مطالب
Angular CLI - قسمت دوم - ایجاد یک برنامه‌ی جدید
اولین کاری را که می‌توان پس از نصب Angular CLI انجام داد، ایجاد یک برنامه‌ی جدید است و نمونه‌ای از آن‌را در قسمت قبل بررسی کردیم. در ادامه می‌خواهیم به پارامترهای بیشتر مرتبط با آن و همچنین نحوه‌ی سفارشی سازی ایجاد برنامه‌های جدید بپردازیم.


ایجاد برنامه‌های جدید توسط Angular CLI

دستور خط فرمان ابتدایی ایجاد یک برنامه‌ی جدید توسط Angular CLI به صورت ذیل است
> ng new my-app
در اینجا ng همان Angular CLI است. new عملی است که قرار است رخ دهد و my-app یک نام دلخواه می‌باشد.
پس از اجرای این دستور، برنامه‌ی جدید ایجاد شده، در پوشه‌ی جدید my-app قرار می‌گیرد.

گزینه‌ی دیگر این دستور، استفاده از پرچم dry-run است:
> ng new my-app --dry-run
کار این پرچم صرفا گزارش دادن جزئیات عملیات ng new است؛ بدون اینکه فایلی را تولید کند. به این ترتیب می‌توان برآوردی را از فایل‌های تولید شده‌ی توسط فرامین ng، پیش از تولید واقعی آن‌ها، مشاهده کرد. برای مثال:
>ng new my-app --dry-run
installing ng
You specified the dry-run flag, so no changes will be written.
  create .editorconfig
  create README.md
  create src\app\app.component.css
  create src\app\app.component.html
.
.
.
Project 'my-app' successfully created.
همانطور که مشاهده می‌کنید، در ابتدای کار پیامی را مبنی بر عدم نوشته شدن این فایل‌ها بر روی فایل سیستم، ارائه داده‌است.

گزینه‌ی دیگر دستور ng new را که در قسمت قبل ملاحظه کردید:
> ng new my-app --skip-install
کار پرچم skip-install عدم فراخوانی خودکار دستور npm install است که سبب خواهد شد، برنامه بدون نصب وابستگی‌های npm آن، با سرعت هرچه بیشتر، ایجاد شود. از این گزینه می‌توان جهت مشاهده‌ی ساختار فایل‌های تولیدی استفاده کرد و در نهایت در این حالت باید دستور npm install را به صورت دستی فراخوانی کرد. پرچم dry-run نیز skip-install را به صورت ضمنی به همراه دارد.

برای مشاهده‌ی سایر پرچم‌های مرتبط با دستور ng new می‌توان از پرچم help استفاده کرد:
> ng new --help


بررسی فایل angular-cli.json.

فایل angular-cli.json‌. حاوی تنظیمات Angular CLI است.
در ابتدای این فایل، نام برنامه‌ی جدید را مشاهده می‌کنید. این نام، همانی است که توسط دستور ng new my-app تعیین گردید.
"project": {
      "name": "my-app"
  },
سپس محل پوشه‌ی source برنامه و همچنین خروجی نهایی آن، مشخص می‌شوند:
"apps": [
{
   "root": "src",
   "outDir": "dist",

یکی از تنظیمات مهم این فایل، مقدار prefix است:
"prefix": "app",
از این مقدار برای تنظیم مقدار prefix تمام کامپوننت‌ها و دایرکتیوهای تولیدی توسط Angular CLI استفاده می‌شود. برای مثال اگر به فایل src\app\app.component.ts دقت کنید:
@Component({
  selector: 'app-root',
نام selector آن با app- شروع شده‌است که این app، از مقدار prefix فایل angular-cli.json‌. دریافت شده‌است.
تغییر این مقدار صرفا بر روی کامپوننت‌های جدید تولید شده‌ی توسط Angular CLI تاثیرگذار خواهند بود. اگر می‌خواهید در ابتدای کار تولید یک برنامه، این مقدار را مشخص کنید، می‌توان از پرچم prefix استفاده کرد و در صورت عدم ذکر آن، مقدار پیش فرض app برای آن درنظر گرفته می‌شود:
> ng new my-project --skip-install --prefix myCompany


عدم ایجاد مخزن Git به همراه ng new

با صدور فرمان ng new، کار ایجاد یک مخزن Git نیز به صورت خودکار انجام خواهد شد. برای نمونه اگر خواستید برنامه‌ای را بدون نصب وابستگی‌ها، بدون ایجاد تست‌ها و بدون ایجاد مخزن git آن تولید کنید، می‌توان از دستور ذیل استفاده کرد:
> ng new my-project --skip-install --skip-git --skip-tests --skip-commit


استفاده‌ی از sass بجای css توسط Angular CLI

سیستم Build همراه با Angular CLI مبتنی بر webpack است و به خوبی قابلیت پردازش فایل‌های sass را نیز دارا است. اگر خواستید حالت پیش فرض تولید فایل‌های css این ابزار را که در فایل angular-cli.json‌. نمونه‌ای از آن ذکر شده‌است، به همراه فایل‌هایی مانند app.component.css، به sass تغییر دهید:
"styles": [
     "styles.css"
],

"defaults": {
   "styleExt": "css",
   "component": {}
  }
تنها کافی است پرچم style را با sass مقدار دهی کرد که حالت پیش فرض آن css است:
> ng new my-project --skip-install --style sass
با ذکر این پرچم، تغییرات فایل angular-cli.json‌  به صورت ذیل خواهند بود:
"styles": [
    "styles.sass"
],
"defaults": {
   "styleExt": "sass",
   "component": {}
}
و حتی کامپوننت src\app\app.component.ts نیز به همراه شیوه‌نامه‌ای از نوع sass که در حین ارائه نهایی توسط webpack به صورت خودکار پردازش می‌شود (بدون نیاز به تنظیمات اضافه‌تری)، مقدار دهی شده‌است:
@Component({
    selector: 'app-root',
    templateUrl: './app.component.html',
    styleUrls: ['./app.component.sass']
})
و یا حتی اگر علاقمند به استفاده‌ی از less باشید نیز می‌توان پرچم style less-- را استفاده نمود.


انجام تنظیمات مسیریابی پیش فرض پروژه جدید توسط Angular CLI

حالت پیش فرض تولید برنامه‌های جدید Angular CLI به همراه تنظیمات مسیریابی آن نیست. اگر علاقمند هستید تا مبحث مسیریابی را خلاصه کرده و به سرعت تنظیمات ابتدایی مسیریابی را توسط این ابزار تولید کنید، می‌توان پرچم routing را نیز در اینجا ذکر کرد:
> ng new my-project --skip-install --routing
در این حالت اگر به پوشه‌ی src\app مراجعه کنید، فایل جدید app-routing.module.ts را نیز مشاهده خواهید کرد که AppRoutingModule پیش فرضی در آن تنظیم شده‌است و آماده‌ی استفاده می‌باشد.
const routes: Routes = [
  {
     path: '',
     children: []
  }
];
همچنین فایل app.module.ts را نیز اندکی تغییر داده و این AppRoutingModule جدید را نیز به آن معرفی کرده‌است.
imports: [
   BrowserModule,
   FormsModule,
   HttpModule,
   AppRoutingModule
],
به این ترتیب ارتباطات ابتدایی مورد نیاز سیستم مسیریابی برقرار شده و قابل استفاده‌است. بنابراین ذکر پرچم routing می‌تواند یکی از پرچم‌های اصلی ایجاد برنامه‌های جدید مبتنی بر Angular CLI باشد.


اجرای ابتدایی یک برنامه‌ی مبتنی بر Angular CLI

پس از انتخاب پرچم‌های مناسب جهت ایجاد یک پروژه‌ی جدید مبتنی بر Angular CLI و همچنین نصب وابستگی‌های آن‌ها و یا عدم ذکر پرچم skip-install، اکنون نوبت به اجرای این پروژه‌است. به همین جهت از طریق خط فرمان به ریشه‌ی پوشه‌ی برنامه‌ی جدید ایجاد شده، وارد شوید. سپس دستور ذیل را صادر کنید:
>ng serve -o
در اینجا o- به معنای open است؛ یا گشودن آن در یک مرورگر. به این ترتیب کار کامپایل برنامه صورت گرفته و توسط مرورگر پیش‌فرض سیستم به صورت خودکار باز خواهد شد. آدرس پیش فرض آن نیز به صورت ذیل است:
 http://localhost:4200/


نکته‌ی جالب این وب سرور در این است که تغییرات شما را به صورت خودکار دنبال کرده و بلافاصله ارائه می‌دهد. برای مثال فایل src\app\app.component.html را گشوده و به صورت ذیل تغییر دهید:
 <h1>
Test
  {{title}}
</h1>
پس از ذخیره‌ی آن، بلافاصله خروجی نهایی را در مرورگر خواهید دید.


تغییر پیش فرض‌های عمومی Angular CLI

تا اینجا مشاهده کردیم که اگر بخواهیم مقدار prefix پیش فرض را که به app تنظیم شده‌است به myCompany تغییر دهیم، یا می‌توان از پرچم prefix در ابتدای کار فراخوانی دستور ng new استفاده کرد و یا می‌توان فایل angular-cli.json. را نیز دستی ویرایش نمود. برای تغییر عمومی و سراسری مقدار پیش فرض app می‌توان از دستور ng set استفاده کرد:
>ng set apps.prefix myCompany
>ng set apps.prefix myCompany -g
دستور اول فایل angular-cli.json. پروژه‌ی جاری را ویرایش می‌کند و دستور دوم، فایل angular-cli.json سراسری Angular CLI را مقدار دهی خواهد کرد (با توجه به سوئیچ g- آن). البته بدیهی است ویرایشگرهای امروزی به خوبی قابلیت ویرایش فایل‌های json را ارائه می‌دهند و شاید نیازی به استفاده‌ی از این دستورات،‌حداقل برای اعمال تغییرات محلی نباشد.
و یا اگر بخواهید نوع شیوه‌نامه‌ی مورد استفاده را ویرایش کنید، می‌توان از یکی از دو دستور ذیل استفاده کرد (اولی محلی است و دومی عمومی):
>ng set defaults.styleExt sass
>ng set defaults.styleExt sass -g


اجرای امکانات Linting پروژه‌های مبتنی بر Angular CLI

برای بررسی کیفیت کدهای نوشته شده، می‌توان از امکانات Linting استفاده کرد. برای این منظور تنها کافی است دستور ذیل را در ریشه‌ی پروژه اجرا نمود:
> ng lint
برای مشاهده‌ی تمام گزینه‌های آن دستور زیر را صادر کنید:
> ng lint --help
اگر علاقمند هستید تا خروجی این ابزار، با رنگ‌های بهتری نمایش داده شوند، می‌توان از دستور ذیل استفاده کرد:
> ng lint --format stylish
به علاوه این ابزار قابلیت رفع مشکلات را با اعمال تغییراتی در کدهای موجود نیز به همراه دارد:
>ng lint --fix
برای این منظور می‌توان از پرچم fix آن استفاده کرد.

یک مثال: فایل src\app\app.component.ts‌  را باز کنید و به عمد تعدادی مشکل را در آن ایجاد نمائید. برای نمونه دو سطر ابتدایی آن‌را به صورت ذیل تغییر دهید:
import { Component } from '@angular/core'
let number = 10;
اکنون اگر ng lint را اجرا کنیم، به خروجی ذیل خواهیم رسید:
>ng lint --format stylish

/src/app/app.component.ts[3, 5]: Identifier 'number' is never reassigned; use 'const' instead of 'let'.
/src/app/app.component.ts[1, 42]: Missing semicolon

Lint errors found in the listed files.
عنوان می‌کند که بهتر است number به صورت یک const تعریف شود و همچنین یک سمی‌کالن در سطر اول فراموش شده‌است.
اکنون اگر دستور ng lint --fix را فراخوانی کنیم، تغییرات ذیل به فایل src\app\app.component.ts اعمال خواهند شد:
import { Component } from '@angular/core';
const number = 10;
به صورت خودکار، به سطر اول، یک سمی‌کالن را اضافه کرده و همچنین سطر دوم را نیز به const تبدیل کرده‌است.
نظرات مطالب
اعتبارسنجی مبتنی بر کوکی‌ها در ASP.NET Core 2.0 بدون استفاده از سیستم Identity
ممکن است بیشتر توضیح دهید؟
یعنی من نمی‌توانم از سرویس دیگری داخل سرویس فراخوانی شده توسط کامپوننت استفاده کنم؟
در کل رویکرد پروژه این بوده است که بتوان موقع لاگ گیری کد کاربر را نیز لاگ نمود. یک راه حل دیگر که به نظرم رسید این بود که کد کاربر را موقع فراخوانی سرویس از داخل کامپوننت مقداردهی کنم (با این روش)، اما اگر روش بالا جواب می‌داد کد تمیزتری حاصل می‌شد.
نظرات مطالب
استفاده از date picker شمسی جاوا اسکریپتی در Blazor با قابلیت ورود تاریخ به صورت دستی
یک نکته تکمیلی: استفاده از این date-picker در قالب یک کامپوننت
با استفاده از مطلب مفید آقای نصیری و زحمات ایشان این date picker در قالب یک کامپوننت نیز قابل استفاده گردید. کدهای کامل آن را می‌توانید در مخزن   AmibDatePickerBlazorComponent  ملاحظه نمایید.
نظرات مطالب
شروع به کار با AngularJS 2.0 و TypeScript - قسمت پنجم - بررسی چرخه‌ی حیات کامپوننت‌ها
- Pipe یک مفهوم است و Component هم یک مفهوم مجزای دیگر و ترکیب نمی‌شوند (مانند product-filter.pipe.ts مطلب فوق).
- مشخص سازی pipe‌های مورد استفاده‌ی یک کامپوننت، باید در خاصیت آرایه‌ای pipes آن کامپوننت انجام شود (مانند product-list.component.ts مطلب فوق):
@Component({
    // ...
    pipes: [ProductFilterPipe]
})
نظرات مطالب
CAPTCHAfa
کامپوننت رو آپدیت کردم. نسخه‌ی اولیه بر اساس وفاداری به کدهای PHP و برگردانی از اونها بود. در نسخه‌ی جدید، متد CaptchafaGetHtml به GetHtml تغییر پیدا کرد، مدیریت خطاها اضافه شد و کلیدهای خصوصی و عمومی باید در زمان استفاده به کامپوننت پاس داده شوند. نسخه‌ی جدید را از لینک انتهای مقاله دریافت کنید.
مطالب
شروع به کار با DNTFrameworkCore - قسمت 3 - پیاده‌سازی سرویس‌های موجودیت‌ها
در قسمت قبل سناریوهای مختلف مرتبط با طراحی موجودیت‌های سیستم را بررسی کردیم. در این قسمت به طراحی DTO‌های متناظر با موجودیت‌ها به همراه اعتبارسنج‌های مرتبط و در نهایت به پیاده سازی سرویس‌های CRUD آنها خواهیم پرداخت. 
قراردادها، مفاهیم و نکات اولیه
  1. برخلاف بسیاری از طراحی‌های موجود، بر فراز هر موجودیت اصلی (منظور AggregateRoot) باید یک DTO که از این پس با عنوان Model از آنها یاد خواهیم کرد، تعریف شود. 
  2. هیچ تراکنشی برای موجودیت‌های فرعی یا همان Detailها نخواهیم داشت. این موجودیت‌ها در تراکنش موجودیت اصلی مرتبط به آن مدیریت خواهند شد.
  3. هر Commandای که قرار است مرتبط با یک موجودیت اصلی در سیستم انجام پذیرد، باید از منطق تجاری آن موجودیت عبور کند و نباید با دور زدن منطق تجاری، از طرق مختلف تغییراتی بر آن موجودیت اعمال شود. (موضوع مهمی که در ادامه مطلب جاری تشریح خواهد شد)
  4. ویوهای مختلفی از یک موجودیت می‌توان انتظار داشت که ویو پیش‌فرض آن در CrudService تدارک دیده شده است. برای سایر موارد نیاز است در سرویس مرتبط، متدهای Read مختلفی را پیاده‌سازی کنید.
  5. با اعمال اصل CQS، متدهای ثبت و ویرایش در کلاس سرویس پایه CRUD، بعد از انجام عملیات مربوطه، Id و RowVersion مدل ورودی و هچنین Id و TrackingState موجودیت‌های فرعی وابسته، مقداردهی خواهند شد و نیاز به انجام یک Query دیگر و بازگشت آن به عنوان خروجی متدها نبوده است. به همین دلیل خروجی این متدها صرفا Result ای می‌باشد که نشان از امکان Failure بودن انجام آنها می‌باشد که با اصل مذکور در تضاد نمی‌باشد.
  6. ورودی متدهای Read شما که در اکثر موارد نیاز به مهیا کردن خروجی صفحه‌بندی شده دارند، باید از نوع PagedQueryModel و یا اگر همچنین نیاز به جستجوی پویا براساس فیلدهایی موجود در ReadModel مرتبط دارید، باید از نوع FilteredPagedQueryModel باشد. متدهای الحاقی برای اعمال خودکار این صفحه‌‌بندی و جستجوی پویا در نظر گرفته شده است. همچنین خروجی آنها در اکثر موارد از نوع IPagedQueryResult خواهد بود. اگر نیاز است تا جستجوی خاصی داشته باشید که خصوصیتی متناظر با آن فیلد در مدل Read وجود ندارد، لازم است تا از این QueryModel‌های مطرح شده، ارث‌بری کرده و خصوصیت اضافی مدنظر خود را تعریف کنید. بدیهی است که اعمال جستجوی این موارد خاص به عهده توسعه دهنده می‌باشد.
  7. عملیات ثبت، ویرایش و حذف، برای کار بر روی لیستی از وهله‌های Model، طراحی شده‌اند. این موضوع در بسیاری از دومین‌ها قابلیت مورد توجهی می‌باشد. 
  8. رخداد متناظر با عملیات CUD مرتبط با هر موجودیت اصلی، به عنوان یکسری نقاط قابل گسترش (Extensibility Point) در اختیار سایر بخش‌های سیستم می‌باشد. این رخدادها درون تراکنش جاری Raise خواهند شد؛ از این جهت امکان اعمال یکسری Rule جدید از سمت سایر موءلفه‌های سیستم موجود می‌باشد.
  9. برخلاف بسیاری از طراحی‌های موجود، قصد ایجاد لایه انتزاعی برفراز EF Core  به منظور رسیدن به Persistence Ignorance را ندارم. بنابراین امروز بسته DNTFrameworkCore.EntityFramework آن آماده می‌باشد. اگر توسعه دهنده‌ای قصد یکپارچه کردن این زیرساخت را با سایر ORMها یا Micro ORMها داشته باشد، می‌تواند Pull Request خود را ارسال کند.
  10. خبر خوب اینکه هیچ وابستگی به AutoMapper به منظور نگاشت مابین موجودیت‌ها و مدل‌های متناظر آنها، در این زیرساخت وجود ندارد. با پیاده سازی متدهای MapToModel و MapToEntity می‌توانید از کتابخانه Mapper مورد نظر خودتان استفاده کنید؛ یا به صورت دستی این کار را انجام دهید. بعد از چند سال استفاده از AutoMapper، این روزها خیلی اعتقادی به استفاده از آن ندارم.
  11. هیچ وابستگی به FluentValidation به منظور اعتبارسنجی ورودی متدها یا پیاده‌سازی قواعد تجاری، در این زیرساخت وجود ندارد. شما امکان استفاده از Attributeهای اعتبارسنجی توکار، پیاده سازی IValidatableObject توسط مدل یا در موارد خاص به منظور پیاده سازی قواعد تجاری پیچیده، پیاده سازی IModelValidator را دارید. با این حال برای یکپارچگی با این کتابخانه محبوب، می‌توانید بسته نیوگت DNTFrameworkCore.FluentValidation را نصب کرده و استفاده کنید.
  12. با اعمال الگوی Template Method در پیاده سازی سرویس CRUD پایه، از طریق تعدادی متد با پیشوندهای Before و After متناظر با عملیات CUD می‌توانید در فرآیند انجام آنها نیز دخالت داشته باشید؛ به عنوان مثال: BeforeEditAsync یا AfterCreateAsync
  13. باتوجه به اینکه در فرآیند انجام متدهای CUD، یکسری Event هم Raise خواهند شد و همچنین در خیلی از موراد شاید نیاز به فراخوانی SaveChange مرتبط با UnitOfWork جاری باشد، لذا مطمئن‌ترین راه حل برای این قضیه و حفظ ثبات سیستم، همان استفاده از تراکنش محیطی می‌باشد. از این جهت متدهای مذکور با TransactionAttribute نیز تزئین شده‌اند که برای فعال سازی این مکانیزم نیاز است تا TransactionInterceptor مربوطه را به سیستم معرفی کنید.
  14. ValidationInterceptor موجود در زیرساخت، در صورتیکه خروجی متد از نوع Result باشد، خطاهای ممکن را در قالب یک شی Result بازگشت خواهد داد؛ در غیر این صورت یک استثنای ValidationException پرتاب می‌شود که این مورد هم توسط GlobalExceptionFilter مدیریت خواهند شد و در قالب یک BadRequest به کلاینت ارسال خواهد شد.
  15. در سناریوهای Master-Detail، قرارداد این است که Detailها به همراه Master متناظر واکشی خواهند شد و در زمان ثبت و یا ویرایش هم همه آنها به همراه Master متناظر خود به سرور ارسال خواهند شد. 
نکته مهم:  همانطور که اشاره شد، در سناریوهای Master-Detail باید تمامی Detailها به سمت سرور ارسال شوند. در این صورت سناریویی را در نظر بگیرید که قرار است کاربر در front-office سیستم امکان حذف یک قلم از اقلام فاکتور را داشته باشد؛ این درحالی است که در back-office و در منطق تجاری اصلی، ما جایی برای حذف یک تک قلم ندیده‌ایم و کلا منطق و قواعد تجاری حاکم بر فاکتور را زیر سوال می‌برد. چرا که ممکن است یکسری قواعد تجاری متناسب با دومین، بر روی لیست اقلام یک فاکتور در زمان ذخیره سازی وجود داشته باشند که با حذف یک تک قلم از یک مسیر فرعی، کل فاکتور را در حالت نامعتبری برای ذخیره سازی‌های بعدی قرار دهد. در این موارد باید API شما یک DTO سفارشی را دریافت کند که شامل شناسه قلم فاکتور و شناسه فاکتور می‌باشد. سپس با استفاده از شناسه فاکتور و سرویس متناظر، آن را واکشی کرده و از لیست قلم‌های InvoiceModel، آن قلم را با TrackingState.Deleted علامت‌گذاری کنید. همچنین باید توجه داشته باشید که برروی فیلدهای موجود در جداول مرتبط با موجودیت‌های Detail، محدودیت‌های دیتابیسی از جمله Unique Constraint و ... را اعمال نکنید؛ مگر اینکه میدانید و دقیقا مطمئن باشید عملیات حذف اقلام، قبل از عملیات ثبت اقلام جدید رخ می‎دهد (این موضوع نیاز به توضیح و شبیه سازی شرایط خاص آن را دارد که در صورت نیاز می‌توان در مطلب جدایی به آن پرداخت).
‌پیاده سازی و بررسی تعدادی سرویس فرضی
برای شروع لازم است بسته‌های نیوگت زیر را نصب کنید:
PM> Install-Package DNTFrameworkCore -Version 1.0.0
PM> Install-Package DNTFrameworkCore.EntityFramework -Version 1.0.0

مثال اول: پیاده‌سازی سرویس یک موجودیت ساده بدون نیاز به ReadModel 
گام اول: طراحی Model متناظر
[LocalizationResource(Name = "SharedResource", Location = "DNTFrameworkCore.TestAPI")]
public class BlogModel : MasterModel<int>, IValidatableObject
{
    public string Title { get; set; }

    [MaxLength(50, ErrorMessage = "Maximum length is 50")]
    public string Url { get; set; }

    public IEnumerable<ValidationResult> Validate(ValidationContext validationContext)
    {
        if (Title == "BlogTitle")
        {
            yield return new ValidationResult("IValidatableObject Message", new[] {nameof(Title)});
        }
    }
}
مدل متناظر با موجودیت‌های اصلی باید از کلاس جنریک MasterModel ارث‌بری کرده باشد. همانطور که ملاحظه می‌کنید، برای نشان دادن مکانیزم اعتبارسنجی، از DataAnnotationها و IValidatableObject استفاده شده‌است. LocalizationResource برای مشخص کردن نام و محل فایل Resource متناظر برای خواندن پیغام‌های اعتبارسنجی استفاده می‌شود. این مورد برای سناریوهای ماژولار و کامپوننت محور بیشتر می‌تواند مدنظر باشد. 
گام دوم: پیاده‌سازی اعتبارسنج مستقل
در صورت نیاز به اعتبارسنجی پیچیده برای مدل متناظر، می‌توانید با استفاده از دو روش زیر به این هدف برسید:
1- استفاده از کتابخانه DNTFrameworkCore.FluentValidation
public class BlogValidator : FluentModelValidator<BlogModel>
{
    public BlogValidator(IMessageLocalizer localizer)
    {
        RuleFor(b => b.Title).NotEmpty()
            .WithMessage(localizer["Blog.Fields.Title.Required"]);
    }
}
2- پیاده‌سازی IModelValidator یا ارث‌بری از کلاس ModelValidator پایه
public class BlogValidator : ModelValidator<BlogkModel>
{
    public override IEnumerable<ModelValidationResult> Validate(BlogModel model)
    {
        yield return new ModelValidationResult(nameof(BlogkModel.Title), "Validation from IModelValidator");
    }
}

گام سوم: پیاده‌سازی سرویس متناظر
public interface IBlogService : ICrudService<int, BlogModel>
{
}
پیاده سازی واسط بالا
public class BlogService : CrudService<Blog, int, BlogModel>, IBlogService
{
    public BlogService(CrudServiceDependency dependency) : base(dependency)
    {
    }

    protected override IQueryable<BlogModel> BuildReadQuery(FilteredPagedQueryModel model)
    {
        return EntitySet.AsNoTracking().Select(b => new BlogModel
            {Id = b.Id, RowVersion = b.RowVersion, Url = b.Url, Title = b.Title});
    }

    protected override Blog MapToEntity(BlogModel model)
    {
        return new Blog
        {
            Id = model.Id,
            RowVersion = model.RowVersion,
            Url = model.Url,
            Title = model.Title,
            NormalizedTitle = model.Title.ToUpperInvariant() //todo: normalize based on your requirement 
        };
    }

    protected override BlogModel MapToModel(Blog entity)
    {
        return new BlogModel
        {
            Id = entity.Id,
            RowVersion = entity.RowVersion,
            Url = entity.Url,
            Title = entity.Title
        };
    }
}
برای این چنین موجودیت‌هایی، بازنویسی همین 3 متد کفایت می‌کند؛ دو متد MapToModel و MapToEntity برای نگاشت مابین مدل و موجودیت مورد نظر و متد BuildReadQuery نیز برای تعیین نحوه ساخت کوئری ReadPagedListAsync پیش‌فرض موجود در CrudService به عنوان متد Read پیش‌فرض این موجودیت. باکمترین مقدار کدنویسی و با کیفیت قابل قبول، عملیات CRUD یک موجودیت ساده، تکمیل شد. 
مثال دوم: پیاده سازی سرویس یک موجودیت ساده با ReadModel و  FilteredPagedQueryModel متمایز
گام اول: طراحی Model متناظر
[LocalizationResource(Name = "SharedResource", Location = "DNTFrameworkCore.TestAPI")]
public class TaskModel : MasterModel<int>, IValidatableObject
{
    public string Title { get; set; }

    [MaxLength(50, ErrorMessage = "Validation from DataAnnotations")]
    public string Number { get; set; }

    public string Description { get; set; }
    public TaskState State { get; set; } = TaskState.Todo;

    public IEnumerable<ValidationResult> Validate(ValidationContext validationContext)
    {
        if (Title == "IValidatableObject")
        {
            yield return new ValidationResult("Validation from IValidatableObject");
        }
    }
}
public class TaskReadModel : MasterModel<int>
{
    public string Title { get; set; }
    public string Number { get; set; }
    public TaskState State { get; set; } = TaskState.Todo;
    public DateTimeOffset CreationDateTime { get; set; }
    public string CreatorUserDisplayName { get; set; }
}
به عنوان مثال خصوصیاتی برای نمایش داریم که در زمان ثبت و ویرایش، انتظار دریافت آنها را از کاربر نیز نداریم. 
گام دوم: پیاده‌سازی اعتبارسنج  مستقل 
public class TaskValidator : ModelValidator<TaskModel>
{
    public override IEnumerable<ModelValidationResult> Validate(TaskModel model)
    {
        if (!Enum.IsDefined(typeof(TaskState), model.State))
        {
            yield return new ModelValidationResult(nameof(TaskModel.State), "Validation from IModelValidator");
        }
    }
}
 گام سوم: پیاده‌سازی سرویس متناظر
public interface ITaskService : ICrudService<int, TaskReadModel, TaskModel, TaskFilteredPagedQueryModel>
{
}
همانطور که ملاحظه می‌کنید، از ICrudService استفاده شده است که امکان تعیین نوع پارامتر جنریک TReadModel و TFilteredPagedQueryModel را هم دارد.
مدل جستجو و صفحه‌بندی سفارشی 
public class TaskFilteredPagedQueryModel : FilteredPagedQueryModel
{
    public TaskState? State { get; set; }
}


پیاده سازی واسط ITaskService با استفاده از AutoMapper

public class TaskService : CrudService<Task, int, TaskReadModel, TaskModel, TaskFilteredPagedQueryModel>,
  ITaskService
{
    private readonly IMapper _mapper;

    public TaskService(CrudServiceDependency dependency, IMapper mapper) : base(dependency)
    {
        _mapper = mapper ?? throw new ArgumentNullException(nameof(mapper));
    }

    protected override IQueryable<TaskReadModel> BuildReadQuery(TaskFilteredPagedQueryModel model)
    {
        return EntitySet.AsNoTracking()
                    .WhereIf(model.State.HasValue, t => t.State == model.State)
                    .ProjectTo<TaskReadModel>(_mapper.ConfigurationProvider);
    }

    protected override Task MapToEntity(TaskModel model)
    {
        return _mapper.Map<Task>(model);
    }

    protected override TaskModel MapToModel(Task entity)
    {
        return _mapper.Map<TaskModel>(entity);
    }
}

به عنوان مثال در کلاس بالا برای نگاشت مابین مدل و موجودیت، از واسط IMapper کتابخانه AutoMapper استفاده شده‌است و همچنین عملیات جستجوی سفارشی در همان متد BuildReadQuery برای تولید کوئری متد Read پیش‌فرض، قابل ملاحظه می‌باشد.

مثال سوم: پیاده‌سازی سرویس یک موجودیت اصلی به همراه تعدادی موجودیت فرعی وابسته (سناریوهای Master-Detail) 

گام اول: طراحی Modelهای متناظر

    public class UserModel : MasterModel
    {
        public string UserName { get; set; }
        public string DisplayName { get; set; }
        public string Password { get; set; }
        public bool IsActive { get; set; }
        public ICollection<UserRoleModel> Roles { get; set; } = new HashSet<UserRoleModel>();
        public ICollection<PermissionModel> Permissions { get; set; } = new HashSet<PermissionModel>();
        public ICollection<PermissionModel> IgnoredPermissions { get; set; } = new HashSet<PermissionModel>();
    }

مدل بالا متناظر است با موجودیت کاربر سیستم، که به یکسری گروه کاربری متصل می‌باشد و همچنین دارای یکسری دسترسی مستقیم بوده و یا یکسری دسترسی از او گرفته شده‌است. مدل‌های Detail نیز از قرارداد خاصی پیروی خواهند کرد که در ادامه مشاهده خواهیم کرد.

public class PermissionModel : DetailModel<int>
{
    public string Name { get; set; }
}

به عنوان مثال PermissionModel بالا از DetailModel جنریک‌ای ارث‌بری کرده است که دارای Id و TrackingState نیز می‌باشد. 

public class UserRoleModel : DetailModel<int>
{
    public long RoleId { get; set; }
}

شاید در نگاه اول برای گروه‌های کاربری یک کاربر کافی بود تا یک لیست ساده از long را از کلاینت دریافت کنیم. در این صورت نیاز است تا برای تمام موجودیت‎های سیستم که چنین شرایط مشابهی را دارند، عملیات ثبت، ویرایش و حذف متناظر با تک تک Detailها را دستی مدیریت کنید. روش فعلی خصوصا برای سناریوهای منفصل به مانند پروژه‌های تحت وب، پیشنهاد می‌شود.

گام دوم: پیاده سازی اعتبارسنج مستقل

public class UserValidator : FluentModelValidator<UserModel>
{
    private readonly IUnitOfWork _uow;

    public UserValidator(IUnitOfWork uow, IMessageLocalizer localizer)
    {
        _uow = uow ?? throw new ArgumentNullException(nameof(uow));

        RuleFor(m => m.DisplayName).NotEmpty()
            .WithMessage(localizer["User.Fields.DisplayName.Required"])
            .MinimumLength(3)
            .WithMessage(localizer["User.Fields.DisplayName.MinimumLength"])
            .MaximumLength(User.MaxDisplayNameLength)
            .WithMessage(localizer["User.Fields.DisplayName.MaximumLength"])
            .Matches(@"^[\u0600-\u06FF,\u0590-\u05FF,0-9\s]*$")
            .WithMessage(localizer["User.Fields.DisplayName.RegularExpression"])
            .DependentRules(() =>
            {
                RuleFor(m => m).Must(model =>
                     !CheckDuplicateDisplayName(model.DisplayName, model.Id))
                    .WithMessage(localizer["User.Fields.DisplayName.Unique"])
                    .OverridePropertyName(nameof(UserModel.DisplayName));
            });

        RuleFor(m => m.UserName).NotEmpty()
            .WithMessage(localizer["User.Fields.UserName.Required"])
            .MinimumLength(3)
            .WithMessage(localizer["User.Fields.UserName.MinimumLength"])
            .MaximumLength(User.MaxUserNameLength)
            .WithMessage(localizer["User.Fields.UserName.MaximumLength"])
            .Matches("^[a-zA-Z0-9_]*$")
            .WithMessage(localizer["User.Fields.UserName.RegularExpression"])
            .DependentRules(() =>
            {
                RuleFor(m => m).Must(model =>
                     !CheckDuplicateUserName(model.UserName, model.Id))
                    .WithMessage(localizer["User.Fields.UserName.Unique"])
                    .OverridePropertyName(nameof(UserModel.UserName));
            });

        RuleFor(m => m.Password).NotEmpty()
            .WithMessage(localizer["User.Fields.Password.Required"])
            .When(m => m.IsNew, ApplyConditionTo.CurrentValidator)
            .MinimumLength(6)
            .WithMessage(localizer["User.Fields.Password.MinimumLength"])
            .MaximumLength(User.MaxPasswordLength)
            .WithMessage(localizer["User.Fields.Password.MaximumLength"]);

        RuleFor(m => m).Must(model => !CheckDuplicateRoles(model))
            .WithMessage(localizer["User.Fields.Roles.Unique"])
            .When(m => m.Roles != null && m.Roles.Any(r => !r.IsDeleted));
    }

    private bool CheckDuplicateUserName(string userName, long id)
    {
        var normalizedUserName = userName.ToUpperInvariant();
        return _uow.Set<User>().Any(u => u.NormalizedUserName == normalizedUserName && u.Id != id);
    }

    private bool CheckDuplicateDisplayName(string displayName, long id)
    {
        var normalizedDisplayName = displayName.NormalizePersianTitle();
        return _uow.Set<User>().Any(u => u.NormalizedDisplayName == normalizedDisplayName && u.Id != id);
    }

    private bool CheckDuplicateRoles(UserModel model)
    {
        var roles = model.Roles.Where(a => !a.IsDeleted);
        return roles.GroupBy(r => r.RoleId).Any(r => r.Count() > 1);
    }
}

به عنوان مثال در این اعتبارسنج بالا، قواعدی از جمله بررسی تکراری بودن نام‌کاربری و از این دست اعتبارسنجی‌ها نیز انجام شده است. نکته حائز اهمیت آن متد CheckDuplicateRoles می‌باشد:

private bool CheckDuplicateRoles(UserModel model)
{
    var roles = model.Roles.Where(a => !a.IsDeleted);
    return roles.GroupBy(r => r.RoleId).Any(r => r.Count() > 1);
}

با توجه به «نکته مهم» ابتدای بحث، model.Roles، شامل تمام گروه‌های کاربری متصل شده به کاربر می‌باشند که در این لیست برخی از آنها با TrackingState.Deleted، برخی دیگر با TrackingState.Added و ... علامت‌گذاری شده‌اند. لذا برای بررسی یکتایی و عدم تکرار در این سناریوها نیاز به اجری پرس‌و‌جویی بر روی دیتابیس نمی‌باشد. بدین منظور، با اعمال یک شرط، گروه‌های حذف شده را از بررسی خارج کرده‌ایم؛ چرا که آنها بعد از عبور از منطق تجاری، حذف خواهند شد. 


گام سوم: پیاده‌سازی سرویس متناظر

public interface IUserService : ICrudService<long, UserReadModel, UserModel>
{
}
public class UserService : CrudService<User, long, UserReadModel, UserModel>, IUserService
{
    private readonly IUserManager _manager;

    public UserService(CrudServiceDependency dependency, IUserManager manager) : base(dependency)
    {
        _manager = manager ?? throw new ArgumentNullException(nameof(manager));
    }

    protected override IQueryable<User> BuildFindQuery()
    {
        return base.BuildFindQuery()
            .Include(u => u.Roles)
            .Include(u => u.Permissions);
    }

    protected override IQueryable<UserReadModel> BuildReadQuery(FilteredPagedQueryModel model)
    {
        return EntitySet.AsNoTracking().Select(u => new UserReadModel
        {
            Id = u.Id,
            RowVersion = u.RowVersion,
            IsActive = u.IsActive,
            UserName = u.UserName,
            DisplayName = u.DisplayName,
            LastLoggedInDateTime = u.LastLoggedInDateTime
        });
    }

    protected override User MapToEntity(UserModel model)
    {
        return new User
        {
            Id = model.Id,
            RowVersion = model.RowVersion,
            IsActive = model.IsActive,
            DisplayName = model.DisplayName,
            UserName = model.UserName,
            NormalizedUserName = model.UserName.ToUpperInvariant(),
            NormalizedDisplayName = model.DisplayName.NormalizePersianTitle(),
            Roles = model.Roles.Select(r => new UserRole
                {Id = r.Id, RoleId = r.RoleId, TrackingState = r.TrackingState}).ToList(),
            Permissions = model.Permissions.Select(p => new UserPermission
            {
                Id = p.Id,
                TrackingState = p.TrackingState,
                IsGranted = true,
                Name = p.Name
            }).Union(model.IgnoredPermissions.Select(p => new UserPermission
            {
                Id = p.Id,
                TrackingState = p.TrackingState,
                IsGranted = false,
                Name = p.Name
            })).ToList()
        };
    }

    protected override UserModel MapToModel(User entity)
    {
        return new UserModel
        {
            Id = entity.Id,
            RowVersion = entity.RowVersion,
            IsActive = entity.IsActive,
            DisplayName = entity.DisplayName,
            UserName = entity.UserName,
            Roles = entity.Roles.Select(r => new UserRoleModel
                {Id = r.Id, RoleId = r.RoleId, TrackingState = r.TrackingState}).ToList(),
            Permissions = entity.Permissions.Where(p => p.IsGranted).Select(p => new PermissionModel
            {
                Id = p.Id,
                TrackingState = p.TrackingState,
                Name = p.Name
            }).ToList(),
            IgnoredPermissions = entity.Permissions.Where(p => !p.IsGranted).Select(p => new PermissionModel
            {
                Id = p.Id,
                TrackingState = p.TrackingState,
                Name = p.Name
            }).ToList()
        };
    }

    protected override Task BeforeSaveAsync(IReadOnlyList<User> entities, List<UserModel> models)
    {
        ApplyPasswordHash(entities, models);
        ApplySerialNumber(entities, models);
        return base.BeforeSaveAsync(entities, models);
    }

    private void ApplySerialNumber(IEnumerable<User> entities, IReadOnlyList<UserModel> models)
    {
        var i = 0;
        foreach (var entity in entities)
        {
            var model = models[i++];

            if (model.IsNew || !model.IsActive || !model.Password.IsEmpty() ||
                model.Roles.Any(a => a.IsNew || a.IsDeleted) ||
                model.IgnoredPermissions.Any(p => p.IsDeleted || p.IsNew) ||
                model.Permissions.Any(p => p.IsDeleted || p.IsNew))
            {
                entity.SerialNumber = _manager.NewSerialNumber();
            }
            else
            {
                //prevent include SerialNumber in update query
                UnitOfWork.Entry(entity).Property(a => a.SerialNumber).IsModified = false;
            }
        }
    }

    private void ApplyPasswordHash(IEnumerable<User> entities, IReadOnlyList<UserModel> models)
    {
        var i = 0;
        foreach (var entity in entities)
        {
            var model = models[i++];
            if (model.IsNew || !model.Password.IsEmpty())
            {
                entity.PasswordHash = _manager.HashPassword(model.Password);
            }
            else
            {
                //prevent include PasswordHash in update query
                UnitOfWork.Entry(entity).Property(a => a.PasswordHash).IsModified = false;
            }
        }
    }
}

در سناریوهای Master-Detail نیاز است متد دیگری تحت عنوان BuildFindQuery را نیز بازنویسی کنید. این متد برای بقیه حالات نیاز به بازنویسی نداشت؛ چرا که یک تک موجودیت واکشی می‌شد و خبری از موجودیت‌های Detail نبود. در اینجا لازم است تا روش تولید کوئری FindAsyn رو بازنویسی کنیم تا جزئیات دیگری را نیز واکشی کنیم. به عنوان مثال در اینجا Roles و Permissions کاربر نیز Include شده‌اند.

نکته: بازنویسی BuildFindQuery را شاید بتوان با روش‌های دیگری هم مانند تزئین موجودیت‌های وابسته با یک DetailOfAttribute و مشخص کردن نوع موجودیت اصلی، نیز جایگزین کرد.

متدهای MapToModel و MapToEntity هم به مانند قبل پیاده‌سازی شده‌اند. موضوع دیگری که در برخی از سناریوها پیش خواهد آمد، مربوط است به خصوصیتی که در زمان ثبت ضروری می‌باشد، ولی در زمان ویرایش اگر مقدار داشت باید با اطلاعات موجود در دیتابیس جایگزین شود؛ مانند Password و SerialNumber در موجودیت کاربر. برای این حالت می‌توان از متد BeforeSaveAsync بهره برد؛ به عنوان مثال برای SerialNumber:

private void ApplySerialNumber(IEnumerable<User> entities, IReadOnlyList<UserModel> models)
{
    var i = 0;
    foreach (var entity in entities)
    {
        var model = models[i++];

        if (model.IsNew || !model.IsActive || !model.Password.IsEmpty() ||
            model.Roles.Any(a => a.IsNew || a.IsDeleted) ||
            model.IgnoredPermissions.Any(p => p.IsDeleted || p.IsNew) ||
            model.Permissions.Any(p => p.IsDeleted || p.IsNew))
        {
            entity.SerialNumber = _manager.NewSerialNumber();
        }
        else
        {
            //prevent include SerialNumber in update query
            UnitOfWork.Entry(entity).Property(a => a.SerialNumber).IsModified = false;
        }
    }
}

در اینجا ابتدا بررسی شده‌است که اگر کاربر، جدید می‌باشد، غیرفعال شده است، کلمه عبور او تغییر داده شده است و یا تغییراتی در دسترسی‌ها و گروه‌های کاربری او وجود دارد، یک SerialNumber جدید ایجاد کند. در غیر این صورت با توجه به اینکه برای عملیات ویرایش، به صورت منفصل عمل می‌کنیم، نیاز است تا به شکل بالا، از قید این فیلد در کوئری ویرایش، جلوگیری کنیم. 

نکته: متد BeforeSaveAsync دقیقا بعد از ردیابی شدن وهله‌های موجودیت توسط Context برنامه و دقیقا قبل از UnitOfWork.SaveChange فراخوانی خواهد شد.


برای بررسی بیشتر، پیشنهاد می‌کنم پروژه DNTFrameworkCore.TestAPI موجود در مخزن این زیرساخت را بازبینی کنید.
مطالب
ASP.NET MVC #19

مروری بر امکانات Caching اطلاعات در ASP.NET MVC

در برنامه‌های وب، بالاترین حد کارآیی برنامه‌ها از طریق بهینه سازی الگوریتم‌ها حاصل نمی‌شود، بلکه با بکارگیری امکانات Caching سبب خواهیم شد تا اصلا کدی اجرا نشود. در ASP.NET MVC این هدف از طریق بکارگیری فیلتری به نام OutputCache میسر می‌گردد:

using System.Web.Mvc;

namespace MvcApplication16.Controllers
{
public class HomeController : Controller
{
[OutputCache(Duration = 60, VaryByParam = "none")]
public ActionResult Index()
{
return View();
}
}
}

همانطور که ملاحظه می‌کنید، OutputCache را به یک اکشن متد یا حتی به یک کنترلر نیز می‌توان اعمال کرد. به این ترتیب HTML نهایی حاصل از View متناظر با اکشن متد جاری فراخوانی شده، Cache خواهد شد. سپس زمانیکه درخواست بعدی به سرور ارسال می‌شود، نتیجه دریافت شده، همان اطلاعات Cache شده قبلی است و عملا در سمت سرور کدی اجرا نخواهد شد. در اینجا توسط پارامتر Duration، مدت زمان معتبر بودن کش حاصل، برحسب ثانیه مشخص می‌شود. VaryByParam مشخص می‌کند که اگر متدی پارامتری را دریافت می‌کند، آیا باید به ازای هر مقدار دریافتی، مقادیر کش شده متفاوتی ذخیره شوند یا خیر. در اینجا چون متد Index پارامتری ندارد، از مقدار none استفاده شده است.


مثال یک
یک پروژه جدید خالی ASP.NET MVC را آغاز کنید. سپس کنترلر جدید Home را نیز به آن اضافه نمائید:

using System;
using System.Web.Mvc;

namespace MvcApplication16.Controllers
{
public class HomeController : Controller
{
[OutputCache(Duration = 60, VaryByParam = "none")]
public ActionResult Index()
{
ViewBag.ControllerTime = DateTime.Now;
return View();
}
}
}

همچنین کدهای View متد Index را نیز به نحو زیر تغییر دهید:

@{
ViewBag.Title = "Index";
}

<h2>Index</h2>
<p>@ViewBag.ControllerTime</p>
<p>@DateTime.Now</p>

در اینجا نمایش دو زمان دریافتی از کنترلر و زمان محاسبه شده در View را مشاهده می‌کنید. هدف این است که بررسی کنیم آیا فیلتر OutputCache بر روی این دو مقدار تاثیری دارد یا خیر.
برنامه را اجرا نمائید. سپس چند بار صفحه را Refresh کنید. مشاهده خواهید کرد که هر دو زمان یاد شده تا 60 ثانیه، تغییری نخواهند کرد و حاصل نهایی از Cache خواهنده می‌شود.
کاربرد یک چنین حالتی برای مثال نمایش اطلاعات بازدیدهای یک سایت است. نباید به ازای هر کاربر وارد شده به سایت، یکبار به بانک اطلاعاتی مراجعه کرد و آمار جدیدی را تهیه نمود. یا برای نمونه اگر جایی قرار است اطلاعات وضعیت آب و هوا نمایش داده شود، بهتر است این اطلاعات، مثلا هر نیم ساعت یکبار به روز شود و نه به ازای هر بازدید جدید از سایت، توسط صدها بازدید کننده همزمان. یا برای مثال کش کردن خروجی فید RSS یک بلاگ به مدت چند ساعت نیز ایده خوبی است. از این لحاظ که اگر اطلاعات بلاگ شما روزی یکبار به روز می‌شود، نیازی نیست تا به ازای هر برنامه فیدخوان، یکبار اطلاعات از بانک اطلاعاتی دریافت شده و پروسه رندر نهایی فید صورت گیرد. منوهای پویای یک سایت نیز در همین رده قرار می‌گیرند. دریافت اطلاعات منوهای پویای سایت به ازای هر درخواست رسیده کاربری جدید، کار اشتباهی است. این اطلاعات نیز باید کش شوند تا بار سرور کاهش یابد. البته تمام این‌ها زمانی میسر خواهند شد که اطلاعات سمت سرور کش شوند.


مثال دو
همان مثال قبلی را در اینجا جهت بررسی پارامتر VaryByParam به نحو زیر تغییر می‌دهیم:

using System;
using System.Web.Mvc;

namespace MvcApplication16.Controllers
{
public class HomeController : Controller
{
[OutputCache(Duration = 60, VaryByParam = "none")]
public ActionResult Index(string parameter)
{
ViewBag.Msg = parameter ?? string.Empty;
ViewBag.ControllerTime = DateTime.Now;
return View();
}
}
}


در اینجا یک پارامتر به متد Index اضافه شده است. مقدار آن به ViewBag.Msg انتساب داده شده و سپس در View ، در بین تگ‌های h2 نمایش داده خواهد شد. همچنین یک فرم ساده هم جهت ارسال parameter به متد Index اضافه شده است:

@{
ViewBag.Title = "Index";
}

<h2>@ViewBag.Msg</h2>

<p>@ViewBag.ControllerTime</p>
<p>@DateTime.Now</p>

@using (Html.BeginForm())
{
@Html.TextBox("parameter")
<input type="submit" />
}

اکنون برنامه را اجرا کنید. در TextBox نمایش داده شده یکبار مثلا بنویسید Test1 و فرم را به سرور ارسال نمائید. سپس مقدار Test2 را وارد کرده و ارسال نمائید. در بار دوم، خروجی صفحه همانند زمانی است که مقدار Test1 ارسال شده است. علت این است که مقدار VaryByParam به none تنظیم شده است و صرفنظر از ورودی کاربر، همان اطلاعات کش شده قبلی بازگشت داده خواهد شد. برای رفع این مشکل، متد Index را به نحو زیر تغییر دهید، به طوریکه مقدار VaryByParam به نام پارامتر متد جاری اشاره کند:

[OutputCache(Duration = 60, VaryByParam = "parameter")]
public ActionResult Index(string parameter)

در ادامه مجددا برنامه را اجرا کنید. اکنون یکبار مقدار Test1 را به سرور ارسال کنید. سپس مقدار Test2 را ارسال نمائید. مجددا همین دو مرحله را با مقادیر Test1 و Test2 تکرار کنید. مشاهده خواهید کرد که اینبار اطلاعات بر اساس مقدار پارامتر ارسالی کش شده است.



تنظیمات متفاوت OutputCache

الف) VaryByParam : اگر مساوی none قرار گیرد، همواره همان مقدار کش شده قبلی نمایش داده می‌شود. اگر مقدار آن به نام پارامتر خاصی تنظیم شود، اطلاعات کش شده بر اساس مقادیر متفاوت پارامتر دریافتی، متفاوت خواهند بود. در اینجا پارامترهای متفاوت را با یک «,» می‌توان از هم جدا ساخت. اگر تعداد پارامترها زیاد است می‌توان مقدار VaryByParam را مساوی با * قرار داد. در این حالت به ازای مقادیر متفاوت دریافتی پارامترهای مختلف، اطلاعات مجزایی در کش قرار خواهد گرفت. این روش آخر آنچنان توصیه نمی‌شود چون سربار بالایی دارد و حجم بالایی از اطلاعات بر اساس پارامترهای مختلف، باید در کش قرار گیرند.
ب) Location : مکان قرارگیری اطلاعات کش شده را مشخص می‌کند. مقدار آن نیز بر اساس یک enum به نام OutputCacheLocation مشخص می‌گردد. در این حالت برای مثال می‌توان مکان‌های Server، Client و ServerAndClient را مقدار دهی نمود. مقدار Downstream به معنای کش شدن اطلاعات بر روی پروکسی سرورهای بین راه و یا مرورگرها است. پیش فرض آن Any است که ترکیبی از Server و Downstream می‌باشد.
اگر قرار است اطلاعات یکسانی به تمام کاربران نمایش داده شود، مثلا محتوای لیست یک منوی پویا،‌ محل قرارگیری اطلاعات کش باید سمت سرور باشد. اگر نیاز است به ازای هر کاربر محتوای اطلاعات کش شده متفاوت باشد، بهتر است محل سمت کلاینت را مقدار دهی نمود.
ج) VaryByHeader : اطلاعات، بر اساس هدرهای مشخص شده، کش می‌شوند. برای مثال مرسوم است که از Accept-Language در اینجا استفاده شود تا اطلاعات مثلا فرانسوی کش شده، به کاربر آلمانی تحویل داده نشود.
د) VaryByCustom :‌ در این حالت نام یک متد استاتیک تعریف شده در فایل global.asax.cs باید مشخص گردد. توسط این متد کلید رشته‌ای اطلاعاتی که قرار است کش شود، بازگشت داده خواهد شد.
ه) SqlDependency : در این حالت اطلاعات تا زمانیکه تغییری در جداول بانک اطلاعاتی SQL Server صورت نگیرد، کش خواهد شد.
و) Nostore : به پروکسی سرورهای بین راه و همچنین مرورگرها اطلاع می‌دهد که اطلاعات را نباید کش کنند. اگر قسمت اعتبار سنجی این سری را به خاطر داشته باشید، چنین تعریفی در قسمت Remote validation بکارگرفته شد:

[OutputCache(Location = OutputCacheLocation.None, NoStore = true)]  

و یا می‌توان برای اینکار یک فیلتر سفارشی را نیز تهیه کرد:

using System;
using System.Web.Mvc;

namespace MvcApplication16.Helper
{
/// <summary>
/// Adds "Cache-Control: private, max-age=0" header,
/// ensuring that the responses are not cached by the user's browser.
/// </summary>
public class NoCachingAttribute : ActionFilterAttribute
{
public override void OnActionExecuted(ActionExecutedContext filterContext)
{
base.OnActionExecuted(filterContext);
filterContext.HttpContext.Response.CacheControl = "private";
filterContext.HttpContext.Response.Cache.SetMaxAge(TimeSpan.FromSeconds(0));
}
}
}

کار این فیلتر اضافه کردن هدر «Cache-Control: private, max-age=0» به Response است.


استفاده از فایل Web.Config برای معرفی تنظیمات Caching

یکی دیگر از تنظیمات ویژگی OutputCache، پارامتر CacheProfile است که امکان تنظیم آن در فایل web.config نیز وجود دارد. برای نمونه تنظیمات زیر را به قسمت system.web فایل وب کانفیگ برنامه اضافه کنید:


<system.web>
<caching>
<outputCacheSettings>
<outputCacheProfiles>
<add name="Aggressive" location="ServerAndClient" duration="300"/>
<add name="Mild" duration="100" location="Server" />
</outputCacheProfiles>
</outputCacheSettings>
</caching>

سپس مثلا برای استفاده از پروفایلی به نام Aggressive، خواهیم داشت:

[OutputCache(CacheProfile = "Aggressive", VaryByParam = "parameter")]
public ActionResult Index(string parameter)


استفاده از ویژگی به نام donut caching

تا اینجا به این نتیجه رسیدیم که OutputCache، کل خروجی یک View را بر اساس پارامترهای مختلفی که دریافت می‌کند، کش خواهد کرد. در این بین اگر بخواهیم تنها قسمت کوچکی از صفحه کش نشود چه باید کرد؟ برای حل این مشکل قابلیتی به نام cache substitution که به donut caching هم معروف است (چون آن‌را می‌توان به شکل یک donut تصور کرد!) در ASP.NET MVC قابل استفاده است.

@{ Response.WriteSubstitution(ctx => DateTime.Now.ToShortTimeString()); }

همانطور که ملاحظه می‌کنید برای تعریف یک چنین اطلاعاتی باید از متد Response.WriteSubstitution در یک view استفاده کرد. در این مثال، نمایش زمان جاری معرفی شده، صرف نظر از وضعیت کش صفحه جاری، کش نخواهد شد.

عکس آن هم ممکن است. فرض کنید که صفحه جاری شما از سه partial view تشکیل شده است. هر کدام از این partial viewها نیز مزین به OutpuCache هستند. اما صفحه اصلی درج کننده اطلاعات این سه partial view فاقد ویژگی Output کش است. در این حالت تنها اطلاعات این partial viewها کش خواهند شد و سایر قسمت‌های صفحه با هر بار درخواست از سرور، مجددا بر اساس اطلاعات جدید به روز خواهند شد. حالت توصیه شده نیز همین مورد است و متد Response.WriteSubstitution را صرفا جهت اطلاعات عمومی درنظر داشته باشید.


استفاده از امکانات Data Caching به صورت مستقیم

مطالبی که تا اینجا عنوان شدند به کش کردن اطلاعات Response اختصاص داشتند. اما امکانات Caching موجود، به این مورد خلاصه نشده و می‌توان اطلاعات و اشیاء را نیز کش کرد. برای مثال اطلاعات «با سطح دسترسی عمومی» دریافتی از بانک اطلاعاتی توسط یک کوئری را نیز می‌توان کش کرد. جهت انجام اینکار می‌توان از متدهای HttpRuntime.Cache.Insert و یا HttpContext.Cache.Insert استفاده کرد. استفاده از HttpContext.Cache.Insert حین نوشتن Unit tests دردسر کمتری دارد و mocking آن ساده است؛ از این جهت که بر اساس HttpContextBase تعریف شده‌است.
در ادامه یک کلاس کمکی نوشتن اطلاعات در cache و سپس بازیابی آن‌را ملاحظه می‌کنید:

using System;
using System.Web;
using System.Web.Caching;

namespace MvcApplication16.Helper
{
public static class CacheManager
{
public static void CacheInsert(this HttpContextBase httpContext, string key, object data, int durationMinutes)
{
if (data == null) return;
httpContext.Cache.Add(
key,
data,
null,
DateTime.Now.AddMinutes(durationMinutes),
TimeSpan.Zero,
CacheItemPriority.AboveNormal,
null);
}

public static T CacheRead<T>(this HttpContextBase httpContext, string key)
{
var data = httpContext.Cache[key];
if (data != null)
return (T)data;
return default(T);
}

public static void InvalidateCache(this HttpContextBase httpContext, string key)
{
httpContext.Cache.Remove(key);
}
}
}

و برای استفاده از آن در یک اکشن متد، ابتدا نیاز است فضای نام این کلاس تعریف شود و سپس برای نمونه متد HttpContext.CacheInsert در دسترس خواهد بود. HttpContext یکی از خواص تعریف شده در شیء کنترلر است که با ارث بری کنترلرها از آن، همواره در دسترس می‌باشد.
در اینجا برای نمونه اطلاعات یک لیست جنریک دریافتی از بانک اطلاعاتی را مثلا 10 دقیقه (بسته به پارامتر durationMinutes آن) می‌توان کش کرد و سپس توسط متد CacheRead آن‌را دریافت نمود. اگر متد CacheRead نال برگرداند به معنای خالی بودن کش است. بنابراین یکبار اطلاعات را از بانک اطلاعاتی دریافت نموده و سپس آن‌را کش خواهیم کردیم.
البته هستند ORMهایی که یک چنین کارهایی را به صورت توکار پشتیبانی کنند. به مکانیزم آن، Second level cache هم گفته می‌شود؛ به علاوه امکان استفاده از پروایدرهای دیگری را بجز کش IIS برای ذخیره سازی موقتی اطلاعات نیز فراهم می‌کنند.
همچنین باید دقت داشت این اعداد مدت زمان، هیچگونه ضمانتی ندارند. اگر IIS احساس کند که با کمبود منابع مواجه شده است، به سادگی شروع به حذف اطلاعات موجود در کش خواهد کرد.


نکته امنیتی مهم!
به هیچ عنوان از OutputCache در صفحاتی که نیاز به اعتبار سنجی دارند، استفاده نکنید و به همین جهت در قسمت کش کردن اطلاعات، بر روی «اطلاعاتی با سطح دسترسی عمومی» تاکید شد.
فرض کنید کارمندی به صفحه مشاهده فیش حقوقی خودش مراجعه کرده است. این ماه هم اضافه حقوق آنچنانی داشته است. شما هم این صفحه را به مدت سه ساعت کش کرده‌اید. آیا می‌توانید تصور کنید اگر همین گزارش کش شده با این اطلاعات، به سایر کارمندان نمایش داده شود چه قشقرقی به پا خواهد شد؟!
بنابراین هیچگاه اطلاعات مخصوص به یک کاربر اعتبار سنجی شده را کش نکنید و «تنها» اطلاعاتی نیاز به کش شدن دارند که عمومی باشند. برای مثال لیست آخرین اخبار سایت؛ لیست آخرین مدخل‌های فید RSS سایت؛ لیست اطلاعات منوی عمومی سایت؛ لیست تعداد کاربران مراجعه کننده به سایت در طول یک روز؛ گزارش آب و هوا و کلیه اطلاعاتی با سطح دسترسی عمومی که کش شدن آن‌ها مشکل ساز نباشد.
به صورت خلاصه هیچگاه در کدهای شما چنین تعریفی نباید مشاهده شود:
[Authorize]
[OutputCache(Duration = 60)]
public ActionResult Index()




نظرات مطالب
شرح حال ابزارهای گزارشگیری موجود
در مورد این iTextSharp نمی دونم اما با ابزارهای کزارش سازی زیادی کار کردم، منجمله CrystalReport, FastReport, Telerik Reporting, QuickReport و چند تا دیگه
اما هیچ کدوم به پای DevExpress XtraReports نمی رسند! این رو بدون اغراق می گم. تنها مشکلش عدم پشتیبانی از راست به چپ هست که چون مشتریش کمه برا راست به چپ پیاده سازی نمی کنند.

واقعا اگر امکانش بود قیمت یک میلیونیش رو هم می دادیم.
با استفاده از این کامپوننت یک برنامه گزارش سازی پویا تهیه کردم، امکاناتی که اون می داد فراتر از اونی هستند که تا حالا دیده بودم.

اما ابزارهای گزارش گیری اوپن سورس شاید زمان زیادی لازم باشه تا به قدرت ابزارهای تجاری برسند. البته این نظر منه.
مطالب
ASP.NET MVC #17

فیلترهای امنیتی ASP.NET MVC

ASP.NET MVC به همراه تعدادی فیلتر امنیتی توکار است که در این قسمت به بررسی آ‌ن‌ها خواهیم پرداخت.


بررسی اعتبار درخواست (Request Validation) در ASP.NET MVC

ASP.NET MVC امکان ارسال اطلاعاتی را که دارای تگ‌های HTML باشند، نمی‌دهد. این قابلیت به صورت پیش فرض فعال است و جلوی ارسال انواع و اقسام اطلاعاتی که ممکن است سبب بروز حملات XSS Cross site scripting attacks شود را می‌گیرد. نمونه‌ای از خطای نمایش داده:

A potentially dangerous Request.Form value was detected from the client (Html="<a>"). 

بنابراین تصمیم گرفته شده صحیح است؛ اما ممکن است در قسمتی از سایت نیاز باشد تا کاربران از یک ویرایشگر متنی پیشرفته استفاده کنند. خروجی این نوع ویرایشگرها هم HTML است. در این حالت می‌توان صرفا برای متدی خاص امکانات Request Validation را به کمک ویژگی ValidateInput غیرفعال کرد:

[HttpPost]
[ValidateInput(false)]
public ActionResult CreateBlogPost(BlogPost post)

از ASP.NET MVC 3.0 به بعد راه حل بهتری به کمک ویژگی AllowHtml معرفی شده است. غیرفعال کردن ValidateInput ‌ایی که معرفی شد، بر روی تمام خواص شیء BlogPost اعمال می‌شود. اما اگر فقط بخواهیم که مثلا خاصیت Text آن از مکانیزم بررسی اعتبار درخواست خارج شود، بهتر است دیگر از ویژگی ValidateInput استفاده نشده و به نحو زیر عمل گردد:

using System;
using System.Web.Mvc;

namespace MvcApplication14.Models
{
public class BlogPost
{
public int Id { set; get; }
public DateTime AddDate { set; get; }
public string Title { set; get; }

[AllowHtml]
public string Text { set; get; }
}
}

در اینجا فقط خاصیت Text مجاز به دریافت محتوای HTML ایی خواهد بود. اما خاصیت Title چنین مجوزی را ندارد. همچنین دیگر نیازی به استفاده از ویژگی ValidateInput غیرفعال شده نیز نخواهد بود.
به علاوه همانطور که در قسمت‌های قبل نیز ذکر شد، خروجی Razor به صورت پیش فرض Html encoded است مگر اینکه صریحا آن‌را تبدیل به HTML کنیم (مثلا استفاده از متد Html.Raw). به عبارتی خروجی Razor در حالت پیش فرض در مقابل حملات XSS مقاوم است مگر اینکه آگاهانه بخواهیم آن‌را غیرفعال کنیم.

مطلب تکمیلی
مقابله با XSS ؛ یکبار برای همیشه!



فیلتر RequireHttps

به کمک ویژگی یا فیلتر RequireHttps، تمام درخواست‌های رسیده به یک متد خاص باید از طریق HTTPS انجام شوند و حتی اگر شخصی سعی به استفاده از پروتکل HTTP معمولی کند، به صورت خودکار به HTTPS هدایت خواهد شد:

[RequireHttps]
public ActionResult LogOn()
{
}


فیلتر ValidateAntiForgeryToken

نوع دیگری از حملات که باید در برنامه‌های وب به آن‌ها دقت داشت به نام CSRF یا Cross site request forgery معروف هستند.
برای مثال فرض کنید کاربری قبل از اینکه بتواند در سایت شما کار خاصی را انجام دهد، نیاز به اعتبار سنجی داشته باشد. پس از لاگین شخص و ایجاد کوکی و سشن معتبر، همین شخص به سایت دیگری مراجعه می‌کند که در آن مهاجمی بر اساس وضعیت جاری اعتبار سنجی او مثلا لینک حذف کاربری یا افزودن اطلاعات جدیدی را به برنامه ارائه می‌دهد. چون سشن شخص و کوکی مرتبط به سایت اول هنوز معتبر هستند و شخص سایت را نبسته است، «احتمال» اجرا شدن درخواست مهاجم بالا است (خصوصا اگر از مرورگرهای قدیمی استفاده کند).
بنابراین نیاز است بررسی شود آیا درخواست رسیده واقعا از طریق فرم‌های برنامه ما صادر شده است یا اینکه شخصی از طریق سایت دیگری اقدام به جعل درخواست‌ها کرده است.
برای مقابله با این نوع خطاها ابتدا باید داخل فرم‌های برنامه از متد Html.AntiForgeryToken استفاده کرد. کار این متد ایجاد یک فیلد مخفی با مقداری منحصربفرد بر اساس اطلاعات سشن جاری کاربر است، به علاوه ارسال یک کوکی خودکار تا بتوان از تطابق اطلاعات اطمینان حاصل کرد:

@using (Html.BeginForm()) {
@Html.AntiForgeryToken()

در مرحله بعد باید فیلتر ValidateAntiForgeryToken جهت بررسی مقدار token دریافتی به متد ثبت اطلاعات اضافه شود:

[HttpPost]
[ValidateAntiForgeryToken]
public ActionResult CreateBlogPost(BlogPost post)

در اینجا مقدار دریافتی از فیلد مخفی فرم :

<input name="__RequestVerificationToken" type="hidden" value="C0iPfy/3T....=" />

با مقدار موجود در کوکی سایت بررسی و تطابق داده خواهند شد. اگر این مقادیر تطابق نداشته باشند، یک استثنا صادر شده و از پردازش اطلاعات رسیده جلوگیری می‌شود.
علاوه بر این‌ها بهتر است حین استفاده از متد و فیلتر یاد شده، از یک salt مجزا نیز به ازای هر فرم، استفاده شود:

[ValidateAntiForgeryToken(Salt="1234")]

@Html.AntiForgeryToken(salt:"1234")

به این ترتیب tokenهای تولید شده در فرم‌های مختلف سایت یکسان نخواهند بود.
به علاوه باید دقت داشت که ValidateAntiForgeryToken فقط با فعال بودن کوکی‌ها در مرورگر کاربر کار می‌کند و اگر کاربری پذیرش کوکی‌ها را غیرفعال کرده باشد، قادر به ارسال اطلاعاتی به برنامه نخواهد بود. همچنین این فیلتر تنها در حالت HttpPost قابل استفاده است. این مورد هم در قسمت‌های قبل تاکید گردید که برای مثال بهتر است بجای داشتن لینک delete در برنامه که با HttpGet ساده کار می‌کند،‌ آن‌را تبدیل به HttpPost نمود تا میزان امنیت برنامه بهبود یابد. از HttpGet فقط برای گزارشگیری و خواندن اطلاعات از برنامه استفاده کنید و نه ثبت اطلاعات.
بنابراین استفاده از AntiForgeryToken را به چک لیست اجباری تولید تمام فرم‌های برنامه اضافه نمائید.

مطلب مشابه
Anti CSRF module for ASP.NET



فیلتر سفارشی بررسی Referrer

یکی دیگر از روش‌های مقابله با CSRF، بررسی اطلاعات هدر درخواست ارسالی است. اگر اطلاعات Referrer آن با دومین جاری تطابق نداشت، به معنای مشکل دار بودن درخواست رسیده است. فیلتر سفارشی زیر می‌تواند نمونه‌ای باشد جهت نمایش نحوه بررسی UrlReferrer درخواست رسیده:

using System.Web.Mvc;

namespace MvcApplication14.CustomFilter
{
public class CheckReferrerAttribute : AuthorizeAttribute
{
public override void OnAuthorization(AuthorizationContext filterContext)
{
if (filterContext.HttpContext != null)
{
if (filterContext.HttpContext.Request.UrlReferrer == null)
throw new System.Web.HttpException("Invalid submission");

if (filterContext.HttpContext.Request.UrlReferrer.Host != "mysite.com")
throw new System.Web.HttpException("This form wasn't submitted from this site!");
}

base.OnAuthorization(filterContext);
}
}
}

و برای استفاده از آن:
[HttpPost]
[CheckReferrer]
[ValidateAntiForgeryToken]
public ActionResult DeleteTask(int id)


نکته‌ای امنیتی در مورد آپلود فایل‌ها در ASP.NET

هر جایی که کاربر بتواند فایلی را به سرور شما آپلود کند، مشکلات امنیتی هم از همانجا شروع خواهند شد. مثلا در متد Upload قسمت 11 این سری، منعی در آپلود انواع فایل‌ها نیست و کاربر می‌تواند انواع و اقسام شل‌ها را جهت تحت کنترل گرفتن سایت و سرور آپلود و اجرا کند. راه حل چیست؟
از همان روش امنیتی مورد استفاده توسط تیم ASP.NET MVC استفاده می‌کنیم. فایل web.config قرار گرفته در پوشه Views را باز کنید (نه فایل وب کانفیگ ریشه اصلی سایت‌را). چنین تنظیمی را می‌توان مشاهده کرد:
برای IIS6 :

<system.web>
<httpHandlers>
<add path="*" verb="*" type="System.Web.HttpNotFoundHandler"/>
</httpHandlers>
</system.web>
برای IIS7 :
<system.webServer>
<handlers>
<remove name="BlockViewHandler"/>
<add name="BlockViewHandler" path="*" verb="*" preCondition="integratedMode" type="System.Web.HttpNotFoundHandler" />
</handlers>
</system.webServer>


تنظیم فوق، موتور اجرایی ASP.NET را در این پوشه خاص از کار می‌اندازد. به عبارتی اگر شخصی مسیر یک فایل aspx یا cshtml یا هر فایل قرار گرفته در پوشه Views را مستقیما در مرورگر خود وارد کند، با پیغام HttpNotFound مواجه خواهد شد.
این روش هم با ASP.NET Web forms سازگار است و هم با ASP.NET MVC؛ چون مرتبط است به موتور اجرایی ASP.NET که هر دوی این فریم ورک‌ها برفراز آن معنا پیدا می‌کنند.
بنابراین در پوشه فایل‌های آپلودی به سرور خود یک web.config را با محتوای فوق ایجاد کنید (و فقط باید مواظب باشید که این فایل حین آپلود فایل‌های جدید، overwrite نشود. مهم!). به این ترتیب این مسیر دیگر از طریق مرورگر قابل دسترسی نخواهد بود (با هر محتوایی). سپس برای ارائه فایل‌های آپلودی به کاربران از روش زیر استفاده کنید:

public ActionResult Download()
{
return File(Server.MapPath("~/Myfiles/test.txt"), "text/plain");
}

مزیت مهم روش ذکر شده این است که کاربران مجاز به آپلود هر نوع فایلی خواهند بود و نیازی نیست لیست سیاه تهیه کنید که مثلا فایل‌هایی با پسوند‌های خاص آپلود نشوند (که در این بین ممکن است لیست سیاه شما کامل نباشد ...).




علاوه بر تمام فیلترهای امنیتی که تاکنون بررسی شدند،‌ فیلتر دیگری نیز به نام Authorize وجود دارد که در قسمت‌های بعدی بررسی خواهد شد.
مطالب
درخت‌ها و گراف قسمت چهارم
در قسمت قبلی مبحث پیاده سازی ساختمان (ساختار) درخت‌های جستجوی دودویی را به پایان رساندیم. در این قسمت قرار است بر روی درخت متوازن بحث کنیم و آن را پیاده سازی نماییم.

درخت متوازن
همانطور که دیدید، عملیات جستجو  روی درخت جستجوی دو دویی به مراتب راحت و آسان‌تر است؛ ولی با این حال این درخت در عملیاتی چون درج و حذف، یک نقص فنی دارد و آن هم این است که نمی‌تواند عمق خود را کنترل کند و همینطور به سمت عمق‌های بیشتر و بزرگتر حرکت می‌کند. مثلا ساختار ترتیبی زیر را برای مقداری‌های 1 و 2 و 3 و 4 و  5و 6 در نظر بگیرید:

در این حالت دیگر درخت مانند یک درخت رفتار نمی‌کند و بیشتر شبیه لیست پیوندی است و عملیات جستجو همینطور کندتر و کندتر می‌شود و دیگر مثل سابق نخواهد بود، پیچیدگی برنامه بیشتر خواهد شد و از (Log(n به n می‌رسد. از آنجا که دوست داریم برای عملیات‌های رایجی چون درج و جستجو و حذف، همین پیچیدگی لگاریتمی را حفظ کنیم، از ساختاری جدیدتر بهره خواهیم برد.

درخت دودویی متوازن:  درختی است که در آن هیچ برگی، عمقش از هیچ برگی بیشتر نیست.

درخت دودویی متوازن کامل: درختی که تفاوتش در تعداد گره‌های چپ یا راست است و حداقل یک فرزند دارند.

درخت دودویی متوازن حتی اگر کامل هم نباشد، در عملیات پایه‌ای چون افزودن، حذف و جستجو در بدترین حالت هم با پیچیدگی لگاریتمی تعداد گام‌ها همراه است. برای اینکه این درخت با به هم ریختگی توازنش روبرو نشود، باید حین انجام عملیات پایه، جایگاه تعداد المان‌های آن بررسی و اصلاح شود که به این عملیات چرخش یا دوران Rotation می‌گویند. انجام این عملیات بستگی دارد که پیاده سازی این درخت به چه شکلی باشد و به چه صورتی پیاده سازی شده باشد. از پیاده سازی‌های این درخت می‌توان به درخت سرخ-سیاه Black Red Tree ، ای وی ال AVL Tree ، اسپلی Splay و ... اشاره کرد.

با توجه به موارد بالا میتوانیم به نتایج زیر برسیم که چرا این درخت در هر حالت، پیچیدگی زمانی خودش را در لگاریتم n حفظ می‌کند:

  • المان‌ها و عناصرش را مرتب شده نگه می‌دارد.
  • خودش را متوازن نگه داشته و اجازه نمی‌دهد عمقش بیشتر از لگاریتم n شود.

نمونه ای از درخت جستجوی دو دویی

همان درخت ولی به صورت متوازن با پیاده سازی AVL


درخت‌های متوازن هم می‌متوانند دو دویی یا باینری باشند و هم غیر باینری non-Binary

درخت‌های دو دویی در انجام عملیات بسیار سریع هستند و در بالا به تعدادی از انواع پیاده سازی‌های آن اشاره کردیم.

درخت‌های غیر باینری نیز مرتب و متوازن بوده، ولی می‌توانند بیش از یک کلید داشته باشند و همچنین بیشتر از دو فرزند. این درخت‌ها نیز عملیات خود را بسیار سریع انجام می‌دهند. از نمونه‌های این درخت می‌توان به B Tree,B+ Tree,Interval Tree اشاره کرد.

از آنجا که پیاده‌سازی این نوع درخت کمی دشوار و پیچیده و طولانی است و همچنین پیاده سازی‌های مختلفی دارد؛ تعدادی از منابع موجود را در زیر معرفی می‌کنیم:

در خود دات نت در فضای نام system.collection.generic کلاس TreeSet یک نوع پیاده سازی از این درخت است که این پیاده سازی از نوع درخت سرخ سیاه می‌باشد و جالب است بدانید، در طی بیست گام می‌تواند در یک میلیون آیتم به جستجو بپردازد ولی خبر بد اینکه استفاده مستقیم از این کلاس ممکن نیست چرا که این کلاس به صورت داخلی internal برای استفاده‌ی خود کتابخانه طراحی شده است ولی خبر خوب اینکه کلاس sortedDictionary از این کلاس بهره برده است و به صورت عمومی در دسترس ما قرار گرفته است. همچنین کلاس SortedSet هم از دات نت 4  نیز در دسترس است.

 

کتابخانه‌های خارجی جهت استفاده در دات نت که به پیاده‌سازی درخت‌های متوازن پرداخته‌اند:

پیاده سازی Splay Tree با سی شارپ 

پیاده سازی AVL به صورت بهینه و آسان برای استفاده

پیاده سازی درخت AVL با کارایی بالا

پیاده سازی درخت AVL به همراه نمایش گرافیکی آن

درخت سرخ-سیاه

کتابخانه ای متن باز برای درخت سرخ-سیاه

درخت متوازن به همراه جست و جو و حذف و پیمایش ها

غیر دودویی‌ها

پیاده سازی B Tree

پیاده سازی Interval Tree 
پیاده سازی Interval Tree در سی ++