینجا دیگر برنامه‌ی کلاینت هیچ نقشی بر روی تعیین طول عمر یک Access token ندارد و این طول عمر صرفا توسط IDP به تمام کلاینت‌های آن دیکته می‌شود.
در اینجا برای دریافت یک Access token جدید، نیاز به یک Refresh token داریم که صرفا برای «کلاینت‌های محرمانه» که در قسمت سوم این سری آن‌ها را بررسی کردیم، توصیه می‌شود.


چگونه می‌توان زمان انقضای توکن‌ها را صریحا تنظیم کرد؟

برای تنظیم زمان انقضای توکن‌ها، از کلاس src\IDP\DNT.IDP\Config.cs سمت IDP شروع می‌کنیم.
namespace DNT.IDP
{
    public static class Config
    {
        public static IEnumerable<Client> GetClients()
        {
            return new List<Client>
            {
                new Client
                {
                    ClientName = "Image Gallery",
                    // IdentityTokenLifetime = ... // defaults to 300 seconds / 5 minutes
                    // AuthorizationCodeLifetime = ... // defaults to 300 seconds / 5 minutes
                    // AccessTokenLifetime = ... // defaults to 3600 seconds / 1 hour
                }
             };
        }
    }
}
- در اینجا در تنظیمات یک کلاینت جدید، خاصیت IdentityTokenLifetime آن، به طول عمر Identity token تولید شده اشاره می‌کند که مقدار پیش‌فرض آن عدد صحیح 300 ثانیه است یا معادل 5 دقیقه.
- مقدار خاصیت AuthorizationCodeLifetime تنظیمات یک کلاینت، عدد صحیحی است با مقدار پیش‌فرض 300 ثانیه یا معادل 5 دقیقه که طول عمر AuthorizationCode را تعیین می‌کند. این مورد، طول عمر توکن خاصی نیست و در حین فراخوانی Token Endpoint مبادله می‌شود و در طی Hybrid flow رخ می‌دهد. بنابراین مقدار پیش‌فرض آن بسیار مناسب بوده و نیازی به تغییر آن نیست.
- مقدار خاصیت AccessTokenLifetime تنظیمات یک کلاینت، عدد صحیحی است با مقدار پیش‌فرض 3600 ثانیه و یا معادل 1 ساعت و طول عمر Access token تولید شده‌ی توسط این IDP را مشخص می‌کند.
البته باید درنظر داشت اگر طول عمر این توکن دسترسی را برای مثال به 120 یا 2 دقیقه تنظیم کنید، پس از سپری شدن این 2 دقیقه ... هنوز هم برنامه‌ی کلاینت قادر است به Web API دسترسی داشته باشد. علت آن وجود بازه‌ی 5 دقیقه‌ای است که در طی آن، انجام این عملیات مجاز شمرده می‌شود و برای کلاینت‌هایی درنظر گرفته شده‌است که ساعت سیستم آن‌ها ممکن است اندکی با ساعت سرور IDP تفاوت داشته باشند.


درخواست تولید یک Access Token جدید با استفاده از Refresh Tokens

زمانیکه توکنی منقضی می‌شود، کاربر باید مجددا به سیستم لاگین کند تا توکن جدیدی برای او صادر گردد. برای بهبود این تجربه‌ی کاربری، می‌توان در کلاینت‌های محرمانه با استفاده از Refresh token، در پشت صحنه عملیات دریافت توکن جدید را انجام داد و در این حالت دیگر کاربر نیازی به لاگین مجدد ندارد. در این حالت برنامه‌ی کلاینت یک درخواست از نوع POST را به سمت IDP ارسال می‌کند. در این حالت عملیات Client Authentication نیز صورت می‌گیرد. یعنی باید مشخصات کامل کلاینت را به سمت IDP ارسال کرد. در اینجا اطلاعات هویت کلاینت در هدر درخواست و Refresh token در بدنه‌ی درخواست به سمت سرور IDP ارسال خواهند شد. پس از آن IDP اطلاعات رسیده را تعیین اعتبار کرده و در صورت موفقیت آمیز بودن عملیات، یک Access token جدید را به همراه Identity token و همچنین یک Refresh token جدید دیگر، صادر می‌کند.
برای صدور مجوز درخواست یک Refresh token، نیاز است scope جدیدی را به نام offline_access معرفی کنیم. به این معنا که امکان دسترسی به برنامه حتی در زمانیکه offline است، وجود داشته باشد. بنابراین offline در اینجا به معنای عدم لاگین بودن شخص در سطح IDP است.
بنابراین اولین قدم پیاده سازی کار با Refresh token، مراجعه‌ی به کلاس src\IDP\DNT.IDP\Config.cs و افزودن خاصیت AllowOfflineAccess با مقدار true به خواص یک کلاینت است:
namespace DNT.IDP
{
    public static class Config
    {
        public static IEnumerable<Client> GetClients()
        {
            return new List<Client>
            {
                new Client
                {
                    ClientName = "Image Gallery",
                    // IdentityTokenLifetime = ... // defaults to 300 seconds / 5 minutes
                    // AuthorizationCodeLifetime = ... // defaults to 300 seconds / 5 minutes
                    // AccessTokenLifetime = ... // defaults to 3600 seconds / 1 hour
                    AllowOfflineAccess = true,
                    // AbsoluteRefreshTokenLifetime = ... // Defaults to 2592000 seconds / 30 days
                    // RefreshTokenExpiration = TokenExpiration.Sliding
                    UpdateAccessTokenClaimsOnRefresh = true,
                    // ...
                }
             };
        }
    }
}
- در اینجا می‌توان خاصیت AbsoluteRefreshTokenLifetime را که بیانگر طول عمر Refresh token است، تنظیم کرد. مقدار پیش‌فرض آن 2592000  ثانیه و یا معادل 30 روز است.
- البته RefreshToken ضرورتی ندارد که طول عمر Absolute و یا کاملا تعیین شده‌ای را داشته باشد. این رفتار را توسط خاصیت RefreshTokenExpiration می‌توان به TokenExpiration.Sliding نیز تنظیم کرد. البته حالت پیش‌فرض آن بسیار مناسب است.
- در اینجا می‌توان خاصیت UpdateAccessTokenClaimsOnRefresh را نیز به true تنظیم کرد. فرض کنید یکی از Claims کاربر مانند آدرس او تغییر کرده‌است. به صورت پیش‌فرض با درخواست مجدد توکن توسط RefreshToken، این Claims به روز رسانی نمی‌شوند. با تنظیم این خاصیت به true این مشکل برطرف خواهد شد.


پس از تنظیم IDP جهت صدور RefreshToken، اکنون کلاس ImageGallery.MvcClient.WebApp\Startup.cs برنامه‌ی MVC Client را به صورت زیر تکمیل می‌کنیم:
ابتدا در متد تنظیمات AddOpenIdConnect، نیاز است صدور درخواست scope جدید offline_access را صادر کنیم:
options.Scope.Add("offline_access");
همین اندازه تنظیم در سمت برنامه‌ی کلاینت برای دریافت refresh token و ذخیره سازی آن جهت استفاده‌های آتی کفایت می‌کند.

در ادامه نیاز است به سرویس ImageGalleryHttpClient مراجعه کرده و کدهای آن‌را به صورت زیر تغییر داد:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Globalization;
using System.Net.Http;
using System.Net.Http.Headers;
using System.Threading.Tasks;
using IdentityModel.Client;
using Microsoft.AspNetCore.Authentication;
using Microsoft.AspNetCore.Http;
using Microsoft.Extensions.Configuration;
using Microsoft.Extensions.Logging;
using Microsoft.IdentityModel.Protocols.OpenIdConnect;

namespace ImageGallery.MvcClient.Services
{
    public interface IImageGalleryHttpClient
    {
        Task<HttpClient> GetHttpClientAsync();
    }

    /// <summary>
    /// A typed HttpClient.
    /// </summary>
    public class ImageGalleryHttpClient : IImageGalleryHttpClient
    {
        private readonly HttpClient _httpClient;
        private readonly IConfiguration _configuration;
        private readonly IHttpContextAccessor _httpContextAccessor;
        private readonly ILogger<ImageGalleryHttpClient> _logger;

        public ImageGalleryHttpClient(
            HttpClient httpClient,
            IConfiguration configuration,
            IHttpContextAccessor httpContextAccessor,
            ILogger<ImageGalleryHttpClient> logger)
        {
            _httpClient = httpClient;
            _configuration = configuration;
            _httpContextAccessor = httpContextAccessor;
            _logger = logger;
        }

        public async Task<HttpClient> GetHttpClientAsync()
        {
            var accessToken = string.Empty;

            var currentContext = _httpContextAccessor.HttpContext;
            var expires_at = await currentContext.GetTokenAsync("expires_at");
            if (string.IsNullOrWhiteSpace(expires_at)
                || ((DateTime.Parse(expires_at).AddSeconds(-60)).ToUniversalTime() < DateTime.UtcNow))
            {
                accessToken = await RenewTokens();
            }
            else
            {
                accessToken = await currentContext.GetTokenAsync(OpenIdConnectParameterNames.AccessToken);
            }

            if (!string.IsNullOrWhiteSpace(accessToken))
            {
                _logger.LogInformation($"Using Access Token: {accessToken}");
                _httpClient.SetBearerToken(accessToken);
            }

            _httpClient.BaseAddress = new Uri(_configuration["WebApiBaseAddress"]);
            _httpClient.DefaultRequestHeaders.Accept.Clear();
            _httpClient.DefaultRequestHeaders.Accept.Add(new MediaTypeWithQualityHeaderValue("application/json"));

            return _httpClient;
        }

        private async Task<string> RenewTokens()
        {
            // get the current HttpContext to access the tokens
            var currentContext = _httpContextAccessor.HttpContext;

            // get the metadata
            var discoveryClient = new DiscoveryClient(_configuration["IDPBaseAddress"]);
            var metaDataResponse = await discoveryClient.GetAsync();

            // create a new token client to get new tokens
            var tokenClient = new TokenClient(
                metaDataResponse.TokenEndpoint,
                _configuration["ClientId"],
                _configuration["ClientSecret"]);

            // get the saved refresh token
            var currentRefreshToken = await currentContext.GetTokenAsync(OpenIdConnectParameterNames.RefreshToken);

            // refresh the tokens
            var tokenResult = await tokenClient.RequestRefreshTokenAsync(currentRefreshToken);
            if (tokenResult.IsError)
            {
                throw new Exception("Problem encountered while refreshing tokens.", tokenResult.Exception);
            }

            // update the tokens & expiration value
            var updatedTokens = new List<AuthenticationToken>();
            updatedTokens.Add(new AuthenticationToken
            {
                Name = OpenIdConnectParameterNames.IdToken,
                Value = tokenResult.IdentityToken
            });
            updatedTokens.Add(new AuthenticationToken
            {
                Name = OpenIdConnectParameterNames.AccessToken,
                Value = tokenResult.AccessToken
            });
            updatedTokens.Add(new AuthenticationToken
            {
                Name = OpenIdConnectParameterNames.RefreshToken,
                Value = tokenResult.RefreshToken
            });

            var expiresAt = DateTime.UtcNow + TimeSpan.FromSeconds(tokenResult.ExpiresIn);
            updatedTokens.Add(new AuthenticationToken
            {
                Name = "expires_at",
                Value = expiresAt.ToString("o", CultureInfo.InvariantCulture)
            });

            // get authenticate result, containing the current principal & properties
            var currentAuthenticateResult = await currentContext.AuthenticateAsync("Cookies");

            // store the updated tokens
            currentAuthenticateResult.Properties.StoreTokens(updatedTokens);

            // sign in
            await currentContext.SignInAsync("Cookies",
             currentAuthenticateResult.Principal, currentAuthenticateResult.Properties);

            // return the new access token
            return tokenResult.AccessToken;
        }
    }
}
تفاوت این کلاس با نمونه‌ی قبلی آن در اضافه شدن متد RenewTokens آن است.
پیشتر در قسمت ششم، روش کار مستقیم با DiscoveryClient و TokenClient را در حین کار با UserInfo Endpoint جهت دریافت دستی اطلاعات claims از IDP بررسی کردیم. در اینجا به همین ترتیب با TokenEndpoint کار می‌کنیم. به همین جهت توسط DiscoveryClient، متادیتای IDP را که شامل آدرس TokenEndpoint است، استخراج کرده و توسط آن TokenClient را به همراه اطلاعات کلاینت تشکیل می‌دهیم.
سپس مقدار refresh token فعلی را نیاز داریم. زیرا توسط آن است که می‌توانیم درخواست دریافت یکسری توکن جدید را ارائه دهیم. پس از آن با فراخوانی tokenClient.RequestRefreshTokenAsync(currentRefreshToken)، تعدادی توکن جدید را از سمت IDP دریافت می‌کنیم. لیست آن‌ها را تهیه کرده و توسط آن کوکی جاری را به روز رسانی می‌کنیم. در این حالت نیاز است مجددا SignInAsync فراخوانی شود تا کار به روز رسانی کوکی نهایی گردد.
خروجی این متد، مقدار access token جدید است.
پس از آن در متد GetHttpClientAsync بررسی می‌کنیم که آیا نیاز است کار refresh token صورت گیرد یا خیر؟ برای این منظور مقدار expires_at را دریافت و با زمان جاری با فرمت UTC مقایسه می‌کنیم. 60 ثانیه پیش از انقضای توکن، متد RenewTokens فراخوانی شده و توسط آن access token جدیدی برای استفاده‌ی در برنامه صادر می‌شود. مابقی این متد مانند قبل است و این توکن دسترسی را به همراه درخواست از Web API به سمت آن ارسال می‌کنیم.


معرفی Reference Tokens

تا اینجا با توکن‌هایی از نوع JWT کار کردیم. این نوع توکن‌ها، به همراه تمام اطلاعات مورد نیاز جهت اعتبارسنجی آن‌ها در سمت کلاینت، بدون نیاز به فراخوانی مجدد IDP به ازای هر درخواست هستند. اما این نوع توکن‌ها به همراه یک مشکل نیز هستند. زمانیکه صادر شدند، دیگر نمی‌توان طول عمر آن‌ها را کنترل کرد. اگر طول عمر یک Access token به مدت 20 دقیقه تنظیم شده باشد، می‌توان مطمئن بود که در طی این 20 دقیقه حتما می‌توان از آن استفاده کرد و دیگر نمی‌توان در طی این بازه‌ی زمانی دسترسی آن‌را بست و یا آن‌را برگشت زد. اینجاست که Reference Tokens معرفی می‌شوند. بجای قرار دادن تمام اطلاعات در یک JWT متکی به خود، این نوع توکن‌های مرجع، فقط یک Id هستند که به توکن اصلی ذخیره شده‌ی در سطح IDP لینک می‌شوند و به آن اشاره می‌کنند. در این حالت هربار که نیاز به دسترسی منابع محافظت شده‌ی سمت API را با یک چنین توکن دسترسی لینک شده‌ای داشته باشیم، Reference Token در پشت صحنه (back channel) به IDP ارسال شده و اعتبارسنجی می‌شود. سپس محتوای اصلی آن به سمت API ارسال می‌شود. این عملیات از طریق endpoint ویژه‌ای در IDP به نام token introspection endpoint انجام می‌شود. به این ترتیب می‌توان طول عمر توکن صادر شده را کاملا کنترل کرد؛ چون تنها تا زمانیکه در data store مربوط به IDP وجود خارجی داشته باشند، قابل استفاده خواهند بود. بنابراین نسبت به حالت استفاده‌ی از JWTهای متکی به خود، تنها عیب آن زیاد شدن ترافیک به سمت IDP جهت اعتبارسنجی Reference Token‌ها به ازای هر درخواست به سمت Web API است.


چگونه از Reference Token‌ها بجای JWTهای متکی به خود استفاده کنیم؟

برای استفاده‌ی از Reference Tokenها بجای JWTها، ابتدا نیاز به مراجعه‌ی به کلاس src\IDP\DNT.IDP\Config.cs و تغییر مقدار خاصیت AccessTokenType هر کلاینت است:
namespace DNT.IDP
{
    public static class Config
    {
        public static IEnumerable<Client> GetClients()
        {
            return new List<Client>
            {
                new Client
                {
                    ClientName = "Image Gallery",
// ...
                    AccessTokenType = AccessTokenType.Reference
                }
             };
        }
    }
}
مقدار پیش‌فرض AccessTokenType، همان Jwt یا توکن‌های متکی به خود است که در اینجا به Reference Token تغییر یافته‌است.
اینبار اگر برنامه را اجرا کنید و در کلاس ImageGalleryHttpClient برنامه‌ی کلاینت، بر روی سطر httpClient.SetBearerToken یک break-point قرار دهید، مشاهده خواهید کرد فرمت این توکن ارسالی به سمت Web API تغییر یافته و اینبار تنها یک Id ساده‌است که دیگر قابل decode شدن و استخراج اطلاعات دیگری از آن نیست. با ادامه جریان برنامه و رسیدن این توکن به سمت Web API، درخواست رسیده برگشت خواهد خورد و اجرا نمی‌شود.
علت اینجا است که هنوز تنظیمات کار با token introspection endpoint انجام نشده و این توکن رسیده‌ی در سمت Web API قابل اعتبارسنجی و استفاده نیست. برای تنظیم آن نیاز است یک ApiSecret را در سطح Api Resource مربوط به IDP تنظیم کنیم:
namespace DNT.IDP
{
    public static class Config
    {
        // api-related resources (scopes)
        public static IEnumerable<ApiResource> GetApiResources()
        {
            return new List<ApiResource>
            {
                new ApiResource(
                    name: "imagegalleryapi",
                    displayName: "Image Gallery API",
                    claimTypes: new List<string> {"role" })
                {
                  ApiSecrets = { new Secret("apisecret".Sha256()) }
                }
            };
        }
اکنون فایل startup در سطح API را جهت معرفی این تغییرات به صورت زیر ویرایش می‌کنیم:
namespace ImageGallery.WebApi.WebApp
{
    public class Startup
    {
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            services.AddAuthentication(defaultScheme: IdentityServerAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme)
               .AddIdentityServerAuthentication(options =>
               {
                   options.Authority = Configuration["IDPBaseAddress"];
                   options.ApiName = "imagegalleryapi";
                   options.ApiSecret = "apisecret";
               });
در اینجا نیاز است ApiSecret تنظیم شده‌ی در سطح IDP معرفی شود.

اکنون اگر برنامه را اجرا کنید، ارتباط با token introspection endpoint به صورت خودکار برقرار شده، توکن رسیده اعتبارسنجی گردیده و برنامه بدون مشکل اجرا خواهد شد.


چگونه می‌توان Reference Tokenها را از IDP حذف کرد؟

هدف اصلی استفاده‌ی از Reference Tokenها به دست آوردن کنترل بیشتری بر روی طول عمر آن‌ها است و حذف کردن آن‌ها می‌تواند به روش‌های مختلفی رخ دهد. برای مثال یک روش آن تدارک یک صفحه‌ی Admin و ارائه‌ی رابط کاربری برای حذف توکن‌ها از منبع داده‌ی IDP است. روش دیگر آن حذف این توکن‌ها از طریق برنامه‌ی کلاینت با برنامه نویسی است؛ برای مثال در زمان logout شخص. برای این منظور، endpoint ویژه‌ای به نام token revocation endpoint در نظر گرفته شده‌است. فراخوانی آن از سمت برنامه‌ی کلاینت، امکان حذف توکن‌های ذخیره شده‌ی در سمت IDP را میسر می‌کند.
به همین جهت به کنترلر ImageGallery.MvcClient.WebApp\Controllers\GalleryController.cs مراجعه کرده و متد Logout آن‌را تکمیل می‌کنیم:
namespace ImageGallery.MvcClient.WebApp.Controllers
{
    [Authorize]
    public class GalleryController : Controller
    {
        public async Task Logout()
        {
            await revokeTokens();
            // Clears the  local cookie ("Cookies" must match the name of the scheme)
            await HttpContext.SignOutAsync("Cookies");
            await HttpContext.SignOutAsync("oidc");
        }

        private async Task revokeTokens()
        {
            var discoveryClient = new DiscoveryClient(_configuration["IDPBaseAddress"]);
            var metaDataResponse = await discoveryClient.GetAsync();
            var tokenRevocationClient = new TokenRevocationClient(
                metaDataResponse.RevocationEndpoint,
                _configuration["ClientId"],
                _configuration["ClientSecret"]
            );

            var accessToken = await HttpContext.GetTokenAsync(OpenIdConnectParameterNames.AccessToken);
            if (!string.IsNullOrWhiteSpace(accessToken))
            {
                var response = await tokenRevocationClient.RevokeAccessTokenAsync(accessToken);
                if (response.IsError)
                {
                    throw new Exception("Problem accessing the TokenRevocation endpoint.", response.Exception);
                }
            }

            var refreshToken = await HttpContext.GetTokenAsync(OpenIdConnectParameterNames.RefreshToken);
            if (!string.IsNullOrWhiteSpace(refreshToken))
            {
                var response = await tokenRevocationClient.RevokeRefreshTokenAsync(refreshToken);
                if (response.IsError)
                {
                    throw new Exception("Problem accessing the TokenRevocation endpoint.", response.Exception);
                }
            }
        }
در اینجا در متد جدید revokeTokens، ابتدا توسط DiscoveryClient، به آدرس RevocationEndpoint دسترسی پیدا می‌کنیم. سپس توسط آن، TokenRevocationClient را تشکیل می‌دهیم. اکنون می‌توان توسط این کلاینت حذف توکن‌ها، دو متد RevokeAccessTokenAsync و RevokeRefreshTokenAsync آن‌را بر اساس مقادیر فعلی این توکن‌ها در سیستم، فراخوانی کرد تا سبب حذف آن‌ها در سمت IDP شویم.



کدهای کامل این قسمت را از اینجا می‌توانید دریافت کنید.
برای اجرای برنامه:
- ابتدا به پوشه‌ی src\WebApi\ImageGallery.WebApi.WebApp وارد شده و dotnet_run.bat آن‌را اجرا کنید تا WebAPI برنامه راه اندازی شود.
- سپس به پوشه‌ی src\IDP\DNT.IDP مراجعه کرده و و dotnet_run.bat آن‌را اجرا کنید تا برنامه‌ی IDP راه اندازی شود.
- در آخر به پوشه‌ی src\MvcClient\ImageGallery.MvcClient.WebApp وارد شده و dotnet_run.bat آن‌را اجرا کنید تا MVC Client راه اندازی شود.
اکنون که هر سه برنامه در حال اجرا هستند، مرورگر را گشوده و مسیر https://localhost:5001 را درخواست کنید. در صفحه‌ی login نام کاربری را User 1 و کلمه‌ی عبور آن‌را password وارد کنید.
اشتراک‌ها
سری آموزش Visual Studio Toolbox: Design Patterns

This is the first of an eight part series where I am joined by Phil Japikse to discuss design patterns. A design pattern is a best practice you can use in your code to solve a common problem.  In this episode, Phil demonstrates the Command and Memento patterns. 

Episodes in this series:

  • Command/Memento patterns (this episode)
  • Strategy pattern
  • Template Method pattern (to be published 7/20)
  • Observer/Publish-Subscribe patterns (to be published 7/25)
  • Singleton pattern (to be published 8/8)
  • Factory patterns (to be published 8/10)
  • Adapter/Facade patterns (to be published 8/15)
  • Decorator pattern (to be published 8/17) 
سری آموزش Visual Studio Toolbox: Design Patterns
مطالب
یافتن آدرس نهایی یک Url پس از Redirect

برای مثال آدرس http://feedproxy.google.com/~r/nettuts/~3/tWCksueANyY/ را در نظر بگیرید. گوگل پس از خرید feedburner ، از feedproxy.google.com جهت ردیابی آدرس‌های فیدها استفاده می‌کند؛‌ مثلا فید شما چند نفر خواننده دارد، کدام موارد بیشتر خوانده شده، با چه مرورگرهایی، از چه مکان‌هایی و مواردی از این دست. البته می‌توان در تنظیمات فیدبرنر این نوع آدرس دهی را خاموش کرد ولی به صورت پیش فرض فعال است. مشکل feedproxy.google.com هم این است که در ایران فیلتر است. بنابراین یافتن آدرس اصلی این نوع لینک‌ها پس از Redirect نهایی می‌تواند جهت ارائه عمومی آن‌ها مفید باشد. با استفاده از قطعه کد زیر می‌توان این آدرس را یافت:

using System;
using System.Net;

namespace Linq2Rss
{
public class RedirectFinder
{
public CookieContainer Cookies { set; get; }
public string Url { get; set; }

public string GetRedirectUrl()
{
var hops = 1;
const int MaxRedirects = 20;

do
{
var request = (HttpWebRequest)WebRequest.Create(Url);
request.UserAgent = "MyUA";
request.KeepAlive = true;
request.Referer = Url;
if (Cookies == null) Cookies = new CookieContainer();
request.CookieContainer = Cookies;
request.AllowAutoRedirect = false;

using (var webResp = request.GetResponse() as HttpWebResponse)
{
if ((webResp.StatusCode == HttpStatusCode.Found) ||
(webResp.StatusCode == HttpStatusCode.Redirect) ||
(webResp.StatusCode == HttpStatusCode.Moved) ||
(webResp.StatusCode == HttpStatusCode.MovedPermanently))
{
var newLocation = webResp.Headers["Location"];
if (newLocation.StartsWith("/"))
{
var uri = new Uri(Url);
Url = string.Format("{0}://{1}:{2}{3}", uri.Scheme, uri.Host, uri.Port, newLocation);
}
else
Url = newLocation;
}
else
{
if (webResp.StatusCode == HttpStatusCode.OK)
return Url;
}
}

hops++;
} while (hops <= MaxRedirects);
return Url;
}
}
}


برای یافتن آدرس واقعی یک Url پس از Redirect راهی بجز درخواست آن از وب سرور اولیه وجود ندارد. سپس وضعیت پاسخ داده شده بررسی می‌شود؛ اگر حاوی Found ، Moved یا Redirect بود، به این معنا است که باید آدرس جدید را از هدر پاسخ دریافتی استخراج کنیم. این آدرس، در کلید Location ذخیره می‌شود. اکنون یکبار دیگر نیاز است تا این آدرس جدید بررسی شود، زیرا ممکن است این مورد هم به آدرس دیگری اشاره کند. در کل، کد فوق 20 بار این بررسی را انجام خواهد داد (هر چند عموما در دو یا سه سعی به جواب خواهیم رسید).
مطالب
ASP.NET Web API - قسمت دوم
در قسمت اول به دلایل ایجاد ASP.NET Web API پرداخته شد. در این قسمت، یک مثال ساده از Web API را بررسی می‌کنیم.
تلاش‌های بسیاری توسط توسعه گران صورت پذیرفته است تا فرایند ایجاد وب سرویس WCF در بستر HTTP آسان شود. امروزه وب سرویس هایی که از قالب REST استفاده می‌کنند مطرح هستند.
ASP.NET Web API از مفاهیم موجود در ASP.NET MVC مانند Controllerها استفاده می‌کند و بر مبنای آنها ساخته شده است. بدین شکل، توسعه گر می‌تواند با دانش موجود خود به سادگی وب سرویس‌های مورد نظر را ایجاد کند. Web API، پروتوکل SOAP را به کتاب‌های تاریخی! سپرده است تا از آن به عنوان روشی برای تعامل بین سیستم‌ها یاد شود. امروزه به دلیل فراگیری پروتوکل HTTP، بیشتر محیط‌های برنامه نویسی و سیستم ها، از مبانی اولیه‌ی پروتوکل HTTP مانند اَفعال آن پشتیبانی می‌کنند.
حال قصد داریم تا وب سرویسی را که در قسمت اول با WCF ایجاد کردیم، این بار با استفاده از Web API ایجاد کنیم. به تفاوت این دو دقت کنید.

using System.Web.Http;

namespace MvcApplication1.Controllers
{
    public class ValuesController : ApiController        
    {
        // GET api/values/5
        public string Get(int id)                         
        {
            return string.Format("You entered: {0}", id);
        }
    }
}
اولین تفاوتی که مشهود است، تعداد خطوط کمتر مورد نیاز برای ایجاد وب سرویس با استفاده از Web API است، چون نیاز به interface و کلاس پیاده ساز آن وجود ندارد. در Controller، Web APIهایی که در نقش وب سرویس هستند از کلاس ApiController ارث می‌برند. اَعمال مورد نظر در قالب متدها در Controller تعریف می‌شوند. در مثال قبل، متد Get، یکی از اَعمال است.
نحوه‌ی برگشت یک مقدار از متدها در Web API، مانند WCF است. می‌توانید خروجی متد Get را با اجرای پروژه‌ی قبل در Visual Studio و تست آن با یک مرورگر ملاحظه کنید. دقت داشته باشید که یکی از اصولی که Web API به آن معتقد است این است که وب سرویس‌ها می‌توانند ساده باشند. در Web API، تست و دیباگ وب سرویس‌ها بسیار راحت است. با مرورگر Internet Explorer به آدرس http://localhost:{port}/api/values/3 بروید. پیش از آن، برنامه‌ی Fiddler را اجرا کنید. شکل ذیل، نتیجه را نشان می‌دهد.

در اینجا نتیجه، عبارت "You entered: 3" است که به صورت یک متن ساده برگشت داده شده است.

ایجاد یک پروژه‌ی Web API
در Visual Studio، مسیر ذیل را طی کنید.

File> New> Project> Installed Templates> Visual C#> Web> ASP.NET MVC 4 Web Application 

  نام پروژه را HelloWebAPI بگذارید و بر روی دکمه‌ی OK کلیک کنید (شکل ذیل)

در فرمی که باز می‌شود، گزینه‌ی Web API را انتخاب و بر روی دکمه‌ی OK کلیک کنید (شکل ذیل). البته دقت داشته باشید که ما همیشه مجبور به استفاده از قالب Web API برای ایجاد پروژه‌های خود نیستیم. می‌توان در هر نوع پروژه ای از Web API استفاده کرد.

اضافه کردن مدل
مدل، شی ای است که نمایانگر داده‌ها در برنامه است. Web API می‌تواند به طور خودکار، مدل را به فرمت JSON، XML یا فرمت دلخواهی که خود می‌توانید برای آن ایجاد کنید تبدیل و سپس داده‌های تبدیل شده را در بدنه‌ی پاسخ HTTP به Client ارسال کند. تا زمانی که Client بتواند فرمت دریافتی را بخواند، می‌تواند از آن استفاده کند. بیشتر Clientها می‌توانند فرمت JSON یا XML را پردازش کنند. به علاوه، Client می‌تواند نوع فرمت درخواستی از Server را با تنظیم مقدار هدر Accept در درخواست ارسالی تعیین کند. اجازه بدهید کار خود را با ایجاد یک مدل ساده که نمایانگر یک محصول است آغاز کنیم.
بر روی پوشه‌ی Models کلیک راست کرده و از منوی Add، گزینه‌ی Class را انتخاب کنید.

نام کلاس را Product گذاشته و کدهای ذیل را در آن بنویسید.

namespace HelloWebAPI.Models
{
    public class Product
    {
        public int Id { get; set; }
        public string Name { get; set; }
        public string Category { get; set; }
        public decimal Price { get; set; }
    }
}

مدل ما، چهار Property دارد که در کدهای قبل ملاحظه می‌کنید.

اضافه کردن Controller
در پروژه ای که با استفاده از قالب پیش فرض Web API ایجاد می‌شود، دو Controller نیز به طور خودکار در پروژه‌ی Controller قرار می‌گیرند:

  • HomeController: یک Controller معمول ASP.NET MVC است که ارتباطی با Web API ندارد.
  • ValuesController: یک Controller مختص Web API است که به عنوان یک مثال در پروژه قرار داده می‌شود.


توجه: Controllerها در Web API بسیار شبیه به Controllerها در ASP.NET MVC هستند، با این تفاوت که به جای کلاس Controller، از کلاس ApiController ارث می‌برند و بزرگترین تفاوتی که در نگاه اول در متدهای این نوع کلاس‌ها به چشم می‌خورد این است که به جای برگشت Viewها، داده برگشت می‌دهند.

کلاس ValuesController را حذف و یک Controller به پروژه اضافه کنید. بدین منظور، بر روی پوشه‌ی Controllers، کلیک راست کرده و از منوی Add، گزینه‌ی Controller را انتخاب کنید.

توجه: در ASP.NET MVC 4 می‌توانید بر روی هر پوشه‌ی دلخواه در پروژه کلیک راست کرده و از منوی Add، گزینه‌ی Controller را انتخاب کنید. پیشتر فقط با کلیک راست بر روی پوشه‌ی Controller، این گزینه در دسترس بود. حال می‌توان کلاس‌های مرتبط با Controllerهای معمول را در یک پوشه و Controllerهای مربوط به قابلیت Web API را در پوشه‌ی دیگری قرار داد.

نام Controller را ProductsController بگذارید، از قسمت Template، گزینه‌ی Empty API Controller را انتخاب و بر روی دکمه‌ی OK کلیک کنید (شکل ذیل).

فایلی با نام ProductsController.cs در پوشه‌ی Controllers قرار می‌گیرد. آن را باز کنید و کدهای ذیل را در آن قرار دهید. 

namespace HelloWebAPI.Controllers
{
    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.Linq;
    using System.Net;
    using System.Net.Http;
    using System.Web.Http;
    using HelloWebAPI.Models;

    public class ProductsController : ApiController
    {

        Product[] products = new Product[] 
        { 
            new Product { Id = 1, Name = "Tomato Soup", Category = "Groceries", Price = 1.39M }, 
            new Product { Id = 2, Name = "Yo-yo", Category = "Toys", Price = 3.75M }, 
            new Product { Id = 3, Name = "Hammer", Category = "Hardware", Price = 16.99M } 
        };

        public IEnumerable<Product> GetAllProducts()
        {
            return products;
        }

        public Product GetProductById(int id)
        {
            var product = products.FirstOrDefault((p) => p.Id == id);
            if (product == null)
            {
                var resp = new HttpResponseMessage(HttpStatusCode.NotFound);
                throw new HttpResponseException(resp);
            }
            return product;
        }

        public IEnumerable<Product> GetProductsByCategory(string category)
        {
            return products.Where(
                (p) => string.Equals(p.Category, category, 
                    StringComparison.OrdinalIgnoreCase));
        }
    }
}

برای ساده نگهداشتن مثال، لیستی از محصولات را در یک آرایه قرار داده ایم اما واضح است که در یک پروژه‌ی واقعی، این لیست از پایگاه داده بازیابی می‌شود. در مورد کلاس‌های HttpResponseMessage و HttpResponseException بعداً توضیح می‌دهیم.
در کدهای Controller قبل، سه متد تعریف شده اند: 

  • متد GetAllProducts که کل محصولات را در قالب نوع <IEnumerable<Product برگشت می‌دهد.
  • متد GetProductById که یک محصول را با استفاده از مشخصه‌ی آن (خصیصه‌ی Id) برگشت می‌دهد.
  • متد GetProductsByCategory که تمامی محصولات موجود در یک دسته‌ی خاص را برگشت می‌دهد.

تمام شد! حال شما یک وب سرویس با استفاده از Web API ایجاد کرده اید. هر یک از متدهای قبل در Controller، به یک آدرس به شرح ذیل تناظر دارند.

GetAllProducts به api/products/

GetProductById به api/products/id/

GetProductsByCategory به api/products/?category=category/

در آدرس‌های قبل، id و category، مقادیری هستند که همراه با آدرس وارد می‌شوند و در پارامترهای متناظر خود در متدهای مربوطه قرار می‌گیرند. یک Client می‌تواند هر یک از متدها را با ارسال یک درخواست از نوع GET اجرا کند.

در قسمت بعد، کار خود را با تست پروژه و نحوه‌ی تعامل jQuery با آن ادامه می‌دهیم.

مطالب
بررسی مقدمات کتابخانه‌ی JSON.NET
چرا JSON.NET؟
JSON.NET یک کتابخانه‌ی سورس باز کار با اشیاء JSON در دات نت است. تاریخچه‌ی آن به 8 سال قبل بر می‌گردد و توسط یک برنامه نویس نیوزیلندی به نام James Newton King تهیه شده‌است. اولین نگارش آن در سال 2006 ارائه شد؛ مقارن با زمانی که اولین استاندارد JSON نیز ارائه گردید.
این کتابخانه از آن زمان تا کنون، 6 میلیون بار دانلود شده‌است و به علت کیفیت بالای آن، این روزها پایه اصلی بسیاری از کتابخانه‌ها و فریم ورک‌های دات نتی می‌باشد؛ مانند RavenDB تا ASP.NET Web API و SignalR مایکروسافت و همچنین گوگل نیز از آن جهت تدارک کلاینت‌های کار با API خود استفاده می‌کنند.
هرچند دات نت برای نمونه در نگارش سوم آن جهت مصارف WCF کلاسی را به نام DataContractJsonSerializer ارائه کرد، اما کار کردن با آن محدود است به فرمت خاص WCF به همراه عدم انعطاف پذیری و سادگی کار با آن. به علاوه باید درنظر داشت که JSON.NET از دات نت 2 به بعد تا مونو، Win8 و ویندوز فون را نیز پشتیبانی می‌کند.

برای نصب آن نیز کافی است دستور ذیل را در کنسول پاورشل نیوگت اجرا کنید:
 PM> install-package Newtonsoft.Json

معماری JSON.NET

کتابخانه‌ی JSON.NET از سه قسمت عمده تشکیل شده‌است:
الف) JsonSerializer
ب) LINQ to JSON
ج) JSON Schema


الف) JsonSerializer
کار JsonSerializer تبدیل اشیاء دات نتی به JSON و برعکس است. مزیت مهم آن امکانات قابل توجه تنظیم عملکرد و خروجی آن می‌باشد که این تنظیمات را به شکل ویژگی‌های خواص نیز می‌توان اعمال نمود. به علاوه امکان سفارشی سازی هر کدام نیز توسط کلاسی به نام JsonConverter، پیش بینی شده‌است.
یک مثال:
 var roles = new List<string>
{
   "Admin",
   "User"
};
string json = JsonConvert.SerializeObject(roles, Formatting.Indented);
در اینجا نحوه‌ی استفاده از JSON.NET را جهت تبدیل یک شیء دات نتی، به معادل JSON آن مشاهده می‌کنید. اعمال تنظیم Formatting.Indented سبب خواهد شد تا خروجی آن دارای Indentation باشد. برای نمونه اگر در برنامه‌ی خود قصد دارید فرمت JSON تو در تویی را به نحو زیبا و خوانایی نمایش دهید یا چاپ کنید، همین تنظیم ساده کافی خواهد بود.
و یا در مثال ذیل استفاده از یک anonymous object را مشاهده می‌کنید:
 var jsonString = JsonConvert.SerializeObject(new
{
   Id =1,
   Name = "Test"
}, Formatting.Indented);
به صورت پیش فرض تنها خواص عمومی کلاس‌ها توسط JSON.NET تبدیل خواهند شد.


تنظیمات پیشرفته‌تر JSON.NET

مزیت مهم JSON.NET بر سایر کتابخانه‌ها‌ی موجود مشابه، قابلیت‌های سفارشی سازی قابل توجه آن است. در مثال ذیل نحوه‌ی معرفی JsonSerializerSettings را مشاهده می‌نمائید:
var jsonData = JsonConvert.SerializeObject(new
{
   Id = 1,
   Name = "Test",
   DateTime = DateTime.Now
}, new JsonSerializerSettings
{
   Formatting = Formatting.Indented,
   Converters =
   {
      new JavaScriptDateTimeConverter()
   }
});
در اینجا با استفاده از تنظیم JavaScriptDateTimeConverter، می‌توان خروجی DateTime استانداردی را به مصرف کنندگان جاوا اسکریپتی سمت کاربر ارائه داد؛ با خروجی ذیل:
 {
  "Id": 1,
  "Name": "Test",
  "DateTime": new Date(1409821985245)
}


نوشتن خروجی JSON در یک استریم

خروجی متد JsonConvert.SerializeObject یک رشته‌است که در صورت نیاز به سادگی توسط متد File.WriteAllText در یک فایل قابل ذخیره می‌باشد. اما برای رسیدن به حداکثر کارآیی و سرعت می‌توان از استریم‌ها نیز استفاده کرد:
using (var stream = File.CreateText(@"c:\output.json"))
{
    var jsonSerializer = new JsonSerializer
   {
      Formatting = Formatting.Indented
   };
   jsonSerializer.Serialize(stream, new
   {
     Id = 1,
     Name = "Test",
     DateTime = DateTime.Now
   });
}
کلاس JsonSerializer و متد Serialize آن یک استریم را نیز جهت نوشتن خروجی می‌پذیرند. برای مثال response.Output برنامه‌های وب نیز یک استریم است و در اینجا نوشتن مستقیم در استریم بسیار سریعتر است از تبدیل شیء به رشته و سپس ارائه خروجی آن؛ زیرا سربار تهیه رشته JSON از آن حذف می‌گردد و نهایتا GC کار کمتری را باید انجام دهد.


تبدیل JSON رشته‌ای به اشیاء دات نت

اگر رشته‌ی jsonData ایی را که پیشتر تولید کردیم، بخواهیم تبدیل به نمونه‌ای از شیء User ذیل کنیم:
public class User
{
   public int Id { set; get; }
   public string Name { set; get; }
   public DateTime DateTime { set; get; }
}
خواهیم داشت:
 var user = JsonConvert.DeserializeObject<User>(jsonData);
در اینجا از متد DeserializeObject به همراه مشخص سازی صریح نوع شیء نهایی استفاده شده‌است.
البته در اینجا با توجه به استفاده از JavaScriptDateTimeConverter برای تولید jsonData، نیاز است چنین تنظیمی را نیز در حالت DeserializeObject مشخص کنیم:
var user = JsonConvert.DeserializeObject<User>(jsonData, new JsonSerializerSettings
{
   Converters = {  new JavaScriptDateTimeConverter() }
});


مقدار دهی یک نمونه یا وهله‌ی از پیش موجود

متد JsonConvert.DeserializeObject یک شیء جدید را ایجاد می‌کند. اگر قصد دارید صرفا تعدادی از خواص یک وهله‌ی موجود، توسط JSON.NET مقدار دهی شوند از متد PopulateObject استفاده کنید:
 JsonConvert.PopulateObject(jsonData, user);


کاهش حجم JSON تولیدی

زمانیکه از متد JsonConvert.SerializeObject استفاده می‌کنیم، تمام خواص عمومی تبدیل به معادل JSON آن‌ها خواهند شد؛ حتی خواصی که مقدار ندارند. این خواص در خروجی JSON، با مقدار null مشخص می‌شوند. برای حذف این خواص از خروجی JSON نهایی تنها کافی است در تنظیمات JsonSerializerSettings، مقدار NullValueHandling = NullValueHandling.Ignore مشخص گردد.
var jsonData = JsonConvert.SerializeObject(object, new JsonSerializerSettings
{
   NullValueHandling = NullValueHandling.Ignore,
   Formatting = Formatting.Indented
});
مورد دیگری که سبب کاهش حجم خروجی نهایی خواهد شد، تنظیم DefaultValueHandling = DefaultValueHandling.Ignore است. در این حالت کلیه خواصی که دارای مقدار پیش فرض خودشان هستند، در خروجی JSON ظاهر نخواهند شد. مثلا مقدار پیش فرض خاصیت int مساوی صفر است. در این حالت کلیه خواص از نوع int که دارای مقدار صفر می‌باشند، در خروجی قرار نمی‌گیرند.
به علاوه حذف Formatting = Formatting.Indented نیز توصیه می‌گردد. در این حالت فشرده‌ترین خروجی ممکن حاصل خواهد شد.


مدیریت ارث بری توسط JSON.NET

در مثال ذیل کلاس کارمند و کلاس مدیر را که خود نیز در اصل یک کارمند می‌باشد، ملاحظه می‌کنید:
public class Employee
{
    public string Name { set; get; }
}

public class Manager : Employee
{
    public IList<Employee> Reports { set; get; }
}
در اینجا هر مدیر لیست کارمندانی را که به او گزارش می‌دهند نیز به همراه دارد. در ادامه نمونه‌ای از مقدار دهی این اشیاء ذکر شده‌اند:
 var employee = new Employee { Name = "User1" };
var manager1 = new Manager { Name = "User2" };
var manager2 = new Manager { Name = "User3" };
manager1.Reports = new[] { employee, manager2 };
manager2.Reports = new[] { employee };
با فراخوانی
 var list = JsonConvert.SerializeObject(manager1, Formatting.Indented);
یک چنین خروجی JSON ایی حاصل می‌شود:
{
  "Reports": [
    {
      "Name": "User1"
    },
    {
      "Reports": [
        {
          "Name": "User1"
        }
      ],
      "Name": "User3"
    }
  ],
  "Name": "User2"
}
این خروجی JSON جهت تبدیل به نمونه‌ی معادل دات نتی خود، برای مثال جهت رسیدن به manager1 در کدهای فوق، چندین مشکل را به همراه دارد:
- در اینجا مشخص نیست که این اشیاء، کارمند هستند یا مدیر. برای مثال مشخص نیست User2 چه نوعی دارد و باید به کدام شیء نگاشت شود.
- مشکل دوم در مورد کاربر User1 است که در دو قسمت تکرار شده‌است. این شیء JSON اگر به نمونه‌ی معادل دات نتی خود نگاشت شود، به دو وهله از User1 خواهیم رسید و نه یک وهله‌ی اصلی که سبب تولید این خروجی JSON شده‌است.

برای حل این دو مشکل، تغییرات ذیل را می‌توان به JSON.NET اعمال کرد:
var list = JsonConvert.SerializeObject(manager1, new JsonSerializerSettings
{
   Formatting = Formatting.Indented,
   TypeNameHandling = TypeNameHandling.Objects,
   PreserveReferencesHandling = PreserveReferencesHandling.Objects
});
با این خروجی:
{
  "$id": "1",
  "$type": "JsonNetTests.Manager, JsonNetTests",
  "Reports": [
    {
      "$id": "2",
      "$type": "JsonNetTests.Employee, JsonNetTests",
      "Name": "User1"
    },
    {
      "$id": "3",
      "$type": "JsonNetTests.Manager, JsonNetTests",
      "Reports": [
        {
          "$ref": "2"
        }
      ],
      "Name": "User3"
    }
  ],
  "Name": "User2"
}
- با تنظیم TypeNameHandling = TypeNameHandling.Objects سبب خواهیم شد تا خاصیت اضافه‌ای به نام $type به خروجی JSON اضافه شود. این نوع، در حین فراخوانی متد JsonConvert.DeserializeObject جهت تشخیص صحیح نگاشت اشیاء بکار گرفته خواهد شد و اینبار مشخص است که کدام شیء، کارمند است و کدامیک مدیر.
- با تنظیم PreserveReferencesHandling = PreserveReferencesHandling.Objects شماره Id خودکاری نیز به خروجی JSON اضافه می‌گردد. اینبار اگر به گزارش دهنده‌ها با دقت نگاه کنیم، مقدار $ref=2 را خواهیم دید. این مورد سبب می‌شود تا در حین نگاشت نهایی، دو وهله متفاوت از شیء با Id=2 تولید نشود.

باید دقت داشت که در حین استفاده از JsonConvert.DeserializeObject نیز باید JsonSerializerSettings یاد شده، تنظیم شوند.


ویژگی‌های قابل تنظیم در JSON.NET

علاوه بر JsonSerializerSettings که از آن صحبت شد، در JSON.NET امکان تنظیم یک سری از ویژگی‌ها به ازای خواص مختلف نیز وجود دارند.
- برای نمونه ویژگی JsonIgnore معروفترین آن‌ها است:
public class User
{
   public int Id { set; get; }

   [JsonIgnore]
   public string Name { set; get; }

   public DateTime DateTime { set; get; }
}
JsonIgnore سبب می‌شود تا خاصیتی در خروجی نهایی JSON تولیدی حضور نداشته باشد و از آن صرفنظر شود.

- با استفاده از ویژگی JsonProperty اغلب مواردی را که پیشتر بحث کردیم مانند NullValueHandling، TypeNameHandling و غیره، می‌توان تنظیم نمود. همچنین گاهی از اوقات کتابخانه‌های جاوا اسکریپتی سمت کاربر، از اسامی خاصی که از روش‌های نامگذاری دات نتی پیروی نمی‌کنند، در طراحی خود استفاده می‌کنند. در اینجا می‌توان نام خاصیت نهایی را که قرار است رندر شود نیز صریحا مشخص کرد. برای مثال:
[JsonProperty(PropertyName = "m_name", NullValueHandling = NullValueHandling.Ignore)]
public string Name { set; get; }
همچنین در اینجا امکان تنظیم Order نیز وجود دارد. برای مثال مشخص کنیم که خاصیت X در ابتدا قرار گیرد و پس از آن خاصیت Y رندر شود.

- استفاده از ویژگی JsonObject به همراه مقدار OptIn آن به این معنا است که از کلیه خواصی که دارای ویژگی JsonProperty نیستند، صرفنظر شود. حالت پیش فرض آن OptOut است؛ یعنی تمام خواص عمومی در خروجی JSON حضور خواهند داشت منهای مواردی که با JsonIgnore مزین شوند.
[JsonObject(MemberSerialization.OptIn)]
public class User
{
    public int Id { set; get; }

    [JsonProperty]
    public string Name { set; get; }
 
    public DateTime DateTime { set; get; }
}

- با استفاده از ویژگی JsonConverter می‌توان نحوه‌ی رندر شدن مقدار خاصیت را سفارشی سازی کرد. برای مثال:
[JsonConverter(typeof(JavaScriptDateTimeConverter))]
public DateTime DateTime { set; get; }


تهیه یک JsonConverter سفارشی

با استفاده از JsonConverterها می‌توان کنترل کاملی را بر روی اعمال serialization و deserialization مقادیر خواص اعمال کرد. مثال زیر را در نظر بگیرید:
public class HtmlColor
{
   public int Red { set; get; }
   public int Green { set; get; }
   public int Blue { set; get; }
}

var colorJson = JsonConvert.SerializeObject(new HtmlColor
{
  Red = 255,
  Green = 0,
  Blue = 0
}, Formatting.Indented);
در اینجا علاقمندیم، در حین عملیات serialization، بجای اینکه مقادیر اجزای رنگ تهیه شده به صورت int نمایش داده شوند، کل رنگ با فرمت hex رندر شوند. برای اینکار نیاز است یک JsonConverter سفارشی را تدارک دید:
    public class HtmlColorConverter : JsonConverter
    {

        public override bool CanConvert(Type objectType)
        {
            return objectType == typeof(HtmlColor);
        }

        public override object ReadJson(JsonReader reader, Type objectType,
                                        object existingValue, JsonSerializer serializer)
        {
            throw new NotSupportedException();
        }

        public override void WriteJson(JsonWriter writer, object value, JsonSerializer serializer)
        {
            var color = value as HtmlColor;
            if (color == null)
                return;

            writer.WriteValue("#" + color.Red.ToString("X2")
                + color.Green.ToString("X2") + color.Blue.ToString("X2"));
        }
    }
کار با ارث بری از کلاس پایه JsonConverter شروع می‌شود. سپس باید تعدادی از متدهای این کلاس پایه را بازنویسی کرد. در متد CanConvert اعلام می‌کنیم که تنها اشیایی از نوع کلاس HtmlColor را قرار است پردازش کنیم. سپس در متد WriteJson منطق سفارشی خود را می‌توان پیاده سازی کرد.
از آنجائیکه این تبدیلگر صرفا قرار است برای حالت serialization استفاده شود، قسمت ReadJson آن پیاده سازی نشده‌است.

در آخر برای استفاده از آن خواهیم داشت:
var colorJson = JsonConvert.SerializeObject(new HtmlColor
{
  Red = 255,
  Green = 0,
  Blue = 0
},  new JsonSerializerSettings
    {
      Formatting = Formatting.Indented,
      Converters = { new HtmlColorConverter() }
    });   
مطالب
مروری کوتاه بر کارکرد Ocelot

با پیشرفت بیشتر تکنولوژی وب در سال‌های اخیر و رشد کاربران فضای اینترنتی، خدمات و پیچیدگی‌های بیشتری به نرم افزارها اضافه شده و به همین دلیل استفاده از میکروسرویس‌ها بجای حالت قدیمی مونولوتیک (یک برنامه همه کاره) طرفداران بیشتری پیدا کرد‌ه‌است. در این حالت برنامه به قسمت‌های خرد و مجزایی تبدیل شده و هر پروژه ساختار و تکنولوژی مخصوص به خود را مدیریت میکند و در این بین با استفاده روش‌های متفاوتی به ایجاد ارتباط با یکدیگر میپردازند .  

مشکلی که در این حالت میتواند رخ دهد، زیاد شدن مسیرهای متفاوت برای اتصال به هر یک از سرویس‌ها و سخت‌تر شدن به روزرسانی این مسیرها می‌باشد. به همین دلیل در این بخش، نیاز به ابزاری میباشد تا بتوان از طریق آن، مسیردهی ساده‌ای را ایجاد کرد و در پشت صحنه  مسیردهی‌های متفاوتی را کنترل نمود. با ایجاد چنین ابزاری در واقع شما   API Gateway ایجاد نموده‌اید. یکی از معروفترین کتابخانه‌های این حوزه، Ocelot میباشد. کار با این ابزار بسیار ساده بوده و امکانات بسیار زیاد و قدرتمندی را فراهم مینماید.

برای اینکار ابتدا سه پروژه را می‌سازیم که موارد زیر را شامل می‌گردد:

پروژه اول نوع Api : با دریافت Id در اکشن‌متد مورد نظر، شیء user بازگردانده میشود:

public class User
{
    public int Id { get; set; }
    public string FirstName { get; set; }
    public string LastName { get; set; }
    public string UserName { get; set; }


    public static List<User> GetUsers()
    {
        return new List<User>()
        {
            new()
            {
                Id = 1,
                FirstName = "علی",
                LastName = "یگانه مقدم",
                UserName = "yeganehaym"
            },
            new ()
            {
                Id = 2,
                FirstName = "وحید",
                LastName = "نصیری",
                UserName = "VahidN"
            },
        };
    }
}
[ApiController]
[Route("/api/[controller]/{id?}")]
public class UserController : ControllerBase
{

    [HttpGet]
    public User GetUser(int id)
    {
        var users = Users.User.GetUsers();
        var user = users.FirstOrDefault(x => x.Id == id);
        return user;
    }
}

 

پروژه دوم نوع Api : دریافت لیستی از محصولات:

public class Product
{
    public int Id { get; set; }
    public string Name { get; set; }
    public int Price { get; set; }
    public  int Quantity { get; set; }


    public static List<Product> GetProducts()
    {
        return new List<Product>()
        {
            new()
            {
                Id = 1,
                Name = "LCD",
                Price = 20000,
                Quantity = 10
            },
            new()
            {
                Id = 1,
                Name = "Mouse",
                Price = 320000,
                Quantity = 15
            },
            new()
            {
                Id = 1,
                Name = "Keyboard",
                Price = 50000,
                Quantity = 25
            },
        };
    }
}
[ApiController]
[Route("api/[controller]")]
public class ProductController : ControllerBase
{

    [HttpGet]
    public List<Product> GetProducts()
    {
        return Product.GetProducts();
    }

}


پروژه سوم همان ApiGateway هست و همین‌که یک پروژه‌ی وب خالی باشد، کفایت میکند. در این پروژه   Ocelot  را نصب نموده  و سپس فایلی با نام  ocelot.json را با محتوای زیر به ریشه‌ی پروژه همانند فایل‌های appsettings.json اضافه میکنیم:

{
    "Routes":[
        
        {
        "DownstreamPathTemplate":"/api/User/{id}",
        "DownstreamScheme":"https",
        "DownstreamHostAndPorts":[
            {
                "Host":"localhost",
                "Port":"7279"
            }
        ],
        "UpstreamPathTemplate":"/GetUser/{id}",
        "UpstreamHttpMethod":[
            "GET"
        ]},
        {
        "DownstreamPathTemplate":"/api/Product",
        "DownstreamScheme":"https",
        "DownstreamHostAndPorts":[
            {
                "Host":"localhost",
                "Port":"7261"
            }
        ],
     
        "UpstreamPathTemplate":"/Products",
        "UpstreamHttpMethod":[
            "GET"
        ]
        }
    ]
    
   
}

این فایل‌ها شامل دو قسمتUpStream و DownStream میشوند. آپ‌استریم‌ها در واقع آدرسی است که شما قصد اتصال به آن‌را دارید و قسمت داون‌استریم، سرویس مقصدی است که ocelot باید درخواست شما را به سمت آن ارسال نماید. به‌عنوان مثل شما با ارسال درخواستی به آدرس Products ، در پشت صحنه به آدرس localhost:7261/api/product ارسال میگردد. بدین صورت سیستم نهایی تنها به یک دامنه و آدرس منسجم ارسال شده، ولی در پشت صحنه این آدرس‌ها ممکن است به تعداد زیادی سرویس در آدرس‌های متفاوتی ارسال گردند.

جهت راه اندازی نهایی، کد زیر را به فایل Program.cs اضافه میکنیم:

builder.Services.AddOcelot();
app.UseOcelot();


پس از اضافه کردن پیکربندی و middleware آن، کد زیر را نیز جهت شناسایی فایل ocelot به فایل Program.cs نیز اضافه مینماییم:

builder.Configuration.SetBasePath(builder.Environment.ContentRootPath)    
    .AddJsonFile("ocelot.json", optional: false, reloadOnChange: true);

همچنین در صورت تمایل میتوانید کد را به شکل زیر هم نوشته تا بتوانید تنظیمات متفاوتی را برای محیط اجرایی متفاوتی ایجاد نمایید:

builder.Configuration.SetBasePath(builder.Environment.ContentRootPath)    
    .AddJsonFile("ocelot.json", optional: false, reloadOnChange: true)
    .AddJsonFile($"ocelot.{builder.Environment.EnvironmentName}.json", optional: false, reloadOnChange: true);

هر سه برنامه را با هم اجرا نمایید و با استفاده از برنامه‌ی PostMan درخواستی را برای هر یک از موارد مورد نظر /Products و /GetUser/{1,2} به سمت پروژه ApiGateway ارسال نمایید.

Ocelot موارد دیگری از قبیل تنظیم Load Balancer بین سرویس ها، اتصال به سرویس‌های Service Discoveryچون Consul   یا  یوریکا  و کش کردن و ... را نیز فراهم می‌نماید.


عملیات کشینگ

جهت بحث کشینگ، ابتدا بسته زیر را اضافه نمایید:

Install-Package Ocelot.Cache.CacheManager

سپس پیکربندی ابتدایی را به شکل زیر تغییر دهید:

builder.Services.AddOcelot()
    .AddCacheManager(x => x.WithDictionaryHandle());

در ادامه در فایل Ocelot جیسون، برای هر بخشی که مدنظر شماست تا کشی را انجام دهد، کد زیر اضافه نمایید:

"FileCacheOptions":{
      "TtlSeconds":30,
       "Region":"custom"
}

TtlSeconds : مدت زمان کش به ثانیه

Region : یک عبارت رشته‌ای همانند یک عنوان یا نام که بعدا میتوانید از طریق api ‌ها به آن متصل شوید و عملیاتی چون خالی کردن کش را صادر نمایید.

حال برای بخش محصولات این تنظیمات ذکر میگردد:

{
    "Routes":[
        
        {
        "DownstreamPathTemplate":"/api/User/{id}",
        "DownstreamScheme":"https",
        "DownstreamHostAndPorts":[
            {
                "Host":"localhost",
                "Port":"7279"
            }
        ],
        "UpstreamPathTemplate":"/GetUser/{id}",
        "UpstreamHttpMethod":[
            "GET"
        ]
        },
        {
        "DownstreamPathTemplate":"/api/Product",
        "DownstreamScheme":"https",
        "DownstreamHostAndPorts":[
            {
                "Host":"localhost",
                "Port":"7261"
            }
        ],
     
        "UpstreamPathTemplate":"/Products",
        "UpstreamHttpMethod":[
            "GET"
        ],
            "FileCacheOptions":{
                "TtlSeconds":30,
                "Region":"custom"
            }
        }
    ]
    
   
}

 برای اینکه متوجه عملکرد آن شوید یک نقطه توقف را در اکشن دریافت محصول قرار دهید و سپس برنامه را در حالت دیباگ اجرا نمایید. در مرتبه اول باید نقطه توقف بتواند اجرای کد را به شما نمایش دهد ولی تا 30 ثانیه آینده هر چقدر از طریق Postman درخواستی را ارسال نمایید نقطه توقف اجرا نخواهد گردید، ولی نتیجه‌ی قبل برای شما ارسال خواهد شد.

این مورد را برای بخش کاربران هم انجام دهید و می‌بینید که برای هر userId و هر شکل  Url، یک پاسخ منحصر به فرد، دریافت و کش خواهد شد.


جلوگیری از درخواست‌های بیش از حد

یکی دیگر از ویژگی‌های Ocelot، جلوگیری از درخواست بیش از حد میباشد. به همین علت ابتدا کد زیر را به هر درخواستی که مدنظر شماست اضافه نمایید:

       "RateLimitOptions":{
                "ClientWhitelist":[
                ],
                "EnableRateLimiting":true,
                "Period":"5s",
                "PeriodTimespan":1,
                "Limit":1,
                "HttpStatusCode":429
            }


WhiteClients : برای مشخص کردن کلاینت‌هایی که نباید اعمال محدودیت روی آن‌ها صورت بگیرد.

EnableRateLimiting   : این مورد باعث فعالسازی آن میگردد.

Period: مدت زمانیکه حداکثر تعداد درخواست باید در آن بازه صورت بگیرد. به ترتیب برای ثانیه، دقیقه، ساعت و روز حروف s - m - h و d استفاده میگردد.

PeriodTimespan: بعد از محدود شدن، بعد از چه مدتی دوباره بتواند درخواستی را ارسال نماید. در اینجا بعد از محدودیت ارسال درخواست، بعد از یک ثانیه مجدد اجازه ارسال درخواست باز میگردد.

Limit: در بازه زمانی مشخص شده چند درخواست مورد قبول واقع میشود و بعد از آن دیگر اجازه ارسال درخواست را نخواهد داشت.

HttpStatusCode: در صورت فیلتر شدن درخواست‌های رسیده، چه کد وضعیتی باید برگردانده شود که عدد 429 به معنای Too Many Request میباشد.

با تنظیمات بالا هر کلاینت میتواند در 5 ثانیه، نهایتا یک درخواست را ارسال نماید و با ارسال بقیه درخواست‌ها، Ocelot بجای هدایت درخواست به سرویس مربوطه، کد وضعیت 429 را باز میگرداند و یک ثانیه بعد از گذشت 5 ثانیه میتواند مجددا درخواست خود را ارسال نماید.

در نهایت به یک فایل مشابه زیر می‌رسیم:

{
    "Routes":[
        
        {
        "DownstreamPathTemplate":"/api/User/{id}",
        "DownstreamScheme":"https",
        "DownstreamHostAndPorts":[
            {
                "Host":"localhost",
                "Port":"7279"
            }
        ],
        "UpstreamPathTemplate":"/GetUser/{id}",
        "UpstreamHttpMethod":[
            "GET"
        ],
        "FileCacheOptions":{
            "TtlSeconds":30,
            "Region":"custom"
        }
        },
        {
        "DownstreamPathTemplate":"/api/Product",
        "DownstreamScheme":"https",
        "DownstreamHostAndPorts":[
            {
                "Host":"localhost",
                "Port":"7261"
            }
        ],
     
        "UpstreamPathTemplate":"/Products",
        "UpstreamHttpMethod":[
            "GET"
        ],
            "RateLimitOptions":{
                "ClientWhitelist":[
                ],
                "EnableRateLimiting":true,
                "Period":"5s",
                "PeriodTimespan":1,
                "Limit":1,
                "HttpStatusCode":429
            }
        }
    ],
    "DangerousAcceptAnyServerCertificateValidator": true
    
   
}

برای تست آن با استفاد از PostMan مرتبا به آدرس Products/ درخواست ارسال نمایید. 

فایل پروژه : Ocelot.zip

مطالب
Cookie - قسمت دوم

کوکی در جاوا اسکریپت 

همانطور که در قسمت قبل اشاره کوتاهی شد، مدیریت کوکی‌های در دسترس در وضعیت جاری، در جاوا اسکریپت ازطریق پراپرتی cookie از شی document امکان‌پذیر است. این پراپرتی کاری همانند هدرهای Set-Cookie و Cookie (که در قسمت قبل درباره آن‌ها بحث شد) انجام می‌دهد. این پراپرتی یک مورد کاملا استثنایی و نسبتا عجیب در زبان جاوا اسکریپت است. در نگاه اول ظاهرا document.cookie از نوع رشته است، اما قضیه کاملا فرق می‌کند. برای روشن شدن مطلب به ادامه بحث توجه کنید.

افزودن کوکی
- برای افزودن یا ویرایش یک کوکی باید از ساختاری مانند ساختار هدر Set-Cookie که چیزی شبیه به عبارت زیر است، پیروی کرد:
document.cookie = "name=value; expires=date; domain=theDomain; path=thePath; secure";
 
نکته: با توجه به توضیحاتی که در قسمت قبل ارائه شد، بدیهی است که امکان ثبت یک کوکی با فلگ HttpOnly در جاوا اسکریپت وجود ندارد!
 
اجرای دستوری شبیه با ساختار نشان داده شده در بالا، موجب حذف کوکی‌های قبلی نمی‌شود. از این دستور برای ایجاد یک کوکی و یا ویرایش یک کوکی موجود استفاده می‌شود. کوکی‌های ایجادشده با این روش تفاوتی با کوکی‌های ایجادشده توسط هدر Set-Cookie ندارند و همانند آنها در درخواست‌های بعدی با توجه به خواص تنظیم شده، به سمت سرور ارسال خواهند شد.
همانطور که مشاهده می‌کنید خاصیت‌های کوکی به صورت جفت‌های نام-مقدار درون یک رشته به document.cookie نسبت داده می‌شوند. این خاصیت‌ها توسط یک کاراکتر ; از یکدیگر جدا می‌شوند. شرح ساختار فوق در  زیر آورده شده است:
1. همیشه اولین جفتِ نام-مقدار همانند مثال بالا باید «عنوان و مقدار» کوکی را مشخص سازد. این قسمت تنها عضو اجباری ساختار فوق است.
2. سپس یک سمی‌کالن و یک فاصله
3. تاریخ انقضا (expires) یا حداکثر طول عمر کوکی (max-age)
4. سپس یک سمی‌کالن و یک فاصله
5. دمین و یا مسیر مربوط به کوکی
6. سپس یک سمی‌کالن و یک فاصله
7. سایر خواص چون Secure
نکته: این ساختار عجیب معرفی شده را عینا رعایت کنید. بقیه کار توسط مرورگر انجام خواهد شد.
نکته: قسمت‌های مختلف این ساختار case-sensitive نیست، البته به‌جز نام کوکی که کاملا case-sensitive است.
مثلا برای ثبت یک کوکی با عنوان myCookie و مقدار myValue و دمین d.com و مسیر test و طول عمر 5 روزه باید از دستور زیر استفاده کرد:
document.cookie = 'myCookie=myValue; max-age=432000; domain=d.com; path=/test';
 
خواندن کوکی
- برای خواندن کوکی‌ها تنها کافی است مقدار پراپرتی document.cookie بررسی شود. با اینکه از دستور نشان داده شده در بالا اینگونه برمی آید که پراپرتی document.cookie به رشته معرفی شده مقداردهی شده است، اما به محض خواندن این پراپرتی چیزی شبیه به عبارت زیر برگردانده میشود:
myCookie=myValue 
از بقیه خواص اثری نیست! این رفتار به دلیل حفط امنیت کوکی‌ها در تمام مرورگرها رعایت می‌شود.
- برای ثبت کوکی دیگری در وضعیت جاری کافی است یکبار دیگر دستور بالا را برای کوکی جدید به کار ببریم. مثلا به صورت زیر:
document.cookie = 'mySecondCookie=mySecondValue; path=/'
اینار یک کوکی سشنی بدون دمین و با مقدار / برای مسیر کوکی ثبت می‌شود! در این حالت کوکی قبلی دوباره نویسی و یا حذف نمی‌شود و تنها یک کوکی جدید به لیست کوکیهای مرورگر اضافه می‌شود! این رفتار عجیب از ویژگی‌های جالب document.cookie است.
- اگر مقدار document.cookie در این حالت خوانده شود مقدار زیر برگشت داده می‌شود:
myCookie=myValue; mySecondCookie=mySecondValue
باز هم خبری از سایر خاصیت‌ها نیست. ولی همانطور که می‌بینید کوکی دوم به لیست کوکی‌های مرورگر اضافه شده است.

نکته: عبارت برگشت داده شده از پراپرتی document.cookie همانند مقداری است که در هدر Cookie هر درخواست توسط مرورگر گنجانده می‌شود، یعنی جفت نام-مقدار کوکی‌ها به همراه یک ; و یک فاصله بین مقادیر هر کوکی. بنابراین برای بدست آوردن مقدار یک کوکی یکسری عملیات جهت Parse کردن داده‌های آن نیاز است!

متدها
امروزه کتابخانه‌های متعددی با استفاده از زبان جاوا اسکریپت برای برنامه نویسی سمت کلاینت وجود دارد که بیشتر آنها قابلیت‌هایی برای کار با کوکی‌ها نیز دارند. ازجمله می‌توان به jQuery و YUI اشاره کرد. پلاگین مخصوص کوکی‌ها در jquery در اینجا بحث شده است. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره قابلیت‌های کار با کوکی در YUI نیز به اینجا مراجعه کنید. مطالب زیر صرفا برای روشن شدن بحث ارائه می‌شوند. بدیهی است که برای کارهای عملی بهتر است از کتابخانه‌های موجود استفاده شود.
با توجه به اطلاعات بالا از متدهای زیر می‌توان برای خواندن، افزودن و حذف کوکی‌ها استفاده کرد.

نکته: متدهای زیر از ترکیب چندین ریفرنس مختلف بدست آمده است. هرچند برای موارد خاص‌تر می‌توانند بیشتر سفارشی شوند.

افزودن و یا ویرایش کوکی
function setCookie(data, value) {
  if (typeof data === "string") {
    data = { name: data, value: value };
  };
  if (!data.name) throw "Cookie's name can not be null.";

  var cookie = escape(data.name) + "=" + escape(data.value);

  var expDate = null;
  if (data.expDays) {
    expDate = new Date();
    expDate.setDate(expDate.getDate() + data.expDays);
  }
  else if (data.expYear && data.expMonth && data.expDay) {
    expDate = new Date(data.expYear, data.expMonth, data.expDay);
  }
  else if (data.expires) {
    expDate = data.expires;
  }
  else if (data.maxAge) {
    expDate = new Date();
    expDate.setSeconds(expDate.getSeconds() + data.maxAge);
  }
  if (expDate != null) cookie += "; expires=" + expDate.toGMTString();

  if (data.domain)
    cookie += "; domain=" + escape(data.domain);

  if (data.path)
    cookie += "; path=" + escape(data.path);

  if (data.secure)
    cookie += "; secure";

  document.cookie = cookie;
  return document.cookie;
}
در کد فوق برای انکد کردن رشته‌های مورد استفاده از متد escape استفاده شده است. برای آشنایی با این متد به اینجا مراجعه کنید.
هم‌چنین کار کردن با نوع داده تاریخ در جاوا اسکریپت کمی متفاوت است. بنابراین برای آشنایی بیشتر با این نوع داده به اینجا رجوع کنید.
 
نکته: در متد بالا بدلیل عدم پشتیبانی از خاصیت max-age در نسخه‌های قدیمی اینترنت اکسپلورر (نسخه 8 و قبل از آن) تنها از خاصیت expires استفاده شده است.
 
نحوه استفاده از متد بالا به صورت زیر است:
setCookie('cookie1', 'Value1');
setCookie({name:'cookie1', value:'Value1'});
setCookie({name:'cookie2', value:'Value2', expDays:10});
setCookie({name:'cookie3', value:'Value3', expires:new Date()});
setCookie({name:'cookie4', value:'Value4', expYear:2013, expMonth:0, expDay:13});
setCookie({name:'cookie3', value:'Value3', maxAge:365*24*60*60});
setCookie({name:'cookie5', value:'Value5', domain:'d.net', path:'/'});
setCookie({name:'cookie6', value:'Value6', secure:true});
setCookie({name:'cookie7', value:'Value7', expDays:100, domain:'dd.com', path:'/employee', secure:true});
 
حذف کوکی
همانطور که در قسمت قبل هم اشاره شد، برای حذف یک کوکی، کافی است تا تاریخ انقضای آن به تاریخی در گذشته مقداردهی شود. بنابراین برای اینکار می‌توان از متد زیر استفاده کرد:
function delCookie(data) {
  if (typeof data === "string") {
    data = { name: data };
  };
  data.expDays = -1;
  return setCookie(data);
}
در متد فوق از متد setCookie که در بالا معرفی شد، استفاده شده است. نحوه استفاده از این متد هم به صورت زیر است:
delCookie('myCookie');
delCookie({ name: 'myCookie', domain: 'd.com', path: '/test' });
 
خواندن کوکی
برای خواندن مقدار یک کوکی می‌توان از متد زیر استفاده کرد:
function getCookie(name) {
  var cookies = document.cookie.split(";");
  for (var i = 0; i < cookies.length; i++) {
    var cookie = cookies[i].split("=");
    if (cookie[0].trim() == escape(name)) {
      return unescape(cookie[1].trim());
    }
  }
  return null;
}
برای آشنایی با متد unescape که در بالا از آن استفاده شده است به اینجا مراجعه کنید. در متد فوق از متد trim زیر استفاده شده است:
String.prototype.trim = function () {
  return this.replace(/^\s+|\s+$/g, "");
};
String.prototype.trimStart = function () {
  return this.replace(/^\s+/, "");
};
String.prototype.trimEnd = function () {
  return this.replace(/\s+$/, "");
};
این متدها از اینجا گرفته شده است.
روش استفاده شده برای خواندن مقادیر کوکی‌ها در متد بالا بسیار ساده و ابتدایی است و صرفا برای آشنایی با نحوه Parse کردن رشته برگشت داده شده توسط document.cookie ارائه شده است. روش‌های مناسب‌تر و مطمئن‌تر با یک جستجوی ساده در دسترس هستند. البته همانطور که قبلا هم اشاره شد، استفاه از کتابخانه‌های موجود راه‌حل بهتری است.
هم‌چنین ازآنجاکه مقدار یک کوکی می‌تواند شامل کاراکتر = نیز باشد، بنابراین قسمت return متد فوق را می‌توان به صورت زیر تغییر داد:
cookie.shift(1);
return unescape(cookie.join('=').trim());
 
نکته: با توجه به مطالب ارائه شده در قسمت قبل  بدست آوردن مقادیر کوکی‌ها کمی پیچیده‌تر از دیگر عملیات‌هاست. ازآنجاکه راه مستقیمی با استفاده از جاوا اسکریپت برای یافتن سایر خواص کوکی وجود ندارد، بنابراین بدست آوردن مقدار دقیق کوکی موردنظر ممکن است غیرممکن باشد! (با توجه به اینکه کوکی‌های متفاوت می‌توانند نام‌های یکسانی داشته باشند).
 
با توجه به نکته بالا، حال اگر با یک نام بخصوص، چندین کوکی ثبت شده باشد (با خواص متفاوت)، یکی از راه‌حل‌ها این است که آرایه‌ای از مقادیر این کوکی‌های همنام برگشت داده شود. بنابراین متد فوق را می‌توان به صورت زیر تکمیل کرد:
function getCookie(name) {
  var foundCookies = [];
  var cookies = document.cookie.split(";");
  for (var i = 0; i < cookies.length; i++) {
    var cookie = cookies[i].split("=");
    if (cookie[0].trim() == escape(name) && cookie.length >= 2) {
      cookie.shift(1);
      foundCookies.push(unescape(cookie.join('=').trim()));
    }
  }
  return foundCookies.length > 1 
            ? foundCookies
            : foundCookies.length == 1
                ? foundCookies[0]
                : null;
}

خلاصه‌ای از نحوه استفاده از متدهای بالا در IE8 (برای نمایش اجرای درست در مرورگری قدیمی!) در تصویر زیر  نشان داده شده است:

 
نکته: کار توسعه این متدها را میتوان برای پشتیبانی از SubCookieها نیز ادامه داد، اما به دلیل دورشدن از مبحث اصلی، این موضوع در این مطلب ارائه نمیشود (درباره این نوع از کوکی‌ها در قسمت قبل شرح کوتاهی داده شده است). اگر علاقه‌مند و نیازمند به این نوع کوکی‌ها هستید، کتابخانه YUI پشتیبانی کاملی از آنها ارائه میکند.
 
در قسمت بعدی به نکات کار با کوکی در ASP.NET میپردازیم.

منابع:
نظرات مطالب
طراحی گزارش در Stimulsoft Reports.Net – بخش 2

سلام

گزارش مستر دیتیل را در Ef برای پوکوهای virstul collection<detail> details چه طوری پیاده سازی باید کرد؟

برای مثال :

public class Master (){
   public int Id {get; set;}
   public string Name {get; set;}
   public Icollection<Detail>Details {get; st;}
}

public Class detail(){
  public int code {get; set;}
  public string datadetail {get; set;}
}

اگر یک IEnumerable<Master> d داشته باشیم. مستر دیتایل و اتصال اونها به stimulsoft چطوری انجام میشه؟

مطالب دوره‌ها
آشنایی با مدل برنامه نویسی TAP
تاریخچه‌ی اعمال غیر همزمان در دات نت فریم ورک

دات نت فریم ورک، از زمان ارائه نگارش یک آن، از اعمال غیرهمزمان و API خاص آن پشتیبانی می‌کرده‌است. همچنین این مورد یکی از ویژگی‌های Win32 نیز می‌باشد. نوشتن کدهای همزمان متداول بسیار ساده است. در این نوع کدها هر عملیات خاص، پس از پایان عملیات قبلی انجام می‌شود.
        public string TestNoneAsync()
        {
            var webClient = new WebClient();
            return webClient.DownloadString("http://www.google.com");
        }
در این مثال متداول، متد DownloadString به صورت همزمان یا synchronous عمل می‌کند. به این معنا که تا پایان عملیات دریافت اطلاعات از وب، منتظر مانده و ترد جاری را قفل می‌کند. مشکل از جایی آغاز می‌شود که مدت زمان دریافت اطلاعات، طولانی باشد. چون این عملیات در ترد UI در حال انجام است، کل رابط کاربری برنامه تا پایان عملیات نیز قفل شده و دیگر پاسخگوی سایر اعمال رسیده نخواهد بود. در این حالت عموما ویندوز در نوار عنوان برنامه، واژه‌های Not responding را نمایش می‌دهد.
این مورد همچنین در برنامه‌های سمت سرور نیز حائز اهمیت است. با قفل شدن تعداد زیادی ترد در حال اجرا، عملا قدرت پاسخ‌دهی سرور نیز کاهش می‌یابد. بنابراین در این نوع موارد، برنامه‌های چند ریسمانی هرچند در سمت کلاینت ممکن است مفید واقع شوند و برای مثال ترد UI را آزاد کنند، اما اثر آنچنانی بر روی برنامه‌های سمت سرور ندارند. زیرا در آن‌ها می‌توان هزاران ترد را ایجاد کرد که همگی دارای کدهای اصطلاحا blocking باشند. برای حل این مساله استفاده از API غیرهمزمان توصیه می‌شود.
برای نمونه کلاس WebClient توکار دات نت، دارای متدی به نام DownloadStringAsync نیز می‌باشد. این متد به محض فراخوانی، ترد جاری را آزاد می‌کند. به این معنا که فراخوانی آن سبب توقف ترد جاری برای دریافت نتیجه‌ی دریافت اطلاعات از وب نمی‌شود. به این نوع API، یک Asynchronous API گفته می‌شود؛ زیرا با سایر کدهای نوشته شده، هماهنگ و همزمان اجرا نمی‌شود.
هر چند این کد جدید مشکل عدم پاسخ دهی برنامه را برطرف می‌کند، اما مشکل دیگری را به همراه دارد؛ چگونه باید حاصل عملیات آن‌را پس از پایان کار دریافت کرد؟ چگونه باید خطاها و مشکلات احتمالی را مدیریت کرد؟
برای مدیریت این مساله، رخدادی به نام DownloadStringCompleted تعریف شده‌است. روال رویدادگردان آن پس از پایان کار دریافت اطلاعات از وب، فراخوانی می‌گردد.
        public void TestAsync()
        {
            var webClient = new WebClient();
            webClient.DownloadStringAsync(new Uri("http://www.google.com"));
            webClient.DownloadStringCompleted += webClientDownloadStringCompleted;
        }

        void webClientDownloadStringCompleted(object sender, DownloadStringCompletedEventArgs e)
        {
            // use e.Result
        }
در اینجا همچنین توسط آرگومان DownloadStringCompletedEventArgs، موفقیت یا شکست عملیات نیز گزارش می‌شود و مقدار e.Result حاصل عملیات است.

مشکل!
ما سادگی یک عملیات همزمان را از دست دادیم. متد TestNoneAsync از لحاظ پیاده سازی و همچنین خواندن و نگهداری آن در طول زمان، بسیار ساده‌تر است از نمونه‌ی TestAsync نوشته شده. در کدهای غیرهمزمان فوق، یک متد ساده، به دو متد مجزا خرد شده‌است و نتیجه‌ی نهایی، درون یک روال رخدادگردان بدست می‌آید.
به این مدل، EAP یا Event based asynchronous pattern نیز گفته می‌شود. EAP در دات نت 2 معرفی شد. روال‌های رخدادگردان در این حالت، در ترد اصلی برنامه اجرا می‌شوند. اما اگر به حالت اصلی اعمال غیرهمزمان موجود از دات نت یک کوچ کنیم، اینطور نیست. در WinForms و WPF برای به روز رسانی رابط کاربری نیاز است اطلاعات دریافت شده در همان تردی که رابط کاربری ایجاد شده است، تحویل گرفته شده و استفاده شوند. در غیراینصورت استثنایی صادر شده و برنامه خاتمه می‌یابد.


آشنایی با Synchronization Context

ابتدا یک برنامه‌ی WinForms ساده را آغاز کرده و یک دکمه‌ی جدید را به نام btnGetInfo و یک تکست باکس را به نام txtResults، به آن اضافه کنید. سپس کدهای فرم اصلی آن‌را به نحو ذیل تغییر دهید:
using System;
using System.Linq;
using System.Net;
using System.Windows.Forms;

namespace Async02
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void btnGetInfo_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            var req = (HttpWebRequest)WebRequest.Create("http://www.google.com");
            req.Method = "HEAD";
            req.BeginGetResponse(
                asyncResult =>
                {
                    var resp = (HttpWebResponse)req.EndGetResponse(asyncResult);
                    var headersText = formatHeaders(resp.Headers);
                    txtResults.Text = headersText;
                }, null);
        }

        private string formatHeaders(WebHeaderCollection headers)
        {
            var headerString = headers.Keys.Cast<string>()
                                      .Select(header => string.Format("{0}:{1}", header, headers[header]));
            return string.Join(Environment.NewLine, headerString.ToArray());
        }
    }
}
در اینجا از روش دیگری برای دریافت اطلاعات از وب استفاده کرده‌ایم. با استفاده از امکانات HttpWebRequest، کوئری‌های پیشرفته‌تری را می‌توان تهیه کرد. برای مثال می‌توان نوع متد را به HEAD تنظیم نمود؛ تا صرفا مقادیر هدر آدرس درخواستی از سرور، دریافت شوند.
همچنین در این مثال از متد غیرهمزمان BeginGetResponse نیز استفاده شده‌است. در این نوع API خاص، کار با BeginGetResponse آغاز شده و سپس در callback نهایی توسط EndGetResponse، نتیجه‌ی عملیات به دست می‌آید.
اگر برنامه را اجرا کنید، با استثنای زیر مواجه خواهید شد:
 An exception of type 'System.InvalidOperationException' occurred in System.Windows.Forms.dll but was not handled in user code
Additional information: Cross-thread operation not valid: Control 'txtResults' accessed from a thread other than the thread it was created on.
علت اینجا است که asyncResult دریافتی، در تردی دیگر نسبت به ترد اصلی برنامه که UI را اداره می‌کند، اجرا می‌شود. یکی از راه حل‌های این مشکل و انتقال اطلاعات به ترد اصلی برنامه، استفاده از Synchronization Context است:
        private void btnGetInfo_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            var sync = SynchronizationContext.Current;
            var req = (HttpWebRequest)WebRequest.Create("http://www.google.com");
            req.Method = "HEAD";
            req.BeginGetResponse(
                asyncResult =>
                {
                    var resp = (HttpWebResponse)req.EndGetResponse(asyncResult);
                    var headersText = formatHeaders(resp.Headers);
                    sync.Post(delegate { txtResults.Text = headersText; }, null);
                }, null);
        }
SynchronizationContext.Current در اینجا چون در ابتدای متد دریافت اطلاعات اجرا می‌شود، به ترد UI، یا ترد اصلی برنامه اشاره می‌کند. به همین جهت این زمینه را نباید داخل Async callback دریافت کرد؛ زیرا ترد جاری آن، ترد UI مدنظر ما نیست. سپس همانطور که ملاحظه می‌کنید، توسط متد Post آن می‌توان اطلاعات را در زمینه‌ی تردی که SynchronizationContext به آن اشاره می‌کند اجرا کرد.


برای درک بهتر آن، سه break point را پیش از متد BeginGetResponse، داخل  Async calback و داخل delegate متد Post قرار دهید. پس از اجرای برنامه، از منوی دیباگ در VS.NET گزینه‌ی Windows و سپس Threads را انتخاب کنید.
در اینجا همانطور که مشخص است، کد داخل delegate تعریف شده، در ترد اصلی برنامه اجرا می‌شود و نه یکی از Worker threadهای ثانویه.
هر چند استفاده از متدهای تو در تو و lambda syntax، نیاز به تعریف چندین متد جداگانه را برطرف کرده‌است، اما باز هم کد ساده‌ای به نظر نمی‌رسد. در سی شارپ 5، برای مدیریت بهتر تمام مشکلات یاد شده، پشتیبانی توکاری از اعمال غیرهمزمان، به هسته‌ی زبان اضافه شده‌است.


Syntax ابتدایی یک متد Async

در ابتدا کلاس و متد Async زیر را در نظر بگیرید:
using System;
using System.Threading.Tasks;

namespace Async01
{
    public class AsyncExample
    {
        public async Task DoWorkAsync(int parameter)
        {
            await Task.Delay(parameter);
            Console.WriteLine(parameter);
        }
    }
}
شیوه‌ی نگارش آن بر اساس راهنمای نوشتن برنامه‌های Async یا Task asynchronous programming model یا به اختصار TAP است:
- در مدل برنامه نویسی TAP، متدهای غیرهمزمان باید یک Task را بازگشت دهند؛ یا نمونه‌ی جنریک آن‌را. البته کامپایلر، async void را نیز پشتیبانی می‌کند ولی در قسمت‌های بعدی بررسی خواهیم کرد که چرا استفاده از آن مشکل‌زا است و باید از آن پرهیز شود.
- همچنین مطابق TAP، اینگونه متدها باید به پسوند Async ختم شوند تا استفاده کننده در حین کار با Intellisense، بتواند آ‌ن‌ها را از متدهای معمولی سریعتر تشخیص دهد.
- از واژه‌ی کلیدی async نیز استفاده می‌گردد تا کامپایلر از وجود اعمال غیر همزمان مطلع گردد.
- await به کامپایلر می‌گوید، عبارت پس از من، یک وظیفه‌ی غیرهمزمان است و ادامه‌ی کدهای نوشته شده، تنها زمانی باید اجرا شوند که عملیات غیرهمزمان معرفی شده، تکمیل گردد.

در متد DoWorkAsync، ابتدا به اندازه‌‌ای مشخص توقف حاصل شده و سپس سطر بعدی یعنی Console.WriteLine اجرا می‌شود.


یک اشتباه عمومی! استفاده از واژه‌های کلیدی async و await متد شما را async نمی‌کنند.

برخلاف تصور ابتدایی از بکارگیری واژه‌های کلیدی async و await، این کلمات نحوه‌ی اجرای متد شما را async نمی‌کنند. این کلمات صرفا برای تشکیل متدهایی که هم اکنون غیرهمزمان هستند، مفید می‌باشند. برای توضیح بیشتر آن به مثال ذیل دقت کنید:
        public async Task<double> GetNumberAsync()
        {
            var generator = new Random();
            await Task.Delay(generator.Next(1000));

            return generator.NextDouble();
        }
در این متد با استفاده از Task.Delay، انجام یک عملیات طولانی شبیه سازی شده‌است؛ مثلا دریافت یک عدد یا نتیجه از یک وب سرویس. سپس در نهایت، عددی را بازگشت داده است. برای بازگشت یک خروجی double، در اینجا از نمونه‌ی جنریک Task استفاده شده‌است.
در ادامه برای استفاده از آن خواهیم داشت:
        public async Task<double> GetSumAsync()
        {
            var leftOperand = await GetNumberAsync();
            var rightOperand = await GetNumberAsync();

            return leftOperand + rightOperand;
        }
خروجی این متد تنها زمانی بازگشت داده می‌شود که نتایج leftOperand و rightOperand از وب سرویس فرضی، دریافت شده باشند و در اختیار مصرف کننده قرارگیرند. بنابراین همانطور که ملاحظه می‌کنید از واژه‌ی کلیدی await جهت تشکیل یک عملیات غیرهمزمان و مدیریت ساده‌تر کدهای نهایی، شبیه به کدهای معمولی همزمان استفاده شده‌است.
در کدهای همزمان متداول، سطر اول ابتدا انجام می‌شود و بعد سطر دوم و الی آخر. با استفاده از واژه‌ی کلیدی await یک چنین عملکردی را با اعمال غیرهمزمان خواهیم داشت. پیش از این برای مدیریت اینگونه اعمال از یک سری callback و یا رخداد استفاده می‌شد. برای مثال ابتدا عملیات همزمانی شروع شده و سپس نتیجه‌ی آن در یک روال رخ‌داد گردان جایی در کدهای برنامه دریافت می‌شد (مانند مثال ابتدای بحث). اکنون تصور کنید که قصد داشتید جمع نهایی حاصل دو عملیات غیرهمزمان را از دو روال رخدادگردان جدا از هم، جمع آوری کرده و بازگشت دهید. هرچند اینکار غیرممکن نیست، اما حاصل کار به طور قطع آنچنان زیبا نبوده و قابلیت نگهداری پایینی دارد. واژه‌ی کلیدی await، انجام اینگونه امور غیرهمزمان را طبیعی و همزمان جلوه می‌دهد. به این ترتیب بهتر می‌توان بر روی منطق و الگوریتم‌های مورد استفاده تمرکز داشت، تا اینکه مدام درگیر مکانیک اعمال غیرهمزمان بود.

امکان استفاده از واژه‌ی کلیدی await در هر جایی از کدها وجود دارد. برای نمونه در مثال زیر، برای ترکیب دو عملیات غیرهمزمان، از await در حین تشکیل عملیات ضرب نهایی، دقیقا در جایی که مقدار متد باید بازگشت داده شود، استفاده شده‌است:
        public async Task<double> GetProductOfSumAsync()
        {
            var leftOperand = GetSumAsync();
            var rightOperand = GetSumAsync();

            return await leftOperand * await rightOperand;
        }
اگر await را از این مثال حذف کنیم، خطای کامپایل زیر را دریافت خواهیم کرد:
 Operator '*' cannot be applied to operands of type 'System.Threading.Tasks.Task<double>' and 'System.Threading.Tasks.Task<double>'
خروجی متد GetSumAsync صرفا یک Task است و نه یک عدد. پس از استفاده از await، عملیات آن انجام شده و بازگشت داده می‌شود.


اگر متد DownloadString همزمان ابتدای بحث را نیز بخواهیم تبدیل به نمونه‌ی async سی‌شارپ 5 کنیم، می‌توان از متد الحاقی جدید آن به نام DownloadStringTaskAsync کمک گرفت:
        public async Task<string> DownloadAsync()
        {
            var webClient = new WebClient();
            return await webClient.DownloadStringTaskAsync("http://www.google.com");
        }
نکته‌ی مهم این کد علاوه بر ساده سازی اعمال غیر همزمان، برای استفاده از نتیجه‌ی نهایی آن، نیازی به SynchronizationContext معرفی شده در تاریخچه‌ی ابتدای بحث نیست. نتیجه‌ی دریافتی از آن در ترد اصلی برنامه تحویل داده شده و به سادگی قابل استفاده است.


سؤال: آیا استفاده از await نیز ترد جاری را قفل می‌کند؟

اگر به کدها دقت کنید، استفاده از await به معنای صبر کردن تا پایان عملیات async است. پس اینطور به نظر می‌رسد که در اینجا نیز ترد اصلی، همانند قبل قفل شده‌است.
        public void TestDownloadAsync()
        {
            Debug.WriteLine("Before DownloadAsync");
            DownloadAsync();
            Debug.WriteLine("After DownloadAsync");
        }
اگر این متد را اجرا کنید (در آن await بکار نرفته)، بلافاصله خروجی ذیل را مشاهده خواهید کرد:
 Before DownloadAsync
After DownloadAsync
به این معنا که در اصل، همانند سایر روش‌های async موجود از دات نت یک، در اینجا نیز فراخوانی متد async ترد اصلی را بلافاصله آزاد می‌کند و ترد آن‌را قفل نخواهد کرد. استفاده از await نیز عملکرد کدها را تغییر نمی‌دهد. تنها کامپایلر در پشت صحنه همان کدهای لازم جهت مدیریت روال‌های رخدادگردان و callbackها را تولید می‌کند، به نحوی که صرفا نحوه‌ی کدنویسی ما همزمان به نظر می‌رسد، اما در پشت صحنه، نحوه‌ی اجرای آن غیرهمزمان است.


برنامه‌های Async و نگارش‌های مختلف دات نت

شاید در ابتدا به نظر برسد که قابلیت‌های جدید async و await صرفا متعلق هستند به دات نت 4.5 به بعد؛ اما خیر. اگر کامپایلری را داشته باشید که از این واژه‌های کلیدی را پشتیبانی کند، امکان استفاده از آن‌ها را با دات نت 4 نیز خواهید داشت. برای این منظور تنها کافی است از VS 2012 به بعد استفاده نمائید. سپس در کنسول پاورشل نیوگت دستور ذیل را اجرا نمائید (فقط برای برنامه‌های دات نت 4 البته):
 PM> Install-Package Microsoft.Bcl.Async
این روال متداول VS.NET بوده است تا به امروز. برای مثال اگر VS 2010 را نصب کنید و سپس یک برنامه‌ی دات نت 3.5 را ایجاد کنید، امکان استفاده‌ی کامل از تمام امکانات سی‌شارپ 4، مانند آرگومان‌های نامدار و یا مقادیر پیش فرض آرگومان‌ها را در یک برنامه‌ی دات نت 3.5 نیز خواهید داشت. همین نکته در مورد async نیز صادق است. VS 2012 (یا نگارش‌های جدیدتر) را نصب کنید و سپس یک پروژه‌ی دات نت 4 را آغاز کنید. امکان استفاده از async و await را خواهید داشت. البته در این حالت دسترسی به متدهای الحاقی جدید را مانند DownloadStringTaskAsync نخواهید داشت. برای رفع این مشکل باید بسته‌ی  Microsoft.Bcl.Async را نیز توسط نیوگت نصب کنید.
مطالب
بهبود کارآیی استفاده از JSON در دات نت 6 با معرفی Source generators آن
دات نت 6 به همراه source generator‌های توکاری است که می‌توانند کار serialization و deserialization نوع JSON را با کارآیی بسیار بیشتری انجام دهند؛ با آزمایش‌هایی که این بهبود را در حد 40 درصد سریعتر نسبت به حالت متداول آن نمایش می‌دهند و ... این مساله بسیار مهم است. از این جهت که این روزها، JSON را در همه‌جا مشاهده می‌کنیم؛ در Web APIها، در تنظیمات برنامه‌ها، در ارسال پیام‌ها بین برنامه‌ها و غیره. بنابراین هرگونه بهبودی در زمینه‌ی کارآیی serialization و deserialization آن، تاثیر بسیار قابل ملاحظه‌ای را بر روی کارآیی کلی یک برنامه بجا خواهد گذاشت.


System.Text.Json source generator چیست؟

پا‌یه‌ی تمام اعمال serialization و deserialization در دات نت، استفاده از Reflection است که در زمینه‌ی ارائه‌ی برنامه‌هایی با کارآیی بالا و با مصرف حافظه‌ی پایین، بهینه عمل نمی‌کند. راه‌حل جایگزین استفاده از Reflection که در زمان اجرای برنامه رخ می‌دهد، به همراه دات نت 5 ارائه شد و source generators نام دارد. Source generators امکان تولید فایل‌های #C را در زمان کامپایل برنامه میسر می‌کنند که نسبت به راه‌حل Reflection که در زمان اجرای برنامه فعال می‌شود، کارآیی بسیار بیشتری را ارائه می‌کنند. برای مثال به همراه دات نت 6، علاوه بر روش پیش‌فرض مبتنی بر Reflection ارائه شده‌ی توسط System.Text.Json، راه حل جدید امکان استفاده‌ی از source generators توکار آن نیز پیش بینی شده‌است. کار اصلی آن، انجام تمام مراحلی است که پیشتر توسط Reflection در زمان اجرای برنامه صورت می‌گرفت، اینبار در زمان کامپایل برنامه و ارائه‌ی آن به صورت از پیش آماده شده و مهیا.
مزایای این روش شامل موارد زیر است:
- بالا رفتن سرعت برنامه
- کاهش زمان آغاز اولیه‌ی برنامه
- کاهش میزان حافظه‌ی مورد نیاز برنامه
- عدم نیاز به استفاده‌ی از System.Reflection و System.Reflection.Emit
- ارائه‌ی Trim-compatible serialization که سبب کاهش اندازه‌ی نهایی برنامه می‌شود. برای مثال در برنامه‌های Blazor می‌توان با فعالسازی Trimming، کدهای استفاده نشده را از فایل‌های بایناری نهایی حذف کرد. استفاده از source generators، با این روش سازگاری کاملی دارد.



مثالی از نحوه‌ی کار با JSON در دات نت 6، توسط source generators آن

فرض کنید قصد داریم اعمال serialization و deserialization از نوع JSON را بر روی نمونه‌های کلاس زیر انجام دهیم:
namespace Test
{
    internal class Person
    {
        public string FirstName { get; set; }
        public string LastName { get; set; }
    }
}
اولین کاری که در این زمینه باید انجام شود، ایجاد یک کلاس خالی، با نامی دلخواه، اما مشتق شده‌ی از JsonSerializerContext است. در این حالت اخطارهایی را در IDE خود مبتنی بر نیاز به پیاده سازی تعدادی از متدهای این کلاس پایه دریافت می‌کنیم. اما ... ما قصد نداریم این متدها را پیاده سازی کنیم؛ Source generator قرار است اینکار را انجام دهد. به همین جهت این کلاس را partial تعریف کرده (تا source generator بتواند آن‌را در فایلی دیگر تکمیل کند) و همچنین آن‌را مزین به ویژگی JsonSerializable از نوع کلاسی که می‌خواهیم آن‌را serialize کنیم، خواهیم کرد تا سبب فعال شدن source generator بر روی این کلاس شویم:
using System.Text.Json.Serialization;

namespace Test
{
    [JsonSerializable(typeof(Person))]
    internal partial class MyJsonContext : JsonSerializerContext
    {
    }
}
و ... همین! کدهای این کلاس partial توسط source generator در زمان کامپایل برنامه به صورت خودکار تولید و تکمیل می‌شوند.
پس از آن فقط کافی است MyJsonContext را به عنوان پارامتر متدهای جدید Serialize و یا Deserialize، به صورت زیر ارسال کنیم تا از آن استفاده شود:
Person person = new() { FirstName = "Jane", LastName = "Doe" };
byte[] utf8Json = JsonSerializer.SerializeToUtf8Bytes(person, MyJsonContext.Default.Person);
person = JsonSerializer.Deserialize(utf8Json, MyJsonContext.Default.Person);

متدهای جدید این API مبتنی بر source generators را در ادامه ملاحظه می‌کنید:
namespace System.Text.Json
{
    public static class JsonSerializer
    {
        public static object? Deserialize(ReadOnlySpan<byte> utf8Json, Type returnType, JsonSerializerContext context) => ...;
        public static object? Deserialize(ReadOnlySpan<char> json, Type returnType, JsonSerializerContext context) => ...;
        public static object? Deserialize(string json, Type returnType, JsonSerializerContext context) => ...;
        public static object? Deserialize(ref Utf8JsonReader reader, Type returnType, JsonSerializerContext context) => ...;
        public static ValueTask<object?> DeserializeAsync(Stream utf8Json, Type returnType, JsonSerializerContext context, CancellationToken cancellationToken = default(CancellationToken)) => ...;
        public static ValueTask<TValue?> DeserializeAsync<TValue>(Stream utf8Json, JsonTypeInfo<TValue> jsonTypeInfo, CancellationToken cancellationToken = default(CancellationToken)) => ...;
        public static TValue? Deserialize<TValue>(ReadOnlySpan<byte> utf8Json, JsonTypeInfo<TValue> jsonTypeInfo) => ...;
        public static TValue? Deserialize<TValue>(string json, JsonTypeInfo<TValue> jsonTypeInfo) => ...;
        public static TValue? Deserialize<TValue>(ReadOnlySpan<char> json, JsonTypeInfo<TValue> jsonTypeInfo) => ...;
        public static TValue? Deserialize<TValue>(ref Utf8JsonReader reader, JsonTypeInfo<TValue> jsonTypeInfo) => ...;
        public static string Serialize(object? value, Type inputType, JsonSerializerContext context) => ...;
        public static void Serialize(Utf8JsonWriter writer, object? value, Type inputType, JsonSerializerContext context) { }
        public static Task SerializeAsync(Stream utf8Json, object? value, Type inputType, JsonSerializerContext context, CancellationToken cancellationToken = default(CancellationToken)) => ...;
        public static Task SerializeAsync<TValue>(Stream utf8Json, TValue value, JsonTypeInfo<TValue> jsonTypeInfo, CancellationToken cancellationToken = default(CancellationToken)) => ...;
        public static byte[] SerializeToUtf8Bytes(object? value, Type inputType, JsonSerializerContext context) => ...;
        public static byte[] SerializeToUtf8Bytes<TValue>(TValue value, JsonTypeInfo<TValue> jsonTypeInfo) => ...;
        public static void Serialize<TValue>(Utf8JsonWriter writer, TValue value, JsonTypeInfo<TValue> jsonTypeInfo) { }
        public static string Serialize<TValue>(TValue value, JsonTypeInfo<TValue> jsonTypeInfo) => ...;
    }
}


روش معرفی تنظیمات Serializer به Source generator

برای معرفی تنظیمات serialization و deserialization، برای مثال تهیه‌ی خروجی‌های CamelCase، می‌توان از ویژگی JsonSourceGenerationOptions به صورت زیر استفاده کرد:
using System.Text.Json.Serialization;

namespace Test
{
    [JsonSourceGenerationOptions(PropertyNamingPolicy = JsonKnownNamingPolicy.CamelCase)]
    [JsonSerializable(typeof(Person))]
    internal partial class MyJsonContext : JsonSerializerContext
    {
    }
}
در این حالت مابقی کدها مانند قبل باقی خواهند ماند:
string json = JsonSerializer.Serialize(person, MyJsonContext.Default.Person);
Person person = JsonSerializer.Deserialize(json, MyJsonContext.Default.Person);


روش استفاده از JSON Source generators در برنامه‌های ASP.NET Core

در این نوع برنامه‌ها، JsonSerializerContext‌ها را می‌توان توسط متد AddContext به صورت زیر به تنظیمات JSON برنامه معرفی کرد:
services.AddControllers().AddJsonOptions(options => options.AddContext<MyJsonContext>());


روش استفاده از JSON Source generators در برنامه‌های Blazor

البته در اینجا بیشتر منظور امکان استفاده‌ی از آن‌ها توسط HttpClient است که به صورت زیر توسط متد GetFromJsonAsync واقع در فضای نام System.Net.Http.Json، میسر شده‌است:
[JsonSerializable(typeof(WeatherForecast[]))]
internal partial class MyJsonContext : JsonSerializerContext { }

@code {
    private WeatherForecast[] forecasts;

    private static JsonSerializerOptions Options = new(JsonSerializerDefaults.Web);
    private static MyJsonContext Context = new MyJsonContext(Options);

    protected override async Task OnInitializedAsync()
    {
        forecasts = await Http.GetFromJsonAsync("sample-data/weather.json", Context.WeatherForecastArray);
    }
}
لیست کامل‌تر این API جدید به صورت زیر است:
namespace System.Net.Http.Json
{
    public static partial class HttpClientJsonExtensions
    {
        public static Task<object?> GetFromJsonAsync(this HttpClient client, string? requestUri, Type type, JsonSerializerContext context, CancellationToken cancellationToken = default(CancellationToken)) => ...;
        public static Task<object?> GetFromJsonAsync(this HttpClient client, System.Uri? requestUri, Type type, JsonSerializerContext context, CancellationToken cancellationToken = default(CancellationToken)) => ...;
        public static Task<TValue?> GetFromJsonAsync<TValue>(this HttpClient client, string? requestUri, JsonTypeInfo<TValue> jsonTypeInfo, CancellationToken cancellationToken = default(CancellationToken)) => ...;
        public static Task<TValue?> GetFromJsonAsync<TValue>(this HttpClient client, System.Uri? requestUri, JsonTypeInfo<TValue> jsonTypeInfo, CancellationToken cancellationToken = default(CancellationToken)) => ...;
        public static Task<HttpResponseMessage> PostAsJsonAsync<TValue>(this HttpClient client, string? requestUri, TValue value, JsonTypeInfo<TValue> jsonTypeInfo, CancellationToken cancellationToken = default(CancellationToken)) => ...;
        public static Task<HttpResponseMessage> PostAsJsonAsync<TValue>(this HttpClient client, System.Uri? requestUri, TValue value, JsonTypeInfo<TValue> jsonTypeInfo, CancellationToken cancellationToken = default(CancellationToken)) => ...;
        public static Task<HttpResponseMessage> PutAsJsonAsync<TValue>(this HttpClient client, string? requestUri, TValue value, JsonTypeInfo<TValue> jsonTypeInfo, CancellationToken cancellationToken = default(CancellationToken)) => ...;
        public static Task<HttpResponseMessage> PutAsJsonAsync<TValue>(this HttpClient client, System.Uri? requestUri, TValue value, JsonTypeInfo<TValue> jsonTypeInfo, CancellationToken cancellationToken = default(CancellationToken)) => ...;
    }
    public static partial class HttpContentJsonExtensions
    {
        public static Task<object?> ReadFromJsonAsync(this HttpContent content, Type type, JsonSerializerContext context, CancellationToken cancellationToken = default(CancellationToken)) => ...;
        public static Task<T?> ReadFromJsonAsync<T>(this HttpContent content, JsonTypeInfo<TValue> jsonTypeInfo, CancellationToken cancellationToken = default(CancellationToken)) => ...;
    }
}