مطالب
مقدمه‌ای بر تزریق وابستگی‌ها درASP.NET Core
ASP.NET Core با ذهنیت پشتیبانی و استفاده از تزریق وابستگی‌ها ایجاد شده‌است. اپلیکیشن‌های ASP.NET Core از سرویس‌های ذاتی فریم ورک که داخل متدهای کلاس Startup پروژه تزریق شده‌اند و همچنین سرویس‌های اپلیکیشن که تنظیمات خاص آنها در پروژه انجام گرفته است، استفاده می‌کنند. سرویس کانتینر پیش فرض ارائه شده توسط ASP.NET Core، مجموعه‌ای حداقلی از ویژگی‌ها را ارائه می‌کند و هدف آن جایگزینی با دیگر فریم ورک‌های تزریق وابستگی نمی‌باشد.

مشاهده یا دانلود کدهای مقاله


تزریق وابستگی چیست؟

تزریق وابستگی (DI) تکنیکی برای دستیابی به اتصال شل بین اشیاء و همکاران اشیاء و وابستگی‌های بین آنها می‌باشد. یک شیء برای انجام وظایف خود، بجای اینکه اشیاء همکار خود را به صورت مستقیم نمونه سازی کند، یا از ارجاعات استاتیک استفاده نماید، می‌تواند از اشیائی که برایش تامین شده‌است، استفاده کند. در اغلب موارد کلاس‌ها، وابستگی‌های خود را از طریق سازنده‌ی خود درخواست می‌کنند، که به آنها اجازه می‌دهد اصل وابستگی صریح را رعایت کنند (Explicit Dependencies Principle). این روش را «تزریق در سازنده» می‌نامند.
از آنجا که در طراحی کلاس‌ها با استفاده از DI، نمونه سازی مستقیم، توسط کلاس‌ها و به صورت Hard-coded انجام نمی‌گیرد، وابستگی بین اشیاء کم شده و پروژه‌ای با اتصالات شل به دست می‌آید. با این کار اصل وابستگی معکوس (Dependency Inversion Principle) رعایت می‌شود. بر اساس این اصل، ماژول‌های سطح بالا نباید به ماژول‌های سطح پایین خود وابسته باشند؛ بلکه هر دو باید به کلاس‌هایی انتزاعی وابسته باشند. اشیاء بجای ارجاع به پیاده سازی‌های خاص کلاس‌های همکار خود، کلاس‌های انتزاعی، معمولاٌ اینترفیس آنها را درخواست می‌کنند و هنگام نمونه سازی از آنها (داخل متد سازنده) کلاس پیاده سازی شده برایشان تامین می‌شود. خارج کردن وابستگی‌‎های مستقیم از کلاس‌ها و تامین پیاده سازی‌های این اینترفیس‌ها به صورت پارامتر‌هایی برای کلاس‌ها، یک مثال از الگوی طراحی استراتژی (Strategy design pattern) می‌باشد.

در حالتیکه کلاس‌ها به تعداد زیادی کلاس وابستگی داشته باشند و برای اجرا شدن، نیاز به تامین وابستگی‌هایشان داشته باشند، بهتر است یک کلاس اختصاصی، برای نمونه سازی این کلاس‌ها با وابستگی‌های مورد نیاز آنها، در سیستم وجود داشته باشد. این کلاس نمونه ساز را کانتینرIoC، یا کانتینر DI یا به طور خلاصه کانتینر می‌نامند ( Inversion of Control (IoC) ). کانتینر در اصل یک کارخانه می‌باشد که وظیفه‌ی تامین نمونه‌هایی از کلاس‌هایی را که از آن درخواست می‌شود، انجام می‌دهد. اگر یک کلاس تعریف شده، وابستگی به کلاس‌های دیگر داشته باشد و کانتینر برای ارائه وابستگی‌های کلاس تعریف شده تنظیم شده باشد، هر موقع نیاز به یک نمونه از این کلاس وجود داشته باشد، به عنوان بخشی از کار نمونه سازی از کلاس مورد نظر، کلاس‌های وابسته‌ی آن نیز ایجاد می‌شوند (همه‌ی کارهای مربوط به نمونه سازی کلاس خاص و کلاس‌های وابسته به آن توسط کانتینر انجام می‌گیرد). به این ترتیب، می‌توان وابستگی‌های بسیار پیچیده و تو در توی موجود در سیستم را بدون نیاز به هیچگونه نمونه سازی hard-code شده، برای کلاس‌ها فراهم کرد. کانتینرها علاوه بر ایجاد اشیاء و وابستگی‌های موجود در آنها، معمولا طول عمر اشیاء در اپلیکیشن را نیز مدیریت می‌کنند.
ASP.NET Core یک کانتینر بسیار ساده را به نام اینترفیس IServiceProvider  ارائه داده است که به صورت پیش فرض از تزریق وابستگی در سازنده‌ی کلاس‌ها پشتیبانی می‌کند و همچنین ASP.NET برخی از سرویس‌های خود را از طریق DI در دسترس قرار داده است. کانتینرASP.NET، یک اشاره‌گر به کلاس‌هایی است که به عنوان سرویس عمل می‌کنند. در ادامه‌ی این مقاله، سرویس‌ها به کلاس‌هایی گفته می‌شود که به وسیله‌ی کانتینر ASP.NET Core مدیریت می‌شوند. شما می‌توانید سرویس ConfigureServices کانتینر را در داخل کلاس Startup پروژه خود پیکربندی کنید.


تزریق وابستگی از طریق متد سازنده‌ی کلاس

تزریق وابستگی از طریق متد سازنده، مستلزم آن است که سازنده‌ی کلاس مورد نظر عمومی باشد. در غیر این صورت، اپلیکیشن شما استثنای InvalidOperationException  را با پیام زیر نشان می‌دهد:
 A suitable constructor for type 'YourType' could not be located. Ensure the type is concrete and services are registered for all parameters of a public constructor.

تزریق از طریق متد سازنده مستلزم آن است که تنها یک سازنده‌ی مناسب وجود داشته باشد. البته Overload سازنده امکان پذیر است؛ ولی باید تنها یک متد سازنده وجود داشته باشد که آرگومان‌های آن توسط DI قابل ارائه باشند. اگر بیش از یکی وجود داشته باشد، سیستم استثنای InvalidOperationException را با پیام زیر نشان می‌دهد:
 Multiple constructors accepting all given argument types have been found in type 'YourType'. There should only be one applicable constructor.

سازندگان می‌توانند آرگومان‌هایی را از طریق DI دریافت کنند. برای این منظور آرگومان‌های این سازنده‌ها باید مقدار پیش فرضی را داشته باشند. به مثال زیر توجه نمایید:
// throws InvalidOperationException: Unable to resolve service for type 'System.String'...
public CharactersController(ICharacterRepository characterRepository, string title)
{
    _characterRepository = characterRepository;
    _title = title;
}

// runs without error
public CharactersController(ICharacterRepository characterRepository, string title = "Characters")
{
    _characterRepository = characterRepository;
    _title = title;
}


استفاده از سرویس ارائه شده توسط فریم ورک

متد ConfigureServices در کلاس Startup، مسئول تعریف سرویس‌هایی است که سیستم از آن استفاده می‌کند. از جمله‌ی این سرویس‌ها می‌توان به ویژگی‌های پلتفرم مانند EF Core و ASP.NET Core MVC اشاره کرد. IServiceCollection که به ConfigureServices ارائه می‌شود، سرویس‌های زیر را تعریف می‌کند (که البته بستگی به نوع پیکربندی هاست دارد):

  نوع سرویس    طول زندگی 
    Microsoft.AspNetCore.Hosting.IHostingEnvironment  
 Singleton 
    Microsoft.AspNetCore.Hosting.IApplicationLifetime     Singleton 
    Microsoft.AspNetCore.Hosting.IStartup     Singleton 
    Microsoft.AspNetCore.Hosting.Server.IServer     Singleton 
    Microsoft.Extensions.Options.IConfigureOptions     Transient 
    Microsoft.Extensions.ObjectPool.ObjectPoolProvider     Singleton 
    Microsoft.AspNetCore.Hosting.IStartupFilter     Transient 
    System.Diagnostics.DiagnosticListener     Singleton 
    System.Diagnostics.DiagnosticSource     Singleton 
    Microsoft.Extensions.Options.IOptions     Singleton 
    Microsoft.AspNetCore.Http.IHttpContextFactory     Transient 
    Microsoft.AspNetCore.Hosting.Builder.IApplicationBuilderFactory     Transient 
    Microsoft.Extensions.Logging.ILogger     Singleton 
    Microsoft.Extensions.Logging.ILoggerFactory  
 Singleton 

در زیر نمونه ای از نحوه‌ی اضافه کردن سرویس‌های مختلف را به کانتینر، با استفاده از متدهای الحاقی مانند AddDbContext، AddIdentity و AddMvc، مشاهده می‌کنید:

// This method gets called by the runtime. Use this method to add services to the container.
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    // Add framework services.
    services.AddDbContext<ApplicationDbContext>(options =>
        options.UseSqlServer(Configuration.GetConnectionString("DefaultConnection")));

    services.AddIdentity<ApplicationUser, IdentityRole>()
        .AddEntityFrameworkStores<ApplicationDbContext>()
        .AddDefaultTokenProviders();

    services.AddMvc();

    // Add application services.
    services.AddTransient<IEmailSender, AuthMessageSender>();
    services.AddTransient<ISmsSender, AuthMessageSender>();
}
ویژگی‌ها و میان افزار‌های ارائه شده توسط ASP.NET، مانند MVC، از یک قرارداد، با استفاده از متد الحاقی AddServiceName برای ثبت تمام سرویس‌های مورد نیاز این ویژگی پیروی می‌کنند.


ثبت سرویس‌های اختصاصی

شما می‌توانید سرویس‌های اپلیکیشن خودتان را به ترتیبی که در تکه کد زیر مشاهده می‌کنید، ثبت نمایید. اولین نوع جنریک، نوعی است که از کانتینر درخواست خواهد شد و معمولا به شکل اینترفیس می‌باشد. نوع دوم، نوع پیاده سازی شده‌ای است که به وسیله‌ی کانتینر، نمونه سازی خواهد شد و کانتینر برای درخواست‌های از نوع اول، این نمونه از  تایپ را ارائه خواهد کرد:
services.AddTransient<IEmailSender, AuthMessageSender>();
services.AddTransient<ISmsSender, AuthMessageSender>();

نکته:
هر متد الحاقی <services.Add<ServiceName، سرویس‌هایی را اضافه و پیکربندی می‌کند. به عنوان مثال services.AddMvc نیازمندی‌های سرویس MVC را اضافه می‌کند. توصیه می‌شود شما هم با افزودن متدهای الحاقی در فضای نام Microsoft.Extensions.DependencyInjection این قرارداد را رعایت نمائید. این کار باعث کپسوله شدن ثبت گروهی سرویس‌ها می‌شود.
متد AddTransient، برای نگاشت نوع‌های انتزاعی به سرویس‌های واقعی که نیاز به نمونه سازی به ازای هر درخواست دارند، استفاده می‌شود. در اصطلاح، طول عمر سرویس‌ها در اینجا مشخص می‌شوند. در ادامه گزینه‌های دیگری هم برای طول عمر سرویس‌ها تعریف خواهند شد. خیلی مهم است که برای هر یک از سرویس‌های ثبت شده، طول عمر مناسبی را انتخاب نمایید. آیا برای هر کلاس که سرویسی را درخواست می‌کند، باید یک نمونه‌ی جدید ساخته شود؟ آیا فقط یک نمونه در طول یک درخواست وب مورد استفاده قرار می‌گیرد؟ یا باید از یک نمونه‌ی واحد برای طول عمر کل اپلیکیشن استفاده شود؟
در مثال ارائه شده‌ی در این مقاله، یک کنترلر ساده به نام CharactersController وجود دارد که نام کاراکتری را نشان می‌دهد. متد Index، لیست کنونی کاراکترهایی را که در اپلیکیشن ذخیره شده‌اند، نشان می‌دهد. در صورتیکه این لیست خالی باشد، تعدادی به آن اضافه می‌کند. توجه داشته باشید، اگرچه این اپلیکیشن از Entity Framework Core و ClassDataContext برای داده‌های مانا استفاده می‌کند، هیچیکدام از آنها در کنترلر ظاهر نمی‌شوند. در عوض، مکانیزم دسترسی به داده‌های خاص، در پشت یک اینترفیس (ICharacterRepository) مخفی شده است (طبق الگوی طراحی ریپازیتوری). یک نمونه از ICharacterRepository از طریق سازنده درخواست می‌شود و به یک فیلد خصوصی اختصاص داده می‌شود، سپس برای دسترسی به کاراکتر‌ها در صورت لزوم استفاده می‌شود:
public class CharactersController : Controller
{
    private readonly ICharacterRepository _characterRepository;

    public CharactersController(ICharacterRepository characterRepository)
    {
        _characterRepository = characterRepository;
    }

    // GET: /characters/
    public IActionResult Index()
    {
        PopulateCharactersIfNoneExist();
        var characters = _characterRepository.ListAll();

        return View(characters);
    }

    private void PopulateCharactersIfNoneExist()
    {
        if (!_characterRepository.ListAll().Any())
        {
            _characterRepository.Add(new Character("Darth Maul"));
            _characterRepository.Add(new Character("Darth Vader"));
            _characterRepository.Add(new Character("Yoda"));
            _characterRepository.Add(new Character("Mace Windu"));
        }
    }
}

ICharacterRepository دو متد مورد نیاز کنترلر برای کار با نمونه‌های Character را تعریف می‌کند:
using System.Collections.Generic;
using DependencyInjectionSample.Models;

namespace DependencyInjectionSample.Interfaces
{
    public interface ICharacterRepository
    {
        IEnumerable<Character> ListAll();
        void Add(Character character);
    }
}
این اینترفیس با نوع واقعی CharacterRepository پیاده سازی شده است که در زمان اجرا استفاده می‌شود:

using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using DependencyInjectionSample.Interfaces;

namespace DependencyInjectionSample.Models
{
    public class CharacterRepository : ICharacterRepository
    {
        private readonly ApplicationDbContext _dbContext;

        public CharacterRepository(ApplicationDbContext dbContext)
        {
            _dbContext = dbContext;
        }

        public IEnumerable<Character> ListAll()
        {
            return _dbContext.Characters.AsEnumerable();
        }

        public void Add(Character character)
        {
            _dbContext.Characters.Add(character);
            _dbContext.SaveChanges();
        }
    }
}
توجه داشته باشید که CharacterRepository یک ApplicationDbContext را در سازنده‌ی خود درخواست می‌کند. همانطور که مشاهده می‌شود هر وابستگی درخواست شده، به نوبه خود وابستگی‌های دیگری را درخواست می‌کند. تزریق وابستگی‌هایی به شکل زنجیره‌ای، همانند این مثال غیر معمول نیست. کانتینر مسئول resolve (نمونه سازی) همه‌ی وابستگی‌های موجود در گراف وابستگی و بازگرداندن سرویس کاملا resolve شده می‌باشد.

نکته
ایجاد شیء درخواست شده و تمامی اشیاء مورد نیاز شیء درخواست شده را گراف شیء می‌نامند. به همین ترتیب مجموعه‌ای از وابستگی‌هایی را که باید resolve شوند، به طور معمول، درخت وابستگی یا گراف وابستگی می‌نامند.

در مورد مثال مطرح شده، ICharacterRepository و به نوبه خود ApplicationDbContext باید با سرویس‌های خود در کانتینر ConfigureServices و کلاس Startup ثبت شوند. ApplicationDbContext با فراخوانی متد <AddDbContext<T پیکربندی می‌شود. کد زیر ثبت کردن نوع CharacterRepository را نشان می‌دهد:
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddDbContext<ApplicationDbContext>(options =>
        options.UseInMemoryDatabase()
    );

    // Add framework services.
    services.AddMvc();

    // Register application services.
    services.AddScoped<ICharacterRepository, CharacterRepository>();
    services.AddTransient<IOperationTransient, Operation>();
    services.AddScoped<IOperationScoped, Operation>();
    services.AddSingleton<IOperationSingleton, Operation>();
    services.AddSingleton<IOperationSingletonInstance>(new Operation(Guid.Empty));
    services.AddTransient<OperationService, OperationService>();
}
کانتکست انتیتی فریم ورک، با استفاده از متدهای کمکی که در تکه کد بالا نشان داده شده است، باید با طول عمر Scoped به کانتینر سرویس‌ها افزوده شود. این کار می‌تواند به صورت اتوماتیک انجام گیرد. همه‌ی ریپازیتوری‌هایی که از Entity Framework استفاده می‌کنند، باید از یک طول عمر مشابه استفاده کنند.

هشدار
خطر بزرگی را که باید در نظر گرفت، resolve کردن سرویس Scoped از طول عمر singleton می‌باشد. در صورت انجام این کار، احتمال دارد که سرویس‌ها وارد حالت نادرستی شوند.

سرویس‌هایی که وابستگی‌های دیگری هم دارند، باید آنها را در کانتینر ثبت کنند. اگر سازنده‌ی سرویس نیاز به یک primitive به عنوان ورودی داشته باشد، می‌توان با استفاده از الگوی گزینه‌ها و پیکربندی (options pattern and configuration)، ورودی‌های مناسبی را به سازنده‌ها منتقل کرد.


طول عمر سرویس‌ها و گزینه‌های ثبت

سرویس‌های ASP.NET را می‌توان با طول عمرهای زیر پیکربندی کرد:
Transient: سرویس‌هایی با طول عمر Transient، در هر زمان که درخواست می‌شوند، مجددا ایجاد می‌شوند. این طول عمر برای سرویس‌های سبک و بدون حالت مناسب می‌باشند.
Scoped: سرویس‌هایی با طول عمر Scoped، تنها یکبار در طی هر درخواست ایجاد می‌شوند.
Singleton: سرویس‌هایی با طول عمر Singleton، برای اولین باری که درخواست می‌شوند (یا اگر در ConfigureServices نمونه‌ای را مشخص کرده باشید) ایجاد می‌شوند و درخواست‌های آتی برای این سرویس‌ها از همان نمونه‌ی ایجاد شده استفاده می‌کنند. اگر اپلیکیشن شما درخواست رفتار singleton را داشته باشد، پیشنهاد می‌شود که سرویس کانتینر را برای مدیریت طول عمر سرویس مورد نیاز پیکربندی کنید و خودتان الگوی طراحی singleton را پیاده سازی نکنید.

سرویس‌ها به چندین روش می‌توانند در کانتینر ثبت شوند. چگونگی ثبت کردن یک سرویس پیاده سازی شده برای یک نوع، در بخش‌های پیشین توضیح داده شده است. علاوه بر این، یک کارخانه را می‌توان مشخص کرد، که برای ایجاد نمونه بر اساس تقاضا استفاده شود. رویکرد سوم، ایجاد مستقیم نمونه‌ای از نوع مورد نظر است که در این حالت کانتینر اقدام به ایجاد یا نابود کردن نمونه نمی‌کند.

به منظور مشخص کردن تفاوت بین این طول عمرها و گزینه‌های ثبت کردن، یک اینترفیس ساده را در نظر بگیرید که نشان دهنده‌ی یک یا چند operation است و یک شناسه‌ی منحصر به فرد operation را از طریق OperationId نشان می‌دهد. برای مشخص شدن انواع طول عمرهای درخواست شده، بسته به نحوه‌ی پیکربندی طول عمر سرویس مثال زده شده، کانتینر، نمونه‌ی یکسان یا متفاوتی را از سرویس، به کلاس درخواست کننده ارائه می‌دهد.  ما برای هر طول عمر، یک نوع را ایجاد می‌کنیم:

using System;

namespace DependencyInjectionSample.Interfaces
{
    public interface IOperation
    {
        Guid OperationId { get; }
    }

    public interface IOperationTransient : IOperation
    {
    }
    public interface IOperationScoped : IOperation
    {
    }
    public interface IOperationSingleton : IOperation
    {
    }
    public interface IOperationSingletonInstance : IOperation
    {
    }
}
ما این اینترفیس‌ها را با استفاده از یک کلاس واحد به نام Operation پیاده سازی کرده‌ایم. سازنده‌ی این کلاس، یک Guid به عنوان ورودی می‌گیرد؛ یا اگر Guid برایش تامین نشد، خودش یک Guid جدید را می‌سازد.
سپس در ConfigureServices، هر نوع با توجه به طول عمر مورد نظر، به کانتینر افزوده می‌شود:
services.AddScoped<ICharacterRepository, CharacterRepository>();
services.AddTransient<IOperationTransient, Operation>();
services.AddScoped<IOperationScoped, Operation>();
services.AddSingleton<IOperationSingleton, Operation>();
services.AddSingleton<IOperationSingletonInstance>(new Operation(Guid.Empty));
services.AddTransient<OperationService, OperationService>();
توجه داشته باشید که سرویس IOperationSingletonInstance، از یک نمونه‌ی خاص، با شناسه‌ی شناخته شده‌ی Guid.Empty استفاده می‌کند (این Guid فقط شامل اعداد صفر می‌باشد). بنابراین زمانیکه این تایپ مورد استفاده قرار می‌گیرد، کاملا واضح است. تمام این سرویس‌ها وابستگی‌های خود را به صورت پراپرتی نمایش می‌دهند. بنابراین می‌توان آنها را در View نمایش داد.

using DependencyInjectionSample.Interfaces;

namespace DependencyInjectionSample.Services
{
    public class OperationService
    {
        public IOperationTransient TransientOperation { get; }
        public IOperationScoped ScopedOperation { get; }
        public IOperationSingleton SingletonOperation { get; }
        public IOperationSingletonInstance SingletonInstanceOperation { get; }

        public OperationService(IOperationTransient transientOperation,
            IOperationScoped scopedOperation,
            IOperationSingleton singletonOperation,
            IOperationSingletonInstance instanceOperation)
        {
            TransientOperation = transientOperation;
            ScopedOperation = scopedOperation;
            SingletonOperation = singletonOperation;
            SingletonInstanceOperation = instanceOperation;
        }
    }
}
برای نشان دادن طول عمر اشیاء، در بین درخواست‌های جداگانه‌ی یک اپلیکیشن، مثال ذکر شده شامل کنترلر OperationsController می‌باشد که هر کدام از انواع IOperation و همچنین OperationService را درخواست می‌کند. سپس اکشن Index تمام مقادیر OperationId کنترل کننده و سرویس‌ها را نمایش می‌دهد:
using DependencyInjectionSample.Interfaces;
using DependencyInjectionSample.Services;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;

namespace DependencyInjectionSample.Controllers
{
    public class OperationsController : Controller
    {
        private readonly OperationService _operationService;
        private readonly IOperationTransient _transientOperation;
        private readonly IOperationScoped _scopedOperation;
        private readonly IOperationSingleton _singletonOperation;
        private readonly IOperationSingletonInstance _singletonInstanceOperation;

        public OperationsController(OperationService operationService,
            IOperationTransient transientOperation,
            IOperationScoped scopedOperation,
            IOperationSingleton singletonOperation,
            IOperationSingletonInstance singletonInstanceOperation)
        {
            _operationService = operationService;
            _transientOperation = transientOperation;
            _scopedOperation = scopedOperation;
            _singletonOperation = singletonOperation;
            _singletonInstanceOperation = singletonInstanceOperation;
        }

        public IActionResult Index()
        {
            // viewbag contains controller-requested services
            ViewBag.Transient = _transientOperation;
            ViewBag.Scoped = _scopedOperation;
            ViewBag.Singleton = _singletonOperation;
            ViewBag.SingletonInstance = _singletonInstanceOperation;

            // operation service has its own requested services
            ViewBag.Service = _operationService;
            return View();
        }
    }
}

حالا دو درخواست جداگانه برای این کنترلر ساخته شده است:



به تفاوت‌های موجود در مقادیر OperationId در یک درخواست و بین درخواستها توجه کنید:
-  OperationId اشیاء Transient همیشه متفاوت می‌باشند. چون یک نمونه جدید برای هر کنترلر و هر سرویس ایجاد شده‌است.
- اشیاء Scoped در یک درخواست، یکسان هستند؛ اما در درخواست‌های مختلف متفاوت می‌باشند.
- اشیاء Singleton برای هر شی‌ء و هر درخواست (صرف نظر از اینکه یک نمونه در ConfigureServices ارائه شده است) یکسان می‌باشند.


درخواست سرویس

در ASP.NET سرویس‌های موجود در یک درخواست HttpContext از طریق مجموعه RequestServices قابل مشاهده می‌باشد.


RequestServices نشان دهنده‌ی سرویس‌هایی است که شما به عنوان بخشی از اپلیکیشن خود، آنها را پیکربندی و درخواست می‌کنید. هنگامیکه اشیاء اپلیکیشن شما وابستگی‌های خود را مشخص می‌کنند، این وابستگی‌ها با استفاده از نوع‌های موجود در RequestServices برآورده می‌شوند و نوع‌های موجود در ApplicationServices در این مرحله مورد استفاده قرار نمی‌گیرد.
به طور کلی، شما نباید مستقیما از این خواص استفاده کنید و بجای آن، نوع‌های کلاس خود را توسط سازنده‌ی کلاس، درخواست کنید و اجازه دهید فریم ورک این وابستگی‌ها را تزریق کند. این کار باعث به‌وجود آمدن کلاس‌هایی با قابلیت آزمون‌پذیری بالاتر و اتصالات شل‌تر بین آنها می‌شود.


نکته
درخواست وابستگی‌ها با استفاده از پارامترهای کلاس سازنده، بر روش کار با مجموعه‌ی RequestServices ارجحیت دارد.


طراحی سرویس‌ها برای تزریق وابستگی‌ها

شما باید سرویس‌های خود را طوری طراحی کنید که از تزریق وابستگی‌ها برای ارتباطات خود استفاده نمایند. این کار باعث کاهش استفاده از فراخوانی‌های متدهای استاتیک (متدهای استاتیک، حالت دار می‌باشند و استفاده‌ی زیاد از آنها باعث به وجود آمدن بوی بد کدی به نام static cling، می‌شود) و همچنین از بین رفتن نیاز به نمونه سازی مستقیم کلاس‌های وابسته داخل سرویس‌ها، می‌شود. هر موقع بخواهید بین new کردن یک کلاس، یا درخواست دادن آن از طریق تزریق وابستگی، یکی را انتخاب کنید، این اصطلاح را به یاد بیاورید،  New is Glue. با پیروی از اصول SOLID طراحی شیء گرا، به طور طبیعی کلاس‌های شما تمایل به کوچک بودن، کارا و قابل تست بودن را دارند.
اگر متوجه شدید که کلاس‌های شما تمایل دارند تا تعداد وابستگی‌های زیادی به آنها تزریق شود، چه باید بکنید؟ به طور کلی این مشکل نشانه‌ای است از نقض  Single Responsibility Principle یا SRP است و احتمالا کلاس‌های شما وظایف بیش از اندازه‌ای را دارند. در این گونه موارد تلاش کنید مقداری از وظایف کلاس را به یک کلاس جدید منتقل کنید. در نظر داشته باشید که کلاس‌های کنترلر باید به مسائل UI تمرکز کنند و قوانین کسب و کار و جزئیات دسترسی به داده‌ها باید در کلاس‌هایی جداگانه و مرتبط با خود قرار داشته باشند.
به طور خاص برای دسترسی به داده ، شما می‌توانید DbContext را به کنترلر‌های خود تزریق کنید (با فرض اینکه شما EF را به کانتینر سرویس ConfigureServices اضافه کرده‌اید). بعضی از توسعه دهندگان به جای تزریق مستقیم DbContext از یک اینترفیس ریپازیتوری استفاده می‌نمایند. می‌توانید با استفاده از یک اینترفیس برای کپسوله کردن منطق دسترسی به داده‌ها در یک مکان، تعداد تغییرات مورد نیاز را در صورت تغییر دیتابیس، به حداقل برسانید.


تخریب سرویس ها

سرویس کانتینر برای نوع‌های IDisposable که خودش ایجاد کرده‌است، متد Dispose را فراخوانی خواهد کرد. با این حال، اگر شما خودتان نمونه‌ای را به صورت دستی نمونه سازی و به کانتینر اضافه کرده باشید، سرویس کانتینر آنرا dispose نخواهد کرد.

مثال:
// Services implement IDisposable:
public class Service1 : IDisposable {}
public class Service2 : IDisposable {}
public class Service3 : IDisposable {}

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    // container will create the instance(s) of these types and will dispose them
    services.AddScoped<Service1>();
    services.AddSingleton<Service2>();

    // container did not create instance so it will NOT dispose it
    services.AddSingleton<Service3>(new Service3());
    services.AddSingleton(new Service3());
}

نکته:
در نسخه 1.0، کانتینر برای تمام اشیاء از نوع IDisposable از جمله اشیائی که خودش ایجاد نکرده بود، متد dispose را فراخوانی می‌کرد.


سرویس‌های کانتینر جانشین

کانتینر موجود در net core. به منظور تامین نیازهای اساسی فریم ورک ایجاد شده‌است و تعداد زیادی از اپلیکیشن‌ها از آن استفاده می‌کنند. با این حال، توسعه دهندگان می‌توانند کانتینرهای مورد نظر خود را جایگزین آن کنند. متد ConfigureServices به طور معمول مقدار void را بر می‌گرداند. اما با تغییر امضای آن به نوع بازگشتیIServiceProvider، می‌توان سرویس کانتینر متفاوتی را در اپلیکیشن پیکربندی کرد. سرویس‌های کانتینر IOC مختلفی برای NET. وجود دارند؛ در مثال زیر، Autofac استفاده شده است.
در ابتدا بسته‌های زیر را نصب کنید:
Autofac
Autofac.Extensions.DependencyInjection
سپس کانتینر را در ConfigureServices پیکربندی کنید و  IServiceProvider را به عنوان خروجی بازگردانید:
public IServiceProvider ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddMvc();
    // Add other framework services

    // Add Autofac
    var containerBuilder = new ContainerBuilder();
    containerBuilder.RegisterModule<DefaultModule>();
    containerBuilder.Populate(services);
    var container = containerBuilder.Build();
    return new AutofacServiceProvider(container);
}


توصیه ها

هنگام کار با تزریق وابستگی‌ها، توصیه‌های ذیر را در نظر داشته باشید:
- DI برای اشیایی که دارای وابستگی پیچیده هستند، مناسب می‌باشد. کنترلرها، سرویس‌ها، آداپتورها و ریپازیتوری‌ها، نمونه‌هایی از این اشیاء هستند که می‌توانند به DI اضافه شوند.
- از ذخیره‌ی داده‌ها و پیکربندی مستقیم در DI اجتناب کنید. به عنوان مثال، معمولا سبد خرید کاربر نباید به سرویس کانتینر اضافه شود. پیکربندی باید از مدل گزینه‌ها استفاده کند. همچنین از اشیاء "data holder"، که فقط برای دسترسی دادن به اشیاء دیگر ایجاد شده‌اند، نیز اجتناب کنید. در صورت امکان بهتر است شیء واقعی مورد نیاز DI درخواست شود.
- از دسترسی استاتیک به سرویس‌ها اجتناب شود.
- از نمونه سازی مستقیم سرویس‌ها در کد برنامه خود اجتناب کنید.
- از دسترسی استاتیک به HttpContext اجتناب کنید.

توجه
مانند هر توصیه‌ی دیگری، ممکن است شما با شرایطی مواجه شوید که مجبور به نقض هر یک از این توصیه‌ها شوید. اما این موارد استثناء بسیار نادر می‌باشند و رعایت این نکات یک عادت برنامه نویسی خوب محسوب می‌شود.

مرجع: Introduction to Dependency Injection in ASP.NET Core
مطالب
چگونه کد قابل تست بنویسیم - قسمت دوم و پایانی
گام 3 – از بین بردن ارتباط لایه‌ها (Loose Coupling)
بجای استفاده از اشیاء واقعی، براساس interface‌ها برنامه نویسی کنید. اگر شما کد خود را با استفاده از IShoppingCartService  به عنوان یک interface بجای استفاده از شیء واقعی ShoppingCartService نوشته باشید، زمانیکه تست را مینویسید، میتوانید یک سرویس کارت خرید جعلی (mocking) که IShoppingCartService را پیاده سازی کرده جایگزین شیء اصلی نمایید. در کد زیر، توجه کنید تنها تغییر این است که متغیر عضو اکنون از نوع IShoppingCartService  است بجای ShoppingCartService .
public interface IShoppingCartService
{
    ShoppingCart GetContents();
    ShoppingCart AddItemToCart(int itemId, int quantity);
}
public class ShoppingCartService : IShoppingCartService
{
    public ShoppingCart GetContents()
    {
        throw new NotImplementedException("Get cart from Persistence Layer");
    }
    public ShoppingCart AddItemToCart(int itemId, int quantity)
    {
        throw new NotImplementedException("Add Item to cart then return updated cart");
    }
}
public class ShoppingCart
{
    public List<product> Items { get; set; }
}
public class Product
{
    public int ItemId { get; set; }
    public string ItemName { get; set; }
}
public class ShoppingCartController : Controller
{
    //Concrete object below points to actual service
    //private ShoppingCartService _shoppingCartService;
    //loosely coupled code below uses the interface rather than the 
    //concrete object
    private IShoppingCartService _shoppingCartService;
    public ShoppingCartController()
    {
        _shoppingCartService = new ShoppingCartService();
    }
    public ActionResult GetCart()
    {
        //now using the shared instance of the shoppingCartService dependency
        ShoppingCart cart = _shoppingCartService.GetContents();
        return View("Cart", cart);
    }
    public ActionResult AddItemToCart(int itemId, int quantity)
    {
        //now using the shared instance of the shoppingCartService dependency
        ShoppingCart cart = _shoppingCartService.AddItemToCart(itemId, quantity);
        return View("Cart", cart);
    }
}

گام 4 – وابستگی‌ها را تزریق کنید
اکنون ما تمام وابستگی‌ها را در یک جا مرکزیت داده‌ایم و کد ما رابطه کمی با آن وابستگی‌ها دارد. همانند گذشته، چندین راه برای پیاده سازی این گام وجود دارد. بدون استفاده از ابزارهای کمکی برای این مفهوم، ساده‌ترین راه دوباره نویسی (Overload) متد ایجاد کننده است:
//loosely coupled code below uses the interface rather 
//than the concrete object
private IShoppingCartService _shoppingCartService;
//MVC uses this constructor 
public ShoppingCartController()
{
    _shoppingCartService = new ShoppingCartService();
}
//You can use this constructor when testing to inject the    
//ShoppingCartService dependency
public ShoppingCartController(IShoppingCartService shoppingCartService)
{
    _shoppingCartService = shoppingCartService;
}

گام 5 – تست را با استفاده از یک شیء جعلی (Mocking) انجام دهید
مثالی از یک سناریوی تست ممکن در زیر آمده است. توجه کنید که یک شیء جعلی از نوع کلاس ShoppingCartService ساخته‌ایم. این شیء جعلی فرستاده می‌شود به شیء Controller و متد GetContents پیاده سازی میشود تا بجای آنکه کد اصلی را که به منبع داده مراجعه می‌کند اجرا نماید، داده‌های جعلی و شبیه سازی شده را برگرداند. بدلیل آنکه تمام کد را نوشته ایم، بسیار سریعتر از اجرای کوئری بر روی دیتابیس اجرا خواهد شد و دیگر نگرانی بابت تهیه داده تستی و یا تصحیح داده بعد از اتمام تست (بازگرداندن داده به حالت قبل از تست) نخواهم داشت. توجه داشته باشید که بدلیل مرکزیت دادن به وابستگی‌ها در گام 2 ، تنها باید یکبار آنرا تزریق نماییم و بخاطر کاری که در گام 3 انجام شد، وابستگی ما به حدی پایین آمده که میتوانیم هر شیء‌ایی  را  (جعلی و یا حقیقی) ارسال کنیم و فقط کافیست شیء مورد نظر IShoppingCartService را پیاده سازی کرده باشد.
[TestClass]
public class ShoppingCartControllerTests
{
    [TestMethod]
    public void GetCartSmokeTest()
    {
        //arrange
        ShoppingCartController controller = 
           new ShoppingCartController(new ShoppingCartServiceStub());
        // Act
        ActionResult result = controller.GetCart();
        // Assert
        Assert.IsInstanceOfType(result, typeof(ViewResult));
    }
}
/// <summary>
/// This is is a stub of the ShoppingCartService
/// </summary>
public class ShoppingCartServiceStub : IShoppingCartService
{
    public ShoppingCart GetContents()
    {
        return new ShoppingCart
        {
            Items = new List<product> {
                new Product {ItemId = 1, ItemName = "Widget"}
            }
        };
    }
    public ShoppingCart AddItemToCart(int itemId, int quantity)
    {
        throw new NotImplementedException();
    }
}

مطالب تکمیلی
از یک ابزار کنترل وابستگی (IoC/DI) استفاده کنید:
از رایج‌ترین و عمومی‌ترین ابزارهای کنترل وابستگی برای .Net می‌توان به StructureMap و CastleWindsor اشاره کرد. در کد نویسی واقعی، شما وابستگی‌های بسیاری خواهید داشت، که این وابستگی‌ها هم وابستگی هایی دارند که به سرعت از مدیریت شما خارج خواهند شد. راه حل این مشکل استفاده از یک ابزار کنترل وابستگی خواهد بود.
از یک چارچوب تجزیه (Isolation Framework) استفاده نمایید:
برای ایجاد اشیاء جعلی ممکن است کار زیادی لازم باشد و  استفاده از یک Isolation Framework میتواند زمان و میزان کد نویسی شمارا کم کند. از رایج‌ترین این ابزارها میتوان Rhino Mocks  و Moq را نام برد.
مطالب
اصول طراحی شی گرا SOLID - #بخش پنجم اصل DIP

اصل 5)  D – DIP– Dependency Inversion principle 
مقایسه با دنیای واقعی:
همان مثال کامپیوتر را دوباره در نظر بگیرید.این کامپیوتر دارای قطعات مختلفی مانند RAM ، هارد دیسک، CD ROM و ... است که هر کدام به صورت مستقل به مادربرد متصل شده اند. این به این معنی است که اگر قسمتی از کار بیفتد میتوان آن را با یک قطعه‌ی جدید به آسانی تعویض کرد . حالا فقط تصور کنید که تمامی قطعات شدیداً به یکدیگر متصل شده اند آنوقت دیگر نمیتوانستیم قطعه ای را از مادربرد برداریم و به همین خاطر اگر مثلا RAM از کار بیفتد ، یاید یک مادربرد جدید خریداری کنید که برای شما گران تمام می‌شود.
به مثال زیر توجه کنید :
public class CustomerBAL
{
    public void Insert(Customer c)
    {
        try
        {
            //Insert logic
        }
        catch (Exception e)
        {
            FileLogger f = new FileLogger();
            f.LogError(e);
        }
    }
}

public class FileLogger
{
    public void LogError(Exception e)
    {
        //Log Error in a physical file
    }
}
در کد بالا کلاسCustomerBAL مستقیما به کلاس FileLogger وابسته است که استثناء‌های رخ داده را بر روی یک فایل فیزیکی لاگ میکند. حالا فرض کنید که چند روز بعد مدیریت تصمیم میگیرد که از این به بعد استثناء‌ها بر روی یک Event  Viewer لاگ شوند. اکنون چه میکنید؟ با تغییر کدها ممکن است با خطاهای زیادی روبرو شوید(درصورت تعداد بالای کلاسهایی که از کلاس FileLogger استفاده میکنند و فقط تعداد محدودی از آنها نیاز دارند که بر روی Event Viewer لاگ کنند.)
DIP  به ما میگوید : " ماژول‌های سطح بالا نباید به ماژولهای سطح پایین وابسته باشند، هر دو باید به انتزاعات وابسته باشند. انتزاعات نباید وابسته به جزئیات باشند، بلکه جزئیات باید وابسته به انتزاعات باشند. ".
در طراحی ساخت یافته، ماژولهای سطح بالا به ماژولهای سطح پایین وابسته بودند. این مسئله دو مشکل ایجاد می‌کرد:
1-  ماژول‌های سطح بالا (سیاست گذار) به ماژول‌های سطح پایین (مجری) وابسته هستند. در نتیجه هر تغییری در ماژول‌های سطح پایین ممکن است باعث اشکال در ماژول‌های سطح بالا گردد.
2-  استفاده مجدد از ماژول‌های سطح بالا در جاهای دیگر مشکل است، زیرا وابستگی مستقیم به ماژول‌های سطح پایین دارند.
راه حل با توجه به اصل DIP :
public interface ILogger
{
    void LogError(Exception e);
}

public class FileLogger:ILogger
{
    public void LogError(Exception e)
    {
        //Log Error in a physical file
    }
}
public class EventViewerLogger : ILogger
{
    public void LogError(Exception e)
    {
        //Log Error in a Event Viewer
    }
}
public class CustomerBAL
{
    private ILogger _objLogger;
    public CustomerBAL(ILogger objLogger)
    {
        _objLogger = objLogger;
    }

    public void Insert(Customer c)
    {
        try
        {
            //Insert logic
        }
        catch (Exception e)
        {            
            _objLogger.LogError(e);
        }
    }
}
در اینجا وابستگی‌های کلاس CustomerBAL از طریق سازنده آن در اختیارش قرار گرفته است. یک اینترفیس ILogger تعریف شده‌است به همراه دو پیاده سازی مختلف از آن مانند FileLogger و EventViewerLogger. 
یکی از انواع فراخوانی آن نیز می‌تواند به شکل زیر باشد:
var customerBAL = new CustomerBAL (new EventViewerLogger());
customerBAL.LogError();
اطلاعات بیشتر در دوره آموزشی "بررسی مفاهیم معکوس سازی وابستگی‌ها و ابزارهای مرتبط با آن  ".       
مطالب
شروع به کار با DNTFrameworkCore - قسمت 2 - طراحی موجودیت‌های سیستم
در قسمت قبل، امکانات این زیرساخت را ملاحظه کردیم. در این مطلب و مطالب آینده، روش طراحی بخش‌های مختلف یکسری سیستم فرضی را با استفاده از امکانات مذکور و با جزئیات بیشتر، بررسی خواهیم کرد.
به منظور اعمال خودکار یکسری مفاهیم توسط زیرساخت، نیاز است موجودیت‌های شما قراردادهای مورد نظر را پیاده سازی کرده باشند یا اینکه از موجودیت‌های پایه که آن قراردادها را پیاده سازی کرده‌اند، به عنوان میانبر، از آنها ارث بری کنید. برای دسترسی به این موجودیت‌های پایه و یکسری واسط که به عنوان قراردادهایی در بخش‌های مختلف این زیرساخت استفاده می‌شوند، نیاز است تا ابتدا بسته نیوگت زیر را نصب کنید:
PM> Install-Package DNTFrameworkCore -Version 1.0.0

مثال اول: یک موجودیت ساده بدون نیاز به مباحث ردیابی تغییرات

public class MeasurementUnit : Entity<int>, IAggregateRoot
{
   public const int MaxTitleLength = 50;
   public const int MaxSymbolLength = 50;

    public string Title { get; set; }
    public string NormalizedTitle { get; set; }
    public string Symbol { get; set; }
    public byte[] RowVersion { get; set; }
}

‎کلاس جنریک Entity، در برگیرنده یکسری اعضای مشترک بین سایر موجودیت‌های سیستم از جمله Id و TrackingState (به منظور سناریوهای Master-Detail)، می‌باشد. 

‎نکته: در این زیرساخت برای پیاده سازی CrudService برای یک موجودیت خاص، نیاز است تا واسط IAggregateRoot را نیز پیاده سازی کرده باشد. برای پیاده سازی واسط مذکور نیاز است تا خصوصیت RowVersion را به منظور مدیریت Optimistic مباحث همزمانی، به کلاس بالا اضافه کنیم. این موضوع برای موجودیت‌های وابسته به یک Aggregate ضروری نیست، چرا که آنها با AggregateRoot ذخیره خواهند شد و تراکنش جدایی برای ثبت، ویرایش و یا حذف آنها وجود ندارد.

مثال دوم: یک موجودیت به همراه مباحث ردیابی تغییرات ثبت و آخرین ویرایش

public class Blog : TrackableEntity<long>, IAggregateRoot
{
    public const int MaxTitleLength = 50;
    public const int MaxUrlLength = 50;

    public string Title { get; set; }
    public string NormalizedTitle { get; set; }
    public string Url { get; set; }
    public byte[] RowVersion { get; set; }
}

کلاس جنریک TrackableEntity علاوه بر خصوصیات Id و TrackingState، یکسری خصوصیت دیگر از جمله زمان ثبت، زمان آخرین ویرایش، شناسه کاربر ثبت کننده، شناسه آخرین کاربر ویرایش کننده، اطلاعات مرورگرهای آنها و ... را نیز دارا می‌باشد. این خصوصیات به صورت خودکار توسط زیرساخت مقداردهی خواهند شد.


مثال سوم: یک موجودیت به همراه مباحث ردیابی تغییرات ثبت، آخرین ویرایش و حذف نرم

public class Blog : FullTrackableEntity<long>, IAggregateRoot
{
    public const int MaxTitleLength = 50;
    public const int MaxUrlLength = 50;

    public string Title { get; set; }
    public string NormalizedTitle { get; set; }
    public string Url { get; set; }
    public byte[] RowVersion { get; set; }
}

کلاس جنریک FullTrackableEntity علاوه بر خصوصیات ذکر شده در مثال دوم، یکسری خصوصیت دیگر از جمله IsDeleted، شناسه کاربر حذف کننده، زمان حذف و ... را نیز دارا می‌باشد. همچنین مباحث فیلتر خودکار رکوردهای حذف شده، به صورت خودکار توسط زیرساخت انجام می‌گیرد که امکان غیرفعال کردن آن در شرایط مورد نیاز نیز وجود دارد.

مثال چهارم: یک موجودیت با پشتیبانی از چند مستاجری

public class Blog : Entity<long>, IAggregateRoot, ITenantEntity
{
    public const int MaxTitleLength = 50;
    public const int MaxUrlLength = 50;
    public string Title { get; set; }
    public string NormalizedTitle { get; set; }
    public string Url { get; set; }
    public byte[] RowVersion { get; set; }
    public long TenantId { get; set; }
}

با پیاده سازی واسط ITenantEntity، به صورت خودکار خصوصیت TenantId آن با توجه به اطلاعات مستاجر جاری سیستم مقداردهی خواهد شد و همچنین فیلتر خودکار بر روی رکوردهای مستاجرهای مختلف، توسط زیرساخت انجام می‌شود که این مکانیزم هم قابلیت غیرفعال شدن در شرایط خاص را دارد.

مثال پنجم: یک موجودیت به همراه تعدادی موجودیت جزئی (سناریوهای Master-Detail)

public class Invoice : TrackableEntity<long>, IAggregateRoot
{
    public InvoiceStatus Status { get; set; }
    public decimal TotalNet { get; set; }
    public decimal Total { get; set; }
    public decimal PayableTotal { get; set; }
    public decimal Debit { get; set; }
    public decimal Credit { get; set; }
    public decimal Gratuity { get; set; }
    public byte[] RowVersion { get; set; }

    public ICollection<InvoiceItem> Items { get; set; }
}

public class InvoiceItem : TrackableEntity
{
    public int Quantity { get; set; }
    public decimal UnitPrice { get; set; }
    public decimal Price { get; set; }
    public decimal UnitPriceDiscount { get; set; }

    public long ItemId { get; set; }
    public Item Item { get; set; }
    public long InvoiceId { get; set; }
    public Invoice Invoice { get; set; }
}

همانطور که مشخص می‌باشد، موجودیت وابسته یا همان Detail، نیاز به پیاده سازی IAggregateRoot را نخواهد داشت. همانطور که اشاره شد، تراکنش مجزایی برای این موجودیت‌ها نخواهیم داشت و درون تراکنش AggregateRoot، عملیات CRUD آنها انجام خواهد شد و برای انجام عملیات ویرایش، به همراه Root متناظر با خود، واکشی خواهند شد. این موضوع یکی از نقاط قوت زیرساخت محسوب می‌شود که در مقالات آینده و در قسمت طراحی سرویس‌های متناظر با موجودیت‌های سیستم، با جزئیات بیشتری بررسی خواهد شد.

مثال ششم: یک موجودیت با امکان شماره گذاری خودکار

public class Task : TrackableEntity, IAggregateRoot, INumberedEntity
{
    public const int MaxTitleLength = 256;
    public const int MaxDescriptionLength = 1024;

    public string Title { get; set; }
    public string NormalizedTitle { get; set; }
    public string Number { get; set; }
    public string Description { get; set; }
    public TaskState State { get; set; } = TaskState.Todo;
    public byte[] RowVersion { get; set; }
}

همانطور که در مطلب «طراحی و پیاده سازی زیرساختی برای تولید خودکار کد منحصر به فرد در زمان ثبت رکورد جدید» ملاحظه کردید، نیاز است تا موجودیت مورد نظر، پیاده ساز واسط INumberedEntity نیز باشد. این واسط دارای خصوصیت رشته‌ای Number می‌باشد و همچنین زیرساخت به صورت خودکار در زمان ثبت، این خصوصیت را برای موجودیت‌هایی از این نوع، با رعایت مباحث همزمانی مقداردهی می‌کند.

مثال هفتم: یک موجودیت با امکان ذخیره سازی اطلاعات اضافی در قالب فیلد JSON

public class Task : TrackableEntity, IAggregateRoot, INumberedEntity, IExtendableEntity
{
    public const int MaxTitleLength = 256;
    public const int MaxDescriptionLength = 1024;

    public string Title { get; set; }
    public string NormalizedTitle { get; set; }
    public string Number { get; set; }
    public string Description { get; set; }
    public TaskState State { get; set; } = TaskState.Todo;
    public byte[] RowVersion { get; set; }

    public string ExtensionJson { get; set; }
}

با پیاده سازی واسط IExtendableEntity، یکسری متد الحاقی برروی اشیاء موجودیت مورد نظر فعال خواهند شد که امکان مقداردهی یا خواندن این اطلاعات اضافی را خواهید داشت. به عنوان مثال:

var task = new Task();
task.SetExtensionValue("Name","Value");
var value = task.ReadExtensionValue("Name");
//or any complex object as string json

با دو متد الحاقی استفاده شده در بالا، امکان مقداردهی، تغییر و خواندن مقدار خصوصیت‌های اضافی را خواهیم داشت که نیاز است موجودیت مورد نظر در دل خود نگهداری کند ولی ارزش و اهمیت زیادی در Domain ندارند.


مثال هشتم: طراحی یک نوع شمارشی (Enum)

public class OrderStatus : Enumeration
{
    public static OrderStatus Submitted = new OrderStatus(1, nameof(Submitted).ToLowerInvariant());
    public static OrderStatus AwaitingValidation = new OrderStatus(2, nameof(AwaitingValidation).ToLowerInvariant());
    public static OrderStatus StockConfirmed = new OrderStatus(3, nameof(StockConfirmed).ToLowerInvariant());
    public static OrderStatus Paid = new OrderStatus(4, nameof(Paid).ToLowerInvariant());
    public static OrderStatus Shipped = new OrderStatus(5, nameof(Shipped).ToLowerInvariant());
    public static OrderStatus Cancelled = new OrderStatus(6, nameof(Cancelled).ToLowerInvariant());

    protected OrderStatus()
    {
    }

    public OrderStatus(int id, string name)
        : base(id, name)
    {
    }
}

برای سناریوهایی که صرفا قصد انتخاب یک یا چند (حالت enum flags) مورد از بین یک لیست مشخص و سپس ذخیره سازی آنها را دارید، استفاده از نوع داده enum کفایت می‌کند؛ ولی اگر قصد استفاده از آنها برای flow control را دارید، در این صورت به طراحی شکننده‌ای خواهید رسید که پر شده است از if/else هایی که مقادیر مختلف enum مورد نظر را بررسی می‌کنند. با استفاده از کلاس Enumeration امکان مدل کردن انوع شمارشی که مرتبط هستند با منطق تجاری سیستم را با راه حل شیء گرا خواهید داشت. در این صورت رفتارهای متناظر با هریک از فیلدهای یک نوع شمارشی می‌تواند به عنوان رفتاری در دل خود کپسوله شده باشد و اینبار داده و رفتار کنار هم خواهند بود. 

نکته: برای مطالعه بیشتر می‌توانید به مطالب ^ و ^ مراجعه کنید.

در نهایت می‌توانید برای سناریوهای خاص خودتان از سایر واسط های موجود در زیرساخت، نیز به شکل زیر استفاده کنید:

نیاز به حذف نرم بدون نگهداری اطلاعات ردیابی تغییرات

public interface ISoftDeleteEntity
{
    bool IsDeleted { get; set; }
}

.با پیاده سازی واسط بالا این امکان را خواهید داشت که صرفا از مکانیزم حذف نرم استفاده کنید؛ بدون نیاز به نگهداری سایر اطلاعات

نیاز به مقداردهی خودکار زمان ثبت یک موجودیت خاص 

این امر با پیاده سازی واسط زیر امکان پذیر خواهد بود.

public interface IHasCreationDateTime
{
    DateTimeOffset CreationDateTime { get; set; }
}

با توجه به اعمال اصل ISP در مباحث مطرح شده در مطلب جاری، بنا به نیاز خود از این واسط‌ها و کلاس‌های پایه پیاده ساز آنها می‌توانید استفاده کنید.

مطالب
الگوی طراحی Null Object

هنگامیکه درحال طراحی کلاس‌هایی هستیم که وابستگی‌هایی دارند، ممکن است با شرایطی مواجه شویم که به این وابستگی‌ها نیاز نباشد و یا به رفتار عادی بعضی از وابستگی‌ها نیاز نداشته باشیم. شاید راهی که در این مواقع به ذهن برسد این باشد که بجای شیء واقعی وابستگی موردنظر، از یک شیء Null Reference استفاده کنیم. ولی استفاده از این روش کدهایمان را پیچیده خواهد کرد؛ چون هر جای کد که نیازمند استفاده‌ی از اعضای شیء وابستگی موردنظرمان باشیم، مثلا متدی را فراخوانی کنیم یا از یک پراپرتی آن استفاده کنیم، باید ابتدا از نال بودن یا نبودن آن اطمینان حاصل کنیم و سپس از آن استفاده نماییم؛ چون در غیر این صورت با خطای Null Pointer مواجه می‌شویم.

الگوی طراحی Null Object این مشکل را حل می‌کند که جای پاس دادن شیء Null Reference بجای شیء ای که واقعا به آن وابستگی وجود دارد و باید هر بار قبل استفاده‌ی از آن بررسی کنیم که آیا آن شیء ای که داریم با آن کار می‌کنیم نال است یا خیر، کلاسی خاصی را بسازیم که یک وابستگی غیر کاربردی است. به این معنا که قرار نیست هیچ کاری را انجام دهد و عملا یک non-functional Dependency است. این کلاس یا یک اینترفیس خاصی را پیاده سازی می‌کند و یا اینکه از یک کلاس انتزاعی ارث بری خواهد کرد؛ ولی هیچ عملکرد خاصی را نخواهد داشت. به این معنا که متدها و پراپرتی‌های این کلاس کاری را انجام نداده و یک مقدار پیشفرض و یا یک مقدار خاصی را برگشت خواهند داد. این روش به ساده سازی کد کمک خواهد کرد، چون می‌توان بدون انجام پیش شرط‌هایی مانند بررسی نال بودن یا نبودن یک شیء وابسته، از آن استفاده کرد.

این الگوی طراحی معمولا همراه با دیگر الگوهای طراحی مورد استفاده قرار می‌گیرد. بهینه‌تر است که خود کلاس Null Object به صورت Singleton پیاده سازی شود. مزیت این کار در این است که چون شیء ساخته شده از این کلاس، نه کار خاصی را انجام می‌دهد و نه حالت خاصی را نگه می‌دارد، پس ساختن شیءای از آن عملا ضرورتی نداشته و هیچگونه ارزشی ندارد و فقط سرباری را بر روی نرم افزار قرار می‌دهد. پس سزاوار است فقط به یک شیء از این کلاس اکتفا کرد و هر بار همان شیء را برگشت داد. الگوی دیگری که غالبا از الگوی Null Object در آن استفاده می‌شود، الگوی Strategy است. زمانیکه یکی از استراتژی‌ها این باشد که کار خاصی را انجام نداد و یا استراتژی مورد نظر عملکردی نداشته باشد، از الگوی Null Object استفاده می‌کنیم. الگوی دیگری که از الگوی Null Object زیاد استفاده می‌کند، الگوی Factory است. برای مثال هنگامیکه بخواهیم بر طبق شرایط برنامه یک شیء Null Reference را بسازیم و برگردانیم، از الگوی Null Object استفاده خواهیم کرد.

فرض کنید می‌خواهیم ماژولی را توسعه دهیم که وظیفه‌ی آن گزارش دادن وضعیت وقوع رخدادها است و می‌خواهیم پیام‌های وضعیت، به روش‌های مختلفی مانند ارسال ایمیل و یا ثبت لاگ در سرورهای راه دور که برای لاگ گیری تعبیه شده‌اند، انجام گیرد و در بعضی از مواقع هم می‌خواهیم برای برخی از رخداد‌ها نیاز به گزارش نباشد. در این مواقع برای استراتژی سوم از الگوی طراحی Null Object استفاده می‌کنند.


پیاده سازی الگوی طراحی Null Object

کلاس دیاگرام زیر چگونگی پیاده سازی این الگو را نشان می‌دهد. در ادامه قصد داریم بخش‌های مختلف این دیاگرام را توضیح دهیم.

Client : این کلاس دارای یک وابستگی به یک کلاس دیگر است که در بعضی مواقع نیازی به این وابستگی پیدا نمی‌کند و در صورتیکه به کارکرد اصلی وابستگی نیاز پیدا نکند، متدهای داخل کلاس Null Object را اجرا می‌کند.

DependencyBase : این قسمت کلاس پایه‌ای است که به صورت Abstract بوده و شامل همه وابستگی‌هایی است که ممکن است Client به آن وابسته باشد. همچنین این بخش، کلاس پایه‌ی کلاس Null Object هم است. شایان ذکر است که بجای استفاده از کلاس Abstract می‌توان از یک Interface هم استفاده کرد؛ چون این کلاس هیچ عملکرد مشترکی را برای زیر کلاس‌هایش پیاده سازی نمی‌کند.

Dependency : این کلاس یک عملکرد واقعی از یک وابستگی است که Client به آن وابسته است.

NullObject : این همان کلاس Null Object است که به عنوان یک وابستگی توسط Client مورد استفاده قرار می‌گیرد. این کلاس هیچ عملکرد مشخصی را ندارد ولی باید تمام اعضای کلاس پایه، یعنی DependencyBase را پیاده سازی کند.

مثال زیر کدهای اصلی پیاده سازی الگوی طراحی Null Object را نشان خواهد داد که با زبان سی شارپ نوشته شده‌است. کلاس Client، وابستگی‌های خود را از طریق سازنده دریافت خواهد کرد که به آن Constructor injection گفته می‌شود. همانطور که می‌بینید در کلاس NullObject، تنها متد Operation بازنویسی شده است و داخل آن هیچ عملکرد خاصی پیاده سازی نشده است؛ زیر تنها به وجود آن نیاز است و نه عملکرد داخلی آن.

public class Client
{
    DependencyBase _dependency;
 
    public void Client(DependencyBase dependency)
    {
        _dependency = dependency;
    }
 
    public void DoSomething()
    {
        _dependency.Operation();
    }
}
 
 
public abstract class DependencyBase
{
    public abstract void Operation();
}
 
 
public class Dependency : DependencyBase
{
    public override void Operation()
    {
        Console.WriteLine("Dependency.Operation() executed");
    }
}
 
 
public class NullObject : DependencyBase
{
    public override void Operation() { }
}


یک نمونه واقعی از الگوی طراحی Null Object

در این بخش قصد داریم مثالی از الگوی استراتژی را ارائه دهیم که در یکی از استراتژی‌هایش از کلاس Null Object استفاده خواهد کرد. در این مثال کلاسی وجود دارد به نام StatusMonitor که پس از انجام کارهایی، وضعیت انجام آن را اعلام می‌کند. ۳ نوع استراتژی برای اعلام وضعیت انجام کارها متصور است که بسته به موقعیت‌های مختلف، یکی از آنها انتخاب خواهد شد. استراتژی‌های اعلام وضعیت شامل ارسال ایمیل، ارسال وضعیت به یک وب سرویس و یا اصلا اعلام نکردن وضعیت هستند. زمانیکه قصد داریم هیچگونه وضعیتی اعلام نشود، از نمونه‌ای از کلاس Null Object استفاده خواهد شد که در این مثال کلاس NullStatusReporter این وابستگی را تامین می‌کند. همه کلاس‌های استراتژی که بیان شد تنها شامل یک متد هستند که از آن برای گزارش پیام وضعیت استفاده خواهیم کرد.

کلاس‌های EmailStatusReporter و WebServiceStstusReporter در صورتیکه بتوانند به درستی پیام‌ها را گزارش دهند، مقدار true را برگشت خواهند داد و در غیر اینصورت مقدار false برگشت داده می‌شود. اما کلاس Null Object هیچ کاری را انجام نمی‌دهد و چیزی را گزارش نمی‌دهد و تنها مقدار true را برگشت خواهد داد. اینکه این کلاس چه مقداری را برگشت دهد، قراردادی است که بین Client و Dependency انجام می‌گیرد. به این نکته هم توجه بفرمایید که کلاس NullStatusReporter به صورت Singleton پیاده سازی شده است.

public class StatusMonitor
{
    StatusReporterBase _reporter;
 
    public StatusMonitor(StatusReporterBase reporter)
    {
        _reporter = reporter;
    }
 
    public void CheckStatus()
    {
        // Do something to check status
        if (!_reporter.Report("Everything's OK"))
        {
            Console.WriteLine("Failed to report status.");
        }
    }
}
 
 
public abstract class StatusReporterBase
{
    public abstract bool Report(string message);
}
 
 
public class EmailStatusReporter : StatusReporterBase
{
    public override bool Report(string message)
    {
        try
        {
            Console.WriteLine("Emailed '{0}'.", message);
            return true;
        }
        catch
        {
            return true;
            throw;
        }
    }
}
 
 
public class WebServiceStatusReporter : StatusReporterBase
{
    public override bool Report(string message)
    {
        try
        {
            Console.WriteLine("Sent '{0}' to web service.", message);
            return true;
        }
        catch
        {
            return true;
            throw;
        }
    }
}
 
 
public class NullStatusReporter : StatusReporterBase
{
    private static NullStatusReporter _instance;
    private static object _lock = new object();
 
    private NullStatusReporter() { }
 
    public static NullStatusReporter GetReporter()
    {
        lock (_lock)
        {
            if (_instance == null) _instance = new NullStatusReporter();
        }
 
        return _instance;
    }
 
    public override bool Report(string message)
    {
        return true;
    }
}


تست کلاس Null Object

برای تست کلاس StatusMonitor باید یکی از انواع استرتژی‌ها را برایش تعیین و آن را به سازنده کلاس تزریق کرد و با آن استراتژی، کلاس را تست نمود. در کد زیر از استراتژی NullObject استفاده شده‌است. پس یک نمونه‌ی آن ساخته شده و از طریق سازنده به کلاس StatusMonitor فرستاده می‌شود. سپس متد CheckStatus فراخوانی می‌گردد. اما این متد کاری را انجام نمی‌دهد و تنها مقدار true  برگشت داده می‌شود. بررسی روش‌های دیگر را به خودتان واگذار می‌کنم.

StatusReporterBase reporter = NullStatusReporter.GetReporter();
StatusMonitor monitor = new StatusMonitor(reporter);
monitor.CheckStatus();


نظرات مطالب
Defensive Programming - بازگشت نتایج قابل پیش بینی توسط متدها
یک راه حل جایگزین برای ارسال پیغام‌های خطاهای حاصل از اجرای قواعد تجاری خاص در لایه‌های داخلی

در مطلب طراحی و پیاده سازی ServiceLayer به همراه خودکارسازی Business Validationها راه حلی برای خودکار سازی فرآیند اعتبارسنجی‌های خصوصیات مرتبط با DTO ها، ارائه شد. در برخی از سناریوها در میان منطق تجاری نیاز است یکسری قواعد هم بررسی شوند و داده مورد نیاز این بررسی در دل پیاده سازی متد مورد نظر وجود دارد و نیازی نیست تا برای بررسی این نوع قواعد، این داده را در Validator مرتبط با DTO نیز واکشی کنیم. در این مواقع یک راه حل همان صدور استثناء می‌باشد البته با یک trade off مناسب؛ راه حل بعدی آن همانطور که در مطلب جاری هم به آن اشاره شد، بحث بازگشت OperationResult می‌باشد. یک راه حل دیگر آن نیز به شکل زیر می‌باشد:
واسط IValidationDictionary برای کپسوله کردن امکانات ModelState
public interface IValidationDictionary
{
    void AddError(string key, string message);
    bool IsValid { get; }
}
کلاس ModelStateWrapper 
public class ModelStateWrapper : IValidationDictionary
{
    private ModelStateDictionary _modelState;

    public ModelStateWrapper(ModelStateDictionary modelState)
    {
        _modelState = modelState;
    }

    public void AddError(string key, string errorMessage)
    {
        _modelState.AddModelError(key, errorMessage);
    }

    public bool IsValid
    {
        get { return _modelState.IsValid; }
    }
}
واسط IApplicationService
public interface IApplicationService
{
    void Initialize(IValidationDictionary validationDictionary);
}
واسط مرتبط با سرویس موجودیت User
public interface IUserService : IApplicationService
{
    Task CreateAsync(UserCreateModel model);
}

پیاده ساز واسط IUserService
public class UserService : IUserService
{
    private readonly IUnitOfWork _uow;
    private IValidationDictionary _validationDictionary;

    public UserService(IUnitOfWork uow)
    {
        _uow = uow ?? throw new ArgumentNullException(nameof(uow));
    }

    public void Initialize(IValidationDictionary validationDictionary)
    {
        _validationDictionary = validationDictionary ?? throw new ArgumentNullException(nameof(validationDictionary));
    }

    public Task CreateAsync(UserCreateModel model)
    {
        //todo: logic for create new user

        if (condition)
            _validationDictionary.AddError(string.Empty, "پیغامی که قرار است برای کاربرنهایی قابل مشاهده باشد");

        if (other condition)
            _validationDictionary.AddError(string.Empty, "پیغامی که قرار است برای کاربرنهایی قابل مشاهده باشد");
    }
}

تزریق واسط سرویس کاربران و استفاده از آن
public class UsersController : Controller
{
    private readonly IUserService _service;

    public UsersController(IUserService service)
    {
        _service = service ?? throw new ArgumentNullException(nameof(service));
        _service.Initialize(new ModelStateWrapper(ModelState));
    }

    [HttpPost]
    public async Task<IActionResult> Create([FromForm]UserCreateModel model)
    {
        if (!ModelState.IsValid) return View(model);

        await _service.CreateAsync(model);

        //todo: Display ModelState's Errors
    }
}

 نکته اضافی تکه کد بالا، فراخوانی متد Initialize مرتبط با ApplicationService مورد نظر می‌باشد برای ارسال پیاده سازی از IValidationDictionary به آن.
این بار بعد از اجرای متد CreateAsync اگر خطایی اعتبارسنجی حاصل از اجرای قواعد تجاری موجود باشد، می‌توان از طریق ModelState به آن رسید.
مطالب
طراحی شیء گرا: OO Design Heuristics - قسمت چهارم

Dynamic Semantics

Objectها علاوه بر داده و رفتار به عنوان توصیفات ثابت، در زمان اجرا دارای یک Local State (‏‏a snapshot) از مقادیر داینامیک مربوط به اعضای داده‌ای خود، می‌باشند. مجموعه تمام حالاتی که وهله‌های یک کلاس می‌توانند بین آنها گذر (transition) داشته باشد، dynamic semantics مربوط به کلاس نامیده می‌شود و به وهله‌های کلاس این امکان را می‌دهند تا به یک پیغام مشابه رسیده و در زمان‌های مختلف از چرخه زندگی خود، به اشکال مختلف پاسخ دهند.

Method junk for the class X 
if (local state #1) then
do something
else if (local state #2) then
do something different
End Method

بخش اصلی هر طراحی شیء گرا، dynamic semantics وهله‌ها می‌باشد. dynamic semantics هر کلاسی باید در قالب یک دیاگرام state-transition مستند شود. شکل زیر dynamic semantics پروسه‌های موجود در یک سیستم عامل را در قابل یک دیاگرام حالت نمایش می‌دهد. این پروسه‌ها توانایی این را دارند که در هر کدام از حالات: runnable، current process، blocked، sleeping و یا در حالت exited، قرار داشته باشند. همچنین به عنوان مثال، یک پروسه زمانی می‌تواند در حالت current process قرار گیرد که حتما قبلا در حالت runnable قرار داشته باشد. این اطلاعات برای ایجاد تست برای کلاس‌ها و وهله‌های آنها می‌تواند مفید واقع شود.

شکل 2.8 State-transition diagram notation 

برخی از طراحان به طور تصادفی، dynamic semantics یک کلاس را به عنوان static semantics آن کلاس مدل می‌کنند. به عنوان مثال اگر color یکی از اعضای داده ای (data member) کلاس توپ باشد و بعد از وهله سازی از کلاس توپ، color آن بازهم قابل تغییر باشد، منظور اینکه توپ آبی به عنوان یک وهله از کلاس توپ در زمان حیات خود تغییر رنگ دهد، اصطلاحا می‌گویند: color جزء dynamic semantics کلاس توپ می‌باشد. با توجه به توضحیاتی که داده شد، حال اگر طراحی برای هر رنگ توپ یک کلاس جدا در نظر گرفته باشد، dynamic semantics را به عنوان static semantics مدل کرده و به احتمال زیاد ما را به سمت ایجاد مشکل Class Proliferation (ازدیاد کلاس ها) سوق خواهد داد.

Abstract Classes

به سوالات زیر توجه کنید:

  • آیا هرگز میوه خورده‌اید؟
  • آیا هرگز پیش غذا خورده‌اید؟ 
  • آیا هرگز دسر خورده‌اید؟ 
اکثر مردم به این سوالات جواب «بله» را خواهند داد.
حال با توجه به سوالات «مزه غذا چطور بود؟ دسری که خوردید، چه تعداد کالری داشت؟ هزینه پیش غذایی که خوردید چقدر بود» پاسخ چه خواهد بود؟
من (نویسنده) ادعا میکنم که هیچ کسی تا به حال میوه نخورده است. بیشتر مردم، سیب، موز و پرتقال خورده‌اند؛ میوه‌ی قرمز رنگی به ارزش 3 پوند را نخورده‌اند.

شبیه به این مسئله برای زمانی است که گارسون رستوران از شما سوال می‌کند: «برای شام چه چیزی میل دارید» و شما جواب می‌دهید: «یک پیش غذا، یک غذای اصلی و یک دسر». در این حالت چون شما دقیقا مشخص نکرده‌اید چه نوعی می‌خواهید، گارسون، مات و مبهوت خواهد ماند. همه می‌دانیم که چیزی تحت عنوان میوه، پیش غذا و یا وهله دسر در واقعیت وجود ندارد؛ بله این عبارات اطلاعات مفیدی را تسخیر می‌کنند. اگر من در دستم یک ساعت زنگی گرفته و از شما می‌پرسیدم: «نظرتان در مورد میوه من چیست؟»؛ بدون شک فکر می‌کردید من دیوانه شده‌ام. حال اگر در دستم سیبی گرفته و سوال قبلی را می‌پرسیدم، این بار از نظر شما من یک شخص عاقل بودم.
با وجود اینکه نمی‌توان از میوه وهله سازی کرد، اما اطلاعات مفیدی را تسخیر می‌کند. در واقع میوه، یک کلاسی (concept) است که دانشی از نحوه وهله سازی وهله هایش به وسیله Type پیاده ساز خود، ندارد.

کلاسی که دانشی از نحوه وهله سازی وهله‌های خود ندارد، abstract class (کلاس مجرد یا انتزاعی) نامیده می‌شود.
کلاسی که دانش نحوه وهله سازی وهله‌های خود دارد، concrete class نامیده می‌شود.

در پارادایم شیء گرا، مهم‌ترین استفاده از کلاس‌های انتزاعی در مباحث ارث بری مطرح می‌شود.

Roles Versus Classes

قاعده شهودی 2.11
مطمئن باشید انتزاع هایی را که مدل می‌کنید کلاس بوده و نه نقش‌هایی که وهله‌های آنها بازی می‌کنند. (Be sure the abstractions that you model are classes and not simply the roles objects play)
آیا مادر و پدر به عنوان یک کلاس هستند یا نقش‌هایی هستند که وهله‌های کلاس شخص، بازی می‌کند؟ پاسخ این سوال وابسته به دامینی (domain) است که طراح در حال مدل سازی آن می‌باشد. اگر در دامین مورد نظر، مادر و پدر رفتارهای مختلفی دارند، احتمالا باید به عنوان کلاس‌های جدا مدل شوند. اگر رفتارهای یکسانی دارند، در نتیجه نقش‌های مختلفی هستند که وهله‌های کلاس شخص بازی می‌کنند. به عنوان مثال، می‌توان کلاس خانواده را متشکل از وهله‌ای از کلاس پدر، وهله‌ای از کلاس مادر و مجموعه‌ای از وهله‌های کلاس فرزند در نظر گرفت. در مقابل ممکن است کلاس خانواده را متشکل از وهله‌ای از کلاس شخص به عنوان پدر، وهله‌ای از کلاس شخص به عنوان مادر و آرایه‌ای از وهله‌های شخص به عنوان فرزندان، مدل کنید. قرار گرفتن در وضیعتی که هر نقش، بخشی از رفتاری‌های شخص را مورد استفاده قرار می‌دهد، کافی نیست و باید مطمئن شوید که رفتار‌ها واقعا متفاوت می‌باشند. همچنین باید به یاد داشته باشید که زمانیکه وهله‌ای از بخشی از رفتارهای کلاس خود استفاده می‌کند، نیز مشکلی وجود ندارد و لازم نیست کلاس‌های دیگری را به خاطر این موضوع در طراحی خود در نظر بگیرید.

شکل 2.9 Two views of a family   

برخی از طراحان به این شکل تست می‌کنند که اگر عضوی از واسط عمومی را نمی‌توان برای نقش مورد نظر  مورد استفاده قرار داد، این موضوع نشان از این دارد که باید برای نقش مورد نظر در طراحی خود کلاس جداگانه‌ای را در نظر داشته باشند. اگر هم عضو مذکور قابل استفاده نباشد، کلاس یکسانی برای نقش‌های مختلف استفاده خواهد شد. به عنوان مثال، اگر عملیات ()go_into_labor جزء عملیاتی می‌باشد که مادر انجام می‌دهد، در حالیکه پدر چنین عملیاتی را نمی‌تواند انجام دهد، در این حالت نیز لازم است مادر به عنوان کلاس جداگانه‌ای در نظر گرفته شود. اگر در دامین دیگری، عوض کردن پوشاک را  تنها مادر انجام می‌دهد، در این حالت مادر نقشی از کلاس شخص می‌باشد، چرا که پدر هم توانایی انجام این عملیات را دارد.

قواعد شهودی فصل دوم

قاعده شهودی 2.1 
همه داده‌ها باید در داخل کلاس خود پنهان شده باشند. (All data should be hidden within its class) 
قاعده شهودی 2.2
استفاده کنندگان از کلاس باید به واسط عمومی آن وابسته باشند، اما یک کلاس نباید به استفاده کنندگان خود، وابسته باشد. (Users of a class must be dependent on its public interface, but a class should not be dependent on its users)
قاعده شهودی 2.3
تعداد پیغام‌های موجود در قرارداد یک کلاس را کمینه سازید. (Minimize the number of messages in the protocol of a class) 
قاعده شهودی 2.4
پیاده سازی یک واسط عمومی یکسان کمینه برای همه کلاس‌ها  (Implement a minimal public interface that all classes understand [e.g., operations such as copy (deep versus shallow), equality testing, pretty printing, parsing from an ASCII description, etc.].) 
قاعده شهودی 2.5 
جزئیات پیاده سازی، مانند توابع خصوصی common-code  ( توابعی که کد مشترک سایر متدهای کلاس را در بدنه خود دارند) را در واسط عمومی یک کلاس قرار ندهید.  (Do not put implementation details such as common-code private functions into the public interface of a class)
قاعده شهودی 2.6 
واسط عمومی کلاس را با اقلامی که یا استفاده کنندگان از کلاس توانایی استفاده از آن را نداشته و یا تمایلی به استفاده از آنها ندارند، آمیخته نکنید.  (Do not clutter the public interface of a class with items that users of that class are not able to use or are not interested in using )
قاعده شهودی 2.7
اتصال و پیوستگی مابین کلاس‌ها باید از نوع Nil یا Export باشد؛ به این معنی که یک کلاس فقط از واسط عمومی کلاس دیگر استفاده کند یا کاری با آن نداشته باشد. (Classes should only exhibit nil or export coupling with other classes, that is, a class should only use operations in the public interface of another class or have nothing to do with that class.)
قاعده شهودی 2.8 
یک کلاس باید یک و تنها یک Key Abstraction را تسخیر نماید. (A class should capture one and only one key abstraction) 
قاعده شهودی 2.9 
داده و رفتار مرتبط را در یک جا (کلاس) نگه دارید. (Keep related data and behavior in one place)
قاعده شهودی 2.10 
اطلاعات نامرتبط به هم را در کلاس‌های جدا از هم قرار دهید. ((Spin off nonrelated information into another class (i.e., noncommunicating behavior)
قاعده شهودی 2.11
مطمئن باشید انتزاع هایی را که مدل می‌کنید کلاس بوده و نه نقش‌هایی که وهله‌های آنها بازی می‌کنند. (Be sure the abstractions that you model are classes and not simply the roles objects play)  
مطالب
الگوی نماینده (پروکسی) Proxy Pattern
همه کاربران کامپیوتر در ایران به خوبی با کلمه پروکسی آشنا هستند. پروکسی به معنی نماینده یا واسط است و پروکسی واسطی است بین ما و شیء اصلی. پروکسی در شبکه به این معنی است که سیستم شما به یک سیستم واسط متصل شده است که از طریق پروکسی محدودیت‌های دسترسی برای آن تعریف شود. در اینجا هم پروکسی در واقع به همین منظور استفاده می‌شود. در تعدادی از کامنت‌های سایت خوانده بودم دوستان در مورد اصول SOLID  و Refactoring بحث می‌کردند که آیا انجام عمل اعتبارسنجی در خود اصل متد کار درستی است یا خیر. در واقع خودم هم نمی‌دانم که این حرکت چقدر به این اصول پایبند است یا خیر، ولی می‌دانم که الگوی پروکسی کل سؤالات بالا را حذف می‌کند و با این الگو دیگر این سؤال اهمیتی ندارد. به عنوان مثال فرض کنید که شما یک برنامه ساده کار با فایل را دارید. ولی اگر بخواهید اعتبارسنجی‌هایی را برای آن تعریف کنید، بهتر است اینکار را به یک پروکسی بسپارید تا شیء گرایی بهتری را داشته باشید.

برای شروع ابتدا یک اینترفیس تعریف می‌کنیم:
   public interface IFilesService
    {
        DirectoryInfo GetDirectoryInfo(string directoryPath);
        void DeleteFile(string fileName);
        void WritePersonInFile(string fileName,string name, string lastName, byte age);
    }
این اینترفیس شامل سه متد نام نویسی، حذف فایل و دریافت اطلاعات یک دایرکتوری است. بعد از آن دو عدد کلاس را از آن مشتق می‌کنیم:
کلاس اصلی:
    class FilesServices:IFilesService
    {
        public DirectoryInfo GetDirectoryInfo(string directoryPath)
        {
            return new DirectoryInfo(directoryPath);
        }

        public void DeleteFile(string fileName)
        {
            File.Delete(fileName);
            Console.WriteLine("the file has been deleted");
        }

        public void WritePersonInFile(string fileName, string name, string lastName, byte age)
        {
            var text = $"my name is {name} {lastName} with {age} years old from dotnettips.info";
            File.WriteAllText(fileName,text);
        }    
    }
که تنها وظیفه اجرای فرامین را دارد و دیگری کلاس پروکسی است که وظیف تامین اعتبارسنجی و آماده سازی پیش شرط‌ها را دارد:
    class FilesServicesProxy:IFilesService
    {
        private readonly IFilesService _filesService;

        public FilesServicesProxy()
        {
            _filesService=new FilesServices();
        }

        public DirectoryInfo GetDirectoryInfo(string directoryPath)
        {
            var existing = Directory.Exists(directoryPath);
            if (!existing)
                Directory.CreateDirectory(directoryPath);
            return _filesService.GetDirectoryInfo(directoryPath);
        }

        public void DeleteFile(string fileName)
        {
            if(!File.Exists(fileName))
                Console.WriteLine("Please enter a valid path");
            else
                _filesService.DeleteFile(fileName);
        }

        public void WritePersonInFile(string fileName, string name, string lastName, byte age)
        {
            if (!Directory.Exists(fileName.Remove(fileName.LastIndexOf("\\"))))
            {
                Console.WriteLine("File Path is not valid");
                return;
            }
            if (name.Trim().Length == 0)
            {
                Console.WriteLine("first name must enter");
                return;
            }

            if (lastName.Trim().Length == 0)
            {
                Console.WriteLine("last name must enter");
                return;
            }

            if (age<18)
            {
                Console.WriteLine("your age is illegal");
                return;
            }


            if (name.Trim().Length < 3)
            {
                Console.WriteLine("first name must be more than 2 letters");
                return;
            }

            if (lastName.Trim().Length <5)
            {
                Console.WriteLine("last name must be more than 4 letters");
                return;
            }

            _filesService.WritePersonInFile(fileName,name,lastName,age);
            Console.WriteLine("the file has been written");
        }
    }
کلاس پروکسی، همان کلاسی است که شما باید صدا بزنید. وظیفه کلاس پروکسی هم این است که در زمان معین و صحیح، کلاس اصلی شما را بعد از اعتبارسنجی‌ها و انجام پیش شرط‌ها صدا بزند. همانطور که می‌بیند، ما در سازنده کلاس اصلی را در حافظه قرار می‌دهیم. سپس در هر متد، اعتبارسنجی‌های لازم را انجام می‌دهیم. مثلا در متد GetDirectoryInfo باید اطلاعات دایرکتوری بازگشت داده شود؛ ولی اصل عمل در واقع در کلاس اصلی است و اینجا فقط شرط گذاشته‌ایم اگر مسیر داده شده معتبر نبود، همان مسیر را ایجاد کن و سپس متد اصلی را صدا بزن. یا اگر فایل موجود است جهت حذف آن اقدام کن و ...
در نهایت در بدنه اصلی با تست چندین حالت مختلف، همه متد‌ها را داریم:
static void Main(string[] args)
        {
            IFilesService filesService=new FilesServicesProxy();
            filesService.WritePersonInFile("c:\\myfakepath\\a.txt","ali","yeganeh",26);

            var directory = filesService.GetDirectoryInfo("d:\\myrightpath\\");
            var fileName = Path.Combine(directory.FullName, "dotnettips.txt");

            filesService.WritePersonInFile(fileName, "al", "yeganeh", 26);
            filesService.WritePersonInFile(fileName, "ali", "yeganeh", 12);
            filesService.WritePersonInFile(fileName, "ali", "yeganeh", 26);

            filesService.DeleteFile("c:\\myfakefile.txt");
            filesService.DeleteFile(fileName);
        }
و نتیجه خروجی:
File Path is not valid
first name must be more than 2 letters
your age is illegal
the file has been written
Please enter a valid path
the file has been deleted
مطالب
الگوی طراحی Factory Method به همراه مثال

الگوی طراحی Factory Method به همراه مثال

عناوین :

·   تعریف Factory Method
·   دیاگرام UML
·   شرکت کنندگان در UML
·   مثالی از Factory Pattern در #C 


تعریف الگوی Factory Method :

این الگو پیچیدگی ایجاد اشیاء برای استفاده کننده را پنهان می‌کند. ما با این الگو میتوانیم بدون اینکه کلاس دقیق یک شیئ را مشخص کنیم آن را ایجاد و از آن استفاده کنیم. کلاینت ( استفاده کننده ) معمولا شیئ واقعی را ایجاد نمی‌کند بلکه با یک واسط و یا کلاس انتزاعی (Abstract) در ارتباط است و کل مسئولیت ایجاد کلاس واقعی را به Factory Method می‌سپارد. کلاس Factory Method می‌تواند استاتیک باشد . کلاینت معمولا اطلاعاتی را به متدی استاتیک از این کلاس می‌فرستد و این متد بر اساس آن اطلاعات تصمیم می‌گیرید که کدام یک از پیاده سازی‌ها را برای کلاینت برگرداند.

از مزایای این الگو این است که اگر در نحوه ایجاد اشیاء تغییری رخ دهد هیچ نیازی به تغییر در کد کلاینت‌ها نخواهد بود. در این الگو اصل DIP از اصول پنجگانه SOLID به خوبی رعایت می‌شود چون که مسئولیت ایجاد زیرکلاس‌ها از دوش کلاینت برداشته می‌شود.


دیاگرام UML :

در شکل زیر دیاگرام UML الگوی Factory Method را مشاهده می‌کنید.

        

شرکت کنندگان در این الگو به شرح زیل هستند :

- Iproduct یک واسط است که هر کلاینت  از آن استفاده می‌کند. در اینجا کلاینت استفاده کننده نهایی است مثلا می‌تواند متد main یا هر متدی در کلاسی خارج از این الگو باشد. ما می‌توانیم پیاده سازی‌های مختلفی بر حسب نیاز از واسط Iproduct ایجاد کنیم.

- ConcreteProduct یک پیاده سازی از واسط Iproduct است ، برای این کار بایستی کلاس پیاده سازی (ConcreteProduct) از این واسط (IProduct) مشتق شود.

- Icreator واسطیست که Factory Method را تعریف می‌کند. پیاده ساز این واسط بر اساس اطلاعاتی دریافتی کلاس صحیح را ایجاد می‌کند. این اطلاعات از طریق پارامتر برایش ارسال می‌شوند.همانطور که گفتیم این عملیات بر عهده پیاده ساز این واسط است و ما در این نمودار این وظیفه را فقط بر عهده ConcreteCreator گذاشته ایم که از واسط Icreator مشتق شده است.


پیاده سازی UMLفوق به صورت زیر است:

در ابتدا کلاس واسط IProduct تعریف شده است.

interface IProduct
{
       //  در اینجا  برحسب نیاز فیلدها  و یا امضای متد‌ها قرار می‌گیرند 
}

در این مرحله ما پند پیاده سازی از IProduct انجام می‌دهیم.

class ConcreteProductA : IProduct
{
      // A پیاده سازی 
}
 
class ConcreteProductB : IProduct
{
      // B پیاده سازی 
}
در این مرحله کلاس انتزاعی Creator تعریف می‌شود.
abstract class Creator
{
          // این متد بر اساس نوع ورودی انتخاب مناسب را انجام و باز می‌گرداند
           public abstract IProduct FactoryMethod(string type);
}
در این مرحله ما با ارث بری از Creator متد Abstract آن را به شیوه خودمان پیاده سازی می‌کنیم.
class ConcreteCreator : Creator
{
     public override IProduct FactoryMethod(string type)
    {
            switch (type)
           {
                case "A": return new ConcreteProductA();
                case "B": return new ConcreteProductB();
                default: throw new ArgumentException("Invalid type", "type");
           }
     }
}
مثالی از Factory Pattern در #C :

برای روشن‌تر شدن موضوع ، یک مثال کاملتر ارائه داده می‌شود. در شکل زیر طراحی این برنامه نشان داده شده است.

کد برنامه به شرح زیل است :

using System;

namespace FactoryMethodPatternRealWordConsolApp
{
    internal class Program
    {
        private static void Main(string[] args)
        {
            VehicleFactory factory = new ConcreteVehicleFactory();

            IFactory scooter = factory.GetVehicle("Scooter");
            scooter.Drive(10);

            IFactory bike = factory.GetVehicle("Bike");
            bike.Drive(20);

            Console.ReadKey();

        }
    }

    public interface IFactory
    {
        void Drive(int miles);
    }

    public class Scooter : IFactory
    {
        public void Drive(int miles)
        {
            Console.WriteLine("Drive the Scooter : " + miles.ToString() + "km");
        }
    }

    public class Bike : IFactory
    {
        public void Drive(int miles)
        {
            Console.WriteLine("Drive the Bike : " + miles.ToString() + "km");
        }
    }

    public abstract class VehicleFactory
    {
        public abstract IFactory GetVehicle(string Vehicle);

    }

    public class ConcreteVehicleFactory : VehicleFactory
    {
        public override IFactory GetVehicle(string Vehicle)
        {
            switch (Vehicle)
            {
                case "Scooter":
                    return new Scooter();
                case "Bike":
                    return new Bike();
                default:
                    throw new ApplicationException(string.Format("Vehicle '{0}' cannot be created", Vehicle));
            }
        }
    }
}
خروجی اجرای برنامه فوق به شکل زیر است :






فایل این برنامه ضمیمه شده است، از لینک مقابل دانلود کنید FactoryMethodPatternRealWordConsolApp.zip

در مقالات بعدی مثال‌های کاربردی‌تر و جامع‌تری از این الگو و الگو‌های مرتبط ارائه خواهم کرد... 
نظرات مطالب
آموزش MEF#2(استفاده از MEF در Asp.Net MVC)
با توجه به این که پیاده سازی الگوی UnitOfWork در ORM‌های مختلف متفاوت است یک مثال کلی در این زمینه پیاه سازی می‌کنم.
فرض کنیم بک اینترفیس به صورت زیر داریم:
public interface IUnitOfWork
    {
        ISession CurrentSession { get; }
        void BeginTransaction();
        void Commit();
        void RollBack();
    }
می‌تونید به جای استفاده از ISession از DbSet در EF CodeFirst هم استفاده کنید.
حالا نیاز به کلاس UnitOfWork برای پیاده سازی Interface بالا داریم. به صورت زیر:
[Export(typeof(IUnitOfWork)]
    public class UnitOfWork : IUnitOfWork
    {
        public ISession CurrentSession
        {
            get { throw new NotImplementedException(); }
        }

        public void BeginTransaction()
        {
            throw new NotImplementedException();
        }

        public void Commit()
        {
            throw new NotImplementedException();
        }

        public void RollBack()
        {
            throw new NotImplementedException();
        }
    }
پیاده سازی متد‌ها رو به عهده خودتون. فقط از Export Attribute برای تعیین نوع وابستگی کلاس UnitOfWork استفاده کردم.
و در آخر کلاس Repository مربوطه هم به شکل زیر است.
 public class Respository
    {
[Import]
private IUnitOfWork uow; public Respository() { } }
در کلاس Repository فیلد uow به دلیل داشتن Import Attribute همیشه توسط Composition Container

مقدار دهی می‌شه.