مطالب
تولید هدرهای Content Security Policy توسط ASP.NET Core برای برنامه‌های Angular
پیشتر مطلب «افزودن هدرهای Content Security Policy به برنامه‌های ASP.NET» را در این سایت مطالعه کرده‌اید. در اینجا قصد داریم معادل آن‌را برای ASP.NET Core تهیه کرده و همچنین نکات مرتبط با برنامه‌های Angular را نیز در آن لحاظ کنیم.


تهیه میان افزار افزودن هدرهای Content Security Policy

کدهای کامل این میان افزار را در ادامه مشاهده می‌کنید:
using System.Threading.Tasks;
using Microsoft.AspNetCore.Builder;
using Microsoft.AspNetCore.Http;

namespace AngularTemplateDrivenFormsLab.Utils
{
    public class ContentSecurityPolicyMiddleware
    {
        private readonly RequestDelegate _next;

        public ContentSecurityPolicyMiddleware(RequestDelegate next)
        {
            _next = next;
        }

        public Task Invoke(HttpContext context)
        {
            context.Response.Headers.Add("X-Frame-Options", "SAMEORIGIN");
            context.Response.Headers.Add("X-Xss-Protection", "1; mode=block");
            context.Response.Headers.Add("X-Content-Type-Options", "nosniff");

            string[] csp =
            {
              "default-src 'self'",
              "style-src 'self' 'unsafe-inline'",
              "script-src 'self' 'unsafe-inline' 'unsafe-eval'",
              "font-src 'self'",
              "img-src 'self' data:",
              "connect-src 'self'",
              "media-src 'self'",
              "object-src 'self'",
              "report-uri /api/CspReport/Log" //TODO: Add api/CspReport/Log
            };
            context.Response.Headers.Add("Content-Security-Policy", string.Join("; ", csp));
            return _next(context);
        }
    }

    public static class ContentSecurityPolicyMiddlewareExtensions
    {
        /// <summary>
        /// Make sure you add this code BEFORE app.UseStaticFiles();,
        /// otherwise the headers will not be applied to your static files.
        /// </summary>
        public static IApplicationBuilder UseContentSecurityPolicy(this IApplicationBuilder builder)
        {
            return builder.UseMiddleware<ContentSecurityPolicyMiddleware>();
        }
    }
}
که نحوه‌ی استفاده از آن در کلاس آغازین برنامه به صورت ذیل خواهد بود:
public void Configure(IApplicationBuilder app)
{
   app.UseContentSecurityPolicy();

توضیحات تکمیلی

افزودن X-Frame-Options
 context.Response.Headers.Add("X-Frame-Options", "SAMEORIGIN");
از هدر X-FRAME-OPTIONS، جهت منع نمایش و رندر سایت جاری، در iframeهای سایت‌های دیگر استفاده می‌شود. ذکر مقدار SAMEORIGIN آن، به معنای مجاز تلقی کردن دومین جاری برنامه است.


افزودن X-Xss-Protection
 context.Response.Headers.Add("X-Xss-Protection", "1; mode=block");
تقریبا تمام مرورگرهای امروزی قابلیت تشخیص حملات XSS را توسط static analysis توکار خود دارند. این هدر، آنالیز اجباری XSS را فعال کرده و همچنین تنظیم حالت آن به block، نمایش و رندر قسمت مشکل‌دار را به طور کامل غیرفعال می‌کند.


افزودن X-Content-Type-Options
 context.Response.Headers.Add("X-Content-Type-Options", "nosniff");
وجود این هدر سبب می‌شود تا مرورگر، حدس‌زدن نوع فایل‌ها، درخواست‌ها و محتوا را کنار گذاشته و صرفا به content-type ارسالی توسط سرور اکتفا کند. به این ترتیب برای مثال امکان لینک کردن یک فایل غیرجاوا اسکریپتی و اجرای آن به صورت کدهای جاوا اسکریپت، چون توسط تگ script ذکر شده‌است، غیرفعال می‌شود. در غیراینصورت مرورگر هرچیزی را که توسط تگ script به صفحه لینک شده باشد، صرف نظر از content-type واقعی آن، اجرا خواهد کرد.


افزودن Content-Security-Policy
string[] csp =
            {
              "default-src 'self'",
              "style-src 'self' 'unsafe-inline'",
              "script-src 'self' 'unsafe-inline' 'unsafe-eval'",
              "font-src 'self'",
              "img-src 'self' data:",
              "connect-src 'self'",
              "media-src 'self'",
              "object-src 'self'",
              "report-uri /api/CspReport/Log" //TODO: Add api/CspReport/Log
            };
context.Response.Headers.Add("Content-Security-Policy", string.Join("; ", csp));
وجود این هدر، تزریق کدها و منابع را از دومین‌های دیگر غیرممکن می‌کند. برای مثال ذکر self در اینجا به معنای مجاز بودن الصاق و اجرای اسکریپت‌ها، شیوه‌نامه‌ها، تصاویر و اشیاء، صرفا از طریق دومین جاری برنامه است و هرگونه منبعی که از دومین‌های دیگر به برنامه تزریق شود، قابلیت اجرایی و یا نمایشی نخواهد داشت.

در اینجا ذکر unsafe-inline و unsafe-eval را مشاهده می‌کنید. برنامه‌های Angular به همراه شیوه‌نامه‌های inline و یا بکارگیری متد eval در مواردی خاص هستند. اگر این دو گزینه ذکر و فعال نشوند، در کنسول developer مرورگر، خطای بلاک شدن آن‌ها را مشاهده کرده و همچنین برنامه از کار خواهد افتاد.

یک نکته: با فعالسازی گزینه‌ی aot-- در حین ساخت برنامه، می‌توان unsafe-eval را نیز حذف کرد.


استفاده از فایل web.config برای تعریف SameSite Cookies

یکی از پیشنهادهای اخیر ارائه شده‌ی جهت مقابله‌ی با حملات CSRF و XSRF، قابلیتی است به نام  Same-Site Cookies. به این ترتیب مرورگر، کوکی سایت جاری را به همراه یک درخواست ارسال آن به سایت دیگر، پیوست نمی‌کند (کاری که هم اکنون با درخواست‌های Cross-Site صورت می‌گیرد). برای رفع این مشکل، با این پیشنهاد امنیتی جدید، تنها کافی است SameSite، به انتهای کوکی اضافه شود:
 Set-Cookie: sess=abc123; path=/; SameSite

نگارش‌های بعدی ASP.NET Core، ویژگی SameSite را نیز به عنوان CookieOptions لحاظ کرده‌اند. همچنین یک سری از کوکی‌های خودکار تولیدی توسط آن مانند کوکی‌های anti-forgery به صورت خودکار با این ویژگی تولید می‌شوند.
اما مدیریت این مورد برای اعمال سراسری آن، با کدنویسی میسر نیست (مگر اینکه مانند نگارش‌های بعدی ASP.NET Core پشتیبانی توکاری از آن صورت گیرد). به همین جهت می‌توان از ماژول URL rewrite مربوط به IIS برای افزودن ویژگی SameSite به تمام کوکی‌های تولید شده‌ی توسط سایت، کمک گرفت. برای این منظور تنها کافی است فایل web.config را ویرایش کرده و موارد ذیل را به آن اضافه کنید:
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<configuration>
  <system.webServer>
    <rewrite>
      <outboundRules>
        <clear />
        <!-- https://scotthelme.co.uk/csrf-is-dead/ -->
        <rule name="Add SameSite" preCondition="No SameSite">
          <match serverVariable="RESPONSE_Set_Cookie" pattern=".*" negate="false" />
          <action type="Rewrite" value="{R:0}; SameSite=lax" />
          <conditions></conditions>
        </rule>
        <preConditions>
          <preCondition name="No SameSite">
            <add input="{RESPONSE_Set_Cookie}" pattern="." />
            <add input="{RESPONSE_Set_Cookie}" pattern="; SameSite=lax" negate="true" />
          </preCondition>
        </preConditions>
      </outboundRules>
    </rewrite>
  </system.webServer>
</configuration>


لاگ کردن منابع بلاک شده‌ی توسط مرورگر در سمت سرور

اگر به هدر Content-Security-Policy دقت کنید، گزینه‌ی آخر آن، ذکر اکشن متدی در سمت سرور است:
   "report-uri /api/CspReport/Log" //TODO: Add api/CspReport/Log
با تنظیم این مورد، می‌توان موارد بلاک شده را در سمت سرور لاگ کرد. اما این اطلاعات ارسالی به سمت سرور، فرمت خاصی را دارند:
{
  "csp-report": {
    "document-uri": "http://localhost:5000/untypedSha",
    "referrer": "",
    "violated-directive": "script-src",
    "effective-directive": "script-src",
    "original-policy": "default-src 'self'; style-src 'self'; script-src 'self'; font-src 'self'; img-src 'self' data:; connect-src 'self'; media-src 'self'; object-src 'self'; report-uri /api/Home/CspReport",
    "disposition": "enforce",
    "blocked-uri": "eval",
    "line-number": 21,
    "column-number": 8,
    "source-file": "http://localhost:5000/scripts.bundle.js",
    "status-code": 200,
    "script-sample": ""
  }
}
به همین جهت ابتدا نیاز است توسط JsonProperty کتابخانه‌ی JSON.NET، معادل این خواص را تولید کرد:
    class CspPost
    {
        [JsonProperty("csp-report")]
        public CspReport CspReport { get; set; }
    }

    class CspReport
    {
        [JsonProperty("document-uri")]
        public string DocumentUri { get; set; }

        [JsonProperty("referrer")]
        public string Referrer { get; set; }

        [JsonProperty("violated-directive")]
        public string ViolatedDirective { get; set; }

        [JsonProperty("effective-directive")]
        public string EffectiveDirective { get; set; }

        [JsonProperty("original-policy")]
        public string OriginalPolicy { get; set; }

        [JsonProperty("disposition")]
        public string Disposition { get; set; }

        [JsonProperty("blocked-uri")]
        public string BlockedUri { get; set; }

        [JsonProperty("line-number")]
        public int LineNumber { get; set; }

        [JsonProperty("column-number")]
        public int ColumnNumber { get; set; }

        [JsonProperty("source-file")]
        public string SourceFile { get; set; }

        [JsonProperty("status-code")]
        public string StatusCode { get; set; }

        [JsonProperty("script-sample")]
        public string ScriptSample { get; set; }
    }
اکنون می‌توان بدنه‌ی درخواست را استخراج و سپس به این شیء ویژه نگاشت کرد:
namespace AngularTemplateDrivenFormsLab.Controllers
{
    [Route("api/[controller]")]
    public class CspReportController : Controller
    {
        [HttpPost("[action]")]
        [IgnoreAntiforgeryToken]
        public async Task<IActionResult> Log()
        {
            CspPost cspPost;
            using (var bodyReader = new StreamReader(this.HttpContext.Request.Body))
            {
                var body = await bodyReader.ReadToEndAsync().ConfigureAwait(false);
                this.HttpContext.Request.Body = new MemoryStream(Encoding.UTF8.GetBytes(body));
                cspPost = JsonConvert.DeserializeObject<CspPost>(body);
            }

            //TODO: log cspPost

            return Ok();
        }
    }
}
در اینجا نحوه‌ی استخراج Request.Body را به صورت خام را مشاهده می‌کنید. سپس توسط متد DeserializeObject کتابخانه‌ی JSON.NET، این رشته به شیء CspPost نگاشت شده‌است.


کدهای کامل این قسمت را از اینجا می‌توانید دریافت کنید.
مطالب
سرعت واکشی اطلاعات در List و Dictionary
دسترسی به داده‌ها پیش شرط انجام همه‌ی منطق‌های اکثر نرم افزار‌های تجاری می‌باشد. داده‌های ممکن در حافظه ، پایگاه داده ، فایل‌های فیزیکی و هر منبع دیگری قرار گرفته باشند.
هنگامی که حجم داده‌ها کم باشد شاید روش دسترسی و الگوریتم مورد استفاده اهمیتی نداشته باشد اما با افزایش حجم داده‌ها روش‌های بهینه‌تر تاثیر مستقیم در کارایی برنامه دارند.
در این مثال سعی بر این است که در یک سناریوی خاص تفاوت بین Dictionary و List را بررسی کنیم :
فرض کنید 2 کلاس Student  و Grade موجود است که وظیفه‌ی نگهداری اطلاعات دانش آموز و نمره را بر عهده دارند.
    public class Grade
    {
        public Guid StudentId { get; set; }
        public string Value { get; set; }

        public static IEnumerable<Grade> GetData()
        {
            for (int i = 0; i < 10000; i++)
            {
                yield return new Grade
                                 {
                                     StudentId = GuidHelper.ListOfIds[i], Value = "Value " + i
                                 };
            }
        }
    }

    public class Student
    {
        public Guid Id { get; set; }
        public string Name { get; set; }
        public string Grade { get; set; }

        public static IEnumerable<Student> GetStudents()
        {
            for (int i = 0; i < 10000; i++)
            {
                yield return new Student
                                 {
                                     Id = GuidHelper.ListOfIds[i],
                                     Name = "Name " + i
                                 };
            }
        }
    }
از کلاس GuidHelper برای تولید و نگهداری شناسه‌های یکتا برای دانش آموز کمک گرفته شده است :
    public class GuidHelper
    {
        public static List<Guid> ListOfIds=new List<Guid>();

        static GuidHelper()
        {
            for (int i = 0; i < 10000; i++)
            {
                ListOfIds.Add(Guid.NewGuid());
            }
        }
    }
سپس لیستی از دانش آموزان و نمرات را درون حافظه ایجاد کرده و با یک حلقه  نمره‌ی هر دانش آموز به Property مورد نظر مقدار داده می‌شود.

ابتدا از LINQ روی لیست برای پیدا کردن نمره‌ی مورد نظر استفاده کرده و در روش دوم برای پیدا کردن نمره‌ی هر دانش آموز از Dictionary  استفاده شده :
    internal class Program
    {
        private static void Main(string[] args)
        {
            var stopwatch = new Stopwatch();
            List<Grade> grades = Grade.GetData().ToList();
            List<Student> students = Student.GetStudents().ToList();

            stopwatch.Start();
            foreach (Student student in students)
            {
                student.Grade = grades.Single(x => x.StudentId == student.Id).Value;
            }
            stopwatch.Stop();
            Console.WriteLine("Using list {0}", stopwatch.Elapsed);
            stopwatch.Reset();
            students = Student.GetStudents().ToList();
            stopwatch.Start();
            Dictionary<Guid, string> dictionary = Grade.GetData().ToDictionary(x => x.StudentId, x => x.Value);

            foreach (Student student in students)
            {
                student.Grade = dictionary[student.Id];
            }
            stopwatch.Stop();
            Console.WriteLine("Using dictionary {0}", stopwatch.Elapsed);
            Console.ReadKey();
        }
    }
نتیجه‌ی مقایسه در سیستم من اینگونه می‌باشد :



همانگونه که مشاهده می‌شود در این سناریو خواندن نمره از روی Dictionary بر اساس 'کلید' بسیار سریع‌تر از انجام یک پرس و جوی LINQ روی لیست است.

زمانی که از LINQ on list
   student.Grade = grades.Single(x => x.StudentId == student.Id).Value;
برای پیدا کردن مقدار مورد نظر یک به یک روی اعضا لیست حرکت می‌کند تا به مقدار مورد نظر برسد در نتیجه پیچیدگی زمانی آن O n هست. پس هر چه میزان داده‌ها بیشتر باشد این روش کند‌تر می‌شود.

زمانی که از Dictonary
         student.Grade = dictionary[student.Id];
برای پیدا کردن مقدار استفاده می‌شود با اولین تلاش مقدار مورد نظر یافت می‌شود پس پیچیدگی زمانی آن O 1 می‌باشد.

در نتیجه اگر نیاز به پیدا کردن اطلاعات بر اساس یک مقدار یکتا یا کلید باشد تبدیل اطلاعات به Dictionary و خواندن از آن بسیار به صرفه‌تر است.

تفاوت این 2 روش وقتی مشخص می‌شود که میزان داده‌ها زیاد باشد.

در همین رابطه (1 ، 2

DictionaryVsList.zip
نظرات نظرسنجی‌ها
در ASP.NET MVC آیا ViewModel همان DTO است؟
اگر با MVVM آشنایی داشته باشید حتماً متوجه شباهت زیاد ViewModel با DTO شده اید.
البته می‌دانیم که ViewModel در WPF شامل رفتار اشیاء هم می‌تواند باشد اما DTO به هیچ عنوان دربرگیرنده رفتار اشیاء نیست.
به نظرم DTO بیشتر از اینکه به ViewModel شبیه باشد به Model در MVVM شبیه است.
Model در MVVM را می‌تواند معادلی برای ViewModel در MVC قرار داد و ViewModel در MVVM را می‌توان شبیه Controller در MVC در نظر گرفت.
به نظر من تفاوتی که DTO با ViewModel دارد این است =>
کلاس StudentService نیاز به اطلاعات موجودیت Teacher از جمله نام و شماره شناسنامه دارد . در نتیجه باید متدی در TeacherService فراهم شود که این اطلاعات را تامین کند :

public class TeacherService
{
     internal  IEnumerable<TeacherDto> GetTeachers ()
      {
           return ...
      }
}

چون متد بالا قرار نیست اطلاعاتی را به لایه‌ی نمایش پاس دهد و اطلاعات مستقیما در یک متد سرویس استفاده می‌شود خروجی آن Dto تعیین شده.
به نظر من این قواعد وحی منزل نیست ، به عنوان مثال شاید شخصی در طراحی خود از DTO‌ها به عنوان اعضای ViewModel‌ها استفاده کند یا DTO را به Presentation layer برگرداند و آن را به ViewModel نگاشت کند.
اما در نهایت پاسخ من به این نظرسنجی گزینه‌ی خیر است.
مطالب
آموزش Cache در ASP.NET Core - (قسمت دوم : EasyCaching)
در قسمت اول، درمورد سیستم Cache پیش‌فرض موجود در Asp.Net Core و مزیت‌ها و معایب آن گفتیم. اگر قسمت اول را نخواندید، قسمت اول مقاله را میتوانید از این لینک بخوانید. 
 در این قسمت میخواهیم یک پکیج محبوب و کاربردی را برای پیاده سازی کش، در Asp.Net Core را بررسی کنیم.
در دنیای امروز، برنامه نویسی پکیج‌ها و فریمورک‌ها، نقش بسیار مهمی را ایفا میکنند؛ بطوریکه در بسیاری از این موارد، استفاده از این پکیج‌ها، عمل عاقلانه‌تری نسبت به دوباره نویسی فیچر‌های مربوطه است. برای عمل کشینگ در Asp.Net Core نیز پکیج‌های فوق‌العاده‌ای وجود دارند که در این مقاله، به بررسی و استفاده پکیج این میپردازیم.
در این پکیج، هر یک از متد‌های موجود در عملیات کشینگ، بصورت بهینه‌ای تعریف شده و قابل استفاده‌اند. سیستمی که این پکیج برای کش کردن داده‌ها استفاده میکند، همان سیستم کش Asp.Net Core هست و به‌نوعی، سوار بر این سیستم، قابلیت‌های بیشتر و بهتری را ارائه میدهد و این متد‌ها شامل موارد زیر هستند:
  1.  Get/GetAsync(with data retriever)
  2.  Get/GetAsync(without data retriever)
  3.  Set/SetAsync
  4.  Remove/RemoveAsync
  5.  ~~Refresh/RefreshAsync (was removed)~~
  6.  RemoveByPrefix/RemoveByPrefixAsync
  7.  SetAll/SetAllAsync
  8.  GetAll/GetAllAsync
  9.  GetByPrefix/GetByPrefixAsync
  10.  RemoveAll/RemoveAllAsync
  11.  GetCount
  12.  Flush/FlushAsync
  13.  TrySet/TrySetAsync
  14.  GetExpiration/GetExpirationAsync

مفهوم استفاده از این متد‌ها، با همان مفهوم متد‌های کش در core، برابری میکند که در قسمت اول این مقاله به آن پرداختیم. همانطور که می‌بینید، این پکیج از Async Method‌‌ها هم پشتیبانی میکند و میتوانید کش‌های خود را بصورت Async بنویسید.
یکی از قابلیت‌های دیگر این پکیج، سازگاری آن با انواع Cache Provider‌های موجود است. بطور خلاصه Cache Provider‌ها، همان ارائه دهندگان حافظه‌ی Ram، در قالب‌ها و ابزارهای مختلف هستند. برخی از این‌ها با داشتن الگوریتم‌های بهینه‌تر، سرعت بالاتری از رد و بدل کردن اطلاعات در Ram را در اختیار ما قرار میدهند و Local بودن یا Distributed بودن را کنترل میکنند. Cache provider‌های گوناگونی وجود دارند که هریک به شکلی کار میکند؛ برای مثال شما میتوانید با Provider ای مستقیما با خود Ram، برای Get و Set کردن کش‌های خود در ارتباط باشید و یا در روشی دیگر، از یک دیتابیس(Redis)، جدا از دیتابیس اصلی برنامه که حافظه مصرفی آن Ram هست و منابع حافظه شما را نیز مدیریت میکند، برای کش‌های خود استفاده کنید و اطلاعات را بصورت ایندکس گذاری شده در Ram ذخیره کنید که به سرعت واکشی آن می‌افزاید.

بطور کل Cache Provider هایی که پکیج EasyCaching با آن‌ها سازگار است شامل موارد زیر است:
  1. In-Memory
  2. Memcached
  3. Redis(Based on StackExchange.Redis)
  4. Redis(Based on csredis)
  5. SQLite
  6. Hybrid
  7. Disk
  8. LiteDb

یکی دیگر از مزیت‌های این پکیج، سازگاری آن با Serializer‌های مختلف است. همانطور که میدانید دیتا‌های ورودی و خروجی در برنامه، نیاز به Serialize شدن دارند. وقتی میخواهید دیتایی را در دیتابیس ذخیره کنید، آن را در قالب یک شی (Model) از کاربر دریافت میکنید و شما باید برای ذخیره این دیتا، اطلاعات درون شیء را به قالبی که قابل ذخیره شدن باشد، در آورید که این عمل Serialize نام دارد. دقیقا برعکس این روند، بعد از واکشی اطلاعات از دیتابیس، اطلاعات را در قالب اشیایی که قابل نمایش به کاربر باشد (DeSerialize) در میاوریم.
در کش کردن هم چیزی که شما با آن سروکار دارید، دیتا است؛ پس برای ذخیره و واکشی این دیتا، از هر حافظه‌ای، چه دیتابیس و چه Ram، باید از یک Serializer استفاده کنید تا عملیات Serialize و DeSerialize را برایتان انجام دهد. Serializer‌های مختلفی وجود دارند که بصورت پکیج‌هایی ارائه شده‌اند و اما Serializer هایی که سیستم EasyCaching آن‌هارا پشتیبانی میکند، شامل موارد ذیل هستند:
  1. BinaryFormatter
  2. MessagePack
  3. Newtonsoft.Json
  4. Protobuf
  5. System.Text.Json

در ادامه به پیاده سازی کش، با استفاده از EasyCaching در سه Provider مختلف از این پکیج می‌پردازیم.

 1_ پروایدر InMemory :
پروایدر InMemory، یک سیستم Local Caching را برای ما به وجود میاورد. در قسمت قبلی مقاله سیستم‌های Local(InMemory) و Distributed را بررسی کردیم و تفاوت‌های میان آن‌ها را گفتیم.

برای استفاده از پروایدر InMemory در EasyCaching باید پکیج زیر را نصب کنید: 
Install-Package EasyCaching.InMemory
در مرحله بعد، کانفیگ‌های مربوط به این پکیج را در کلاس Startup برنامه خود میاوریم. راحت‌ترین روش افزودن این پکیج به Startup، صرفا افزودن حالت پیشفرض آن به متد ConfigureServices است که به شرح زیر عمل میکنیم: 
  services.AddEasyCaching(options =>
 {
       // use memory cache with a simple way
        options.UseInMemory();
 }
این حالت از کانفیگ، پکیج تنظیمات پیش‌فرض خود پکیج را برای برنامه قرار میدهد؛ شما میتوانید با استفاده از option‌های دیگری که در متد ()UseInMemory وجود دارند، تنظیمات شخصی سازی شده از سیستم کشینگ خود را اعمال کنید. 
و تمام. هم اکنون میتوان با استفاده از اینترفیس IEasyCachingProvider که این سرویس در اختیارمان قرار داده و عمل تزریق وابستگی آن در کلاس‌ها و کنترلر‌های مان دیتای در حال عبور را کش کنیم. متد‌های موجود در این اینترفیس به شرح زیر میباشد : 
// تنظیم یک کش با کلید - مقدار - زمان انقضا
void Set<T>(string cacheKey, T cacheValue, TimeSpan expiration);
Task SetAsync<T>(string cacheKey, T cacheValue, TimeSpan expiration);

// تنظیم یک کش با مقدار و زمان انقضا که تایپ مقدار از نوع دیکشنری هست و کلید دیکشنری بعنوان کلید کش قرار میگیرد
void SetAll<T>(IDictionary<string, T> value, TimeSpan expiration);
Task SetAllAsync<T>(IDictionary<string, T> value, TimeSpan expiration);

// تنظیم یک کش با کلید - مقدار - زمان انقضا
// اگر کلیدی همنام وجود داشته باشد مقدار نادرست و در غیر اینصورت مقدار نادرست را برمیگرداند
bool TrySet<T>(string cacheKey, T cacheValue, TimeSpan expiration);
Task<bool> TrySetAsync<T>(string cacheKey, T cacheValue, TimeSpan expiration);
 
// گرفتن یک کش با کلید
CacheValue<T> Get<T>(string cacheKey);
Task<CacheValue<T>> GetAsync<T>(string cacheKey);

// 
CacheValue<T> Get<T>(string cacheKey, Func<T> dataRetriever, TimeSpan expiration);
Task<CacheValue<T>> GetAsync<T>(string cacheKey, Func<Task<T>> dataRetriever, TimeSpan expiration);
 
// گرفتن یک کش با چند کاراکتر پیشین کلید آن
// برای مثال یک کلید با نام
// MyKey
// تنها با داشتن چند حرف اول 
// MyK
// میتوانیم این کش را دریافت کنیم
IDictionary<string, CacheValue<T>> GetByPrefix<T>(string prefix);
Task<IDictionary<string, CacheValue<T>>> GetByPrefixAsync<T>(string prefix);

// 
IDictionary<string, CacheValue<T>> GetAll<T>(IEnumerable<string> cacheKeys);
Task<IDictionary<string, CacheValue<T>>> GetAllAsync<T>(IEnumerable<string> cacheKeys);

// گرفتن تعداد کش‌های با کاراکتر‌های پیشین کلید که میان چند کلید یکسان است 
int GetCount(string prefix = "");
Task<int> GetCountAsync(string prefix = "");

// گرفتن زمان انقضا باقیمانده از یک کش با کلید آن
TimeSpan GetExpiration(string cacheKey);
Task<TimeSpan> GetExpirationAsync(string cacheKey);

// حذف کردن یک کش با کلید
void Remove(string cacheKey);
Task RemoveAsync(string cacheKey);

// حذف کردن یک کش با چند کاراکتر پیشین کلید
void RemoveByPrefix(string prefix);
Task RemoveByPrefixAsync(string prefix);
 
// حذف کردن چند کش با لیستی از کلید‌ها void RemoveAll(IEnumerable<string> cacheKeys);
Task RemoveAllAsync(IEnumerable<string> cacheKeys);

// بررسی وجود یا عدم وجود یک کش با کلید
bool Exists(string cacheKey);
Task<bool> ExistsAsync(string cacheKey);

// حذف کردن همه کش‌ها void Flush();
Task FlushAsync();

همانطور که قبلا گفته شد، سیستم کش، با دیتا مرتبط است و نیازمند یک Object Serializer جهت Serialize کردن اطلاعات ورودی و ذخیره آن در Target Storage مشخص شده است. پکیج EasyCaching برای Provider‌های خود، یک Object Serializer پیش‌فرض قرار داده‌است و تا وقتی که شما آن را طبق نیازی خاص، بصورت سفارشی تغییر نداده باشید، از آن استفاده میکند.
در میان پنج Serializer معرفی شده که EasyCaching آن‌ها را پشتیبانی میکند، BinaryFormatter بصورت پیش‌فرض در همه‌ی Provider‌ها برقرار است و تا وقتی یک Serializer انتخابی به EasyCaching معرفی نکنید، این پکیج از این Serializer استفاده میکند.
برای استفاده از Serializer‌های دیگری که معرفی شده میتوانید از لینک‌های زیر کمک بگیرید :

2 - پروایدر Redis :
ردیس، یک دیتابیس Key Value محور هست که محل ذخیره سازی آن Ram است و اطلاعات، بصورت موقت در آن ذخیره میشوند. بطور خلاصه، Key Value یعنی یکبار کلید و مقداری برای آن کلید تعریف میشود و هر وقت نام کلید تعریف شده، صدا زده شد، مقدار نسبت داده شده به آن، در اختیار ما قرار میگیرد. برای مثال کلید "Name" و مقدار "James". با این انتساب، هروقت "Name" فراخوانده شود، مقدار "James" را خواهیم داشت. سیستم Key Value بخاطر عدم پیچیدگی و سادگی‌ای که دارد، بسیار سریع عمل میکند و همچنین ایندکس گذاری‌هایی که ردیس روی دیتا‌ها انجام میدهد، باعث افزایش سرعت آن نیز خواهد شد که ردیس را به سریع‌ترین دیتابیس Key Value دنیا تبدیل کرده.
در اینجا با توجه به قابلیت هایی که ردیس داراست، یکی از بهترین گزینه‌ها برای انتخاب بعنوان فضای ذخیره سازی کش‌ها بصورت Distributed است.
برای استفاده از این دیتابیس قدرتمند ابتدا باید از طریق یکی از روش‌های معمول اقدام به نصب آن کنید. میتوانید فایل نصبی را از وبسایت رسمی آن دانلود کنید و یا یا با استفاده از Docker اقدام به نصب آن نمایید.
پس از نصب این دیتابیس روی سیستم خود ، برای استفاده از آن در EasyCaching ابتدا باید پکیج مورد نیاز را نصب کنید. 
Install-Package EasyCaching.Redis
ادامه کار به همان سادگی پروایدر قبلی هست و فقط کافیست EasyCaching و option ردیس را به کلاس Startup اضافه کنید. 
 services.AddEasyCaching(option =>
{
       option.UseRedis(config =>
      {
             config.DBConfig.Endpoints.Add(new ServerEndPoint("127.0.0.1", 6379));
      });
});
با استفاده از متد UseRedis شما قابلیت استفاده از ردیس را در EasyCaching فعال میکنید و سپس باید اطلاعات Host و Port ردیس نصب شده‌ی روی سیستم خود را به این متد معرفی کنید.
اگر ردیس را بدون تنظیمات شخصی سازی شده و در همان حالت پیش‌فرض خودش نصب کرده باشید، Host و Port شما مانند نمونه بالا 127.0.0.1 و 6379 خواهد بود و نیازی به تغییر نیست.
در مرحله بعد برای استفاده از پروایدر ردیس ، اینترفیس IRedisCachingProvider در سرتاسر برنامه در دسترس خواهد بود. این اینترفیس علاوه بر اینکه متد‌های اصلی موجود در EasyCaching را ساپورت کرده ، بخاطر ساختار دیتابیسی که خود ردیس در اختیار ما قرار میدهد قابلیت‌های بیشتری نیز اراعه خواهد داد. این قابلیت‌ها خصیصه‌های ردیس هست چرا که این دیتابیس هم دقیقا شبیه به ساختار سیستم کش Key , Value را پشتیبانی میکند و در پی آن قابلیت هایی برای مدیریت بهتر کلید‌ها و مقادیر اراعه میدهد.
اینترفیس IRedisCachingProvider شامل تعداد زیادی از متد‌ها برای پشتیبانی از قابلیت‌های ردیس است که در ادامه همه آنهارا نام برده و برخی را توضیح مختصری خواهیم داد:
  • متد‌های Keys 
// حذف کردن یک کلید در صورت وجود
bool KeyDel(string cacheKey);
Task<bool> KeyDelAsync(string cacheKey);

// تنظیم تاریخ انتضا به یک کلید موجود بر حسب ثانیه
bool KeyExpire(string cacheKey, int second);
Task<bool> KeyExpireAsync(string cacheKey, int second);

// بررسی وجود یا عدم وجود یک کلید
bool KeyExists(string cacheKey);
Task<bool> KeyExistsAsync(string cacheKey);

// گرفتن زمان انتقضا باقیمانده یک کلید
long TTL(string cacheKey);
Task<long> TTLAsync(string cacheKey);

// جستجو بین همه کلید‌ها براساس فیلتر شامل بودن نام کلید از مقدار ورودی
List<string> SearchKeys(string cacheKey, int? count = null);
  • متد‌های String 
// افزودن یک عدد (پیشقرض 1) به مقدار نوع عددی یک کلید
long IncrBy(string cacheKey, long value = 1);
Task<long> IncrByAsync(string cacheKey, long value = 1);

// افزودن یک عدد (پیشقرض 1) به مقدار نوع عددی یک کلید
double IncrByFloat(string cacheKey, double value = 1);
Task<double> IncrByFloatAsync(string cacheKey, double value = 1);

// تنظیم یک کلید و مقدار وقتی مقدار از نوع رشته باشد
bool StringSet(string cacheKey, string cacheValue, TimeSpan? expiration = null, string when = "");
Task<bool> StringSetAsync(string cacheKey, string cacheValue, TimeSpan? expiration = null, string when = "");

// گرفتن کلید و مقدار آن وقتی مقدار از نوع رشته باشد
string StringGet(string cacheKey);
Task<string> StringGetAsync(string cacheKey);

// گرفتن تعداد کاراکتر‌های مقدار یک کلید وقتی مقدار از نوع رشته باشد
long StringLen(string cacheKey);
Task<long> StringLenAsync(string cacheKey);

// جایگزاری یک رشته درون رشته مقدار یک کلید بعد از شماره کاراکتر مشخص شده در ورودی برای مثال 
// "Hello World"
// 6 , jack
// "Hello jack"
long StringSetRange(string cacheKey, long offest, string value);
Task<long> StringSetRangeAsync(string cacheKey, long offest, string value);

// گرفتن یک بازه از رشته مقدار یک کلید با شماره کاراکتر شروع و پایان
string StringGetRange(string cacheKey, long start, long end);
Task<string> StringGetRangeAsync(string cacheKey, long start, long end);
  • متد‌های Hashes
// شما میتوانید دو کلید با نام‌های یکسان داشته باشید که در کلید تایپ دیکشنری مقدار خود باهم متفاوت هستند
bool HMSet(string cacheKey, Dictionary<string, string> vals, TimeSpan? expiration = null);
Task<bool> HMSetAsync(string cacheKey, Dictionary<string, string> vals, TimeSpan? expiration = null);

// شما میتوانید دو کلید با نام‌های یکسان داشته باشید که در ورودی فیلد باهم متفاوت هستند
bool HSet(string cacheKey, string field, string cacheValue);
Task<bool> HSetAsync(string cacheKey, string field, string cacheValue);

// بررسی وجود یا عدم وجود یک کلید و فیلد
bool HExists(string cacheKey, string field);
Task<bool> HExistsAsync(string cacheKey, string field);

// حذف کردن کلید‌های همنام موجود با همه فیلد‌های متفاوت در حالت پیشفرض مگر اینکه کلید و نام فیلد را بهمراه آن مشخص کنید
long HDel(string cacheKey, IList<string> fields = null);
Task<long> HDelAsync(string cacheKey, IList<string> fields = null);

// گرفتن مقدار با نام کلید و نام فیلد
string HGet(string cacheKey, string field);
Task<string> HGetAsync(string cacheKey, string field);

// گرفتن فیلد و مقدار با کلید
Dictionary<string, string> HGetAll(string cacheKey);
Task<Dictionary<string, string>> HGetAllAsync(string cacheKey);

//  افزودن یک عدد (پیشقرض 1) به مقدار نوع عددی یک کلید و فیلد
long HIncrBy(string cacheKey, string field, long val = 1);
Task<long> HIncrByAsync(string cacheKey, string field, long val = 1);

// گرفتن فیلد‌های متفاوت یک کلید
List<string> HKeys(string cacheKey);
Task<List<string>> HKeysAsync(string cacheKey);

// گرفتن تعداد فیلد‌های متفاوت یک کلید
long HLen(string cacheKey);
Task<long> HLenAsync(string cacheKey);

// گرفتن مقادیر یک کلید بدون در نظر گرفتن فیلد‌های متفاوت
List<string> HVals(string cacheKey);
Task<List<string>> HValsAsync(string cacheKey);

// گرفتن مقدار دیکشنری با کلید و نام فیلد‌ها Dictionary<string, string> HMGet(string cacheKey, IList<string> fields);
Task<Dictionary<string, string>> HMGetAsync(string cacheKey, IList<string> fields);
  • متد‌های List
// گرفتن یک مقدار از لیست مقادیر با شماره ایندکس آن
T LIndex<T>(string cacheKey, long index);
Task<T> LIndexAsync<T>(string cacheKey, long index);

// گرفتن تعداد مقادیر در لیست یک کلید
long LLen(string cacheKey);
Task<long> LLenAsync(string cacheKey);

// گرفتن اولین مقدار از مقادیر یک لیست در یک کلید
T LPop<T>(string cacheKey);
Task<T> LPopAsync<T>(string cacheKey);

// ایجاد یک کلید که لیستی از مقادیر را پشتیبانی میکند و میتوانید هر بار مقدار جدید به لیست آن اضافه کنید
long LPush<T>(string cacheKey, IList<T> cacheValues);
Task<long> LPushAsync<T>(string cacheKey, IList<T> cacheValues);

// گرفتن مقادیر یک لیست از داده بر اساس شماره ایندکس شروع و پایان برای مثال مقادیر ۳ تا ۷ از ۱۰ مقدار
List<T> LRange<T>(string cacheKey, long start, long stop);
Task<List<T>> LRangeAsync<T>(string cacheKey, long start, long stop);

// حذف کردن مقادیر یک لیست بر اساس تعداد وارد شده که بعد از مقدار وارد شده شروع به شمارش میشود
long LRem<T>(string cacheKey, long count, T cacheValue);
Task<long> LRemAsync<T>(string cacheKey, long count, T cacheValue);

// افزودن یک مقدار به لیستی از مقادیر یک کلید با گرفتن شماره ایندکس
bool LSet<T>(string cacheKey, long index, T cacheValue);
Task<bool> LSetAsync<T>(string cacheKey, long index, T cacheValue);

// بررسی میکند که لیست مقداری برای شماره ایندکس شروع و پایان درون خودش دارد یا خیر
bool LTrim(string cacheKey, long start, long stop);
Task<bool> LTrimAsync(string cacheKey, long start, long stop);

//  https://redis.io/commands/lpushx
long LPushX<T>(string cacheKey, T cacheValue);
Task<long> LPushXAsync<T>(string cacheKey, T cacheValue);

// https://redis.io/commands/linsert
long LInsertBefore<T>(string cacheKey, T pivot, T cacheValue);
Task<long> LInsertBeforeAsync<T>(string cacheKey, T pivot, T cacheValue);

// https://redis.io/commands/linsert
long LInsertAfter<T>(string cacheKey, T pivot, T cacheValue);
Task<long> LInsertAfterAsync<T>(string cacheKey, T pivot, T cacheValue);

// https://redis.io/commands/rpushx
long RPushX<T>(string cacheKey, T cacheValue);
Task<long> RPushXAsync<T>(string cacheKey, T cacheValue);

// https://redis.io/commands/rpush
long RPush<T>(string cacheKey, IList<T> cacheValues);
Task<long> RPushAsync<T>(string cacheKey, IList<T> cacheValues);

// https://redis.io/commands/rpop
T RPop<T>(string cacheKey);
Task<T> RPopAsync<T>(string cacheKey);
  • متد‌های Set
// https://redis.io/commands/SAdd
long SAdd<T>(string cacheKey, IList<T> cacheValues, TimeSpan? expiration = null);
Task<long> SAddAsync<T>(string cacheKey, IList<T> cacheValues, TimeSpan? expiration = null);
       
// https://redis.io/commands/SCard
long SCard(string cacheKey);
Task<long> SCardAsync(string cacheKey);

// https://redis.io/commands/SIsMember
bool SIsMember<T>(string cacheKey, T cacheValue);
Task<bool> SIsMemberAsync<T>(string cacheKey, T cacheValue);

// https://redis.io/commands/SMembers
List<T> SMembers<T>(string cacheKey);
Task<List<T>> SMembersAsync<T>(string cacheKey);

// https://redis.io/commands/SPop
T SPop<T>(string cacheKey);
Task<T> SPopAsync<T>(string cacheKey);

// https://redis.io/commands/SRandMember
List<T> SRandMember<T>(string cacheKey, int count = 1);
Task<List<T>> SRandMemberAsync<T>(string cacheKey, int count = 1);

// https://redis.io/commands/SRem
long SRem<T>(string cacheKey, IList<T> cacheValues = null);
Task<long> SRemAsync<T>(string cacheKey, IList<T> cacheValues = null);
  • متد‌های Stored Set
// https://redis.io/commands/ZAdd
long ZAdd<T>(string cacheKey, Dictionary<T, double> cacheValues);
Task<long> ZAddAsync<T>(string cacheKey, Dictionary<T, double> cacheValues);
       
// https://redis.io/commands/ZCard       
long ZCard(string cacheKey);
Task<long> ZCardAsync(string cacheKey);

// https://redis.io/commands/ZCount
long ZCount(string cacheKey, double min, double max);
Task<long> ZCountAsync(string cacheKey, double min, double max);

// https://redis.io/commands/ZIncrBy
double ZIncrBy(string cacheKey, string field, double val = 1);
Task<double> ZIncrByAsync(string cacheKey, string field, double val = 1);

// https://redis.io/commands/ZLexCount
long ZLexCount(string cacheKey, string min, string max);
Task<long> ZLexCountAsync(string cacheKey, string min, string max);

// https://redis.io/commands/ZRange
List<T> ZRange<T>(string cacheKey, long start, long stop);
Task<List<T>> ZRangeAsync<T>(string cacheKey, long start, long stop);

// https://redis.io/commands/ZRank
long? ZRank<T>(string cacheKey, T cacheValue);
Task<long?> ZRankAsync<T>(string cacheKey, T cacheValue);

// https://redis.io/commands/ZRem
long ZRem<T>(string cacheKey, IList<T> cacheValues);
Task<long> ZRemAsync<T>(string cacheKey, IList<T> cacheValues);

// https://redis.io/commands/ZScore
double? ZScore<T>(string cacheKey, T cacheValue);
Task<double?> ZScoreAsync<T>(string cacheKey, T cacheValue);
  • متد‌های Hyperloglog
// https://redis.io/commands/PfAdd
bool PfAdd<T>(string cacheKey, List<T> values);
Task<bool> PfAddAsync<T>(string cacheKey, List<T> values);

// https://redis.io/commands/PfCount
long PfCount(List<string> cacheKeys);
Task<long> PfCountAsync(List<string> cacheKeys);

// https://redis.io/commands/PfMerge
bool PfMerge(string destKey, List<string> sourceKeys);
Task<bool> PfMergeAsync(string destKey, List<string> sourceKeys);
  • متد‌های Geo
// https://redis.io/commands/GeoAdd
long GeoAdd(string cacheKey, List<(double longitude, double latitude, string member)> values);
Task<long> GeoAddAsync(string cacheKey, List<(double longitude, double latitude, string member)> values);

// https://redis.io/commands/GeoDist
double? GeoDist(string cacheKey, string member1, string member2, string unit = "m");
Task<double?> GeoDistAsync(string cacheKey, string member1, string member2, string unit = "m");

// https://redis.io/commands/GeoHash
List<string> GeoHash(string cacheKey, List<string> members);
Task<List<string>> GeoHashAsync(string cacheKey, List<string> members);

// https://redis.io/commands/GeoPos
List<(decimal longitude, decimal latitude)?> GeoPos(string cacheKey, List<string> members);
Task<List<(decimal longitude, decimal latitude)?>> GeoPosAsync(string cacheKey, List<string> members);
برای اطلاعات بیشتر از متد‌های دیگر موجود در ردیس میتوانید از این لینک استفاده کنید. 

3 - پروایدر Hybrid :
این پروایدر، روشی از کشینگ را مابین local caching و distributed caching، ارائه میدهد و میتوانید از یک پروایدر Local مثل InMemory و پروایدر Distributed مثل Redis، همزمان باهم استفاده کنید که در یک کانال باهم و در راستای هم کار میکنند.
اما سوال اینجاست که این قابلیت دقیقا چه کاری انجام میدهد؟
همانطور که قبلا گفته شد، کش In-Memory سرعت بالاتری نسبت به کش Distributed دارد؛ اما دچار معایبی در حالت چند سروری هست که این معایب از جمله حذف شدن دیتای یک سرور، در صورت Down شدن آن، Sync نبودن کش سرور‌ها باهم دیگر و دو نسخه، کش کردن دیتا در هر سرور و موارد دیگری که میتوان نام برد. اما از طرفی کش Distributed مشکلات چند سروری را با قرار دادن یک مرکزیت واحد کش در حافظه شبکه شده سرور‌ها برطرف میکند و اطلاعات سرور‌ها، از یک منبع خوانده میشود و طبعا مشکلات In-Memory را نخواهیم داشت؛ اما به دلیل رد و بدل شدن دیتا در محیط شبکه و عمل Serialize , Deserialize که هنگام عبور دیتا روی آن صورت میگیرد، بخشی از سرعت، کاهش خواهد یافت و درنهایت Performance کمتری را نسبت به In-Memory ارائه میدهد.
حالا برای اینکه بتوانیم سیستم کش خودمان را طوری طراحی کنیم که عیب‌های (Local)In-Memory و Distributed را نداشته باشیم و بتوانیم از هریک به شکلی درست استفاده کنیم که هم اطلاعاتمان Sync باشد و هم از سرعت بالای In-Memory برخوردار شویم، میتوانیم از پروایدر Hybrid استفاده کنیم. 

شیوه کار این پروایدر به این صورت است که وقتی برنامه برای بار اول به کش In-Memory درخواستی را ارسال میکند و کش مورد نظر در آن وجود ندارد، برنامه یک درخواست دیگر را به کش Distributed ارسال میکند و دیتای مورد نظر را به کاربر بازگشت میدهد و علاوه بر آن یک کپی از کش آن دیتا، در کش In-Memory هم ایجاد میکند. با این ساختار از دفعات بعد که کاربر درخواستی را ارسال کند، دیتای درخواستی در In-Memory نیز موجود خواهد بود و سریع‌تر از بار اول پاسخ را ارسال خواهد کرد.
از طرفی نیز وقتی کاربر دیتای جدیدی را ذخیره میکند، ابتدا آن دیتا در In-Memory کش شده و سپس با درخواست خود پروایدر، در کش Distributed هم اعمال میشود تا در نهایت دیتابیس نیز آن را ذخیره کند.
وقتی این اتفاق می‌افتد، پروایدر Hybrid با کمک پکیج Bus.Redis به کش In-Memory سرور‌های دیگر دستور Pull کردن دیتا کش‌های جدید را ارسال میکند و در نهایت همه سرور‌ها نیز به کمک Distributed مرکزی باهم Sync خواهند بود.

برای فعال سازی این پروایدر باید پکیج‌های زیر را در برنامه خود نصب کنید: 
Install-Package EasyCaching.HybridCache
Install-Package EasyCaching.InMemory
Install-Package EasyCaching.Redis
Install-Package EasyCaching.Bus.Redis
در این مجموعه از پکیج‌ها، از یک پروایدر Local(InMemory) و یک پروایدر distributed(Redis) استفاده شده و همانطور که گفته شد، مدیریت هماهنگ سازی این دو، توسط پکیج دیگری بنام EasyCaching.Bus.Redis صورت میگیرد.

تنظیمات فعالسازی این پروایدر هم متشکل از تنظیمات دو پروایدر In-Memory و Redis، بعلاوه معرفی این دو به هم در متد UseHybrid خواهد بود. 
   services.AddEasyCaching(option =>
       // local
       option.UseInMemory("c1");

       // distributed
       option.UseRedis(config =>
                config.DBConfig.Endpoints.Add(new ServerEndPoint("127.0.0.1", 6379));
       }, "c2");

       // combine local and distributed
        option.UseHybrid(config =>
                 // specify the local cache provider name after v0.5.4
                   config.LocalCacheProviderName = "c1"
                // specify the distributed cache provider name after v0.5.4
                   config.DistributedCacheProviderName = "c2"
        });

          // use redis bus
           .WithRedisBus(busConf =>
                   busConf.Endpoints.Add(new ServerEndPoint("127.0.0.1", 6379));
           });
});
برای استفاده از این پروایدر، متفاوت با پروایدر‌های قبلی، باید اینترفیس IHybridCachingProvider را فراخوانی کنیم. متد‌های موجود در این اینترفیس، همان متدهایی است که در اینترفیس IEasyCachingProvider وجود دارند و از نظر نام متد و روش استفاده، تفاوتی میان آن نیست.

 پیشنهاد شخصی در Distributed Cache‌ها 
همانطور که گفته شد Distributed کش‌ها، گزینه مناسب‌تری برای برنامه‌های چند سروری هستند؛ اما در این حالت مواردی مثل Round Trip شبکه و جابجایی اطلاعات در این محیط بعلاوه Serialize , Deserialize هایی که باید انجام شوند دلیلی میشود تا سرعت آن در پاسخ به درخواست‌های برنامه، نسبت به حالت تک سروری(In-Memory) کمتر باشد. Hybrid Provider یکی از روش‌های حل این مشکل بوده که معرفی کردیم. اما برای اینکه تیر خلاص را به پیکره سیستم Distributed Cache خود بزنید و تریک فنی آخر را نیز روی آن اجرا کنید، پیشنهاد میکنم از پکیج EasyCaching.Extensions.EasyCompressor که بر پایه پکیج EasyCaching نوشته شده استفاده کنید. این پکیج، اطلاعات را قبل از کش شدن، فشرده سازی میکند و حجم اطلاعات را به طور محسوسی کاهش میدهد که میزان فضای اشغالی Ram را کم کرده و همچنین عمل جابجایی اطلاعات را نیز تسریع می‌بخشد. میتوانید از این پکیج هم در Redis و هم در Hybrid استفاده کنید. چگونگی استفاده از آن نیز در لینک Github ذکر شده موجود است.

معرفی پروژه
تا اینجا با مفاهیمی که برای شروع استفاده حرفه‌ای از کش در پروژه‌تان نیاز بود، آشنا شدید. در پروژه‌های واقعی، میتوانیم از این سیستم به روش‌های مختلفی در سطوح مختلفی از برنامه استفاده کنیم؛ برای مثال کد‌های مربوط به عملیات کش را میتوان بصورت ساده‌ای در هر کنترلر تزریق و در اکشن‌ها استفاده کرد؛ یا از لایه کنترلر، آن را به لایه سرویس منتقل کرد. در روشی دیگر میتوانیم یک Attribute را برای این عمل در نظر بگیریم و یا اینکه آن را بصورت یک Middleware اختصاصی در برنامه پیاده کنیم. 
در این پروژه علاوه بر اینکه سعی کرده‌ام استفاده از Provider‌های معرفی شده را در محیط واقعی‌تر پیاده سازی کنم، در هر پروژه از این Solution، کش را به شیوه‌ای متفاوت در لایه‌های مختلفی از برنامه قرار داده‌ام تا شما همراهان بتوانید طبق نیازتان از روشی مناسب و بهینه در پروژه‌های واقعی خود از آن استفاده کنید.
نظرات مطالب
نوشتن Middleware سفارشی در ASP.NET Core
- انتخاب Middleware برای دسترسی به ModelState کار اشتباهی است؛ چون پس از فراخوانی میان‌افزار MVC و پردازش‌های model binding و validation آن است که کار مقدار دهی ModelStateDictionary صورت می‌گیرد. در حالیکه یک میان‌افزار را در هر قسمتی از pipeline می‌توان قرار داد و الزامی ندارد که پس از میان‌افزار MVC باشد.
- اگر نیاز به ModelState است، استفاده از اکشن‌فیلترها برای آن توصیه می‌شود که قابلیت تعریف سراسری هم دارند:
public class ModelStateFeatureFilter : IAsyncActionFilter
{
    public async Task OnActionExecutionAsync(ActionExecutingContext context, ActionExecutionDelegate next)
    {
        var state = context.ModelState;
        // store state ...
        await next();
    }
}
یا می‌توان این context.ModelState را در جائی ذخیره کرد و سپس در یک میان‌افزار که پس از میان‌افزار MVC قرار می‌گیرد، آن‌را خواند.
مطالب
بررسی فرمت کوکی‌های ASP.NET Identity
فرمت کوکی‌های ASP.NET Identity از پروژه‌ی سورس باز Katana دریافت شده‌است و تولید آن پس از لاگین کاربر، شامل مراحل زیر می‌باشد:
1- با استفاده از کلاس ApplicationUser، شیء ClaimsPrincipal را تولید می‌کند.
2- به این ClaimsPrincipal اطلاعاتی مانند ApplicationUser.Id و SecurityStamp اضافه می‌شوند.
3- در ادامه، ClaimsPrincipal به OWIN و کلاس CookieAuthenticationHandler آن ارسال می‌شود.
4- کار کلاس CookieAuthenticationHandler، تولید و تنظیم اطلاعاتی مانند تاریخ صدور کوکی، تاریخ انقضای آن، نوع کوکی، مانند ماندگار بودن یا امن بودن (HTTPS) و امثال آن است. حاصل این مراحله، تولید یک AuthenticationTicket است.
5- در آخر، AuthenticationTicket و  ClaimsPrincipal به کلاس SecureDataFormat، برای ابتدا، serialize شدن اشیاء، رمزنگاری و در نهایت تبدیل آن‌ها به فرمت base64، ارسال می‌شوند.

جزئیات تکمیلی مرحله‌ی آخر آن نیز به این ترتیب است:
AuthenticationTicket با استفاده از کلاس TicketSerializer سریالایز می‌شود. پس از آن یک memory stream تشکیل شده و اطلاعات ClaimsIdentity و AuthenticationTicket سریالایز شده به آن ارسال می‌شوند. این memory stream با استفاده از الگوریتم GZip فشرده شده و برای پردازش بیشتر بازگشت داده می‌شود. مرحله‌ی بعد، رمزنگاری اطلاعات فشرده سازی شده‌است. برای این منظور از کلاس DpapiDataProtector دات نت استفاده می‌کنند. پس از رمزنگاری، استریم نهایی با فرمت base64 برای درج در HTTP Response آماده خواهد شد.

سؤال: چرا کوکی‌‌های یک کاربر معین لاگین شده‌ی توسط ASP.NET Identity، در مرورگرهای مختلف متفاوت است؟
هرچند اطلاعاتی مانند ApplicationUser.Id و SecurityStamp برای یک کاربر، در مرورگرهای مختلف یکسان هستند، اما در مرحله‌ی چهارم، ذکر شد که AuthenticationTicket دارای اطلاعات بیشتری مانند زمان تولید کوکی نیز هست. بنابراین اطلاعات نهایی رمزنگاری شده‌ی در این حالت که در زمان‌های مختلفی تولید شده‌اند، یکسان نخواهند بود.

سؤال: در ساب دومین‌های مختلف دومین مشخصی، چندین برنامه‌ی مختلف نصب شده‌اند. چگونه می‌توان از یک سیستم لاگین ASP.NET Identity برای تمام آن‌ها استفاده کرد؟
برای این منظور نیاز هست خاصیت CookieDomain را به صورت صریح مقدار دهی کرد. برای اینکار فایل Startup.Auth.cs را گشوده و  CookieAuthenticationOptions را تنظیم کنید:
var cookieAuthenticationOptions = new CookieAuthenticationOptions
{
    AuthenticationType  = DefaultAuthenticationTypes.ApplicationCookie,
    LoginPath           = new PathString("/Account/Login"),
    CookieDomain        = ".mydomain.com"
};
البته کار به همینجا ختم نمی‌شود. پس از آن نیاز است به ازای تمام دومین‌های موجود، یک machine key مشخص تنظیم شود. از این جهت که در مرحله‌ی پنجم تولید کوکی، کلاس DpapiDataProtector دات نت، از machine key موجود، برای رمزنگاری اطلاعات استفاده می‌کند و اگر این machine key، به ازای برنامه‌های مختلف متفاوت باشد، کوکی تولید شده، قابل رمزگشایی و استفاده نخواهد بود.
برای اینکار به کنسول IIS مراجعه کرده و گزینه‌ی machine key آن‌را بیابید. در این قسمت بر روی generate keys کلیک کرده و اطلاعات تولیدی را باید به تمام web.config‌های موجود کپی کنید:
 <machineKey
  validationKey="DAD9E2B0F9..."
  decryptionKey="ADD1C39C02..."
  validation="SHA1"
  decryption="AES"
/>

سؤال: برنامه‌های مختلفی بر روی یک دومین نصب هستند، اما قصد نداریم از سیستم اعتبارسنجی یکپارچه‌ای برای تمام آن‌ها استفاده کنیم. اما اگر در یکی لاگین کنیم، بلافاصله لاگین در برنامه‌ی دوم منقضی می‌شود، چرا؟
شبیه به همین مساله با Forms Authentication هم وجود دارد. برای رفع آن باید نام کوکی‌های هر برنامه را منحصربفرد کنید و از نام پیش فرض کوکی‌ها استفاده نکنید تا بر روی یکدیگر بازنویسی نشوند. برای اینکار خاصیت CookieName شیء CookieAuthenticationOptions را جداگانه مقدار دهی کنید:
 CookieName = "my-very-own-cookie-name"

سؤال: لاگین انجام شده‌ی در برنامه‌ای که از ASP.NET Identity استفاده می‌کند، زود منقضی می‌شود؛ چرا؟
برای تنظیم صریح زمان انقضای کوکی ASP.NET Identity نیاز است خاصیت ExpireTimeSpan آن‌را مقدار دهی کنید:
 app.UseCookieAuthentication(new CookieAuthenticationOptions
{
     ExpireTimeSpan = TimeSpan.FromHours(24.0),
});

سؤال: کاربر سیستم ASP.NET Identity از سیستم خارج شده‌است (log off کرده) ولی هنوز می‌توان از کوکی پیشین او برای اعتبارسنجی مجدد استفاده کرد. چطور می‌توان این نقیصه‌ی امنیتی را برطرف کرد؟
مشکل از اینجا است:
   public ActionResult LogOff()
  {
      AuthenticationManager.SignOut();
      return RedirectToAction("Index", "Home");
  }
در مثال رسمی ASP.NET Identity یک چنین کدی برای خروج از سیستم ارائه شده‌است. نمونه‌ی امن‌تر آن به صورت زیر است:
[HttpPost]
[ValidateAntiForgeryToken]
public async Task<ActionResult> LogOff()
{
    var user = await UserManager.FindByNameAsync(User.Identity.Name);
    AuthenticationManager.SignOut(DefaultAuthenticationTypes.ApplicationCookie);
    await UserManager.UpdateSecurityStampAsync(user.Id);
    return RedirectToAction("Login", "Account");
}
در اینجا علاوه بر عدم استفاده‌ی از متد بدون پارامتر SignOut (با توجه به خاصیت AuthenticationType ذکر شده‌ی در CookieAuthenticationOptions)، کار به روز رسانی مجدد SecurityStamp کوکی نیز انجام شده‌است. با این تغییر، کوکی موجود بلا استفاده خواهد شد؛ چون دیگر قابل رمزگشایی نیست.
همچنین بهتر است مقدار validateInterval مربوط به SecurityStampValidator.OnValidateIdentity که به صورت پیش فرض 30 دقیقه است را به مقدار کمتری مانند 5 دقیقه تغییر دهید (تنظیمات OnValidateIdentity مربوط به CookieAuthenticationOptions فایل آغارین برنامه). کار این تنظیم، بررسی اعتبار کوکی، در بازه‌های زمانی مشخص شده‌است.
مطالب
React 16x - قسمت 23 - ارتباط با سرور - بخش 2 - شروع به کار با Axios
پس از نصب Axios در قسمت قبل، جزئیات کار با آن‌را در این بخش مرور می‌کنیم.


دریافت اطلاعات از سرور، توسط Axios

- ابتدا به پوشه‌ی sample-22-backend ای که در قسمت قبل ایجاد کردیم، مراجعه کرده و فایل dotnet_run.bat آن‌را اجرا کنید، تا endpointهای REST Api آن، قابل دسترسی شوند. برای مثال باید بتوان به مسیر https://localhost:5001/api/posts در مرورگر دسترسی یافت (و یا همانطور که عنوان شد، از آدرس https://jsonplaceholder.typicode.com/posts نیز می‌توانید استفاده کنید؛ چون ساختار یکسانی دارند).

-سپس در برنامه‌ی React ای که در قسمت قبل ایجاد کردیم، فایل app.js آن‌را گشوده و ابتدا کتابخانه‌ی Axios را import می‌کنیم:
import axios from "axios";
در قسمت 9 که Lifecycle hooks را در آن بررسی کردیم، عنوان شد که در اولین بار نمایش یک کامپوننت، بهترین مکان دریافت اطلاعات از سرور و سپس به روز رسانی UI، متد componentDidMount است. به همین جهت میانبر cdm را در VSCode نوشته و دکمه‌ی tab را فشار می‌دهیم تا به صورت خودکار این متد را ایجاد کند. در ادامه این متد را به صورت زیر تکمیل می‌کنیم:
  componentDidMount() {
    const promise = axios.get("https://localhost:5001/api/posts");
    console.log(promise);
  }
متد axios.get، کار دریافت اطلاعات از سرور را انجام می‌دهد و اولین آرگومان آن، URL مدنظر است. این متد، یک Promise را بازگشت می‌دهد. یک Promise، شیءای است که نتیجه‌ی یک عملیات async را نگهداری می‌کند و یک عملیات async، عملیاتی است که قرار است در آینده تکمیل شود. زمانیکه یک HTTP GET را ارسال می‌کنیم، وقفه‌ای تا زمان بازگشت اطلاعات از سرور وجود خواهد داشت و این عملیات، آنی نیست. بنابراین حالت آغازین یک Promise، در وضعیت pending قرار می‌گیرد. پس از پایان عملیات async، این وضعیت به یکی از حالات resolved (در حالت موفقیت آمیز بودن عملیات) و یا rejected (در حالت شکست عملیات) تغییر پیدا می‌کند.



تنظیمات CORS مخصوص React در برنامه‌های ASP.NET Core 3x

همانطور که مشاهده می‌کنید، پس از ذخیره سازی تغییرات، با اجرای برنامه، این Promise در حالت pending قرار گرفته و همچنین پس از پایان آن، حاوی نتیجه‌ی عملیات نیز می‌باشد که در اینجا rejected است. علت شکست عملیات را در سطر بعدی آن ملاحظه می‌کنید که عنوان کرده‌است «CORS policy» مناسبی در سمت سرور، برای این درخواست وجود ندارد؛ چرا؟ چون برنامه‌ی React ما در مسیر http://localhost:3000/ اجرا می‌شود و برنامه‌ی Web API در مسیر دیگری https://localhost:5001/ که شماره‌ی پورت این‌دو یکی نیست. به همین جهت عنوان می‌کند که نیاز است در سمت سرور، هدرهای خاصی برای پردازش این نوع درخواست‌های با Origin متفاوت وجود داشته باشد، تا مرورگر اجازه‌ی دسترسی به آن‌را بدهد. برای رفع این مشکل، برنامه‌ی sample-22-backend را گشوده و تغییرات زیر را اعمال می‌کنیم:
ابتدا تنظیمات AddCors را با تعریف یک CORS policy جدید مخصوص آدرس http://localhost:3000، به متد ConfigureServices کلاس آغازین برنامه اضافه می‌کنیم:
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddCors(options =>
    {
       options.AddPolicy("ReactCorsPolicy",
          builder => builder
            .AllowAnyMethod()
            .AllowAnyHeader()
            .WithOrigins("http://localhost:3000")
            .AllowCredentials()
            .Build());
    });
    services.AddSingleton<IPostsDataSource, PostsDataSource>();
    services.AddControllers();
}
سپس میان‌افزار آن‌را با فراخوانی UseCors که باید بین UseRouting و UseEndpoints تعریف شود، فعال می‌کنیم:
public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
{
    if (env.IsDevelopment())
    {
      app.UseDeveloperExceptionPage();
    }

    app.UseHttpsRedirection();

    app.UseRouting();

    //app.UseAuthentication();
    //app.UseAuthorization();

    app.UseCors("ReactCorsPolicy");

    app.UseAuthorization();

    app.UseEndpoints(endpoints =>
    {
       endpoints.MapControllers();
    });
}
اکنون اگر صفحه‌ی برنامه‌ی React را ریفرش کنیم، به نتیجه‌ی زیر خواهیم رسید:


اینبار Promise بازگشت داده شده، در حالت resolved قرار گرفته‌است که به معنای موفقیت آمیز بودن عملیات async است. وجود [[PromiseStatus]] به معنای یک internal property است که توسط dot notation قابل دسترسی نیست. در اینجا [[PromiseValue]] نیز یک internal property غیرقابل دسترسی است که نتیجه‌ی عملیات (response دریافتی از سرور) در آن قرار می‌گیرد. برای مثال در data آن، آرایه‌ی مطالب دریافتی از سرور، قابل مشاهده‌است و یا status=200 به معنای موفقیت آمیز بودن پردازش درخواست، از سمت سرور است.

البته زمانیکه درخواست افزودن رکورد جدیدی را به سمت سرور ارسال می‌کنیم، می‌توان دو درخواست را در برگه‌ی network ابزارهای توسعه دهندگان مرورگر، مشاهده کرد:


در اولین درخواست، Request Method: OPTIONS را داریم که دقیقا مرتبط است با بررسی CORS توسط مرورگر.


دریافت اطلاعات شیء response از یک Promise و نمایش آن

همانطور که عنوان شد، [[PromiseValue]] نیز یک internal property غیرقابل دسترسی است. بنابراین اکنون این سؤال مطرح می‌شود که چگونه می‌توان به اطلاعات آن دسترسی یافت؟
این شیء Promise، دارای متدی است به نام then است که نتیجه‌ی عملیات async را بازگشت می‌دهد. البته این روش قدیمی کار کردن با Promiseها است و ما از آن در اینجا استفاده نخواهیم کرد. در جاوا اسکریپت مدرن، می‌توان از واژه‌ی کلیدی await برای دسترسی به شیء response دریافتی از سرور، استفاده کرد:
  async componentDidMount() {
    const promise = axios.get("https://localhost:5001/api/posts");
    console.log(promise);
    const response = await promise;
    console.log(response);
  }
هر جائیکه از واژه‌ی کلیدی await استفاده می‌شود، متد جاری را باید با واژه‌ی کلیدی async نیز مزین کرد. پس از این تغییرات، اکنون شیء response، حاوی اطلاعات اصلی و واقعی دریافتی از سرور است؛ برای مثال خاصیت data آن، حاوی آرایه‌ی مطالب می‌باشد:



البته قطعه کد نوشته شده، صرفا جهت توضیح مراحل مختلف عملیات، به این صورت چند مرحله‌ای نوشته شد، وگرنه می‌توان واژه‌ی کلیدی await را پیش از فراخوانی متدهای Axios نیز قرار داد:
  async componentDidMount() {
    const response = await axios.get("https://localhost:5001/api/posts");
    console.log(response);
  }
با توجه به اینکه اطلاعات اصلی شیء response، در خاصیت data آن قرار دارد، می‌توان با استفاده از Object Destructuring، خاصیت data آن‌را دریافت و سپس تغییر نام داد:
class App extends Component {
  state = {
    posts: []
  };

  async componentDidMount() {
    const { data: posts } = await axios.get("https://localhost:5001/api/posts");
    this.setState({ posts }); // = { posts: posts }
  }
پس از مشخص شدن آرایه‌ی posts دریافتی از سرور، اکنون می‌توان با فراخوانی متد setState و به روز رسانی خاصیت posts آن، سبب رندر مجدد این کامپوننت و در نتیجه نمایش اطلاعات نهایی شد:



ایجاد یک مطلب جدید توسط Axios

در برنامه‌ی React ای ایجاد شده، یک دکمه‌ی Add نیز برای افزودن مطلبی جدید درنظر گرفته شده‌است. در یک برنامه‌ی واقعی‌تر، معمولا فرمی وجود دارد و نتیجه‌ی آن در حین submit، به سمت سرور ارسال می‌شود. در اینجا این سناریو را شبیه سازی خواهیم کرد:
const apiEndpoint = "https://localhost:5001/api/posts";

class App extends Component {
  state = {
    posts: []
  };

  async componentDidMount() {
    const { data: posts } = await axios.get(apiEndpoint);
    this.setState({ posts });
  }

  handleAdd = async () => {
    const newPost = {
      title: "new Title ...",
      body: "new Body  ...",
      userId: 1
    };
    const { data: post } = await axios.post(apiEndpoint, newPost);
    console.log(post);

    const posts = [post, ...this.state.posts];
    this.setState({ posts });
  };
توضیحات:
- چون قرار است از آدرس https://localhost:5001/api/posts در قسمت‌های مختلف برنامه استفاده کنیم، فعلا آن‌را به صورت یک ثابت تعریف کرده و در متدهای get و post استفاده کردیم.
- در متد منتسب به خاصیت handleAdd، یک شیء جدید post را با ساختاری مشابه آن ایجاد کرده‌ایم. این شیء جدید، دارای Id نیست؛ چون قرار است از سمت سرور پس از ثبت در بانک اطلاعاتی دریافت شود.
- سپس این شیء جدید را توسط متد post کتابخانه‌ی Axios، به سمت سرور ارسال کرده‌ایم. این متد نیز یک Promise را باز می‌گرداند. به همین جهت از واژه‌ی کلیدی await برای دریافت نتیجه‌ی واقعی آن استفاده شده‌است. همچنین هر زمانیکه await داریم، نیاز به ذکر واژه‌ی کلیدی async نیز هست. اینبار این واژه باید پیش از قسمت تعریف پارامتر متد قرار گیرد و نه پیش از نام handleAdd؛ چون handleAdd در واقع یک خاصیت است که متدی به آن انتساب داده شده‌است.
- نتیجه‌ی دریافتی از متد axios.post را اینبار به post، بجای posts تغییر نام داده‌ایم و همانطور که در تصویر زیر مشاهده می‌کنید، خاصیت id آن در سمت سرور مقدار دهی شده‌است:


- در آخر برای افزودن این رکورد، به مجموعه‌ی رکوردهای موجود، از روش spread operator استفاده کرده‌ایم تا ابتدا شیء post دریافتی از سمت سرور درج شود و سپس مابقی اعضای آرایه‌ی posts موجود در state، در این آرایه گسترده شده و یک آرایه‌ی جدید را تشکیل دهند. سپس این آرایه‌ی جدید را جهت به روز رسانی state و در نتیجه‌ی آن، به روز رسانی UI، به متد setState ارسال کرده‌ایم، که نتیجه‌ی آن درج این رکورد جدید، در ابتدای لیست است:


 
به روز رسانی اطلاعات در سمت سرور

در اینجا پیاده سازی متد put را مشاهده می‌کنید:
  handleUpdate = async post => {
    post.title = "Updated";
    const { data: updatedPost } = await axios.put(
      `${apiEndpoint}/${post.id}`,
      post
    );
    console.log(updatedPost);

    const posts = [...this.state.posts];
    const index = posts.indexOf(post);
    posts[index] = { ...post };
    this.setState({ posts });
  };
- با کلیک بر روی دکمه‌ی update هر ردیف نمایش داده شده، شیء post آن ردیف را در اینجا دریافت و سپس برای مثال خاصیت title آن‌را به مقداری جدید به روز رسانی می‌کنیم.
- اکنون امضای متد axios.put هرچند مانند متد post است، اما متد Update تعریف شده‌ی در سمت API سرور، یک چنین مسیری را نیاز دارد api/Posts/{id}. به همین جهت ذکر id مطلب، در URL نهایی نیز ضروری است.
- در اینجا نیز از واژه‌های await و async برای دریافت نتیجه‌ی واقعی عملیات put و همچنین عملیات گذاری این متد به صورت async، استفاده شده‌است.
- در آخر، ابتدا آرایه‌ی posts موجود در state را clone می‌کنیم. چون می‌خواهیم در آن، در ایندکسی که شیء post جاری قرار دارد، مقدار به روز رسانی شده‌ی آن‌را قرار دهیم. سپس این آرایه‌ی جدید را جهت به روز رسانی state و در نتیجه‌ی آن، به روز رسانی UI، به متد setState ارسال کرده‌ایم:



حذف اطلاعات در سمت سرور

برای حذف اطلاعات در سمت سرور، نیاز است یک HTTP Delete را به آن ارسال کنیم که اینکار را می‌توان توسط متد axios.delete انجام داد. URL ای را که دریافت می‌کند، شبیه به URL ای است که برای حالت put ایجاد کردیم:
  handleDelete = async post => {
    await axios.delete(`${apiEndpoint}/${post.id}`);

    const posts = this.state.posts.filter(item => item.id !== post.id);
    this.setState({ posts });
  };
پس از به روز رسانی وضعیت سرور، در چند سطر بعدی، کار فیلتر سمت کلاینت مطالبی را انجام می‌دهیم که id مطلب حذف شده، در آن‌ها نباشد. سپس state را جهت به روز رسانی UI، با این آرایه‌ی جدید posts، به روز رسانی می‌کنیم.


کدهای کامل این قسمت را از اینجا می‌توانید دریافت کنید: sample-22-backend-part-02.zip و sample-22-frontend-part-02.zip
مطالب
معرفی ASP.NET Identity

سیستم ASP.NET Membership بهمراه ASP.NET 2.0 در سال 2005 معرفی شد، و از آن زمان تا بحال تغییرات زیادی در چگونگی مدیریت احزار هویت و اختیارات کاربران توسط اپلیکیشن‌های وب بوجود آمده است. ASP.NET Identity نگاهی تازه است به آنچه که سیستم Membership هنگام تولید اپلیکیشن‌های مدرن برای وب، موبایل و تبلت باید باشد.

پیش زمینه: سیستم عضویت در ASP.NET


ASP.NET Membership

ASP.NET Membership طراحی شده بود تا نیازهای سیستم عضویت وب سایت‌ها را تامین کند، نیازهایی که در سال 2005 رایج بود و شامل مواردی مانند مدل احراز هویت فرم، و یک پایگاه داده SQL Server برای ذخیره اطلاعات کاربران و پروفایل هایشان می‌شد. امروزه گزینه‌های بسیار بیشتری برای ذخیره داده‌های وب اپلیکیشن‌ها وجود دارد، و اکثر توسعه دهندگان می‌خواهند از اطلاعات شبکه‌های اجتماعی نیز برای احراز هویت و تعیین سطوح دسترسی کاربرانشان استفاده کنند. محدودیت‌های طراحی سیستم ASP.NET Membership گذر از این تحول را دشوار می‌کند:
  • الگوی پایگاه داده آن برای SQL Server طراحی شده است، و قادر به تغییرش هم نیستید. می‌توانید اطلاعات پروفایل را اضافه کنید، اما تمام داده‌ها در یک جدول دیگر ذخیره می‌شوند، که دسترسی به آنها نیز مشکل‌تر است، تنها راه دسترسی Profile Provider API خواهد بود.
  • سیستم تامین کننده (Provider System) امکان تغییر منبع داده‌ها را به شما می‌دهد، مثلا می‌توانید از بانک‌های اطلاعاتی MySQL یا Oracle استفاده کنید. اما تمام سیستم بر اساس پیش فرض هایی طراحی شده است که تنها برای بانک‌های اطلاعاتی relational درست هستند. می‌توانید تامین کننده (Provider) ای بنویسید که داده‌های سیستم عضویت را در منبعی به غیر از دیتابیس‌های relational ذخیره می‌کند؛ مثلا Windows Azure Storage Tables. اما در این صورت باید مقادیر زیادی کد بنویسید. مقادیر زیادی هم  System.NotImplementedException باید بنویسید، برای متد هایی که به دیتابیس‌های NoSQL مربوط نیستند.
  • از آنجایی که سیستم ورود/خروج سایت بر اساس مدل Forms Authentication کار می‌کند، سیستم عضویت نمی‌تواند از OWIN استفاده کند. OWIN شامل کامپوننت هایی برای احراز هویت است که شامل سرویس‌های خارجی هم می‌شود (مانند Microsoft Accounts, Facebook, Google, Twitter). همچنین امکان ورود به سیستم توسط حساب‌های کاربری سازمانی (Organizational Accounts) نیز وجود دارد مانند Active Directory و Windows Azure Active Directory. این کتابخانه از OAuth 2.0، JWT و CORS نیز پشتیبانی می‌کند.

ASP.NET Simple Membership

ASP.NET simple membership به عنوان یک سیستم عضویت، برای فریم ورک Web Pages توسعه داده شد. این سیستم با WebMatrix و Visual Studio 2010 SP1 انتشار یافت. هدف از توسعه این سیستم، آسان کردن پروسه افزودن سیستم عضویت به یک اپلیکیشن Web Pages بود.
این سیستم پروسه کلی کار را آسان‌تر کرد، اما هنوز مشکلات ASP.NET Membership را نیز داشت. محدودیت هایی نیز وجود دارند:
  • ذخیره داده‌های سیستم عضویت در بانک‌های اطلاعاتی non-relational مشکل است.
  • نمی توانید از آن در کنار OWIN استفاده کنید.
  • با فراهم کننده‌های موجود ASP.NET Membership بخوبی کار نمی‌کند. توسعه پذیر هم نیست.

ASP.NET Universal Providers   

ASP.NET Universal Providers برای ذخیره سازی اطلاعات سیستم عضویت در Windows Azure SQL Database توسعه پیدا کردند. با SQL Server Compact هم بخوبی کار می‌کنند. این تامین کننده‌ها بر اساس Entity Framework Code First ساخته شده بودند و بدین معنا بود که داده‌های سیستم عضویت را می‌توان در هر منبع داده ای که توسط EF پشتیبانی می‌شود ذخیره کرد. با انتشار این تامین کننده‌ها الگوی دیتابیس سیستم عضویت نیز بسیار سبک‌تر و بهتر شد. اما این سیستم بر پایه زیر ساخت ASP.NET Membership نوشته شده است، بنابراین محدودیت‌های پیشین مانند محدودیت‌های SqlMembershipProvider هنوز وجود دارند. به بیان دیگر، این سیستم‌ها همچنان برای بانک‌های اطلاعاتی relational طراحی شده اند، پس سفارشی سازی اطلاعات کاربران و پروفایل‌ها هنوز مشکل است. در آخر آنکه این تامین کننده‌ها هنوز از مدل احراز هویت فرم استفاده می‌کنند.


ASP.NET Identity

همانطور که داستان سیستم عضویت ASP.NET طی سالیان تغییر و رشد کرده است، تیم ASP.NET نیز آموخته‌های زیادی از بازخورد‌های مشتریان شان بدست آورده اند.
این پیش فرض که کاربران شما توسط یک نام کاربری و کلمه عبور که در اپلیکیشن خودتان هم ثبت شده است به سایت وارد خواهند شد، دیگر معتبر نیست. دنیای وب اجتماعی شده است. کاربران از طریق وب سایت‌ها و شبکه‌های اجتماعی متعددی با یکدیگر در تماس هستند، خیلی از اوقت بصورت زنده! شبکه هایی مانند Facebook و Twitter.
همانطور که توسعه نرم افزار‌های تحت وب رشد کرده است، الگو‌ها و مدل‌های پیاده سازی نیز تغییر و رشد کرده اند. امکان Unit Testing روی کد اپلیکیشن‌ها، یکی از مهم‌ترین دلواپسی‌های توسعه دهندگان شده است. در سال 2008 تیم ASP.NET فریم ورک جدیدی را بر اساس الگوی (Model-View-Controller (MVC اضافه کردند. هدف آن کمک به توسعه دهندگان، برای تولید برنامه‌های ASP.NET با قابلیت Unit Testing بهتر بود. توسعه دهندگانی که می‌خواستند کد اپلیکیشن‌های خود را Unit Test کنند، همین امکان را برای سیستم عضویت نیز می‌خواستند.

با در نظر گرفتن تغییراتی که در توسعه اپلیکیشن‌های وب بوجود آمده ASP.NET Identity با اهداف زیر متولد شد:
  • یک سیستم هویت واحد (One ASP.NET Identity system)
    • سیستم ASP.NET Identity می‌تواند در تمام فریم ورک‌های مشتق از ASP.NET استفاده شود. مانند ASP.NET MVC, Web Forms, Web Pages, Web API و SignalR 
    • از این سیستم می‌توانید در تولید اپلیکیشن‌های وب، موبایل، استور (Store) و یا اپلیکیشن‌های ترکیبی استفاده کنید. 
  • سادگی تزریق داده‌های پروفایل درباره کاربران
    • روی الگوی دیتابیس برای اطلاعات کاربران و پروفایل‌ها کنترل کامل دارید. مثلا می‌توانید به سادگی یک فیلد، برای تاریخ تولد در نظر بگیرید که کاربران هنگام ثبت نام در سایت باید آن را وارد کنند.
  • کنترل ذخیره سازی/واکشی اطلاعات 
    • بصورت پیش فرض ASP.NET Identity تمام اطلاعات کاربران را در یک دیتابیس ذخیره می‌کند. تمام مکانیزم‌های دسترسی به داده‌ها توسط EF Code First کار می‌کنند.
    • از آنجا که روی الگوی دیتابیس، کنترل کامل دارید، تغییر نام جداول و یا نوع داده فیلد‌های کلیدی و غیره ساده است.
    • استفاده از مکانیزم‌های دیگر برای مدیریت داده‌های آن ساده است، مانند SharePoint, Windows Azure Storage Table و دیتابیس‌های NoSQL.
  • تست پذیری
    • ASP.NET Identity تست پذیری اپلیکیشن وب شما را بیشتر می‌کند. می‌توانید برای تمام قسمت هایی که از ASP.NET Identity استفاده می‌کنند تست بنویسید.
  • تامین کننده نقش (Role Provider)
    • تامین کننده ای وجود دارد که به شما امکان محدود کردن سطوح دسترسی بر اساس نقوش را می‌دهد. بسادگی می‌توانید نقش‌های جدید مانند "Admin" بسازید و بخش‌های مختلف اپلیکیشن خود را محدود کنید.
  • Claims Based
    • ASP.NET Identity از امکان احراز هویت بر اساس Claims نیز پشتیبانی می‌کند. در این مدل، هویت کاربر بر اساس دسته ای از اختیارات او شناسایی می‌شود. با استفاده از این روش توسعه دهندگان برای تعریف هویت کاربران، آزادی عمل بیشتری نسبت به مدل Roles دارند. مدل نقش‌ها تنها یک مقدار منطقی (bool) است؛ یا عضو یک نقش هستید یا خیر، در حالیکه با استفاده از روش Claims می‌توانید اطلاعات بسیار ریز و دقیقی از هویت کاربر در دست داشته باشید.
  • تامین کنندگان اجتماعی
    • به راحتی می‌توانید از تامین کنندگان دیگری مانند Microsoft, Facebook, Twitter, Google و غیره استفاده کنید و اطلاعات مربوط به کاربران را در اپلیکیشن خود ذخیره کنید.
  • Windows Azure Active Directory
    • برای اطلاعات بیشتر به این لینک مراجعه کنید.
  • یکپارچگی با OWIN
    • ASP.NET Identity بر اساس OWIN توسعه پیدا کرده است، بنابراین از هر میزبانی که از OWIN پشتیبانی می‌کند می‌توانید استفاده کنید. همچنین هیچ وابستگی ای به System.Web وجود ندارد. ASP.NET Identity یک فریم ورک کامل و مستقل برای OWIN است و می‌تواند در هر اپلیکیشنی که روی OWIN میزبانی شده استفاده شود.
    • ASP.NET Identity از OWIN برای ورود/خروج کاربران در سایت استفاده می‌کند. این بدین معنا است که بجای استفاده از Forms Authentication برای تولید یک کوکی، از OWIN CookieAuthentication استفاده می‌شود.
  • پکیج NuGet
    • ASP.NET Identity در قالب یک بسته NuGet توزیع می‌شود. این بسته در قالب پروژه‌های ASP.NET MVC, Web Forms و Web API که با Visual Studio 2013 منتشر شدند گنجانده شده است.
    • توزیع این فریم ورک در قالب یک بسته NuGet این امکان را به تیم ASP.NET می‌دهد تا امکانات جدیدی توسعه دهند، باگ‌ها را برطرف کنند و نتیجه را بصورت چابک به توسعه دهندگان عرضه کنند.

شروع کار با ASP.NET Identity

ASP.NET Identity در قالب پروژه‌های ASP.NET MVC, Web Forms, Web API و SPA که بهمراه Visual Studio 2013 منتشر شده اند استفاده می‌شود. در ادامه به اختصار خواهیم دید که چگونه ASP.NET Identity کار می‌کند.
  1. یک پروژه جدید ASP.NET MVC با تنظیمات Individual User Accounts بسازید.

  2. پروژه ایجاد شده شامل سه بسته می‌شود که مربوط به ASP.NET Identity هستند: 

  • Microsoft.AspNet.Identity.EntityFramework این بسته شامل پیاده سازی ASP.NET Identity با Entity Framework می‌شود، که تمام داده‌های مربوطه را در یک دیتابیس SQL Server ذخیره می‌کند.
  • Microsoft.AspNet.Identity.Core این بسته محتوی تمام interface‌‌های ASP.NET Identity است. با استفاده از این بسته می‌توانید پیاده سازی دیگری از ASP.NET Identity بسازید که منبع داده متفاوتی را هدف قرار می‌دهد. مثلا Windows Azure Storage Table و دیتابیس‌های NoSQL.
  • Microsoft.AspNet.Identity.OWIN این بسته امکان استفاده از احراز هویت OWIN را در اپلیکیشن‌های ASP.NET فراهم می‌کند. هنگام تولید کوکی‌ها از OWIN Cookie Authentication استفاده خواهد شد.
اپلیکیشن را اجرا کرده و روی لینک Register کلیک کنید تا یک حساب کاربری جدید ایجاد کنید.

هنگامیکه بر روی دکمه‌ی Register کلیک شود، کنترلر Account، اکشن متد Register را فراخوانی می‌کند تا حساب کاربری جدیدی با استفاده از ASP.NET Identity API ساخته شود.

[HttpPost]
[AllowAnonymous]
[ValidateAntiForgeryToken]
public async Task<ActionResult> Register(RegisterViewModel model)
{
    if (ModelState.IsValid)
    {
        var user = new ApplicationUser() { UserName = model.UserName };
        var result = await UserManager.CreateAsync(user, model.Password);
        if (result.Succeeded)
        {
            await SignInAsync(user, isPersistent: false);
            return RedirectToAction("Index", "Home");
        }
        else
        {
            AddErrors(result);
        }
    }

    // If we got this far, something failed, redisplay form
    return View(model);
}

اگر حساب کاربری با موفقیت ایجاد شود، کاربر توسط فراخوانی متد SignInAsync به سایت وارد می‌شود.

[HttpPost]
[AllowAnonymous]
[ValidateAntiForgeryToken]
public async Task<ActionResult> Register(RegisterViewModel model)
{
    if (ModelState.IsValid)
    {
        var user = new ApplicationUser() { UserName = model.UserName };
        var result = await UserManager.CreateAsync(user, model.Password);
        if (result.Succeeded)
        {
            await SignInAsync(user, isPersistent: false);
            return RedirectToAction("Index", "Home");
        }
        else
        {
            AddErrors(result);
        }
    }

    // If we got this far, something failed, redisplay form
    return View(model);
}
private async Task SignInAsync(ApplicationUser user, bool isPersistent)
{
    AuthenticationManager.SignOut(DefaultAuthenticationTypes.ExternalCookie);

    var identity = await UserManager.CreateIdentityAsync(
       user, DefaultAuthenticationTypes.ApplicationCookie);

    AuthenticationManager.SignIn(
       new AuthenticationProperties() { 
          IsPersistent = isPersistent 
       }, identity);
}

از آنجا که ASP.NET Identity و OWIN Cookie Authentication هر دو Claims-based هستند، فریم ورک، انتظار آبجکتی از نوع ClaimsIdentity را خواهد داشت. این آبجکت تمامی اطلاعات لازم برای تشخیص هویت کاربر را در بر دارد. مثلا اینکه کاربر مورد نظر به چه نقش هایی تعلق دارد؟ و اطلاعاتی از این قبیل. در این مرحله می‌توانید Claim‌‌های بیشتری را به کاربر بیافزایید.

کلیک کردن روی لینک Log off در سایت، اکشن متد LogOff در کنترلر Account را اجرا می‌کند.

// POST: /Account/LogOff
[HttpPost]
[ValidateAntiForgeryToken]
public ActionResult LogOff()
{
    AuthenticationManager.SignOut();
    return RedirectToAction("Index", "Home");
}

همانطور که مشاهده می‌کنید برای ورود/خروج کاربران از AuthenticationManager استفاده می‌شود که متعلق به OWIN است. متد SignOut همتای متد FormsAuthentication.SignOut است.


کامپوننت‌های ASP.NET Identity

تصویر زیر اجزای تشکیل دهنده ASP.NET Identity را نمایش می‌دهد. بسته هایی که با رنگ سبز نشان داده شده اند سیستم کلی ASP.NET Identity را می‌سازند. مابقی بسته‌ها وابستگی هایی هستند که برای استفاده از ASP.NET Identity در اپلیکیشن‌های ASP.NET لازم اند.

دو پکیج دیگر نیز وجود دارند که به آنها اشاره نشد:

  • Microsoft.Security.Owin.Cookies این بسته امکان استفاده از مدل احراز هویت مبتنی بر کوکی (Cookie-based Authentication) را فراهم می‌کند. مدلی مانند سیستم ASP.NET Forms Authentication.
  • EntityFramework که نیازی به معرفی ندارد.


مهاجرت از Membership به ASP.NET Identity

تیم ASP.NET و مایکروسافت هنوز راهنمایی رسمی، برای این مقوله ارائه نکرده اند. گرچه پست‌های وبلاگ‌ها و منابع مختلفی وجود دارند که از جنبه‌های مختلفی به این مقوله پرداخته اند. امیدواریم تا در آینده نزدیک مایکروسافت راهنمایی‌های لازم را منتشر کند، ممکن است ابزار و افزونه هایی نیز توسعه پیدا کنند. اما در یک نگاه کلی می‌توان گفت مهاجرت بین این دو فریم ورک زیاد ساده نیست. تفاوت‌های فنی و ساختاری زیادی وجود دارند، مثلا الگوی دیتابیس‌ها برای ذخیره اطلاعات کاربران، مبتنی بودن بر فریم ورک OWIN و غیره. اگر قصد اجرای پروژه جدیدی را دارید پیشنهاد می‌کنم از فریم ورک جدید مایکروسافت ASP.NET Identity استفاده کنید.


قدم‌های بعدی

در این مقاله خواهید دید چگونه اطلاعات پروفایل را اضافه کنید و چطور از ASP.NET Identity برای احراز هویت کاربران توسط Facebook و Google استفاده کنید.
پروژه نمونه ASP.NET Identity می‌تواند مفید باشد. در این پروژه نحوه کارکردن با کاربران و نقش‌ها و همچنین نیازهای مدیریتی رایج نمایش داده شده.