مطالب
Globalization در ASP.NET MVC - قسمت پنجم
در قسمت قبل راجع به مدل پیش‌فرض پرووایدر منابع در ASP.NET بحث نسبتا مفصلی شد. در این قسمت تولید یک پرووایدر سفارشی برای استفاده از دیتابیس به جای فایل‌های resx. به عنوان منبع نگهداری داده‌ها بحث می‌شود.
قبلا هم اشاره شده بود که در پروژه‌های بزرگ ذخیره تمام ورودی‌های منابع درون فایل‌های resx. بازدهی مناسبی نخواهد داشت. هم‌چنین به مرور زمان و با افزایش تعداد این فایل‌ها، کار مدیریت آن‌ها بسیار دشوار و طاقت‌فرسا خواهد شد. درضمن به‌دلیل رفتار سیستم کشینگ این منابع در ASP.NET، که محتویات کل یک فایل را بلافاصله پس از اولین درخواست یکی از ورودی‌های آن در حافظه سرور کش می‌کند، در صورت وجود تعداد زیادی فایل منبع و با ورودی‌های بسیار، با گذشت زمان بازدهی کلی سایت به شدت تحت تاثیر قرار خواهد گرفت.
بنابراین استفاده از یک منبع مثل دیتابیس برای چنین شرایطی و نیز کنترل مدیریت دسترسی به ورودی‌های آن به صورت سفارشی، می‌تواند به بازدهی بهتر برنامه کمک زیادی کند. درضمن فرایند به‌روزرسانی مقادیر این ورودی‌ها در صورت استفاده از یک دیتابیس می‌تواند ساده‌تر از حالت استفاده از فایل‌های resx. انجام شود.
 
تولید یک پرووایدر منابع دیتابیسی - بخش اول
در بخش اول این مطلب با نحوه پیاده‌سازی کلاس‌های اصلی و اولیه موردنیاز آشنا خواهیم شد. مفاهیم پیشرفته‌تر (مثل کش‌کردن ورودی‌ها و عملیات fallback) و نیز ساختار مناسب جدول یا جداول موردنیاز در دیتابیس و نحوه ذخیره ورودی‌ها برای انواع منابع در دیتابیس در مطلب بعدی آورده می‌شود.
با توجه به توضیحاتی که در قسمت قبل داده شد، می‌توان از طرح اولیه‌ای به صورت زیر برای سفارشی‌سازی یک پرووایدر منابع دیتابیسی استفاده کرد:


اگر مطالب قسمت قبل را خوب مطالعه کرده باشید، پیاده سازی اولیه طرح بالا نباید کار سختی باشد. در ادامه یک نمونه از پیاده‌سازی‌های ممکن نشان داده شده است.
برای آغاز کار ابتدا یک پروژه ClassLibrary جدید مثلا با نام DbResourceProvider ایجاد کنید و ریفرنسی از اسمبلی System.Web به این پروژه اضافه کنید. سپس کلاس‌هایی که در ادامه شرح داده شده‌اند را به آن اضافه کنید.

کلاس DbResourceProviderFactory
همه چیز از یک ResourceProviderFactory شروع می‌شود. نسخه سفارشی نشان داده شده در زیر برای منابع محلی و کلی از کلاس‌های پرووایدر سفارشی استفاده می‌کند که در ادامه آورده شده‌اند.
using System.Web.Compilation;
namespace DbResourceProvider
{
  public class DbResourceProviderFactory : ResourceProviderFactory
  {
    #region Overrides of ResourceProviderFactory
    public override IResourceProvider CreateGlobalResourceProvider(string classKey)
    {
      return new GlobalDbResourceProvider(classKey);
    }
    public override IResourceProvider CreateLocalResourceProvider(string virtualPath)
    {
      return new LocalDbResourceProvider(virtualPath);
    }
    #endregion
  }
}
درباره اعضای کلاس ResourceProviderFactory در قسمت قبل توضیحاتی داده شد. در نمونه سفارشی بالا دو متد این کلاس برای برگرداندن پرووایدرهای سفارشی منابع محلی و کلی بازنویسی شده‌اند. سعی شده است تا نمونه‌های سفارشی در اینجا رفتاری همانند نمونه‌های پیش‌فرض در ASP.NET داشته باشند، بنابراین برای پرووایدر منابع کلی (GlobalDbResourceProvider) نام منبع درخواستی (className) و برای پرووایدر منابع محلی (LocalDbResourceProvider) مسیر مجازی درخواستی (virtualPath) به عنوان پارامتر کانستراکتور ارسال می‌شود.
 
نکته: برای استفاده از این کلاس به جای کلاس پیش‌فرض ASP.NET باید یکسری تنظیمات در فایل کانفیگ برنامه مقصد اعمال کرد که در ادامه آورده شده است.

کلاس BaseDbResourceProvider
برای پیاده‌سازی راحت‌تر کلاس‌های موردنظر، بخش‌های مشترک بین دو پرووایدر محلی و کلی در یک کلاس پایه به صورت زیر قرار داده شده است. این طرح دقیقا مشابه نمونه پیش‌فرض ASP.NET است.
using System.Globalization;
using System.Resources;
using System.Web.Compilation;
namespace DbResourceProvider
{
  public abstract class BaseDbResourceProvider : IResourceProvider
  {
    private DbResourceManager _resourceManager;
    protected abstract DbResourceManager CreateResourceManager();
    private void EnsureResourceManager()
    {
      if (_resourceManager != null) return;
      _resourceManager = CreateResourceManager();
    }
    #region Implementation of IResourceProvider
    public object GetObject(string resourceKey, CultureInfo culture)
    {
      EnsureResourceManager();
      if (_resourceManager == null) return null;
      if (culture == null) culture = CultureInfo.CurrentUICulture;
      return _resourceManager.GetObject(resourceKey, culture);
    }
    public virtual IResourceReader ResourceReader { get { return null; } }
    #endregion
  }
}
کلاس بالا چون یک کلاس صرفا پایه است بنابراین به صورت abstract تعریف شده است. در این کلاس، از نمونه سفارشی DbResourceManager برای بازیابی داده‌ها از دیتابیس استفاده شده است که در ادامه شرح داده شده است.
در اینجا، از متد CreateResourceManager برای تولید نمونه مناسب از کلاس DbResourceManager استفاده می‌شود. این متد به صورت abstract و protected تعریف شده است بنابراین پیاده‌سازی آن باید در کلاس‌های مشتق شده که در ادامه آورده شده‌اند انجام شود.
در متد EnsureResourceManager کار بررسی نال نبودن resouceManager_ انجام می‌شود تا درصورت نال بودن آن، بلافاصله نمونه‌ای تولید شود.

نکته: ازآنجاکه نقطه آغازین فرایند یعنی تولید نمونه‌ای از کلاس DbResourceProviderFactory توسط خود ASP.NET انجام خواهد شد، بنابراین مدیریت تمام نمونه‌های ساخته شده از کلاس‌هایی که در این مطلب شرح داده می‌شوند درنهایت عملا برعهده ASP.NET است. در ASP.NET درطول عمر یک برنامه تنها یک نمونه از کلاس Factory تولید خواهد شد، و متدهای موجود در آن در حالت عادی تنها یکبار به ازای هر منبع درخواستی (کلی یا محلی) فراخوانی می‌شوند. درنتیجه به ازای هر منبع درخواستی (کلی یا محلی) هر یک از کلاس‌های پرووایدر منابع تنها یک‌بار نمونه‌سازی خواهد شد. بنابراین بررسی نال نبودن این متغیر و تولید نمونه‌ای جدید تنها در صورت نال بودن آن، کاری منطقی است. این نمونه بعدا توسط ASP.NET به ازای هر منبع یا صفحه درخواستی کش می‌شود تا در درخواست‌های بعدی تنها از این نسخه کش‌شده استفاده شود.

در متد GetObject نیز کار استخراج ورودی منابع انجام می‌شود. ابتدا با استفاده از متد EnsureResourceManager از وجود نمونه‌ای از کلاس DbResourceManager اطمینان حاصل می‌شود. سپس درصورتی‌که مقدار این کلاس همچنان نال باشد مقدار نال برگشت داده می‌شود. این حالت وقتی پیش می‌آید که نتوان با استفاده از داده‌های موجود نمونه‌ای مناسب از کلاس DbResourceManager تولید کرد.
سپس مقدار کالچر ورودی بررسی می‌شود و درصورتی‌که نال باشد مقدار کالچر UI ثرد جاری که در CultureInfo.CurrentUICulture قرار دارد برای آن درنظر گرفته می‌شود. درنهایت با فراخوانی متد GetObject از DbResourceManager تولیدی برای کلید و کالچر مربوطه کار استخراج ورودی درخواستی پایان می‌پذیرد.
پراپرتی ResourceReader در این کلاس به صورت virtual تعریف شده است تا بتوان پیاده‌سازی مناسب آن را در هر یک از کلاس‌های مشتق‌شده اعمال کرد. فعلا برای این کلاس پایه مقدار نال برگشت داده می‌شود.

کلاس GlobalDbResourceProvider
برای پرووایدر منابع کلی از این کلاس استفاده می‌شود. نحوه پیاده‌سازی آن نیز دقیقا همانند طرح نمونه پیش‌فرض ASP.NET است.
using System;
using System.Resources;
namespace DbResourceProvider
{
  public class GlobalDbResourceProvider : BaseDbResourceProvider
  {
    private readonly string _classKey;
    public GlobalDbResourceProvider(string classKey)
    {
      _classKey = classKey;
    }
    #region Implementation of BaseDbResourceProvider
    protected override DbResourceManager CreateResourceManager()
    {
      return new DbResourceManager(_classKey);
    }
    public override IResourceReader ResourceReader
    {
      get { throw new NotSupportedException(); }
    }
    #endregion
  }
}
GlobalDbResourceProvider از کلاس پایه‌ای که در بالا شرح داده شد مشتق شده است. بنابراین تنها بخش‌های موردنیاز یعنی متد CreateResourceManager و پراپرتی ResourceReader در این کلاس پیاده‌سازی شده است.
در اینجا نمونه مخصوص کلاس ResourceManager (همان DbResourceManager) با توجه به نام فایل مربوط به منبع کلی تولید می‌شود. نام فایل در اینجا همان چیزی است که در دیتابیس برای نام منبع مربوطه ذخیره می‌شود. ساختار آن بعدا بحث می‌شود.
همان‌طور که می‌بینید برای پراپرتی ResourceReader خطای عدم پشتیبانی صادر می‌شود. دلیل آن در قسمت قبل و نیز به‌صورت کمی دقیق‌تر در ادامه آورده شده است.

کلاس LocalDbResourceProvider
برای منابع محلی نیز از طرحی مشابه نمونه پیش‌فرض ASP.NET که در قسمت قبل نشان داده شد، استفاده شده است.
using System.Resources;
namespace DbResourceProvider
{
  public class LocalDbResourceProvider : BaseDbResourceProvider
  {
    private readonly string _virtualPath;
    public LocalDbResourceProvider(string virtualPath)
    {
      _virtualPath = virtualPath;
    }
    #region Implementation of BaseDbResourceProvider
    protected override DbResourceManager CreateResourceManager()
    {
      return new DbResourceManager(_virtualPath);
    }
    public override IResourceReader ResourceReader
    {
      get { return new DbResourceReader(_virtualPath); }
    }
    #endregion
  }
}
این کلاس نیز از کلاس پایه‌ای BaseDbResourceProvider مشتق شده و پیاده‌سازی‌های مخصوص منابع محلی برای متد CreateResourceManager و پراپرتی ResourceReader در آن انجام شده است.
در متد CreateResourceManager کار تولید نمونه‌ای از DbResourceManager با استفاده از مسیر مجازی صفحه درخواستی انجام می‌شود. این فرایند شبیه به پیاده‌سازی پیش‌فرض ASP.NET است. در واقع در پیاده‌سازی جاری، نام منابع محلی همنام با مسیر مجازی متناظر آن‌ها در دیتابیس ذخیره می‌شود. درباره ساختار جدول دیتابیس بعدا بحث می‌شود.
در این کلاس کار بازخوانی کلیدهای موجود برای پراپرتی‌های موجود در یک صفحه از طریق نمونه‌ای از کلاس DbResourceReader انجام شده است. شرح این کلاس در ادامه آمده است. 

نکته: همانطور که در قسمت قبل هم اشاره کوتاهی شده بود، از خاصیت ResourceReader در پرووایدر منابع برای تعیین تمام پراپرتی‌های موجود در منبع استفاده می‌شود تا کار جستجوی کلیدهای موردنیاز در عبارات بومی‌سازی ضمنی برای رندر صفحه وب راحت‌تر انجام شود. بنابراین از این پراپرتی تنها در پرووایدر منابع محلی استفاده می‌شود. ازآنجاکه در عبارات بومی‌سازی ضمنی تنها قسمت اول نام کلید ورودی منبع آورده می‌شود، بنابراین قسمت دوم (و یا قسمت‌های بعدی) کلید موردنظر که همان نام پراپرتی کنترل متناظر است از جستجو میان ورودی‌های یافته شده توسط این پراپرتی بدست می‌آید تا ASP.NET بداند که برای رندر صفحه چه پراپرتی‌هایی نیاز به رجوع به پرووایدر منبع محلی مربوطه دارد (برای آشنایی بیشتر با عبارت بومی‌سازی ضمنی رجوع شود به قسمت قبل).

نکته: دقت کنید که پس از اولین درخواست، خروجی حاصل از enumerator این ResourceReader کش می‌شود تا در درخواست‌های بعدی از آن استفاده شود. بنابراین در حالت عادی، به ازای هر صفحه تنها یکبار این پراپرتی فراخوانده می‌شود. درباره این enumerator در ادامه بحث شده است.

کلاس DbResourceManager
کار اصلی مدیریت و بازیابی ورودی‌های منابع از دیتابیس از طریق کلاس DbResourceManager انجام می‌شود. نمونه‌ای بسیار ساده و اولیه از این کلاس را در زیر مشاهده می‌کنید:
using System.Globalization;
using DbResourceProvider.Data;
namespace DbResourceProvider
{
  public class DbResourceManager
  {
    private readonly string _resourceName;
    public DbResourceManager(string resourceName)
    {
      _resourceName = resourceName;
    }
    public object GetObject(string resourceKey, CultureInfo culture)
    {
      var data = new ResourceData();
      return data.GetResource(_resourceName, resourceKey, culture.Name).Value;
    }
  }
}
کار استخراج ورودی‌های منابع با استفاده از نام منبع درخواستی در این کلاس مدیریت خواهد شد. این کلاس با استفاده نام منیع درخواستی به عنوان پارامتر کانستراکتور ساخته می‌شود. با استفاده از متد GetObject که نام کلید ورودی موردنظر و کالچر مربوطه را به عنوان پارامتر ورودی دریافت می‌کند فرایند استخراج انجام می‌شود.
برای کپسوله‌سازی عملیات از کلاس جداگانه‌ای (ResourceData) برای تبادل با دیتابیس استفاده شده است. شرح بیشتر درباره این کلاس و نیز پیاده سازی کامل‌تر کلاس DbResourceManager به همراه مدیریت کش ورودی‌های منابع و نیز عملیات fallback در مطلب بعدی آورده می‌شود.

کلاس DbResourceReader
این کلاس که درواقع پیاده‌سازی اینترفیس IResourceReader است برای یافتن تمام کلیدهای تعریف شده برای یک منبع به‌کار می‌رود، پیاده‌سازی آن نیز به صورت زیر است:
using System.Collections;
using System.Resources;
using System.Security;
using DbResourceProvider.Data;
namespace DbResourceProvider
{
  public class DbResourceReader : IResourceReader
  {
    private readonly string _resourceName;
    private readonly string _culture;
    public DbResourceReader(string resourceName, string culture = "")
    {
      _resourceName = resourceName;
      _culture = culture;
    }
    #region Implementation of IResourceReader
    public void Close() { }
    public IDictionaryEnumerator GetEnumerator()
    {
      return new DbResourceEnumerator(new ResourceData().GetResources(_resourceName, _culture));
    }
    #endregion
    #region Implementation of IEnumerable
    IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
    {
      return GetEnumerator();
    }
    #endregion
    #region Implementation of IDisposable
    public void Dispose()
    {
      Close();
    }
    #endregion
  }
}
این کلاس تنها با استفاده از نام منبع و عنوان کالچر موردنظر کار بازخوانی ورودی‌های موجود را انجام می‌دهد.
تنها نکته مهم در کد بالا متد GetEnumerator است که نمونه‌ای از اینترفیس IDictionaryEnumerator را برمی‌گرداند. در اینجا از کلاس DbResourceEnumerator که برای کار با دیتابیس طراحی شده، استفاده شده است. همانطور که قبلا هم اشاره شده بود، هر یک از اعضای این enumerator از نوع DictionaryEntry هستند که یک struct است. این کلاس در ادامه شرح داده شده است.
متد Close برای بستن و از بین بردن منابعی است که در تهیه enumerator موردبحث نقش داشته‌اند. مثل منایع شبکه‌ای یا فایلی که باید قبل از اتمام کار با این کلاس به صورت کامل بسته شوند. هرچند در نمونه جاری چنین موردی وجود ندارد و بنابراین این متد بلااستفاده است.
در کلاس فوق نیز برای دریافت اطلاعات از ResourceData استفاده شده است که بعدا به همراه ساختار مناسب جدول دیتابیس شرح داده می‌شود.
 
نکته: دقت کنید که در پیاده‌سازی نشان داده شده برای کلاس LocalDbResourceProvider برای یافتن ورودی‌های موجود از مقدار پیش‌فرض (یعنی رشته خالی) برای کالچر استفاده شده است تا از ورودی‌های پیش‌فرض که در حالت عادی باید شامل تمام موارد تعریف شده موجود هستند استفاده شود (قبلا هم شرح داده شد که منبع اصلی و پیش‌فرض یعنی همانی که برای زبان پیش‌فرض برنامه درنظر گرفته می‌شود و بدون نام کالچر مربوطه است، باید شامل حداکثر ورودی‌های تعریف شده باشد. منابع مربوطه به سایر کالچرها می‌توانند همه این ورودی‌های تعریف‌شده در منبع اصلی و یا قسمتی از آن را شامل شوند. عملیات fallback تضمین می‌دهد که درنهایت نزدیک‌ترین گزینه متناظر با درخواست جاری را برگشت دهد).
 
کلاس DbResourceEnumerator
کلاس دیگری که در اینجا استفاده شده است، DbResourceEnumerator است. این کلاس در واقع پیاده سازی اینترفیس IDictionaryEnumerator است. محتوای این کلاس در زیر آورده شده است:
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using DbResourceProvider.Models;
namespace DbResourceProvider
{
  public sealed class DbResourceEnumerator : IDictionaryEnumerator
  {
    private readonly List<Resource> _resources;
    private int _dataPosition;
    public DbResourceEnumerator(List<Resource> resources)
    {
      _resources = resources;
      Reset();
    }
    public DictionaryEntry Entry
    {
      get
      {
        var resource = _resources[_dataPosition];
        return new DictionaryEntry(resource.Key, resource.Value);
      }
    }
    public object Key { get { return Entry.Key; } }
    public object Value { get { return Entry.Value; } }
    public object Current { get { return Entry; } }
    public bool MoveNext()
    {
      if (_dataPosition >= _resources.Count - 1) return false;
      ++_dataPosition;
      return true;
    }
    public void Reset()
    {
      _dataPosition = -1;
    }
  }
}
تفاوت این اینترفیس با اینترفیس IEnumerable در سه عضو اضافی است که برای استفاده در سیستم مدیریت منابع ASP.NET نیاز است. همان‌طور که در کد بالا مشاهده می‌کنید این سه عضو عبارتند از پراپرتی‌های Entry و Key و Value. پراپرتی Entry که ورودی جاری در enumerator را مشخص می‌کند از نوع DictionaryEntry است. پراپرتی‌های Key و Value هم که از نوع object تعریف شده‌اند برای کلید و مقدار ورودی جاری استفاده می‌شوند.
این کلاس لیستی از Resource به عنوان پارامتر کانستراکتور برای تولید enumerator دریافت می‌کند. کلاس Resource مدل تولیدی از ساختار جدول دیتابیس برای ذخیره ورودی‌های منابع است که در مطلب بعدی شرح داده می‌شود. بقیه قسمت‌های کد فوق هم پیاده‌سازی معمولی یک enumerator است.

نکته: به جای تعریف کلاس جداگانه‌ای برای enumerator اینترفیس IResourceProvider می‌توان از enumerator کلاس‌هایی که IDictionary را پیاده‌سازی کرده‌اند نیز استفاده کرد، مانند کلاس <Dictionary<object,object یا ListDictionary.
 
تنظیمات فایل کانفیگ
برای اجبار کردن ASP.NET به استفاده از Factory موردنظر باید تنظیمات زیر را در فایل web.config اعمال کرد:
<system.web>
    ...
    <globalization resourceProviderFactoryType=" نام کامل اسمبلی مربوطه ,نام پرووایدر فکتوری به همراه فضای نام آن " />
    ...
</system.web>
روش نشان داده شده در بالا حالت کلی تعریف و تنظیم یک نوع داده در فایل کانفیگ را نشان می‌دهد. درباره نام کامل اسمبلی در اینجا شرح داده شده است.
مثلا برای پیاده‌سازی نشان داده شده در این مطلب خواهیم داشت:
<globalization resourceProviderFactoryType="DbResourceProvider.DbResourceProviderFactory, DbResourceProvider" />

در مطلب بعدی درباره ساختار مناسب جدول یا جداول دیتابیس برای ذخیره ورودهای منابع و نیز پیاده‌سازی کامل‌تر کلاس‌های مورداستفاده بحث خواهد شد.

منابع:
مطالب
طراحی افزونه پذیر با ASP.NET MVC 4.x/5.x - قسمت سوم
پس از بررسی ساختار یک پروژه‌ی افزونه پذیر و همچنین بهبود توزیع فایل‌های استاتیک آن، اکنون نوبت به کار با داده‌ها است. هدف اصلی آن نیز داشتن مدل‌های اختصاصی و مستقل Entity framework code-first به ازای هر افزونه است و سپس بارگذاری و تشخیص خودکار آن‌ها در Context مرکزی برنامه.

پیشنیازها
- آشنایی با مباحث Migrations در EF Code first
- آشنایی با مباحث الگوی واحد کار
- چگونه مدل‌های EF را به صورت خودکار به Context اضافه کنیم؟
- چگونه تنظیمات مدل‌های EF را به صورت خودکار به Context اضافه کنیم؟


کدهایی را که در این قسمت مشاهده خواهید کرد، در حقیقت همان برنامه‌ی توسعه یافته «آشنایی با مباحث الگوی واحد کار» است و از ذکر قسمت‌های تکراری آن جهت طولانی نشدن مبحث، صرفنظر خواهد شد. برای مثال Context و مدل‌های محصولات و گروه‌های آن‌ها به همراه کلاس‌های لایه سرویس برنامه‌ی اصلی، دقیقا همان کدهای مطلب «آشنایی با مباحث الگوی واحد کار» است.


تعریف domain classes مخصوص افزونه‌ها

در ادامه‌ی پروژه‌ی افزونه پذیر فعلی، پروژه‌ی class library جدیدی را به نام MvcPluginMasterApp.Plugin1.DomainClasses اضافه خواهیم کرد. از آن جهت تعریف کلاس‌های مدل افزونه‌ی یک استفاده می‌کنیم. برای مثال کلاس News را به همراه تنظیمات Fluent آن به این پروژه‌ی جدید اضافه کنید:
using System.Data.Entity.ModelConfiguration;
 
namespace MvcPluginMasterApp.Plugin1.DomainClasses
{
    public class News
    {
        public int Id { set; get; }
 
        public string Title { set; get; }
 
        public string Body { set; get; }
    }
 
    public class NewsConfig : EntityTypeConfiguration<News>
    {
        public NewsConfig()
        {
            this.ToTable("Plugin1_News");
            this.HasKey(news => news.Id);
            this.Property(news => news.Title).IsRequired().HasMaxLength(500);
            this.Property(news => news.Body).IsOptional().IsMaxLength();
        }
    }
}
این پروژه برای کامپایل شدن نیاز به بسته‌ی نیوگت ذیل دارد:
 PM> install-package EntityFramework

مشکل! برنامه‌ی اصلی، همانند مطلب «آشنایی با مباحث الگوی واحد کار» دارای domain classes خاص خودش است به همراه تنظیمات Context ایی که صریحا در آن مدل‌های متناظر با این پروژه در معرض دید EF قرار گرفته‌اند:
public class MvcPluginMasterAppContext : DbContext, IUnitOfWork
{
    public DbSet<Category> Categories { set; get; }
    public DbSet<Product> Products { set; get; }
اکنون برنامه‌ی اصلی چگونه باید مدل‌ها و تنظیمات سایر افزونه‌ها را یافته و به صورت خودکار به این Context اضافه کند؟ با توجه به اینکه این برنامه هیچ ارجاع مستقیمی را به افزونه‌ها ندارد.


تغییرات اینترفیس Unit of work جهت افزونه پذیری

در ادامه، اینترفیس بهبود یافته‌ی IUnitOfWork را جهت پذیرش DbSetهای پویا و همچنین EntityTypeConfigurationهای پویا، ملاحظه می‌کنید:
namespace MvcPluginMasterApp.PluginsBase
{
    public interface IUnitOfWork : IDisposable
    {
        IDbSet<TEntity> Set<TEntity>() where TEntity : class;
        int SaveAllChanges();
        void MarkAsChanged<TEntity>(TEntity entity) where TEntity : class;
        IList<T> GetRows<T>(string sql, params object[] parameters) where T : class;
        IEnumerable<TEntity> AddThisRange<TEntity>(IEnumerable<TEntity> entities) where TEntity : class;
        void SetDynamicEntities(Type[] dynamicTypes);
        void ForceDatabaseInitialize();
        void SetConfigurationsAssemblies(Assembly[] assembly);
    }
}
متدهای جدید آن:
SetDynamicEntities : توسط این متد در ابتدای برنامه، نوع‌های مدل‌های جدید افزونه‌ها به صورت خودکار به Context اضافه خواهند شد.
SetConfigurationsAssemblies : کار افزودن اسمبلی‌های حاوی تعاریف EntityTypeConfigurationهای جدید و پویا را به عهده دارد.
ForceDatabaseInitialize: سبب خواهد شد تا مباحث migrations، پیش از شروع به کار برنامه، اعمال شوند.

در کلاس Context ذیل، نحوه‌ی پیاده سازی این متدهای جدید را ملاحظه می‌کنید:
namespace MvcPluginMasterApp.DataLayer.Context
{
    public class MvcPluginMasterAppContext : DbContext, IUnitOfWork
    {
        private readonly IList<Assembly> _configurationsAssemblies = new List<Assembly>();
        private readonly IList<Type[]> _dynamicTypes = new List<Type[]>(); 
 
        public void ForceDatabaseInitialize()
        {
            Database.Initialize(force: true);
        }
 
        public void SetConfigurationsAssemblies(Assembly[] assemblies)
        {
            if (assemblies == null) return;
 
            foreach (var assembly in assemblies)
            {
                _configurationsAssemblies.Add(assembly);
            }
        }
 
        public void SetDynamicEntities(Type[] dynamicTypes)
        {
            if (dynamicTypes == null) return;
            _dynamicTypes.Add(dynamicTypes);
        }
 
        protected override void OnModelCreating(DbModelBuilder modelBuilder)
        {
            addConfigurationsFromAssemblies(modelBuilder);
            addPluginsEntitiesDynamically(modelBuilder);
            base.OnModelCreating(modelBuilder);
        }
 
        private void addConfigurationsFromAssemblies(DbModelBuilder modelBuilder)
        {
            foreach (var assembly in _configurationsAssemblies)
            {
                modelBuilder.Configurations.AddFromAssembly(assembly);
            }
        }
 
        private void addPluginsEntitiesDynamically(DbModelBuilder modelBuilder)
        {
            foreach (var types in _dynamicTypes)
            {
                foreach (var type in types)
                {
                    modelBuilder.RegisterEntityType(type);
                }
            }
        }
    }
}
در متد استاندارد OnModelCreating، فرصت افزودن نوع‌های پویا و همچنین تنظیمات پویای آن‌ها وجود دارد. برای این منظور می‌توان از متدهای modelBuilder.RegisterEntityType و modelBuilder.Configurations.AddFromAssembly کمک گرفت.


بهبود اینترفیس IPlugin جهت پذیرش نوع‌های پویای EF

در قسمت اول، با اینترفیس IPlugin آشنا شدیم. هر افزونه باید دارای کلاسی باشد که این اینترفیس را پیاده سازی می‌کند. از آن جهت دریافت تنظیمات و یا ثبت تنظیمات مسیریابی و امثال آن استفاده می‌شود.
در اینجا متد GetEfBootstrapper آن کار دریافت تنظیمات EF هر افزونه را به عهد دارد.
namespace MvcPluginMasterApp.PluginsBase
{
    public interface IPlugin
    {
        EfBootstrapper GetEfBootstrapper();
        //...به همراه سایر متدهای مورد نیاز
    }
 
    public class EfBootstrapper
    {
        /// <summary>
        /// Assemblies containing EntityTypeConfiguration classes.
        /// </summary>
        public Assembly[] ConfigurationsAssemblies { get; set; }
 
        /// <summary>
        /// Domain classes.
        /// </summary>
        public Type[] DomainEntities { get; set; }
 
        /// <summary>
        /// Custom Seed method.
        /// </summary>
        public Action<IUnitOfWork> DatabaseSeeder { get; set; }
    } 
}
ConfigurationsAssemblies مشخص کننده‌ی اسمبلی‌هایی است که حاوی تعاریف EntityTypeConfigurationهای افزونه‌ی جاری هستند.
DomainEntities بیانگر لیست مدل‌ها و موجودیت‌های هر افزونه است.
DatabaseSeeder کار دریافت منطق متد Seed را بر عهده دارد. برای مثال اگر افزونه‌ای نیاز است در آغاز کار تشکیل جداول آن، دیتای پیش فرض و خاصی را در بانک اطلاعاتی ثبت کند، می‌توان از این متد استفاده کرد. اگر دقت کنید این Action یک وهله از IUnitOfWork را به افزونه ارسال می‌کند. بنابراین در این طراحی جدید، اینترفیس IUnitOfWork به پروژه‌ی MvcPluginMasterApp.PluginsBase منتقل می‌شود. به این ترتیب دیگر نیازی نیست تا تک تک افزونه‌ها ارجاع مستقیمی را به DataLayer پروژه‌ی اصلی پیدا کنند.


تکمیل متد GetEfBootstrapper در افزونه‌ها

اکنون جهت معرفی مدل‌ها و تنظیمات EF آن‌ها، تنها کافی است متد GetEfBootstrapper هر افزونه را تکمیل کنیم:
namespace MvcPluginMasterApp.Plugin1
{
    public class Plugin1 : IPlugin
    {
        public EfBootstrapper GetEfBootstrapper()
        {
            return new EfBootstrapper
            {
                DomainEntities = new[] { typeof(News) },
                ConfigurationsAssemblies = new[] { typeof(NewsConfig).Assembly },
                DatabaseSeeder = uow =>
                {
                    var news = uow.Set<News>();
                    if (news.Any())
                    {
                        return;
                    }
 
                    news.Add(new News
                    {
                        Title = "News 1",
                        Body = "news 1 news 1 news 1 ...."
                    });
 
                    news.Add(new News
                    {
                        Title = "News 2",
                        Body = "news 2 news 2 news 2 ...."
                    });
                }
            };
        }
در اینجا نحوه‌ی معرفی مدل‌های جدید را توسط خاصیت DomainEntities و تنظیمات متناظر را به کمک خاصیت ConfigurationsAssemblies مشاهده می‌کنید. باید دقت داشت که هر اسمبلی فقط باید یکبار معرفی شود و مهم نیست که چه تعداد تنظیمی در آن وجود دارند. کار یافتن کلیه‌ی تنظیمات از نوع EntityTypeConfigurationها به صورت خودکار توسط EF صورت می‌گیرد.
همچنین توسط delegate ایی به نام DatabaseSeeder، نحوه‌ی دسترسی به متد Set واحد کار و سپس استفاده‌ی از آن، برای تعریف متد Seed سفارشی نیز تکمیل شده‌است.


تدارک یک راه انداز EF، پیش از شروع به کار برنامه

در پوشه‌ی App_Start پروژه‌ی اصلی یا همان MvcPluginMasterApp، کلاس جدید EFBootstrapperStart را با کدهای ذیل اضافه کنید:
[assembly: PreApplicationStartMethod(typeof(EFBootstrapperStart), "Start")]
namespace MvcPluginMasterApp
{
    public static class EFBootstrapperStart
    {
        public static void Start()
        {
            var plugins = SmObjectFactory.Container.GetAllInstances<IPlugin>().ToList();
            using (var uow = SmObjectFactory.Container.GetInstance<IUnitOfWork>())
            {
                initDatabase(uow, plugins);
                runDatabaseSeeders(uow, plugins);
            }
        }
 
        private static void initDatabase(IUnitOfWork uow, IEnumerable<IPlugin> plugins)
        {
            foreach (var plugin in plugins)
            {
                var efBootstrapper = plugin.GetEfBootstrapper();
                if (efBootstrapper == null) continue;
 
                uow.SetDynamicEntities(efBootstrapper.DomainEntities);
                uow.SetConfigurationsAssemblies(efBootstrapper.ConfigurationsAssemblies);
            }
 
            Database.SetInitializer(new MigrateDatabaseToLatestVersion<MvcPluginMasterAppContext, Configuration>());
            uow.ForceDatabaseInitialize();
        }
 
        private static void runDatabaseSeeders(IUnitOfWork uow, IEnumerable<IPlugin> plugins)
        {
            foreach (var plugin in plugins)
            {
                var efBootstrapper = plugin.GetEfBootstrapper();
                if (efBootstrapper == null || efBootstrapper.DatabaseSeeder == null) continue;
 
                efBootstrapper.DatabaseSeeder(uow);
                uow.SaveAllChanges();
            }
        }
    }
}
در اینجا یک راه انداز سفارشی از نوع PreApplicationStartMethod تهیه شده‌است. Pre بودن آن به معنای اجرای کدهای متد Start این کلاس، پیش از آغاز به کار برنامه و پیش از فراخوانی متد Application_Start فایل Global.asax.cs است.
همانطور که ملاحظه می‌کنید، ابتدا لیست تمام افزونه‌های موجود، به کمک StructureMap دریافت می‌شوند. سپس می‌توان در متد initDatabase به متد GetEfBootstrapper هر افزونه دسترسی یافت و توسط آن تنظیمات مدل‌ها را یافته و به Context اصلی برنامه اضافه کرد. سپس با فراخوانی ForceDatabaseInitialize تمام این موارد به صورت خودکار به بانک اطلاعاتی اعمال خواهند شد.
کار متد runDatabaseSeeders، یافتن DatabaseSeeder هر افزونه، اجرای آن‌ها و سپس فراخوانی متد SaveAllChanges در آخر کار است.



کدهای کامل این سری را از اینجا می‌توانید دریافت کنید:
MvcPlugin
مطالب
ایجاد «خواص الحاقی»
حتما با متدهای الحاقی یا Extension methods آشنایی دارید؛ می‌توان به یک شیء، که حتی منبع آن در دسترس ما نیست، متدی را اضافه کرد. سؤال: در مورد خواص چطور؟ آیا می‌شود به وهله‌ای از یک شیء موجود از پیش طراحی شده، یک خاصیت جدید را اضافه کرد؟
احتمالا شاید عنوان کنید که با اشیاء dynamic می‌توان چنین کاری را انجام داد. اما سؤال در مورد اشیاء غیر dynamic است.
یا نمونه‌ی دیگر آن Attached Properties در برنامه‌های مبتنی بر Xaml هستند. می‌توان به یک شیء از پیش موجود Xaml، خاصیتی را افزود که البته پیاده سازی آن منحصر است به همان نوع برنامه‌ها.


راه حل پیشنهادی

یک Dictionary را ایجاد کنیم تا ارجاعی از اشیاء، به عنوان کلید، در آن ذخیره شده و سپس key/valueهایی به عنوان value هر شیء، در آن ذخیره شوند. این key/valueها همان خواص و مقادیر آن‌ها خواهند بود. هر چند این راه حل به خوبی کار می‌کند اما ... مشکل نشتی حافظه دارد.
شیء Dictionary یک ارجاع قوی را از اشیاء، درون خودش نگه داری می‌کند و تا زمانیکه در حافظه باقی است، سیستم GC مجوز رهاسازی منابع آن‌ها را نخواهد یافت؛ چون عموما این نوع Dictionaryها باید استاتیک تعریف شوند تا طول عمر آن‌ها با طول عمر برنامه یکی گردد. بنابراین اساسا اشیایی که به این نحو قرار است پردازش شوند، هیچگاه dispose نخواهند شد. راه حلی برای این مساله در دات نت 4 به صورت توکار به دات نت فریم ورک اضافه شده‌است؛ به نام ساختار داده‌ای ConditionalWeakTable.


معرفی ConditionalWeakTable

ConditionalWeakTable جزو ساختارهای داده‌ای کمتر شناخته شده‌ی دات نت است. این ساختار داده، اشاره‌گرهایی را به ارجاعات اشیاء، درون خود ذخیره می‌کند. بنابراین چون ارجاعاتی قوی را به اشیاء ایجاد نمی‌کند، مانع عملکرد GC نیز نشده و برنامه در دراز مدت دچار مشکل نشتی حافظه نخواهد شد. هدف اصلی آن ایجاد ارتباطی بین CLR و DLR است. توسط آن می‌توان به اشیاء دلخواه، خواصی را افزود. به علاوه طراحی آن به نحوی است که thread safe است و مباحث قفل گذاری بر روی اطلاعات، به صورت توکار در آن پیاده سازی شده‌است. کار DLR فراهم آوردن امکان پیاده سازی زبان‌های پویایی مانند Ruby و Python برفراز CLR است. در این نوع زبان‌ها می‌توان به وهله‌هایی از اشیاء موجود، خاصیت‌های جدیدی را متصل کرد.
به صورت خلاصه کار ConditionalWeakTable ایجاد نگاشتی است بین وهله‌هایی از اشیاء CLR (اشیایی غیرپویا) و خواصی که به آن‌ها می‌توان به صورت پویا انتساب داد. در کار GC اخلال ایجاد نمی‌کند و همچنین می‌توان به صورت همزمان از طریق تردهای مختلف، بدون مشکل با آن کار کرد.


پیاده سازی خواص الحاقی به کمک ConditionalWeakTable

در اینجا نحوه‌ی استفاده از ConditionalWeakTable را جهت اتصال خواصی جدید به وهله‌های موجود اشیاء مشاهده می‌کنید:
using System.Collections.Generic;
using System.Runtime.CompilerServices;

namespace ConditionalWeakTableSamples
{
    public static class AttachedProperties
    {
        public static ConditionalWeakTable<object,
            Dictionary<string, object>> ObjectCache = new ConditionalWeakTable<object,
                Dictionary<string, object>>();

        public static void SetValue<T>(this T obj, string name, object value) where T : class
        {
            var properties = ObjectCache.GetOrCreateValue(obj);

            if (properties.ContainsKey(name))
                properties[name] = value;
            else
                properties.Add(name, value);
        }

        public static T GetValue<T>(this object obj, string name)
        {
            Dictionary<string, object> properties;
            if (ObjectCache.TryGetValue(obj, out properties) && properties.ContainsKey(name))
                return (T)properties[name];
            return default(T);
        }

        public static object GetValue(this object obj, string name)
        {
            return obj.GetValue<object>(name);
        }
    }
}
ObjectCache تعریف شده از نوع استاتیک است؛ بنابراین در طول عمر برنامه زنده نگه داشته خواهد شد، اما اشیایی که به آن منتسب می‌شوند، خیر. هرچند به ظاهر در متد GetOrCreateValue، یک وهله از شیءایی موجود را دریافت می‌کند، اما در پشت صحنه صرفا IntPtr یا اشاره‌گری به این شیء را ذخیره سازی خواهد کرد. به این ترتیب در کار GC اخلالی صورت نخواهد گرفت و شیء مورد نظر، تا پایان کار برنامه به اجبار زنده نگه داشته نخواهد شد.


کاربرد اول

اگر با ASP.NET کار کرده باشید حتما با IPrincipal آشنایی دارید. خواصی مانند Identity یک کاربر در آن ذخیره می‌شوند.
سؤال: چگونه می‌توان یک خاصیت جدید به نام مثلا Disclaimer را به وهله‌ای از این شیء افزود:
    public static class ISecurityPrincipalExtension
    {
        public static bool Disclaimer(this IPrincipal principal)
        {
            return principal.GetValue<bool>("Disclaimer");
        }

        public static void SetDisclaimer(this IPrincipal principal, bool value)
        {
            principal.SetValue("Disclaimer", value);
        }
    }
در اینجا مثالی را از کاربرد کلاس AttachedProperties فوق مشاهده می‌کنید. توسط متد SetDisclaimer یک خاصیت جدید به نام Disclaimer به وهله‌ای از شیءایی از نوع  IPrincipal  قابل اتصال است. سپس توسط متد  Disclaimer قابل دستیابی خواهد بود.

اگر صرفا قرار است یک خاصیت به شیءایی متصل شود، روش ذیل نیز قابل استفاده می‌باشد (بجای استفاده از دیکشنری از یک کلاس جهت تعریف خاصیت اضافی جدید استفاده شده‌است):
using System.Runtime.CompilerServices;

namespace ConditionalWeakTableSamples
{
    public static class PropertyExtensions
    {
        private class ExtraPropertyHolder
        {
            public bool IsDirty { get; set; }
        }

        private static readonly ConditionalWeakTable<object, ExtraPropertyHolder> _isDirtyTable
                = new ConditionalWeakTable<object, ExtraPropertyHolder>();

        public static bool IsDirty(this object @this)
        {
            return _isDirtyTable.GetOrCreateValue(@this).IsDirty;
        }

        public static void SetIsDirty(this object @this, bool isDirty)
        {
            _isDirtyTable.GetOrCreateValue(@this).IsDirty = isDirty;
        }
    }
}


کاربرد دوم

ایجاد Id منحصربفرد برای اشیاء برنامه.
فرض کنید در حال نوشتن یک Entity framework profiler هستید. طراحی فعلی سیستم Interception آن به نحو زیر است:
public void Closed(DbConnection connection, DbConnectionInterceptionContext interceptionContext)
{
}
سؤال: اینجا رویداد بسته شدن یک اتصال را دریافت می‌کنیم؛ اما ... دقیقا کدام اتصال؟ رویداد Opened را هم داریم اما چگونه این اشیاء را به هم مرتبط کنیم؟ شیء DbConnection دارای Id نیست. متد GetHashCode هم الزامی ندارد که اصلا پیاده سازی شده باشد یا حتی یک Id منحصربفرد را تولید کند. این متد با تغییر مقادیر خواص یک شیء می‌تواند مقادیر متفاوتی را ارائه دهد. در اینجا می‌خواهیم به ازای ارجاعی از یک شیء، یک Id منحصربفرد داشته باشیم تا بتوانیم تشخیص دهیم که این اتصال بسته شده، دقیقا کدام اتصال باز شده‌است؟
راه حل: خوب ... یک خاصیت Id را به اشیاء موجود متصل کنید!
using System;
using System.Runtime.CompilerServices;

namespace ConditionalWeakTableSamples
{
    public static class UniqueIdExtensions
    {
        static readonly ConditionalWeakTable<object, string> _idTable = 
                                    new ConditionalWeakTable<object, string>();

        public static string GetUniqueId(this object obj)
        {
            return _idTable.GetValue(obj, o => Guid.NewGuid().ToString());
        }

        public static string GetUniqueId(this object obj, string key)
        {
            return _idTable.GetValue(obj, o => key);
        }
    }
}
در اینجا مثالی دیگر از پیاده سازی و استفاده از ConditionalWeakTable را ملاحظه می‌کنید. اگر در کش آن ارجاعی به شیء مورد نظر وجود داشته باشد، مقدار Guid آن بازگشت داده می‌شود؛ اگر خیر، یک Guid به ارجاعی از شیء، انتساب داده شده و سپس بازگشت داده می‌شود. به عبارتی به صورت پویا یک خاصیت UniqueId به وهله‌هایی از اشیاء اضافه می‌شوند. به این ترتیب به سادگی می‌توان آن‌ها را ردیابی کرد و تشخیص داد که اگر این Guid پیشتر جایی به اتصال باز شده‌ای منتسب شده‌است، در چه زمانی و در کجا بسته شده است یا اصلا ... خیر. جایی بسته نشده‌است.


برای مطالعه بیشتر
The Conditional Weak Table: Enabling Dynamic Object Properties
How to create mixin using C# 4.0
Disclaimer Page using MVC
Extension Properties Revised
Easy Modeling
Providing unique ID on managed object using ConditionalWeakTable
مطالب
اعتبارسنجی مبتنی بر JWT در ASP.NET Core 2.0 بدون استفاده از سیستم Identity
AuthenticationMiddleware در ASP.NET Core 2.0، فقط مختص به کار با کوکی‌ها جهت اعتبارسنجی کاربران نیست. از این میان‌افزار می‌توان برای اعتبار سنجی‌های مبتنی بر JSON Web Tokens نیز استفاده کرد. مطلبی را که در ادامه مطالعه خواهید کرد دقیقا بر اساس نکات مطلب «پیاده سازی JSON Web Token با ASP.NET Web API 2.x» تدارک دیده شده‌است و به همراه نکاتی مانند تولید Refresh Tokens و یا غیرمعتبر سازی توکن‌ها نیز هست. همچنین ساختار جداول کاربران و نقش‌های آن‌ها، سرویس‌های مرتبط و قسمت تنظیمات Context آن با مطلب «اعتبارسنجی مبتنی بر کوکی‌ها در ASP.NET Core 2.0 بدون استفاده از سیستم Identity» یکی است. در اینجا بیشتر به تفاوت‌های پیاده سازی این روش نسبت به حالت اعتبارسنجی مبتنی بر کوکی‌ها خواهیم پرداخت.
همچنین باید درنظر داشت، ASP.NET Core Identity یک سیستم اعتبارسنجی مبتنی بر کوکی‌ها است. دقیقا زمانیکه کار AddIdentity را انجام می‌دهیم، در پشت صحنه همان  services.AddAuthentication().AddCookie قسمت قبل فراخوانی می‌شود. بنابراین بکارگیری آن با JSON Web Tokens هرچند مشکلی را به همراه ندارد و می‌توان یک سیستم اعتبارسنجی «دوگانه» را نیز در اینجا داشت، اما ... سربار اضافی تولید کوکی‌ها را نیز به همراه دارد؛ هرچند برای کار با میان‌افزار اعتبارسنجی، الزامی به استفاده‌ی از ASP.NET Core Identity نیست و عموما اگر از آن به همراه JWT استفاده می‌کنند، بیشتر به دنبال پیاده سازی‌های پیش‌فرض مدیریت کاربران و نقش‌های آن هستند و نه قسمت تولید کوکی‌های آن. البته در مطلب جاری این موارد را نیز همانند مطلب اعتبارسنجی مبتنی بر کوکی‌ها، خودمان مدیریت خواهیم کرد و در نهایت سیستم تهیه شده، هیچ نوع کوکی را تولید و یا مدیریت نمی‌کند.



تنظیمات آغازین برنامه جهت فعالسازی اعتبارسنجی مبتنی بر JSON Web Tokens

اولین تفاوت پیاده سازی یک سیستم اعتبارسنجی مبتنی بر JWT، با روش مبتنی بر کوکی‌ها، تنظیمات متد ConfigureServices فایل آغازین برنامه است:
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            services.Configure<BearerTokensOptions>(options => Configuration.GetSection("BearerTokens").Bind(options));

            services
                .AddAuthentication(options =>
                {
                    options.DefaultChallengeScheme = JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme;
                    options.DefaultSignInScheme = JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme;
                    options.DefaultAuthenticateScheme = JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme;
                })
                .AddJwtBearer(cfg =>
                {
                    cfg.RequireHttpsMetadata = false;
                    cfg.SaveToken = true;
                    cfg.TokenValidationParameters = new TokenValidationParameters
                    {
                        ValidIssuer = Configuration["BearerTokens:Issuer"],
                        ValidAudience = Configuration["BearerTokens:Audience"],
                        IssuerSigningKey = new SymmetricSecurityKey(Encoding.UTF8.GetBytes(Configuration["BearerTokens:Key"])),
                        ValidateIssuerSigningKey = true,
                        ValidateLifetime = true,
                        ClockSkew = TimeSpan.Zero
                    };
                    cfg.Events = new JwtBearerEvents
                    {
                        OnAuthenticationFailed = context =>
                        {
                            var logger = context.HttpContext.RequestServices.GetRequiredService<ILoggerFactory>().CreateLogger(nameof(JwtBearerEvents));
                            logger.LogError("Authentication failed.", context.Exception);
                            return Task.CompletedTask;
                        },
                        OnTokenValidated = context =>
                        {
                            var tokenValidatorService = context.HttpContext.RequestServices.GetRequiredService<ITokenValidatorService>();
                            return tokenValidatorService.ValidateAsync(context);
                        },
                        OnMessageReceived = context =>
                         {
                             return Task.CompletedTask;
                         },
                        OnChallenge = context =>
                        {
                            var logger = context.HttpContext.RequestServices.GetRequiredService<ILoggerFactory>().CreateLogger(nameof(JwtBearerEvents));
                            logger.LogError("OnChallenge error", context.Error, context.ErrorDescription);
                            return Task.CompletedTask;
                        }
                    };
                });
در اینجا در ابتدا تنظیمات JWT فایل appsettings.json
{
  "BearerTokens": {
    "Key": "This is my shared key, not so secret, secret!",
    "Issuer": "http://localhost/",
    "Audience": "Any",
    "AccessTokenExpirationMinutes": 2,
    "RefreshTokenExpirationMinutes": 60
  }
}
به کلاسی دقیقا با همین ساختار به نام BearerTokensOptions، نگاشت شده‌اند. به این ترتیب می‌توان با تزریق اینترفیس <IOptionsSnapshot<BearerTokensOptions در قسمت‌های مختلف برنامه، به این تنظیمات مانند کلید رمزنگاری، مشخصات صادر کننده، مخاطبین و طول عمرهای توکن‌های صادر شده، دسترسی یافت.

سپس کار فراخوانی  services.AddAuthentication صورت گرفته‌است. تفاوت این مورد با حالت اعتبارسنجی مبتنی بر کوکی‌ها، ثوابتی است که با JwtBearerDefaults شروع می‌شوند. در حالت استفاده‌ی از کوکی‌ها، این ثوابت بر اساس CookieAuthenticationDefaults تنظیم خواهند شد.
البته می‌توان متد AddAuthentication را بدون هیچگونه پارامتری نیز فراخوانی کرد. این حالت برای اعتبارسنجی‌های دوگانه مفید است. برای مثال زمانیکه پس از AddAuthentication هم AddJwtBearer را ذکر کرده‌اید و هم AddCookie اضافه شده‌است. اگر چنین کاری را انجام دادید، اینبار باید درحین تعریف فیلتر Authorize، دقیقا مشخص کنید که حالت مبتنی بر JWT مدنظر شما است، یا حالت مبتنی بر کوکی‌ها:
[Authorize(AuthenticationSchemes = JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme)]
اگر متد AddAuthentication، مانند تنظیمات فوق به همراه این تنظیمات پیش‌فرض بود، دیگر نیازی به ذکر صریح AuthenticationSchemes در فیلتر Authorize نخواهد بود.


بررسی تنظیمات متد AddJwtBearer

در کدهای فوق، تنظیمات متد AddJwtBearer یک چنین مفاهیمی را به همراه دارند:
- تنظیم SaveToken به true، به این معنا است که می‌توان به توکن دریافتی از سمت کاربر، توسط متد HttpContext.GetTokenAsync در کنترلرهای برنامه دسترسی یافت.
در قسمت تنظیمات TokenValidationParameters آن:
- کار خواندن فایل appsettings.json برنامه جهت تنظیم صادر کننده و مخاطبین توکن انجام می‌شود. سپس IssuerSigningKey به یک کلید رمزنگاری متقارن تنظیم خواهد شد. این کلید نیز در تنظیمات برنامه قید می‌شود.
- تنظیم ValidateIssuerSigningKey به true سبب خواهد شد تا میان‌افزار اعتبارسنجی، بررسی کند که آیا توکن دریافتی از سمت کاربر توسط برنامه‌ی ما امضاء شده‌است یا خیر؟
- تنظیم ValidateLifetime به معنای بررسی خودکار طول عمر توکن دریافتی از سمت کاربر است. اگر توکن منقضی شده باشد، اعتبارسنجی به صورت خودکار خاتمه خواهد یافت.
- ClockSkew به معنای تنظیم یک تلرانس و حد تحمل مدت زمان منقضی شدن توکن در حالت ValidateLifetime است. در اینجا به صفر تنظیم شده‌است.

سپس به قسمت JwtBearerEvents می‌رسیم:
- OnAuthenticationFailed زمانی فراخوانی می‌شود که اعتبارسنج‌های تنظیمی فوق، با شکست مواجه شوند. برای مثال طول عمر توکن منقضی شده باشد و یا توسط ما امضاء نشده‌باشد. در اینجا می‌توان به این خطاها دسترسی یافت و درصورت نیاز آن‌ها را لاگ کرد.
- OnChallenge نیز یک سری دیگر از خطاهای اعتبارسنجی را پیش از ارسال آن‌ها به فراخوان در اختیار ما قرار می‌دهد.
- OnMessageReceived برای حالتی است که توکن دریافتی، توسط هدر مخصوص Bearer به سمت سرور ارسال نمی‌شود. عموما هدر ارسالی به سمت سرور یک چنین شکلی را دارد:
$.ajax({
     headers: { 'Authorization': 'Bearer ' + jwtToken },
اما اگر توکن شما به این شکل استاندارد دریافت نمی‌شود، می‌توان در رخ‌داد OnMessageReceived به اطلاعات درخواست جاری دسترسی یافت، توکن را از آن استخراج کرد و سپس آن‌را به خاصیت context.Token انتساب داد، تا به عنوان توکن اصلی مورد استفاده قرار گیرد. برای مثال:
const string tokenKey = "my.custom.jwt.token.key";
if (context.HttpContext.Items.ContainsKey(tokenKey))
{
    context.Token = (string)context.HttpContext.Items[tokenKey];
}
 - OnTokenValidated پس از کامل شدن اعتبارسنجی توکن دریافتی از سمت کاربر فراخوانی می‌شود. در اینجا اگر متد context.Fail را فراخوانی کنیم، این توکن، به عنوان یک توکن غیرمعتبر علامتگذاری می‌شود و عملیات اعتبارسنجی با شکست خاتمه خواهد یافت. بنابراین می‌توان از آن دقیقا مانند CookieValidatorService قسمت قبل که جهت واکنش نشان دادن به تغییرات اطلاعات کاربر در سمت سرور مورد استفاده قرار دادیم، در اینجا نیز یک چنین منطقی را پیاده سازی کنیم.


تهیه یک اعتبارسنج توکن سفارشی

قسمت OnTokenValidated تنظیمات ابتدای برنامه به این صورت مقدار دهی شده‌است:
OnTokenValidated = context =>
{
      var tokenValidatorService = context.HttpContext.RequestServices.GetRequiredService<ITokenValidatorService>();
      return tokenValidatorService.ValidateAsync(context);
},
TokenValidatorService سفارشی ما چنین پیاده سازی را دارد:
    public class TokenValidatorService : ITokenValidatorService
    {
        private readonly IUsersService _usersService;
        private readonly ITokenStoreService _tokenStoreService;

        public TokenValidatorService(IUsersService usersService, ITokenStoreService tokenStoreService)
        {
            _usersService = usersService;
            _usersService.CheckArgumentIsNull(nameof(usersService));

            _tokenStoreService = tokenStoreService;
            _tokenStoreService.CheckArgumentIsNull(nameof(_tokenStoreService));
        }

        public async Task ValidateAsync(TokenValidatedContext context)
        {
            var userPrincipal = context.Principal;

            var claimsIdentity = context.Principal.Identity as ClaimsIdentity;
            if (claimsIdentity?.Claims == null || !claimsIdentity.Claims.Any())
            {
                context.Fail("This is not our issued token. It has no claims.");
                return;
            }

            var serialNumberClaim = claimsIdentity.FindFirst(ClaimTypes.SerialNumber);
            if (serialNumberClaim == null)
            {
                context.Fail("This is not our issued token. It has no serial.");
                return;
            }

            var userIdString = claimsIdentity.FindFirst(ClaimTypes.UserData).Value;
            if (!int.TryParse(userIdString, out int userId))
            {
                context.Fail("This is not our issued token. It has no user-id.");
                return;
            }

            var user = await _usersService.FindUserAsync(userId).ConfigureAwait(false);
            if (user == null || user.SerialNumber != serialNumberClaim.Value || !user.IsActive)
            {
                // user has changed his/her password/roles/stat/IsActive
                context.Fail("This token is expired. Please login again.");
            }

            var accessToken = context.SecurityToken as JwtSecurityToken;
            if (accessToken == null || string.IsNullOrWhiteSpace(accessToken.RawData) ||
                !await _tokenStoreService.IsValidTokenAsync(accessToken.RawData, userId).ConfigureAwait(false))
            {
                context.Fail("This token is not in our database.");
                return;
            }

            await _usersService.UpdateUserLastActivityDateAsync(userId).ConfigureAwait(false);
        }
    }
در اینجا بررسی می‌کنیم:
- آیا توکن دریافتی به همراه Claims تنظیم شده‌ی درحین لاگین هست یا خیر؟
- آیا توکن دریافتی دارای یک Claim سفارشی به نام SerialNumber است؟ این SerialNumber معادل چنین فیلدی در جدول کاربران است.
- آیا توکن دریافتی دارای user-id است؟
- آیا کاربر یافت شده‌ی بر اساس این user-id هنوز فعال است و یا اطلاعات او تغییر نکرده‌است؟
- همچنین در آخر کار بررسی می‌کنیم که آیا اصل توکن دریافتی، در بانک اطلاعاتی ما پیشتر ثبت شده‌است یا خیر؟

اگر خیر، بلافاصله متد context.Fail فراخوانی شده و کار اعتبارسنجی را با اعلام شکست آن، به پایان می‌رسانیم.

در قسمت آخر، نیاز است اطلاعات توکن‌های صادر شده را ذخیره کنیم. به همین جهت نسبت به مطلب قبلی، جدول UserToken ذیل به برنامه اضافه شده‌است:
    public class UserToken
    {
        public int Id { get; set; }

        public string AccessTokenHash { get; set; }

        public DateTimeOffset AccessTokenExpiresDateTime { get; set; }

        public string RefreshTokenIdHash { get; set; }

        public DateTimeOffset RefreshTokenExpiresDateTime { get; set; }

        public int UserId { get; set; } // one-to-one association
        public virtual User User { get; set; }
    }
در اینجا هش‌های توکن‌های صادر شده‌ی توسط برنامه و طول عمر آن‌ها را ذخیره خواهیم کرد.
از اطلاعات آن در دو قسمت TokenValidatorService فوق و همچنین قسمت logout برنامه استفاده می‌کنیم. در سیستم JWT، مفهوم logout سمت سرور وجود خارجی ندارد. اما با ذخیره سازی هش توکن‌ها در بانک اطلاعاتی می‌توان لیستی از توکن‌های صادر شده‌ی توسط برنامه را تدارک دید. سپس در حین logout فقط کافی است tokenهای یک کاربر را حذف کرد. همینقدر سبب خواهد شد تا قسمت آخر TokenValidatorService با شکست مواجه شود؛ چون توکن ارسالی به سمت سرور دیگر در بانک اطلاعاتی وجود ندارد.


سرویس TokenStore

    public interface ITokenStoreService
    {
        Task AddUserTokenAsync(UserToken userToken);
        Task AddUserTokenAsync(
                User user, string refreshToken, string accessToken,
                DateTimeOffset refreshTokenExpiresDateTime, DateTimeOffset accessTokenExpiresDateTime);
        Task<bool> IsValidTokenAsync(string accessToken, int userId);
        Task DeleteExpiredTokensAsync();
        Task<UserToken> FindTokenAsync(string refreshToken);
        Task DeleteTokenAsync(string refreshToken);
        Task InvalidateUserTokensAsync(int userId);
        Task<(string accessToken, string refreshToken)> CreateJwtTokens(User user);
    }
در قسمت آخر اعتبارسنج سفارشی توکن، بررسی وجود توکن دریافتی، توسط سرویس TokenStore فوق صورت می‌گیرد. از این سرویس برای تولید، ذخیره سازی و حذف توکن‌ها استفاده خواهیم کرد.
پیاده سازی کامل این سرویس را در اینجا می‌توانید مشاهده کنید.


تولید Access Tokens و Refresh Tokens

پس از تنظیمات ابتدایی برنامه، اکنون می‌توانیم دو نوع توکن را تولید کنیم:

تولید Access Tokens
        private async Task<string> createAccessTokenAsync(User user, DateTime expires)
        {
            var claims = new List<Claim>
            {
                // Unique Id for all Jwt tokes
                new Claim(JwtRegisteredClaimNames.Jti, Guid.NewGuid().ToString()),
                // Issuer
                new Claim(JwtRegisteredClaimNames.Iss, _configuration.Value.Issuer),
                // Issued at
                new Claim(JwtRegisteredClaimNames.Iat, DateTime.UtcNow.ToUnixEpochDate().ToString(), ClaimValueTypes.Integer64),
                new Claim(ClaimTypes.NameIdentifier, user.Id.ToString()),
                new Claim(ClaimTypes.Name, user.Username),
                new Claim("DisplayName", user.DisplayName),
                // to invalidate the cookie
                new Claim(ClaimTypes.SerialNumber, user.SerialNumber),
                // custom data
                new Claim(ClaimTypes.UserData, user.Id.ToString())
            };

            // add roles
            var roles = await _rolesService.FindUserRolesAsync(user.Id).ConfigureAwait(false);
            foreach (var role in roles)
            {
                claims.Add(new Claim(ClaimTypes.Role, role.Name));
            }

            var key = new SymmetricSecurityKey(Encoding.UTF8.GetBytes(_configuration.Value.Key));
            var creds = new SigningCredentials(key, SecurityAlgorithms.HmacSha256);
            var token = new JwtSecurityToken(
                issuer: _configuration.Value.Issuer,
                audience: _configuration.Value.Audience,
                claims: claims,
                notBefore: DateTime.UtcNow,
                expires: expires,
                signingCredentials: creds);
            return new JwtSecurityTokenHandler().WriteToken(token);
        }
این امکانات در اسمبلی زیر قرار دارند:
<ItemGroup>
   <PackageReference Include="Microsoft.AspNetCore.Authentication.JwtBearer" Version="2.0.0" />
</ItemGroup>
در اینجا ابتدا همانند کار با سیستم اعتبارسنجی مبتنی بر کوکی‌ها، نیاز است یک سری Claim تهیه شوند. به همین جهت SerialNumber، UserId و همچنین نقش‌های کاربر لاگین شده‌ی به سیستم را در اینجا به مجموعه‌ی Claims اضافه می‌کنیم. وجود این Claims است که سبب می‌شود فیلتر Authorize بتواند نقش‌ها را تشخیص داده و یا کاربر را اعتبارسنجی کند.
پس از تهیه‌ی Claims، اینبار بجای یک کوکی، یک JSON Web Toekn را توسط متد new JwtSecurityTokenHandler().WriteToken تهیه خواهیم کرد. این توکن حاوی Claims، به همراه اطلاعات طول عمر و امضای مرتبطی است.
حاصل آن نیز یک رشته‌است که دقیقا به همین فرمت به سمت کلاینت ارسال خواهد شد. البته ما در اینجا دو نوع توکن را به سمت کلاینت ارسال می‌کنیم:
        public async Task<(string accessToken, string refreshToken)> CreateJwtTokens(User user)
        {
            var now = DateTimeOffset.UtcNow;
            var accessTokenExpiresDateTime = now.AddMinutes(_configuration.Value.AccessTokenExpirationMinutes);
            var refreshTokenExpiresDateTime = now.AddMinutes(_configuration.Value.RefreshTokenExpirationMinutes);
            var accessToken = await createAccessTokenAsync(user, accessTokenExpiresDateTime.UtcDateTime).ConfigureAwait(false);
            var refreshToken = Guid.NewGuid().ToString().Replace("-", "");

            await AddUserTokenAsync(user, refreshToken, accessToken, refreshTokenExpiresDateTime, accessTokenExpiresDateTime).ConfigureAwait(false);
            await _uow.SaveChangesAsync().ConfigureAwait(false);

            return (accessToken, refreshToken);
        }
accessToken همان JSON Web Token اصلی است. refreshToken فقط یک Guid است. کار آن ساده سازی و به روز رسانی عملیات Login بدون ارائه‌ی نام کاربری و کلمه‌ی عبور است. به همین جهت است که نیاز داریم تا این اطلاعات را در سمت بانک اطلاعاتی برنامه نیز ذخیره کنیم. فرآیند اعتبارسنجی یک refreshToken بدون ذخیره سازی این Guid در بانک اطلاعاتی مسیر نیست که در اینجا در فیلد RefreshTokenIdHash جدول UserToken ذخیره می‌شود.
جهت بالا رفتن امنیت سیستم، این Guid را هش کرد و سپس این هش را در بانک اطلاعاتی ذخیره می‌کنیم. به این ترتیب دسترسی غیرمجاز به این هش‌ها، امکان بازیابی توکن‌های اصلی را غیرممکن می‌کند.


پیاده سازی Login

پس از پیاده سازی متد CreateJwtTokens، کار ورود به سیستم به سادگی ذیل خواهد بود:
        [AllowAnonymous]
        [HttpPost("[action]")]
        public async Task<IActionResult> Login([FromBody]  User loginUser)
        {
            if (loginUser == null)
            {
                return BadRequest("user is not set.");
            }

            var user = await _usersService.FindUserAsync(loginUser.Username, loginUser.Password).ConfigureAwait(false);
            if (user == null || !user.IsActive)
            {
                return Unauthorized();
            }

            var (accessToken, refreshToken) = await _tokenStoreService.CreateJwtTokens(user).ConfigureAwait(false);
            return Ok(new { access_token = accessToken, refresh_token = refreshToken });
        }
ابتدا بررسی می‌شود که آیا کلمه‌ی عبور و نام کاربری وارد شده صحیح هستند یا خیر و آیا کاربر متناظر با آن هنوز فعال است. اگر بله، دو توکن دسترسی و به روز رسانی را تولید و به سمت کلاینت ارسال می‌کنیم.


پیاده سازی Refresh Token

پیاده سازی توکن به روز رسانی همانند عملیات لاگین است:
        [AllowAnonymous]
        [HttpPost("[action]")]
        public async Task<IActionResult> RefreshToken([FromBody]JToken jsonBody)
        {
            var refreshToken = jsonBody.Value<string>("refreshToken");
            if (string.IsNullOrWhiteSpace(refreshToken))
            {
                return BadRequest("refreshToken is not set.");
            }

            var token = await _tokenStoreService.FindTokenAsync(refreshToken);
            if (token == null)
            {
                return Unauthorized();
            }

            var (accessToken, newRefreshToken) = await _tokenStoreService.CreateJwtTokens(token.User).ConfigureAwait(false);
            return Ok(new { access_token = accessToken, refresh_token = newRefreshToken });
        }
با این تفاوت که در اینجا فقط یک Guid از سمت کاربر دریافت شده، سپس بر اساس این Guid، توکن و کاربر متناظر با آن یافت می‌شوند. سپس یک توکن جدید را بر اساس این اطلاعات تولید کرده و به سمت کاربر ارسال می‌کنیم.


پیاده سازی Logout

در سیستم‌های مبتنی بر JWT، پیاده سازی Logout سمت سرور بی‌مفهوم است؛ از این جهت که تا زمان انقضای یک توکن می‌توان از آن توکن جهت ورود به سیستم و دسترسی به منابع آن استفاده کرد. بنابراین تنها راه پیاده سازی Logout، ذخیره سازی توکن‌ها در بانک اطلاعاتی و سپس حذف آن‌ها در حین خروج از سیستم است. به این ترتیب اعتبارسنج سفارشی توکن‌ها، از استفاده‌ی مجدد از توکنی که هنوز هم معتبر است و منقضی نشده‌است، جلوگیری خواهد کرد:
        [AllowAnonymous]
        [HttpGet("[action]"), HttpPost("[action]")]
        public async Task<bool> Logout()
        {
            var claimsIdentity = this.User.Identity as ClaimsIdentity;
            var userIdValue = claimsIdentity.FindFirst(ClaimTypes.UserData)?.Value;

            // The Jwt implementation does not support "revoke OAuth token" (logout) by design.
            // Delete the user's tokens from the database (revoke its bearer token)
            if (!string.IsNullOrWhiteSpace(userIdValue) && int.TryParse(userIdValue, out int userId))
            {
                await _tokenStoreService.InvalidateUserTokensAsync(userId).ConfigureAwait(false);
            }
            await _tokenStoreService.DeleteExpiredTokensAsync().ConfigureAwait(false);
            await _uow.SaveChangesAsync().ConfigureAwait(false);

            return true;
        }


آزمایش نهایی برنامه

در فایل index.html، نمونه‌ای از متدهای لاگین، خروج و فراخوانی اکشن متدهای محافظت شده را مشاهده می‌کنید. این روش برای برنامه‌های تک صفحه‌ای وب یا SPA نیز می‌تواند مفید باشد و به همین نحو کار می‌کنند.


کدهای کامل این مطلب را از اینجا می‌توانید دریافت کنید.