مطالب
استفاده از Async&Await برای پیاده سازی متد های Async
در این مطلب می‌خوام روش استفاده از  Async&Await رو براتون بگم. Async&Await خط و مشی جدید Microsoft برای تولید متد‌های Async هستش که نوشتن این متدها رو خیلی جذاب کرده و کاربردهای خیلی زیادی هم داره. مثلا هنگام استفاده از Web Api در برنامه‌های تحت ویندوز نظیر WPF این روش خیلی به ما کمک می‌کنه و در کل نوشتن  Parallel Programming را خیلی جالب کرده.
برای اینکه بتونم قدرت و راحتی کار با این ابزار رو به خوبی نشون بدم ابتدا یک مثال رو به روشی قدیمی‌تر پیاده سازی می‌کنم. بعد پیاده سازی همین مثال رو به روش جدید بهتون نشون می‌دم.
می‌خوام یک برنامه بنویسم که لیستی از محصولات رو به صورت Async  در خروجی چاپ کنه. ابتدا کلاس مدل:
public class Product
    {
        public int Id { get; set; }

        public string Name { get; set; }
    }
حالا کلاس ProductService رو می‌نویسم:
public class ProductService
    {
        public ProductService()
        {
            ListOfProducts = new List<Product>();
        }

        public List<Product> ListOfProducts
        {
            get;
            private set;
        }

        private void InitializeList( int toExclusive )
        {
            Parallel.For( 0 , toExclusive , ( int counter ) =>
            {
                ListOfProducts.Add( new Product()
                {
                    Id = counter ,
                    Name = "DefaultName" + counter.ToString()
                } );
            } );
        }

        public IAsyncResult BeginGetAll( AsyncCallback callback , object state )
        {
            var myTask = Task.Run<IEnumerable<Product>>( () =>
            {
                InitializeList( 100 );
                return ListOfProducts;
            } );
            return myTask.ContinueWith( x => callback( x ) );
        }

        public IEnumerable<Product> EndGetAll( IAsyncResult result )
        {
            return ( ( Task<IEnumerable<Product>> )result ).Result;
        }      
    }
در کلاس بالا دو متد مهم دارم. متد اول آن BeginGetAll است و همونطور که می‌بینید خروجی اون از نوع IAsyncResult است و باید هنگام استفاده، اونو به متد EndGetAll پاس بدم تا خروجی مورد نظر به دست بیاد.
متد InitializeList به تعداد ورودی آیتم به لیست اضافه می‌کند و اونو به CallBack میفرسته. در نهایت برای اینکه بتونم از این کلاس‌ها استفاده کنم باید به صورت زیر عمل بشه:
class Program
    {
        static void Main( string[] args )
        {
            GetAllProducts().ToList().ForEach( ( Product item ) => 
            {
                Console.WriteLine( item.Name );
            } );

            Console.ReadLine();
        }

        public static IEnumerable<Product> GetAllProducts()
        {
            ProductService service = new ProductService();

            var output = Task.Factory.FromAsync<IEnumerable<Product>>( service.BeginGetAll , service.EndGetAll , TaskCreationOptions.None );
            return output.Result;            
        }
        
    }
خیلی راحت بود؛ درسته. خروجی مورد نظر رو می‌بینید:


حالا همین کلاس بالا رو به روش Async&Await می‌نویسم:
 public async Task<IEnumerable<Product>> GetAllAsync()
        {
            var result = Task.Run( () =>
            {
                InitializeList( 100 );
                return ListOfProducts;
            } );
            return await result;
        }
در متد بالا به جای استفاده از 2 متد از یک متد GetAllAsync استفاده کردم که خروجی آون از نوع async Task<IEnumerable<Product>> بود و برای استفاده از اون کافیه در کلاس Program کد زیر رو بنویسم
class Program
    {
        static void Main( string[] args )
        {
            GetAllProducts().Result.ToList().ForEach( ( Product item ) => 
            {
                Console.WriteLine( item.Name );
            } );

            Console.ReadLine();
        }

        public static async Task<IEnumerable<Product>> GetAllProducts()
        {
            ProductService service = new ProductService();

            return await service.GetAllAsync();
        }
        
    }
فکر کنم همتون موافقید که روش Async&Await هم از نظر نوع کد نویسی و هم از نظر راحتی کار خیلی سرتره. یکی از مزایای مهم این روش اینه که همین مراحل رو می‌تونید در هنگام استفاده از WCF در پروژه تکرار کنید. به خوبی کار می‌کنه.
مطالب
فراخوانی سرویس های WCF به صورت Async
هنگام تولید و توسعه سیستم‌های مبتنی بر WCF حتما نیاز به سرویس هایی داریم که متد‌ها را به صورت Async اجرا کنند. در دات نت 4.5 از Async&Await استفاده می‌کنیم(^). ولی در پروژه هایی که تحت دات نت 4 هستند این امکان وجود ندارد(البته می‌تونید Async&Await CTP رو برای دات نت 4 هم نصب کنید(^ )). فرض کنید پروژه ای داریم تحت دات نت 3.5 یا 4 و قصد داریم یکی از متد‌های سرویس WCF آن را به صورت Async پیاده سازی کنیم. ساده‌ترین روش این است که هنگام Add Service Reference از پنجره Advanced  به صورت زیر عمل کنیم:


مهم‌ترین عیب این روش این است که در این حالت تمام متد‌های این سرویس رو هم به صورت Sync و هم به صورت Async تولید می‌کنه در حالی که ما فقط نیاز به یک متد Async داریم.

 در این پست قصد دارم پیاده سازی این متد رو بدون استفاده از Async&Await و Code Generation توکار دات نت شرح بدم که با دات نت 3.5 هم سازگار است.

ابتدا یک پروژه از نوع WCF Service Application ایجاد کنید.
یک ClassLibrary جدید به نام Model بسازید و کلاس زیر را به عنوان مدل در آن قرار دهید.(این اسمبلی باید هم به پروژه‌های کلاینت و هم به پروژه‌های سرور رفرنس داده شود)
    [DataContract]
    public class Book
    {
        [DataMember]
        public int Code { get; set; }

        [DataMember]
        public string Title { get; set; }

        [DataMember]
        public string Author { get; set; }
    }
حال  پیاده سازی سرویس و Contract مربوطه را شروع می‌کنیم.
#Class Library به نام Contract بسازید. قصد داریم از این لایه به عنوان قرارداد‌های سمت کلاینت و سرور استفاده کنیم. اینترفیس زیر را به عنوان BookContract در آن بسازید.
   [ServiceContract]
    public interface IBookService
    {
        [OperationContract( AsyncPattern = true )]
        IAsyncResult BeginGetAllBook( AsyncCallback callback, object state );

        IEnumerable<Book> EndGetAllBook( IAsyncResult asyncResult ); 
    }
برای پیاده سازی متد‌های Async به این روش باید دو متد داشته باشیم. یکی به عنوان شروع عملیات و دیگری اتمام. دقت کنید نام گذاری به صورت Begin و End کاملا اختیاری است و برای خوانایی بهتر از این روش نام گذاری استفاده می‌کنم. متدی که به عنوان شروع عملیات استفاده می‌شود باید حتما OperationContractAttribute رو داشته باشد و مقدار خاصیت AsyncPattern اون هم true باشد. همان طور که می‌بیند این متد دارای 2 آرگومان وروردی است. یکی از نوع AsyncCallback و دیگری از نوع object. تمام متد‌های Async به این روش باید این دو آرگومان ورودی را حتما داشته باشند. خروجی این متد حتما باید از نوع IAsyncResult باشد. متد دوم که به عنوان اتمام عملیات استفاده می‌شود نباید OperationContractAttribute را داشته باشد. ورودی اون هم فقط یک آرگومان از نوع IAsyncResult است. خروجی اون هم هر نوعی که سمت کلاینت احتیاج دارید می‌تونه باشه . در صورت عدم رعایت نکات فوق، هنگام ساخت  ChannelFactory یا خطا روبرو خواهید شد. اگر نیاز به پارامتر دیگری هم داشتید باید آن‌ها را قبل از این دو پارامتر قرار دهید. برای مثال:
[OperationContract]
IEnumerable<Book> GetAllBook(int code , AsyncCallback callback, object state );
قبل از پیاده سازی سرویس باید ابتدا یک AsyncResult سفارشی بسازیم. ساخت AsyncResult سفارشی بسیار ساده است. کافی است کلاسی بسازیم که اینترفیس IAsyncResult را به ارث ببرد.
 public class CompletedAsyncResult<TEntity> : IAsyncResult where TEntity : class , new()
    {
        public IList<TEntity> Result
        {
            get
            {
                return _result;
            }
            set
            {
                _result = value;
            }
        }
        private IList<TEntity> _result;

        public CompletedAsyncResult( IList<TEntity> data )
        {
            this.Result = data;
        }

        public object AsyncState
        {
            get
            {
                return ( IList<TEntity> )Result;
            }
        }

        public WaitHandle AsyncWaitHandle
        {
            get
            {
                throw new NotImplementedException();
            }
        }

        public bool CompletedSynchronously
        {
            get
            {
                return true;
            }
        }

        public bool IsCompleted
        {
            get
            {
                return true;
            }
        }
    }
در کلاس بالا یک خاصیت به نام Result درنظر گرفتم که لیستی از نوع TEntity است.(TEntityبه صورت generic تعریف شده و نوع ورودی آن هر نوع کلاس غیر abstract می‌تواند باشد). این کلاس برای تمام سرویس‌های Async یک پروژه مورد استفاده قرار خواهد گرفت برای همین ورودی آن به صورت generic در نظر گرفته شده است.
#پیاده سازی سرویس
 public class BookService : IBookService
    {
        public BookService()
        {
            ListOfBook = new List<Book>();
        }

        public List<Book> ListOfBook
        {
            get;
            private set;
        }

        private List<Book> CreateListOfBook()
        {
            Parallel.For( 0, 10000, ( int counter ) =>
            {
                ListOfBook.Add( new Book()
                {
                    Code = counter,
                    Title = String.Format( "Book {0}", counter ),
                    Author = "Masoud Pakdel"
                } );
            } );

            return ListOfBook;
        }

        public IAsyncResult BeginGetAllBook( AsyncCallback callback, object state )
        {
            var result = CreateListOfBook();
            return new CompletedAsyncResult<Book>( result );
        }

        public IEnumerable<Book> EndGetAllBook( IAsyncResult asyncResult )
        {
            return ( ( CompletedAsyncResult<Book> )asyncResult ).Result;
        }
    }
*در متد BeginGetAllBook ابتدا به تعداد 10,000 کتاب در یک لیست ساخته می‌شوند و بعد این لیست در کلاس CompletedAsyncResult که ساختیم به عنوان ورودی سازنده پاس داده می‌شوند. چون CompletedAsyncResult از IAsyncResult ارث برده است پس return آن به عنوان خروجی مانعی ندارد. با فراخوانی متد EndGetAllBook سمت کلاینت  مقدار asyncResult به عنوان خروجی برگشت داده می‌شود. به عملیات casting برای دستیابی به مقدار Result در CompletedAsyncResult دقت کنید.
#کد‌های سمت کلاینت:
اکثر برنامه نویسان با استفاده از روش AddServiceReference یک سرویس کلاینت در اختیار خواهند داشت که با وهله سازی از این کلاس یک ChannelFactory ایجاد می‌شود. در این پست به جای استفاده از Code Generation توکار دات نت برای ساخت ChannelFactory از روش دیگری استفاده خواهیم کرد. به عنوان برنامه نویس باید بدانیم که در پشت پرده عملیات ساخت ChannelFactory چگونه است.
 روش AddServiceReference
بعد از اضافه شدن سرویس سمت کلاینت کد‌های زیر برای سرویس Book به صورت زیر تولید می‌شود.
[System.Diagnostics.DebuggerStepThroughAttribute()]
    [System.CodeDom.Compiler.GeneratedCodeAttribute("System.ServiceModel", "4.0.0.0")]
    public partial class BookServiceClient : System.ServiceModel.ClientBase<UI.BookService.IBookService>, UI.BookService.IBookService {
        
        public BookServiceClient() {
        }
        
        public BookServiceClient(string endpointConfigurationName) : 
                base(endpointConfigurationName) {
        }
        
        public BookServiceClient(string endpointConfigurationName, string remoteAddress) : 
                base(endpointConfigurationName, remoteAddress) {
        }
        
        public BookServiceClient(string endpointConfigurationName, System.ServiceModel.EndpointAddress remoteAddress) : 
                base(endpointConfigurationName, remoteAddress) {
        }
        
        public BookServiceClient(System.ServiceModel.Channels.Binding binding, System.ServiceModel.EndpointAddress remoteAddress) : 
                base(binding, remoteAddress) {
        }
        
        public UI.BookService.Book[] BeginGetAllBook() {
            return base.Channel.BeginGetAllBook();
        }
    }
همانطور که می‌بینید سرویس بالا از کلاس ClientBase ارث برده است. ClientBase دارای خاصیتی به نام ChannelFactory است که فقط خواندنی می‌باشد. با استفاده از مقادیر EndPointConfiguration یک وهله از کلاس ChannelFactory با توجه به مقدار generic کلاس clientBase ایجاد خواهد شد. در کد زیر مقدار TChannel برابر IBookService است:
System.ServiceModel.ClientBase<UI.BookService.IBookService>
وهله سازی از ChannelFactory به صورت دستی
یک پروژه ConsoleApplication سمت کلاینت ایجاد کنید. برای فراخوانی متد‌های سرویس سمت سرور باید ابتدا تنظیمات EndPoint رو به درستی انجام دهید. سپس با استفاده از EndPoint به راحتی می‌توانیم Channel مربوطه را بسازیم.
کلاسی به نام ServiceMapper ایجاد می‌کنیم که وظیفه آن ساخت ChannelFactory به ازای درخواست‌ها است.
public class ServiceMapper<TChannel>
    {
        public static TChannel CreateChannel()
        {
            TChannel proxy;

            var endPointAddress = new EndpointAddress( "http://localhost:7000/" + typeof( TChannel ).Name.Remove( 0, 1 ) + ".svc" );

            var httpBinding = new BasicHttpBinding();
            
            ChannelFactory<TChannel> factory = new ChannelFactory<TChannel>( httpBinding, endPointAddress );

            proxy = factory.CreateChannel();

            return proxy;
        }
    }
در متد CreateChannel یک وهله از کلاس EndPointAddress ایجاد شده است. پارامتر ورودی آن آدرس سرویس هاست شده می‌باشد برای مثال:

"http://localhost:7000/" +  "BookService.svc"
دستور Remove برای حذف I از ابتدای نام سرویس است. پارامتر‌های ورودی برای سازنده کلاس ChannelFactory ابتدا یک نمونه از کلاس BasicHttpBinding می‌باشد. می‌توان از WSHttpBinding یا NetTCPBinding یا WSDLHttpBinding هم استفاده کرد. البته هر کدام از انواع Binding‌ها تنظیمات خاص خود را می‌طلبد که در مقاله ای جداگانه بررسی خواهم کرد. پارامتر دوم هم EndPoint ساخته شده می‌باشد. در نهایت با دستور CreateChannel عملیات ساخت Channel به پایان می‌رسد.

بعد از اعمال تغییرات زیر در فایل Program پروژه Console و اجرای آن، خروجی به صورت زیر می‌باشد.
  var channel = ServiceMapper<Contract.IBookService>.CreateChannel();
            channel.BeginGetAllBook( new AsyncCallback( ( asyncResult ) => 
            {
                channel.EndGetAllBook( asyncResult ).ToList().ForEach( _record => 
                {
                    Console.WriteLine( _record.Title );
                } );
            } ) , null );
            Console.WriteLine( "Loading..." );
            Console.ReadLine();
همان طور که می‌بینید ورودی متد BeginGtAllBook یک AsyncCallback است که در داخل آن متد EndGetAllBook صدا زده شده است. مقدار برگشتی متد EndGetAllBook خروجی مورد نظر ماست.
خروجی : 


نکته: برای اینکه مطمئن شوید که سرویس مورد نظر در آدرس "http"//localhost:7000/" هاست شده است(یعنی همان آدرسی که در EndPointAddress از آن استفاه کردیم) کافیست از پنجره Project Properties  برای پروژه سرویس وارد برگه Web شده و از بخش Servers گزینه Use Visual Studio Development Server و Specific Port 7000 رو انتخاب کنید.

 
مطالب
پیاده سازی عملیات CRUD با استفاده از پروتکل OData
OData  یکی از بهترین روش‌های پیاده سازی RESTful Apis میباشد. Open Data Protocol یا به اصطلاح OData یک data access protocol برای وب میباشد که اجازه‌ی تغییر دادن و نوشتن کوئری درون CRUD مربوطه را میدهد (create - read - update - delete). Asp.Net WebApi از ورژن 3 و 4 این پروتکل بطور کامل پشتیبانی می‌نماید.
در این آموزش ما از WebApi 2.2 , OData V4, Ef 6 استفاده کرده‌ایم.
با استفاده از ویژوال استودیو یک پروژه‌ی Asp.Net را از نوع Empty به نام ProductService میسازیم.

هم چنین در قسمت Add folders and core references تیک گزینه‌ی Web Api را نیز فعال مینماییم.


حال احتیاج به نصب پکیج OData با استفاده از nuget package manager داریم. کافیست دستور زیر را در package manager console وارد نماییم.

Install-Package Microsoft.AspNet.Odata

این دستور آخرین ورژن Odata package را از nuget دانلود مینماید.

بعد از نصب شدن OData نیاز به اضافه کردن یک Model داریم. کلاسی را به نام Product در پوشه‌ی Models میسازیم.

کلاس Product.cs حاوی فیلد‌های زیر است.

namespace ProductService.Models
{
    public class Product
    {
        public int Id { get; set; }
        public string Name { get; set; }
        public decimal Price { get; set; }
        public string Category { get; set; }
    }
}

پراپرتی Id، کلید این entity است و کلاینت میتواند کوئری را بر روی entity، به وسیله‌ی key بزند. برای مثال برای گرفتن Product با Id برابر 2، باید این url را ارسال نمود "(2)Products/"

پرواضح است که Id در Database به عنوان Primary key در نظر گرفته شده است.

حال احتیاج به نصب Entity Framework داریم که با ارسال دستور زیر از طریق nuget نصب خواهد شد

Install-Package EntityFramework

بعد از نصب کردن ef نیاز به اضافه کردن connection string در web config داریم.

<connectionStrings>
    <add name="ProductsContext" connectionString="Data Source=.; 
        Initial Catalog=ProductsContext; Integrated Security=True;MultipleActiveResultSets=True;"
      providerName="System.Data.SqlClient" />
  </connectionStrings>

الان میتوانیم کلاس ProductsContext را درون پوشه‌ی Models ایجاد نماییم. محتویات آن را به صورت زیر وارد مینماییم

using System.Data.Entity;
namespace ProductService.Models
{
    public class ProductsContext : DbContext
    {
        public ProductsContext() 
                : base("name=ProductsContext")
        {
        }
        public DbSet<Product> Products { get; set; }
    }
}

درون Constructor کلاس ProductsContext، داریم name=ProductsContext که باید برابر name درون connection string باشد.

حال نیاز به کانفیگ OData داریم. درون پوشه‌ی App_Start و کلاس WebApiConfig.cs محتویات زیر را جایگزین متد register نمایید:

public static class WebApiConfig
{
    public static void Register(HttpConfiguration config)
    {
        ODataModelBuilder builder = new ODataConventionModelBuilder();
        builder.EntitySet<Product>("Products");
        config.MapODataServiceRoute(
            routeName: "ODataRoute",
            routePrefix: null,
            model: builder.GetEdmModel());
    }
}

این کد دو فرآیند زیر را انجام میدهد

1) ساخت Entity Data Model (EDM)

2) اضافه کردن route

EDM یک مدل انتزاعی از data است. EDM برای تولید سند metadata استفاده میشود. کلاس ODataModelBuilder برای ساخت EDM با استفاده از default naming convention میباشد که باعث کاهش کد‌ها میشود. ضمنا کلاس MapODataServiceRoute برای ساخت OData v4 route میباشد. همانگونه که اطلاع دارید، تعریف route برای مدیریت کردن WebApi و چگونگی مسیریابی درخواست‌های http میباشد.

اگر application شما احتیاج به چند OData endpoint داشته باشد، میتوانید برای هر کدام route‌های جدا و همچنین نام یکتایی را برای routeName و routePrefix آن در نظر بگیرید.


اضافه کردن OData Controller

یک Controller، کلاسی برای مدیریت کردن درخواست‌های http میباشد. شما باید Controllerهای مجزایی را برای هر entity set در OData service خود بسازید. در این مقاله Controller مربوط به موجودیت Product را میسازیم.

در Solution Explorer با کلیک راست بر روی پوشه‌ی Controller، کلاسی به نام ProducsController را میسازیم. دقت کنید نام آن حتما باید به Controller ختم شود.

در OData V3 میتوانیم Controller را با استفاده از Scaffolding بسازیم؛ ولی در V4 این ویژگی وجود ندارد!

محتویات زیر را در این کنترلر اضافه مینماییم:

using ProductService.Models;
using System.Data.Entity;
using System.Data.Entity.Infrastructure;
using System.Linq;
using System.Net;
using System.Threading.Tasks;
using System.Web.Http;
using System.Web.OData;
namespace ProductService.Controllers
{
    public class ProductsController : ODataController
    {
        ProductsContext db = new ProductsContext();
        private bool ProductExists(int key)
        {
            return db.Products.Any(p => p.Id == key);
        } 
        protected override void Dispose(bool disposing)
        {
            db.Dispose();
            base.Dispose(disposing);
        }
    }
}

این مرحله‌ی ابتدایی از پیاده سازی کنترلر میباشد و در قسمت بعد به پیاده سازی CRUD مربوط به آن میپردازیم.


Querying The Entity Set

این 2 متد را به کنترلر خود اضافه مینماییم

[EnableQuery]
public IQueryable<Product> Get()
{
    return db.Products;
}
[EnableQuery]
public SingleResult<Product> Get([FromODataUri] int key)
{
    IQueryable<Product> result = db.Products.Where(p => p.Id == key);
    return SingleResult.Create(result);
}

ویژگی EnableQuery به معنای امکان Query زدن از سمت کلاینت به آن میباشد. FromODataUri نیز برای امکان پاس دادن پارامتر از طریق Uri است.

متد Get بدون پارامتر، قادر به برگرداندن تمامی Product‌ها میباشد و متد Get با پارامتر، قادر به برگرداندن آن Product خاص با استفاده از unique Id است.

در صورت داشتن EnableQuery با استفاده از Query Option هایی مثل filter$ و sort$ و غیره از سمت کلاینت قادر به تغییر دادن کوئری‌های خود هستیم.


Adding and Entity to Entity Set

برای اجازه دادن به کلاینت، جهت اضافه کردن یک Product به دیتابیس، متد Post زیر را اضافه مینماییم

public async Task<IHttpActionResult> Post(Product product)
{
    if (!ModelState.IsValid)
    {
        return BadRequest(ModelState);
    }
    db.Products.Add(product);
    await db.SaveChangesAsync();
    return Created(product);
}


Updation an Entity

OData از دو روش متفاوت برای Update کردن یک موجودیت استفاده مینماید.

1) Patch : امکان partial update برای موجودیت مربوطه را فراهم میسازد.

2) Put : موجودیت جدید را به صورت کامل جایگزین مینماید.

مشکل روش Put این است که کلاینت مجبور به ارسال تمامی فیلد‌های مربوطه میباشد. حتی آن هایی که اساسا تغییری نکرده‌اند. بنابراین روش Patch ترجیح داده میشود.

در هر صورت ما به پیاده سازی هر دو روش می‌پردازیم:

public async Task<IHttpActionResult> Patch([FromODataUri] int key, Delta<Product> product)
{
    if (!ModelState.IsValid)
    {
        return BadRequest(ModelState);
    }
    var entity = await db.Products.FindAsync(key);
    if (entity == null)
    {
        return NotFound();
    }
    product.Patch(entity);
    try
    {
        await db.SaveChangesAsync();
    }
    catch (DbUpdateConcurrencyException)
    {
        if (!ProductExists(key))
        {
            return NotFound();
        }
        else
        {
            throw;
        }
    }
    return Updated(entity);
}
public async Task<IHttpActionResult> Put([FromODataUri] int key, Product update)
{
    if (!ModelState.IsValid)
    {
        return BadRequest(ModelState);
    }
    if (key != update.Id)
    {
        return BadRequest();
    }
    db.Entry(update).State = EntityState.Modified;
    try
    {
        await db.SaveChangesAsync();
    }
    catch (DbUpdateConcurrencyException)
    {
        if (!ProductExists(key))
        {
            return NotFound();
        }
        else
        {
            throw;
        }
    }
    return Updated(update);
}

در قسمت Patch کنترلر از <Delta<T استفاده میکند که typeی است برای track کردن تغییرات در مدل مربوطه.


Deleting an Entity

برای حذف هر موجودیت نیز کافیست متد زیر را به کنترلر خود اضافه نمایید:

public async Task<IHttpActionResult> Delete([FromODataUri] int key)
{
    var product = await db.Products.FindAsync(key);
    if (product == null)
    {
        return NotFound();
    }
    db.Products.Remove(product);
    await db.SaveChangesAsync();
    return StatusCode(HttpStatusCode.NoContent);
}

من چند رکورد تستی را به صورت زیر وارد کرده‌ام:

حال پروژه‌ی خود را run نموده و آدرس زیر را وارد نمایید:

http://localhost:YourPort/Products

پاسخ، مجموعه‌ای از entity‌های زیر خواهد بود:

{
  "@odata.context":"http://localhost:4516/$metadata#Products","value":[
    {
      "Id":1,"Name":"Ali","Price":2.00,"Category":"aaa"
    },{
      "Id":2,"Name":"Reza","Price":1.00,"Category":"bbb"
    },{
      "Id":3,"Name":"Ahmad","Price":0.00,"Category":"ccc"
    }
  ]
}

شما میتوانید از هر کدام از فیلتر‌های زیر برای کوئری زدن از کلاینت به سمت سرور استفاده نمایید. بطور مثال هر کدام از اینها پاسخ متفاوت و مربوط به خود را برگشت میدهد:

/Products(2)

Productی با آی دی 2 را بر میگرداند.

/Products?$filter=Id gt 1

محصولی را با آی دی بزرگتر از 1، بر میگرداند.

Products?$select=Name

روی محصولات select زده و فقط فیلد Name آن‌ها را بر میگرداند.

Products?$select=Name,Price

آرایه‌ای از objectهایی با پراپرتی Name و Price را بر میگرداند.

/Products?$top=3

فقط 3 رکورد اول را بر میگرداند.


همانطور که ملاحظه میفرمایید، استفاده از OData باعث کمتر شدن کد‌های سمت سرور و همچنین امکان کوئری زدن از سمت کلاینت به سمت سرور را مهیا می‌کند.

بعد از خواندن این مقاله ممکن است به این مساله فکر کنید که این کار باعث کاهش امنیت میشود. باید عرض کنم که امکانات زیادی برای محدود کردن کوئری‌ها، فراهم شده است و هیچ نگرانی از این بابت وجود ندارد. بطور مثال میتوانید تعیین کنید که از entity مربوطه فقط حداکثر 3 پراپرتی قابلیت کوئری زدن را دارند؛ یا اینکه حداکثر در هر کوئری، 10 رکورد قابلیت پاسخ دادن خواهد داشت.

پس بدین صورت میباشد که شما حداکثر امکانات ممکن را به سمت کلاینت میدهید و اختیار بدان واگذار شده که آیا از این امکانات حداکثری، استفاده نماید یا خیر.

امکانات این پروتکل منحصر به فرد است و در مقاله‌های بعدی به جزئیات بیشتر و دقیق‌تری خواهیم پرداخت.

مطالب
Action و Function در OData
استفاده از OData تنها به عملیات CRUD معطوف نمیشود و در عمل شما این قابلیت را دارید که متد‌های سفارشی و کاملا مجزایی را از همدیگر در سرویس‌های خود داشته باشید.
هرچند در بعضی از سناریو‌ها نیازی به استفاده‌ی بیشتر از CRUD مربوط به آن entity وجود ندارد، اما در اکثر موارد نیاز به رفتاری دارید که به راحتی با استفاده از CRUD معمولی قابلیت پیاده سازی را ندارد. در اینگونه موارد Action‌ها و Function‌ها هستند که به راحتی با استفاده از آنها، قابلیت طراحی ماژول‌های سفارشی فراهم شده است.
Actions و Functions در عمل رفتاری شبیه به هم را دارند؛ اما تفاوت‌های آنها در این است که:
1) Action‌ها برای درخواست‌های از نوع post هستند؛ اما به عکس Function‌ها از نوع get میباشند.
2) Action‌ها اثرات جانبی دارند اما Function‌ها خیر.
3) Function‌ها حتما باید خروجی داشته باشند؛ اما این الزام برای Action‌ها وجود ندارد.
4) هر دو امکان داشتن هر تعداد پارامتری را دارند (یا بدون پارامتر).

اضافه کردن Action
فرض کنید مدل زیر را در اختیار داریم
namespace ProductService.Models
{
    public class ProductRating
    {
        public int ID { get; set; }
        public int Rating { get; set; }
        public int ProductID { get; set; }
        public virtual Product Product { get; set; }  
    }
}
حال نیاز داریم که آن را به EDM اضافه نماییم. در کانفیگ OData، نوع Conventional را استفاده کرده و ابتدا Namespaceی را تعریف کرده و سپس Action خود را تعریف مینماییم؛ به صورت زیر:
ODataModelBuilder builder = new ODataConventionModelBuilder();
builder.EntitySet<Product>("Products");

builder.Namespace = "ProductService";
builder.EntityType<Product>()
    .Action("Rate")
    .Parameter<int>("Rating");
در اینجا یک متد اکشن را به نام Rate و پارامتری را از نوع integer به نام Rating تعریف مینماییم.

اضافه کردن متد اکشن در کنترلر
[HttpPost]
public async Task<IHttpActionResult> Rate([FromODataUri] int key, ODataActionParameters parameters)
{
    if (!ModelState.IsValid)
    {
        return BadRequest();
    }

    int rating = (int)parameters["Rating"];
    db.Ratings.Add(new ProductRating
    {
        ProductID = key,
        Rating = rating
    });

    await db.SaveChangesAsync();
    
    return StatusCode(HttpStatusCode.NoContent);
}
توجه کنید که نام متد نوشته شده، همنام اکشنی است که قبلا تعریف کرده‌ایم. کار ODataActionParameters گرفتن پارامتر‌های ارسالی از سمت کلاینت میباشد. دقت کنید که نام پارامتر را نیز تعیین کرده بودیم.
ذکر [HttpPost] برای تعیین کردن post بودن این متد است. برای فراخوانی این اکشن از سمت کلاینت، درخواستی را از نوع post، بدین شکل ارسال مینماییم:
POST http://localhost/Products(1)/ProductService.Rate HTTP/1.1
Content-Type: application/json
Content-Length: 12

{"Rating":5}
توجه داشته باشید که ProductService همان Nampespaceی است که در کانفیگ تعیین کرده بودیم.
و البته برای فراخوانی این درخواست توسط یک کلاینت C#ی، اینگونه رفتار میکنیم (در مقاله‌های آتی از C# Odata client برای فراخوانی درخواست‌ها به صورت strongly typed استفاده خواهیم نمود)
HttpClient client = new HttpClient();
var response = client.PostAsync(postUrl, new StringContent(JsonConvert.SerializeObject(new { Rating = 5 }), Encoding.UTF8, "application/json")).Result;

اضافه کردن متد Function
برای اضافه کردن متد فانکشن نیز ابتدا باید آن را در کانفیگ OData معرفی نماییم؛ به صورت زیر:
ODataModelBuilder builder = new ODataConventionModelBuilder();
builder.EntitySet<Product>("Products");
builder.EntitySet<Supplier>("Suppliers");

builder.Namespace = "ProductService";
builder.EntityType<Product>().Collection
    .Function("MostExpensive")
    .Returns<double>();
در اینجا یک متد function را به نام MostExpensive، بدون پارامتر و با نوع بازگشتی double، تعریف نموده‌ایم.

نکته:
 برای اینکه نوع بازگشتی از نوع EntitySet باشد:
ReturnsFromEntitySet<Product>("Products")
و یا نوع بازگشتی، لیستی از EntitySet‌ها باشد:
ReturnsCollectionFromEntitySet<Product>("Products");
و یا نوع بازگشتی بطور مثال لیستی از stringها باشد:
ReturnsCollection<string>();

برای فراخوانی این متد میتوان از آدرس زیر استفاده نمود:
GET http://localhost/Products/ProductService.MostExpensive

حال فقط کافیست که متد آن را در کنترلر مربوطه پیاده سازی نماییم:
public class ProductsController : ODataController
{
    [HttpGet]
    public IHttpActionResult MostExpensive()
    {
        var product = db.Products.Max(x => x.Price);
        return Ok(product);
    }

    // Other controller methods not shown.
}
اگر مقاله‌های قبلی را دنبال کرده باشید، این قسمت برای شما آشنا خواهد بود.
نوع response بازگشتی درخواست فوق چیزی شبیه به این خواهد بود:
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: application/json; odata.metadata=minimal; odata.streaming=true
OData-Version: 4.0
Date: Sat, 28 Jun 2016 00:44:07 GMT
Content-Length: 85

{
  "@odata.context":"http://localhost:38479/$metadata#Edm.Decimal","value":50.00
}

اضافه کردن Unbound Function
در مثال قبلی یک function bound نوشتیم که مربوط به یک EntitySet خاص بود. اما اکنون میخواهیم یک متد Unbound تعریف نماییم، به صورت زیر:
ODataModelBuilder builder = new ODataConventionModelBuilder();
builder.EntitySet<Product>("Products");

builder.Function("GetSalesTaxRate")
    .Returns<double>()
    .Parameter<int>("PostalCode");
توجه کنید اینجا ما متد را به صورت مستقیم از ODataModelBuilder تهیه نمود‌ه‌ایم؛ به جای Entity type یا collection مربوطه. این تنظیم به model builder میگوید که متدی unbound میباشد.
متد آن را نیز اینگونه پیاده سازی مینماییم:
[HttpGet]
[ODataRoute("GetSalesTaxRate(PostalCode={postalCode})")]
public IHttpActionResult GetSalesTaxRate([FromODataUri] int postalCode)
{
    double rate = 5.6;  // Use a fake number for the sample.
    return Ok(rate);
}
اهمیتی ندارد که این متد را در چه Controllerی پیاده سازی نمایید. ذکر [ODataRoute] نیز برای تعریف URl این function میباشد.

برای فراخوانی آن نیز از درخواست زیر استفاده مینماییم:
GET http://localhost/GetSalesTaxRate(PostalCode=10) HTTP/1.1
یک مثال از نوع response درخواست فوق
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: application/json; odata.metadata=minimal; odata.streaming=true
OData-Version: 4.0
Date: Sat, 28 Jun 2016 01:05:32 GMT
Content-Length: 82

{
  "@odata.context":"http://localhost:38479/$metadata#Edm.Double","value":5.6
}

شاید سؤالی برایتان پیش بیاید که آیا برای تعریف هر متد، این همه مراحل کانفیگ لازم است؟! در واقع باید عرض کنم، این نوع استفاده از OData، ابتدایی‌ترین نوع طراحی آن میباشد و قطعا در یک برنامه‌ی واقعی این همه کد نویسی برای نوشتن فقط یک متد، شاید منطقی به نظر نمیرسد. از آنجاییکه این مقاله فقط جنبه‌ی آموزشی خیلی ساده از این پروتکل را دارد، فعلا به همین اندازه بسنده میکنیم. اما در مقاله‌های بعدی راه‌حل‌هایی برای بینهایت ساده کردن کانفیگ OData را شرح خواهیم داد.
مطالب دوره‌ها
مدیریت استثناءها در حین استفاده از واژه‌های کلیدی async و await
زمانیکه یک متد async، یک Task یا Task of T (نسخه‌ی جنریک Task) را باز می‌گرداند، کامپایلر سی‌شارپ به صورت خودکار تمام استثناءهای رخ داده درون متد را دریافت کرده و از آن برای تغییر حالت Task به اصطلاحا faulted state استفاده می‌کند. همچنین زمانیکه از واژه‌ی کلیدی await استفاده می‌شود، کدهایی که توسط کامپایلر تولید می‌شوند، عملا مباحث Continue موجود در TPL یا Task parallel library معرفی شده در دات نت 4 را پیاده سازی می‌کنند و نهایتا نتیجه‌ی Task را در صورت وجود، دریافت می‌کند. زمانیکه نتیجه‌ی یک Task مورد استفاده قرار می‌گیرد، اگر استثنایی وجود داشته باشد، مجددا صادر خواهد شد. برای مثال اگر خروجی یک متد async از نوع Task of T باشد، امکان استفاده از خاصیتی به نام Result نیز برای دسترسی به نتیجه‌ی آن وجود دارد:
using System.Threading.Tasks;

namespace Async05
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var res = doSomethingAsync().Result;
        }

        static async Task<int> doSomethingAsync()
        {
            await Task.Delay(1);
            return 1;
        }
    }
}
در این مثال یکی از روش‌های استفاده از متدهای async را در یک برنامه‌ی کنسول مشاهده می‌کنید. هر چند خروجی متد doSomethingAsync از نوع Task of int است، اما مستقیما یک int بازگشت داده شده است. تبدیلات نهایی در اینجا توسط کامپایلر انجام می‌شود. همچنین نحوه‌ی استفاده از خاصیت Result را نیز در متد Main مشاهده می‌کنید.
البته باید دقت داشت، زمانیکه از خاصیت Result استفاده می‌شود، این متد همزمان عمل خواهد کرد و نه غیرهمزمان (ترد جاری را بلاک می‌کند؛ یکی از موارد مجاز استفاده از آن در متد Main برنامه‌های کنسول است). همچنین اگر در متد doSomethingAsync استثنایی رخ داده باشد، این استثناء زمان استفاده از Result، به صورت یک AggregateException مجددا صادر خواهد شد. وجود کلمه‌ی Aggregate در اینجا به علت امکان استفاده‌ی تجمعی و ترکیب چندین Task باهم و داشتن چندین شکست و استثنای ممکن است.
همچنین اگر از کلمه‌ی کلیدی await بر روی یک faulted task استفاده کنیم، AggregateException صادر نمی‌شود. در این حالت کامپایلر AggregateException را بررسی کرده و آن‌را تبدیل به یک Exception متداول و معمول کدهای دات نت می‌کند. به عبارتی سعی شده‌است در این حالت، رفتار کدهای async را شبیه به رفتار کدهای متداول همزمان شبیه سازی کنند.


یک مثال

در اینجا توسط متد getTitleAsync، اطلاعات یک صفحه‌ی وب به صورت async دریافت شده و سپس عنوان آن استخراج می‌شود. در متد showTitlesAsync نیز از آن استفاده شده و در طی یک حلقه، چندین وب سایت مورد بررسی قرار خواهند گرفت. چون متد getTitleAsync از نوع async تعریف شده‌است، فراخوان آن نیز باید async تعریف شود تا بتوان از واژه‌ی کلیدی  await برای کار با آن استفاده کرد.
نهایتا در متد Main برنامه، وظیفه‌ی غیرهمزمان showTitlesAsync اجرا شده و تا پایان عملیات آن صبر می‌شود. چون خروجی آن از نوع Task است و نه Task of T، در اینجا دیگر خاصیت Result قابل دسترسی نیست. متد Wait نیز ترد جاری را همانند خاصیت Result بلاک می‌کند.
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Net;
using System.Text.RegularExpressions;
using System.Threading.Tasks;

namespace Async05
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var task = showTitlesAsync(new[]
            {
                "http://www.google.com",
                "https://www.dntips.ir"
            });
            task.Wait();

            Console.WriteLine();
            Console.WriteLine("Press any key to exit...");
            Console.ReadKey();
        }

        static async Task showTitlesAsync(IEnumerable<string> urls)
        {
            foreach (var url in urls)
            {
                var title = await getTitleAsync(url);
                Console.WriteLine(title);
            }
        }

        static async Task<string> getTitleAsync(string url)
        {
            var data = await new WebClient().DownloadStringTaskAsync(url);
            return getTitle(data);
        }

        private static string getTitle(string data)
        {
            const string patternTitle = @"(?s)<title>(.+?)</title>";
            var regex = new Regex(patternTitle);
            var mc = regex.Match(data);
            return mc.Groups.Count == 2 ? mc.Groups[1].Value.Trim() : string.Empty;
        }
    }
}
کلیه عملیات مبتنی برشبکه، همیشه مستعد به بروز خطا هستند. قطعی ارتباط یا حتی کندی آن می‌توانند سبب بروز استثناء شوند.
برنامه را در حالت عدم اتصال به اینترنت اجرا کنید. استثنای صادر شده، در متد task.Wait ظاهر می‌شود (چون متدهای async ترد جاری را خالی کرده‌اند):


و اگر در اینجا بر روی لینک View details کلیک کنیم، در inner exception حاصل، خطای واقعی قابل مشاهده است:


همانطور که ملاحظه می‌کنید، استثنای صادر شده از نوع System.AggregateException است. به این معنا که می‌تواند حاوی چندین استثناء باشد که در اینجا تعداد آن‌ها با عدد یک مشخص شده‌است. بنابراین در این حالات، بررسی inner exception را فراموش نکنید.

در ادامه داخل حلقه‌ی foreach متد showTitlesAsync، یک try/catch قرار می‌دهیم:
        static async Task showTitlesAsync(IEnumerable<string> urls)
        {
            foreach (var url in urls)
            {
                try
                {
                    var title = await getTitleAsync(url);
                    Console.WriteLine(title);
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    Console.WriteLine(ex);
                }
            }
        }
اینبار اگر برنامه را اجرا کنیم، خروجی ذیل را در صفحه می‌توان مشاهده کرد:
 System.Net.WebException: The remote server returned an error: (502) Bad Gateway.
System.Net.WebException: The remote server returned an error: (502) Bad Gateway.

Press any key to exit...
در اینجا دیگر خبری از AggregateException نبوده و استثنای واقعی رخ داده در متد await شده بازگشت داده شده‌است. کار واژه‌ی کلیدی await در اینجا، بررسی استثنای رخ داده در متد async فراخوانی شده و بازگشت آن به جریان متداول متد جاری است؛ تا نتیجه‌ی عملیات همانند یک کد کامل همزمان به نظر برسد. به این ترتیب کامپایلر توانسته است رفتار بروز استثناءها را در کدهای همزمان و غیرهمزمان یک دست کند. دقیقا مانند حالتی که یک متد معمولی در این بین فراخوانی شده و استثنایی در آن رخ داده‌است.


مدیریت تمام inner exceptionهای رخ داده در پردازش‌های موازی

همانطور که عنوان شد، await تنها یک استثنای حاصل از Task در حال اجرا را به کد فراخوان بازگشت می‌دهد. در این حالت اگر این Task، چندین شکست را گزارش دهد، چطور باید برای دریافت تمام آن‌ها اقدام کرد؟ برای مثال استفاده از Task.WhenAll می‌تواند شامل چندین استثنای حاصل از چندین Task باشد، ولی await تنها اولین استثنای دریافتی را بازگشت می‌دهد. اما اگر از خاصیتی مانند Result یا متد Wait استفاده شود، یک AggregateException حاصل تمام استثناءها را دریافت خواهیم کرد. بنابراین هرچند await تنها اولین استثنای دریافتی را بازگشت می‌دهد، اما می‌توان به Taskهای مرتبط مراجعه کرد و سپس بررسی نمود که آیا استثناهای دیگری نیز وجود دارند یا خیر؟
برای نمونه در مثال فوق، حلقه‌ی foreach تشکیل شده آنچنان بهینه نیست. از این جهت که هر بار تنها یک سایت را بررسی می‌کند، بجای اینکه مانند مرورگرها چندین ترد را به یک یا چند سایت باز کرده و نتایج را دریافت کند.
البته انجام کارها به صورت موازی همیشه ایده‌ی خوبی نیست ولی حداقل در این حالت خاص که با یک یا چند سرور راه دور کار می‌کنیم، درخواست‌های همزمان دریافت اطلاعات، سبب کارآیی بهتر برنامه و بالا رفتن سرعت اجرای آن می‌شوند. اما مثلا در حالتیکه با سخت دیسک سیستم کار می‌کنیم، اجرای موازی کارها نه تنها کمکی نخواهد کرد، بلکه سبب خواهد شد تا مدام drive head در مکان‌های مختلفی مشغول به حرکت شده و در نتیجه کارآیی آن کاهش یابد.
برای ترکیب چندین Task، ویژگی خاصی به زبان سی‌شارپ اضافه نشده‌، زیرا نیازی نبوده است. برای این حالت تنها کافی است از متد Task.WhenAll، برای ساخت یک Task مرکب استفاده کرد. سپس می‌توان واژه‌ی کلیدی await را بر روی این Task مرکب فراخوانی کرد.
همچنین می‌توان از متد ContinueWith یک Task مرکب نیز برای جلوگیری از بازگشت صرفا اولین استثنای رخ داده توسط کامپایلر، استفاده کرد. در این حالت امکان دسترسی به خاصیت Result آن به سادگی میسر می‌شود که حاوی AggregateException کاملی است.


اعتبارسنجی آرگومان‌های ارسالی به یک متد async

زمان اعتبارسنجی آرگومان‌های ارسالی به متدهای async مهم است. بعضی از مقادیر را نمی‌توان بلافاصله اعتبارسنجی کرد؛ مانند مقادیری که نباید نال باشند. تعدادی دیگر نیز پس از انجام یک Task زمانبر مشخص می‌شوند که معتبر بوده‌اند یا خیر. همچنین فراخوان‌های این متدها انتظار دارند که متدهای async بلافاصله بازگشت داده شده و ترد جاری را خالی کنند. بنابراین اعتبارسنجی‌های آن‌ها باید با تاخیر انجام شود. در این حالات، دو نوع استثنای آنی و به تاخیر افتاده را شاهد خواهیم بود. استثنای آنی زمان شروع به کار متد صادر می‌شود و استثنای به تاخیر افتاده در حین دریافت نتایج از آن دریافت می‌گردد. باید دقت داشت کلیه استثناهای صادر شده در بدنه‌ی یک متد async، توسط کامپایلر به عنوان یک استثنای به تاخیر افتاده گزارش داده می‌شود. بنابراین اعتبارسنجی‌های آرگومان‌ها را بهتر است در یک متد سطح بالای غیر async انجام داد تا بلافاصله بتوان استثناءهای حاصل را دریافت نمود.


از دست دادن استثناءها

فرض کنید مانند مثال قسمت قبل، دو وظیفه‌ی async آغاز شده و نتیجه‌ی آن‌ها پس از await هر یک، با هم جمع زده می‌شوند. در این حالت اگر کل عملیات را داخل یک قطعه کد try/catch قرار دهیم، اولین await ایی که یک استثناء را صادر کند، صرفنظر از وضعیت await دوم، سبب اجرای بدنه‌ی catch می‌شود. همچنین انجام این عملیات بدین شکل بهینه نیست. زیرا ابتدا باید صبر کرد تا اولین Task تمام شود و سپس دومین Task شروع گردد و به این ترتیب پردازش موازی Taskها را از دست خواهیم داد. در یک چنین حالتی بهتر است از متد await Task.WhenAll استفاده شود. در اینجا دو Task مورد نیاز، تبدیل به یک Task مرکب می‌شوند. این Task مرکب تنها زمانی خاتمه می‌یابد که هر دوی Task اضافه شده به آن، خاتمه یافته باشند. به این ترتیب علاوه بر اجرای موازی Taskها، امکان دریافت استثناءهای هر کدام را نیز به صورت تجمعی خواهیم داشت.
مشکل! همانطور که پیشتر نیز عنوان شد، استفاده از await در اینجا سبب می‌شود تا کامپایلر تنها اولین استثنای دریافتی را بازگشت دهد و نه یک AggregateException نهایی را. روش حل آن‌را نیز عنوان کردیم. در این حالت بهتر است از متد ContinueWith و سپس استفاده از خاصیت Result آن برای دریافت کلیه استثناءها کمک گرفت.
حالت دوم از دست دادن استثناءها زمانی‌است که یک متد async void را ایجاد می‌کنید. در این حالات بهتر است از یک Task بجای بازگشت void استفاده شود. تنها علت وجودی async voidها، استفاده از آن‌ها در روال‌های رویدادگردان UI است (در سایر حالات code smell درنظر گرفته می‌شود).
public async Task<double> GetSum2Async()
        {
            try
            {
                var task1 = GetNumberAsync();
                var task2 = GetNumberAsync();

                var compositeTask = Task.WhenAll(task1, task2);
                await compositeTask.ContinueWith(x => { });

                return compositeTask.Result[0] + compositeTask.Result[1];
            }
            catch (Exception ex)
            {
                //todo: log ex
                throw;
            }
        }
در مثال فوق، نحوه‌ی ترکیب دو Task را توسط Task.WhenAll جهت اجرای موازی و سپس اعمال نکته‌ی یک ContinueWith خالی و در ادامه استفاده از Result نهایی را جهت دریافت تمامی استثناءهای حاصل، مشاهده می‌کنید.
در این مثال دیگر مانند مثال قسمت قبل
        public async Task<double> GetSumAsync()
        {
            var leftOperand = await GetNumberAsync();
            var rightOperand = await GetNumberAsync();

            return leftOperand + rightOperand;
        }
هر بار صبر نشده‌است تا یک Task تمام شود و سپس Task بعدی شروع گردد.
با کمک متد Task.WhenAll ترکیب آن‌ها ایجاد و سپس با فراخوانی await، سبب اجرای موازی چندین Task با هم شده‌ایم.


مدیریت خطاهای مدیریت نشده

ابتدا مثال زیر را در نظر بگیرید:
using System;
using System.Threading.Tasks;

namespace Async01
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Test2();
            Test();
            Console.ReadLine();

            GC.Collect();
            GC.WaitForPendingFinalizers();

            Console.ReadLine();
        }

        public static async Task Test()
        {
            throw new Exception();
        }

        public static async void Test2()
        {
            throw new Exception();
        }
    }
}
در این مثال دو متد که یکی async Task و دیگری async void است، تعریف شده‌اند.
اگر برنامه را کامپایل کنید، کامپایلر بر روی سطر فراخوانی متد Test اخطار زیر را صادر می‌کند. البته برنامه بدون مشکل کامپایل خواهد شد.
 Warning  1  Because this call is not awaited, execution of the current method continues before the call is completed.
Consider applying the 'await' operator to the result of the call.
اما چنین اخطاری در مورد async void صادر نمی‌شود. بنابراین ممکن است جایی در کدها، فراخوانی await فراموش شود. اگر خروجی متد شما ازنوع Task و مشتقات آن باشد، کامپایلر حتما اخطاری را جهت رفع آن گوشزد خواهد کرد؛ اما نه در مورد متدهای void که صرفا جهت کاربردهای UI و روال‌های رخدادگردان آن طراحی شده‌اند.
همچنین اگر برنامه را اجرا کنید استثنای صادر شده در متد async void سبب کرش برنامه می‌شود؛ اما نه استثنای صادر شده در متد async Task. متدهای async void چون دارای Synchronization Context نیستند، استثنای صادره را به Thread pool برنامه صادر می‌کنند. به همین جهت در همان لحظه نیز سبب کرش برنامه خواهند شد. اما در حالت async Task به این نوع استثناءها اصطلاحا Unobserved Task Exception گفته شده و سبب بروز  faulted state در Task تعریف شده می‌گردند.
برای مدیریت آن‌ها در سطح برنامه باید در ابتدای کار و در متد Main، توسط TaskScheduler.UnobservedTaskException روال رخدادگردانی را برای مدیریت اینگونه استثناءها تدارک دید. زمانیکه GC شروع به آزاد سازی منابع می‌کند، این استثناءها نیز درنظر گرفته شده و سبب کرش برنامه خواهند شد. با استفاده از متد SetObserved همانند قطعه کد زیر، می‌توان از کرش برنامه جلوگیری کرد:
using System;
using System.Threading.Tasks;

namespace Async01
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            TaskScheduler.UnobservedTaskException += TaskScheduler_UnobservedTaskException;

            //Test2();
            Test();
            Console.ReadLine();

            GC.Collect();
            GC.WaitForPendingFinalizers();

            Console.ReadLine();
        }

        private static void TaskScheduler_UnobservedTaskException(object sender, UnobservedTaskExceptionEventArgs e)
        {
            e.SetObserved();
            Console.WriteLine(e.Exception);
        }

        public static async Task Test()
        {
            throw new Exception();
        }

        public static async void Test2()
        {
            throw new Exception();
        }
    }
}
البته لازم به ذکر است که این رفتار در دات نت 4.5 به این شکل تغییر کرده است تا کار با متدهای async ساده‌تر شود. در دات نت 4، یک چنین استثناءهای مدیریت نشده‌ای،‌بلافاصله سبب بروز استثناء و کرش برنامه می‌شدند.
به عبارتی رفتار قطعه کد زیر در دات نت 4 و 4.5 متفاوت است:
Task.Factory.StartNew(() => { throw new Exception(); });

Thread.Sleep(100);
GC.Collect();
GC.WaitForPendingFinalizers();
در دات نت 4  اگر این برنامه را خارج از VS.NET اجرا کنیم، برنامه کرش می‌کند؛ اما در دات نت 4.5 خیر و آن‌ها به UnobservedTaskException یاد شده هدایت خواهند شد. اگر می‌خواهید این رفتار را به همان حالت دات نت 4 تغییر دهید، تنظیم زیر را به فایل config برنامه اضافه کنید:
 <configuration>
    <runtime>
      <ThrowUnobservedTaskExceptions enabled="true"/>
    </runtime>
</configuration>


یک نکته‌ی تکمیلی: ممکن است عبارات lambda مورد استفاده، از نوع async void باشد.

همانطور که عنوان شد باید از async void منهای مواردی که کار مدیریت رویدادهای عناصر UI را انجام می‌دهند (مانند برنامه‌های ویندوز 8)، اجتناب کرد. چون پایان کار آن‌ها را نمی‌توان تشخیص داد و همچنین کامپایلر نیز اخطاری را در مورد استفاده ناصحیح از آن‌ها بدون await تولید نمی‌کند (چون نوع void اصطلاحا awaitable نیست). به علاوه بروز استثناء در آن‌ها، بلافاصله سبب خاتمه برنامه می‌شود. بنابراین اگر جایی در برنامه متد async void وجود دارد، قرار دادن try/catch داخل بدنه‌ی آن ضروری است.
protected override void LoadState(Object navigationParameter, Dictionary<String, Object> pageState)
{
    try
    {
        ClickMeButton.Tapped += async (sender, args) =>
        {
             throw new Exception();        

        };
    }
    catch (Exception ex)
    {
        // This won’t catch exceptions!
        TextBlock1.Text = ex.Message;
    }
}
در این مثال خاص ویندوز 8، شاید به نظر برسد که try/catch تعریف شده سبب مهار استثنای صادر شده می‌شود؛ اما خیر!
 public delegate void TappedEventHandler(object sender, TappedRoutedEventArgs e);
امضای متد TappedEventHandler از نوع delegate void است. بنابراین try/catch را باید داخل بدنه‌ی روال رویدادگردان تعریف شده قرار داد و نه خارج از آن.
مطالب
پردازش‌های Async در Entity framework 6
اجرای Async اعمال نسبتا طولانی، در برنامه‌های مبتنی بر داده، عموما این مزایا را به همراه دارد:

الف) مقیاس پذیری سمت سرور

در اعمال سمت سرور متداول، تردهای متعددی جهت پردازش درخواست‌های کلاینت‌ها تدارک دیده می‌شوند. هر زمانیکه یکی از این تردها، یک عملیات blocking را انجام می‌دهد (مانند دسترسی به شبکه یا اعمال I/O)، ترد مرتبط با آن تا پایان کار این عملیات معطل خواهد شد. با بالا رفتن تعداد کاربران یک برنامه و در نتیجه بیشتر شدن تعداد درخواست‌هایی که سرور باید پردازش کند، تعداد تردهای معطل مانده نیز به همین ترتیب بیشتر خواهند شد. مشکل اصلی اینجا است که نمونه سازی تردها بسیار هزینه بر است (با اختصاص 1MB of virtual memory space) و منابع سرور محدود. با زیاد شدن تعداد تردهای معطل اعمال I/O یا شبکه، سرور مجبور خواهد شد بجای استفاده مجدد از تردهای موجود، تردهای جدیدی را ایجاد کند. همین مساله سبب بالا رفتن بیش از حد مصرف منابع و حافظه برنامه می‌گردد. یکی از روش‌های رفع این مشکل بدون نیاز به بهبودهای سخت افزاری، تبدیل اعمال blocking نامبرده شده به نمونه‌های non-blocking است. به این ترتیب ترد پردازش کننده‌ی این اعمال Async بلافاصله آزاد شده و سرور می‌تواند از آن جهت پردازش درخواست دیگری استفاده کند؛ بجای اینکه ترد جدیدی را وهله سازی نماید.

ب) بالا بردن پاسخ دهی کلاینت‌ها

کلاینت‌ها نیز اگر مدام درخواست‌های blocking را به سرور جهت دریافت پاسخی ارسال کنند، به زودی به یک رابط کاربری غیرپاسخگو خواهند رسید. برای رفع این مشکل نیز می‌توان از توانمندی‌های Async دات نت 4.5 جهت آزاد سازی ترد اصلی برنامه یا همان ترد UI استفاده کرد.

و ... تمام این‌ها یک شرط را دارند. نیاز است یک چنین API خاصی که اعمال Async واقعی را پشتیبانی می‌کنند، فراهم شده باشد. بنابراین صرفا وجود متد Task.Run، به معنای اجرای واقعی Async یک متد خاص نیست. برای این منظور ADO.NET 4.5 به همراه متدهای Async ویژه کار با بانک‌های اطلاعاتی است و پس از آن Entity framework 6 از این زیر ساخت استفاده کرده‌است که در ادامه جزئیات آن‌را بررسی خواهیم کرد.


پیشنیازها

برای کار با امکانات جدید Async موجود در EF 6 نیاز است از VS 2012 به بعد که به همراه کامپایلری است که واژه‌های کلیدی async و await را پشتیبانی می‌کند و همچنین دات نت 4.5 استفاده کرد. چون ADO.NET 4.5 اعمال async واقعی را پشتیبانی می‌کند، دات نت 4 در اینجا قابل استفاده نخواهد بود.


متدهای الحاقی جدید Async در EF 6.x

جهت متدهای الحاقی متداول EF مانند ToList، Max، Min و غیره، نمونه‌های Async آن‌ها نیز اضافه شده‌اند:
 QueryableExtensions:
AllAsync
AnyAsync
AverageAsync
ContainsAsync
CountAsync
FirstAsync
FirstOrDefaultAsync
ForEachAsync
LoadAsync
LongCountAsync
MaxAsync
MinAsync
SingleAsync
SingleOrDefaultAsync
SumAsync
ToArrayAsync
ToDictionaryAsync
ToListAsync

DbSet:
FindAsync

DbContext:
SaveChangesAsync

Database:
ExecuteSqlCommandAsync
بنابراین اولین قدم تبدیل کدهای قدیمی به Async، استفاده از متدهای الحاقی فوق است.


چند مثال


فرض کنید، مدل‌های برنامه، رابطه‌ی one-to-many ذیل را بین یک کاربر و مقالات او دارند:
    public class User
    {
        public int Id { get; set; }
        public string Name { get; set; }

        public virtual ICollection<BlogPost> BlogPosts { get; set; }
    }

    public class BlogPost
    {
        public int Id { get; set; }
        public string Title { get; set; }
        public string Content { get; set; }

        [ForeignKey("UserId")]
        public virtual User User { get; set; }
        public int UserId { get; set; }
    }
همچنین Context برنامه نیز جهت در معرض دید قرار دادن این کلاس‌ها، به نحو ذیل تشکیل شده‌است:
    public class MyContext : DbContext
    {
        public DbSet<User> Users { get; set; }
        public DbSet<BlogPost> BlogPosts { get; set; }

        public MyContext()
            : base("Connection1")
        {
            this.Database.Log = sql => Console.Write(sql);
        }
    }
بر این اساس مثالی که دو رکورد را در جداول کاربران و مقالات به صورت async ثبت می‌کند، به نحو ذیل خواهد بود:
        private async Task<User> addUserAsync(CancellationToken cancellationToken = default(CancellationToken))
        {
            using (var context = new MyContext())
            {
                var user = context.Users.Add(new User
                {
                    Name = "Vahid"
                });
                context.BlogPosts.Add(new BlogPost
                {
                    Content = "Test",
                    Title = "Test",
                    User = user
                });
                await context.SaveChangesAsync(cancellationToken);
                return user;
            }
        }

چند نکته جهت یادآوری مباحث Async

- به امضای متد واژه‌ی کلیدی async اضافه شده‌است، زیرا در بدنه‌ی آن از کلمه‌ی کلیدی await استفاده کرده‌ایم (لازم و ملزوم هستند).
- به انتهای نام متد، کلمه‌ی Async اضافه شده‌است. این مورد ضروری نیست؛ اما به یک استاندارد و قرارداد تبدیل شده‌است.
- مدل Async دات نت 4.5 مبتنی بر Taskها است. به همین جهت اینبار خروجی‌های توابع نیاز است از نوع Task باشند و آرگومان جنریک آن‌ها، بیانگر نوع مقداری که باز می‌گردانند.
- تمام متدهای الحاقی جدیدی که نامبرده شدند، دارای پارامتر اختیاری لغو عملیات نیز هستند. این مورد را با مقدار دهی cancellationToken در کدهای فوق ملاحظه می‌کنید.
نمونه‌ای از نحوه‌ی مقدار دهی این پارامتر در ASP.NET MVC به صورت زیر می‌تواند باشد:
 [AsyncTimeout(8000)]
public async Task<ActionResult> Index(CancellationToken cancellationToken)
در اینجا به امضای اکشن متد جاری، async اضافه شده‌است و خروجی آن نیز به نوع Task تغییر یافته است. همچنین یک پارامتر cancellationToken نیز تعریف شده‌است. این پارامتر به صورت خودکار توسط ASP.NET MVC پس از زمانیکه توسط ویژگی AsyncTimeout تعیین شده‌است، تنظیم خواهد شد. به این ترتیب، اعمال async در حال اجرا به صورت خودکار لغو می‌شوند.
- برای اجرا و دریافت نتیجه‌ی متدهای Async دار EF، نیاز است از واژه‌ی کلیدی await استفاده گردد.

استفاده کننده نیز می‌تواند متد addUserAsync را به صورت زیر فراخوانی کند:
 var user = await addUserAsync();
Console.WriteLine("user id: {0}", user.Id);

شبیه به همین اعمال را نیز جهت به روز رسانی و یا حذف اطلاعات خواهیم داشت:
        private async Task<User> updateAsync(CancellationToken cancellationToken = default(CancellationToken))
        {
            using (var context = new MyContext())
            {
                var user1 = await context.Users.FindAsync(cancellationToken, 1);
                if (user1 != null)
                    user1.Name = "Vahid N.";

                await context.SaveChangesAsync(cancellationToken);
                return user1;
            }
        }

        private async Task<int> deleteAsync(CancellationToken cancellationToken = default(CancellationToken))
        {
            using (var context = new MyContext())
            {
                var user1 = await context.Users.FindAsync(cancellationToken, 1);
                if (user1 != null)
                    context.Users.Remove(user1);

                return await context.SaveChangesAsync(cancellationToken);
            }
        }

کدهای Async تقلبی!

به قطعه کد ذیل دقت کنید:
         public async Task<List<TEntity>> GetAllAsync()
   {
    return await Task.Run(() => _tEntities.ToList());
   }
این متد از یکی از Generic repositoryهای فله‌ای رها شده در اینترنت انتخاب شده‌است.
به این نوع متدها که از Task.Run برای فراخوانی متدهای همزمان قدیمی مانند ToList جهت Async جلوه دادن آن‌ها استفاده می‌شود، کدهای Async تقلبی می‌گویند! این عملیات هر چند در یک ترد دیگر انجام می‌شود اما هم سربار ایجاد یک ترد جدید را به همراه دارد و هم عملیات ToList آن کاملا blocking است.
معادل صحیح Async واقعی این عملیات را در ذیل مشاهده می‌کنید:
        private async Task<List<User>> getUsersAsync(CancellationToken cancellationToken = default(CancellationToken))
        {
            using (var context = new MyContext())
            {
                return await context.Users.ToListAsync(cancellationToken);
            }
        }
متد ToListAsync یک متد Async واقعی است و نه شبیه سازی شده توسط Task.Run. متدهای Async واقعی کار با شبکه و اعمال I/O، از ترد استفاده نمی‌کنند و توسط سیستم عامل به نحو بسیار بهینه‌ای اجرا می‌گردند.
برای مثال پشت صحنه‌ی متد الحاقی SaveChangesAsync به یک چنین متدی ختم می‌شود:
 internal override async Task<long> ExecuteAsync(
//...
rowsAffected = await command.ExecuteNonQueryAsync(cancellationToken).ConfigureAwait(continueOnCapturedContext: false);
//...
متد ExecuteNonQueryAsync جزو متدهای ADO.NET 4.5 است و برای اجرا نیاز به هیچ ترد جدیدی ندارد.
و یا برای شبیه سازی ToListAsync با ADO.NET 4.5 و استفاده از متدهای Async واقعی آن، به یک چنین کدهایی نیاز است: 
    var connectionString = "........";
    var sql = @"......"";
    var users = new List<User>();
 
    using (var cnx = new SqlConnection(connectionString))
    {
      using (var cmd = new SqlCommand(sql, cnx))
      {
       await cnx.OpenAsync(); 
       using (var reader = await cmd.ExecuteReaderAsync(CommandBehavior.CloseConnection))
       {
        while (await reader.ReadAsync())
        {
          var user = new User
          {
           Id = reader.GetInt32(0), 
           Name = reader.GetString(1), 
          };
         users.Add(user);
        }
       }
      }
    }


محدودیت پردازش موازی اعمال در EF

در متد ذیل، دو Task غیرهمزمان تعریف شده‌اند و سپس با await Task.WhenAll درخواست اجرای همزمان و موازی آن‌ها را کرده‌ایم:
        // multiple operations
        private static async Task loadAllAsync(CancellationToken cancellationToken = default(CancellationToken))
        {
            using (var context = new MyContext())
            {
                var task1 = context.Users.ToListAsync(cancellationToken);
                var task2 = context.BlogPosts.ToListAsync(cancellationToken);

                await Task.WhenAll(task1, task2);
                // use task1.Result
            }
        }
این متد ممکن است اجرا شود؛ یا در بعضی از مواقع با استثنای ذیل خاتمه یابد:
  An unhandled exception of type 'System.NotSupportedException' occurred in mscorlib.dll
 Additional information: A second operation started on this context before a previous asynchronous operation completed.
Use 'await' to ensure that any asynchronous operations have completed before calling another method on this context.
Any instance members are not guaranteed to be thread safe.
متن استثنای ارائه شده بسیار مفید است و توضیحات کامل را به همراه دارد. در EF در طی یک Context اگر عملیات Async شروع شده‌ای خاتمه نیافته باشد، مجاز به شروع یک عملیات Async دیگر، به موازت آن نخواهیم بود. برای رفع این مشکل یا باید از چندین Context استفاده کرد و یا await Task.WhenAll را حذف کرده و بجای آن واژه‌ی کلیدی await را همانند معمول، جهت صبر کردن برای دریافت نتیجه‌ی یک عملیات غیرهمزمان استفاده کنیم.
نظرات مطالب
مروری بر کاربردهای Action و Func - قسمت دوم
یک نکته‌ی تکمیلی: امضای نگارش‌های Task دار و Async این متدها

در حالت اول، Task فراخوانی شده یک خروجی را باز می‌گرداند و در حالت دوم، خروجی آن void است:
    private async Task<T> doSomethingAsync<T>(Func<Task<T>> task)
    {
        var result = default(T);
        try
        {
            result = await task();
        }
        catch (Exception ex)
        {
            // todo: log
        }
        return result;
    }

    private async Task doSomethingAsync(Func<Task> task)
    {
        await task();
    }
با یک چنین کاربردهای نمونه‌ای
    public async Task ExampleAsync()
    {
        await doSomethingAsync<string>(() => Task.FromResult("...."));
        await doSomethingAsync(() => Task.Delay(1000));
    }
مطالب
آزمون واحد Entity Framework به کمک چارچوب تقلید
در باب ضرورت نوشتن کدهای تست پذیر، توسعه کلاس‌های کوچک تک مسئولیتی و اهمیت تزریق وابستگی‌ها بارها و بارها بحث شده و مطلب نوشته شده است. این روز‌ها کم پیش میاید که نرم افزاری توسعه داده شود و از پایگاه داده به جهت ذخیره و بازیابی داده‌ها استفاده نکند. با گسترش و رواج ORM ها، نوشتن کدهای دسترسی به داده‌ها سهولت یافته است و استفاده از ORM در لایه‌ی سرویس که نگهدارنده‌ی منطق تجاری برنامه است، امری اجتناب ناپذیر می‌باشد. 
در این مطلب نحوه‌ی نوشتن آزمون واحد برای کلاس سرویسی که وابسته به DbContext می‌باشد، به همراه محدودیت‌ها شرح داده می‌شود.
ابتدا یک روش که که در آن مستقیما از DbContext در سرویس استفاده شده را بررسی میکنیم. در مثال زیر کلاس ProductService وظیفه‌ی برگرداندن لیست کالاها را به ترتیب نام دارد. در آن DbContext مستقیما وهله سازی شده و از آن جهت انجام تراکنش‌های دیتابیس کمک گرفته شده است:
    public class ProductService
    {
        public IEnumerable<Product> GetOrderedProducts()
        {
            using (var ctx = new Entites())
            {
                return ctx.Products.OrderBy(x => x.Name).ToList();
            }
        }
    }

برای این کلاس نمی‌توان Unit Test نوشت چرا که یک وابستگی به شی DbContext دارد و این وابستگی مستقیما درون متد GetOrderedProducts  نمونه سازی شده است. در مطالب پیشین شرح داده شد که برای تست پذیر کردن کدها باید این وابستگی‌ها را از بیرون، در اختیار کلاس مورد نظر قرار داد.
برای نوشتن تست برای کلاس ProductService حداقل دو روش در اختیار است:
- نوشتن Integration Test:
یعنی کلاس جاری را به همین شکل نگاه داریم و در تست، مستقیما به یک پایگاه داده که به منظور تست فراهم شده وصل شویم. برای سهولت مدیریت پایگاه داده می‌توان عمل درج را در یک Transaction قرار داد و پس از پایان یافتن تست Transaction را RollBack کرد. این روش مورد بحث مطلب جاری نمی‌باشد، لطفا برای آشنایی این دو مطلب را مطالعه بفرمایید:
- بهره جستن از تزریق وابستگی و نوشتن Unit Test که وابستگی به دیتابیس ندارد
یکی از قانون‌های یک آزمون واحد این است که وابستگی به منابع خارجی مثل پایگاه داده نداشته باشد. این مطلب نحوه‌ی صحیح پیاده سازی الگوی Unit of Work را شرح داده است. بعد از پیاده سازی Unit Of Work، کلاس DbContext به شرح زیر می‌شود. همانطور که مشاهده می‌کنید، اکنون DbContext یک Interface را پیاده سازی کرده است.
    public interface IUnitOfWork
    {
        IDbSet<TEntity> Set<TEntity>() where TEntity : class;
        int SaveAllChanges();
    }

    public class Entites : DbContext, IUnitOfWork
    {
        public virtual DbSet<Product> Products { get; set; }  // This is virtual because Moq needs to override the behaviour 

        public new virtual IDbSet<TEntity> Set<TEntity>() where TEntity : class   // This is virtual because Moq needs to override the behaviour 
        {
            return base.Set<TEntity>();
        }

        public int SaveAllChanges()
        {
            return base.SaveChanges();
        }
    }
در این حالت می‌توان به جای وهله سازی مستقیم DbContext در ProductService آن را خارج از کلاس سرویس در اختیار استفاده کننده قرار داد:
    public class ProductService
    {
        private readonly IDbSet<Product> _products;
        private readonly IUnitOfWork _uow;
        public ProductService(IUnitOfWork uow)
        {
            _uow = uow;
            _products = _uow.Set<Product>();
        }
     public IEnumerable<Product> GetOrderedProducts()
        {
            return _products.OrderBy(x => x.Name).ToList();
        }
    }
همانطور که مشاهده می‌کنید، الان IUnitOfWork به کلاس سرویس تزریق شده و در متدها، خبری از وهله سازی یک وابستگی (DbContext) نمی‌باشد.
اکنون برای تست این سرویس می‌توان پیاده سازی دیگری را از IUnitOfWork انجام داد و در کدهای تست به سرویس مورد نظر تزریق کرد. برای سهولت این امر قصد داریم از moq به عنوان  چارچوب تقلید (Mocking framework) استفاده کنیم. برای  نصب moq  می توان از  بسته‌ی نیوگت آن بهره جست. پیشتر  مطلبی  در رابطه با چارچوب‌های تقلید در سایت نوشته شده است.
با توجه به اینکه PoductService به دیتابیس وابستگی دارد، مقصود این است که این وابستگی با ایجاد یک نمونه‌ی mock از IUnitOfWork حذف شود. برای این منظور در سازنده‌ی کلاس، تعدادی کالای درون حافظه ایجاد شده و به صورت IQueryable جایگزین DbSet شده است.
اگر به تعریف کلاس Entities که همان DbContext می‌باشد دقت کنید، مشاهده می‌شود که Products و تابع Set، هر دو به صورت Virtual تعریف شده اند. برای تغییر رفتار DbContext نیاز است در آزمون واحد، این دو با داده‌های درون حافظه کار کنند و رفتار آنها قرار است عوض شود. این تغییر رفتار از طریق چند ریختی (Polymorphism) خواهد بود.
کلاس تست در نهایت اینگونه تعریف می‌شود:
   [TestFixture]
    public class ProductServiceTest
    {
        private readonly ProductService _productService;
        public ProductServiceTest()
        {
            IQueryable<Product> data = GetRoadNetworks().AsQueryable();
            var mockSet = new Mock<DbSet<Product>>();
            mockSet.As<IQueryable<Product>>().Setup(m => m.Provider).Returns(data.Provider);
            mockSet.As<IQueryable<Product>>().Setup(m => m.Expression).Returns(data.Expression);
            mockSet.As<IQueryable<Product>>().Setup(m => m.ElementType).Returns(data.ElementType);
            mockSet.As<IQueryable<Product>>().Setup(m => m.GetEnumerator()).Returns(data.GetEnumerator());
            var context = new Mock<Entites>();
            context.Setup(c => c.Products).Returns(mockSet.Object);
            context.Setup(m => m.Set<Product>()).Returns(mockSet.Object);
            _productService = new ProductService(context.Object);
        }
        private IEnumerable<Product> GetRoadNetworks()
        {
            return new List<Product>
            {
                new Product
                {
                    Id = 1,
                    Name = "A"
                },
                new Product
                {
                    Id = 2,
                    Name = "B"
                },
                new Product
                {
                    Id = 3,
                    Name = "C"
                }
            };
        }
        [Test]
        public void GetOrderedProductTest()
        {
            IEnumerable<Product> products = _productService.GetOrderedProducts();
            List<string> names = products.Select(x => x.Name).ToList();
            var expected = new List<string> {"A", "B", "C"};
            CollectionAssert.AreEqual(names, expected);
        }
    }
همانطور که مشاهده می‌شود، در سازنده‌ی کلاس تست، یک منبع داده‌ی درون حافظه‌ای به صورت IQueryable تولید شده و پیاده سازی‌های تقلیدی از DbContext به همراه تابع Set و همچنین DbSet کالا‌ها به کمک Moq ایجاد گردیده و در اختیار ProductService قرار داده شده است.
در نهایت، در یک تست تلاش شده است تا منطق متد GerOrderedProducts مورد آزمون قرار گیرد.
محدودیت این روش:
با اینکه LINQ یک روش و سینتکس یکتا برای دسترسی به منابع داده‌ای مختلف را محیا می‌کند، اما این الزامی برای یکسان بودن نتایج، هنگام استفاده از Provider‌های مختلف LINQ نمی‌باشد. در تست نوشته شده از LINQ To Objects برای کوئری گرفتن از منبع داده استفاده شده است؛ در صورتیکه در برنامه‌ی اصلی از LINQ To Entities استفاده می‌شود و الزامی نیست که یک کوئری LINQ در دو Provider متفاوت یک رفتار را داشته باشد.
این نکته در قسمت Limitations of EF in-memory test doubles این مطلب هم شرح داده شده است.
در نهایت این پرسش به وجود می‌آید که با وجود محدودیت ذکر شده، از این روش استفاده شود یا خیر؟ پاسخ این پرسش، بسته به هر سناریو، متفاوت است.
به عنوان نمونه اگر در یک سناریو داده‌ها با یک کوئری نه چندان پیچیده از منبع داده ای گرفته می‌شود و اعمال دیگری دیگری روی نتیجه‌ی کوئری درون حافظه انجام می‌شود می‌توان این روش را قابل اعتماد قلمداد کرد.
برای مطالعه‌ی بیشتر مطالب متعددی در سایت در رابطه با تزریق وابستگی و آزمون‌های واحد نوشته شده است.
مطالب
بررسی تغییرات Blazor 8x - قسمت پنجم - امکان تعریف جزیره‌های تعاملی Blazor Server
در Blazor 8x می‌توان صفحات SSR ای را به همراه Blazor server islands و یا Blazor WASM islands داشت؛ یعنی یک کامپوننت Blazor Server که داخل یک صفحه‌ی معمولی SSR قرار گرفته و با سرور، ارتباط SiganlR برقرار می‌کند و یا یک کامپوننت Blazor WASM که در قسمتی از صفحه‌ی SSR درج شده و درون مرورگر کاربر اجرا می‌شود. به هر کدام از این‌ها یک «جزیره‌ی تعاملی» گفته می‌شود (interactive island). در این قسمت، نکات مرتبط با جزایر تعاملی Blazor Server را بررسی می‌کنیم.


بررسی یک مثال: تهیه یک برنامه‌ی Blazor 8x برای نمایش لیست محصولات، به همراه جزئیات آن‌ها

به لطف وجود SSR در Blazor 8x، می‌توان HTML نهایی کامپوننت‌ها و صفحات Blazor را همانند صفحات MVC و یا Razor pages، در سمت سرور تهیه و بازگشت داد. این خروجی در نهایت یک static HTML بیشتر نیست و گاهی از اوقات ما به بیش از یک خروجی ساده HTML ای نیاز داریم.
در این مثال که بر اساس قالب dotnet new blazor --interactivity Server تهیه می‌شود، قصد داریم موارد زیر را پیاده سازی کنیم:
- صفحه‌ای که یک لیست محصولات فرضی را نمایش می‌دهد : بر اساس SSR
- صفحه‌ای که جزئیات یک محصول را نمایش می‌دهد: بر اساس SSR
- دکمه‌ای در ذیل قسمت نمایش جزئیات یک محصول، برای دریافت و نمایش لیست محصولات مشابه و مرتبط: بر اساس Blazor server islands

یعنی تا جائیکه ممکن است قصد نداریم تمام صفحات و تمام قسمت‌های برنامه را با فعالسازی سراسری حالت تعاملی Blazor server که در قسمت‌های قبل در مورد آن توضیح داده شد، پیاده سازی کنیم. می‌خواهیم فقط قسمت کوچکی از این سناریو را که واقعا نیاز به یک چنین قابلیتی را دارد، توسط یک جزیره‌ی تعاملی Blazor server واقع شده‌ی در قسمتی از یک صفحه‌ی استاتیک SSR، مدیریت کنیم.


مدل برنامه: رکوردی برای ذخیره سازی اطلاعات یک محصول

namespace BlazorDemoApp.Models;

public record Product
{
    public int Id { get; set; }
    public required string Title { get; set; }
    public required string Description { get; set; }
    public decimal Price { get; set; }

    public List<int> Related { get; set; } = new();
}
در اینجا، هدف تعریف لیستی از محصولات فرضی است؛ به همراه خاصیتی که Id محصولات مشابه را نگهداری می‌کند (خاصیت Related).


سرویس برنامه: سرویسی برای بازگشت لیست محصولات

چون Blazor Server و SSR هر دو بر روی سرور اجرا می‌شوند، از لحاظ دسترسی به اطلاعات و کار با سرویس‌ها، هماهنگی کاملی وجود داشته و می‌توان کدهای یکسان و یکدستی را در اینجا بکار گرفت.
در ادامه کدهای کامل سرویس Services\ProductStore.cs را مشاهده می‌کنید:
using BlazorDemoApp.Models;

namespace BlazorDemoApp.Services;

public interface IProductStore
{
    IList<Product> GetAllProducts();
    Product GetProduct(int id);
    IList<Product> GetRelatedProducts(int productId);
}

public class ProductStore : IProductStore
{
    private static readonly List<Product> ProductsDataSource =
        new()
        {
            new Product
            {
                Id = 1, Title = "Smart speaker", Price = 22m,
                Description =
                    "This smart speaker delivers excellent sound quality and comes with built-in voice control, offering an impressive music listening experience.",
                Related = new List<int> { 2, 3 },
            },
            new Product
            {
                Id = 2, Title = "Regular speaker", Price = 89m,
                Description =
                    "Enjoy room-filling sound with this regular speaker. With its slick design, it perfectly fits into any room in your house.",
                Related = new List<int> { 1, 3 },
            },
            new Product
            {
                Id = 3, Title = "Speaker cable", Price = 12m,
                Description =
                    "This high-quality speaker cable ensures a reliable and clear audio connection for your sound system.",
            },
        };

    public IList<Product> GetAllProducts() => ProductsDataSource;

    public Product GetProduct(int id) => ProductsDataSource.Single(p => p.Id == id);

    public IList<Product> GetRelatedProducts(int productId)
    {
        var product = ProductsDataSource.Single(x => x.Id == productId);
        return ProductsDataSource.Where(p => product.Related.Contains(p.Id)).ToList();
    }
}
هدف از این سرویس، ارائه‌ی لیست تمام محصولات، دریافت اطلاعات یک محصول و همچنین یافتن لیست محصولات مشابه یک محصول خاص است.
این سرویس را باید در فایل Program.cs برنامه به صورت زیر معرفی کرد تا در فایل‌های razor برنامه‌ی جاری قابل دسترسی شود:
builder.Services.AddScoped<IProductStore, ProductStore>();


تکمیل صفحه‌ی نمایش لیست محصولات

قصد داریم زمانیکه کاربر برای مثال به آدرس فرضی http://localhost:5136/products مراجعه کرد، با تصویر لیستی از محصولات مواجه شود:


کدهای این صفحه را که در فایل Components\Pages\Store\ProductsList.razor قرار می‌گیرند، در ادامه مشاهده می‌کنید:

@page "/Products"
@using BlazorDemoApp.Models
@using BlazorDemoApp.Services

@inject IProductStore Store

@attribute [StreamRendering]

<h3>Products</h3>

@if (_products == null)
{
    <p>Loading...</p>
}
else
{
    @foreach (var item in _products)
    {
        <a href="/ProductDetails/@item.Id">
            <div>
                <div>
                    <h5>@item.Title</h5>
                </div>
                <div>
                    <h5>@item.Price.ToString("c")</h5>
                </div>
            </div>
        </a>
    }
}

@code {
    private IList<Product>? _products;

    protected override Task OnInitializedAsync() => GetProductsAsync();

    private async Task GetProductsAsync()
    {
        await Task.Delay(1000); // Simulates asynchronous loading to demonstrate streaming rendering
        _products = Store.GetAllProducts();
    }

}
توضیحات:
- جهت دسترسی به سرویس لیست محصولات، ابتدا سرویس IProductStore به این صفحه تزریق شده‌است.
- سپس در روال رویدادگردان آغازین OnInitializedAsync، کار دریافت اطلاعات و انتساب آن به لیستی، صورت گرفته‌است.
- در این متد جهت شبیه سازی یک عملیات async از یک Task.Delay استفاده شده‌است.
- چون این صفحه، یک صفحه‌ی SSR عادی است، بدون تعریف ویژگی StreamRendering در آن، پس از اجرای برنامه، هیچگاه قسمت loading که در حالت products == null_ قرار است ظاهر شود، نمایش داده نمی‌شود؛ چون در این حالت (حذف نوع رندر)، صفحه‌ی نهایی که به کاربر ارائه خواهد شد، یک صفحه‌ی استاتیک کاملا رندر شده‌ی در سمت سرور است و کاربر باید تا زمان پایان این رندر در سمت سرور، منتظر بماند و سپس صفحه‌ی نهایی را دریافت و مشاهده کند. در حالت Streaming rendering، ابتدا می‌توان یک قالب HTML ای را بازگشت داد و سپس مابقی محتوای آن‌را به محض آماده شدن در طی چند مرحله بازگشت داد.
- لینک‌های نمایش داده شده‌ی در اینجا، به صفحه‌ی ProductDetails اشاره می‌کنند که در آن، جزئیات محصول انتخابی نمایش داده می‌شوند.


تکمیل صفحه‌ی نمایش جزئیات یک محصول


در صفحه‌ی کامپوننت Components\Pages\Store\ProductDetails.razor، کار نمایش جزئیات محصول انتخابی صورت می‌گیرد:

@page "/ProductDetails/{ProductId}"
@using BlazorDemoApp.Models
@using BlazorDemoApp.Services

@inject IProductStore Store

@attribute [StreamRendering]

@if (_product == null)
{
    <p>Loading...</p>
}
else
{
    <div>
        <div>
            <h5>
                @_product.Title (@_product.Price.ToString("C"))
            </h5>
            <p>
                @_product.Description
            </p>
        </div>
        @if (_product.Related.Count > 0)
        {
            <div>
                <RelatedProducts ProductId="Convert.ToInt32(ProductId)" />
            </div>
        }
    </div>
    <NavLink href="/Products">Back</NavLink>
}

@code {
    private Product? _product;

    [Parameter]
    public string? ProductId { get; set; }

    protected override Task OnInitializedAsync() => GetProductAsync();

    private async Task GetProductAsync()
    {
        await Task.Delay(1000); // Simulates asynchronous loading to demonstrate streaming rendering
        _product = Store.GetProduct(Convert.ToInt32(ProductId));
    }

}
توضیحات:
- باتوجه به نحوه‌ی تعریف مسیریابی این صفحه، پارامتر ProductId از طریق آدرسی مانند http://localhost:5136/ProductDetails/1 دریافت می‌شود.
- سپس این ProductId را در روال رخ‌دادگردان OnInitializedAsync، برای یافتن جزئیات محصول انتخابی از سرویس تزریقی IProductStore، بکار می‌گیریم.
- در اینجا نیز از Task.Delay برای شبیه سازی یک عملیات طولانی async مانند دریافت اطلاعات از یک بانک اطلاعاتی، کمک گرفته شده‌است.
- همچنین برای نمایش قسمت loading صفحه در حالت SSR، بازهم از StreamRendering استفاده کرده‌ایم.
- اگر دقت کرده باشید، ذیل تصویر اطلاعات محصول، دکمه‌ای نیز جهت بارگذاری اطلاعات محصولات مشابه، قرار دارد که ProductId محصول انتخابی را دریافت می‌کند:
<RelatedProducts ProductId="Convert.ToInt32(ProductId)" />
بنابراین در ادامه کامپوننت RelatedProducts فوق را تکمیل می‌کنیم.


تکمیل کامپوننت نمایش لیست محصولات مشابه و مرتبط

در فایل Components\Pages\Store\RelatedProducts.razor، کار نمایش یک دکمه و سپس نمایش لیستی از محصولات مشابه، صورت می‌گیرد:
@using BlazorDemoApp.Models
@using BlazorDemoApp.Services
@inject IProductStore Store

<button @onclick="LoadRelatedProducts">Related products</button>

@if (_loadRelatedProducts)
{
    @if (_relatedProducts == null)
    {
        <p>Loading...</p>
    }
    else
    {
        <div>
            @foreach (var item in _relatedProducts)
            {
                <a href="/ProductDetails/@item.Id">
                    <div>
                        <h5>@item.Title (@item.Price.ToString("C"))</h5>
                    </div>
                </a>
            }
        </div>
    }
}

@code{

    private IList<Product>? _relatedProducts;
    private bool _loadRelatedProducts;

    [Parameter]
    public int ProductId { get; set; }

    private async Task LoadRelatedProducts()
    {
        _loadRelatedProducts = true;
        await Task.Delay(1000); // Simulates asynchronous loading to demonstrate InteractiveServer mode
        _relatedProducts = Store.GetRelatedProducts(ProductId);
    }

}

تعاملی کردن کامپوننت نمایش لیست محصولات مشابه

مشکل! اگر در این حالت برنامه را اجرا کرده و بر روی دکمه‌ی related products کلیک کنیم، هیچ اتفاقی رخ نمی‌دهد! یعنی روال رویدادگران LoadRelatedProducts اصلا اجرا نمی‌شود. علت اینجا است که صفحات SSR، در نهایت یک static HTML بیشتر نیستند و فاقد قابلیت‌های تعاملی، مانند واکنش نشان دادن به کلیک بر روی یک دکمه هستند.
محدودیتی که به همراه صفحات SSR وجود دارد این است: این نوع کامپوننت‌ها و صفحات فقط یکبار رندر می‌شوند و نه بیشتر. بله می‌توان بر روی آن‌ها ده‌ها دکمه، نوارهای لغزان، دراپ‌داون و غیره را قرار داد، اما ... نمی‌توان هیچگونه تعاملی را با آن‌ها داشت. کامپوننت نهایی رندر شده و نمایش داده شده، دیگر در هیچ‌جائی اجرا نمی‌شود. در این حالت است که می‌توان تصمیم گرفت که نیاز است قسمتی از این صفحه، تعاملی شود.
به همین جهت باید نحوه‌ی رندر کامپوننت RelatedProducts را به صورت یک جزیره‌ی تعاملی Blazor server درآورد تا رویداد منتسب به دکمه‌ی related products موجود در آن، پردازش شود. بنابراین به صفحه‌ی ProductDetails.razor مراجعه کرده و rendermode@ این کامپوننت را به صورت زیر به حالت InteractiveServer تغییر می‌دهیم:
<RelatedProducts ProductId="Convert.ToInt32(ProductId)" @rendermode="@InteractiveServer"/>
اکنون اگر برنامه را مجددا اجرا کرده و بر روی دکمه‌ی نمایش محصولات مشابه قرار گرفته در ذیل جزئیات یک محصول کلیک کنیم، بدون مشکل کار می‌کند:


نحوه‌ی پردازش پشت صحنه‌ی این نوع صفحات هم جالب است. برای اینکار به برگه‌ی network مخصوص developer tools مرورگر مراجعه کرده و مراحل رسیدن به صفحه‌ی نمایش جزئیات محصول را طی می‌کنیم:


- اگر دقت کنید، جابجایی بین صفحات، با استفاده از fetch انجام شده؛ یعنی با اینکه این صفحات در اصل static HTML خالص هستند، اما ... کار full reload صفحه مانند ASP.NET Web forms قدیمی انجام نمی‌شود (و یا حتی برنامه‌های MVC و Razor pages) و نمایش صفحات، Ajax ای است و با fetch استاندارد آن صورت می‌گیرد تا هنوز هم حس و حال SPA بودن برنامه حفظ شود. همچنین اطلاعات DOM کل صفحه را هم به‌روز رسانی نمی‌کند؛ فقط موارد تغییر یافته در اینجا به روز رسانی خواهند شد.
این موارد توسط فایل blazor.web.js درج شده‌ی در کامپوننت آغازین App.razor، به صورت خودکار مدیریت می‌شوند:
<script src="_framework/blazor.web.js"></script>

به علاوه در این حالت ای‌جکسی fetch، کار دریافت مجدد فایل‌های استاتیک مرتبط یک صفحه، مانند فایل‌های js.، css.، تصاویر و غیره، مجددا انجام نمی‌شود که این مورد خود مزیتی است نسبت به حالت متداول برنامه‌های ASP.NET Core MVC و یا Razor pages. در حالت Blazor 8x SSR، فقط یک partial update از نوع Ajax ای انجام می‌شود.
به این قابلیت، enhanced navigation هم گفته می‌شود. برای مثال زمانیکه یک فرم SSR را در Blazor 8x به سمت سرور ارسال می‌کنیم، موقعیت scroll به صورت خودکار ذخیره و بازیابی می‌شود تا کاربر با یک full post back مواجه نشده و موقعیت جاری خود را در صفحه از دست ندهد (چنین ایده‌ای، یک زمانی در برنامه‌های ASP.NET Web forms هم برقرار بود و هست! به نظر مایکروسافت هنوز دلتنگ طراحی قدیمی ASP.NET Web forms است!).

- همچنین به محض نمایش صفحه‌ی جزئیات محصول، پس از پایان کار نمایش آن، یک اتصال وب‌سوکت هم برقرار شده که مرتبط با جزیره‌ی تعاملی Blazor server تعریف شده، یا همان کامپوننت RelatedProducts است.

- یک disconnect را هم در اینجا مشاهده می‌کنید. اگر به یک صفحه‌ی تعاملی مراجعه کنیم، همانطور که مشخص است، یک اتصال SignalR برقرار می‌شود (که به آن در اینجا circuit هم می‌گویند). اما اگر از این صفحه به سمت یک صفحه‌ی SSR حرکت کنیم، پس از نمایش آن صفحه، اتصال SignalR قبلی که دیگر نیازی به آن نیست، بسته خواهد شد تا منابع سمت سرور، رها شوند.


در حین disconnect، شماره ID اتصال SignalR ای که دیگر به آن نیازی نیست، به برنامه ارسال می‌شود تا به صورت خودکار در سمت سرور بسته شود. تمام این موارد توسط blazor.web.js فریم‌ورک، مدیریت می‌شوند.
در این تصویر ابتدا به آدرس http://localhost:5136/ProductDetails/1 مراجعه کرده‌ایم که سبب برقراری اتصال یک وب‌سوکت شده‌است. سپس با کلیک بر روی دکمه‌ی back، به صفحه‌ی SSR مشاهده‌ی لیست محصولات برگشته‌ایم. در این حالت، دستور قطع اتصال SignalR قبلی صادر شده‌است.


نحوه‌ی مدیریت Pre-rendering در جزایر تعاملی Blazor 8x

به صورت پیش‌فرض زمانیکه از حالت رندر InteractiveServer استفاده می‌کنیم، قابلیت pre-rendering آن نیز فعال است. یعنی ابتدا حداقل قالب و قسمت‌های ثابت کامپوننت، در سمت سرور پردازش و رندر شده و سپس به سمت کلاینت ارسال می‌شوند. در این حالت کاربر، تجربه‌ی کاربری روان‌تری را شاهد خواهد بود؛ چون برای مدتی نباید منتظر آماده شدن کل UI مرتبط باشد و حداقل، قسمت‌هایی از صفحه که تعاملی نیستند، قابل دسترسی و مشاهده هستند.
اگر به هر دلیلی نیاز به غیرفعال کردن این قابلیت را دارید، باید به صورت زیر عمل کرد:
<RelatedProducts ProductId="Convert.ToInt32(ProductId)" @rendermode="@(new InteractiveServerRenderMode(false))"/>
در این حالت اگر برنامه را اجرا کنید، در حین نمایش صفحه‌ی اصلی در برگیرنده‌ی از نوع SSR، فقط جای این کامپوننت در صفحه مشخص می‌شود و پس از برقراری اتصال با سرور از طریق اتصال SignalR، شاهد UI کامپوننت RelatedProducts خواهیم بود، که نسبت به قبل، وقفه‌ای را سبب خواهد شد.

نحوه‌ی تعریف خواص استاتیک InteractiveServer بکار گرفته شده و یا کلاس InteractiveServerRenderMode را در ادامه مشاهده می‌کنید. جهت سهولت تعریف این موارد، سطر زیر که یک using static است، به فایل Imports.razor_ اضافه شده‌است:
@using static Microsoft.AspNetCore.Components.Web.RenderMode

public static class RenderMode
  {
    public static InteractiveServerRenderMode InteractiveServer { get; } = new InteractiveServerRenderMode();

    public static InteractiveWebAssemblyRenderMode InteractiveWebAssembly { get; } = new InteractiveWebAssemblyRenderMode();

    public static InteractiveAutoRenderMode InteractiveAuto { get; } = new InteractiveAutoRenderMode();
  }


public class InteractiveServerRenderMode : IComponentRenderMode
  {
    public InteractiveServerRenderMode()
      : this(true)
    {
    }

    public InteractiveServerRenderMode(bool prerender) => this.Prerender = prerender;

    public bool Prerender { get; }
  }


کدهای کامل این مثال را از اینجا می‌توانید دریافت کنید: Blazor8x-Server-Normal.zip  
مطالب دوره‌ها
تبدیل روش‌های قدیمی کدنویسی غیرهمزمان به async سی شارپ 5
در قسمت اول این سری، با مدل برنامه نویسی Event based asynchronous pattern ارائه شده از دات نت 2 و همچنین APM یا Asynchronous programming model موجود از نگارش یک دات نت، آشنا شدیم (به آن الگوی IAsyncResult هم گفته می‌شود). نکته‌ی مهم این الگوها، استفاده‌ی گسترده از آن‌ها در کدهای کلاس‌های مختلف دات نت فریم ورک است و برای بسیاری از آن‌ها هنوز async API سازگار با نگارش مبتنی بر Taskهای سی‌شارپ 5 ارائه نشده‌است. هرچند دات نت 4.5 سعی کرده‌است این خلاء را پوشش دهد، برای مثال متد الحاقی DownloadStringTaskAsync را به کلاس WebClient اضافه کرده‌است و امثال آن، اما هنوز بسیاری از کلاس‌های دیگر دات نتی هستند که معادل Task based API ایی برای آن‌ها طراحی نشده‌است. در ادامه قصد داریم بررسی کنیم چگونه می‌توان این الگوهای مختلف قدیمی برنامه نویسی غیرهمزمان را با استفاده از روش‌های جدیدتر ارائه شده بکار برد.



نگاشت APM به یک Task

در قسمت اول، نمونه مثالی را از APM، که در آن کار با BeginGetResponse آغاز شده و سپس در callback نهایی توسط EndGetResponse، نتیجه‌ی عملیات به دست می‌آید، مشاهده کردید. در ادامه می‌خواهیم یک محصور کننده‌ی جدید را برای این نوع API قدیمی تهیه کنیم، تا آن‌را به صورت یک Task ارائه دهد.
    public static class ApmWrapper
    {
        public static Task<int> ReadAsync(this Stream stream, byte[] data, int offset, int count)
        {
            return Task<int>.Factory.FromAsync(stream.BeginRead, stream.EndRead, data, offset, count, null);
        }
    }
همانطور که در این مثال مشاهده می‌کنید، یک چنین سناریوهایی در TPL یا کتابخانه‌ی Task parallel library پیش بینی شده‌اند. در اینجا یک محصور کننده برای متدهای BeginRead و EndRead کلاس Stream دات نت ارائه شده‌است. به عمد نیز به صورت یک متد الحاقی تهیه شده‌است تا در حین استفاده از آن اینطور به نظر برسد که واقعا کلاس Stream دارای یک چنین متد Async ایی است. مابقی کار توسط متد Task.Factory.FromAsync انجام می‌شود. متد FromAsync دارای امضاهای متعددی است تا اکثر حالات APM را پوشش دهد.
در مثال فوق BeginRead و EndRead استفاده شده از نوع delegate هستند. چون خروجی EndRead از نوع int است، خروجی متد نیز از نوع Task of int تعیین شده‌است. همچنین سه پارامتر ابتدایی BeginRead ، دقیقا data، offset و count هستند. دو پارامتر آخر آن callback و state نام دارند. پارامتر callback توسط متد FromAsync فراهم می‌شود و state نیز در اینجا null درنظر گرفته شده‌است.
یک مثال استفاده از آن‌را در ادامه مشاهده می‌کنید:
using System;
using System.IO;
using System.Threading.Tasks;

namespace Async06
{
    public static class ApmWrapper
    {
        public static Task<int> ReadAsync(this Stream stream, byte[] data, int offset, int count)
        {
            return Task<int>.Factory.FromAsync(stream.BeginRead, stream.EndRead, data, offset, count, null);
        }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            using (var stream = File.OpenRead(@"..\..\program.cs"))
            {
                var data = new byte[10000];
                var task = stream.ReadAsync(data, 0, data.Length);
                Console.WriteLine("Read bytes: {0}", task.Result);
            }
        }
    }
}
File.OpenRead، خروجی از نوع استریم دارد. سپس متد الحاقی ReadAsync بر روی آن فراخوانی شده‌است و نهایتا تعداد بایت خوانده شده نمایش داده می‌شود.
البته همانطور که پیشتر نیز عنوان شد، استفاده از خاصیت Result، اجرای کد را بجای غیرهمزمان بودن، به حالت همزمان تبدیل می‌کند.
در اینجا چون خروجی متد ReadAsync یک Task است، می‌توان از متد ContinueWith نیز بر روی آن جهت دریافت نتیجه استفاده کرد:
using (var stream = File.OpenRead(@"..\..\program.cs"))
{
    var data = new byte[10000];
    var task = stream.ReadAsync(data, 0, data.Length);
    task.ContinueWith(t => Console.WriteLine("Read bytes: {0}", t.Result)).Wait();
}


یک نکته
پروژه‌ی سورس بازی به نام Async Generator در GitHub، سعی کرده‌است برای ساده سازی نوشتن محصور کننده‌های مبتنی بر Task روش APM، یک Code generator تولید کند. فایل‌های آن‌را از آدرس ذیل می‌توانید دریافت کنید:

نگاشت EAP به یک Task

نمونه‌ای از Event based asynchronous pattern یا EAP را در قسمت اول، زمانیکه روال رخدادگردان webClient.DownloadStringCompleted را بررسی کردیم، مشاهده نمودید. کار کردن با آن نسبت به APM بسیار ساده‌تر است و نتیجه‌ی نهایی عملیات غیرهمزمان را در یک روال رخدادگران، در اختیار استفاده کننده قرار می‌دهد. همچنین در روش EAP، اطلاعات در همان Synchronization Context ایی که عملیات شروع شده‌است، بازگشت داده می‌شود. به این ترتیب اگر آغاز کار در ترد UI باشد، نتیجه نیز در همان ترد دریافت خواهد شد. به این ترتیب دیگر نگران دسترسی به مقدار آن در کارهای UI نخواهیم بود؛ اما در APM چنین ضمانتی وجود ندارد.
متاسفانه TPL همانند روش FromAsync معرفی شده در ابتدای بحث، راه حل توکاری را برای محصور سازی متدهای روش EAP ارائه نداده‌است. اما با استفاده از امکانات TaskCompletionSource آن می‌توان چنین کاری را انجام داد. در ادامه سعی خواهیم کرد همان متد الحاقی توکار DownloadStringTaskAsync ارائه شده در دات نت 4.5 را از صفر بازنویسی کنیم.
    public static class WebClientExtensions
    {
        public static Task<string> DownloadTextTaskAsync(this WebClient web, string url)
        {
            var tcs = new TaskCompletionSource<string>();

            DownloadStringCompletedEventHandler handler = null;
            handler = (sender, args) =>
            {
                web.DownloadStringCompleted -= handler;

                if (args.Cancelled)
                {
                    tcs.SetCanceled();
                }
                else if(args.Error!=null)
                {
                    tcs.SetException(args.Error);
                }
                else
                {
                    tcs.SetResult(args.Result);
                }
            };

            web.DownloadStringCompleted += handler;
            web.DownloadStringAsync(new Uri(url));

            return tcs.Task;
        }
    }
روش انجام کار را در اینجا ملاحظه می‌کنید. ابتدا باید تعاریف delaget مرتبط با رخدادگردان Completed اضافه شوند. یکبار += را ملاحظه می‌کنید و بار دوم -= را. مورد دوم جهت آزاد سازی منابع و جلوگیری از نشتی حافظه‌ی ‌روال رخدادگردان هنوز متصل، ضروری است.
سپس از TaskCompletionSource برای تبدیل این عملیات به یک Task کمک می‌گیریم. اگر args.Cancelled مساوی true باشد، یعنی عملیات دریافت فایل لغو شده‌است. بنابراین متد SetCanceled منبع Task ایجاد شده را فراخوانی خواهیم کرد. این مورد استثنایی را در کدهای فراخوان سبب می‌شود. به همین دلیل بررسی خطا با یک if else پس از آن انجام شده‌است. برای بازگشت خطای دریافت شده از متد SetException و برای بازگشت نتیجه‌ی واقعی دریافتی، از متد SetResult می‌توان استفاده کرد.
به این ترتیب متد الحاقی غیرهمزمان جدیدی را به نام DownloadTextTaskAsync برای محصور سازی متد EAP ایی به نام DownloadStringAsync و همچنین رخدادگران آن تهیه کردیم.