مطالب
بررسی الگوهای ایندکس‌های Non-Clustered در SQL Server

قصد داریم الگوهای مختلف ایندکس گذاری و استراتژی Non-Clustered Indexes را در Sql Server، بررسی کنیم.

مزایای ایجاد ایندکس‌های صحیح بر اساس نیازهای واقعی کاری:

  • سریعتر شدن اجرای کوئری‌های جستجو در تعداد رکوردهای بالا
  • مرتب سازی سریعتر نتایج (sorting)
  • کوئری‌هایی که بر اساس عبارت GROUP BY ایجاد شده‌اند، سریعتر اجرا خواهند شد 

Non-Clustered Indexes 

تقریبا در تمام دیتابیس‌ها به راه‌های دیگری برای دسترسی به داده‌های جداول نیاز خواهد شد که لزوما این داده‌ها براساس ترتیب هنگام ذخیره سازی، مرتب نیستند. در چنین شرایطی ایندکس‌های غیر خوشه‌ای بر سر کار خواهند آمد.
در ادامه الگوهای مختلف ایندکس گذاری مرتبط با ایندکس‌های غیر خوشه‌ای را بررسی کرده و برای هر کدام از آنها مثالی را بررسی خواهیم کرد. خواهیم دید هر ایندکسی که از جانب ما ایجاد می‌شود، نمیتوان مطمئن شد که توسط Sql Server  مورد استفاده قرار می‌گیرد!
این الگو‌ها در تعیین زمان و مکان ساخت ایندکس‌های غیر خوشه‌ای، به ما کمک خواهند کرد که به شرح زیر می‌باشند:
  • Search Columns
  • Index Intersection
  • Multiple Columns
  • Covering Indexes
  • Included Columns
  • Filterd Indexes
  • Foreign Keys

Search Columns

یکی از الگوهای اولیه‌، ساخت ایندکس‌های غیر خوشه‌ای براساس الگوهای جستجوی تعریف شده یا مورد انتظار می‌باشد. این الگو با اینکه خیلی شناخته شده است ولی گاهی اوقات به راحتی از کنار آن گذشته و از آن چشم پوشی می‌کنیم.
برای مثال اگر قرار است در جدول Contacts جستجویی براساس نام آنها داشته باشید، بهتر است یک ایندکس غیر خوشه‌ای بر روی فیلد نام ایجاد کنید. هدف اصلی از این الگو، کاهش هزینه‌ی Scan کردن دوباره‌ی ایندکس خوشه دار و انتقال این عملیات به ایندکس غیر خوشه داری که مسیر دسترسی مستقیم به دیتا را مهیا می‌کند. به مثال زیر توجه بفرمایید:

USE AdventureWorks2012;

GO
CREATE TABLE dbo.Contacts (
    ContactID         INT           IDENTITY (1, 1),
    FirstName         NVARCHAR (50),
    LastName          NVARCHAR (50),
    IsActive          BIT          ,
    EmailAddress      NVARCHAR (50),
    CertificationDate DATETIME     ,
    FillerData        CHAR (1000)  ,
    CONSTRAINT PK_Contacts PRIMARY KEY CLUSTERED (ContactID)
);

INSERT INTO dbo.Contacts (FirstName, LastName, IsActive, EmailAddress, CertificationDate)
SELECT pp.FirstName,
       pp.LastName,
       IIF (pp.BusinessEntityID / 10 = 1, 1, 0),
       pea.EmailAddress,
       IIF (pp.BusinessEntityID / 10 = 1, pp.ModifiedDate, NULL)
FROM   Person.Person AS pp
       INNER JOIN
       Person.EmailAddress AS pea
       ON pp.BusinessEntityID = pea.BusinessEntityID;

ابتدا قصد داریم از جدول Contacts بدون استفاده از هیچ ایندکس غیر خوشه‌ای، کوئری بگیریم. نتیجه‌های نشان داده شده‌ی در کوئری حاصل از کد T-SQL زیر به شرح زیر است:

SET STATISTICS IO ON;

SELECT ContactID,
       FirstName
FROM   dbo.Contacts
WHERE  FirstName = 'Catherine';

SET STATISTICS IO OFF;

22 رکورد را واکشی کرده است؛ ولی با خواندن 2866 page ! که این تعداد، تمام صفحات موجود در جدول می‌باشد. بنابراین واکشی این تعداد رکورد از کل رکورد‌های موجود در جدول (19000) نیاز به چک کردن همه‌ی صفحات را خواهد داشت که واقعا روش بهینه‌ای نمی‌باشد. 

همانطور که در تصویر پلن کوئری بالا هم مشخص است، کل ایندکس خوشه دار ما Scan شده است که هزینه‌ی بالایی خواهد داشت.

حال با کد T-SQL زیر یک ایندکس غیر خوشه دار را بر روی فیلد FirstName ایجاد خواهیم کرد:

CREATE INDEX IX_Contacts_FirstName ON dbo.Contacts(FirstName);

اگر دوباره کوئری قبلی را اجرا کنیم، به نتایج خیلی بهتری خواهیم رسید و تعداد صفحات خوانده شده به 2 کاهش یافته است! 

Sql Server این بار به جای اسکن دوباره‌ی ایندکس خوشه دار، با استفاده از Index Seek و بهره بردن از ایندکس ایجاد شده‌ی توسط ما، یک پلن قابل قبول را برای ما ارائه داده است.

Index Intersection

در برخی از سناریوها لازم است یکسری ستون دیگر هم علاوه بر ستونی که ایندکس را بر روی آن تعریف کرده‌ایم، در بخش شرط یا خروجی select استفاده شوند. یکی از راه‌حل‌ها، ایجاد یک ایندکس غیر خوشه‌ای که سایر ستون‌ها را نیز Include می‌کند، می‌باشد. با وجود ایندکس‌هایی که هر کدام از آنها می‌توانند برای ادا کردن بخشی از شروط، نقش ایفا کنند، Sql Server  هم با به کار بردن آنها می‌تواند رکوردهایی که در فصل مشترک حاصل از جسجتوی این ایندکس‌ها بدست آمده را به عنوان خروجی کوئری ما بازگشت دهد. این عملیات Index Intersection نام دارد. به مثال زیر توجه کنید:

SET STATISTICS IO ON;

SELECT ContactID,
       FirstName,
       LastName
FROM   dbo.Contacts
WHERE  FirstName = 'Catherine'
       AND LastName = 'Cox';

SET STATISTICS IO OFF;

در کوئری بالا علاوه بر FirstName که یک ایندکس غیر خوشه دار را بر روی آن ایجاد کرده‌ایم، فیلد LastName را هم در بخش Select و شرط، مطرح کرده‌ایم. حالا اگر آن را اجرا کنیم، به آمار و پلن زیر دست خواهیم یافت:

بله تعداد Page‌های خوانده شده این بار به 68 افزایش یافته است که نسبت به حالت بدون LastName که 2 Page خوانده شده بود، زیاد است. همانطور که در پلن زیر مشخص است، به دلیل ایندکسی که برروی FirstName ایجاد کرده‌ایم، نمی‌تواند تمام داده‌های مورد نیاز کوئری را مهیا کند. عملیات Key Lookup و nested loop هم این بار اضافه شده‌اند. Sql Server همچنان استفاده از ایندکس موجود را در کنار Key Lookup از ایندکس خوشه دار، ارزان‌تر از اسکن ایندکس خوشه دار، تشخیص داده است.

مشکل زمانی گریبان گیر ما خواهد شد که به ازای هر مطابقتی در ایندکس غیر خوشه دار، یک بار به ایندکس خوشه دار برای بررسی شرط بعدی و واکشی دیتا، رجوع خواهد شد. باید دقت کرد که Key Lookup همیشه به عنوان مشکل مطرح نمی‌شود. ولی باعث افزایش غیرضروری هزینه‌های CPU و I/O برای کوئری خواهد شد.

برای استفاده از الگوی Index Intersection، یک ایندکس غیر خوشه دار برروی ستون LastName ایجاد خواهیم کرد:

CREATE INDEX IX_Contacts_LastName ON dbo.Contacts(LastName);

اگر این بار کوئری قبل را اجرا کنیم، به آمار و پلن زیر خواهیم رسید:

بله تعداد Page‌های خوانده شده به 5 کاهش یافته و این بار به جای استفاده از Key Lookup، از دو index seek استفاده کرده است که هزینه‌ای کمتر را نسبت به حالت قبل خواهد داشت. به دلیل اینکه این دو ایندکس تمام دیتای لازم را می‌توانند مهیا کنند، دیگر نیازی به رجوع به ایندکس خوشه دار نخواهد بود. تصویر زیر در درک پلن بالا و این الگو می‌تواند مفید باشد:

Multiple Columns

در دو الگوی قبل، بیشتر به ایجاد ایندکس‌، بر روی یک ستون متمرکز شده بودیم. اگر تعدادی از ستون‌ها در بخش شروط مربوط به کوئری مطرح شوند، بهتر است آنها را در قالب یک ایندکس نگهداری کنیم. برای نشان دادن تأثیر این مورد،  یک ایندکس غیر خوشه دار را بر روی دو ستون ایجاد می‌کنیم: 

CREATE INDEX IX_Contacts_FirstNameLastName
    ON dbo.Contacts(FirstName, LastName);

SET STATISTICS IO ON;

SELECT ContactID,
       FirstName,
       LastName
FROM   dbo.Contacts
WHERE  FirstName = 'Catherine'
       AND LastName = 'Cox';

SET STATISTICS IO OFF;

با اجرای کوئری بالا به آمار و پلن زیر خواهیم رسید:

باید توجه داشت هر زمان که نیاز است یکسری فیلد، در قسمت شرطی خیلی از کوئری‌ها تکرار شوند، ایجاد کردن یک ایندکس برروی آنها به صورت یکجا، ایده‌ی خوبی خواهد بود.

الگوی Multiple Columns هم به مانند الگوی Search Columns باید هنگام ایندکس گذاری دیتابیس در نظر گرفته شود و از اهمیت بالایی برخوردار است. باید توجه داشت اگر فیلدهایی که در قسمت شرطی کوئری مطرح می‌شوند، متغییر باشد، استفاده از الگوی Index Intersection مفید خواهد. ولی برای مواقعی که نیاز است یکسری فیلد به صورت یکجا در بخش شرطی کوئری مطرح شوند، الگوی Multiple Columns کارآیی بهتری خواهد داشت. از این دو الگوی مطرح شده که در تناقض باهم قرار دارند، می‌توان به نحوی استفاده برد تا هزینه‌ی کلی را کاهش داد.

Covering Index

الگوی بعدی، ایندکس پوشش دهنده نام گرفته است. همانند نامی که دارد، هدف آن نگهداری یکسری ستون در ستون‌های ایندکس تولیدی که اتفاقا این ستون‌ها در قسمت شرطی کوئری قرار ندارند، ولی قرار است به عنوان خروجی Select برگردانده شوند، می‌باشد.
این الگو به عنوان یک روش استاندارد ایندکس گذاری در Sql Server مطرح بوده است. البته در ادامه و با بروز شدن روش‌هایی که می‌توان ایندکس‌ها را ایجاد کرد، این الگو نسبت به قبل کمتر مفید است! از آن جهت که یک روش شناخته شده می‌باشد، در این قسمت این مورد را هم مطرح کردیم. به مثال زیر توجه کنید:

SET STATISTICS IO ON;

SELECT ContactID,
       FirstName,
       LastName,
       IsActive
FROM   dbo.Contacts
WHERE  FirstName = 'Catherine'
       AND LastName = 'Cox';

SET STATISTICS IO OFF;

در کوئری بالا این بار قصد داریم خصوصیت IsActive را که در ایندکس IX_Contacts_FirstNameLastName نگهداری نمی‌شود و همچنین در قسمت شرطی هم مطرح نشده و نیازی به آن نبوده، هم واکشی کنیم. با توجه به نتایج بدست آمده که در آمار و پلن زیر مشخص است، باز هم تعداد Page‌های خوانده شده به 5 افزایش یافته و بار دیگر، Key Lookup و Nested Loop را در کنار یک Index Seek، برروی ایندکسی که با الگوی Multiple Columns ایجاد کرده‌ایم، خواهیم داشت.


الگوی index covering پیشنهاد می‌کند ستونی را هم که در قسمت شرطی مطرح نمی‌شود، به عنوان ستونی اصلی در ایندکس، نگهداری کنیم؛ به شکل زیر:

CREATE INDEX IX_Contacts_FirstNameLastNameIsActive ON dbo.Contacts(FirstName, LastName,IsActive)

ایندکس غیر خوشه دار بالا، 3 فیلدی را که قرار است در بخش شرطی مطرح شوند، یا به عنوان خروجی Select برگردانده شوند، در بر می‌گیرد. سپس کوئری قبلی را دوباره اجرا میکنیم. به نتایج زیر خواهیم رسید:

باز هم هزینه‌ی Key Lookup حذف شده و این بار از ایندکس جدید ما استفاده شده و تعداد Page‌های خوانده شده هم به 2 کاهش یافته است.
این الگو در بیشتر سناریو‌ها کاملا مفید بوده و پتانسیل افزایش کارآیی را در بیشتر سناریو‌ها دارد. اما در سال‌های اخیر از زمانیکه امکانات جدیدی در Sql Server 2005 به بعد ایجاد شد، از استفاده‌ی آن کاسته شده است. با وجود این امکانات جدید که در الگوی بعد به آن خواهیم پرداخت، می‌توان ستون‌های اضافی را در ایندکس‌ها، Include کنیم و نیازی نیست که جزء ستون‌های اصلی ایندکس باشند. 

Included Columns

الگوی Included Columns درواقعا پسر عموی الگوی Covering Index می‌باشد. در این الگو از عبارت INCLUDE در ایجاد یا تغییر ایندکس استفاده می‌شود و از این طریق امکان این را مهیا می‌کند تا یکسری ستون که جز ستون‌های اصلی ایندکس نیستند هم در ایندکس غیر خوشه دار ما افزوده شوند و حتی در قسمت شرطی هم مطرح شوند. این عمل خیلی شبیه به نگهداری دیتا‌های غیر کلیدی در یک ایندکس خوشه دار می‌باشد و این همان تفاوت اصلی بین دو الگو مطرح شده است.

اگر کوئری زیر را اجرا کنیم:

SET STATISTICS IO ON;

SELECT ContactID,
       FirstName,
       LastName,
       EmailAddress
FROM   dbo.Contacts
WHERE  FirstName = 'Catherine';

SET STATISTICS IO OFF;

68 Page خوانده شده خواهیم داشت که حاصل یک Index Seek بر روی ایندکس IX_Contacts_FirstName می‌باشد و برای واکشی بقیه ستون‌ها هم یک Key Lookup بر روی ایندکس خوشه دار در پلن مشخص خواهد بود.

علاوه بر ایندکس‌های ایجاد شده‌ی در مراحل قبل، حال یک ایندکس غیر خوشه‌ای را با استفاده از الگوی INC ایجاد می‌کنیم:

CREATE INDEX IX_Contacts_FirstNameINC ON dbo.Contacts(FirstName)
INCLUDE (LastName, IsActive, EmailAddress);

دوباره کوئری قبلی را اگر اجرا کنیم، نتایج به دست آمده، به شرح زیر خواهد بود:

این بار از ایندکس جدید ایجاد شده استفاده شده و تعداد Page‌های خوانده شده، به 3 کاهش یافته است. با توجه به انعطاف پذیری این الگو می‌توان از اندک افزایشی که در تعداد Page‌های خوانده شده نسبت به الگوی ایندکس پوشش دهنده وجود دارد، چشم پوشی کرد.
در مثال‌های قبل چندین ایندکس بر روی جدول Contacts ایجاد کرده‌ایم که 4 مورد از آنها به صورت اختصاصی بر روی فیلد FirstName بوده است. باید توجه کرد این ایندکس‌ها نیاز به فضا و نگهداری در مواقع ویرایش رکورد‌های جدول خواهند داشت. لذا این هزینه‌ها اثر منفی برروی تمام عملیاتی خواهند داشت که روی جدول انجام می‌شود.
الگوی INC می‌تواند این مشکل را برطرف کند. برای مثال با استفاده از آن می‌توان ایندکس‌های تولید شده‌ی در مراحل قبل را بر روی FirstName، توسط یک ایندکس نیز پوشش داد. لذا ایندکس‌های قبلی را حذف کرده و با یکسری کوئری، مشخص خواهیم کرد که گفته‌ی ما صحت دارد:

IF EXISTS(SELECT * FROM sys.indexes WHERE object_id = OBJECT_ID('dbo.Contacts')
AND name = 'IX_Contacts_FirstNameLastName')
DROP INDEX IX_Contacts_FirstNameLastName ON dbo.Contacts
GO
IF EXISTS(SELECT * FROM sys.indexes WHERE object_id = OBJECT_ID('dbo.Contacts')
AND name = 'IX_Contacts_FirstNameLastNameIsActive')
DROP INDEX IX_Contacts_FirstNameLastNameIsActive ON dbo.Contacts
GO
IF EXISTS(SELECT * FROM sys.indexes WHERE object_id = OBJECT_ID('dbo.Contacts')
AND name = 'IX_Contacts_FirstName')
DROP INDEX IX_Contacts_FirstName ON dbo.Contacts
GO

با کدهای بالا ایندکس‌هایی را که بر روی FirstName ایجاد شده بودند، حذف کرده و این بار تمام کوئری‌های مطرح شده‌ی در مراحل قبل را یکبار دیگر اجرا می‌کنیم:

SET STATISTICS IO ON;

SELECT ContactID,
       FirstName
FROM   dbo.Contacts
WHERE  FirstName = 'Catherine';

SELECT ContactID,
       FirstName,
       LastName
FROM   dbo.Contacts
WHERE  FirstName = 'Catherine'
       AND LastName = 'Cox';

SELECT ContactID,
       FirstName,
       LastName,
       IsActive
FROM   dbo.Contacts
WHERE  FirstName = 'Catherine'
       AND LastName = 'Cox';

SET STATISTICS IO OFF;

دو نکته‌ای که باید به آنها توجه کرد:

  1. کوئری‌ها بالا در مقایسه با الگوهای قبلی به چه شکلی اجرا خواهند شد؟
  2. توجه کردن به تعداد Page‌های خوانده شده
در جواب مورد اول، Sql Server از عملیات Index Seek برای فیلترینگ برروی FirstName استفاده کرده و اگر ستون دیگری هم در بخش شرطی کوئری آورده شده، باز هم از این نوع عملیات استفاده شده است. به عنوان مثلا در دو کوئری بعد، LastName هم در بخش شرطی مطرح شده است‌. دلیل این کار که باز هم از Index Seek استفاده می‌شود این است که بعد از اعمال فیلترینگ بر روی FirstName، حالا یکسری رکورد در اختیار داریم که اتفاقا به LastName آنها هم دسترسی هست و فقط رکورد‌ها براساس آن مرتب نشده اند و نیازی نیست به ایندکس خوشه دار دسترسی داشته باشیم. لذا می‌توان همینجا بر روی این فیلد هم فیلترینگ را اعمال کرد. به پلن زیر توجه کنید:

در جواب مورد دوم، با اینکه حدود 50% افزایش در تعداد Page‌های خوانده شده نسبت به حالتی که به صورت جدا از هم برای هر کوئری خاص یک ایندکس در نظر گرفته بودیم، داشته‌ایم ولی این تغییر کارآیی نمی‌تواند ساخت 4 ایندکس را به جای 1 ایندکس که تمام آنها را پوشش می‌دهد، توجیه کند! در حالیکه ما به کارآیی مورد نظر خود دست یافته‌ایم.

در نتیجه الگوی INC هنگام ساخت ایندکس‌های غیر خوشه دار خیلی مهم است و باید به آن توجه زیادی کرد. بیشتر در مواقعی‌که نیاز است عملیات Lookup را حذف کنید و سرعت خواندن و کارآیی اجرای کوئری را افزایش دهید، این الگو مناسب خواهد بود. همچنین با کاهش تعداد ایندکس‌ها برای پوشش دادن ایندکس‌های لازم برای کوئری‌ها مشابه، باید توجه کرد که باز هم نسبت به حالتی که هیچ ایندکس غیر خوشه داری ایجاد نشده، کارآیی افزایش می‌یابد.

Filtered Indexes

ممکن است در برخی از جداول دیتابیس، یکسری رکوردهایی با مقدار‌هایی که به ندرت یا هرگز از آنها در یک برنامه‌ی کاربردی استفاده نخواهد شد، ذخیره شده باشند. در این مواقع، حذف آنها از نتیجه‌ی خروجی کوئری‌ها می‌تواند خیلی مفید باشد. یا در مواقعی می‌توان از این مورد برای مشخص کردن یک زیر مجموعه‌ی از داده‌های جدول، برای ایجاد ایندکس استفاده کرد. همچنین می‌توان به جای کوئری زدن بر روی میلیون‌ها رکورد موجود در جدول، ایندکس‌ها را طوری ایجاد کرد که پوشش دهنده‌ی بخشی از دیتای چند میلیونی باشند.

بله همانطور که از نام این الگو نیز مشخص است، هدف آن کاهش تعداد رکوردهایی است که در ایندکس نگهداری می‌شوند. به دو کوئری زیر توجه کنید:
SET STATISTICS IO ON;

SELECT   ContactID,
         FirstName,
         LastName,
         CertificationDate
FROM     dbo.Contacts
WHERE    CertificationDate IS NOT NULL
ORDER BY CertificationDate;

SELECT   ContactID,
         FirstName,
         LastName,
         CertificationDate
FROM     dbo.Contacts
WHERE    CertificationDate BETWEEN '20050101' AND '20050201'
ORDER BY CertificationDate;

SET STATISTICS IO OFF;
در کوئری اول به دنبال رکورد هایی هستیم که CertificationDate آنها نال می‌باشد و در دومی هم به دنبال آنهایی هستیم که در یک بازه‌ی زمانی قرار دارند. از آمار و پلن زیر مشخص است که چون هیچ ایندکس غیر خوشه داری بر روی CertificationDate ایجاد نشده‌است، از Index Scan برروی ایندکس خوشه دار استفاده شده است که حاصل آن خوانده شدن 2866 عدد Page می‌باشد!

زمانیکه مقدار آن نال باشد، استفاده نخواهد شد. آیا عقل سلیم قبول می‌کند که این مقادیر نال را در ایندکس نگهداری و رکوردهایی با مقادیر نال داشته باشیم؟ برای پیاده سازی این الگو باید از عبارت Where به هنگام ساخت ایندکس‌های غیر خوشه‌ای استفاده کنیم.
 توجه کنید که امکان استفاده از مقادیر متغیر در بخش Where، وجود ندارد.
نکته‌ی بعدی این است که نمی‌توان مقایسه‌های پیچیده را در این مورد استفاده کرد. برای مثال استفاده از LIKE و BETWEEN امکان پذیر نیست.

این بار با استفاده از الگوی Filtered Indexes یک ایندکس غیر خوشه‌ای را بر روی ستون CertificationDate ایجاد می‌کنیم:

CREATE INDEX IX_Contacts_CertificationDate ON dbo.Contacts(CertificationDate)
INCLUDE (FirstName, LastName)
WHERE CertificationDate IS NOT NULL;

حال دوباره دو کوئری قبلی را اجرا می‌کنیم. آمار و پلن زیر نشان می‌دهند که این بار فقط 2 عدد Page خوانده شده است و عملیات به Index Seek بر روی ایندکس جدید تغییر کرده است.


یکسری از مزایای نگهداری فقط زیر مجموعه‌ای از رکوردهای جدول در ایندکس، به شرح زیر است:

  • کم شدن تعداد رکورد‌های ایندکس‌ها موجب کاهش تعداد Page‌های مورد نیاز برای ذخیره سازی آنها و در نتیجه کاهش حجم مورد نیاز برای ذخیره سازی خواهد شد.
  • با توجه به مورد اول، اگر تعداد Page‌های برای نگهداری ایندکس کم باشند، لذا فرصت Fragmentation برای ایندکس کم خواهد بود و در نتیجه، هزینه و تلاش کمی برای نگهداری آن لازم است.
  • زمانیکه تعداد مقادیر نگهداری شده‌ی در ایندکس محدود هستند، تعداد Page هایی که برای پیمایش نیاز است، کم خواهند بود و اینجاست که حتی Index Scan هم بروری آن خیلی بهینه‌تر از Index Scan بر روی ایندکس خوشه دار می‌باشد.
شرایطی که می‌توان و باید از Filtered Indexes استفاده کرد:
  • اگر لازم است بر روی یک ستون که به‌صورت نال‌پذیر است، ایندکس ایجاد کنید(دلایل آن پیش‌تر گفته شد).
  • اگر لازم است برروی Sparse Column، یک ایندکس یکتا ایجاد کنید.
  • مورد بعدی همان بحث کاهش تعداد رکوردهایی می‌باشد که در ایندکس ذخیره می‌شوند.
Foreign Keys
آخرین الگویی که به آن می‌پردازیم مربوط می‌شود به کلید خارجی. این مورد تنها الگویی است که به طور مستقیم به اشیاء موجود در طراحی دیتابیس مربوط می‌باشد. کلید‌های خارجی گاهی مواقع می‌توانند باعث بروز مشکلی کارآیی شوند، بدون آنکه کسی متوجه این دخالت در کارآیی باشد.
از آنجائیکه کلید خارجی یک قید را بر روی مقادیر مجاز برای یک ستون مهیا می‌کند، لذا یک بررسی برای زمانیکه مقادیر نیاز به اعتبارسنجی دارند، وجود خواهد داشت. این اعتبارسنجی با توجه به شکل زیر دو نوع می‌باشد که به شرح زیر است:

  1. اعتبارسنجی بر روی جدول ParentTable  
  2. اعتبارسنجی بر روی جدول ChildTable 

در مورد نوع اول، هر وقت که رکوردهای جدول ChildTable تغییر کند، در این صورت مقدار ParentID موجود جدول ChildTable با یک جستجو در جدول ParentTable اعتبارسنجی خواهد شد. از آنجایی که این کلید خارجی در جدول ParentTable یک کلید اصلی بوده، یک ایندکس خوشه دار بر روی آن ایجاد شده است و تأثیری در کاهش کارآیی نخواهد داشت.
در مورد نوع دوم، هروقت تغییراتی بر روی  ParentID موجود در جدول ParentTable داشته باشیم، نیاز است اعتبار سنجی بر روی جدول ChildTable انجام شود. برای مثال با حذف یک رکورد در جدول پدر، لازم است که جدول فرزند بررسی کند که آیا این ParentID در رکورد‌ها موجود استفاده شده است یا خیر؟ در این نوع از اعتبارسنجی، الگوی Foreign Key خود را نشان می‌دهد.

برای نشان دادن استفاده‌ی از این الگو، لازم است جداول مطرح شده‌ی در تصویر بالا را ایجاد کنیم:

USE AdventureWorks2012;


GO
CREATE TABLE dbo.Customer (
    CustomerID  INT        ,
    FillterData CHAR (1000),
    CONSTRAINT PK_Customer_CustomerID PRIMARY KEY CLUSTERED (CustomerID)
);

CREATE TABLE dbo.SalesOrderHeader (
    SalesOrderID INT        ,
    OrderDate    DATETIME   ,
    DueDate      DATETIME   ,
    CustomerID   INT        ,
    FillterData  CHAR (1000),
    CONSTRAINT PK_SalesOrderHeader_SalesOrderID PRIMARY KEY CLUSTERED (SalesOrderID),
    CONSTRAINT GK_SalesOrderHeader_CustomerID_FROM_Customer FOREIGN KEY (CustomerID) REFERENCES dbo.Customer (CustomerID)
);

کد T-SQL بالا دو جدول مشتری و سفارش را ایجاد کرده و یک ارتباط یک به چند مابین آنها را از سمت مشتری به سفارش ایجاد می‌کند. برای انجام آزمایش خود، یکسری دیتای موجود را هم از جداول دیتابیس AdventureWorks2012 در جداول بالا درج می‌کنیم:

INSERT INTO dbo.Customer (CustomerID)
SELECT CustomerID
FROM   Sales.Customer;

INSERT INTO dbo.SalesOrderHeader (SalesOrderID, OrderDate, DueDate, CustomerID)
SELECT SalesOrderID,
       OrderDate,
       DueDate,
       CustomerID
FROM   Sales.SalesOrderHeader;

در واقع می‌خواهیم نشان دهیم که در زمان تغییر یک رکورد از جدول Customers، چه اتفاقاتی می‌افتد. برای مثال این تغییر می‌تواند حذف یک رکورد باشد که به شکل زیر آن را انجام خواهیم داد:

SET STATISTICS IO ON;

DELETE dbo.Customer
WHERE  CustomerID = 701;

SET STATISTICS IO OFF;

آمار و پلن زیر نشان می‌دهد که برای حذف یک رکورد در جدول مشتری، چون از عملیات Index Seek برروی ایندکس خوشه دار موجود برروی ستون CustomerID استفاده شده است، تنها 3 Page خوانده شده‌است؛ ولی برای اعتبارسنجی برروی جدول سفارش، با خواندن 4513 page و انجام عملیات Index Scan برروی ایندکس خوشه دار باعث کاهش کارآیی شده است.

برای پیاده سازی الگوی کلیدخارجی یک ایندکس غیر خوشه‌ای را بر روی CustomerID در جدول سفارشات ایجاد می‌کنیم:

CREATE INDEX IS_SalesOrderHeader_CustomerID ON dbo.SalesOrderHeader(CustomerID)

اگر دوباره کوئری بالا را با یک CustomerID دیگر انجام دهیم، به نتایج بهتری دست خواهیم یافت. تعداد Page‌های خوانده شده‌ی برای اعتبارسنجی جدول سفارشات، به عدد 2 کاهش یافته است! و از یک عملیات Index Seek بر روی ایندکس ایجاد شده، استفاده شده است.

اگر از EF استفاده می‌کنید، در حال حاضر به غیر از الگوهای Filtered Indexes و Include Indexes، پیاده سازی بقیه الگوهای ذکر شده به صورت توکار پشتیبانی می‌شود. برای دو الگوی مذکور هم می‌توان از نوشتن T-SQL خام استفاده کرد. برای مثال:

public partial class AddIndexes : DbMigration
    {
        private const string IndexName = "IX_LogSamples";

        public override void Up()
        {
            Sql(String.Format(@"CREATE NONCLUSTERED INDEX [{0}]
                               ON [dbo].[Logs] ([SampleId],[Date])
                               INCLUDE ([Value])", IndexName));

        }

        public override void Down()
        {
            DropIndex("dbo.Logs", IndexName);
        }
    }

یا حتی خیلی تمیزتر و  با ایده گرفتن از این مطلب می‌توان به یک کد Refactoring friendly نیز دست یافت.

پ.ن: این مطلب خلاصه‌ای از فصل 8 کتاب  Expert Performance Indexing for SQL Server 2012  می‌باشد. 

مطالب
ASP.NET Web API - قسمت پنجم
مدیریت کدهای وضعیت در Web API
تمامی پاسخ‌های دریافتی از Web API توسط Client، باید در قالب کدهای وضعیت HTTP باشند. دو کلاس جدید با نام‌های HttpResponseMessage و HttpResponseException همراه با ASP.NET MVC 4 معرفی شده اند که ارسال کدهای وضعیت پردازش درخواست به Client را آسان می‌سازند. به عنوان مثال، ارسال وضعیت برای چهار عمل اصلی بازیابی، ایجاد، آپدیت و حذف رکورد را بررسی می‌کنیم.

بازیابی رکورد
بر اساس مستندات پروتوکل HTTP، در صورتی که منبع درخواستی Client پیدا نشد، باید کد وضعیت 404 برگشت داده شود. این حالت را در متد ذیل پیاده سازی کرده ایم.
public Product GetProduct(int id)
{
    Product item = repository.Get(id);
    if (item == null)
    {
        throw new HttpResponseException(new HttpResponseMessage(HttpStatusCode.NotFound)); 
    }
    return item;
}
در صورتی که رکوردی با مشخصه‌ی درخواستی پیدا نشد، با استفاده از کلاس HttpResponseException، خطایی به Client ارسال خواهد شد. پارامتر سازنده‌ی این کلاس، شی ای از نوع کلاس HttpResponseMessage است. سازنده‌ی کلاس HttpResponseMessage، مقداری از یک enum با نام HttpStatusCode را می‌پذیرد. مقدار NotFound، نشان از خطای 404 است و زمانی به کار می‌رود که منبع درخواستی وجود نداشته باشد. اگر محصول درخواست شده یافت شد، در قالب JSON برگشت داده می‌شود. در شکل ذیل، پاسخ دریافتی در زمان درخواست محصولی که وجود ندارد را ملاحظه می‌کنید.

ایجاد رکورد
برای ایجاد رکورد، Client درخواستی از نوع POST را همراه با داده‌های رکورد در بدنه‌ی درخواست به Server ارسال می‌کند. در ذیل، پیاده سازی ساده ای از این حالت را مشاهده می‌کنید.
public Product PostProduct(Product item)
{
    item = repository.Add(item);
    return item;
}
 این پیاده سازی کار می‌کند اما کمبودهایی دارد:
  • کد وضعیت پردازش درخواست: به طور پیش فرض، Web API، کد 200 را در پاسخ ارسال می‌کند، اما بر اساس مستندات پروتوکل HTTP، زمانی که یک درخواست از نوع POST منجر به تولید منبعی می-شود، Server باید کد وضعیت 201 را به Client برگشت بدهد.
  • آدرس منبع جدید ایجاد شده: بر اساس مستندات پروتوکل HTTP، زمانی که منبعی بر روی Server ایجاد می‌شود، باید آدرس منبع جدید ایجاد شده از طریق هدر Location به Client ارسال شود.
با توجه به این توضیحات، متد قبل به صورت ذیل در خواهد آمد.
public HttpResponseMessage PostProduct(Product item)
{
    item = repository.Add(item);
    var response = Request.CreateResponse(HttpStatusCode.Created, item);

    string uri = Url.Link("DefaultApi", new { id = item.Id });
    response.Headers.Location = new Uri(uri);
    return response;
}
همان طور که ملاحظه می‌کنید، خروجی متد از نوع کلاس HttpResponseMessage است، چون با استفاده از این نوع می‌توانیم جزئیات مورد نیاز را در مورد نتیجه‌ی پردازش درخواست به مرورگر ارسال کنیم. همچنین، داده‌های رکورد جدید نیز در بدنه‌ی پاسخ، با یک فرمت مناسب مانند XML یا JSON برگشت داده می‌شوند. با استفاده از متد CreateResponse کلاس Request و پاس دادن کد وضعیت و شی ای که قصد داریم به Client ارسال شود به این متد، شی ای از نوع کلاس HttpResponseMessage ایجاد می‌کنیم. آدرس منبع جدید نیز با استفاده از response.Headers.Location مشخص شده است. نمونه ای از پاسخ دریافت شده در سمت Client به صورت ذیل است.


آپدیت رکورد
آپدیت با استفاده از درخواست‌های از نوع PUT انجام می‌گیرد. یک مثال ساده در این مورد.

public void PutProduct(int id, Product product)
{
    product.Id = id;
    if (!repository.Update(product))
    {
        throw new HttpResponseException(new HttpResponseMessage(HttpStatusCode.NotFound));
    }
}
نام متد با عبارت Put آغاز شده است. بنابراین توسط Web API برای پردازش درخواست‌های از نوع PUT در نظر گرفته می‌شود. متد قبل، دو پارامتر ورودی دارد. id برای مشخصه‌ی محصول، و محصول آپدیت شده که در پارامتر دوم قرار می‌گیرد. مقدار پارامتر id از آدرس دریافت می‌شود و مقدار پارامتر product از بدنه‌ی درخواست. به طور پیش فرض، Web API، مقدار داده هایی با نوع ساده مانند int، string و bool را از طریق route، و مقدار نوع‌های پیچیده‌تر مانند داده‌های یک کلاس را از بدنه‌ی درخواست می‌خواند.

حذف یک رکورد
حذف یک رکورد، با استفاده از درخواست‌های از نوع DELETE انجام می‌گیرد. یک مثال ساده در این مورد.
public HttpResponseMessage DeleteProduct(int id)
{
    repository.Remove(id);
    return new HttpResponseMessage(HttpStatusCode.NoContent);
}
بر اساس مستندات پروتکل HTTP، اگر منبعی که Client قصد حذف آن را دارد از پیش حذف شده است، نباید خطایی به وی گزارش شود. معمولاً در متدهایی که وظیفه‌ی حذف منبع را بر عهده دارند، کد 204 مبنی بر پردازش کامل درخواست و پاسخ خالی برگشت داده می‌شود. این کد با استفاد از مقدار NoContent برای HttpStatusCode مشخص می‌شود.

فراخوانی متدها و مدیریت کدهای وضعیت HTTP در سمت Client
حال ببینیم چگونه می‌توان از متدهای قبل در سمت Client استفاده و خطاهای احتمالی آنها را مدیریت کرد.
بهتر است مثال را برای حالتی که در آن رکوردی آپدیت می‌شود بررسی کنیم. کدهای مورد نیاز برای فراخوانی متد PutProduct در سمت Client به صورت ذیل است.
var id = $("#myTextBox").val();

$.ajax({
  url: "/api/Test/" + id,
   type: 'PUT',
   data: { Id: "1", Name: "Tomato Soup", Category: "Groceries", Price: "1.39M" },
   cache: false,
   statusCode: {
       200: function (data) {
           alert("آپدیت انجام شد");
        },
       404:
            function () {
                alert("خطا در آپدیت");
            }
      }
});
از متدهای get، getJson یا post در jQuery نمی‌توان برای عمل آپدیت استفاده نمود، چون Web API انتظار دارد تا نام فعل درخواستی، PUT باشد. اما با استفاده از متد ajax و ذکر نام فعل در پارامتر type آن می‌توان نوع درخواست را PUT تعریف کرد. خط 5 بدین منظور است. از طریق خصیصه‌ی statusCode نیز می‌توان کدهای وضعیت مختلف HTTP را بررسی کرد. دو کد 200 و 404 که به ترتیب نشان از موفقیت و عدم موفقیت در آپدیت رکورد هستند تعریف شده و پیغام مناسب به کاربر نمایش داده می‌شود.
در حالتی که آپدیت با موفقیت همراه باشد، بدنه‌ی پاسخ به شکل ذیل است.


  و در صورتی که خطایی رخ دهد، بدنه‌ی پاسخ دریافتی به صورت ذیل خواهد بود.


مطالب
کار با اسکنر در برنامه های تحت وب (قسمت اول)
در اکثر برنامه‌های سازمانی، مثل برنامه‌های مدیریت آرشیو اسناد، همواره این نیاز جزو خواسته‌های کاربران بوده که بتوانند به صورت مستقیم و از طریق تنها یک کلیک، تصویر مورد نظر را اسکن کرده و به صورت خودکار در برنامه وارد کنند؛ یعنی بدون اینکه نیاز باشد با استفاده از یک برنامه دیگر ابتدا تصویر را اسکن کرده و سپس در فرم وب، فایل اسکن شده را Browse کنند.
این نیاز اساسا به معنی دسترسی به سخت افزار کاربر از طریق مرورگر می‌باشد که به دلایل متعددی امکان پذیر نیست! مشکلات امنیتی ایجاد شده در این راه بسیار جدی است. اما خوشبختانه راههایی برای رسیدن به این هدف وجود دارند:

1- ActiveX : که به صورت native فقط در IE پشتیبانی می‌شود (در نسخه‌های جدیدتر IE نیاز به بروز رسانی پلاگین ActiveX controls می‌باشد) و برای استفاده‌ی از آن در مرورگر‌های Firefox و Chrome هم باید از پلاگین‌های جانبی روی هر مرورگر استفاده کرد که مثلا برای اجرای بر روی Firefox، باید افزونه‌ی IE Tab را نصب کرد که تنها کارش این است که سایت را از طریق موتور IE در پنجره‌ی فایرفاکس اجرا کند! که البته این مورد مثل این می‌ماند که سایت در IE باز شده باشد که ممکن است زیاد خوشایند نباشد؛ در غیر اینصورت باید پروژه را از اول بر مبنای اجرای بر روی IE طراحی و پیاده سازی کرد. در ضمن از مشکلات اجرای پلاگین نوشته شده توسط برنامه نویس در IE و نسخه‌های مختلف آن هم چشم پوشی می‌کنیم. یکی از مزیت‌های این روش نسبت به بقیه این هست که دانلود و نصب پلاگین مورد نیاز به صورت خودکار و توسط مرورگر انجام می‌شود.

2- استفاده از یک کامپوننت جانبی : مثل کامپوننت‌های LEADTOOLS که ابزارهای متنوع و SDK‌های بسیار قدرتمندی را برای اینکار و کارهای دیگر، مانند کار با اسکن تصاویر مغزی، پردازش تصویر، بارکد خوان‌ها، مدیریت اسناد و ...  فراهم کرده است. قیمت این ابزار بسیار زیاد است و در برخی موارد امکانات فراهم آورده بسیار بیشتر است از خواسته‌ی ما. این ابزار، هم در HTML & Javascript و هم در DotNet قابل استفاده است و مستندات نسبتا خوبی هم در این زمینه ارائه کرده است. همچنین کامپوننت Dynamsoft که باز هم غیر رایگان هست و قیمت بالایی نیز دارد.

اگر روال کار کامپوننت‌های بالا را مورد بررسی قرار دهید (از طریق اجرای Demo ها، اینجا و اینجا) متوجه خواهید شد که هر دو نیاز به نصب یک سرویس یا App سمت کلاینت جهت اجرای دستورات خود دارند. پس می‌شود اینطور نتیجه گرفت که انجام اینکار بدون اینکه چیزی سمت کاربر نصب شود، ممکن نیست و در هر دو، لینک نصب فایل exe سرویس برای دانلود قرار داده شده است. بر این اساس به راه حل سومی خواهیم رسید که خودمان این سرویس را جهت تعامل با اسکنر سمت کاربر طراحی و پیاده سازی نماییم.

اما چطور ممکن است که با اجرای یک فایل exe سمت کاربر (با این فرض که کاربر در یک دامین مطمئن قرار دارد و می‌شود درخواست نصب سرویس را نمود) این امکان را برای کاربر فراهم نمود که با یک کلیک در مرورگر، اسکنر به صورت خودکار اسکن را آغاز کرده و سپس تصویر حاصل را به یکی از کنترلر‌های ما در سمت سرور ارسال نماید؟

برای اینکار ما با دو صورت مساله مواجه هستیم؛ اول اینکه چطور تصویر را سمت کاربر اسکن کنیم و دوم اینکه چطور این تصویر را به سرور ارسال نماییم!
برای مساله‌ی اول از کتابخانه Windows Image Acquisition (WIA) استفاده خواهیم نمود که این کتابخانه به ما این امکان را میدهد تا با سخت افزارهایی که از TWAIN پشتیبانی می‌کنند، بتوانیم ارتباط برقرار نماییم.

برای مساله‌ی دوم هم نیاز به پیاده سازی یک WCF Service و اجرای آن (هاست کردن) در سمت کلاینت داریم. در واقع با صدا زدن متدهای این سرویس، از کتابخانه‌ی بالا استفاده کرده و اسکن را انجام می‌دهیم.

ادامه دارد...
مطالب
آموزش LINQ بخش دوم
سبک‌های مختلف نوشتن Query در LINQ
تعریف Query:
عبارتی که اطلاعات را از منبع داده، بازیابی می‌کند، پرس و جو یا Query می‌گوییم. بطور کلی عملیات پرس و جو شامل سه بخش زیر می‌شود:
1- مشخص کردن منبع داده
2- ایجاد پرس و جو (Query)
3- اجرای پرس و جو
// The Three Parts of a LINQ Query:
//  1. منبع داده
int[] numbers = new int[7] { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
// 2. ایجاد پرس و جو
// numQuery is an IEnumerable<int>
var numQuery =
    from num in numbers
    where (num % 2) == 0
    select num;
// 3. اجرای پرس و جو
foreach (int num in numQuery)
{
    Console.Write("{0,1} ", num);
}
شکل زیر توصیفی از کد‌های بالا می‌باشد :
 
دو سبک برای نوشتن عبارت‌های جستجو در LINQ وجود دارند :
 1- Fluent Style 
 2- Query Expression Style یا Query Syntax
سبک Fluent از متد‌های الحاقی برای عملیات پرس و جو استفاده می‌کند. در کلیه‌ی کدهای بخش اول این سری آموزشی از سبک Fluent استفاده شده است.
در کلاس‌های زیر متد‌های استاتیک مختلفی برای عملیات بر روی توالی‌ها ارائه شده‌اند:
 • System.Linq.Enumerable
 • System.Linq.Queryable
 • System.Linq.ParallelEnumarable
بطور کلی هر نمونه‌ای که اینترفیس <IEnumerable<Tsource را پیاده سازی کرده باشد می‌تواند از این متدهای الحاقی استفاده کند.
عملگرهای جستجو به دو صورت تکی و زنجیره‌ای برای ایجاد پرس و جو‌های پیچیده مورد استفاده قرار می‌گیرند.

پرس و جوی‌های زنجیره‌ای
در ابتدا کلاسی به نام Ingredient را به شکل زیر تعریف می‌کنیم (این کلاس نشان دهنده‌ی نام مواد غذایی و کالری آنهاست):
class Ingredient
{
    public string Name { get; set; }
    public int Calories { get; set; }
}
لیستی از مواد غذایی را ایجاد می‌کنیم:
Ingredient[] ingredients =
{
   new Ingredient {Name = "Suger", Calories = 500},
   new Ingredient {Name = "Egg", Calories = 100 },
   new Ingredient {Name = "Milk", Calories = 150 },
   new Ingredient {Name = "Flour", Calories = 50 },
   new Ingredient {Name = "Butter", Calories = 200 }
};
حال می‌خواهیم بصورت زنجیره‌ای از عملگر‌های پرس و جوی Where,OrderBy,Select استفاده کنیم:
Ingredient[] ingredients =
{
   new Ingredient {Name = "Suger", Calories = 500},
   new Ingredient {Name = "Egg", Calories = 100 },
   new Ingredient {Name = "Milk", Calories = 150 },
   new Ingredient {Name = "Flour", Calories = 50 },
   new Ingredient {Name = "Butter", Calories = 200 }
};

IEnumerable<string> highCalories =
ingredients.Where(x => x.Calories >= 150)
  .OrderBy(x => x.Name)
  .Select(x => x.Name);

foreach (var item in highCalories)
{
   Console.WriteLine(item);
}
خروجی کد بالا به شکل زیر است :
Butter
Milk
Suger
نمودار زیر نحوه‌ی عملکرد عملگرهای پرس و جو را نشان می‌دهد. هر عملگر بر روی توالی خروجی عملگر قبلی کار می‌کند. توجه کنید که توالی ورودی از نوع <IEnumerable<Ingredient می‌باشد و توالی خروجی تولید شده از نوع <IEnumerable<string است.
در این مثال عملگر‌های پرس و جو بر روی توالی ورودی عمل می‌کنند تا به دستور Select برسند. دستور Select هر عنصر را به یک رشته تبدیل می‌کند. این عملیات را Projection می‌گویند.











عبارت Lambda نوشته شده‌ی در بخش Select مشخص می‌کند که خروجی بر اساس چه خصوصیتی از توالی ورودی باشد. در اینجا نام عناصر به صورت رشته در خروجی ظاهر می‌شوند.


سبک Query Expression (عبارت‌های پرس و جو) 

Query Expression یک گرامر زیبا و روان برای نوشتن پرس و جو‌ها را ارائه می‌دهد. در مثال زیر از سبک Query Expression استفاده کرده‌ایم:

Ingredient[] ingredients =
{
    new Ingredient {Name = "Suger", Calories = 500},
    new Ingredient {Name = "Egg", Calories = 100},
    new Ingredient {Name = "Milk", Calories = 150},
    new Ingredient {Name = "Flour", Calories = 50},
    new Ingredient {Name = "Butter", Calories = 200}
};

IEnumerable<string> highCalories =
    from i in ingredients
    where i.Calories >= 150
    orderby i.Name
    select i.Name;

foreach (var item in highCalories)
{
    Console.WriteLine(item);
}

خروجی کد بالا با خروجی کد به سبک Fluent  یکسان است:

Butter
Milk
Suger

همانطور که می‌بینید ترتیب عملیات همانند روش قبل است. عبارت‌های پرس و جوی (from,where,orderby,select) به ترتیب با اصلاح توالی ورودی و تحویل آن به عبارت جستجوی بعدی کار را انجام می‌دهند.

عبارت جستجوی بالا با کلمه‌ی کلیدی from آغاز شده است. هدف from دو چیز است:

1- مشخص کردن توالی ورودی (منبع داده)

2- معرفی متغیر Range  (مشخص کردن عنصر مورد نظر در منبع داده)

متغیر Range همچون متغیر شمارنده در حلقه هاست. 


در ادامه این سری آموزشی درباره متغیر Range بصورت کاملتری بحث خواهیم کرد.   

مطالب
آشنایی با CLR: قسمت پنجم
اجرای کدهای اسمبلی

همانطور که قبلا ذکر کردیم یک اسمبلی شامل کدهای IL و متادیتا هاست. IL یک زبان غیر وابسته به معماری سی پی یو است که مایکروسافت پس از مشاوره‌های زیاد از طریق نویسندگان کامپایلر و زبان‌های آکادمی و تجاری آن را ایجاد کرده است. IL یک زبان کاملا سطح بالا نسبت به زبان‌های ماشین سی پی یو است. IL می‌تواند به انواع اشیاء دسترسی داشته و آن‌ها را دستکاری نماید و شامل دستورالعمل هایی برای ایجاد و آماده سازی اشیاست. صدا زدن متدهای مجازی بر روی اشیاء و دستکاری المان‌های یک آرایه به صورت مستقیم، از جمله کارهایی است که انجام می‌دهد. همچنین شامل دستوراتی برای صدور و کنترل استثناء هاست . شما می‌توانید IL را به عنوان یک زبان ماشین شیء گرایی تصور کنید.
معمولا برنامه نویس‌ها در یک زبان سطح بالا چون سی شارپ به نوشتن می‌پردازند و کمپایلر کد IL آن‌ها را ایجاد می‌کند و این کد IL می‌تواند به صورت اسمبلی نوشته شود. به همین علت مایکروسافت ابزار ILASM.exe و برای دی اسمبل کردن ILDASM.exe را ارائه کرده است.
این را همیشه به یاد داشته باشید که زبان‌های سطح بالا تنها به زیر قسمتی از قابلیت‌های CLR دسترسی دارند؛ ولی در IL Assembly توسعه دهنده به تمامی قابلیت‌های CLR دسترسی دارد. این انتخاب شما در زبان برنامه نویسی است که می‌خواهید تا چه حد به قابلیت‌های CLR دسترسی داشته باشید. البته یکپارچه بودن محیط در CLR باعث پیوند خوردن کد‌ها به یکدیگر می‌شود. برای مثال می‌توانید قسمتی از یک پروژه که کار خواندن و نوشتن عملیات را به عهده دارد بر دوش #C قرار دهید و محاسبات امور مالی را به APL بسپارید.

برای اجرا شدن کدهای IL، ابتدا CLR باید بر اساس معماری سی پی یو کد ماشین را به دست آورد که وظیفه‌ی تبدیل آن بر عهده Jit یا Just in Time است . شکل زیر نحوه انجام این کار را انجام می‌دهد:



قبل از اجرای متد Main، ابتدا CLR به دنبال ارجاعاتی می‌گردد که در این متد استفاده شده است تا یک ساختار داده داخلی، برای ارجاعات این متد در حافظه تشکیل شود. در شکل بالا یک ارجاع وجود دارد و آن هم شیء کنسول است. این ساختار داده داخلی شامل یک مدخل ورودی (آدرس آغاز در حافظه) به ازای هر متد تعریف شده در نوع کنسول است. هر مدخل ورودی شامل آدرسی است که متدها در آنجا پیاده سازی شده‌اند. موقعیکه این آماده سازی انجام می‌گیرد، آن‌ها را به سمت یک تابع مستند نشده در خود CLR به نام Jit Compiler ارسال می‌کند.
موقعیکه کنسول اولین متدش مثلا WriteLine را فراخوانی می‌کند، کامپایلر جیت صدا زده می‌شود. تابع کامپایلر جیت مسئولیت تبدیل کدهای IL را به کدهای بومی آن پلتفرم، به عهده دارد. از آنجایی که عمل کامپایل در همان لحظه یا در جا اتفاق می‌افتد (Just in time)، عموم این کامپایر را Jitter یا Jit Compiler می‌نامند.

موقعیکه صدا زدن آن متد به سمت jit انجام شد، جیت متوجه می‌شود که چه متدی درخواست شده و نحوه‌ی تعریف آن متد به چه صورتی است. جیت هم در متادیتای یک اسمبلی به جست و جو پرداخته و کدهای IL آن متد را دریافت می‌کند. سپس کدها را تایید و عملیات کامپایل به سمت کدهای بومی را آغاز می‌کند. در ادامه این کدهای بومی را در قطعه‌ای از حافظه ذخیره می‌کند. سپس جیت به جایی بر می‌گردد که CLR از آنجا جیت را وارد کار کرده؛ یعنی مدخل ورودی متد writeline و سپس آدرس آن قطعه حافظه را که شامل کد بومی است، بجای آن قطعه که به کد IL اشاره می‌کند، جابجا می‌کند و کد بومی شده را اجرا و نهایتا به محدوده‌ی main باز می‌گردد.
در شکل زیر مجددا همان متد صدا زده شده است. ولی از آنجا که قبلا کد کامپایل شده را به دست آوردیم، از همان استفاده می‌کنیم و دیگر تابع جیت را صدا نمی‌زنیم.


  توجه داشته باشید، در متدهای چند ریختی که شکل‌های متفاوتی از پارامترها را دارند، هر کدام کمپایل جداگانه‌ای صورت می‌گیرد. یعنی برای متدهای زیر جیت برای هر کدام جداگانه فراخوانی می‌شود.
WriteLine("Hello");
WriteLine();

در مقاله‌ی آینده عملکرد جیت را بیشتر مورد بررسی قرار می‌دهیم و در مورد دیباگ کردن و به نظرم برتری CLR  را نسبت به زبان‌های مدیریت نشده، بررسی می‌کنیم.

مطالب
فارسی کردن اعداد در صفحات blazor
برای فارسی کردن اعداد در صفحات  HTML قبلا از  کتابخانه‌های  jquery  یا javascript استفاده می‌کردیم. در این مقاله قصد دارم فارسی کردن اعداد را به کمک کامپوننت‌های  blazor انجام دهم. البته بهتر است از این روش برای وقتی استفاده کنیم که قرار است متن ما فقط شامل اعداد باشد؛ مثلا فیلدهای عددی یک جدول.

یک کامپوننت جدید را به نام PersianNumber به صورت زیر ایجاد می‌کنیم. در این کامپوننت یک پارامتر را به نام Number داریم که کاراکتر به کاراکتر آن را پیمایش کرده و اعداد انگلیسی را با اعداد فارسی جایگزین می‌کنیم:
@Number

@code {
    [Parameter]
    public string Number { get; set; }

    protected override Task OnInitializedAsync()
    {
        var persianDic = new Dictionary<char, char>
        {
            {'0','۰'},
            {'1','۱'},
            {'2','۲'},
            {'3','۳'},
            {'4','۴'},
            {'5','۵'},
            {'6','۶'},
            {'7','۷'},
            {'8','۸'},
            {'9','۹'},

        };
        var number = Number.ToString();
        var ech = number.ToCharArray();
        for (int i = 0; i < ech.Length; i++)
        {
            persianDic.TryGetValue(ech[i], out char pch);
            if (pch == null)
                continue;
            ech[i] = pch;
        }
        Number = new string(ech);
        return base.OnInitializedAsync();
    }
}
حالا از این کامپوننت در هر جای صفحه که مثلا عددی را از دیتابیس (api) دریافت کرده و می‌خواهیم نمایش دهیم، استفاده می‌کنیم:
... 
@foreach (var item in _items)
                {
                    <tr>
                        <td class="h6 text-color-1">@item.Title</td>
                        <td> <PersianNumber Number="@item.Price.ToString()"/> ریال</td>
                    </tr>
                }
...

بازخوردهای پروژه‌ها
تفاوت با تبدیل کننده های تاریخ
سلام و خسته نباشید
کار قشنگی است.
فقط میشه بگین با وجود مبدل‌های شمسی موجود برای تاریخ در دات نت ، چه نیازی به نوشتن این مدل از کلاس رو حس کردین؟
منظورم اینه که آیا ایده‌ی خاص یا تفاوت خاصی دارن؟ اگر از کلاسی که شما زحمتش رو کشیدین استفاده کنیم، چه ارزش افزوده ای به نسبت سایر مبدل‌ها بدست خواهیم آورد؟
با تشکر