فایل‌های تست به دلایل زیادی از جمله آزمایش برنامه‌ها بیشترین استفاده را دارند. برای تست سرعت اینترنت خود نیز می‌توانید از این فایل‌ها استفاده نمایید.
برای کامپایل کدهای TypeScript به جاوا اسکریپت، علاوه بر پارامترهای کامپایلر، از تنظیمات فایل مخصوصی به نام tsconfig.json نیز استفاده می‌شود که این موارد را در قسمت جاری بررسی خواهیم کرد.
نحوه‌ی اعمال تنظیمات کامپایلر TypeScript
روش‌های متفاوتی جهت اعمال تنظیمات کامپایلر TypeScript وجود دارند:
الف) ذکر پارامترها و سوئیچ‌های کامپایلر خط فرمان tsc به صورت مستقیم.
ب) بعضی از ادیتور‌ها و IDEها این پارامترها را به صورت گزینه‌ها و دیالوگ‌هایی ارائه می‌دهند.
ج) استفاده از یک Build task، همانند روشی که در تنظیمات VSCode در مطلب «چرا TypeScript» مشاهده کردید.
د) ذکر تنظیمات کامپایلر، در فایل مخصوصی به نام tsconfig.json.
گزینه‌های متداول کامپایلر TypeScript
گزینه‌های کامپایلر TypeScript نسبتا قابل توجه هستند و لیست کامل و به روز آنها را در هندبوک تایپ‌اسکریپت می‌توانید مشاهده کنید. در اینجا تعدادی از مهم‌ترین‌ها را بررسی خواهیم کرد:
- سوئیچ module-- جهت مشخص سازی فرمت خروجی ماژول‌های TypeScript بکار می‌رود. در مطلب بررسی ماژول‌ها عنوان شد که TypeScript قادر است ماژول‌های تعریف شده را با سایر فرمت‌های متداول جاوا اسکریپت مانند common.js و amd نیز تولید کند. سوئیچ module-- جهت تنظیم این گزینه درنظر گرفته شده‌است. خلاصه‌ای این سوئیچ نیز m-- است. این سوئیچ یکی از مقادیر commonjs, amd, system, es2015 را می‌پذیرد. اگر es2015 را مشخص کردید، نیاز است target را نیز به ES6 تنظیم کنید.
- سوئیچ moduleResolution-- نحوه‌ی یافتن ارجاعات به ماژول‌ها را مشخص می‌کند. در اینجا روش‌های node.js و کلاسیک را می‌توان قید کرد.
- سوئیچ target-- برای تعیین نگارش خروجی جاوا اسکریپت تولیدی بکار می‌رود. حالت پیش فرض آن ES3 است و ES5 و ES6 را نیز پشتیبانی می‌کند.
- گزینه‌ی watch-- کامپایلر را در حالت watch نگه می‌دارد. در این حالت تغییرات آخرین تاریخ نوشته شدن در فایل‌های ts بررسی شده و در صورت یافتن تغییری، بلافاصله خروجی js آنها تهیه می‌شود.
- سوئیچ outDir-- برای مشخص کردن پوشه‌ی فایل‌های تولیدی نهایی بکار می‌رود.
- گزینه‌ی noImplicitAny-- برای ممنوع کردن نوع‌های Any متغیرها به صورت پیش فرض است و در این حالت خطای کامپایلری را مشاهده خواهید کرد. استفاده از این گزینه به این معنا نیست که دیگر نمی‌توان از نوع Any استفاده کرد؛ بلکه به این معنا است که در صورت نیاز باید آن‌را به صورت صریح قید کنید.
یک مثال:
در VSCode و در پوشه‌ی vscode. آن، در تنظیمات فایل tasks.json، چنین گزینه‌هایی را می‌توان برای کامپایلر tsc، ذکر کرد:
به این ترتیب خروجی جاوا اسکریپت آن با فرمت ES 5 بوده و فایل‌های نهایی آن در پوشه‌ی js، در ریشه‌ی پروژه نوشته خواهند شد. همچنین فرمت ماژول‌های خروجی آن نیز به commonjs تنظیم شده‌است. این کامپایلر sourceMapها را جهت امکان دیباگ بهتر کدها تولید کرده و در حالت watch قرار دارد.
بررسی کاربرد فایل tsconfig.json
فایل ویژه‌ی tsconfig.json در نگارش 1.5 تایپ‌اسکریپت معرفی گردید. هدف از این فایل، ساده کردن تعریف پارامترهای کامپایلر است؛ البته الزامی به استفاده‌ی از آن وجود ندارد.
این فایل مزایای ذیل را به همراه دارد:
الف) محل قرارگیری آن، ریشه‌ی پروژه‌ی TypeScript را مشخص می‌کند.
ب) تنظیمات ذکر شده‌ی در این فایل، به تمام فایل‌های موجود در پوشه و زیر پوشه‌های محل قرارگیری آن به صورت پیش فرض اعمال می‌شوند.
هنگامیکه در تنظیمات کامپایلر tsc، نام فایل یا فایل‌های ts ایی را ذکر نمی‌کنید، این کامپایلر در ابتدا به دنبال فایل tsconfig.json می‌گردد و بر این اساس فایل‌های ts را پردازش خواهد کرد. اگر مانند مثال فوق، در انتهای پارامترها، نام فایلی را ذکر کنید، از فایل tsconfig.json صرفنظر خواهد شد.
یک نکته: برای ذکر صریح محل فایل tsconfig از پارامتر project استفاده کنید:
ج) امکان ذکر گزینه‌های کامپایلر را فراهم می‌کند.
در این حالت می‌توان کامپایلر tsc را بدون پارامتری اجرا کرد و این برنامه اطلاعات مورد نیاز خود را از فایل tsconfig.json دریافت خواهد کرد. باید دقت داشت، هر سوئیچی که در خط فرمان ذکر شود، پارامترهای معادل ذکر شده‌ی در فایل tsconfig.json را بازنویسی می‌کند. بنابراین در صورت وجود این فایل، می‌توان خاصیت args مثال قبل را به یک آرایه‌ی خالی تنظیم کرد.
د) امکان مشخص سازی الحاق و عدم الحاق فایل‌های ts را به همراه دارد.
نمونه‌ای از محتوای این فایل JSON را در مثال فوق مشاهده میکنید. در خاصیت compilerOptions آن، امکان تعریف پارامترهای کامپایلر وجود دارند؛ مانند تعیین نوع جاوا اسکریپت خروجی و پوشه‌ی نهایی آن. خاصیت آرایه‌ی files آن، برای ذکر لیست فایل‌هایی است که باید به کامپایلر ارسال شوند.
کار خاصیت files الحاق و include است. اگر می‌خواهید از پوشه‌ها و یا فایل‌هایی صرفنظر شود، از خاصیت exclude استفاده کنید:
باید دقت داشت که در اینجا تنها یکی از خواص files و یا exclude را می‌توان ذکر کرد. اگر هر دو را با هم ذکر کنید، تنها از خاصیت files استفاده می‌شود.
یک نکته
در VSCode داخل فایل tsconfig.json با فشردن ctrl+space، به یک intellisense حاوی گزینه‌های تکمیل کننده‌ی آن خواهید رسید.
ساده سازی الحاق فایل‌های تعاریف نوع‌ها
در مطلب «مبانی TypeScript؛ تهیه فایل‌های تعاریف نوع‌ها» با فایل‌های ویژه‌ی d.ts. آشنا شدیم. استفاده‌ی از این فایل‌ها به همراه ذکر اجباری reference path مرتبط در ابتدای هر فایل ts است. اینکار اضافی را با استفاده از فایل tsconfig.json می‌توان حذف کرد:
در اینجا با ذکر typings/main.d.ts در قسمت files، اطلاعات موجود در این فایل d.ts. به صورت سراسری به تمام فایل‌های ts موجود در پروژه‌ی جاری اعمال می‌شود و دیگر نیازی به ذکر صریح reference path آن نیست.
نحوه‌ی اعمال تنظیمات کامپایلر TypeScript
روش‌های متفاوتی جهت اعمال تنظیمات کامپایلر TypeScript وجود دارند:
الف) ذکر پارامترها و سوئیچ‌های کامپایلر خط فرمان tsc به صورت مستقیم.
ب) بعضی از ادیتور‌ها و IDEها این پارامترها را به صورت گزینه‌ها و دیالوگ‌هایی ارائه می‌دهند.
ج) استفاده از یک Build task، همانند روشی که در تنظیمات VSCode در مطلب «چرا TypeScript» مشاهده کردید.
د) ذکر تنظیمات کامپایلر، در فایل مخصوصی به نام tsconfig.json.
گزینه‌های متداول کامپایلر TypeScript
گزینه‌های کامپایلر TypeScript نسبتا قابل توجه هستند و لیست کامل و به روز آنها را در هندبوک تایپ‌اسکریپت می‌توانید مشاهده کنید. در اینجا تعدادی از مهم‌ترین‌ها را بررسی خواهیم کرد:
- سوئیچ module-- جهت مشخص سازی فرمت خروجی ماژول‌های TypeScript بکار می‌رود. در مطلب بررسی ماژول‌ها عنوان شد که TypeScript قادر است ماژول‌های تعریف شده را با سایر فرمت‌های متداول جاوا اسکریپت مانند common.js و amd نیز تولید کند. سوئیچ module-- جهت تنظیم این گزینه درنظر گرفته شده‌است. خلاصه‌ای این سوئیچ نیز m-- است. این سوئیچ یکی از مقادیر commonjs, amd, system, es2015 را می‌پذیرد. اگر es2015 را مشخص کردید، نیاز است target را نیز به ES6 تنظیم کنید.
- سوئیچ moduleResolution-- نحوه‌ی یافتن ارجاعات به ماژول‌ها را مشخص می‌کند. در اینجا روش‌های node.js و کلاسیک را می‌توان قید کرد.
- سوئیچ target-- برای تعیین نگارش خروجی جاوا اسکریپت تولیدی بکار می‌رود. حالت پیش فرض آن ES3 است و ES5 و ES6 را نیز پشتیبانی می‌کند.
- گزینه‌ی watch-- کامپایلر را در حالت watch نگه می‌دارد. در این حالت تغییرات آخرین تاریخ نوشته شدن در فایل‌های ts بررسی شده و در صورت یافتن تغییری، بلافاصله خروجی js آنها تهیه می‌شود.
- سوئیچ outDir-- برای مشخص کردن پوشه‌ی فایل‌های تولیدی نهایی بکار می‌رود.
- گزینه‌ی noImplicitAny-- برای ممنوع کردن نوع‌های Any متغیرها به صورت پیش فرض است و در این حالت خطای کامپایلری را مشاهده خواهید کرد. استفاده از این گزینه به این معنا نیست که دیگر نمی‌توان از نوع Any استفاده کرد؛ بلکه به این معنا است که در صورت نیاز باید آن‌را به صورت صریح قید کنید.
یک مثال:
در VSCode و در پوشه‌ی vscode. آن، در تنظیمات فایل tasks.json، چنین گزینه‌هایی را می‌توان برای کامپایلر tsc، ذکر کرد:
"args": ["--target", "ES5",
"--outDir", "js",
"--module", "commonjs",
"--sourceMap",
"--watch",
"app.ts"], بررسی کاربرد فایل tsconfig.json
فایل ویژه‌ی tsconfig.json در نگارش 1.5 تایپ‌اسکریپت معرفی گردید. هدف از این فایل، ساده کردن تعریف پارامترهای کامپایلر است؛ البته الزامی به استفاده‌ی از آن وجود ندارد.
این فایل مزایای ذیل را به همراه دارد:
الف) محل قرارگیری آن، ریشه‌ی پروژه‌ی TypeScript را مشخص می‌کند.
ب) تنظیمات ذکر شده‌ی در این فایل، به تمام فایل‌های موجود در پوشه و زیر پوشه‌های محل قرارگیری آن به صورت پیش فرض اعمال می‌شوند.
هنگامیکه در تنظیمات کامپایلر tsc، نام فایل یا فایل‌های ts ایی را ذکر نمی‌کنید، این کامپایلر در ابتدا به دنبال فایل tsconfig.json می‌گردد و بر این اساس فایل‌های ts را پردازش خواهد کرد. اگر مانند مثال فوق، در انتهای پارامترها، نام فایلی را ذکر کنید، از فایل tsconfig.json صرفنظر خواهد شد.
یک نکته: برای ذکر صریح محل فایل tsconfig از پارامتر project استفاده کنید:
tsc --project ./lib
در این حالت می‌توان کامپایلر tsc را بدون پارامتری اجرا کرد و این برنامه اطلاعات مورد نیاز خود را از فایل tsconfig.json دریافت خواهد کرد. باید دقت داشت، هر سوئیچی که در خط فرمان ذکر شود، پارامترهای معادل ذکر شده‌ی در فایل tsconfig.json را بازنویسی می‌کند. بنابراین در صورت وجود این فایل، می‌توان خاصیت args مثال قبل را به یک آرایه‌ی خالی تنظیم کرد.
د) امکان مشخص سازی الحاق و عدم الحاق فایل‌های ts را به همراه دارد.
{
"compilerOptions": {
"target": "es5",
"outDir": "js",
"module":"commonjs",
"sourceMap":true
},
"files": [
"app.ts",
"classes.ts"
]
} کار خاصیت files الحاق و include است. اگر می‌خواهید از پوشه‌ها و یا فایل‌هایی صرفنظر شود، از خاصیت exclude استفاده کنید:
{
"compilerOptions": {
"target": "es5",
"outDir": "js"
},
"exclude": [
"node_modules",
"lib"
]
} یک نکته
در VSCode داخل فایل tsconfig.json با فشردن ctrl+space، به یک intellisense حاوی گزینه‌های تکمیل کننده‌ی آن خواهید رسید.
ساده سازی الحاق فایل‌های تعاریف نوع‌ها
در مطلب «مبانی TypeScript؛ تهیه فایل‌های تعاریف نوع‌ها» با فایل‌های ویژه‌ی d.ts. آشنا شدیم. استفاده‌ی از این فایل‌ها به همراه ذکر اجباری reference path مرتبط در ابتدای هر فایل ts است. اینکار اضافی را با استفاده از فایل tsconfig.json می‌توان حذف کرد:
{
"compilerOptions": {
"target": "es5",
"outDir": "js",
"module": "commonjs",
"sourceMap": true,
"watch": true
},
"files": [
"app.ts",
"typings/main.d.ts"
]
} 
پیشنیازها
اجرای برنامه هم به صورت زیر به نمایش در خواهد آمد.
SIMD یا ترجمه آن به فارسی به معنی «تک دستورالعمل و چند داده»، قابلیت آن‌را دارد تا بر روی مقادیر عددی به صورت موازی و با استفاده از پردازنده کار کند. اگر بتوانیم ساختار پروژه‌های خود را به طوری ایجاد کنیم تا بتوانیم از SIMD در پردازش‌های خود استفاده کنیم، سرعت انجام فعالیت‌ها، بسیار زیاد افزایش پیدا خواهند کرد؛ به خصوص این امر در حجم‌های پردازشی زیاد محسوس خواهد بود. البته مدیریت استفاده از منابع و پردازنده نباید فراموش شوند.
اطلاعات لازم از SIMD و نحوه عملکرد آن را می‌توانید در مقاله پیشنیاز بیابید. در این مقاله قصد داریم تا یک مثال ساده از کارآیی SIMD را مطرح کنیم. مثال زیر از مثال SimdSpike الگو برداری شده است و تغییراتی نیز جهت تکمیل شدن آن انجام شده است.
در این مثال می‌خواهیم نمونه کدهایی را با روش‌های معمول اجرا کنیم و زمان اجرای آن را با زمان اجرای همان مثال‌ها با روش SIMD، مقایسه کنیم.
با استفاده از ویژوال استودیو 2015 آپدیت 3 یک پروژه کنسول با چارچوب دات نت 4.6.1 ایجاد کرده‌ایم. البته می‌توانید ازدیگر نسخه‌ها هم استفاده کنید به شرط آنکه دات نت 4.6x را نصب کرده باشید.
در صورتی که ویژوال استودیوی شما دارای این ورژن و آپدیت نبود، می‌توانید چارچوب دات نت 4.6.1 را جداگانه در سیستم خود نصب نمایید. توجه داشته باشید که برای استفاده از چارچوب دات نت در ویژوال استودیو باید نسخه‌های DevPack یا DeveloperPack را نصب نمایید (دریافت دات نت 4.6.1 نسخه مخصوص استفاده در ویژال استودیو).
در پروژه ایجاد شده فایلی به نام Program.cs و در آن کلاس Program وجود دارد. در این کلاس تابع شروع کننده برنامه یعنی Main وجود دارد و برنامه از این تابع شروع خواهد شد.
نمایی از فایل‌های پروژه
در تابع شروع کننده برنامه ابتدا وضعیت پشتیبانی از SIMD را چک میکنیم. این کار را همانطور که قبلا در مقاله پیشنیاز توضیح داده شده است با استفاده از خاصیت Vector.IsHardwareAccelerated بررسی میکنیم. اگر مقدار آن برابر با False باشد به معنای عدم پشتیبانی می‌باشد و با بررسی این موضوع در اول برنامه، در صورت عدم پشتیبانی از SIMD به اجرای ادامه‌ی برنامه خاتمه می‌دهیم.
پس از بررسی وضعیت پشتیبانی از SIMD ، تابعی را که در فایل Utilities.cs نوشته شده است، فراخوانی میکنیم. این تابع به بررسی وضعیت تعداد رجیسترهای SIMD و وضعیت انواع نوع‌های داده‌ای در SIMD می‌پردازد. اگر هر نوع داده‌ای از SIMD پشتیبانی کند (که بستگی به نوع پردازنده شما دارد) اندازه هر نوع داده‌ای را در SIMD چاپ می‌کند و در صورت عدم پشتیبانی هر نوع داده‌ای از SIMD مقدار «عدم پشتیبانی SIMD از آن نوع داده‌ای» چاپ خواهد شد.
تا به اینجای برنامه کدهای تابع شروع کننده به صورت زیر خواهد بود.
using System.Numerics;
using static System.Console;
namespace TestSIMD
{
class Program
{
private const int ArraySize = 7680 * 4320;
static void Main(string[] args)
{
// بررسی وضعیت پشتیبانی از SIMD
if (!Vector.IsHardwareAccelerated)
{
WriteLine("Hardware acceleration not supported.");
WriteLine();
return; // عدم پشتیبانی و خاتمه برنامه
}
WriteLine("Hardware acceleration is supported"); // اعلام پشتیبانی از SIMD
WriteLine();
// بررسی وضعیت نوع‌های داده ای در مشخصات سخت افزاری SIMD
Utilities.PrintHardwareSpecificSimdEffectiveness();
//به منظور عدم خروج از برنامه و دیدن نتایج آزمایش
WriteLine("Press any key to exit");
ReadKey();
}
}
} 
در فایل Utilities.cs، توابع دیگری هم وجود دارند که کارآیی هر یک به صورت توضیح در بالای هر تابع نوشته شده است. این توابع برای تولید یک نوع داده‌ای تصادفی و ایجاد آرایه‌ای از نوع داده‌ای به صورت تصادفی به کار برده می‌شوند. می توانید در سورس برنامه این توضیحات را مشاهده کنید.
تا به اینجا تنها به بررسی پشتیبانی سخت افزاری از SIMD پرداختیم و همچنین توانستیم نوع‌های داده‌ای را که SIMD در سخت افزار ما پشتیبانی می‌کند، شناسایی کنیم و اندازه رجیسترهای آنها را بیابیم.
حال به بررسی عملکرد توابع SIMD می‌پردازیم و با نوشتن چند تابع، زمان اجرای محاسباتی آنها را با نوشتن همان توابع در حالت معمولی و ساده مقایسه میکنیم.
برای انجام مقایسه، زمان اجرای یک عملیات را در حالت معمول، با زمان اجرای همان عملیات در حالت SIMD بررسی میکنیم. هر عملیات را 3 مرتبه پشت سر هم اجرا میکنیم و زمان آنها را ثبت میکنیم تا تفاوت زمان اجرا را با تکرار عملیات نیز مشاهده کنیم. توابعی که آزمایشات را انجام می‌دهند و زمان اجرا را ثبت و نمایش می‌دهند، در فایل PerformanceTests.cs و در کلاس PerformanceTests قرار دارند و از توابع سه کلاس دیگر که عملیات در آن نوشته شده‌اند، استفاده می‌کنند.
- فایل IntSimdProcessor.cs
- در این فایل کلاسی به نام IntSimdProcessor قرار دارد که شامل 6 تابع می‌باشد و این تابع‌ها با نوع داده‌ای صحیح یا همان Integer کار می‌کنند. نام کلاس هم به همین خاطر نام گذاری شده است.
- این 6 تابع در کل 3 عملیات را شامل عملیات‌های زیر انجام می‌دهند. یکبار در حالت معمولی و یکبار با استفاده از توابع SIMD این کار را انجام می‌دهند:
- پیدا کردن بزرگترین و کوچکترین عدد در آرایه
- جمع عناصر دو آرایه با هم با استفاده از یک آرایه کمکی که نتیجه در آرایه کمکی ریخته می‌شود
- جمع عناصر دو آرایه بدون استفاده از آرایه کمکی که مجموع در آرایه اول ریخته می‌شود
- در بالای هر تابع در این فایل توضیحات لازم درباره‌ی فعالیت آن تابع ذکر شده است.
- فایل FloatSimdProcessor.cs
- در این فایل کلاسی با نام FloatSimdProcessor قرار دارد که همانطور که از نام کلاس پیداست، توابعی برای کار بر روی اعداد از نوع داده‌ای float در آن نوشته شده‌اند.
- در این کلاس هم 6 تابع برای انجام 3 عملیات زیر نوشته شده است که به ازای هر عملیات دو تابع یکی در حالت معمولی و یکی در حالت SIMD نوشته شده است.
- جمع دو آرایه با استفاده از یک آرایه کمکی - مجموع در آرایه کمکی ریخته می‌شود
- جمع دو آرایه اول ورودی - مجموع در آرایه سوم ریخته می‌شود
- جمع دو آرایه بدون استفاده از آرایه کمکی - مجموع در آرایه اول ریخته می‌شود
- در آزمایشات نوشته شده در کلاس PerformanceTests تنها از عملیات آخری استفاده شده است و از دو عملیات اول استفاده نشده است که در صورت تمایل می‌توانید از دیگر عملیات‌ها نیز استفاده کنید.
- در بالای هر تابع در این فایل توضیحات لازم درباره‌ی فعالیت آن تابع نیز ذکر شده است.
- فایل UShortSimdProcessor.cs
- در این فایل کلاسی با نام UShortSimdProcessor قرار دارد و همانطور که از نام کلاس پیداست، توابعی برای کار بر روی اعداد از نوع داده‌ای ushort یا همان اعداد صحیح کوچک بدون علامت نوشته شده‌اند.
- در این کلاس 12 تابع برای انجام 6 عملیات زیر نوشته شده‌است که به ازای هر عملیات، دو تابع یکی در حالت معمولی و یکی در حالت SIMD نوشته شده است.
- جمع دو آرایه اول ورودی که مجموع در آرایه سوم ریخته می‌شود
- جمع دو آرایه بدون استفاده از آرایه کمکی که مجموع در آرایه اول ریخته می‌شود
- بدست آوردن کمترین و بیشترین مقدار در یک آرایه اعداد صحیح کوچک بدون علامت
- جمع عناصر آرایه ورودی و ذخیره مجموع آنها در یک متغیر کمکی
- جمع عناصر آرایه ورودی و ذخیره مجموع آنها در یک متغیر کمکی بدون بررسی سرریز (Overflow)
- محاسبه میانگین و بدست آوردن کمترین و بیشترین مقدار در یک آرایه اعداد صحیح کوچک بدون علامت
- در بالای هر تابع در این فایل توضیحات لازم درباره‌ی فعالیت آن تابع ذکر شده است.
حال در کلاس PerformanceTests برای انجام آزمایشات و مقایسه زمان اجرا، 10 تابع وجود دارند که 10 عملیات مختلف را بر روی 3 نوع داده‌ای، اجرا می‌کنند. 3 عملیات از کلاس IntSimdProcessor و یک عملیات از کلاس FloatSimdProcessor و 6 عملیات از کلاس UShortSimdProcessor را مورد آزمایش قرار داده‌ایم که در مجموع شامل 10 آزمایش در 10 تابع مختلف شده است.
public static void TestIntArrayAdditionFunctions(int testSetSize) {
WriteLine();
Write("Testing int array addition, generating test data...");
var intsOne = GetRandomIntArray(testSetSize); //تولید آرایه عددی به صورت تصادفی
var intsTwo = GetRandomIntArray(testSetSize);
WriteLine($" done, testing...");// پایان تولید آرایه‌ها و شروع پردازش
var naiveTimesMs = new List<long>(); // تعریف لیستی برای ریختن زمان پاسخ دهی در حالت ساده و معمولی
var hwTimesMs = new List<long>(); // تعریف لیستی برای ریختن زمان پاسخ دهی در حالت SIMD و سخت افزاری
for (var i = 0; i < 3; i++) { // ایجاد حلقه برای تکرار محاسبات برای اندازه گیری زمان در حالت تکراری
stopwatch.Restart();//شروع ثبت زمان
var result = IntSimdProcessor.NaiveSumFunc(intsOne, intsTwo);//اجرای تابع جمع دو آرایه
var naiveTimeMs = stopwatch.ElapsedMilliseconds;//ثبت زمان
naiveTimesMs.Add(naiveTimeMs);//افزودن زمان ثبت شده به لیست زمانهای ساده و معمول
WriteLine($"Naive analysis took: {naiveTimeMs}ms (last value = {result.Last()}).");
stopwatch.Restart();//شروع ثبت زمان
result = IntSimdProcessor.HWAcceleratedSumFunc(intsOne, intsTwo);//اجرای تابع جمع دو آرایه در حالت سخت افزاری
var hwTimeMs = stopwatch.ElapsedMilliseconds;//ثبت زمان
hwTimesMs.Add(hwTimeMs);//افزودن زمان به لیست زمانهای سخت افزاری
WriteLine($"Hareware accelerated analysis took: {hwTimeMs}ms (last value = {result.Last()}).");
}//پایان حلقه و چاپ نتایج
WriteLine("Int array addition:");
WriteLine($"Naive method average time: {naiveTimesMs.Average():.##}");
WriteLine($"HW accelerated method average time: {hwTimesMs.Average():.##}");
WriteLine($"Hardware speedup: {naiveTimesMs.Average() / hwTimesMs.Average():P}%");
} در بالا تکه کدی مربوط به تابع آزمایش اول از کلاس PerformanceTests قرار دارد و وظیفه دارد عملیات جمع دو آرایه را با استفاده از یک آرایه کمکی اعداد صحیح، هم در حالت معمولی و هم در حالت SIMD انجام دهد و زمان اجرای آنها را ثبت و نمایش دهد تا بتوانیم این زمان اجرا‌ها را با هم مقایسه کنیم.
ساختار و روند اجرای کلیه آزمایش‌ها و توابع در کلاس PerformanceTests با یکدیگر یکسان است و از یک stopwatch یا همان کرنومتر برای محاسبه زمان اجرا استفاده شده است.
هر کدام از این توابع یک عملیات را
مورد بررسی قرار می‌دهند و هر عملیات را 3 مرتبه اجرا می‌کنند تا زمان تکرار اجرا
نیز مورد مقایسه قرار گیرد.
نام تابع ذکر شده نشان دهنده آزمایش بر روی آرایه اعداد صحیح یا همان Integer می‌باشد که شامل یک پارامتر ورودی از نوع عدد صحیح می‌باشد. این پارامتر ورودی نشان دهنده اندازه هر آرایه‌ای می‌باشد که قرار است تولید شود.
TestIntArrayAdditionFunctions(int testSetSize)
در قدم اول این تابع، باید آرایه‌ها را تولید کنیم که کد آن به صورت زیر است.
Write("Testing int array addition, generating test data...");
var intsOne = GetRandomIntArray(testSetSize);
var intsTwo = GetRandomIntArray(testSetSize);
WriteLine($" done, testing..."); ابتدا در خروجی چاپ میکنیم که در حال ایجاد داده‌های مربوط به آزمایش هستیم و سپس با استفاده از تابع GetRandomIntArray آرایه‌ای را ایجاد میکنیم و در متغیر‌های مربوطه میریزیم. این تابع دارای یک پارامتر ورودی از نوع عدد صحیح است که آرایه‌ای را به طول پارامتر ورودی تولید می‌کند. این تابع در فایل Utilities.cs قرار دارد.
در پایان تولید آرایه‌ها، اتمام تولید و ایجاد آرایه‌ها را با چاپ در خروجی اعلام میکنیم.
سپس با معرفی دو لیست زیر می‌توانیم زمانهای اجرا را در آنها بریزیم و در پایان، تابع میانگین این زمان‌ها را محاسبه و چاپ کنیم. لیست اول برای نگهداری زمانهای اجرای عملیات در حالت معمولی و لیست دوم برای نگهداری زمانهای اجرای عملیات در حالت SIMD می‌باشد.
var naiveTimesMs = new List<long>(); var hwTimesMs = new List<long>();
سپس با ایجاد حلقه ای از 0 تا 3 که در کل 3 مرتبه اجرا می‌شود عملیات را تکرار و زمان آن را ثبت میکنیم.
for (var i = 0; i < 3; i++)
درون حلقه یک عملیات را در دوحالت معمولی یا ساده و SIMD اجرا میکنیم. قبل از اجرای عملیات اول ابتدا stopwatch را ریست میکنیم. با این کار زمان صفر شده و شروع به اندازه گیری می‌کند. سپس عملیات مربوط به جمع دو آرایه را در حالت معمولی که در فایل IntSimdProcessor.cs قرار دارد، فراخوانی میکنیم. پس از اجرای این عملیات مقدار stopwatch را به میلی ثانیه در یک متغیر ذخیره میکنیم و این مقدار را به لیست زمانهای اجرای معمولی اضافه میکنیم. در نهایت نتیجه زمان اجرا را در خروجی چاپ میکنیم.
stopwatch.Restart();
var result = IntSimdProcessor.NaiveSumFunc(intsOne, intsTwo);
var naiveTimeMs = stopwatch.ElapsedMilliseconds;
naiveTimesMs.Add(naiveTimeMs);
WriteLine($"Naive analysis took: {naiveTimeMs}ms (last value = {result.Last()})."); پس از اجرای عملیات در حالت ساده یا معمولی، حال نوبت همان عملیات در حالت SIMD می‌باشد. دوباره stopwatch را ریست میکنیم و عملیات در SIMD را اجرا کرده و بعد از آن مقدار stopwatch را درون متغیری میریزیم و آن را به لیست زمانهای اجرای عملیات در SIMD اضافه میکنیم و در نهایت نتیجه زمان اجرا را در خروجی چاپ میکنیم.
stopwatch.Restart();
result = IntSimdProcessor.HWAcceleratedSumFunc(intsOne, intsTwo);
var hwTimeMs = stopwatch.ElapsedMilliseconds;
hwTimesMs.Add(hwTimeMs);
WriteLine($"Hareware accelerated analysis took: {hwTimeMs}ms (last value = {result.Last()})."); پس از اجرای حلقه، حال نوبت به نمایش نتیجه میانگین زمان‌ها در خروجی است. ابتدا میانگین زمانهای اجرا در حالت ساده یا معمولی را که به میلی ثانیه است را در خروجی چاپ میکنیم. بعد از آن میانگین زمانهای اجرا در حالت SIMD را در خروجی چاپ میکنیم و در آخر سرعت زمان اجرا در حالت SIMD را نسبت به حالت معمولی به درصد چاپ میکنیم.
WriteLine($"Naive method average time: {naiveTimesMs.Average():.##}");
WriteLine($"HW accelerated method average time: {hwTimesMs.Average():.##}");
WriteLine($"Hardware speedup: {naiveTimesMs.Average() / hwTimesMs.Average():P}%"); در این مقاله تنها به توضیحی در مورد این آزمایش اکتفا میکنیم. لازم به ذکر است که دیگر آزمایش‌ها نیز دقیقا ساختاری مشابه این آزمایش را دارند و تنها عملیات اجرا در آنها متفاوت است. در کلاس PerformanceTests توضیحات لازم مربوط به هر آزمایش و تابع داده شده است و می‌توانید با مراجعه به کد برنامه آنها را مورد بررسی قرار دهید.
برای اجرای تمامی آزمایش‌ها، کلیه توابع نوشته شده در کلاس PerformanceTests را در کلاس Program و در تابع Main که تابع شروع کننده برنامه می‌باشد، پس از بررسی وضعیت نوع‌های داده‌ای قرار می‌دهیم.
تصویر مربوط به اجرای کامل برنامه را می‌توانید مشاهده میکنید.
این جدول بر اساس یک بار اجرای برنامه در سیستم من ترسیم شده است و اجرای برنامه در سیستم‌های مختلف خروجی‌های متفاوتی را دارد. لازم به ذکر است که اندازه آرایه‌ها بسیار بزرگ است و این نتایج با آرایه‌هایی به طول بیش از هزاران هزار عنصر می‌باشد.
زمان‌ها در جدول به میلی ثانیه می‌باشد.
| ردیف | عملیات | دور اول | دور دوم | دور سوم | میانگین حالت ساده | میانگین حالت SIMD | |||
| درحالت ساده | درحالت SIMD | درحالت ساده | درحالت SIMD | درحالت ساده | درحالت SIMD | ||||
| 1 | جمع دو آرایه با استفاده از یک آرایه کمکی در اعداد صحیح | 157 | 131 | 128 | 131 | 128 | 138 | 137.67 | 133.33 |
| 2 | جمع دو آرایه بدون استفاده از آرایه کمکی در اعداد float | 122 | 133 | 99 | 99 | 99 | 93 | 106.67 | 108.33 |
| 3 | جمع دو آرایه بدون استفاده از آرایه کمکی در اعداد صحیح | 83 | 73 | 86 | 88 | 78 | 81 | 82.33 | 80.67 |
| 4 | جمع دو آرایه اول ورودی - مجموع در آرایه سوم ریخته می‌شود - در اعداد صحیح کوچک بدون علامت | 58 | 63 | 50 | 48 | 58 | 46 | 55.33 | 52.33 |
| 5 | جمع دو آرایه بدون استفاده از آرایه کمکی در اعداد صحیح کوچک بدون علامت | 55 | 40 | 53 | 36 | 53 | 46 | 53.67 | 40.67 |
| 6 | بدست آوردن کمترین و بیشترین مقدار در یک آرایه اعداد صحیح | 91 | 36 | 91 | 39 | 90.67 | 38 | 90.66 | 38 |
| 7 | بدست آوردن کمترین و بیشترین مقدار در یک آرایه اعداد صحیح کوچک بدون علامت | 90 | 20 | 89 | 19 | 88 | 18 | 89 | 19 |
| 8 | جمع عناصر آرایه ورودی و ذخیره مجموع آنها در یک متغیر کمکی | 33 | 309 | 32 | 263 | 31 | 291 | 32 | 287.67 |
| 9 | جمع عناصر آرایه ورودی و ذخیره مجموع آنها در یک متغیر کمکی بدون بررسی سرریز | 30 | 13 | 29 | 13 | 30 | 12 | 29.67 | 12.67 |
| 10 | محاسبه میانگین و بدست آوردن کمترین و بیشترین مقدار در آرایه اعداد صحیح کوچک بدون علامت | 89 | 50 | 90 | 51 | 90 | 49 | 89.57 | 50 |
سورس کامل برنامه را که شامل تغییراتی در توابع برای بهبود و اضافه شدن کامنت برای فهم بیشتر کدها می‌باشد، در زیر می‌توانید دریافت کنید:
وقتی یک Web API می‌سازید بهتر است صفحات راهنمایی هم برای آن در نظر بگیرید، تا توسعه دهندگان بدانند چگونه باید سرویس شما را فراخوانی و استفاده کنند. گرچه می‌توانید مستندات را بصورت دستی ایجاد کنید، اما بهتر است تا جایی که ممکن است آنها را بصورت خودکار تولید نمایید.
بدین منظور فریم ورک ASP.NET Web API کتابخانه ای برای تولید خودکار صفحات راهنما در زمان اجرا (run-time) فراهم کرده است.
این پکیج اسمبلی‌های لازم برای صفحات راهنما را به پروژه اضافه می‌کند و نماهای MVC را در مسیر Areas/HelpPage می‌سازد. اضافه کردن لینکی به صفحات راهنما باید بصورت دستی انجام شود. برای اضافه کردن این لینک به یک نمای Razor از کدی مانند لیست زیر استفاده کنید.
همانطور که مشاهده میکنید مسیر نسبی صفحات راهنما "Help/" می‌باشد. همچنین اطمینان حاصل کنید که ناحیه‌ها (Areas) بدرستی رجیستر می‌شوند. فایل Global.asax را باز کنید و کد زیر را در صورتی که وجود ندارد اضافه کنید.
حال روی نام پروژه کلیک راست کنید و Properties را انتخاب کنید. در پنجره باز شده قسمت Build را کلیک کنید.
اپلیکیشن را مجددا اجرا کنید و به صفحات راهنما بروید. حالا مستندات API شما باید تولید شده و نمایش داده شوند.
همچنین می‌توانید این خاصیت را به کنترلر‌ها اضافه کنید تا تمام کنترلر از ApiExplorer مخفی شود.
کلاس ApiExplorer متن مستندات را توسط اینترفیس IDocumentationProvider دریافت می‌کند. کد مربوطه در مسیر Areas/HelpPage/XmlDocumentation.cs/ قرار دارد. همانطور که گفته شد مقادیر مورد نظر از توضیحات XML استخراج می‌شوند. نکته جالب آنکه می‌توانید با پیاده سازی این اینترفیس مستندات خود را از منبع دیگری استخراج کنید. برای اینکار باید متد الحاقی SetDocumentationProvider را هم فراخوانی کنید، که در HelpPageConfigurationExtensions تعریف شده است.
کلاس ApiExplorer بصورت خودکار اینترفیس IDocumentationProvider را فراخوانی می‌کند تا مستندات APIها را دریافت کند. سپس مقادیر دریافت شده را در خاصیت Documentation ذخیره می‌کند. این خاصیت روی آبجکت‌های ApiDescription و ApiParameterDescription تعریف شده است.
بدین منظور فریم ورک ASP.NET Web API کتابخانه ای برای تولید خودکار صفحات راهنما در زمان اجرا (run-time) فراهم کرده است.
ایجاد صفحات راهنمای API
برای شروع ابتدا ابزار ASP.NET and Web Tools 2012.2 Update را نصب کنید. اگر از ویژوال استودیو 2013 استفاده میکنید این ابزار بصورت خودکار نصب شده است. این ابزار صفحات راهنما را به قالب پروژه‌های ASP.NET Web API اضافه می‌کند.
یک پروژه جدید از نوع ASP.NET MVC Application بسازید و قالب Web API را برای آن انتخاب کنید. این قالب پروژه کنترلری بنام ValuesController را بصورت خودکار برای شما ایجاد می‌کند. همچنین صفحات راهنمای API هم برای شما ساخته می‌شوند. تمام کد مربوط به صفحات راهنما در قسمت Areas قرار دارند.
اگر اپلیکیشن را اجرا کنید خواهید دید که صفحه اصلی لینکی به صفحه راهنمای API دارد. از صفحه اصلی، مسیر تقریبی Help/ خواهد بود.
این لینک شما را به یک صفحه خلاصه (summary) هدایت می‌کند.
نمای این صفحه در مسیر Areas/HelpPage/Views/Help/Index.cshtml قرار دارد. می‌توانید این نما را ویرایش کنید و مثلا قالب، عنوان، استایل‌ها و دیگر موارد را تغییر دهید.
بخش اصلی این صفحه متشکل از جدولی است که APIها را بر اساس کنترلر طبقه بندی می‌کند. مقادیر این جدول بصورت خودکار و توسط اینترفیس IApiExplorer تولید می‌شوند. در ادامه مقاله بیشتر درباره این اینترفیس صحبت خواهیم کرد. اگر کنترلر جدیدی به API خود اضافه کنید، این جدول بصورت خودکار در زمان اجرا بروز رسانی خواهد شد.
ستون "API" متد HTTP و آدرس نسبی را لیست می‌کند. ستون "Documentation" مستندات هر API را نمایش می‌دهد. مقادیر این ستون در ابتدا تنها placeholder-text است. در ادامه مقاله خواهید دید چگونه می‌توان از توضیحات XML برای تولید مستندات استفاده کرد.
هر API لینکی به یک صفحه جزئیات دارد، که در آن اطلاعات بیشتری درباره آن قابل مشاهده است. معمولا مثالی از بدنه‌های درخواست و پاسخ هم ارائه می‌شود.
افزودن صفحات راهنما به پروژه ای قدیمی
می توانید با استفاده از NuGet Package Manager صفحات راهنمای خود را به پروژه‌های قدیمی هم اضافه کنید. این گزینه مخصوصا هنگامی مفید است که با پروژه ای کار میکنید که قالب آن Web API نیست.
از منوی Tools گزینه‌های Library Package Manager, Package Manager Console را انتخاب کنید. در پنجره Package Manager Console فرمان زیر را وارد کنید.
Install-Package Microsoft.AspNet.WebApi.HelpPage
@Html.ActionLink("API", "Index", "Help", new { area = "" }, null) همانطور که مشاهده میکنید مسیر نسبی صفحات راهنما "Help/" می‌باشد. همچنین اطمینان حاصل کنید که ناحیه‌ها (Areas) بدرستی رجیستر می‌شوند. فایل Global.asax را باز کنید و کد زیر را در صورتی که وجود ندارد اضافه کنید.
protected void Application_Start()
{
// Add this code, if not present.
AreaRegistration.RegisterAllAreas();
// ...
} افزودن مستندات API
بصورت پیش فرض صفحات راهنما از placeholder-text برای مستندات استفاده می‌کنند. می‌توانید برای ساختن مستندات از توضیحات XML استفاده کنید. برای فعال سازی این قابلیت فایل Areas/HelpPage/App_Start/HelpPageConfig.cs را باز کنید و خط زیر را از حالت کامنت درآورید:
config.SetDocumentationProvider(new XmlDocumentationProvider(
HttpContext.Current.Server.MapPath("~/App_Data/XmlDocument.xml"))); 
زیر قسمت Output گزینه XML documentation file را تیک بزنید و در فیلد روبروی آن مقدار "App_Data/XmlDocument.xml" را وارد کنید.
حال کنترلر ValuesController را از مسیر Controllers/ValuesController.cs/ باز کنید و یک سری توضیحات XML به متدهای آن اضافه کنید. بعنوان مثال:
/// <summary>
/// Gets some very important data from the server.
/// </summary>
public IEnumerable<string> Get()
{
return new string[] { "value1", "value2" };
}
/// <summary>
/// Looks up some data by ID.
/// </summary>
/// <param name="id">The ID of the data.</param>
public string Get(int id)
{
return "value";
} اپلیکیشن را مجددا اجرا کنید و به صفحات راهنما بروید. حالا مستندات API شما باید تولید شده و نمایش داده شوند.
صفحات راهنما مستندات شما را در زمان اجرا از توضیحات XML استخراج می‌کنند. دقت کنید که هنگام توزیع اپلیکیشن، فایل XML را هم منتشر کنید.
توضیحات تکمیلی
صفحات راهنما توسط کلاس ApiExplorer تولید می‌شوند، که جزئی از فریم ورک ASP.NET Web API است. به ازای هر API این کلاس یک ApiDescription دارد که توضیحات لازم را در بر می‌گیرد. در اینجا منظور از "API" ترکیبی از متدهای HTTP و مسیرهای نسبی است. بعنوان مثال لیست زیر تعدادی API را نمایش می‌دهد:
- GET /api/products
- {GET /api/products/{id
- POST /api/products
اگر اکشن‌های کنترلر از متدهای متعددی پشتیبانی کنند، ApiExplorer هر متد را بعنوان یک API مجزا در نظر خواهد گرفت. برای مخفی کردن یک API از ApiExplorer کافی است خاصیت ApiExplorerSettings را به اکشن مورد نظر اضافه کنید و مقدار خاصیت IgnoreApi آن را به true تنظیم نمایید.
[ApiExplorerSettings(IgnoreApi=true)]
public HttpResponseMessage Get(int id) { } همچنین می‌توانید این خاصیت را به کنترلر‌ها اضافه کنید تا تمام کنترلر از ApiExplorer مخفی شود.
کلاس ApiExplorer متن مستندات را توسط اینترفیس IDocumentationProvider دریافت می‌کند. کد مربوطه در مسیر Areas/HelpPage/XmlDocumentation.cs/ قرار دارد. همانطور که گفته شد مقادیر مورد نظر از توضیحات XML استخراج می‌شوند. نکته جالب آنکه می‌توانید با پیاده سازی این اینترفیس مستندات خود را از منبع دیگری استخراج کنید. برای اینکار باید متد الحاقی SetDocumentationProvider را هم فراخوانی کنید، که در HelpPageConfigurationExtensions تعریف شده است.
کلاس ApiExplorer بصورت خودکار اینترفیس IDocumentationProvider را فراخوانی می‌کند تا مستندات APIها را دریافت کند. سپس مقادیر دریافت شده را در خاصیت Documentation ذخیره می‌کند. این خاصیت روی آبجکت‌های ApiDescription و ApiParameterDescription تعریف شده است.
مطالعه بیشتر
سلام.
بله این پروژه دارای مشکلاتی است. قصد من از قرار دادن این پروژه به صورت آزمایشی این بود که سر نخ را برای کسانی که می‌خواهند به این شکل پروژه پیاده سازی کنند، به دست بیارند و ساختار کلی پیاده سازی آن را در یابند.
فایل قالب پروژه دوره جاری را از آدرس ذیل می‌توانید دریافت کنید:
نصب ابتدایی آن بسیار ساده است و نکته خاصی ندارد.
پس از نصب، یکبار VS.NET را بسته و سپس باز کنید. این قالب جدید، ذیل قسمت پروژه‌های ویندوز مرتبط با ویژوال سی شارپ، ظاهر خواهد شد:
در این حال اگر یک پروژه جدید را آغاز کنید، این قالب تدارک دیده شده، لایه‌ها و قسمت‌های مختلف را به صورت خودکار اضافه خواهد کرد:
نکته مهم! برنامه کامپایل نمی‌شود!
به عمد، جهت کاهش حجم قالب دریافتی فوق، فایل‌های باینری آن پیوست نشده‌اند. وگرنه باید بالای 30 مگابایت را دریافت می‌کردید که واقعا نیازی نیست.
اما اگر به هر پروژه داخل Solution دقت کنید، فایل متنی packages.config آن نیز پیوست شده است. به کمک این فایل‌ها به سادگی می‌توان تمام وابستگی‌ها را از طریق NuGet بازیابی کرد.
برای این منظور ابتدا به اینترنت متصل شده (مهم) و سپس بر روی Solution کلیک راست کرده و گزینه فعال سازی Restore کلیه بسته‌های نیوگت را انتخاب کنید.
پس از اینکار، آخرین نگارش NuGet.exe از اینترنت دریافت و به پروژه اضافه می‌شود:
اکنون اگر Solution را Build کنید، اولین کاری که صورت خواهد گرفت، دریافت کلیه وابستگی‌ها از سایت NuGet است. اندکی تامل کنید تا اینکار تمام شود.
پس از پایان کار دریافت، پوشه packages در کنار فایل sln پروژه ایجاد شده، تشکیل می‌شود.
یکبار وجود آن‌را بررسی کنید.
اکنون اگر برنامه را Build کنید احتمالا پیغام می‌دهد که Fody را نمی‌تواند پیدا کند با اینکه دریافت شده و در پوشه packages موجود است. هر زمان، هر پیغام خطایی در مورد Fody مشاهده کردید، فقط یکبار VS.NET را بسته و باز کنید. مشکل حل می‌شود!
تنها کاری که پس از بازسازی پوشه packages بهتر است صورت گیرد (اختیاری است البته)، صدور دستور ذیل در خط فرمان پاور شل است:
با این دستور، دریافت کامل مجددی از اینترنت صورت نمی‌گیرد؛ مگر اینکه به روز رسانی جدیدی را یافت کند. در سایر حالات از کش داخل سیستم اطلاعات را دریافت می‌کند.
پس از اینکار، نیاز است یکبار VS.NET را بسته و مجددا باز کنید (مهم) تا تمام وابستگی‌ها به درستی بارگذاری شوند. خصوصا بسته Fody که کار AOP را انجام می‌دهد. در غیر اینصورت موفق به Build پروژه نخواهید شد.
بنابراین به صورت خلاصه:
الف) یکبار گزینه فعال سازی Restore کلیه بسته‌های نیوگت را انتخاب کنید.
ب) پروژه را Build کنید تا وابستگی‌ها را از سایت NuGet دریافت کند.
ج) دستور Update-Package را اجرا نمائید (اختیاری).
ج) VS.NET را پس از سه مرحله فوق، یکبار بسته و باز کنید.
در کل بسته‌های مورد استفاده به این شرح هستند:
یک نکته جانبی
فید NuGet در VS.NET به Https تنظیم شده است. اگر دسترسی به Https برای شما به کندی صورت می‌گیرد فقط کافی است مسیر فید آن‌را در منوی Tools، گزینه‌ی Options، ذیل قسمت Package manager یافته و به http://nuget.org/api/v2 تغییر دهید؛ یعنی به Http خالی، بجای Https؛ تا سرعت دریافت بسته‌های NuGet مورد نظر افزایش یابند.
اجرای پروژه و برنامه
پس از این مراحل و Build موفقیت آمیز پروژه، برنامه را اجرا کنید. در اولین بار اجرای برنامه به صورت خودکار بانک اطلاعاتی به همراه ساختار جداول تشکیل می‌شوند. اما ... با خطای زیر مواجه خواهید شد:
علت این است که در فایل app.config پروژه ریشه برنامه :
مسیر تشکیل بانک اطلاعاتی به پوشه db کنار فایل اجرایی برنامه تنظیم شده است. این پوشه db را در پوشه bin\debug ایجاد کرده و سپس برنامه را اجرا کنید.
برای ورود به برنامه از نام کاربری Admin و کلمه عبور 123456 استفاده نمائید.
این کاربر پیش فرض در کلاس MyWpfFrameworkMigrations لایه داده‌های برنامه، توسط متد addRolesAndAdmin اضافه شده است.
خوب! تا اینجا با نحوه نصب و راه اندازی این قالب جدید آشنا شدیم. در قسمت‌های بعد، به جزئیات ارتباطات و نحوه استفاده از آن به عنوان پایه یک کار و پروژه جدید، خواهیم پرداخت.
به روز رسانی 1.1
جهت سازگاری با EF 6 ، StructureMap 3 و همچنین VS 2013، پروژه به روز شد: WpfFrmwork_1.1.zip
به روز رسانی نهایی
به روز شده‌ی این پروژه را بر اساس آخرین وابستگی‌های آن از اینجا دریافت کنید.
نصب ابتدایی آن بسیار ساده است و نکته خاصی ندارد.
پس از نصب، یکبار VS.NET را بسته و سپس باز کنید. این قالب جدید، ذیل قسمت پروژه‌های ویندوز مرتبط با ویژوال سی شارپ، ظاهر خواهد شد:
در این حال اگر یک پروژه جدید را آغاز کنید، این قالب تدارک دیده شده، لایه‌ها و قسمت‌های مختلف را به صورت خودکار اضافه خواهد کرد:
نکته مهم! برنامه کامپایل نمی‌شود!
به عمد، جهت کاهش حجم قالب دریافتی فوق، فایل‌های باینری آن پیوست نشده‌اند. وگرنه باید بالای 30 مگابایت را دریافت می‌کردید که واقعا نیازی نیست.
اما اگر به هر پروژه داخل Solution دقت کنید، فایل متنی packages.config آن نیز پیوست شده است. به کمک این فایل‌ها به سادگی می‌توان تمام وابستگی‌ها را از طریق NuGet بازیابی کرد.
برای این منظور ابتدا به اینترنت متصل شده (مهم) و سپس بر روی Solution کلیک راست کرده و گزینه فعال سازی Restore کلیه بسته‌های نیوگت را انتخاب کنید.
پس از اینکار، آخرین نگارش NuGet.exe از اینترنت دریافت و به پروژه اضافه می‌شود:
اکنون اگر Solution را Build کنید، اولین کاری که صورت خواهد گرفت، دریافت کلیه وابستگی‌ها از سایت NuGet است. اندکی تامل کنید تا اینکار تمام شود.
پس از پایان کار دریافت، پوشه packages در کنار فایل sln پروژه ایجاد شده، تشکیل می‌شود.
یکبار وجود آن‌را بررسی کنید.
اکنون اگر برنامه را Build کنید احتمالا پیغام می‌دهد که Fody را نمی‌تواند پیدا کند با اینکه دریافت شده و در پوشه packages موجود است. هر زمان، هر پیغام خطایی در مورد Fody مشاهده کردید، فقط یکبار VS.NET را بسته و باز کنید. مشکل حل می‌شود!
تنها کاری که پس از بازسازی پوشه packages بهتر است صورت گیرد (اختیاری است البته)، صدور دستور ذیل در خط فرمان پاور شل است:
PM> Update-Package
پس از اینکار، نیاز است یکبار VS.NET را بسته و مجددا باز کنید (مهم) تا تمام وابستگی‌ها به درستی بارگذاری شوند. خصوصا بسته Fody که کار AOP را انجام می‌دهد. در غیر اینصورت موفق به Build پروژه نخواهید شد.
بنابراین به صورت خلاصه:
الف) یکبار گزینه فعال سازی Restore کلیه بسته‌های نیوگت را انتخاب کنید.
ب) پروژه را Build کنید تا وابستگی‌ها را از سایت NuGet دریافت کند.
ج) دستور Update-Package را اجرا نمائید (اختیاری).
ج) VS.NET را پس از سه مرحله فوق، یکبار بسته و باز کنید.
در کل بسته‌های مورد استفاده به این شرح هستند:
PM> Install-Package MahApps.Metro -Pre PM> Install-Package MahApps.Metro.Resources PM> Install-Package EntityFramework PM> Install-Package structuremap PM> Install-Package PropertyChanged.Fody PM> Install-Package MvvmLight PM> Install-Package Microsoft.SqlServer.Compact
یک نکته جانبی
فید NuGet در VS.NET به Https تنظیم شده است. اگر دسترسی به Https برای شما به کندی صورت می‌گیرد فقط کافی است مسیر فید آن‌را در منوی Tools، گزینه‌ی Options، ذیل قسمت Package manager یافته و به http://nuget.org/api/v2 تغییر دهید؛ یعنی به Http خالی، بجای Https؛ تا سرعت دریافت بسته‌های NuGet مورد نظر افزایش یابند.
اجرای پروژه و برنامه
پس از این مراحل و Build موفقیت آمیز پروژه، برنامه را اجرا کنید. در اولین بار اجرای برنامه به صورت خودکار بانک اطلاعاتی به همراه ساختار جداول تشکیل می‌شوند. اما ... با خطای زیر مواجه خواهید شد:
The path is not valid. Check the directory for the database. [ Path = D:\...\bin\Debug\Db\db.sdf ]
<connectionStrings>
<clear/>
<add name="MyWpfFrameworkContext"
connectionString="Data Source=|DataDirectory|\Db\db.sdf;Max Buffer Size=30720;File Mode=Read Write;"
providerName="System.Data.SqlServerCE.4.0" />
</connectionStrings> 
برای ورود به برنامه از نام کاربری Admin و کلمه عبور 123456 استفاده نمائید.
این کاربر پیش فرض در کلاس MyWpfFrameworkMigrations لایه داده‌های برنامه، توسط متد addRolesAndAdmin اضافه شده است.
خوب! تا اینجا با نحوه نصب و راه اندازی این قالب جدید آشنا شدیم. در قسمت‌های بعد، به جزئیات ارتباطات و نحوه استفاده از آن به عنوان پایه یک کار و پروژه جدید، خواهیم پرداخت.
به روز رسانی 1.1
جهت سازگاری با EF 6 ، StructureMap 3 و همچنین VS 2013، پروژه به روز شد: WpfFrmwork_1.1.zip
به روز رسانی نهایی
به روز شده‌ی این پروژه را بر اساس آخرین وابستگی‌های آن از اینجا دریافت کنید.
نمایش مدل هایی با ساختار درختی در AngularJS
اگر شما هم مثل بنده در حال نگهداری از یک سیستم قدیمی می‌باشید، به احتمال زیاد همیشه با یک سری مسائل مثل آپدیت پکیج‌ها، اضافه کردن یا حذف کردن فایلی از پروژه، مدیریت وابستگی‌ها، خروجی گرفتن از یک پروژه کنسول و ... درگیر هستید؛ مسائلی که سال‌هاست با روی کار آمدن «دات نت کور» و پس از آن «دات نت ۵» حل شده‌است. این حجم از مشکلات به حدی بود که گاهاً کدنویسی را با مشکل مواجه می‌کرد و امروز تصمیم گرفتم این مشکل را برای پروژه شرکت حل کنم. ابتدا باید بگویم، یک نسخه‌ی پشتیبان از کد خود تهیه کنید؛ چرا که زیاد به آن رجوع خواهید داشت.
اگر پیغامی دریافت میکنید مبتنی بر این که این نرم‌افزار قبلاً نصب شده، با دستور زیر از به‌روز بودن آن اطمینان حاصل کنید:
در دستور بالا، کلمه‌ی MyProject را با نام پروژه‌ی خود جایگزین کنید. پس از اجرای این دستور، مراحل ۱ تا ۳ را که پیش‌تر در مورد آن توضیح داده شد، اجرا کنید. توجه داشته باشید که اگر solution شما از بیش از یک پروژه تشکیل شده، برای هر پروژه به‌طور جداگانه‌ای باید این عمل تکرار شود. حال اگر فایل csproj پروژه را ببینید، متوجه آن می‌شوید که پروژه به ساختار جدید درآمده است.
انجام این آپدیت از طریق دو نرم‌افزار upgrade-assistant و try-convert قابل انجام است. بنده به شخصه از upgrade-assistant استفاده کردم چرا که به نظر به بلوغ بیشتری رسیده‌است. ابتدا با دستور زیر این نرم‌افزار را نصب کنید:
dotnet tool install -g upgrade-assistant
dotnet tool update -g upgrade-assistant
توجه داشته باشید، نرم‌افزار upgrade-assistant برای ارتقاء پروژه‌ها به دات نت 5 و 6 طراحی شده‌اند. بنابراین ما فقط با سه مرحله‌ی اول سر و کار داریم:
- Back up project
- Convert project file to SDK style
- Clean up NuGet package references
حال یک terminal را باز کنید و به محل پروژه بروید و دستور زیر را اجرا کنید:
upgrade-assistant upgrade MyProject.csproj
- اگر پروژه از جنس Library باشد، فایل csproj را به شکل زیر درآورید:
<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
<PropertyGroup>
<TargetFramework>net472</TargetFramework>
<OutputType>Library</OutputType>
</PropertyGroup>
.
.
.
</Project> - اگر پروژه از جنس Console باشد، فایل csproj را به شکل زیر درآورید:
<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk"> <PropertyGroup> <TargetFramework>net472</TargetFramework> <OutputType>Exe</OutputType> <ApplicationIcon>logo.ico</ApplicationIcon> <AppConfig>App.config</AppConfig> </PropertyGroup> . . . </Project>
- اگر پروژه از جنس Web باشد، فایل csproj را به شکل زیر درآورید. احتمالاً پیچیده‌ترین و سخت‌ترین فایل‌ها، متعلق به پروژه‌های وب باشد. اگر دقت کنید نوع SDK از نوع MSBuild.SDK.SystemWeb می‌باشد. نسخه این SDK ممکن است در زمانیکه شما در حال خواندن این مطلب می‌باشد آپدیت شده باشد و بهتر است قبل از استفاده، آخرین نسخه را از نیوگت برداشت کنید. (باید ذکر کنم که این hack کوچک را از یک comment در issueهای گیت‌هاب پیدا کردم.)
<Project Sdk="MSBuild.SDK.SystemWeb/4.0.54"> <PropertyGroup> <OutputType>Library</OutputType> <TargetFramework>net472</TargetFramework> <AppConfig>Web.config</AppConfig> </PropertyGroup> . . . </Project>
در این مقاله سعی داریم مراحل نوشتن و اجرای یک برنامه‌ی ساده را تحت NET Core. و با بهره گیری از دیتابیس SQLite و EF7، دنبال کنیم. همچنین از آنجایی‌که NET Core. به صورت چندسکویی طراحی شده‌است و تحت لینوکس و مکینتاش هم قابل اجراست، در نتیجه مناسب دیدم که ابزار نوشتن این پروژه‌ی ساده نیز قابلیت چندسکویی داشته و تحت لینوکس و مکینتاش نیز قابل اجرا باشد. در نتیجه به جای Visual Studio در این مقاله از Visual Studio Code استفاده شده است.
ابزارهای پیش نیاز:
در اولین قدم، برنامه‌ی متن باز Visual Studio Code را از اینجا دانلود و نصب کنید. برنامه‌ی Visual Studio Code که در ادامه‌ی فعالیت‌های جدید متن باز مایکروسافت به بازار عرضه شده است، سریع، سبک و کاملا قابل توسعه و سفارشی سازی است و از اکثر زبان‌های معروف پشتیبانی می‌کند.
در قدم بعدی، شما باید NET Core. را از اینجا (64 بیتی) دانلود و نصب کنید.
.NET Core چیست؟
NET Core. در واقع پیاده سازی بخشی از NET. اصلی است که به صورت متن باز در حال توسعه می‌باشد و بر روی لینوکس و مکینتاش هم قابل اجراست. موتور اجرای دات نت کامل CLR نام دارد و NET Core. نیز دارای موتور اجرایی CoreCLR است و شامل فریمورک CoreFX می‌باشد.
در حال حاضر شما می‌توانید با استفاده از NET Core. برنامه‌های کنسولی و تحت وب با ASP.NET 5 بنویسید و احتمالا در آینده می‌توان امیدوار بود که از ساختارهای پیچیده‌تری مثل WPF نیز پشتیبانی کند.
پس از آنکه NET Core. را دانلود و نصب کردید، جهت شروع پروژه، یک پوشه را در یکی از درایوها ساخته (در این مثال E:\Projects\EF7-SQLite-NETCore) و Command prompt را در آنجا باز کنید. سپس دستورات زیر را به ترتیب اجرا کنید:
ابزارهای پیش نیاز:
در اولین قدم، برنامه‌ی متن باز Visual Studio Code را از اینجا دانلود و نصب کنید. برنامه‌ی Visual Studio Code که در ادامه‌ی فعالیت‌های جدید متن باز مایکروسافت به بازار عرضه شده است، سریع، سبک و کاملا قابل توسعه و سفارشی سازی است و از اکثر زبان‌های معروف پشتیبانی می‌کند.
در قدم بعدی، شما باید NET Core. را از اینجا (64 بیتی) دانلود و نصب کنید.
.NET Core چیست؟
NET Core. در واقع پیاده سازی بخشی از NET. اصلی است که به صورت متن باز در حال توسعه می‌باشد و بر روی لینوکس و مکینتاش هم قابل اجراست. موتور اجرای دات نت کامل CLR نام دارد و NET Core. نیز دارای موتور اجرایی CoreCLR است و شامل فریمورک CoreFX می‌باشد.
در حال حاضر شما می‌توانید با استفاده از NET Core. برنامه‌های کنسولی و تحت وب با ASP.NET 5 بنویسید و احتمالا در آینده می‌توان امیدوار بود که از ساختارهای پیچیده‌تری مثل WPF نیز پشتیبانی کند.
پس از آنکه NET Core. را دانلود و نصب کردید، جهت شروع پروژه، یک پوشه را در یکی از درایوها ساخته (در این مثال E:\Projects\EF7-SQLite-NETCore) و Command prompt را در آنجا باز کنید. سپس دستورات زیر را به ترتیب اجرا کنید:
dotnet new
dotnet restore
dotnet run
dotnet restore
dotnet run
دستور dotnet new یک پروژه‌ی ساده‌ی Hello World را در پوشه‌ی جاری ایجاد می‌کند که حاوی فایل‌های زیر است:
- NuGet.Config (این فایل، تنظیمات مربوط به نیوگت را جهت کشف و دریافت وابستگی‌های پروژه، شامل می‌شود)
- Program.cs (این فایل سی شارپ حاوی کد برنامه است)
- project.json (این فایل حاوی اطلاعات پلتفرم هدف و لیست وابستگی‌های پروژه است)
دستور dotnet restore بر اساس لیست وابستگی‌ها و پلتفرم هدف، وابستگی‌های لازم را از مخزن نیوگت دریافت می‌کند. (در صورتی که در هنگام اجرای این دستور با خطای NullReferenceException مواجه شدید از دستور dnu restore استفاده کنید. این خطا در گیت هاب در حال بررسی است)
دستور dotnet run هم سورس برنامه را کامپایل و اجرا می‌کند. در صورتی که پیام Hello World را مشاهده کردید، یعنی برنامه‌ی شما تحت NET Core. با موفقیت اجرا شده است.
توسعه‌ی پروژه با Visual Studio Code
در ادامه، قصد داریم پروژه‌ی HelloWorld را تحت Visual Studio Code باز کرده و تغییرات بعدی را در آنجا اعمال کنیم. پس از باز کردن Visual Studio Code از منوی File گزینه‌ی Open Folder را انتخاب کنید و پوشه‌ی حاوی پروژه (EF7-SQLite-NETCore) را انتخاب کنید. اکنون پروژه‌ی شما تحت VS Code باز شده و قابل ویرایش است.
سپس از لیست فایل‌های پروژه، فایل project.json را باز کرده و در بخش "dependencies" یک ردیف را برای EntityFramework.SQLite به صورت زیر اضافه کنید. به محض افزودن این خط در project.json و ذخیره‌ی آن، در صورتیکه قبلا این وابستگی دریافت نشده باشد، Visual Studio Code با نمایش یک هشدار در بالای برنامه به شما امکان دریافت اتوماتیک این وابستگی را می‌دهد. در نتیجه کافیست دکمه‌ی Restore را زده و منتظر شوید تا وابستگی EntityFramework.SQLite از مخزن ناگت دانلود و برای پروژه‌ی شما تنظیم شود.
"EntityFramework.SQLite": "7.0.0-rc1-final"
پس از کامل شدن این مرحله، در پروژه‌های بعدی تمام ارجاعات به وابستگی‌های دریافت شده، از طریق مخزن موجود در سیستم خود شما، برطرف خواهد شد و نیاز به دانلود مجدد وابستگی‌ها نیست.
اکنون همه‌ی موارد، جهت توسعه‌ی پروژه آماده است. ماوس خود را بر روی ریشه‌ی پروژه در VS Code قرار داده و New Folder را انتخاب کنید و نام Models را برای آن تایپ کنید. این پوشه قرار است مدل کلاس‌های پروژه را شامل شود. در اینجا ما یک مدل به نام Book داریم و نام کانتکست اصلی پروژه را هم LibraryContext گذاشته‌ایم.
بر روی پوشه‌ی Models راست کلیک کرده و گزینه‌ی New File را انتخاب کنید. سپس فایل‌های Book.cs و LibraryContext.cs را ایجاد کرده و کدهای زیر را برای مدل و کانتکست، در درون این دو فایل قرار دهید.
Book.cs
namespace Models
{
public class Book
{
public int ID { get; set; }
public string Title { get; set; }
public string Author{get;set;}
public int PublishYear { get; set; }
}
} LibraryContext.cs
using Microsoft.Data.Entity;
using Microsoft.Data.Sqlite;
namespace Models
{
public class LibraryContext : DbContext
{
protected override void OnConfiguring(DbContextOptionsBuilder optionsBuilder)
{
var connectionStringBuilder = new SqliteConnectionStringBuilder { DataSource = "test.db" };
var connectionString = connectionStringBuilder.ToString();
var connection = new SqliteConnection(connectionString);
optionsBuilder.UseSqlite(connection);
}
public DbSet<Book> Books { get; set; }
}
} در فایل Book.cs یک مدل ساده به نام Book داریم که حاوی اطلاعات یک کتاب است. فایل LibraryContext.cs نیز حاوی کلاس LibraryContext است که یک مجموعه از کتاب‌ها را با نام Books نگهداری می‌کند. در متد OnConfiguring تنظیمات لازم را جهت استفاده از دیتابیس SQLite با نام test.db، قرار داده‌ایم که البته این کد را در پروژه‌های کامل می‌توان در خارج از LibraryContext قرار داد تا بتوان مسیر ذخیره سازی دیتابیس را کنترل و قابل تنظیم کرد.
در قدم آخر هم کافیست که فایل Program.cs را تغییر دهید و مقادیری را در دیتابیس ذخیره و بازخوانی کنید.
در فایل Program.cs جهت تست پروژه، از روی کلاس Book دو نمونه ساخته و آنها را به دیتابیس افزوده و ذخیره میکنیم و در انتها، اطلاعات تمامی کتاب‌های موجود در دیتابیس را با جزییات نمایش می‌دهیم.
جهت اجرای برنامه کافیست Command prompt را در آدرس پروژه باز کرده و دستور dotnet run را اجرا کنید. پروژه‌ی شما کامپایل و اجرا می‌شود و خروجی مشابه زیر را مشاهده خواهید کرد. اگر برنامه را مجددا اجرا کنید، به جای دو کتاب اطلاعات چهار کتاب نمایش داده خواهد شد؛ چرا که در هر مرحله اطلاعات دو کتاب در دیتابیس درج می‌شود.
جهت انتشار برنامه می‌توانید دستور dotnet publish را اجرا کنید. این دستور نه تنها برنامه، که تمام وابستگی‌های مورد نیاز آن را برای اجرای در یک پلتفرم خاص تولید می‌کند. برای مثال بعد از اجرای این دستور یک پوشه‌ی win7-x64 حاوی 211 فایل در مجموع تولید شده است که تمامی وابستگی‌های این پروژه را شامل می‌شود.
جهت مطالعه‌ی بیشتر:
در قدم آخر هم کافیست که فایل Program.cs را تغییر دهید و مقادیری را در دیتابیس ذخیره و بازخوانی کنید.
Program.cs
using System;
using Models;
namespace ConsoleApplication
{
public class Program
{
public static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("EF7 + Sqlite with the taste of .NET Core");
try
{
using (var context = new LibraryContext())
{
context.Database.EnsureCreated();
var book1 = new Book()
{
Title = "Adaptive Code via C#: Agile coding with design patterns and SOLID principles ",
Author = "Gary McLean Hall",
PublishYear = 2014
};
var book2 = new Book()
{
Title = "CLR via C# (4th Edition)",
Author = "Jefrey Ritcher",
PublishYear = 2012
};
context.Books.Add(book1);
context.Books.Add(book2);
context.SaveChanges();
ReadData(context);
}
Console.WriteLine("Press any key to exit ...");
Console.ReadKey();
}
catch (Exception ex)
{
Console.WriteLine($"An exception occured: {ex.Message}\n{ex.StackTrace}");
}
}
private static void ReadData(LibraryContext context)
{
Console.WriteLine("Books in database:");
foreach (var b in context.Books)
{
Console.WriteLine($"Book {b.ID}");
Console.WriteLine($"\tName: {b.Title}");
Console.WriteLine($"\tAuthor: {b.Author}");
Console.WriteLine($"\tPublish Year: {b.PublishYear}");
Console.WriteLine();
}
}
}
} جهت اجرای برنامه کافیست Command prompt را در آدرس پروژه باز کرده و دستور dotnet run را اجرا کنید. پروژه‌ی شما کامپایل و اجرا می‌شود و خروجی مشابه زیر را مشاهده خواهید کرد. اگر برنامه را مجددا اجرا کنید، به جای دو کتاب اطلاعات چهار کتاب نمایش داده خواهد شد؛ چرا که در هر مرحله اطلاعات دو کتاب در دیتابیس درج می‌شود.
جهت انتشار برنامه می‌توانید دستور dotnet publish را اجرا کنید. این دستور نه تنها برنامه، که تمام وابستگی‌های مورد نیاز آن را برای اجرای در یک پلتفرم خاص تولید می‌کند. برای مثال بعد از اجرای این دستور یک پوشه‌ی win7-x64 حاوی 211 فایل در مجموع تولید شده است که تمامی وابستگی‌های این پروژه را شامل می‌شود.
جهت مطالعه‌ی بیشتر: