مطالب
احراز هویت و اعتبارسنجی کاربران در برنامه‌های Angular - قسمت پنجم - محافظت از مسیرها
در قسمت سوم، کار ورود به سیستم و امکان مشاهده‌ی صفحه‌ی محافظت شده‌ی پس از لاگین را پیاده سازی کردیم. در این قسمت می‌خواهیم امکان دسترسی به مسیر http://localhost:4200/protectedPage را کنترل کنیم. تا اینجا اگر کاربر بدون لاگین کردن نیز این مسیر را درخواست کند، می‌تواند حداقل ساختار ابتدایی آن‌را مشاهده کند که باید مدیریت شود و این مدیریت دسترسی می‌تواند بر اساس وضعیت لاگین کاربر و همچنین نقش‌های او در سیستم باشد:


طراحی بخش‌هایی از این قسمت، از پروژه‌ی «کنترل دسترسی‌ها در Angular با استفاده از Ng2Permission» ایده گرفته شده‌اند.


استخراج اطلاعات کاربر وارد شده‌ی به سیستم از توکن دسترسی او

یکی از روش‌های دسترسی به اطلاعات کاربر در سمت کلاینت، مانند نقش‌های او، تدارک متدی در سمت سرور و بازگشت Claims او به سمت کلاینت است:
public IActionResult Get()
{ 
    var user = this.User.Identity as ClaimsIdentity; 
    var config = new 
    { 
        userName = user.Name, 
        roles = user.Claims.Where(x => x.Type == ClaimTypes.Role).Select(x => x.Value).ToList() 
    }; 
    return Ok(config); 
}
 اما با توجه به اینکه در زمان لاگین، نقش‌های او (و سایر Claims دلخواه) نیز به توکن دسترسی نهایی اضافه می‌شوند، می‌توان این کوئری گرفتن مدام از سرور را تبدیل به روش بسیار سریعتر استخراج آن‌ها از توکنی که هم اکنون در کش مرورگر ذخیره شده‌است، کرد.
همچنین باید دقت داشت چون این توکن دارای امضای دیجیتال است، کوچکترین تغییری در آن در سمت کاربر، سبب برگشت خوردن خودکار درخواست ارسالی به سمت سرور می‌شود (یکی از مراحل اعتبارسنجی کاربر در سمت سرور، اعتبارسنجی توکن دریافتی (قسمت cfg.TokenValidationParameters) و همچنین بررسی خودکار امضای دیجیتال آن است). بنابراین نگرانی از این بابت وجود ندارد.
اگر اطلاعات کاربر در سمت سرور تغییر کنند، با اولین درخواست ارسالی به سمت سرور، رخ‌داد OnTokenValidated وارد عمل شده و درخواست ارسالی را برگشت می‌زند (در مورد پیاده سازی سمت سرور این مورد، در مطلب «اعتبارسنجی مبتنی بر JWT در ASP.NET Core 2.0 بدون استفاده از سیستم Identity» بیشتر بحث شده‌است). در این حالت کاربر مجبور به لاگین مجدد خواهد شد که این مورد سبب به روز رسانی خودکار اطلاعات توکن‌های ذخیره شده‌ی او در مرورگر نیز می‌شود.

اگر از قسمت دوم این سری به‌خاطر داشته باشید، توکن decode شده‌ی برنامه، چنین شکلی را دارد:
{
  "jti": "d1272eb5-1061-45bd-9209-3ccbc6ddcf0a",
  "iss": "http://localhost/",
  "iat": 1513070340,
  "http://schemas.xmlsoap.org/ws/2005/05/identity/claims/nameidentifier": "1",
  "http://schemas.xmlsoap.org/ws/2005/05/identity/claims/name": "Vahid",
  "DisplayName": "وحید",
  "http://schemas.microsoft.com/ws/2008/06/identity/claims/serialnumber": "709b64868a1d4d108ee58369f5c3c1f3",
  "http://schemas.microsoft.com/ws/2008/06/identity/claims/userdata": "1",
  "http://schemas.microsoft.com/ws/2008/06/identity/claims/role": [
    "Admin",
    "User"
  ],
  "nbf": 1513070340,
  "exp": 1513070460,
  "aud": "Any"
}
به همین جهت متدی را برای تبدیل این اطلاعات به شیء کاربر، ایجاد خواهیم کرد و در سراسر برنامه از این اطلاعات آماده، برای تعیین دسترسی او به قسمت‌های مختلف برنامه‌ی سمت کلاینت، استفاده می‌کنیم.
برای این منظور اینترفیس src\app\core\models\auth-user.ts را به صورت ذیل ایجاد می‌کنیم:
export interface AuthUser {
  userId: string;
  userName: string;
  displayName: string;
  roles: string[];
}
پس از آن متد getAuthUser را جهت استخراج خواص ویژه‌ی توکن دسترسی decode شده‌ی فوق، به صورت ذیل به سرویس Auth اضافه می‌کنیم:
  getAuthUser(): AuthUser {
    if (!this.isLoggedIn()) {
      return null;
    }

    const decodedToken = this.getDecodedAccessToken();
    let roles = decodedToken["http://schemas.microsoft.com/ws/2008/06/identity/claims/role"];
    if (roles) {
      roles = roles.map(role => role.toLowerCase());
    }
    return Object.freeze({
      userId: decodedToken["http://schemas.xmlsoap.org/ws/2005/05/identity/claims/nameidentifier"],
      userName: decodedToken["http://schemas.xmlsoap.org/ws/2005/05/identity/claims/name"],
      displayName: decodedToken["DisplayName"],
      roles: roles
    });
  }
کار با این متد بسیار سریع است و نیازی به رفت و برگشتی به سمت سرور ندارد؛ چون تمام اطلاعات استخراجی توسط آن هم اکنون در کش سریع مرورگر کلاینت موجود هستند. استفاده‌ی از متد Object.freeze هم سبب read-only شدن این خروجی می‌شود.
همچنین در اینجا تمام نقش‌های دریافتی، تبدیل به LowerCase شده‌اند. با اینکار مقایسه‌ی بعدی آن‌ها با نقش‌های درخواستی، حساس به بزرگی و کوچکی حروف نخواهد بود.


تعریف نقش‌های دسترسی به مسیرهای مختلف سمت کلاینت

مرسوم است اطلاعات اضافی مرتبط با هر مسیر را به خاصیت data آن route انتساب می‌دهند. به همین جهت به فایل dashboard-routing.module.ts مراجعه کرده و نقش‌های مجاز به دسترسی به مسیر protectedPage را به خاصیت data آن به صورت ذیل اضافه می‌کنیم:
import { ProtectedPageComponent } from "./protected-page/protected-page.component";
import { AuthGuardPermission } from "../core/models/auth-guard-permission";

const routes: Routes = [
  {
    path: "protectedPage",
    component: ProtectedPageComponent,
    data: {
      permission: {
        permittedRoles: ["Admin"],
        deniedRoles: null
      } as AuthGuardPermission
    }
  }
];
که در اینجا ساختار اینترفیس AuthGuardPermission، در فایل جدید app\core\models\auth-guard-permission.ts به صورت ذیل تعریف شده‌است:
export interface AuthGuardPermission {
  permittedRoles?: string[];
  deniedRoles?: string[];
}
به این ترتیب هر قسمتی از برنامه که نیاز به اطلاعات سطوح دسترسی مسیری را داشت، ابتدا به دنبال route.data["permission"] خواهد گشت (کلیدی به نام permission در خاصیت data یک مسیر) و سپس اطلاعات آن‌را بر اساس ساختار اینترفیس AuthGuardPermission، تحلیل می‌کند.
در اینجا تنها باید یکی از خواص permittedRoles  (نقش‌های مجاز به دسترسی/صدور دسترسی فقط برای این نقش‌های مشخص، منهای مابقی) و یا deniedRoles (نقش‌های غیرمجاز به دسترسی/دسترسی همه‌ی نقش‌های ممکن، منهای این نقش‌های تعیین شده)، مقدار دهی شوند.


افزودن کامپوننت «دسترسی ندارید» به ماژول Authentication

در ادامه می‌خواهیم اگر کاربری به مسیری دسترسی نداشت، به صورت خودکار به صفحه‌ی «دسترسی ندارید» هدایت شود. به همین جهت این کامپوننت را به صورت ذیل به ماژول authentication اضافه می‌کنیم:
>ng g c Authentication/AccessDenied
با این خروجی که سبب درج خودکار آن در قسمت declaration فایل authentication.module نیز می‌شود:
 AccessDenied
  create src/app/Authentication/access-denied/access-denied.component.html (32 bytes)
  create src/app/Authentication/access-denied/access-denied.component.ts (296 bytes)
  create src/app/Authentication/access-denied/access-denied.component.css (0 bytes)
  update src/app/Authentication/authentication.module.ts (550 bytes)
سپس به فایل authentication-routing.module.ts مراجعه کرده و مسیریابی آن‌را نیز اضافه می‌کنیم:
import { LoginComponent } from "./login/login.component";
import { AccessDeniedComponent } from "./access-denied/access-denied.component";

const routes: Routes = [
  { path: "login", component: LoginComponent },
  { path: "accessDenied", component: AccessDeniedComponent }
];
قالب access-denied.component.html را نیز به صورت ذیل تکمیل می‌کنیم:
<h1 class="text-danger">
  <span class="glyphicon glyphicon-ban-circle"></span> Access Denied
</h1>
<p>Sorry! You don't have access to this page.</p>
<button class="btn btn-default" (click)="goBack()">
  <span class="glyphicon glyphicon-arrow-left"></span> Back
</button>

<button *ngIf="!isAuthenticated" class="btn btn-success" [routerLink]="['/login']"
  queryParamsHandling="merge">
  Login
</button>
که دکمه‌ی Back آن به کمک سرویس Location، صورت ذیل پیاده سازی شده‌است:
import { Component, OnInit } from "@angular/core";
import { Location } from "@angular/common";

import { AuthService } from "../../core/services/auth.service";

@Component({
  selector: "app-access-denied",
  templateUrl: "./access-denied.component.html",
  styleUrls: ["./access-denied.component.css"]
})
export class AccessDeniedComponent implements OnInit {

  isAuthenticated = false;

  constructor(
    private location: Location,
    private authService: AuthService
  ) {
  }

  ngOnInit() {
    this.isAuthenticated = this.authService.isLoggedIn();
  }

  goBack() {
    this.location.back(); // <-- go back to previous location on cancel
  }
}


در اینجا اگر کاربر به سیستم وارد نشده باشد، دکمه‌ی لاگین نیز به او نمایش داده می‌شود. همچنین وجود "queryParamsHandling="merge در لینک مراجعه‌ی به صفحه‌ی لاگین، سبب خواهد شد تا query string موجود در صفحه نیز حفظ شود و به صفحه‌ی لاگین انتقال پیدا کند. در صفحه‌ی لاگین نیز جهت پردازش این نوع کوئری استرینگ‌ها، تمهیدات لازم درنظر گرفته شده‌اند.
دکمه‌ی back آن نیز توسط سرویس توکار Location واقع در مسیر angular/common@ پیاده سازی شده‌است.


ایجاد یک محافظ مسیر سمت کلاینت برای بررسی وضعیت کاربر جاری و همچنین نقش‌های او

پس از تعریف متد getAuthUser و استخراج اطلاعات کاربر از توکن دسترسی دریافتی که شامل نقش‌های او نیز می‌شود، اکنون می‌توان متد بررسی این نقش‌ها را نیز به سرویس Auth اضافه کرد:
  isAuthUserInRoles(requiredRoles: string[]): boolean {
    const user = this.getAuthUser();
    if (!user || !user.roles) {
      return false;
    }
    return requiredRoles.some(requiredRole => user.roles.indexOf(requiredRole.toLowerCase()) >= 0);
  }

  isAuthUserInRole(requiredRole: string): boolean {
    return this.isAuthUserInRoles([requiredRole]);
  }
متد some در جاوا اسکریپت شبیه به متد Any در C# LINQ عمل می‌کند. همچنین در مقایسه‌ی صورت گرفته، با توجه به اینکه user.roles را پیشتر به LowerCase تبدیل کرد‌یم، حساسیتی بین نقش Admin و admin و کلا کوچکی و بزرگی نام نقش‌ها وجود ندارد.
اکنون در هر قسمتی از برنامه که نیاز به بررسی امکان دسترسی یک کاربر به نقش یا نقش‌هایی خاص وجود داشته باشد، می‌توان AuthService را به سازنده‌ی ‌آن تزریق و سپس از متد فوق جهت بررسی نهایی، استفاده کرد.

در ادامه یک Route Guard جدید را در مسیر app\core\services\auth.guard.ts ایجاد می‌کنیم. کار آن بررسی خودکار امکان دسترسی به یک مسیر درخواستی است:
import { Injectable } from "@angular/core";
import { CanActivate, Router, ActivatedRouteSnapshot, RouterStateSnapshot } from "@angular/router";

import { AuthService } from "./auth.service";
import { AuthGuardPermission } from "../models/auth-guard-permission";

@Injectable()
export class AuthGuard implements CanActivate {
  constructor(private authService: AuthService, private router: Router) { }

  canActivate(route: ActivatedRouteSnapshot, state: RouterStateSnapshot) {

    if (!this.authService.isLoggedIn()) {
      this.showAccessDenied(state);
      return false;
    }

    const permissionData = route.data["permission"] as AuthGuardPermission;
    if (!permissionData) {
      return true;
    }

    if (Array.isArray(permissionData.deniedRoles) && Array.isArray(permissionData.permittedRoles)) {
      throw new Error("Don't set both 'deniedRoles' and 'permittedRoles' in route data.");
    }

    if (Array.isArray(permissionData.permittedRoles)) {
      const isInRole = this.authService.isAuthUserInRoles(permissionData.permittedRoles);
      if (isInRole) {
        return true;
      }

      this.showAccessDenied(state);
      return false;
    }

    if (Array.isArray(permissionData.deniedRoles)) {
      const isInRole = this.authService.isAuthUserInRoles(permissionData.deniedRoles);
      if (!isInRole) {
        return true;
      }

      this.showAccessDenied(state);
      return false;
    }
  }

  private showAccessDenied(state: RouterStateSnapshot) {
    this.router.navigate(["/accessDenied"], { queryParams: { returnUrl: state.url } });
  }
}
در اینجا در ابتدا وضعیت لاگین کاربر بررسی می‌گردد. این وضعیت نیز از طریق سرویس Auth که به سازنده‌ی کلاس تزریق شده‌است، تامین می‌شود. اگر کاربر هنوز لاگین نکرده باشد، به صفحه‌ی عدم دسترسی هدایت خواهد شد.
سپس خاصیت permission اطلاعات مسیر استخراج می‌شود. اگر چنین مقداری وجود نداشت، همینجا کار با موفقیت خاتمه پیدا می‌کند.
در آخر وضعیت دسترسی به نقش‌های استخراجی deniedRoles و permittedRoles که از اطلاعات مسیر دریافت شدند، توسط متد isAuthUserInRoles سرویس Auth بررسی می‌شوند.

در متد showAccessDenied کار ارسال آدرس درخواستی (state.url) به صورت یک کوئری استرینگ (queryParams) با کلید returnUrl به صفحه‌ی accessDenied صورت می‌گیرد. در این صفحه نیز دکمه‌ی لاگین به همراه "queryParamsHandling="merge است. یعنی کامپوننت لاگین برنامه، کوئری استرینگ returnUrl را دریافت می‌کند:
 this.returnUrl = this.route.snapshot.queryParams["returnUrl"];
 و پس از لاگین موفق، در صورت وجود این کوئری استرینگ، هدایت خودکار کاربر، به مسیر returnUrl پیشین صورت خواهد گرفت:
if (this.returnUrl) {
   this.router.navigate([this.returnUrl]);
} else {
   this.router.navigate(["/protectedPage"]);
}

محل معرفی این AuthGuard جدید که در حقیقت یک سرویس است، در ماژول Core، در قسمت providers آن، به صورت ذیل می‌باشد:
import { AuthGuard } from "./services/auth.guard";

@NgModule({
  providers: [
    AuthGuard
  ]
})
export class CoreModule {}
در آخر برای اعمال این Guard جدید، به فایل dashboard-routing.module.ts مراجعه کرده و خاصیت canActivate را مقدار دهی می‌کنیم:
import { ProtectedPageComponent } from "./protected-page/protected-page.component";
import { AuthGuardPermission } from "../core/models/auth-guard-permission";
import { AuthGuard } from "../core/services/auth.guard";

const routes: Routes = [
  {
    path: "protectedPage",
    component: ProtectedPageComponent,
    data: {
      permission: {
        permittedRoles: ["Admin"],
        deniedRoles: null
      } as AuthGuardPermission
    },
    canActivate: [AuthGuard]
  }
];
به این ترتیب با درخواست این مسیر، پیش از فعالسازی و نمایش آن، توسط AuthGuard معرفی شده‌ی به آن، کار بررسی وضعیت کاربر و نقش‌های او که از خاصیت permission خاصیت data دریافت می‌شوند، صورت گرفته و اگر عملیات تعیین اعتبار اطلاعات با موفقیت به پایان رسید، آنگاه کاربر مجوز دسترسی به این قسمت از برنامه را خواهد یافت.

اگر قصد آزمایش آن‌را داشتید، فقط کافی است بجای نقش Admin، مثلا Admin1 را در permittedRoles مقدار دهی کنید، تا صفحه‌ی access denied را در صورت درخواست مسیر protectedPage، بتوان مشاهده کرد.




کدهای کامل این سری را از اینجا می‌توانید دریافت کنید.
برای اجرای آن فرض بر این است که پیشتر Angular CLI را نصب کرده‌اید. سپس از طریق خط فرمان به ریشه‌ی پروژه‌ی ASPNETCore2JwtAuthentication.AngularClient وارد شده و دستور npm install را صادر کنید تا وابستگی‌های آن دریافت و نصب شوند. در آخر با اجرای دستور ng serve -o، برنامه ساخته شده و در مرورگر پیش فرض سیستم نمایش داده خواهد شد (و یا همان اجرای فایل ng-serve.bat). همچنین باید به پوشه‌ی ASPNETCore2JwtAuthentication.WebApp نیز مراجعه کرده و فایل dotnet_run.bat را اجرا کنید، تا توکن سرور برنامه نیز فعال شود.
مطالب دوره‌ها
چرا XML و چرا پشتیبانی توکار از آن در SQL Server
مقدمه

فیلدهای XML از سال 2005 به امکانات توکار SQL Server اضافه شده‌اند و بسیاری از مزایای دنیای NoSQL را درون SQL Server رابطه‌ای مهیا می‌سازند. برای مثال با تعریف یک فیلد به صورت XML، می‌توان از هر ردیف به ردیفی دیگر، اطلاعات متفاوتی را ذخیره کرد؛ به این ترتیب امکان کار با یک فیلد که می‌تواند اطلاعات یک شیء را قبول کند و در حقیقت امکان تعریف اسکیمای پویا و متغیر را در کنار امکانات یک بانک اطلاعاتی رابطه‌ای که از اسکیمای ثابت پشتیبانی می‌کند، میسر می‌شود.
همچنین SQL Server در این حالت قابلیتی را ارائه می‌دهد که در بسیاری از بانک‌های اطلاعاتی NoSQL میسر نیست. در اینجا در صورت نیاز و لزوم می‌توان اسکیمای کاملا مشخصی را به یک فیلد XML نیز انتساب داد؛ هر چند این مورد اختیاری است و می‌توان یک un typed XML را نیز بکار برد. به علاوه امکانات کوئری گرفتن توکار از این اطلاعات را به کمک XPath ترکیب شده با T-SQL، نیز فراموش نکنید.
بنابراین اگر یکی از اهداف اصلی گرایش شما به سمت دنیای NoSQL، استفاده از امکان تعریف اطلاعاتی با اسکیمای متغیر و پویا است، فیلدهای نوع XML اس کیوال سرور را مدنظر داشته باشید.
یک مثال عملی: فناوری Azure Dev Fabric's Table Storage (نسخه Developer ویندوز Azure که روی ویندوزهای معمولی اجرا می‌شود؛ یک شبیه ساز خانگی) به کمک SQL Server و فیلدهای XML آن طراحی شده است.



چرا XML و چرا پشتیبانی توکار از آن در SQL Server

یک سند XML معمولا بیشتر از یک قطعه داده را در خود نگهداری می‌کند و نوع داده‌ی پیچیده محسوب می‌شود؛ برخلاف داده‌هایی مانند int یا varchar که نوع‌هایی ساده بوده و تنها یک قطعه از اطلاعات خاصی را در خود نگهداری می‌کنند. بنابراین شاید این سؤال مطرح شود که چرا از این نوع داده پیچیده در SQL Server پشتیبانی شده‌است؟
- از سال‌های نسبتا دور، از XML برای انتقال داده‌ها بین سیستم‌ها و سکوهای کاری مختلف استفاده شده‌است.
- استفاده‌ی گسترده‌ای در برنامه‌های تجاری دارد.
- بسیاری از فناوری‌های موجود از آن پشتیبانی می‌کنند.
برای مثال اگر با فناوری‌های مایکروسافتی کار کرده باشید، به طور قطع حداقل در یک یا چند قسمت از آن‌ها، مستقیما از XML استفاده شده‌است.
بنابراین با توجه به اهمیت و گستردگی استفاده از آن، بهتر است پشتیبانی توکاری نیز از آن داخل موتور یک بانک اطلاعاتی، پیاده سازی شده باشد. این مساله سهولت تهیه پشتیبان‌های خودکار، بازیابی آن‌ها و امنیت یکپارچه با SQL Server را به همراه خواهد داشت؛ به همراه تمام زیرساخت‌های مهیای در SQL Server.



روش‌های مختلف ذخیره سازی XML در بانک‌های اطلاعاتی رابطه‌ای

الف) ذخیره سازی متنی
این روش نیاز به نگارش خاصی از SQL Server یا بانک اطلاعاتی الزاما خاصی نداشته و با تمام بانک‌های اطلاعاتی رابطه‌ای سازگار است؛ مثلا از فیلدهای varchar برای ذخیره سازی آن استفاده شود. مشکلی که این روش به همراه خواهد داشت، از دست دادن ارزش یک سند XML و برخورد متنی با آن است. زیرا در این حالت برای تعیین اعتبار آن یا کوئری گرفتن از آن‌ها نیاز است اطلاعات را از بانک اطلاعاتی خارج کرده و در لایه‌ای دیگر از برنامه، کار جستجو پردازش آن‌ها را انجام داد.

ب) تجزیه XML به چندین جدول رابطه‌ای
برای مثال یک سند XML را درنظر بگیرید که دارای اطلاعات شخص و خرید‌های او است. می‌توان این سند را به چندین فیلد در چندین جدول مختلف رابطه‌ای تجزیه کرد و سپس با روش‌های متداول کار با بانک‌های اطلاعاتی رابطه‌ای از آن‌ها استفاده نمود.

ج) ذخیره سازی آن‌ها توسط فیلدهای خاص XML
در این حالت با استفاده از فیلدهای ویژه XML می‌توان از فناوری‌های مرتبط با XML تمام و کمال استفاده کرد. برای مثال تهیه کوئری‌های پیچیده داخل همان بانک اطلاعاتی بدون نیاز به تجزیه سند به چندین جدول و یا خارج کردن آن‌ها از بانک اطلاعاتی و جستجوی بر روی آن‌ها در لایه‌ای دیگر از برنامه.


موارد کاربرد XML در SQL Server

کاربردهای مناسب

- اطلاعات، سلسله مراتبی و تو در تو هستند. XQuery و XPath در این موارد بسیار خوب عمل می‌کند.
- ساختار قسمتی از اطلاعات ثابت است و قسمتی از آن خیر. برای نمونه، یک برنامه‌ی فرم ساز را درنظر بگیرید که هر فرم آن هر چند دارای یک سری خواص ثابت مانند نام، گروه و امثال آن است، اما هر کدام دارای فیلدهای تشکیل دهنده متفاوتی نیز می‌باشد. به این ترتیب با استفاده از یک فیلد XML، دیگری نیازی به نگران بودن در مورد نحوه مدیریت اسکیمای متغیر مورد نیاز، نخواهد بود.
نمونه‌ی دیگر آن ذخیره سازی خواص متغیر اشیاء است. هر شیء دارای یک سری خواص ثابت است اما خواص توصیف کننده‌ی آن‌ها از هر رکورد به رکوردی دیگر متفاوت است.

کاربردهای نامناسب

- کل اطلاعات را داخل فیلد XML قرار دادن. هدف از فیلدهای XML قرار دادن یک دیتابیس داخل یک سلول نیست.
- ساختار تعریف شده کاملا مشخص بوده و به این زودی‌ها هم قرار نیست تغییر کند. در این حالت استفاده از قابلیت‌های رابطه‌ای متداول SQL Server مناسب‌تر است.
- قرار دادن اطلاعات باینری بسیار حجیم در سلول‌های XML ایی.
 


تاریخچه‌ی پشتیبانی از XML در نگارش‌های مختلف SQL Server

الف) SQL Server 2000
در SQL Server 2000 روش (ب) توضیح داده شده در قسمت قبل، پشتیبانی می‌شود. در آن برای تجزیه یک سند XML به معادل رابطه‌ای آن، از تابعی به نام OpenXML استفاده می‌شود و برای تبدیل این اطلاعات به XML از روش Select … for XML می‌توان کمک گرفت. همچنین تاحدودی مباحث XPath Queries نیز در آن گنجانده شد‌ه‌است.

ب) SQL Server 2005
در نگارش 2005 آن، برای اولین بار نوع داده‌ای ویژه XML معرفی گشت به همراه امکان تعریف اسکیمای XML و اعتبارسنجی آن و پشتیبانی از XQuery برای جستجوی سریع بر روی داده‌های XML داخل همان بانک اطلاعاتی، بدون نیاز به استخراج اطلاعات XML و پردازش مجزای آن‌ها در لایه‌ای دیگر از برنامه.

ج) SQL Server 2008 به بعد
در اینجا فاز نگهداری این نوع داده خاص شروع شده و بیشتر شامل یک سری بهبودهای کوچک در کارآیی و نحوه‌ی استفاده از آن‌ها می‌شود.



استفاده از XML با کمک SQLCLR

از SQL Server 2005 به بعد، امکان استفاده از کلیه‌ی امکانات موجود در فضای نام System.Xml دات نت، در SQL Server نیز به کمک SQL CLR مهیا شده‌است. همچنین از SQL Server 2008 به بعد، امکانات فضای نام System.Xml.Linq و مباحث LINQ to XML نیز توسط SQL CLR پشتیبانی می‌شوند.
البته این امکانات در SQL Server 2005 نیز قابل استفاده هستند، اما اسمبلی شما unsafe تلقی می‌شود. پس از آزمایشات و بررسی کافی، فضای نام مرتبط با LINQ to XML و امکانات آن، به عنوان اسمبلی‌هایی امن و قابل استفاده در SQL Server 2008 به بعد، معرفی شده‌اند.




مزایای وجود فیلد ویژه XML در SQL Server

پس از اینکه فیلدهای XML به صورت یک نوع داده بومی بانک اطلاعاتی SQL Server معرفی شدند، مزایای ذیل بلافاصله در اختیار برنامه نویس‌ها قرار گرفت:
- امکان تعریف آن‌ها به صورت یک ستون جدولی خاصی
- استفاده از آن‌ها به عنوان یک پارامتر رویه‌های ذخیره شده
- امکان تعریف خروجی توابع scalar سفارشی تعریف شده به صورت XML
- امکان تعریف متغیرهای T-SQL از نوع XML

برای مثال در اینجا نحوه‌ی تعریف یک جدول جدید دارای فیلدی از نوع XML را مشاهده می‌کنید:
 CREATE TABLE xml_tab
(
  id INT,
  xml_col  XML
)
- پشتیبانی از فناوری‌های XML ایی مانند اعتبارسنجی اسکیما و نوشتن کوئری‌های پیشرفته با XQuery و XPath.
- امکان تعریف ایندکس‌های XML ایی اضافه شده‌است.



چه نوع XML ایی را می‌توان در فیلدهای XML ذخیره کرد؟

فیلدهای XML امکان ذخیره سازی داده‌های XML خوش فرم را مطابق استاندارد یک XML، دارند. حداکثر اندازه قابل ذخیره سازی در یک فیلد XML دو گیگابایت است.
البته امکانات مهیای در SQL Server در بسیاری از موارد فراتر از استاندارد یک XML هستند. به این معنا که در فیلدهای XML می‌توان Documents و یا Fragments را ذخیره سازی کرد. یک سند XML یا Document حاوی تنها یک ریشه اصلی است؛ اما یک Fragment می‌تواند بیش از یک ریشه اصلی را در خود ذخیره کند. یک مثال:
 DECLARE @xml_tab TABLE (xml_col XML)
-- document
INSERT @xml_tab VALUES ('<person/>')
-- fragment
INSERT @xml_tab VALUES ('<person/><person/>')
SELECT * FROM @xml_tab
مدل داده‌ای XML در SQL Server بر مبنای استانداردهای  XQuery و XPath طراحی شده‌است و این استانداردها Fragments را به عنوان یک قطعه داده XML معتبر، قابل پردازش می‌دانند؛ علاوه بر آن مقادیر null و خالی را نیز معتبر می‌دانند. برای مثال عبارات ذیل معتبر هستند:
 DECLARE @xml_tab TABLE (xml_col XML)
-- text only
INSERT @xml_tab VALUES ('data data data .....')
-- empty string
INSERT @xml_tab VALUES ('')
-- null value
INSERT @xml_tab VALUES (null)
SELECT * FROM @xml_tab
همچنین امکان ذخیره سازی یک متن خالی بدون فرمت نیز در اینجا مجاز است. بنابراین به کمک T-SQL می‌توان برای مثال نوع داده varchar و varchar max را به XML تبدیل کرد و برعکس. امکان تبدیل Text و NText (منسوخ شده) نیز به XML وجود دارد ولی در این حالت خاص، عکس آن، پشتیبانی نمی‌شود.
به علاوه باید دقت داشت که در SQL Server نوع داده‌ای XML برای ذخیره سازی داده‌ها بکار گرفته می‌شود. به این معنا که در اینجا پیشوندهای فضاهای نام XML بی‌معنا هستند.
 DECLARE @xml_tab TABLE (xml_col XML)
INSERT @xml_tab VALUES ('<doc/>')
INSERT @xml_tab VALUES ('<doc xmlns="http://www.doctors.com"/>')
-- این سه سطر در عمل یکی هستند
INSERT @xml_tab VALUES ('<doc xmlns="http://www.documents.com"/>')
INSERT @xml_tab VALUES ('<dd:doc xmlns:dd="http://www.documents.com"/>')
INSERT @xml_tab VALUES ('<rr:doc xmlns:rr="http://www.documents.com"/>')
SELECT * FROM @xml_tab
در این مثال، سه insert آخر در عمل یکی درنظر گرفته می‌شوند.



Encoding ذخیره سازی داده‌های XML

SQL Server امکان ذخیره سازی اطلاعات متنی را به فرمت UFT8، اسکی و غیره، دارد. اما جهت پردازش فیلدهای XML و ذخیره سازی آن‌ها از Collation پیش فرض بانک اطلاعاتی کمک خواهد گرفت. البته ذخیره سازی نهایی آن همیشه با فرمت UCS2 است (یونیکد دو بایتی).
 DECLARE @xml_tab TABLE  (id INT, xml_col XML)

INSERT INTO @xml_tab
VALUES
  (
5,
N'<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<doc1>
  <row name="vahid"></row>
</doc1>
')
برای نمونه به مثال فوق دقت کنید. اگر آن‌را اجرا کنید، برنامه با خطای ذیل متوقف خواهد شد:
 XML parsing: line 1, character 38, unable to switch the encoding
علت اینجا است که با قرار دادن N در ابتدای رشته XML ایی در حال ذخیره سازی، آن‌را به صورت یونیکد دوبایتی معرفی کرده‌ایم اما encoding سند در حال ذخیره سازی utf-8 تعریف شده‌است و این‌دو با هم سازگاری ندارند.
برای حل این مشکل باید N ابتدای رشته را حذف کرد. روش دوم، معرفی و استفاده از utf-16 است بجای utf-8 در ویژگی encoding.
همچنین در این حالت اگر encoding را utf-16 معرفی کنیم و ابتدای رشته در حال ذخیره سازی N قرار نگیرد، باز با خطای unable to switch the encoding مواجه خواهیم شد.



نحوه‌ی ذخیره سازی اطلاعات XML ایی در SQL Server

SQL Server فرمت اطلاعات XML وارد شده را حفظ نمی‌کند. برای مثال اگر قطعه کد زیر را اجرا کنید
 DECLARE @xml_tab TABLE  (id INT, xml_col XML)

INSERT INTO @xml_tab
VALUES
  (
5,
'<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><doc1><row name="vahid"></row></doc1>'
  )
   
SELECT * FROM @xml_tab
خروجی Select انجام شده به صورت زیر است:
 <doc1>
  <row name="vahid" />
</doc1>
اطلاعات و داده نهایی، بدون تغییری از آن قابل استخرج است. اما اصطلاحا lexical integrity آن حفظ نشده و نمی‌شود. بنابراین در اینجا ذکر سطر xml version ضروری نیست و یا برای مثال اگر ویژگی‌ها را توسط " و یا ' مقدار دهی کنید، همیشه توسط "  ذخیره خواهد شد.



ذخیره سازی داده‌هایی حاوی کاراکترهای غیرمجاز XML

اطلاعات دنیای واقعی همیشه به همراه اطلاعات تک کلمه‌ای ساده نیست. ممکن است نیاز شود انواع و اقسام حروف و تگ‌ها نیز در این بین به عنوان داده ذخیره شوند. روش حل استاندارد آن بدون نیاز به دستکاری اطلاعات ورودی، استفاده از CDATA است:
 DECLARE @xml_tab TABLE  (id INT, xml_col XML)

INSERT INTO @xml_tab
VALUES
  (
5,
'<person><![CDATA[ 3 > 2 ]]></person>'
  )
   
SELECT * FROM @xml_tab
در این حالت خروجی select اطلاعات ذخیره شده به صورت زیر خواهد بود:
 <person> 3 &gt; 2 </person>
به صورت خودکار قسمت CDATA پردازش شده و اصطلاحا حروف غیرمجاز XML ایی به صورت خودکار escape شده‌اند.



محدودیت‌های فیلدهای XML

- امکان مقایسه مستقیم را ندارند؛ بجز مقایسه با نال. البته می‌توان XML را تبدیل به مثلا varchar کرد و سپس این داده رشته‌ای را مقایسه نمود. برای مقایسه با null توابع isnull و coalesce نیز قابل بکارگیری هستند.
- order by و group by بر روی این فیلدها پشتیبانی نمی‌شود.
- به عنوان ستون کلید قابل تعریف نیست.
- به صورت منحصربفرد و unique نیز قابل علامتگذاری و تعریف نیست.
- فیلدهای XML نمی‌توانند دارای collate باشند.
نظرات اشتراک‌ها
دوراهی انتخاب NHibernate و Entityframework
1 - با EF Code first بدون نیاز به دیتابیس می‌تونید یک برنامه رو کامل کنید. (منهای بحث آزمایش)
- کد نهایی تمیزتر. چون کلاس‌ها را خودتان طراحی می‌کنید و توسط ابزارها به صورت خودکار تولید نمی‌شوند، کنترل بیشتر و نهایتا کیفیت بالاتری دارند.
- ساده است. درگیر نگهداری edmx modelها نخواهید بود. به روز رسانی بانک اطلاعاتی آن هم می‌تواند کاملا خودکار شود.
 
2 - دیتاست که کلا کارآیی بالایی نداره. اما ... نهایتا مطمئن هستم خروجی EF (به همراه تمام best practices لحاظ شده در آن) سرعت بالاتری از کلاس‌های دست ساز sql helper موجود در وب دارد. برای مثال سطح اول کش آن خیلی از کوئری‌ها را مجددا به بانک اطلاعاتی ارسال نمی‌کند. قابلیت اجرای به تعویق افتاده کوئری‌های لینک امکان تهیه کوئری‌های بسیار پیچیده را در یک رفت و برگشت مهیا می‌کند. کاری که با sql helperهای معمولی نیازی به چندبار رفت و برگشت دارد. قابلیت‌های lazy loading آن می‌تواند مصرف حافظه و بار سرور را درصورت استفاده صحیح کاهش دهد. کوئری‌های آن strongly typed و پارامتری هستند (تحت نظر کامپایلر + امنیت + سرعت (کوئری‌های پارامتری مانند رویه‌های ذخیره شده کش می‌شوند)). به صورت پیش فرض از تراکنش‌ها استفاده می‌کند و ... خیلی از الگوهای مفید دیگر که چندین سال باید وقت صرف کنید تا نمونه آن‌ها را پیاده سازی کنید. یعنی کار اصولی با بانک اطلاعاتی صرفا یک select ساده نیست که بر اساس آن کارآیی و یا بهتر بودن روشی را مشخص کنید.
نظرات مطالب
نمایش ساختارهای درختی توسط jqGrid
- مدل توضیح داده شده در اینجا Adjacency model است و شباهت زیادی به «مدل‌های خود ارجاع دهنده» دارد. طراحی خودتان را بر اساس مطلب یاد شده انجام دهید و یا نگاشت نهایی اطلاعات خودتان را تبدیل کنید به این حالت. مهم نیست ساختار اصلی بانک اطلاعاتی شما به چه صورتی است. همینقدر که خروجی کوئری آن Adjacency model باشد (شبیه به ساختار کلاس BlogComment مطلب فوق)، با توضیحات فوق سازگار خواهد بود. اگر مستقیما SQL می‌نویسید، در مطلب «SQL Antipattern #2» کوئری‌های آن موجود است. اگر با LINQ و EF کار می‌کنید، توضیحات مطلب «مباحث تکمیلی مدل‌های خود ارجاع دهنده در EF Code first» را پیگیری کنید.
 
+ امکان اتصال دو جدول با کلید خارجی نیز در اینجا وجود دارد:
public ActionResult GetComments(JqGridRequest request, int? nodeid, int? parentid, int? n_level)
در امضای متد فوق که در بحث مطرح شده، node id تعیین کننده‌ی واکشی از parent id است. اگر node id نال بود، یعنی نمایش بار اول لیست (نمایش لیست استان‌ها):
if (nodeid == null)
{
     productsQuery = productsQuery.Where(x => x.ParentId == null);
}
 اگر نال نبود (درخواست واکشی اطلاعات استان بر اساس node id آن)، یعنی روی یک نود کلیک شده‌است. در اینجا فیلد parent id می‌تواند به عنوان کلید خارجی که به جدولی دیگر اشاره می‌کند نیز تفسیر و جایگزین شود:
else
{
   // آی دی یک گره می‌تواند کلید خارجی یک جدول دیگر باشد
   productsQuery = productsQuery.Where(x => x.ParentId == nodeid.Value);
}
برای این متد نهایتا مهم نیست که productsQuery به چه نحوی تهیه می‌شود. مهم نیست که از چند جدول مختلف حاصل می‌شود. فقط مقادیر نهایی آن مهم است.
مطالب دوره‌ها
متدهای توکار استفاده از نوع داده‌ای XML - قسمت دوم
امکان ترکیب داده‌های یک بانک اطلاعاتی رابطه‌ای و XML در SQL Server به کمک یک سری تابع کمکی خاص به نام‌های sql:variable و sql:column پیش بینی شده‌است. sql:variable امکان استفاده از یک متغیر T-SQL را داخل یک XQuery میسر می‌سازد و توسط sql:column می‌توان با یکی از ستون‌های ذکر شده در قسمت select، داخل XQuery کار کرد. در ادامه به مثال‌هایی در این مورد خواهیم پرداخت.

ابتدا جدول xmlTest را به همراه چند رکورد ثبت شده در آن، درنظر بگیرید:
 CREATE TABLE xmlTest
(
 id INT IDENTITY PRIMARY KEY,
 doc XML
)
GO
INSERT xmlTest VALUES('<Person name="Vahid" />')
INSERT xmlTest VALUES('<Person name="Farid" />')
INSERT xmlTest VALUES('<Person name="Mehdi" /><Person name="Hamid" />')
GO

استفاده از متد sql:column

در ادامه می‌خواهیم مقدار ویژگی name رکوردی را که نام آن Vahid است، به همراه id آن ردیف، توسط یک XQuery بازگشت دهیم:
 SELECT doc.query('
for $p in //Person
where $p/@name="Vahid"
return <li>{data($p/@name)} has id = {sql:column("xmlTest.id")}</li>
')
FROM xmlTest
یک sql:column حتما نیاز به یک نام ستون دو قسمتی دارد. قسمت اول آن نام جدول است و قسمت دوم، نام ستون مورد نظر.
در مورد متد data در قسمت قبل بیشتر بحث شد و از آن برای استخراج داده‌ی یک ویژگی در اینجا استفاده شده‌است. عبارات داخل {} نیز پویا بوده و به همراه سایر قسمت‌های ثابت return، ابتدا محاسبه و سپس بازگشت داده می‌شود.
اگر این کوئری را اجرا کنید، ردیف اول آن مساوی عبارت زیر خواهد بود
 <li>Vahid has id = 1</li>
به همراه دو ردیف خالی دیگر در ادامه. این ردیف‌های خالی به علت وجود دو رکورد دیگری است که با شرط where یاد شده تطابق ندارند.
یک روش برای حذف این ردیف‌های خالی استفاده از متد exist است به شکل زیر:
 SELECT doc.query('
for $p in //Person
where $p/@name="Vahid"
return <li>{data($p/@name)} has id = {sql:column("xmlTest.id")}</li>
')
FROM xmlTest
WHERE doc.exist('
for $p in //Person
where $p/@name="Vahid"
return <li>{data($p/@name)} has id = {sql:column("xmlTest.id")}</li>
')=1
در اینجا فقط ردیفی انتخاب خواهد شد که نام ویژگی آن Vahid است.
روش دوم استفاده از یک derived table و بازگشت ردیف‌های غیرخالی است:
 SELECT * FROM
(
 (SELECT doc.query('
 for $p in //Person
 where $p/@name="Vahid"
 return <li>{data($p/@name)} has id = {sql:column("xmlTest.id")}</li>
 ') AS col1
 FROM xmlTest)
) A
WHERE CONVERT(VARCHAR(8000), col1)<>''


استفاده از متد sql:variable

 DECLARE @number INT = 1
SELECT doc.query('
for $p in //Person
where $p/@name="Vahid"
return <li>{data($p/@name)} has number = {sql:variable("@number")}</li>
')
FROM xmlTest
در این مثال نحوه‌ی بکارگیری یک متغیر T-SQL را داخل یک XQuery توسط متد sql:variable ملاحظه می‌کنید.


استفاده از For XML برای دریافت یکباره‌ی تمام ردیف‌های XML

اگر کوئری معمولی ذیل را اجرا کنیم:
 SELECT doc.query('/Person') FROM xmlTest
سه ردیف خروجی را مطابق سه رکوردی که ثبت کردیم، بازگشت می‌دهد.
اما اگر بخواهیم این سه ردیف را با هم ترکیب کرده و تبدیل به یک نتیجه‌ی واحد کنیم، می‌توان از For XML به نحو ذیل استفاده کرد:
 DECLARE @doc XML
SET @doc = (SELECT * FROM xmlTest FOR XML AUTO, ELEMENTS)
SELECT @doc.query('/xmlTest/doc/Person')


بررسی متد xml.nodes

متد xml.nodes اندکی متفاوت است نسبت به تمام متدهایی که تاکنون بررسی کردیم. کار آن تجزیه‌ی محتوای XML ایی به ستون‌ها و سطرها می‌باشد. بسیار شبیه است به متد OpenXML اما کارآیی بهتری دارد.
 DECLARE @doc XML ='
<people>
  <person><name>Vahid</name></person>
  <person><name id="2">Farid</name></person>
  <person><name>Mehdi</name></person>
  <person><name>Hooshang</name><name id="1">Hooshi</name></person>
  <person></person>
</people>
'
در اینجا یک سند XML را درنظر بگیرید که از چندین نود شخص تشکیل شده‌است. اغلب آن‌ها دارای یک name هستند. چهارمین نود، دو نام دارد و آخری بدون نام است.
در ادامه قصد داریم این اطلاعات را تبدیل به ردیف‌هایی کنیم که هر ردیف حاوی یک نام است. اولین سعی احتمالا استفاده از متد value خواهد بود:
 SELECT @doc.value('/people/person/name', 'varchar(50)')
این روش کار نمی‌کند زیرا متد value، بیش از یک مقدار را نمی‌تواند بازگشت دهد. البته می‌توان از متد value به نحو زیر استفاده کرد:
 SELECT @doc.value('(/people/person/name)[1]', 'varchar(50)')
اما حاصل آن دقیقا چیزی نیست که دنبالش هستیم؛ ما دقیقا نیاز به تمام نام‌ها داریم و نه تنها یکی از آن‌ها را.
سعی بعدی استفاده از متد query است:
 SELECT @doc.query('/people/person/name')
در این حالت تمام نام‌ها را بدست می‌آوریم:
 <name>Vahid</name>
<name id="2">Farid</name>
<name>Mehdi</name>
<name>Hooshang</name>
<name id="1">Hooshi</name>
اما این حاصل دو مشکل را به همراه دارد:
الف) خروجی آن XML است.
ب) تمام این‌ها در طی یک ردیف و یک ستون بازگشت داده می‌شوند.

و این خروجی نیز چیزی نیست که برای ما مفید باشد. ما به ازای هر شخص نیاز به یک ردیف جداگانه داریم. اینجا است که متد xml.nodes مفید واقع می‌شود:
 SELECT
tab.col.value('text()[1]', 'varchar(50)') AS name,
tab.col.query('.'),
tab.col.query('..')
from @doc.nodes('/people/person/name') AS tab(col)
خروجی متد xml.nodes یک table valued function است؛ یک جدول را باز می‌گرداند که دقیقا حاوی یک ستون می‌باشد. به همین جهت Alias آن‌را با tab col مشخص کرده‌ایم. tab متناظر است با جدول بازگشت داده شده و col متناظر است با تک ستون این جدول حاصل. این نام‌ها در اینجا مهم نیستند؛ اما ذکر آن‌ها اجباری است.
هر ردیف حاصل از این جدول بازگشت داده شده، یک اشاره‌گر است. به همین جهت نمی‌توان آن‌ها را مستقیما نمایش داد. هر سطر آن، به نودی که با آن مطابق XQuery وارد شده تطابق داشته است، اشاره می‌کند. در اینجا مطابق کوئری نوشته شده، هر ردیف به یک نود name اشاره می‌کند. در ادامه برای استخراج اطلاعات آن می‌توان از متد text استفاده کرد.
اگر قصد داشتید، اطلاعات کامل نود ردیف جاری را مشاهده کنید می‌توان از
 tab.col.query('.'),
استفاده کرد. دات در اینجا به معنای self است. دو دات (نقطه) پشت سرهم به معنای درخواست اطلاعات والد نود می‌باشد.
روش دیگر بدست آوردن مقدار یک نود را در کوئری ذیل مشاهده می‌کنید؛ value دات و data دات. خروجی  value مقدار آن نود است و خروجی data مقدار آن نود با فرمت XML.

 SELECT
tab.col.value('.', 'varchar(50)') AS name,
tab.col.query('data(.)'),
tab.col.query('.'),
tab.col.query('..')
from @doc.nodes('/people/person/name') AS tab(col)

همچنین اگر بخواهیم اطلاعات تنها یک نود خاص را بدست بیاوریم، می‌توان مانند کوئری ذیل عمل کرد:
 SELECT
tab.col.value('name[.="Farid"][1]', 'varchar(50)') AS name,
tab.col.value('name[.="Farid"][1]/@id', 'varchar(50)') AS id,
tab.col.query('.')
from @doc.nodes('/people/person[name="Farid"]') AS tab(col)

در مورد کار با جداول، بجای متغیرهای T-SQL نیز روال کار به همین نحو است:
 DECLARE @tblXML TABLE (
 id INT IDENTITY PRIMARY KEY,
 doc XML
 )

INSERT @tblXML VALUES('<person name="Vahid" />')
INSERT @tblXML VALUES('<person name="Farid" />')
INSERT @tblXML VALUES('<person />')
INSERT @tblXML VALUES(NULL)

SELECT
id,
doc.value('(/person/@name)[1]', 'varchar(50)') AS name
FROM @tblXML
در اینجا یک جدول حاوی ستون XML ایی ایجاد شده‌است. سپس چهار ردیف در آن ثبت شده‌اند. در آخر مقدار ویژگی نام این ردیف‌ها بازگشت داده شده‌است.


نکته : استفاده‌ی وسیع SQL Server از XML برای پردازش کارهای درونی آن

بسیاری از ابزارهایی که در نگارش‌های جدید SQL Server اضافه شده‌اند و یا مورد استفاده قرار می‌گیرند، استفاده‌ی وسیعی از امکانات توکار XML آن دارند. مانند:
Showplan، گراف‌های dead lock، گزارش پروسه‌های بلاک شده، اطلاعات رخدادها، SSIS Jobs، رخدادهای Trace و ...

مثال اول: کدام کوئری‌ها در Plan cache، کارآیی پایینی داشته و table scan را انجام می‌دهند؟

 CREATE PROCEDURE LookForPhysicalOps (@op VARCHAR(30))
AS
SELECT sql.text, qs.EXECUTION_COUNT, qs.*, p.*
FROM sys.dm_exec_query_stats AS qs
CROSS APPLY sys.dm_exec_sql_text(sql_handle) sql
CROSS APPLY sys.dm_exec_query_plan(plan_handle) p
WHERE query_plan.exist('
declare default element namespace "http://schemas.microsoft.com/sqlserver/2004/07/showplan";
/ShowPlanXML/BatchSequence/Batch/Statements//RelOp/@PhysicalOp[. = sql:variable("@op")]
') = 1
GO

EXECUTE LookForPhysicalOps 'Table Scan'
EXECUTE LookForPhysicalOps 'Clustered Index Scan'
EXECUTE LookForPhysicalOps 'Hash Match'
اطلاعات Query Plan در SQL Server با فرمت XML ارائه می‌شود. در اینجا می‌خواهیم یک سری متغیر مانند Clustered Index Scan و امثال آن‌را از ویژگی PhysicalOp آن کوئری بگیریم. بنابراین از متد  sql:variable کمک گرفته شده‌است.
اگر علاقمند هستید که اصل این اطلاعات را با فرمت XML مشاهده کنید، کوئری نوشته شده را تا پیش از where آن یکبار مستقلا اجرا کنید. ستون آخر آن query_plan نام دارد و حاوی اطلاعات XML ایی است.

مثال دوم:   استخراج اپراتورهای رابطه‌ای (RelOp) از یک Query Plan ذخیره شده

 WITH XMLNAMESPACES(DEFAULT N'http://schemas.microsoft.com/sqlserver/2004/07/showplan')
SELECT RelOp.op.value(N'../../@NodeId', N'int') AS ParentOperationID,
RelOp.op.value(N'@NodeId', N'int') AS OperationID,
RelOp.op.value(N'@PhysicalOp', N'varchar(50)') AS PhysicalOperator,
RelOp.op.value(N'@LogicalOp', N'varchar(50)') AS LogicalOperator,
RelOp.op.value(N'@EstimatedTotalSubtreeCost ', N'float') AS EstimatedCost,
RelOp.op.value(N'@EstimateIO', N'float') AS EstimatedIO,
RelOp.op.value(N'@EstimateCPU', N'float') AS EstimatedCPU,
RelOp.op.value(N'@EstimateRows', N'float') AS EstimatedRows,
cp.plan_handle AS PlanHandle,
st.TEXT AS QueryText,
qp.query_plan AS QueryPlan,
cp.cacheobjtype AS CacheObjectType,
cp.objtype AS ObjectType
FROM sys.dm_exec_cached_plans cp
CROSS APPLY sys.dm_exec_sql_text(cp.plan_handle) st
CROSS APPLY sys.dm_exec_query_plan(cp.plan_handle) qp
CROSS APPLY qp.query_plan.nodes(N'//RelOp') RelOp(op)
در اینجا کار کردن با WITH XMLNAMESPACES در حین استفاده از متد xml.nodes ساده‌تر است؛ بجای قرار دادن فضای نام در تمام کوئری‌های نوشته شده.


بررسی متد xml.modify

تا اینجا تمام کارهایی که صورت گرفت و نکاتی که بررسی شدند، به مباحث select اختصاص داشتند. اما insert، delete و یا update قسمتی از یک سند XML بررسی نشدند. برای این منظور باید از متد xml.modify استفاده کرد. از آن در عبارات update و یا set کمک گرفته شده و ورودی آن نباید نال باشد. در ادامه در طی مثال‌هایی این موارد را بررسی خواهیم کرد.
ابتدا فرض کنید که سند XML ما چنین شکلی را دارا است:
DECLARE @doc XML = '
<Invoice>
<InvoiceId>100</InvoiceId>
<CustomerName>Vahid</CustomerName>
<LineItems>
<LineItem>
<Sku>134</Sku>
<Quantity>10</Quantity>
<Description>Item 1</Description>
<UnitPrice>9.5</UnitPrice>
</LineItem>
<LineItem>
<Sku>150</Sku>
<Quantity>5</Quantity>
<Description>Item 2</Description>
<UnitPrice>1.5</UnitPrice>
</LineItem>
</LineItems>
</Invoice>
'
در ادامه قصد داریم یک نود جدید را پس از CustomerName اضافه کنیم.
 SET @doc.modify('
insert <InvoiceInfo><InvoiceDate>2014-02-10</InvoiceDate></InvoiceInfo>
after /Invoice[1]/CustomerName[1]
')

SELECT @doc
اینکار را با استفاده از دستور insert، به نحو فوق می‌توان انجام داد. از عبارت Set و متغیر doc مقدار دهی شده، کار شروع شده و سپس نود جدیدی پس از (after) اولین نود CustomerName موجود insert می‌شود. Select بعدی نتیجه را نمایش خواهد داد.
<Invoice>
  <InvoiceId>100</InvoiceId>
  <CustomerName>Vahid</CustomerName>
  <InvoiceInfo>
        <InvoiceDate>2014-02-10</InvoiceDate>
  </InvoiceInfo>
  <LineItems>
...

در SQL Server 2008 به بعد، امکان استفاده از متغیرهای T-SQL نیز در اینجا مجاز شده‌است:
 SET @x.modify('insert sql:variable("@x") into /doc[1]')
بنابراین اگر نیاز به تعریف متغیری در اینجا داشتید از جمع زدن رشته‌ها استفاده نکنید. حتما نیاز است متغیر تعریف شود و گرنه باخطای ذیل متوقف خواهید شد:
 The argument 1 of the XML data type method "modify" must be a string literal.


افزودن ویژگی‌های جدید به یک سند XML توسط متد xml.modify

اگر بخواهیم یک ویژگی (attribute) جدید را به نود خاصی اضافه کنیم می‌توان به نحو ذیل عمل کرد:
 SET @doc.modify('
insert attribute status{"backorder"}
into /Invoice[1]
')

SELECT @doc
که خروجی دو سطر ابتدایی آن پس از اضافه شدن ویژگی status با مقدار backorder به نحو ذیل است:
 <Invoice status="backorder">
  <InvoiceId>100</InvoiceId>
....


حذف نودهای یک سند XML توسط متد xml.modify

اگر بخواهیم تمام LineItemها را حذف کنیم می‌توان نوشت:
 SET @doc.modify('delete /Invoice/LineItems/LineItem')
SELECT @doc
با این خروجی:
 <Invoice status="backorder">
  <InvoiceId>100</InvoiceId>
  <CustomerName>Vahid</CustomerName>
  <InvoiceInfo>
      <InvoiceDate>2014-02-10</InvoiceDate>
  </InvoiceInfo>
  <LineItems />
</Invoice>


به روز رسانی نودهای یک سند XML توسط متد xml.modify

اگر نیاز باشد تا مقدار یک نود را تغییر دهیم می‌توان از replace value of استفاده کرد:
 SET @doc.modify('replace value of
  /Invoice[1]/CustomerName[1]/text()[1]
  with "Farid"
')
SELECT @doc
با خروجی ذیل که در آن نام اولین مشتری با مقدار Farid جایگزین شده است:
 <Invoice status="backorder">
  <InvoiceId>100</InvoiceId>
  <CustomerName>Farid</CustomerName>
  <InvoiceInfo>
       <InvoiceDate>2014-02-10</InvoiceDate>
  </InvoiceInfo>
  <LineItems />
</Invoice>
replace value of فقط با یک نود کار می‌کند و همچنین، فقط مقدار آن نود را تغییر می‌دهد. به همین جهت از متد text استفاده شده‌است. اگر از text استفاده نشود با خطای ذیل متوقف خواهیم شد:
 The target of 'replace value of' must be a non-metadata attribute or an element with simple typed content.


به روز رسانی نودهای خالی توسط متد xml.modify

باید دقت داشت، نودهای خالی (بدون مقدار)، مانند LineItems پس از delete کلیه اعضای آن در مثال قبل، قابل replace نیستند و باید مقادیر جدید را در آن‌ها insert کرد. یک مثال:

 DECLARE @tblTest AS TABLE (xmlField XML)

INSERT INTO @tblTest(xmlField)
VALUES
 (
'<Sample>
   <Node1>Value1</Node1>
   <Node2>Value2</Node2>
   <Node3/>
</Sample>'
)
 
DECLARE @newValue VARCHAR(50) = 'NewValue'

UPDATE @tblTest
SET xmlField.modify(
'insert text{sql:variable("@newValue")} into
  (/Sample/Node3)[1] [not(text())]'
)

SELECT xmlField.value('(/Sample/Node3)[1]','varchar(50)') FROM @tblTest
در این مثال اگر از replace value of برای مقدار دهی نود سوم استفاده می‌شد:
 UPDATE @tblTest
SET xmlField.modify(
'replace value of (/Sample/Node3/text())[1]
  with sql:variable("@newValue")'
)
تغییری را پس از اعمال دستورات مشاهده نمی‌کردید؛ زیرا این المان ()text ایی را برای replace شدن ندارد.
مطالب
شروع به کار با EF Core 1.0 - قسمت 12 - بررسی تنظیمات ارث بری روابط
پیشنیاز: «تنظیمات ارث بری کلاس‌ها در EF Code first»

در مطلب پیشنیاز فوق، تنظیمات روابط ارث بری را تا EF 6.x، می‌توانید مطالعه کنید. در EF Core 1.0 RTM، فقط رابطه‌ی TPH که در آن تمام کلاس‌های سلسه مراتب ارث بری، به یک جدول در بانک اطلاعاتی نگاشت می‌شوند، پشتیبانی می‌شود. سایر روش‌های ارث بری که در EF 6.x وجود دارند، مانند TPT و TPC، قرار است به نگارش‌های پس از 1.0 RTM آن اضافه شوند:
- لیست مواردی که قرار است به نگارش‌های بعدی اضافه شوند
- پیگیری وضعیت پیاده سازی TPT
- پیگیری وضعیت پیاده سازی TPC


طراحی یک کلاس پایه، بدون تنظیمات ارث بری روابط

مرسوم است که یک کلاس ویژه را به نام BaseEntity، به شکل زیر تعریف کنند؛ که اهدف آن حداقل سه مورد ذیل است:
الف) کاهش ذکر فیلدهای تکراری در سایر کلاس‌های دومین برنامه، مانند فیلد Id
ب) نشانه گذاری موجودیت‌های برنامه، جهت یافتن سریع آن‌ها توسط Reflection (برای مثال افزودن خودکار موجودیت‌ها به Context برنامه با یافتن تمام کلاس‌هایی که از نوع BaseEntity هستند)
ج) مقدار دهی خودکار یک سری از فیلدهای ویژه، مانند زمان افزوده شدن رکورد و آخرین زمان ویرایش شدن رکورد و امثال آن
public class BaseEntity
{
   public int Id { set; get; }
   public DateTime? DateAdded { set; get; }
   public DateTime? DateUpdated { set; get; }
}
و پس از آن هر موجودیت برنامه به این شکل خلاصه شده و نشانه گذاری می‌شود:
public class Person : BaseEntity
{
   public string FirstName { get; set; }
   public string LastName { get; set; }
}
حالت پیش فرض ارث بری‌ها در EF Core، همان حالت TPH است که در ادامه توضیح داده خواهد شد. اما هدف ما در اینجا تنظیم هیچکدام از حالت‌های ارث بری نیست. هدف صرفا کاهش تعداد فیلدهای تکراری ذکر شده‌ی در کلاس‌های دومین برنامه است. بنابراین جهت لغو تنظیمات ارث بری EF Core، نیاز است یک چنین تنظیمی را انجام داد:
protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
    modelBuilder.Ignore<BaseEntity>();
با فراخوانی متد Ignore بر روی کلاس پایه‌ی تهیه شده، این کلاس دیگر وارد تنظیمات روابط EF Core نمی‌شود و در جداول نهایی، فیلدهای آن به صورت معمول در کنار سایر فیلدهای جداول مشتق شده‌ی از آن‌ها قرار می‌گیرند.

مشکل! اگر بر روی کلاس پایه‌ی تعریف شده تنظیماتی را اعمال کنید (هر نوع تنظیمی را)، با توجه به فراخوانی متد Ignore، این تنظیمات نیز ندید گرفته خواهند شد.
اگر علاقمند بودید تا این تنظیمات را به تمام کلاس‌های مشتق شده‌ی از BaseEntity به صورت خودکار اعمال کنید، روش کار به صورت ذیل است:
protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
   modelBuilder.Ignore<BaseEntity>();
   foreach (var entityType in modelBuilder.Model.GetEntityTypes())
   {
     var dateAddedProperty = entityType.FindProperty("DateAdded");
     dateAddedProperty.ValueGenerated = ValueGenerated.OnAdd;
     dateAddedProperty.SqlServer().DefaultValueSql = "getdate()";
     var dateUpdatedProperty = entityType.FindProperty("DateUpdated");
     dateUpdatedProperty.ValueGenerated = ValueGenerated.OnAddOrUpdate;
     dateUpdatedProperty.SqlServer().ComputedColumnSql = "getdate()";
   }
کاری که در اینجا انجام شده، تنظیم خاصیت DateAdded کلاس پایه، به حالت ValueGeneratedOnAdd و تنظیم خاصیت DateUpdated کلاس پایه به حالت ValueGeneratedOnAddOrUpdate با مقدار پیش فرض getdate است. این مفاهیم را در مطلب «شروع به کار با EF Core 1.0 - قسمت 5 - استراتژهای تعیین کلید اصلی جداول و ایندکس‌ها» پیشتر بررسی کردیم.
خلاصه‌ی آن نیز به این صورت است:
الف) نیازی نیست تا در حین ثبت اطلاعات موجودیت‌های خود، فیلدهای DateAdded و یا DateUpdated را مقدار دهی کنید.
ب) فیلد DateAdded فقط در زمان اولین بار ثبت در بانک اطلاعاتی، به صورت خودکار توسط متد getdate مقدار دهی می‌شود.
ج) فیلد DateUpdated در هر بار فراخوانی متد SaveChanges  (یعنی در هر دو حالت ثبت و یا به روز رسانی) به صورت خودکار توسط متد getdate مقدار دهی می‌شود.

تذکر! بدیهی است متد getdate، یک متد بومی سمت SQL Server است و این روش خاص تعیین مقدار پیش فرض فیلدها، فقط با SQL Server کار می‌کند. همچنین این getdate، به معنای دریافت تاریخ و ساعت سروری است که SQL Server بر روی آن نصب شده‌است و نه سروری که برنامه‌ی وب شما در آن قرار دارد و برنامه کوچکترین دخالتی را در مقدار دهی این مقادیر نخواهد داشت.
در قسمت‌های بعدی که مباحث Tracking را بررسی خواهیم کرد، روش دیگری را برای طراحی کلاس‌های پایه و مقدار دهی خواص ویژه‌ی آن‌ها مطرح می‌کنیم که مستقل است از نوع بانک اطلاعاتی مورد استفاده.


بررسی تنظیمات رابطه‌ی  Table per Hierarchy یا TPH

رابطه‌ی TPH یا تشکیل یک جدول بانک اطلاعاتی، به ازای تمام کلاس‌های دخیل در سلسه مراتب ارث بری تعریف شده، بسیار شبیه است به حالت BaseEntity فوق که در آن نیز ارث بری تعریف شده، در نهایت منجر به تشکیل یک جدول، در سمت بانک اطلاعاتی می‌گردد. با این تفاوت که در حالت TPH، فیلد جدیدی نیز به نام Discriminator، به تعریف نهایی جدول ایجاد شده، اضافه می‌شود. از فیلد Discriminator جهت درج نام کلاس‌های متناظر با هر رکورد، استفاده شده است. به این ترتیب EF در حین کار با اشیاء، دقیقا می‌داند که چگونه باید خواص متناظر با کلاس‌های مختلف را مقدار دهی کند و نوع ردیف درج شده‌ی در بانک اطلاعاتی چیست؟
باید دقت داشت که تنظیمات TPH، شیوه برخورد پیش فرض EF Core با ارث بری کلاس‌ها است و نیاز به هیچگونه تنظیم اضافه‌تری را ندارد. اما اگر علاقمند بودید تا نام فیلد خودکار Discriminator و مقادیری را که در آن درج می‌شوند، سفارشی سازی کنید، روش کار صرفا توسط Fluent API میسر است و به صورت زیر می‌باشد:
public class Blog
{
   public int BlogId { get; set; }
   public string Url { get; set; }
}

public class RssBlog : Blog
{
   public string RssUrl { get; set; }
}

class MyContext : DbContext
{
   public DbSet<Blog> Blogs { get; set; }
   protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
   {
      modelBuilder.Entity<Blog>()
       .HasDiscriminator<string>("blog_type")
       .HasValue<Blog>("blog_base")
       .HasValue<RssBlog>("blog_rss");
   }
}
در اینجا نام فیلد Discriminator، به blog_type، مقدار نوع متناظر با کلاس Blog، به blog_base و مقدار نوع متناظر با کلاس RssBlog، به blog_rss تنظیم شده‌است.
اگر این تنظیمات سفارشی صورت نگیرند، از نام‌های پیش فرض نوع‌ها برای مقدار دهی ستون Discriminator، مانند تصویر ذیل استفاده خواهد شد:


برای کوئری نوشتن در این حالت می‌توان از متد الحاقی OfType جهت فیلتر کردن اطلاعات بر اساس کلاسی خاص، کمک گرفت:
 var blog1 = db.Blogs.OfType<RssBlog>().FirstOrDefault(x => x.RssUrl == "………");
نظرات مطالب
طراحی افزونه پذیر با ASP.NET MVC 4.x/5.x - قسمت سوم
مقدار دریافتی را به صورت کوئری استرینگ، به کنترلر و اکشن متد ویژه‌ی جستجوی یک افزونه، هدایت کنید. به این صورت:
var pluginUrl = plugin.GetMenuItem(this.Request.RequestContext).Url;
return Redirect(pluginUrl + "/path1/path2/path3?queryStringValue1=" + Server.UrlEncode(searchTerm));
نظرات مطالب
اعمال توابع تجمعی بر روی چند ستون در Entity framework
چگونه توسط EF Core، چندین کوئری را یکجا به بانک اطلاعاتی ارسال کنیم؟

روشی را که در این مطلب مشاهده کردید، در موارد مشابه دیگری هم قابل استفاده‌است. برای مثال فرض کنید اطلاعات یک مشتری را قرار است به صورت زیر ذخیره کنیم:
public class Customer
{
    public int Id { get; set; }
    public string Name { get; set; } = null!;
    public CustomerType Type { get; set; }
}

public enum CustomerType
{
    Individual,
    Institution,
}

حالت عادی کوئری گرفتن از اطلاعات جدول آن که به همراه صفحه بندی، نمایش تعداد رکوردها و یک کوئری دلخواه دیگر باشد، به صورت زیر است:
void ManyQueriesManyCalls()
{
    using var scope = serviceProvider.CreateScope();
    var context = scope.ServiceProvider.GetRequiredService<CustomerContext>();

    var baseQuery = context.Customers.Select(customer => new
                                                         {
                                                             customer.Name,
                                                             customer.Type,
                                                             customer.Id,
                                                         });
    var total = baseQuery.Count();
    var types = baseQuery.GroupBy(x => x.Type)
                         .Select(x => x.Key).ToList();
    var pageSize = 10;
    var pageIndex = 0;
    var results = baseQuery
                  .OrderBy(x => x.Id)
                  .Skip(pageSize * pageIndex)
                  .Take(pageSize)
                  .ToList();
    Console.WriteLine($"Total:{total}, First Type: {types.First()}, First Item: {results.First().Name}");
}
که سبب می‌شود سه کوئری و سه بار رفت و برگشت را به بانک اطلاعاتی داشته باشیم:
      SELECT COUNT(*)
      FROM [Customers] AS [c]

      SELECT [c].[Type]
      FROM [Customers] AS [c]
      GROUP BY [c].[Type]
  
      SELECT [c].[Name], [c].[Type], [c].[Id]
      FROM [Customers] AS [c]
      ORDER BY [c].[Id]
      OFFSET @__p_0 ROWS FETCH NEXT @__p_1 ROWS ONLY

اگر بخواهیم این سه کوئری را یکبار به سمت بانک اطلاعاتی ارسال کنیم، می‌توان از همان ترفند گروه بندی مطرح شده‌ی در این مثال برای ترکیب کوئری‌ها استفاده کرد:
void ManyQueriesOnCall()
{
    using var scope = serviceProvider.CreateScope();
    var context = scope.ServiceProvider.GetRequiredService<CustomerContext>();
    var baseQuery = context.Customers.Select(customer => new
                                                         {
                                                             customer.Name,
                                                             customer.Type,
                                                             customer.Id,
                                                         });
    var pageSize = 10;
    var pageIndex = 0;
    var allTogether = baseQuery
                      .GroupBy(x => 1)
                      .Select(bq => new
                                    {
                                        Total = baseQuery.Count(),
                                        Types = baseQuery.GroupBy(x => x.Type)
                                                         .Select(x => x.Key)
                                                         .ToList(),
                                        Results = baseQuery
                                                  .OrderBy(x => x.Id)
                                                  .Skip(pageSize * pageIndex)
                                                  .Take(pageSize)
                                                  .ToList(),
                                    })
                      .FirstOrDefault();

    Console.WriteLine($"Total:{allTogether.Total}, First Type: {allTogether.Types.First()}, First Item: {allTogether.Results.First().Name}");
}
که اینبار فقط یک کوئری outer apply دار را تولید می‌کند و فقط یکبار، رفت و برگشت به بانک اطلاعاتی را شاهد خواهیم بود:
      SELECT [t0].[Key], [t1].[Type], [t2].[Name], [t2].[Type], [t2].[Id]
      FROM (
          SELECT TOP(1) [t].[Key]
          FROM (
              SELECT 1 AS [Key]
              FROM [Customers] AS [c]
          ) AS [t]
          GROUP BY [t].[Key]
      ) AS [t0]
      OUTER APPLY (
          SELECT [c0].[Type]
          FROM [Customers] AS [c0]
          GROUP BY [c0].[Type]
      ) AS [t1]
      OUTER APPLY (
          SELECT [c1].[Name], [c1].[Type], [c1].[Id]
          FROM [Customers] AS [c1]
          ORDER BY [c1].[Id]
          OFFSET @__p_1 ROWS FETCH NEXT @__pageSize_2 ROWS ONLY
      ) AS [t2]
      ORDER BY [t0].[Key], [t1].[Type], [t2].[Id]

کدهای این مثال را از اینجا می‌توانید دریافت کنید: EF7ManyQueriesOneCall.zip
مطالب
نوشتن پرس و جو در Entity Framework‌ با استفاده از LINQ To Entity قسمت اول

موجودیت‌های زیر را در نظر بگیرید: 

public class Customer
{
    public Customer()
    {
        Orders = new ObservableCollection<Order>();
    }
    public Guid Id { get; set; }
    public string Name { get; set; }
    public string Family { get; set; }

    public string FullName
    {
        get
        {
            return Name + " " + Family;
        }
    }

    public virtual IList<Order> Orders { get; set; }
}
public class Product
{
    public Product()
    {
    }

    public Guid Id { get; set; }
    public string Name { get; set; }
    public int Price { get; set; }
}
public class OrderDetail
{
    public Guid Id { get; set; }
    public Guid ProductId { get; set; }
    public int Count { get; set; }
    public Guid OrderId { get; set; }
    public int Price { get; set; }

    public virtual Order Order { get; set; }
    public virtual Product Product { get; set; }

    public string ProductName
    {
        get
        {
            return Product != null ? Product.Name : string.Empty;
        }
    }
}
public class Order
{
    public Order()
    {
        OrderDetail = new ObservableCollection<OrderDetail>();
    }
    public Guid Id { get; set; }
    public DateTime Date { get; set; }

    public Guid CustomerId { get; set; }
    public virtual Customer Customer { get; set; }
    public virtual IList<OrderDetail> OrderDetail { get; set; }

    public string CustomerFullName
    {
        get
        {
            return Customer == null ? string.Empty : Customer.FullName;
        }
    }

    public int TotalPrice
    {
        get
        {
            if (OrderDetail == null)
                return 0;

            return
                OrderDetail.Where(orderdetail => orderdetail.Product != null)
                .Sum(orderdetail => orderdetail.Price*orderdetail.Count);
        }
    }
}

و نگاشت موجودیت ها: 

public class CustomerConfiguration : EntityTypeConfiguration<Customer>
{
    public CustomerConfiguration()
    {
        HasKey(c => c.Id);
        Property(c => c.Id).HasDatabaseGeneratedOption(DatabaseGeneratedOption.Identity);
    }
}
public class ProductConfiguration : EntityTypeConfiguration<Product>
{
    public ProductConfiguration()
    {
        HasKey(p => p.Id);
        Property(p => p.Id).HasDatabaseGeneratedOption(DatabaseGeneratedOption.Identity);
    }
}
public class OrderDetailConfiguration : EntityTypeConfiguration<OrderDetail>
{
    public OrderDetailConfiguration()
    {
        HasKey(od => od.Id);
        Property(od => od.Id).HasDatabaseGeneratedOption(DatabaseGeneratedOption.Identity);
    }
}
public class OrderConfiguration: EntityTypeConfiguration<Order>
{
    public OrderConfiguration()
    {
        HasKey(o => o.Id);
        Property(o => o.Id).HasDatabaseGeneratedOption(DatabaseGeneratedOption.Identity);
    }
}

و برای معرفی موجودیت‌ها به Entity Framwork کلاس StoreDbContext را به صورت زیر تعریف می‌کنیم:

public class StoreDbContext : DbContext
{
    public StoreDbContext()
        : base("name=StoreDb")
    {
    }

    protected override void OnModelCreating(DbModelBuilder modelBuilder)
    {
        modelBuilder.Configurations.Add(new CustomerConfiguration());
        modelBuilder.Configurations.Add(new OrderConfiguration());
        modelBuilder.Configurations.Add(new OrderDetailConfiguration());
        modelBuilder.Configurations.Add(new ProductConfiguration());
    }

    public DbSet<Customer> Customers { get; set; }
    public DbSet<Product> Products { get; set; }
    public DbSet<Order> Orders { get; set; }
    public DbSet<OrderDetail> OrderDetails { get; set; }
}

جهت مقدار دهی اولیه به database تستی یک DataBaseInitializer به صورت زیر تعریف می‌کنیم:

public class MyTestDb : DropCreateDatabaseAlways<StoreDbContext>
{
    protected override void Seed(StoreDbContext context)
    {
        var customer1 = new Customer { Name = "Vahid", Family = "Nasiri" };
        var customer2 = new Customer { Name = "Mohsen", Family = "Jamshidi" };
        var customer3 = new Customer { Name = "Mohsen", Family = "Akbari" };

        var product1 = new Product {Name = "CPU", Price = 350000};
        var product2 = new Product {Name = "Monitor", Price = 500000};
        var product3 = new Product {Name = "Keyboard", Price = 30000};
        var product4 = new Product {Name = "Mouse", Price = 20000};
        var product5 = new Product {Name = "Power", Price = 70000};
        var product6 = new Product {Name = "Hard", Price = 250000};

        var order1 = new Order
        {
            Customer = customer1, Date = new DateTime(2013, 1, 1),
            OrderDetail = new List<OrderDetail>
            {
                new OrderDetail {Product = product1, Count = 1, Price = product1.Price},
                new OrderDetail {Product = product2, Count = 1, Price = product2.Price},
                new OrderDetail {Product = product3, Count = 1, Price = product3.Price},
            }
        };

        var order2 = new Order
        {
            Customer = customer1,
            Date = new DateTime(2013, 1, 5),
            OrderDetail = new List<OrderDetail>
            {
                new OrderDetail {Product = product1, Count = 2, Price = product1.Price},
                new OrderDetail {Product = product3, Count = 4, Price = product3.Price},
            }
        };

        var order3 = new Order
        {
            Customer = customer1,
            Date = new DateTime(2013, 1, 9),
            OrderDetail = new List<OrderDetail>
            {
                new OrderDetail {Product = product1, Count = 4, Price = product1.Price},
                new OrderDetail {Product = product3, Count = 5, Price = product3.Price},
                new OrderDetail {Product = product5, Count = 6, Price = product5.Price},
            }
        };

        var order4 = new Order
        {
            Customer = customer2,
            Date = new DateTime(2013, 1, 9),
            OrderDetail = new List<OrderDetail>
            {
                new OrderDetail {Product = product4, Count = 1, Price = product4.Price},
                new OrderDetail {Product = product3, Count = 1, Price = product3.Price},
                new OrderDetail {Product = product6, Count = 1, Price = product6.Price},
            }
        };

        var order5 = new Order
        {
            Customer = customer2,
            Date = new DateTime(2013, 1, 12),
            OrderDetail = new List<OrderDetail>
            {
                new OrderDetail {Product = product4, Count = 1, Price = product4.Price},
                new OrderDetail {Product = product5, Count = 2, Price = product5.Price},
                new OrderDetail {Product = product6, Count = 5, Price = product6.Price},
            }
        };

        context.Customers.Add(customer3);

        context.Orders.Add(order1);
        context.Orders.Add(order2);
        context.Orders.Add(order3);
        context.Orders.Add(order4);
        context.Orders.Add(order5);

        context.SaveChanges();
    }

و در ابتدای برنامه کد زیر را جهت مقداردهی اولیه به Database مان قرار می‌دهیم:

Database.SetInitializer(new MyTestDb());

در انتها ConnectionString را در App.Config به صورت زیر تعریف می‌کنیم:

<connectionStrings>
    <add name="StoreDb" connectionString="Data Source=.\SQLEXPRESS;
Initial Catalog=StoreDBTest;Integrated Security = true" providerName="System.Data.SqlClient"/>
</connectionStrings>

بسیار خوب، حالا همه چیز محیاست برای اجرای اولین پرس و جو:

using (var context = new StoreDbContext())
{
    var query = context.Customers;

    foreach (var customer in query)
    {
        Console.WriteLine("Customer Name: {0}, Customer Family: {1}", 
                                  customer.Name, customer.Family);
    }
}

پرس و جوی تعریف شده لیست تمام Customer‌ها را باز می‌گرداند. query فقط یک "عبارت" پرس و جو هست و زمانی اجرا می‌شود که از آن درخواست نتیجه شود. در مثال بالا این درخواست در اجرای حلقه foreach اتفاق می‌افتد و درست در این لحظه است که دستور SQL ساخته شده و به Database فرستاده می‌شود. EF در این حالت تمام داده‌ها را در یک لحظه باز نمی‌گرداند بلکه این ارتباط فعال است تا حلقه به پایان برسد و تمام داده‌ها از database واکشی شود. خروجی به صورت زیر خواهد بود:

Customer Name: Vahid, Customer Family: Nasiri
Customer Name: Mohsen, Customer Family: Jamshidi
Customer Name: Mohsen, Customer Family: Akbari

نکته: با هر بار درخواست نتیجه از query ، پرس و جوی مربوطه دوباره به database فرستاده می‌شود که ممکن است مطلوب ما نباشد و باعث افت سرعت شود. برای جلوگیری از تکرار این عمل کافیست با استفاده از متد ToList پرس و جو را در لحظه تعریف به اجرا در آوریم
var customers = context.Customers.ToList();

خط بالا دیگر یک عبارت پرس و جو نخواهد بود بلکه لیست تمام Customer هاست که به یکباره از database بازگشت داده شده است. در ادامه هرجا که از customers استفاده کنیم دیگر پرس و جویی به database فرستاده نخواهد شد.

پرس و جوی زیر مشتریهایی که نام آنها Mohsen هست را باز می‌گرداند:

private static void Query3()
{
    using (var context = new StoreDbContext())
    {
        var methodSyntaxquery = context.Customers
                   .Where(c => c.Name == "Mohsen");
        var sqlSyntaxquery = from c in context.Customers
                             where c.Name == "Mohsen"
                             select c;

        foreach (var customer in methodSyntaxquery)
        {
            Console.WriteLine("Customer Name: {0}, Customer Family: {1}", 
                                      customer.Name, customer.Family);
        }
    }

    // Output:
    // Customer Name: Mohsen, Customer Family: Jamshidi
    // Customer Name: Mohsen, Customer Family: Akbari
}

همانطور که مشاهده می‌کنید پرس و جو به دو روش Method Syntax و Sql Syntax نوشته شده است.

روش Method Syntax روشی است که از متدهای الحاقی (Extention Method)  ‌و عبارت‌های لامبدا (Lambda Expersion) برای نوشتن پرس و جو استفاده می‌شود. اما #C روش Sql Syntax را که همانند دستورات SQL هست، نیز فراهم کرده است تا کسانیکه آشنایی با این روش دارند، از این روش استفاده کنند. در نهایت این روش به Method Syntax تبدیل خواهد شد بنابراین پیشنهاد می‌شود که از همین روش استفاده شود تا با دست و پنجه نرم کردن با این روش، از مزایای آن در بخشهای دیگر کدنویسی استفاده شود.

اگر به نوع Customers که در DbContext تعریف شده است، دقت کرده باشید، خواهید دید که DbSet می‌باشد. DbSet کلاس و اینترفیس‌های متفاوتی را پیاده سازی کرده است که در ادامه با آنها آشنا خواهیم شد:

  • IQueryable<TEntity>, IEnumerable<TEntity>, IQueryable, IEnumerable: که امکان استفاده از متدهای نام آشنای LINQ را برای ما فراهم می‌کند. البته فراموش نشود که EF از Provider ای با نام LINQ To Entity برای تفسیر پرس و جوی ما و ساخت دستور SQL متناظر آن استفاده می‌کند. بنابراین تمامی متدهایی که در LINQ To Object استفاده می‌شوند در اینجا قابل استفاده نیستند. بطور مثال اگر در پرس و جو از LastOrDefault روی Customer استفاده شود در زمان اجرا با خطای زیر مواجه خواهیم شد و در نتیجه در استفاده از این متدها به این مسئله باید دقت شود. 
LINQ to Entities does not recognize the method 'Store.Model.Customer LastOrDefault[Customer](System.Linq.IQueryable`1[Store.Model.Customer], System.Linq.Expressions.Expression`1[System.Func`2[Store.Model.Customer,System.Boolean]])' method, and this method cannot be translated into a store expression.
  • <IDbSet<TEntity: که دارای متدهای Add, Attach, Create, Find, Remove, Local می‌باشد و برای بحث ما Find و Local جهت ساخت پرس و جو استفاده می‌شوند که  در ادامه توضیح داده خواهند شد.
  • <DbQuery<TEntity: که دارای متدهای AsNoTracking و Include می‌باشد و در ادامه توضیح داده خواهند شد.

متد Find: این متد کلید اصلی را به عنوان ورودی گرفته و برای بازگرداندن نتیجه مراحل زیر را طی می‌کند:
  1. داده‌های موجود در حافظه را بررسی می‌کند یعنی آنهایی که Load و یا Attach شده اند.
  2. داده هایی که به DbContext اضافه (Add) ولی هنوز در database درج نشده اند.
  3. داده هایی که در database هستند ولی هنوز Load نشده اند.
Find در صورت پیدا نکردن Exception ای صادر نمی‌کند بلکه مقدار null را بر می‌گرداند.
private static void Query4()
{
    using (var context = new StoreDbContext())
    {
        var customer = context.Customers.Find(new Guid("2ee2fd32-e0e9-4955-bace-1995839d4367"));

        if (customer == null)
            Console.WriteLine("Customer not found");
        else
            Console.WriteLine("Customer Name: {0}, Customer Family: {1}", customer.Name, customer.Family);
    }
}
با توجه به اینکه Id‌ها توسط Database ساخته می‌شوند. شما باید از Id دیگری که موجود می‌باشد، استفاده کنید تا نتیجه ای برگشت داده شود.
نکته: در صورتیکه کلید اصلی شما از دو یا چند فیلد تشکیل شده بود. می‌بایست این دو یا چند مقدار را به عنوان پارامتر به Find بفرستید.

متد Single: گاهی نیاز هست که داده‌ای پرس و جو شود اما نه با کلید اصلی بلکه با شرط دیگری، در این حالت از Single استفاده می‌شود. این متد یک مقدار را باز می‌گرداند و در صورتی که صفر یا بیش از یک مقدار در شرط صدق کند exception صادر می‌کند. متد SingleOrDefault رفتاری مشابه دارد اما اگر مقداری در شرط صدق نکند مقدار پیش فرض را باز می‌گرداند.
نکته: مقدار پیش فرض بستگی به نوع خروجی دارد که اگر object باشد مقدار null و اگر بطور مثال نوع عددی باشد، صفر می‌باشد.
private static void Query5()
{
    using (var context = new StoreDbContext())
    {
        try
        {
            var customer1 = context.Customers.Single(c => c.Name == "Unkown");  // Exception: Sequence contains no elements
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Console.WriteLine(ex.Message);
        }

        try
        {
            var customer2 = context.Customers.Single(c => c.Name == "Mohsen");  // Exception: Sequence contains more than one element
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Console.WriteLine(ex.Message);
        }

        var customer3 = context.Customers.SingleOrDefault(c => c.Name == "Unkown");  // customer3 == null

        var customer4 = context.Customers.Single(c => c.Name == "Vahid");  // customer4 != null
    }
}

متد First:
در صورتیکه به اولین نتیجه پرس و جو نیاز هست می‌توان از First استفاده کرد. اگر پرس و جو نتیجه در بر نداشته باشد یعنی null باشد exception صادر خواهد شد اما اگر FirstOrDefault استفاده شود مقدار پیش فرض برگردانده خواهد شد.
private static void Query6()
{
    using (var context = new StoreDbContext())
    {
        try
        {
            var customer1 = context.Customers.First(c => c.Name == "Unkown");  // Exception: Sequence contains no elements
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Console.WriteLine(ex.Message);
        }

        var customer2 = context.Customers.FirstOrDefault(c => c.Name == "Unknown");  // customer2 == null
        var customer3 = context.Customers.First(c => c.Name == "Mohsen");
    }
}