مطالب
جایگزین کردن jQuery با JavaScript خالص - قسمت پنجم - درخواست‌های Ajax
AJAX و یا «Asynchronous JavaScript and XML» قابلیتی است که توسط web API جاوا اسکریپتی مرورگرها برای دریافت و یا به روز رسانی اطلاعات، بدون بارگذاری مجدد و کامل صفحه، ارائه می‌شود. این قابلیت اولین بار در سال 1999 توسط مایکروسافت با ارائه‌ی مرورگر IE 5.0 و معرفی شیء XMLHTTP که توسط یک ActiveX control ارائه می‌شد، میسر گردید و این روزها توسط استاندارد XMLHttpRequest در تمام مرورگرها قابل استفاده است. این استاندارد نیز مدتی است که توسط Fetch API مرورگرهای جدید جایگزین شده‌است (پس از 15 سال از ارائه‌ی استاندارد XMLHttpRequest) و در این لحظه در تمام مرورگرهای غالب وب پشتیبانی می‌شود.
در ادامه روش‌های مختلف ارسال درخواست‌های Ajax را توسط jQuery و همچنین معادل‌های XMLHttpRequest و Fetch API آن‌ها بررسی می‌کنیم.


ارسال درخواست‌های GET

توسط استاندارد جدید Fetch API 
  توسط XMLHttpRequest استاندارد  توسط jQuery 
 fetch('/my/name').then(function(response) {
  if (response.ok) {
   return response.text();
  }
  else {
   throw new Error();
  }
 }).then(
  function success(name) {
  console.log('my name is ' + name);
  },
  function failure() {
  console.error('Name request failed!');
  }
 );
 var xhr = new XMLHttpRequest();
  xhr.open('GET', '/my/name');
 xhr.onload = function() {
  if (xhr.status >= 400) {
   console.error('Name request failed!');
  }
  else {
   console.log('my name is ' + xhr.responseText);
  }
 };
 xhr.onerror = function() {
  console.error('Name request failed!');
 };
 xhr.send();
 $.get('/my/name').then(
  function success(name) {
  console.log('my name is ' + name);
  },
  function failure() {
  console.error('Name request failed!');
  }
 );

jQuery برای پشتیبانی از درخواست‌های Ajax، متد ویژه‌ای را به نام ()ajax ارائه می‌کند که برای ارسال درخواست‌هایی از هر نوع، مانندGET، POST و غیره کاربرد دارد. همچنین برای بعضی از نوع‌ها، متدهای کوتاه‌تری را مانند ()get و ()post نیز در اختیار برنامه نویس قرار می‌دهد. جاوا اسکریپت خالص و Web API مرورگرها نیز دو شیء XMLHttpRequest و fetch را برای ارسال درخواست‌های غیرهمزمان، ارائه می‌کند. XMLHttpRequest در تمام مرورگرهای قدیمی و جدید پشتیبانی می‌شود، اما fetch API مدتی است که در غالب مرورگرهای امروزی در دسترس است. در جدول فوق روش ارسال درخواست‌های Ajax از نوع GET را توسط این سه روش مشاهده می‌کنید.
در این مثال‌ها درخواستی به آدرس my/name سمت سرور ارسال شده و انتظار می‌رود که یک plaintext حاوی متن کاربر بازگشت داده شود که در نهایت در console لاگ می‌شود.
- در حالت استفاده‌ی از jQuery در صورت بازگشت موفقیت آمیز پاسخی از طرف سرور، متد success و در غیراینصورت متد failure اجرا می‌شود. باید درنظر داشت که متد ajax جی‌کوئری، چیزی بیشتر از یک محصور کننده‌ی اشیاء XMLHttpRequest نیست.
- در حالت کار با XMLHttpRequest باید اندکی بیشتر تایپ کرد؛ اما اصول کار یکی است. در اینجا onload زمانی فراخوانی می‌شود که پاسخی از سرور دریافت شده و عملیات خاتمه یافته‌است؛ هرچند این پاسخ می‌تواند یک خطا نیز باشد. به همین جهت باید status آن‌را بررسی کرد. اگر رخ‌داد onerror فراخوانی شد، یعنی درخواست، در سطوح بسیار پایین آن مانند بروز یک خطای CORS با شکست مواجه شده‌است.
همانطور که مشاهده می‌کنید در حالت کار با XMLHttpRequest جاوا اسکریپت از اشیاء Promise پشتیبانی نمی‌کند که این کمبود با معرفی fetch API برطرف شده‌است که نمونه‌ای از آن‌را با متد then متصل به fetch مشاهده می‌کنید؛ دقیقا مشابه متد ajax جی‌کوئری که آن نیز یک Promise را بازگشت می‌دهد.
تفاوت Promise جی‌کوئری با fetch API در این است که جی‌کوئری در صورتیکه یک status code بیانگر خطا را دریافت کند، قسمت failure را اجرا می‌کند؛ اما fetch API مانند اشیاء XMLHttpRequest تنها در صورت بروز خطاهای سطح پایین درخواست، این متد را فراخوانی خواهد کرد. هرچند اگر در اینجا response.ok نبود، می‌توان با صدور یک استثناء به رفتاری شبیه به jQuery رسید و قسمت then failure را به صورت خودکار اجرا کرد.


ارسال درخواست‌های Ajax از نوع POST ، PUT و DELETE

در اینجا اطلاعاتی با MIME type از نوع plaintext به سمت سرور ارسال می‌شود. جهت سهولت توضیح و تمرکز بر روی قسمت‌های مهم آن، بخش مدیریت پاسخ آن حذف شده‌است و این مورد دقیقا با مثال قبلی که در مورد درخواست‌های از نوع GET بود، یکی است.
توسط استاندارد جدید Fetch API 
توسط XMLHttpRequest استاندارد 
توسط jQuery 
 fetch('/user/name', {
  method: 'POST',
  body: 'some data'
 });
 var xhr = new XMLHttpRequest();
 xhr.open('POST', '/user/name');
 xhr.send('some data');
 $.ajax({
  method: 'POST',
  url: '/user/name',
  contentType: 'text/plain',
  data: 'some data'
 });
در حالت ارسال اطلاعات به سرور با متد POST، نیاز است contentType متد ajax جی‌کوئری حتما ذکر شود. در غیراینصورت آن‌را به application/x-www-form-urlencoded تنظیم می‌کند که ممکن است الزاما مقداری نباشد که مدنظر ما است. در اینجا بدنه‌ی درخواست به خاصیت data انتساب داده می‌شود.
اگر از شیء XMLHttpRequest استفاده شود، Content-Type آن به صورت پیش‌فرض به text/plain تنظیم شده‌است. در اینجا بدنه‌ی درخواست به متد send ارسال می‌شود.
متد fetch نیز همانند شیء XMLHttpRequest دارای Content-Type پیش‌فرض از نوع text/plain است. در اینجا بدنه‌ی درخواست به خاصیت body انتساب داده می‌شود.

درخواست‌های از نوع POST عموما برای ایجاد رکوردی جدید در سمت سرور مورد استفاده قرار می‌گیرند و از درخواست‌های PUT بیشتر برای به روز رسانی مقادیر موجود یک رکورد کمک گرفته می‌شود. درخواست‌های از نوع PUT نیز دقیقا مانند درخواست‌های از نوع POST در اینجا مدیریت می‌شوند و در هر سه حالت، متد ارسال اطلاعات، به مقدار PUT تنظیم خواهد شد:
توسط استاندارد جدید Fetch API 
توسط XMLHttpRequest استاندارد 
 توسط jQuery 
 fetch('/user/1', {
  method: 'PUT',
  body: //record including new mobile number 
 });
 var xhr = new XMLHttpRequest();
 xhr.open('PUT', '/user/1');
 xhr.send(/* record including new data */);
 $.ajax({
  method: 'PUT',
  url: '/user/1',
  contentType: 'text/plain',
  data: //record including new data
 });
درخواست‌های از نوع DELETE نیز مانند قبل بوده و تنها تفاوت آن، نداشتن بدنه‌ی درخواست است:
 توسط استاندارد جدید Fetch API   توسط XMLHttpRequest استاندارد  توسط jQuery 
 fetch('/user/1', {method: 'DELETE'});
 var xhr = new XMLHttpRequest();
 xhr.open('DELETE', '/user/1');
 xhr.send();
 $.ajax('/user/1', {method: 'DELETE'});


مدیریت Encoding درخواست‌های Ajax

در مثال‌های قبل، اطلاعاتی از نوع text/plain را به سمت سرور ارسال کردیم که به آن encoding type نیز گفته می‌شود. برای تکمیل بحث می‌توان حالت‌های دیگری مانند application/x-www-form-urlencoded، application/json و یا multipart/form-data را که در برنامه‌های کاربردی زیاد مورد استفاده قرار می‌گیرند، بررسی کرد.

کار با URL Encoding

عموما URL encoding در دو قسمت آدرس درخواستی به سرور و یا حتی بدنه‌ی درخواست ارسالی تنظیم می‌شود. MIME type آن نیز application/x-www-form-urlencoded است و اطلاعات آن شامل یکسری جفت کلید/مقدار است. برای متدهای ارسال از نوع GET و DELETE، اطلاعات آن در انتهای آدرس درخواستی و برای سایر حالات در بدنه‌ی درخواست ذکر می‌شوند.
در جی‌کوئری با استفاده از متد param آن می‌توان یک شیء جاوا اسکریپتی را به معادل URL-encoded string آن‌ها تبدیل کرد:
$.param({
  key1: 'some value',
  'key 2': 'another value'
});
با این خروجی encode شده:
 key1=some+value&key+2=another+value
البته باید دقت داشت زمانیکه از متد ajax جی‌کوئری استفاده می‌شود، دیگر نیازی به استفاده‌ی مستقیم از متد param نیست:
 $.ajax({
  method: 'POST',
  url: '/user',
  data: {
  name: 'VahidN',
  address: 'Address 1',
  phone: '555-555-5555'
  }
 });
در اینجا یک شیء جاوا اسکریپتی معمولی به خاصیت data آن نسبت داده شده‌است که در پشت صحنه در حین ارسال به سرور، چون Content-Type پیش‌فرض (و ذکر نشده‌ی در اینجا) دقیقا همان application/x-www-form-urlencoded است، به صورت خودکار تبدیل به یک URL-encoded string می‌شود.

برخلاف جی‌کوئری در حین کار با روش‌های جاوا اسکریپتی خالص این encoding باید به صورت دستی و صریحی انجام شود. برای این منظور دو متد استاندارد encodeURI و encodeURIComponent در جاوا اسکریپت مورد استفاده قرار می‌گیرند. هدف متد encodeURI اعمال آن بر روی یک URL کامل است و یا کلید/مقدارهای جدا شده‌ی توسط & مانند first=Vahid&last=N. اما متد encodeURIComponent صرفا جهت اعمال بر روی یک تک مقدار طراحی شده‌است.
به این ترتیب معادل جاوا اسکریپتی قطعه کد جی‌کوئری فوق به صورت زیر است:
 var xhr = new XMLHttpRequest();
 var data = encodeURI('name=VahidN&address=Address 1&phone=555-555-5555');
 xhr.open('POST', '/user');
 xhr.setRequestHeader('Content-Type', 'application/x-www-form-urlencoded');
 xhr.send(data);
که در آن data توسط encodeURI تبدیل به یک رشته‌ی URL-encoded شده و سپس با ذکر صریح Content-Type به سمت سرور ارسال می‌شود.
روش انجام اینکار توسط fetch API به صورت زیر است:
   var data = encodeURI('name=VahidN&address=Address 1&phone=555-555-5555');
  fetch('/user', {
  method: 'POST',
  headers: {'Content-Type': 'application/x-www-form-urlencoded'},
  body: data
 });
معادل متد param جی‌کوئری با جاوا اسکریپت خالص به صورت زیر است؛ برای تبدیل یک شیء جاوا اسکریپتی به معادل URL-encoded string آن:
function param(object) {
    var encodedString = '';
    for (var prop in object) {
        if (object.hasOwnProperty(prop)) {
            if (encodedString.length > 0) {
                encodedString += '&';
            }
            encodedString += encodeURI(prop + '=' + object[prop]);
        }
    }
    return encodedString;
}


کار با JSON Encoding

در عمل JSON نمایش رشته‌ای یک شیء جاوا اسکریپتی است و هدف آن سهولت نقل و انتقالات این اشیاء به سرور و برعکس است. برخلاف حالت application/x-www-form-urlencoded که اطلاعات آن مسطح است، حالت application/json امکان ارسال اطلاعات سلسله مراتبی را نیز میسر می‌کند (مانند مثال زیر که phone آن دیگر مسطح نیست و خود آن نیز یک شیء جاوا اسکریپتی است).
 در جی‌کوئری برای ارسال اشیاء جاوا اسکریپتی JSON Encoded به سمت سرور از روش زیر استفاده می‌شود:
 $.ajax({
  method: 'POST',
  url: '/user',
  contentType: 'application/json',
  data: JSON.stringify({
   name: 'VahidN',
   address: 'Address 1',
   phone: {
   home: '555-555-5555',
   mobile: '444-444-4444'
  }
  });
 });
در اینجا نسبت به مثال قبلی، ذکر Content-Type ضروری بوده و همچنین data نیز باید به صورت دستی encode شود. برای این منظور می‌توان از متد استاندارد JSON.stringify استفاده کرد که از زمان IE 8.0 به بعد در تمام مرورگرها پشتیبانی می‌شود.
پیاده سازی همین مثال با جاوا اسکریپت خالص و XMLHttpRequest استاندارد به صورت زیر است:
  var xhr = new XMLHttpRequest();
 var data = JSON.stringify({
   name: 'VahidN',
   address: 'Address 1',
   phone: {
    home: '555-555-5555',
    mobile: '444-444-4444'
   }
   });
 xhr.open('POST', '/user');
 xhr.setRequestHeader('Content-Type', 'application/json');
 xhr.send(data);
که در اینجا نیز Content-Type به صورت صریحی ذکر و از متد JSON.stringify برای encode دستی اطلاعات کمک گرفته شده‌است.
در این حالت اگر خروجی سرور نیز JSON باشد، روش دریافت و پردازش آن به صورت زیر است:
 var xhr = new XMLHttpRequest();
 xhr.open('GET', '/user/1');
 xhr.onload = function() {
  var user = JSON.parse(xhr.responseText);
  // do something with this user JavaScript object 
 };
 xhr.send();
رخ‌داد onload، پس از پایان درخواست فراخوانی می‌شود. در اینجا برای دسترسی به response body می‌توان از خاصیت responseText استفاده کرد و سپس توسط متد JSON.parse این رشته را تبدیل به یک شیء جاوا اسکریپتی نمود.
اگر از مرورگر IE صرفنظر کنیم، تمام مرورگرهای دیگر دارای خاصیتی به نام xhr.response نیز هستند که نیاز به تبدیل و Parse دستی رشته‌ی دریافتی را حذف می‌کند؛ از این جهت که این خاصیت حاوی شیء جاوا اسکریپتی معادل بدنه‌ی response دریافتی از سمت سرور است. البته با این شرط که سرور، Content-Type مساوی application/json را برای response تنظیم کرده باشد.
و روش انجام این عملیات توسط fetch API به صورت زیر است:
 fetch('/user', {
  method: 'POST',
  headers: {'Content-Type': 'application/json'},
  body: JSON.stringify({
   name: 'VahidN',
   address: 'Address 1',
   phone: {
   home: '555-555-5555',
   mobile: '444-444-4444'
  }
  });
 });
که در اینجا نیز هدر Content-Type تنظیم و همچنین از متد JSON.stringify برای تبدیل شیء جاوا اسکریپتی به رشته‌ی معادل، استفاده شده‌است.
و یا اگر بخواهیم اطلاعات JSON دریافتی از سمت سرور را در اینجا پردازش کنیم، روش کار به صورت زیر است:
 fetch('/user/1').then(function(response) {
  return response.json();
  }).then(function(userRecord) {
   // do something with this user JavaScript object 
 });
Fetch API به صورت یک Promise، امکان دسترسی به شیء response را مهیا می‌کند. چون می‌دانیم خروجی آن json است، از متد ()json آن که یک Promise را بازگشت می‌دهد استفاده خواهیم کرد. پس از پایان موفقیت آمیز درخواست، then دوم تعریف شده، اجرا و userRecord ارسالی به آن، همان شیء جاوا اسکریپتی دریافتی از سمت سرور است.
همین مثال را اگر بخواهیم توسط ECMAScript 2016 و Arrow functions آن بازنویسی کنیم، به قطعه کد زیر می‌رسیم:
 fetch('/user/1')
  .then(response => response.json()) // Transform the data into json 
  .then(userRecord => {
  // do something with this userRecord object
  });


کار با Multipart Encoding

نوع دیگری از encoding که بیشتر با فرم‌های HTML بکار می‌رود، multipart/form-data نام دارد:
 <form action="my/server" method="POST" enctype="multipart/form-data">
  <label>First Name:
   <input name="first">
  </label>
 
  <label>Last Name:
   <input name="last">
  </label>
 
  <button>Submit</button>
 </form>
با فعال بودن این نوع encoding، اطلاعات نمونه‌ی فرم فوق به شکل زیر به سمت سرور ارسال می‌شوند:
 -----------------------------1686536745986416462127721994
 Content-Disposition: form-data; name="first"

 Vahid
 -----------------------------1686536745986416462127721994
 Content-Disposition: form-data; name="last"

 N
 -----------------------------1686536745986416462127721994--
از این روش نه فقط برای ارسال اطلاعات کلید/مقدارها و اشیاء جاوا اسکریپتی استفاده می‌شود، بلکه از آن برای ارسال اطلاعات فایل‌های باینری نیز کمک گرفته می‌شود.
روش ارسال اطلاعات با این نوع encoding خاص به سمت سرور توسط متد ajax جی‌کوئری به صورت زیر است:
  var formData = new FormData();
 formData.append('name', 'VahidN');
 formData.append('address', 'Address 1');
 formData.append('phone', '555-555-5555');
 
 $.ajax({
  method: 'POST',
  url: '/user',
  contentType: false,
  processData: false,
  data: formData
 });
همانطور که ملاحظه می‌کنید jQuery روش توکاری را برای انجام اینکار نداشته و باید از FormData جاوا اسکریپت یا همان web API مرورگرها به همراه متد ajax آن استفاده کرد. در این حالت اطلاعات به صورت کلید/مقدارها به شیء استاندارد FormData اضافه شده و سپس به سمت سرور ارسال می‌شوند. باید دقت داشت FormData از نگارش‌های پس از IE 9.0 در دسترس است.
در اینجا ذکر processData: false ضروری است. در غیراینصورت jQuery این اطلاعات را به یک URL-encoded string تبدیل می‌کند. همچنین با اعلام contentType: false، جی‌کوئری در کار مرورگر دخالت نمی‌کند. از این جهت که هدر ویژه‌ی این نوع درخواست‌ها توسط خود مرورگر تنظیم می‌شود و برای مثال یک چنین شکلی را دارد:
 multipart/form-data; boundary=—————————1686536745986416462127721994
این عدد انتهای هدر یک unique ID است که جزئی از اطلاعات multipart بوده و توسط مرورگر به انتهای هدر اصلی multipart/form-data اضافه می‌شود.

روش انجام اینکار با XMLHttpRequest و همچنین fetch API به صورت زیر است:
توسط استاندارد جدید Fetch API 
توسط XMLHttpRequest استاندارد 
 var formData = new FormData();
 formData.append('name', 'VahidN');
 formData.append('address', 'Address 1');
 formData.append('phone', '555-555-5555');

 fetch('/user', {
  method: 'POST',
  body: formData
 });
 var formData = new FormData(),
  xhr = new XMLHttpRequest();

 formData.append('name', 'VahidN');
 formData.append('address', 'Address 1');
 formData.append('phone', '555-555-5555');

 xhr.open('POST', '/user');
 xhr.send(formData);
همانطور که مشاهده می‌کنید قسمت استفاده‌ی از FormData استاندارد در اینجا یکسان است و همچنین نیازی به ذکر هدر و یا اطلاعات اضافه‌تری نیست.


آپلود فایل‌ها توسط درخواست‌های Ajax ایی

تنها راه آپلود فایل‌ها در مرورگرهای قدیمی که شامل IE 9.0 هم می‌شود، تعریف المان <"input type="file> در داخل المان <form> و سپس submit مستقیم آن فرم است. برای رفع این مشکل در مرورگرهای پس از IE 9.0 و پشتیبانی از Ajax، جهت آپلود فایل‌ها، استاندارد XMLHttpRequest Level 2 معرفی شده‌است. در این حالت اگر المان <input type=file> در صفحه وجود داشته باشد، روش ارسال Ajax ایی آن به سمت سرور به صورت زیر است:
توسط استاندارد جدید Fetch API 
 توسط XMLHttpRequest استاندارد  توسط jQuery 
var file = document.querySelector(
      'INPUT[type="file"]').files[0];
fetch('/uploads', {
  method: 'POST',
  body: file
  });
 }
var file = document.querySelector(
    'INPUT[type="file"]').files[0],
xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('POST', '/uploads');
xhr.send(file);

var file = $('INPUT[type="file"]')[0].files[0]; 
$.ajax({
   method: 'POST',
   url: '/uploads',
   contentType: false,
   processData: false,
   data: file
  });
در اینجا روش آپلود یک تک فایل را به سرور، توسط درخواست‌های Ajax ایی مشاهده می‌کنید و توضیحات contentType: false و processData: false آن مانند قبل است تا jQuery این اطلاعات multipart را پیش از ارسال به سرور دستکاری نکند.
یک نکته: اگر نیاز به آپلود بیش از یک فایل را داشتید و همچنین در اینجا نیاز به اطلاعات دیگری مانند سایر فیلدهای فرم نیز وجود داشت، از همان روش تعریف  new FormData و افزودن اطلاعات مورد نیاز به آن استفاده کنید. امکان افزودن شیء file نیز به FormData پیش بینی شده‌است.


دانلود فایل‌ها توسط درخواست‌های Ajax ایی

پیشتر در حین بررسی JSON encoding توسط fetch API از متد ()json برای تبدیل اطلاعات دریافتی از سرور به json و بازگشت آن به صورت یک Promise استفاده کردیم:
  fetch(url) 
  .then((resp) => resp.json()) // Transform the data into json 
  .then(function(data) { 
    // use data object
    }) 
  })
در اینجا علاوه بر ()json، متدهای استاندارد دیگری نیز پیش بینی شده‌اند که همگی یک Promise را بازگشت می‌دهند:
- ()clone یک کپی از response را تهیه می‌کند.
- ()redirect یک response جدید را با URL دیگری ایجاد می‌کند.
- ()arrayBuffer یک Promise را بازگشت می‌دهد که پس از پایان درخواست، response را به یک شیء ArrayBuffer تبدیل می‌کند.
- ()formData یک Promise را بازگشت می‌دهد که پس از پایان درخواست، response را به یک شیء FormData تبدیل می‌کند.
- ()blob یک Promise را بازگشت می‌دهد که پس از پایان درخواست، response را به یک شیء Blob تبدیل می‌کند.
- ()text یک Promise را بازگشت می‌دهد که پس از پایان درخواست، response را به string تبدیل می‌کند.
- ()json یک Promise را بازگشت می‌دهد که پس از پایان درخواست، response را به یک شیء جاوا اسکریپتی تبدیل می‌کند.

در اینجا متدی که می‌تواند برای تبدیل یک byte array بازگشتی از سرور به فایل قابل دریافت در سمت کلاینت مورد استفاده قرار گیرد، متد blob است:
function downloadBlob()
{
       fetch('/Home/InMemoryReport')
   .then(function(response) {
         return response.blob();
   })
   .then(function(xlsxBlob) {
             var a = document.createElement("a");
             document.body.appendChild(a);
             a.style = "display: none";
             let url = window.URL.createObjectURL(xlsxBlob);
             a.href = url;
             a.download = "report.xlsx";
             a.click();
             window.URL.revokeObjectURL(url);
   });
}
فرض کنید مسیر Home/InMemoryReport یک گزارش PDF و یا اکسل را به صورت byte array بازگشت می‌دهد. اولین then نوشته شده، درخواست تبدیل این byte array را پس از پایان response به یک شیء Blob می‌دهد. پس از پایان درخواست، این Promise اجرا شده و نتیجه‌ی آن به صورت خودکار در اختیار then دوم قرار می‌گیرد. در اینجا همانطور که در قسمت قبل نیز بررسی کردیم، یک المان جدید anchor مخفی را ایجاد کرده و به صفحه اضافه می‌کنیم. سپس url آن‌را به این شیء Blob، توسط متد استاندارد window.URL.createObjectURL تنظیم می‌کنیم. با استفاده از متد URL.createObjectURL می‌توان آدرس موقت محلی را برای دسترسی به آن تولید کرد و یک چنین آدرس‌هایی به صورت blob:http تولید می‌شوند. نام این فایل را هم توسط ویژگی download این شیء می‌توان تنظیم نمود. در نهایت بر روی آن، متد click را فراخوانی می‌کنیم. با اینکار مرورگر این فایل را به صورت یک فایل دریافت شده‌ی متداول در لیست فایل‌های آن قرار می‌دهد. این روش در مورد تدارک دکمه‌ی دریافت تمام blobهای دریافتی از سرور کاربرد دارد.


ارسال درخواست‌های Ajax به دومین‌های دیگر (CORS)

گاهی از اوقات نیاز است اطلاعاتی را توسط درخواست‌های Ajax، به سروری دیگر در دومینی دیگر ارسال و یا دریافت کرد. هرچند انجام اینکار به صورت مستقیم و خارج از مرورگر بدون مشکل قابل انجام است، اما مرورگرها برای درخواست‌های جاوا اسکریپتی محدودیت «same-origin policy» را اعمال می‌کنند. به این معنا که XMLHttpRequest بین دومین‌ها به صورت پیش‌فرض ممنوع است. برای ارسال درخواست‌های مجاز و از پیش مشخص شده‌ی Ajax بین دومین‌ها، تاکنون دو روش پیش بینی شده‌است:
الف) روش JSONP
«same-origin policy» از شروع ارسال درخواستی به خارج از دومین جاری، جلوگیری می‌کند. هرچند این مورد به درخواست‌های XMLHttpRequest اعمال می‌شود، اما در مورد المان‌هایی از نوع <a>، <img>  و  <script> صادق نیست و آن‌ها محدود به این سیاست امنیتی نیستند. روش «JavaScript Object Notation with Padding» و یا به اختصار JSONP از یکی از همین استثناءها جهت ارسال درخواست‌هایی به سایر دومین‌ها استفاده می‌کند. البته نام این روش کمی غلط انداز است؛ از این جهت که در این فرآیند اصلا JSON ایی مورد استفاده قرار نمی‌گیرد؛ خروجی سرور در این حالت یک تابع جاوا اسکریپتی است و نه JSON.
روش انجام این نوع درخواست‌ها را توسط جی‌کوئری در ذیل مشاهده می‌کنید:
 $.ajax('http://jsonp-aware-endpoint.com/user/1', {
  jsonp: 'callback',
  dataType: 'jsonp'
 }).then(function(response) {
  // handle user info from server 
 });
در این حالت jQuery پس از اجرای تابع دریافتی از سرور، نتیجه‌ی آن‌را در قسمت then، در اختیار مصرف کننده قرار می‌دهد.
انجام اینکار بدون jQuery و در حقیقت کاری که jQuery در پشت صحنه برای ایجاد تگ script انجام می‌دهد، چنین چیزی است:
 window.myJsonpCallback = function(data) {
  // handle user info from server 
 };

 var scriptEl = document.createElement('script');
 scriptEl.setAttribute('src',
  'http://jsonp-aware-endpoint.com/user/1?callback=myJsonpCallback');
 document.body.appendChild(scriptEl);
هرچند این روش هنوز هم در بعضی از سایت‌ها مورد استفاده‌است، در کل بهتر است از آن دوری کنید؛ چون ممکن است به مشکلات امنیتی دیگری ختم شود. این روش بیشتر در روزهای آغازین معرفی محدودیت «same-origin policy» بکار گرفته می‌شد (در زمان IE 7.0).


ب) روش CORS

CORS  و یا Cross Origin Resource Sharing روش مدرن و پذیرفته شده‌ی ارسال درخواست‌های Ajax در بین دومین‌ها است و دارای دو نوع ساده و غیرساده است. نوع ساده‌ی آن به همراه هدر مخصوص Origin است که جهت بیان دومین ارسال کننده‌ی درخواست بکار می‌رود و تنها از encodingهای “text/plain”  و  “application/x-www-form-urlencoded”  پشتیبانی می‌کند. نوع غیرساده‌ی آن که این روزها بیشتر بکار می‌رود، از نوع «preflight» است. Preflight در اینجا به این معنا است که زمانیکه درخواست Ajax ایی را به دومین دیگری ارسال کردید، پیش از ارسال، مرورگر یک درخواست از نوع OPTIONS را به سمت سرور مقصد ارسال می‌کند. در این حالت اگر سرور مجوز مناسبی را صادر کرد، آنگاه مرورگر اصل درخواست را به سمت آن سرور ارسال می‌کند. به همین جهت در این حالت به ازای هر درخواستی که در برنامه ارسال می‌شود، در برگه‌ی network مرورگر، دو درخواست را مشاهده خواهید کرد. درخواست preflight از نوع OPTIONS به صورت خودکار توسط مرورگر مدیریت می‌شود و نیازی به کدنویسی خاصی ندارد.


مدیریت کوکی‌ها در درخواست‌های Ajax

اگر درخواست Ajax ایی را به دومین دیگری ارسال کنید، به صورت پیش‌فرض به همراه کوکی‌های مرتبط نخواهد بود. برای رفع این مشکل نیاز است خاصیت withCredentials را به true تنظیم کنید:
توسط استاندارد جدید Fetch API 
توسط XMLHttpRequest استاندارد 
 توسط jQuery 
 fetch('http://someotherdomain.com', {
  method: 'POST',
  headers: {
  'Content-Type': 'text/plain'
  },
  credentials: 'include'
 });
 var xhr = new XMLHttpRequest();
 xhr.open('POST', 'http://someotherdomain.com');
 xhr.withCredentials = true;
 xhr.setRequestHeader('Content-Type', 'text/plain');
 xhr.send('sometext');
 $.ajax('http://someotherdomain.com', {
  method: 'POST',
  contentType: 'text/plain',
  data: 'sometext',
  beforeSend: function(xmlHttpRequest) {
  xmlHttpRequest.withCredentials = true;
  }
 });
 
یک نکته‌ی مهم: در fetch API حتی برای درخواست‌های ساده نیز کوکی‌ها ارسال نمی‌شوند. در این حالت برای کار با دومین جاری و ارسال کوکی‌های کاربر به سمت سرور، باید از تنظیم 'credentials: 'same-origin استفاده کرد؛ زیرا مقدار پیش‌فرض آن omit است.
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. 

نظرات مطالب
C# 8.0 - Nullable Reference Types
یک نکته‌ی تکمیلی: تاثیر نوع‌های ارجاعی نال نپذیر C# 8.0 بر روی EF Core 3.0

تغییرات نحوه‌ی تعریف موجودیت‌ها در C# 8.0

تا پیش از C# 8.0، برای تعریف فیلدهای نال نپذیر و نال پذیر در موجودیت‌های EF Core، به صورت زیر عمل می‌شد:
    public class Person_BeforeCS8
    {
        [Required]
        public string FirstName { get; set; }  // NOT NULL

        public string MiddleName { get; set; } // NULL
    }
اگر رشته‌ای مزین به ویژگی Required باشد، یعنی به یک فیلد نال‌نپذیر، ترجمه و نگاشت خواهد شد و برعکس. اما پس از فعالسازی ویژگی نوع‌های ارجاعی نال نپذیر C# 8.0 در پروژه‌ی خود، کامپایلر اخطارهایی مانند «Non-nullable property 'FirstName' is uninitialized. Consider declaring the property as nullable» را به ازای تک تک خواص تعریف شده‌ی در کلاس موجودیت فوق، صادر می‌کند. برای رفع این مشکل می‌توان از bang operator که کمی بالاتر در مورد آن توضیح داده شده، استفاده کرد:
    public class Person_AfterCS8
    {
        public string FirstName { get; set; } = null!; // NOT NULL

        public string? MiddleName { get; set; } // NULL
    }
در اینجا نحوه‌ی تعریف دو فیلد نال‌نپذیر و نال پذیر را در موجودیت‌های EF Core 3.0 و C# 8.0 مشاهده می‌کنید. خاصیت اول دیگر نیازی به ویژگی Required ندارد؛ اما چون دیگر نال را نمی‌پذیرد، می‌توان مقدار دهی اولیه‌ی آن‌را توسط !null انجام داد؛ تا کامپایلر دیگر خطایی را در مورد عدم مقدار دهی اولیه‌ی آن صادر نکند (تنها کاربرد !null است). البته بهتر است !null را صرفا با EF Core و موجودیت‌های آن استفاده کنید و برای سایر کلاس‌ها، از دیگر روش‌های مطرح شده‌ی در این مطلب مانند تعریف یک سازنده، کمک بگیرید.
مزیت این روش نسبت به Person_BeforeCS8 این است که اینبار علاوه بر نال‌نپذیر تعریف شدن فیلد FirstName، نحوه‌ی استفاده‌ی از آن در برنامه (عدم انتساب نال به آن) نیز تحت کنترل کامپایلر قرار می‌گیرد که پیشتر با ویژگی Required چنین امری میسر نبود.
بنابراین در موجودیت‌های برنامه‌ی مبتنی بر C# 8.0، دیگر نیاز به استفاده‌ی از ویژگی Required نبوده و نال‌پذیری با عملگر ? مشخص می‌شود.


کار با وابستگی‌ها و ارتباط‌های نال‌پذیر

فرض کنید یک چنین کوئری را در EF Core 3.0 و C# 8.0 نوشته‌اید:
var parentPosts = db.Posts.Where(p => p.ParentPost.Id == postId).ToList();
در اینجا ParentPost می‌تواند نال باشد، اما در عمل EF Core به این موضوع اهمیتی نمی‌دهد و از آن صرفا جهت تهیه‌ی SQL نهایی استفاده می‌کند؛ اما کامپایلر C# 8.0، اخطار «Dereference of a possible null reference» را صادر می‌کند. برای رفع آن نیز می‌توان از bang operator استفاده کرد:
var parentPosts = db.Posts.Where(p => p.ParentPost!.Id == postId).ToList();
وجود عملگر ! در اینجا، به معنای اعلام صریح نال نبودن ParentPost، در شرایط کوئری فوق، به کامپایلر است.
اشتراک‌ها
NET. چه چیزی است؟ پلتفرم یا فریم ورک؟

You'll often hear the terms framework and platform used interchangeably. This can be very confusing. You'll hear that .NET Core is a platform. Then you'll read that .NET Core is cross-platform. Next, you'll learn that .NET Core is a framework. And it doesn't help that framework is part of the name of the original full .NET Framework.

In this post, I explain the difference between frameworks and platforms and explain why sometimes you'll see .NET being referred to as a framework and other times see it referred to as a platform. 

NET. چه چیزی است؟ پلتفرم یا فریم ورک؟
مطالب
چگونه برنامه‌های دات نت را خارج از ویژوال استودیو دیباگ کنیم؟
مشکل: نگارش  1.0.808.0 برنامه‌ی DNTProfiler بر روی سایر سیستم‌ها، هنوز به مرحله‌ی نمایش نرسیده، کرش می‌کند. علت چیست؟

این نگارش بر روی سیستم من مشکلی نداشت ولی پس از چند گزارش عدم امکان اجرای آن بر روی سایر سیستم‌ها، یک ماشین مجازی ویندوز 8.1 را تهیه و برنامه را بر روی آن اجرا کردم. بله ... برنامه هنوز به مرحله‌ی نمایش نرسیده، محو می‌شد. در این مرحله‌ی ابتدایی امکان تهیه‌ی لاگ استثنای حاصل توسط برنامه وجود نداشت و تنها این خطا در event viewer ویندوز (Computer management -> event viewer -> windows logs -> application) قابل مشاهده بود:
 Application: DNTProfiler.exe
Framework Version: v4.0.30319
Description: The process was terminated due to an unhandled exception.
Exception Info: System.Windows.Markup.XamlParseException
Stack:
at System.Windows.Markup.WpfXamlLoader.Load
متاسفانه از این استثنای لاگ شده‌ی در لاگ‌های ویندوز، اطلاعات مفیدی را نمی‌توان دریافت کرد. عنوان کرده XamlParse برنامه را نمی‌تواند آغاز کند.
روش حل این نوع مشکلات و بررسی آن‌ها در خارج از VS.NET، با استفاده از برنامه‌ی معروف WinDBG مایکروسافت میسر است.
دو نگارش 32 بیتی و 64 بیتی آن‌را از اینجا می‌توانید دریافت کنید:
http://codemachine.com/downloads.html

پس از دریافت، بهتر است نسخه‌ی 32 بیتی آن‌را اجرا کنید، زیرا برای دیباگ برنامه‌های دات نت این نسخه است که امکان بارگذاری فایل C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319\sos.dll را دارد.

تا اینجا فرض بر این است که نسخه‌ی 32 بیتی windbg را دریافت و اجرا کرده‌اید. در ادامه از منوی File آن گزینه‌ی Open executable را انتخاب کرده و فایل exe برنامه را به آن معرفی کنید.
 CommandLine: C:\Tests\DNTProfiler.1.0.808.0\DNTProfiler.exe
Symbol search path is: srv*
Executable search path is:
ModLoad: 00150000 00176000 DNTProfiler.exe
ModLoad: 76f30000 77098000 ntdll.dll
ModLoad: 72ee0000 72f36000 C:\Windows\SysWOW64\MSCOREE.DLL
ModLoad: 74be0000 74d20000 C:\Windows\SysWOW64\KERNEL32.dll
ModLoad: 756e0000 757af000 C:\Windows\SysWOW64\KERNELBASE.dll
(684.764): Break instruction exception - code 80000003 (first chance)
eax=00000000 ebx=00000000 ecx=37af0000 edx=00000000 esi=7eb8f000 edi=00000000
eip=76fe2d15 esp=002ff604 ebp=002ff630 iopl=0 nv up ei pl zr na pe nc
cs=0023  ss=002b  ds=002b  es=002b  fs=0053  gs=002b efl=00000246
*** ERROR: Symbol file could not be found.  Defaulted to export symbols for ntdll.dll -
ntdll!LdrResolveDelayLoadsFromDll+0xa89:
76fe2d15 cc   int   3
برنامه داخل این دیباگر اجرا شده و در همینجا نیز به پایان می‌رسد. در ادامه‌ی کار در textbox ذیل این گزارش، دستور g را صادر کرده و enter کنید.
 0:000> g
ModLoad: 757b0000 75827000 C:\Windows\SysWOW64\ADVAPI32.dll
ModLoad: 05080000 05102000 Newtonsoft.Json.dll
(684.764): C++ EH exception - code e06d7363 (first chance)
(684.764): C++ EH exception - code e06d7363 (first chance)
(684.764): C++ EH exception - code e06d7363 (first chance)
(684.764): CLR exception - code e0434352 (first chance)
First chance exceptions are reported before any exception handling.
This exception may be expected and handled.
eax=002fd0a0 ebx=00000005 ecx=00000005 edx=00000000 esi=002fd164 edi=00000001
eip=756f3d67 esp=002fd0a0 ebp=002fd0f8 iopl=0 nv up ei pl nz ac pe nc
cs=0023  ss=002b  ds=002b  es=002b  fs=0053  gs=002b efl=00200216
*** ERROR: Symbol file could not be found.  Defaulted to export symbols for C:\Windows\SysWOW64\KERNELBASE.dll -
KERNELBASE!RaiseException+0x48:
756f3d67 8b4c2454   mov   ecx,dword ptr [esp+54h] ss:002b:002fd0f4=3fce1188
فرمان g سبب می‌شود تا کار دیباگ برنامه ادامه پیدا کند و به اولین CLR exception رسیده و متوقف شود. در ادامه نیاز است تا با صدور فرمان sxe clr، دیباگ clr را فعال کرده و سپس مجددا دستور g را برای ادامه‌ی دیباگ صادر کنیم.
 0:000> sxe clr
0:000> g
(684.764): C++ EH exception - code e06d7363 (first chance)
(684.764): CLR exception - code e0434352 (first chance)
First chance exceptions are reported before any exception handling.
This exception may be expected and handled.
eax=002fe2a0 ebx=00000005 ecx=00000005 edx=00000000 esi=002fe368 edi=00000001
eip=756f3d67 esp=002fe2a0 ebp=002fe2fc iopl=0 nv up ei pl nz ac pe nc
cs=0023  ss=002b  ds=002b  es=002b  fs=0053  gs=002b efl=00200216
KERNELBASE!RaiseException+0x48:
756f3d67 8b4c2454   mov   ecx,dword ptr [esp+54h] ss:002b:002fe2f4=3fce2388
بنابراین ابتدا دستور sxe clr را صادر و enter و سپس g و enter. مجددا برنامه پس از رسیدن به یک CLR exception متوقف می‌شود.
اکنون می‌خواهیم پیام استثنای واقعی دات نت را مشاهده کنیم. به همین جهت ابتدا دستور loadby sos clr! و سپس دستور CLRStack! را صادر می‌کنیم:
 0:000> !loadby sos clr
0:000> !CLRStack
*** ERROR: Symbol file could not be found.  Defaulted to export symbols for C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319\clr.dll -
PDB symbol for clr.dll not loaded
OS Thread Id: 0x764 (0)
Child SP IP Call Site
002fe3f4 756f3d67 [GCFrame: 002fe3f4]
002fe430 756f3d67 [GCFrame: 002fe430]
002fe528 756f3d67 [GCFrame: 002fe528]
002fe544 756f3d67 [HelperMethodFrame_2OBJ: 002fe544] System.RuntimeTypeHandle.CreateInstance(System.RuntimeType, Boolean, Boolean, Boolean ByRef, System.RuntimeMethodHandleInternal ByRef, Boolean ByRef)
DNTProfiler.App.Main()
002ff190 720e2652 [GCFrame: 002ff190]
در اینجا کار بررسی stack trace برنامه پایان می‌یابد. اکنون با صدور دستور PrintException! می‌توان علت اصلی استثناء را مشاهده کرد:
 0:000> !PrintException
Exception object: 021e6f0c
Exception type: System.Reflection.TargetInvocationException
Message: Exception has been thrown by the target of an invocation.
InnerException: System.IO.FileNotFoundException, Use !PrintException 021e6950 to see more.
StackTrace (generated):
<none>
StackTraceString: <none>
HResult: 80131604
0:000> !PrintException 021e6950
Exception object: 021e6950
Exception type: System.IO.FileNotFoundException
Message: Could not load file or assembly 'System.Net.Http.Formatting, Version=4.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=31bf3856ad364e35' or one of its dependencies. The system cannot find the file specified.
InnerException: <none>
StackTrace (generated):
SP IP Function
00000000 00000001 DNTProfiler!DNTProfiler.Services.SelfHostConfig.getHostConfiguration(System.String, Boolean)+0x2
002FE298 006B4E54 DNTProfiler!DNTProfiler.Services.SelfHostConfig.OpenWait(System.String, Boolean)+0x14
002FE2B0 006B4A3F DNTProfiler!DNTProfiler.ViewModels.MainWindowViewModel.doStart(System.String)+0x1f
002FE2C0 006B368D DNTProfiler!DNTProfiler.ViewModels.MainWindowViewModel..ctor(DNTProfiler.Common.Mvvm.ICommonDialogsService, DNTProfiler.Common.Controls.DialogManagement.Contracts.IDialogManager)+0xcd
002FE2D8 006B04C9 DNTProfiler!DNTProfiler.MainWindow..ctor()+0x91

StackTraceString: <none>
HResult: 80070002
همانطور که مشاهده می‌کنید، عنوان کرده‌است که فایل System.Net.Http.Formatting قابل بارگذاری نیست. بله ... این فایل جزو بسته‌ی نگارش اول برنامه نبود و به نظر علت عدم کرش آن، نصب این فایل در GAC سیستم توسط نصاب‌های ASP.NET MVC بوده‌است (نگارش‌های 3 و 4 آن). بنابراین اگر کسی این فایل را در GAC سیستم خود نداشته باشد، قادر به اجرای برنامه نخواهد بود.
روش حل این مشکل، مراجعه به خواص پروژه، یافتن اسمبلی System.Net.Http.Formatting در لیست ارجاعات برنامه و سپس true کردن خاصیت copy to local آن است. به این ترتیب این اسمبلی در کنار فایل اجرایی برنامه کپی خواهد شد.

بنابراین خلاصه‌ی عملیات یافتن علت اصلی کرش برنامه در خارج از ویژوال استودیو به صورت ذیل است:
الف) اجرای نسخه‌ی 32 بیتی برنامه‌ی windbg
ب) انتخاب منوی File آن و سپس باز کردن فایل اجرایی برنامه توسط گزینه‌ی Open executable
ج) اجرای دستورات ذیل به ترتیب:
 0:000> g
0:000> sxe clr
0:000> g
0:000> !loadby sos clr
0:000> !CLRStack
0:000> !PrintException

چند نمونه‌ی مشابه برای مطالعه‌ی بیشتر
Finding CLR exceptions without visual studio
Power of WinDBG: The story of mysterious crash of WPF application
نظرات مطالب
Microbenchmark
مطلب جالبی هست از یکی از اعضای تیم کامپایلر سی شارپ :(^)
بحث محاسبه کارآیی در دات نت شامل زمان صرف شده برای JIT اولیه کدها هم هست. به همین جهت اجرای اولیه اندکی بیشتر زمان می‌بره. همچنین GC هم در اینجا در ترد دیگری به موازات کار شما مشغول به کار است و اگر در یک اجرا زمان خوبی بدست آوردید به این معنا نیست که الزاما در اجرای بعدی هم همان زمان را بدست می‌آورید چون GC موکول شده به بعد. ضمن اینکه این نوع محاسبات چون به صورت ایزوله انجام می‌شود عموما بیانگر شرایط دنیای واقعی که پارامترهای زیادی در آن‌ها دخیل هستند، نیست.
و ... اینکه برای خیلی از برنامه نویس‌ها این نوع مقایسه‌ها بیشتر جذاب هستند:
Head-to-head benchmark: C++ vs .NET

اشتراک‌ها
SQL Server® 2014 Service Pack 1 منتشر شد

A few of the customer-requested updates in Microsoft SQL Server 2014 SP1 are:

  • Column store performance is improved when batch mode operators spill over to disk. A new XEvent provides insights into column store inserts.
  • Several issues in buffer pool extension SSD configuration are addressed, including the ability to do instant initialization of the buffer pool extension file.
  • Certain queries compile faster when using new cardinality estimator, and other cardinality estimation query plans are more efficient when using TF-4199. 
  • The scalability benefits of two trace flags (TF-1236, TF-9024) are applied automatically.
  • Backup header information retrieval works better with encrypted backups.
SQL Server® 2014 Service Pack 1 منتشر شد
نظرات مطالب
بهبود کارآیی حلقه‌های foreach در دات نت 7
یک نکته‌ی تکمیلی: آشنایی با مفهوم «C# Lowering»


در این مطلب، جهت بررسی درک علت یکسان بودن کارآیی حلقه‌هایی که از دیدگاه ما یکی نیستند، از قابلیت نمایش #Low-level C استفاده شد که نام اصلی آن «C# Lowering» است. Lowering به معنای ترجمه‌ی امکانات سطح بالای یک زبان به امکانات سطح پایین آن است. یعنی حاصل عملیات صورت گرفته نیز باز به همان زبان اولیه است که نمونه‌ی آن، تبدیل یک حلقه‌ی foreach سطح بالا به نمونه‌ی سطح پایینی است که توسط NET Runtime. بهتر درک شده و ساده‌تر اجرا می‌شود.

مزایای Lowering
- بهبود کارآیی برنامه: برای مثال یکی از کارهایی که در این بین عموما انجام می‌شود «Loop unrolling» است. یعنی یک حلقه به چندین حلقه‌ی کوچکتر تقسیم می‌شود تا سربار instructions کنترلی حلقه کاهش پیدا کنند.
- طراحی ساده‌تر زبان: اینکار به تیم طراحی زبان امکان نوشتن کدهای اضافه‌تری را می‌دهد که کار برنامه نویس‌ها را کمتر می‌کند. برای مثال یک record واقعا چیزی نیست بجز یک کلاس پیاده سازی کننده‌ی IEquatable به صورت خودکار و در پشت صحنه.

Lowering چه زمانی رخ می‌دهد؟
Lowering جزئی از عملیات صورت گرفته‌ی در حین کامپایل است. زمانیکه دستور dotnet build را صادر می‌کنیم، ابتدا semantics & syntax analysis صورت می‌گیرد تا اگر برای مثال خطای دستوری وجود دارد، مشخص شود. سپس کدها به CIL یا Common intermediate language تبدیل می‌شوند. در حین این قسمت است که عملیات lowering نیز انجام می‌شود.
اگر علاقمند به مشاهده‌ی این کد #C ثانویه‌ی تولید شده‌ی توسط کامپایلر هستید، می‌توان از ابزار https://sharplab.io نیز استفاده کرد. برای مثال در سمت چپ آن کدهای زیر را قرار دهید:
using System;
using System.Collections.Generic;

var list = new List<int> { 1, 2 };

foreach(var item in list)
    Console.Write(item);
سپس در سمت راست آن، گزینه‌ی #Results C را انتخاب کنید تا بتوانید نمونه‌ی معادل تبدیل شده‌ی توسط کامپایلر را مشاهده نمائید.
مطالب
StringBuilder

بهترین روش برای تولید و دستکاری یک رشته (string) طولانی و یا دستکاری متناوب و تکراری یک رشته استفاده از کلاس StringBuilder است. این کلاس در فضای نام System.Text قرار داره. شی String در دات‌نت‌فریمورک تغییرناپذیره (immutable)، بدین معنی که پس از ایجاد نمی‌توان محتوای اونو تغییر داد. برای مثال اگر شما بخواین محتوای یک رشته رو با اتصال به رشته‌ای دیگه تغییر بدین، اجازه اینکار را به شما داده نمی‌شه. درعوض به‌صورت خودکار رشته‌ای جدید در حافظه ایجاد میشه و محتوای دو رشته موجود پس از اتصال به هم درون اون قرار می‌گیره. این کار درصورتی‌که تعداد عملیات مشابه زیاد باشه می‌تونه تاثیر منفی بر کارایی و حافظه خالی در دسترس برنامه بگذاره.

کلاس StringBuilder با استفاده از آرایه‌ای از کاراکترها، راه‌حل مناسب و بهینه‌ای رو برای این مشکل فراهم کرده. این کلاس در زمان اجرا به شما اجازه می‌ده تا بدون ایجاد نمونه‌های جدید از کلاس String، محتوای یک رشته رو تغییر بدین. شما می‌تونید نمونه‌ای از این کلاس رو به‌صورت خالی و یا با یک رشته اولیه ایجاد کنید، سپس با استفاده از متدهای متنوع موجود، محتوای رشته رو با استفاده از انواع داده مختلف و به‌صورت دلخواه دستکاری کنید. هم‌چنین با استفاده از متد معروف  ()ToString این کلاس می‌تونید در هر لحظه دلخواه رشته تولیدی رو بدست بیارین. دو پراپرتی مهم کلاس StringBuilder رفتارش رو درهنگام افزودن داده‌های جدید کنترل می‌کنن:

Capacity , Length

پراپرتی Capacity اندازه بافر کلاس StringBuilder را تعیین می‌کنه و Length طول رشته جاری موجود در این بافر رو نمایش می‌ده. اگر پس از افزودن داده جدید، طول رشته از اندازه بافر موجود بیشتر بشه، StringBuilder باید یه بافر جدید با اندازه‌ای مناسب ایجاد کنه تا رشته جدید رو بتونه تو خودش نگه داره. اندازه این بافر جدید به‌صورت پیش‌فرض دو برابر اندازه بافر قبلی درنظر گرفته می‌شه. بعد تمام رشته قبلی رو تو این بافر جدید کپی میکنه.

از برنامه ساده زیر میتونین برای بررسی این مسئله استفاده کنین:

using System.IO;
using System.Text;

class Program
{
  static void Main()
  {
    using (var writer = new StreamWriter("data.txt"))
    {
      var builder = new StringBuilder();
      for (var i = 0; i <= 256; i++)
      {
        writer.Write(builder.Capacity);
        writer.Write(",");
        writer.Write(builder.Length);
        writer.WriteLine();
        builder.Append('1'); // <-- Add one character
      }
    }
  }
}

دقت کنین که برای افزودن یک کاراکتر استفاده از دستور Append با نوع داده char (همونطور که در بالا استفاده شده) بازدهی بهتری نسبت به استفاده از نوع داده string (با یک کاراکتر) داره. خروجی کد فوق به صورت زیره:

16, 0
16, 1
16, 2
...
16,14
16,15
16,16
32,17
...

استفاده نامناسب و بی‌دقت از این کلاس می‌تونه منجر به بازسازی‌های متناوب این بافر شده که درنهایت فواید کلاس StringBuilder رو تحت تاثیر قرار میده. درهنگام کار با کلاس StringBuilder اگر از طول رشته موردنظر و یا حد بالایی برای Capacity آن آگاهی حتی نسبی دارین، می‌تونید با مقداردهی مناسب این پراپرتی از این مشکل پرهیز کنید.

نکته: مقدار پیش‌فرض پراپرتی Capacity برابر 16 است.

هنگام مقداردهی پراپرتی‌های Capacity یا Length به موارد زیر توجه داشته باشید:

- مقداردهی Capacity به میزانی کمتر از طول رشته جاری (پراپرتی Length)، منجر به خطای زیر می‌شه:

System.ArgumentOutOfRangeException

خطای مشابهی هنگام مقداردهی پراپرتی Capacityبه بیش از مقدار پراپرتی MaxCapacity رخ می‌دهه.البته این مورد تنها درصورتی‌که بخواین اونو به بیش از حدود 2 گیگابایت (Int32.MaxValue) مقداردهی کنید پیش میاد!

- اگر پراپرتی Length را به مقداری کمتر از طول رشته جاری تنظیم کنید، رشته به اندازه طول تنظیمی کوتاه (truncate) میشه.

- اگر مقدار پراپرتی Length را به میزانی بیشتر از طول رشته جاری تنظیم کنید، فضای خالی موجود در بافر با space پر میشه.

- تنظیم مقدار Length بیشتر از Capacity، منجر به مقداردهی خودکار پراپرتی Capacity به مقدار جدید تنظیم شده برای Length میشه.

در ادامه به یک مثال برای مقایسه کارایی تولید یک رشته طولانی با استفاده از این کلاس میپردازیم. تو این مثال از دو روش برای تولید رشته‌های طولانی استفاده میشه. روش اول که همون روش اتصال رشته‌ها (Concat) به هم هستش و روش دوم هم که استفاده از کلاس StringBuilder است. در قطعه کد زیر کلاس مربوط به عملیات تست رو مشاهده میکنین:

namespace StringBuilderTest
{
  internal class SbTest1
  {
    internal Action<string> WriteLog;
    internal int Iterations { get; set; }
    internal string TestString { get; set; }

    internal SbTest1(int iterations, string testString, Action<string> writeLog)
    {
      Iterations = iterations;
      TestString = testString;
      WriteLog = writeLog;
    }

    internal void StartTest()
    {
      var watch = new Stopwatch();

      //StringBuilder
      watch.Start();
      var sbTestResult = SbTest();
      watch.Stop();
      WriteLog(string.Format("StringBuilder time: {0}", watch.ElapsedMilliseconds));

      //Concat
      watch.Start();
      var concatTestResult = ConcatTest();
      watch.Stop();
      WriteLog(string.Format("ConcatTest time: {0}", watch.ElapsedMilliseconds));

      WriteLog(string.Format("Results are{0} the same", sbTestResult == concatTestResult ? string.Empty : " NOT"));
    }

    private string SbTest()
    {
      var sb = new StringBuilder(TestString);
      for (var x = 0; x < Iterations; x++)
      {
        sb.Append(TestString);
      }
      return sb.ToString();
    }

    private string ConcatTest()
    {
      string concat = TestString;
      for (var x = 0; x < Iterations; x++)
      {
        concat += TestString;
      }
      return concat;
    }
  }
}

دو روش بحث‌شده در کلاس مورد استفاده قرار گرفته و مدت زمان اجرای هر کدوم از عملیات‌ها به خروجی فرستاده میشه. برای استفاده از این کلاس هم میشه از کد زیر در یک برنامه کنسول استفاده کرد:

do
{
  Console.Write("Iteration: ");
  var iterations = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
  Console.Write("Test String: ");
  var testString = Console.ReadLine();
  var test1 = new SbTest1(iterations, testString, Console.WriteLine);
  test1.StartTest();
  Console.WriteLine("----------------------------------------------------------------");
} while (Console.ReadKey(true).Key == ConsoleKey.C); // C = continue 

برای نمونه خروجی زیر در لپ‌تاپ من (Corei7 2630QM) بدست اومد:

تنظیم خاصیت Capacity به یک مقدار مناسب میتونه تو کارایی تاثیرات زیادی بگذاره. مثلا در مورد مثال فوق میشه یه متد دیگه برای آزمایش تاثیر این مقداردهی به صورت زیر به کلاس برناممون اضافه کنیم:

private string SbCapacityTest()
{
  var sb = new StringBuilder(TestString) { Capacity = TestString.Length * Iterations };
  for (var x = 0; x < Iterations; x++)
  {
    sb.Append(TestString);
  }
  return sb.ToString();
}

تو این متد قبل از ورود به حلقه مقدار خاصیت Capacity به میزان موردنظر تنظیم شده و نتیجه بدست اومده:

مشاهده میشه که روش concat خیلی کنده (دقت کنین که طول رشته اولیه هم بیشتر شده) و برای ادامه کار مقایسه اون رو کامنت کردم و نتایج زیر بدست اومد:

می‌بینین که استفاده مناسب از مقداردهی به خاصیت Capacity میتونه تا حدود 300 درصد سرعت برنامه ما رو افزایش بده. البته همیشه اینطوری نخواهد بود. ما در این مثال مقدار دقیق طول رشته نهایی رو میدونستیم که باعث میشه عملیات افزایش بافر کلاس StringBuilder هیچوقت اتفاق نیفته. این امر در واقعیت کمتر پیش میاد.

مقاله موجود در سایت dotnetperls شکل زیر رو به عنوان نتیجه تست بازدهی ارائه میده:

- در مواقعی که عملیاتی همچون مثال بالا طولانی و حجیم ندارین بهتره که از این کلاس استفاده نکنین چون عملیات‌های داخلی این کلاس در عملیات کوچک و سبک (مثل ابتدای نمودار فوق) موجب کندی عملیات میشه. همچنین استفاده از اون نیاز به کدنویسی بیشتری داره.

- این کلاس فشار کمتری به حافظه سیستم وارد میکنه. درمقابل استفاده از روش concat موجب اشغال بیش از حد حافظه میشه که خودش باعث اجرای بیشتر و متناوب‌تر GC میشه که در نهایت کارایی سیستم رو کاهش میده.

- استفاده از این کلاس برای عملیات Replace (و یا عملیات مشابه) در حلقه‌ها جهت کار با رشته‌های طولانی و یا تعداد زیادی رشته میتونه بسیار سریعتر و بهتر عمل کنه چون این کلاس برخلاف کلاس string اشیای جدید تولید نمیکنه.

- یه اشتباه بزرگ در استفاده از این کلاس استفاده از "+" برای اتصال رشته‌های درون StringBuilder هست. هرگز از این کارها نکنین. (فکر کنم واضحه که چرا)