مطالب
ارتقاء به ASP.NET Core 1.0 - قسمت 6 - سرویس‌ها و تزریق وابستگی‌ها
پیشنیازها (الزامی)

«بررسی مفاهیم معکوس سازی وابستگی‌ها و ابزارهای مرتبط با آن»
«اصول طراحی SOLID»
«مطالعه‌ی بیشتر»


تزریق وابستگی‌ها (یا Dependency injection = DI) به معنای ارسال نمونه‌ای/وهله‌ای از وابستگی (یک سرویس) به شیء وابسته‌ی به آن (یک کلاینت) است. در فرآیند تزریق وابستگی‌ها، یک کلاس، وهله‌های کلاس‌های دیگر مورد نیاز خودش را بجای وهله سازی مستقیم، از یک تزریق کننده دریافت می‌کند. بنابراین بجای نوشتن newها در کلاس جاری، آن‌ها را به صورت وابستگی‌هایی در سازنده‌ی کلاس تعریف می‌کنیم تا توسط یک IoC Container تامین شوند. در اینجا به فریم ورک‌هایی که کار وهله سازی این وابستگی‌ها را انجام می‌دهند، IoC Container و یا DI container می‌گوییم (IoC =  inversion of control ).
چندین نوع تزریق وابستگی‌ها وجود دارند که دو حالت زیر، عمومی‌ترین آن‌ها است:
الف) تزریق در سازنده‌ی کلاس: لیست وابستگی‌های یک کلاس، به عنوان پارامترهای سازنده‌ی آن ذکر می‌شوند.
ب) تزریق در خواص یا Setter injection: کلاینت خواصی get و set را به صورت public معرفی می‌کند و سپس IoC Container با وهله سازی آن‌ها، وابستگی‌های مورد نیاز را تامین خواهد کرد.


تزریق وابستگی‌ها در ASP.NET Core

برخلاف نگارش‌های قبلی ASP.NET، این نگارش جدید از ابتدا با دید پشتیبانی کامل از DI طراحی شده‌است و این مفهوم، در سراسر اجزای آن به صورت یکپارچه‌ای پشتیبانی می‌شود. همچنین به همراه یک minimalistic DI container توکار نیز هست .
این IoC Container توکار از 4 حالت طول عمر ذیل پشتیبانی می‌کند:
- instance: در هربار نیاز به یک وابستگی خاص، تنها یک وهله از آن در اختیار مصرف کننده قرار می‌گیرد و در اینجا شما هستید که مسئول تعریف نحوه‌ی وهله سازی این شیء خواهید بود (برای بار اول).
- transient: هربار که نیاز به وابستگی خاصی بود، یک وهله‌ی جدید از آن توسط IoC Container تولید و ارائه می‌شود.
- singleton: در این حالت تنها یک وهله از وابستگی درخواست شده در طول عمر برنامه تامین می‌شود.
- scoped: در طول عمر یک scope خاص، تنها یک وهله از وابستگی درخواست شده، در اختیار مصرف کننده‌ها قرار می‌گیرد. برای مثال مرسوم است که به ازای یک درخواست وب، تنها یک وهله از شیء‌ایی خاص در اختیار تمام مصرف کننده‌های آن قرار گیرد (single instance per web request).

طول عمر singleton، برای سرویس‌ها و کلاس‌های config مناسب هستند. به این ترتیب به کارآیی بالاتری خواهیم رسید و دیگر نیازی نخواهد بود تا هر بار این اطلاعات خوانده شوند. حالت scoped برای وهله سازی الگوی واحد کار و پیاده سازی تراکنش‌ها مناسب است. برای مثال در طی یک درخواست وب، یک تراکنش باید صورت گیرد.
حالت scoped در حقیقت نوع خاصی از حالت transient است. در حالت transient صرفنظر از هر حالتی، هربار که وابستگی ویژه‌ای درخواست شود، یک وهله‌ی جدید از آن تولید خواهد شد. اما در حالت scoped فقط یک وهله‌ی از وابستگی مورد نظر، در بین تمام اشیاء وابسته‌ی به آن، در طول عمر آن scope تولید می‌شود.
بنابراین در برنامه‌های وب دو نوع singleton برای معرفی کلاس‌های config و نوع scoped برای پیاده سازی تراکنش‌ها و همچنین بالابردن کارآیی برنامه در طی یک درخواست وب (با عدم وهله سازی بیش از اندازه‌ی از کلاس‌های مختلف مورد نیاز)، بیشتر از همه به کار برده می‌شوند.


یک مثال کاربردی: بررسی نحوه‌ی تزریق یک سرویس سفارشی به کمک IoC Container توکار ASP.NET Core


مثال جاری که بر اساس ASP.NET Core Web Application و با قالب خالی آن ایجاد شده‌است، دارای نام فرضی Core1RtmEmptyTest است. در همین پروژه بر روی پوشه‌ی src، کلیک راست کرده و گزینه‌ی Add new project را انتخاب کنید و سپس یک پروژه‌ی جدید از نوع NET Core -> Class library. را به آن، با نام Core1RtmEmptyTest.Services اضافه کنید (تصویر فوق).
در ادامه کلاس نمونه‌ی سرویس پیام‌ها را به همراه اینترفیس آن، با محتوای زیر به آن اضافه کنید:
namespace Core1RtmEmptyTest.Services
{
    public interface IMessagesService
    {
        string GetSiteName();
    }
 
    public class MessagesService : IMessagesService
    {
        public string GetSiteName()
        {
            return "DNT";
        }
    }
}
در ادامه به پروژه‌ی Core1RtmEmptyTest مراجعه کرده و بر روی گره references آن کلیک راست کنید. در اینجا گزینه‌ی add reference را انتخاب کرده و سپس Core1RtmEmptyTest.Services را انتخاب کنید، تا اسمبلی آن‌را بتوان در پروژه‌ی جاری استفاده کرد.


انجام اینکار معادل است با افزودن یک سطر ذیل به فایل project.json پروژه:
{
    "dependencies": {
        // same as before
        "Core1RtmEmptyTest.Services": "1.0.0-*"
    },
در ادامه قصد داریم این سرویس را به متد Configure کلاس Startup تزریق کرده و سپس خروجی رشته‌ای آن‌را توسط میان افزار Run آن نمایش دهیم. برای این منظور فایل Startup.cs را گشوده و امضای متد Configure را به نحو ذیل تغییر دهید:
public void Configure(
    IApplicationBuilder app,
    IHostingEnvironment env,
    IMessagesService messagesService)
همانطور که در قسمت قبل نیز عنوان شد، متد Configure دارای امضای ثابتی نیست و هر تعداد سرویسی را که نیاز است، می‌توان در اینجا اضافه کرد. یک سری از سرویس‌ها مانند IApplicationBuilder و IHostingEnvironment پیشتر توسط IoC Container توکار ASP.NET Core معرفی و ثبت شده‌اند. به همین جهت، همینقدر که در اینجا ذکر شوند، کار می‌کنند و نیازی به تنظیمات اضافه‌تری ندارند. اما سرویس IMessagesService ما هنوز به این IoC Container معرفی نشده‌است. بنابراین نمی‌داند که چگونه باید این اینترفیس را وهله سازی کند.
public void Configure(
    IApplicationBuilder app,
    IHostingEnvironment env,
    IMessagesService messagesService)
{ 
    app.Run(async context =>
    {
        var siteName = messagesService.GetSiteName();
        await context.Response.WriteAsync($"Hello {siteName}");
    });
}
در این حالت اگر برنامه را اجرا کنیم، به این خطا برخواهیم خورد:
 System.InvalidOperationException
No service for type 'Core1RtmEmptyTest.Services.IMessagesService' has been registered.
at Microsoft.Extensions.DependencyInjection.ServiceProviderServiceExtensions.GetRequiredService(IServiceProvider provider, Type serviceType)
at Microsoft.AspNetCore.Hosting.Internal.ConfigureBuilder.Invoke(object instance, IApplicationBuilder builder)

System.Exception
Could not resolve a service of type 'Core1RtmEmptyTest.Services.IMessagesService' for the parameter 'messagesService' of method 'Configure' on type 'Core1RtmEmptyTest.Startup'.
at Microsoft.AspNetCore.Hosting.Internal.ConfigureBuilder.Invoke(object instance, IApplicationBuilder builder)
at Microsoft.AspNetCore.Hosting.Internal.WebHost.BuildApplication()
برای رفع این مشکل، به متد ConfigureServices کلاس Startup مراجعه کرده و سیم کشی‌های مرتبط را انجام می‌دهیم. در اینجا باید اعلام کنیم که «هر زمانیکه به IMessagesService رسیدی، یک وهله‌ی جدید (transient) از کلاس MessagesService را به صورت خودکار تولید کن و سپس در اختیار مصرف کننده قرار بده»:
public class Startup
{
    public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
    {
        services.AddTransient<IMessagesService, MessagesService>();
    }
در اینجا نحوه‌ی ثبت یک سرویس را در IoC Containser توکار ASP.NET Core ملاحظه می‌کنید. تمام حالت‌های طول عمری که در ابتدای بحث عنوان شدند، یک متد ویژه‌ی خاص خود را در اینجا دارند. برای مثال حالت transient دارای متد ویژه‌ی AddTransient است و همینطور برای سایر حالت‌ها. این متدها به صورت جنریک تعریف شده‌اند و آرگومان اول آن‌ها، اینترفیس سرویس و آرگومان دوم، پیاده سازی آن‌ها است (سیم کشی اینترفیس، به کلاس پیاده سازی کننده‌ی آن).

پس از اینکار، مجددا برنامه را اجرا کنید. اکنون این خروجی باید مشاهده شود:


و به این معنا است که اکنون IoC Cotanier توکار ASP.NET Core، می‌داند زمانیکه به IMessagesService رسید، چگونه باید آن‌را وهله سازی کند.


چه سرویس‌هایی به صورت پیش فرض در IoC Container توکار ASP.NET Core ثبت شده‌اند؟

در ابتدای متد ConfigureServices یک break point را قرار داده و برنامه را در حالت دیباگ اجرا کنید:


همانطور که ملاحظه می‌کنید، به صورت پیش فرض 16 سرویس در اینجا ثبت شده‌اند که تاکنون با دو مورد از آن‌ها کار کرده‌ایم.


امکان تزریق وابستگی‌ها در همه جا!

در مثال فوق، سرویس سفارشی خود را در متد Configure کلاس آغازین برنامه تزریق کردیم. نکته‌ی مهم اینجا است که برخلاف نگارش‌های قبلی ASP.NET MVC (یعنی بدون نیاز به تنظیمات خاصی برای قسمت‌های مختلف برنامه)، می‌توان این تزریق‌ها را در کنترلرها، در میان افزارها، در فیلترها در ... همه جا و تمام اجزای ASP.NET Core 1.0 انجام داد و دیگر اینبار نیازی نیست تا نکته‌ی ویژه‌ی نحوه‌ی تزریق وابستگی‌ها در فیلترها یا کنترلرهای ASP.NET MVC را یافته و سپس اعمال کنید. تمام این‌ها از روز اول کار می‌کنند. همینقدر که کار ثبت سرویس خود را در متد ConfigureServices انجام دادید، این سرویس در سراسر اکوسیستم ASP.NET Core، قابل دسترسی است.


نیاز به تعویض IoC Container توکار ASP.NET Core

قابلیت تزریق وابستگی‌های توکار ASP.NET Core صرفا جهت برآورده کردن نیازمندی‌های اصلی آن طراحی شده‌است و نه بیشتر. بنابراین توسط آن قابلیت‌های پیشرفته‌ای را که سایر IoC Containers ارائه می‌دهند، نخواهید یافت. برای مثال تعویض امکانات تزریق وابستگی‌های توکار ASP.NET Core با StructureMap این مزایا را به همراه خواهد داشت:
 • امکان ایجاد child/nested containers (پشتیبانی از سناریوهای چند مستاجری)
 • پشتیبانی از Setter Injection
 • امکان انتخاب سازنده‌ای خاص (اگر چندین سازنده تعریف شده باشند)
 • سیم کشی خودکار یا Conventional "Auto" Registration (برای مثال اتصال اینترفیس IName به کلاس Name به صورت خودکار و کاهش تعداد تعاریف ابتدای برنامه)
 • پشتیبانی توکار از Lazy و Func
 • امکان وهله سازی از نوع‌های concrete (یا همان کلاس‌های معمولی)
 • پشتیبانی از مفاهیمی مانند Interception و AOP
 • امکان اسکن اسمبلی‌های مختلف جهت یافتن اینترفیس‌ها و اتصال خودکار آن‌ها (طراحی‌های افزونه پذیر)


روش تعویض IoC Container توکار ASP.NET Core با StructureMap

جزئیات این جایگزین کردن را در مطلب «جایگزین کردن StructureMap با سیستم توکار تزریق وابستگی‌ها در ASP.NET Core 1.0» می‌توانید مطالعه کنید.
یا می‌توانید از روش فوق استفاده کنید و یا اکنون قسمتی از پروژه‌ی رسمی استراکچرمپ در آدرس https://github.com/structuremap/structuremap.dnx جهت کار با NET Core. طراحی شده‌است. برای کار با آن نیاز است این مراحل طی شوند:
الف) دریافت بسته‌ی نیوگت StructureMap.Dnx
برای این منظور بر روی گره references کلیک راست کرده و گزینه‌ی manage nuget packages را انتخاب کنید. سپس در برگه‌ی browse آن، StructureMap.Dnx را جستجو کرده و نصب نمائید (تیک مربوط به انتخاب pre releases هم باید انتخاب شده باشد):


انجام این مراحل معادل هستند با افزودن یک سطر ذیل به فایل project.json برنامه:
{
    "dependencies": {
        // same as before  
        "StructureMap.Dnx": "0.5.1-rc2-final"
    },
ب) جایگزین کردن Container استراکچرمپ با Container توکار ASP.NET Core
پس از نصب بسته‌ی StructureMap.Dnx، به کلاس آغازین برنامه مراجعه کرده و این تغییرات را اعمال کنید:
public class Startup
{
    public IServiceProvider ConfigureServices(IServiceCollection services)
    {
        services.AddDirectoryBrowser();
 
        var container = new Container();
        container.Configure(config =>
        {
            config.Scan(_ =>
            {
                _.AssemblyContainingType<IMessagesService>();
                _.WithDefaultConventions();
            });
            //config.For<IMessagesService>().Use<MessagesService>();
 
            config.Populate(services);
        });
        container.Populate(services);
 
        return container.GetInstance<IServiceProvider>();
    }
در اینجا ابتدا خروجی متد ConfigureServices، به IServiceProvider تغییر کرده‌است تا استراکچرمپ این تامین کننده‌ی سرویس‌ها را ارائه دهد. سپس Container مربوط به استراکچرمپ، وهله سازی شده و همانند روال متداول آن، یک سرویس و کلاس پیاده سازی کننده‌ی آن معرفی شده‌اند (و یا هر تنظیم دیگری را که لازم بود باید در اینجا اضافه کنید). در پایان کار متد Configure آن و پس از این متد، نیاز است متدهای Populate فراخوانی شوند (اولی تعاریف را اضافه می‌کند و دومی کار تنظیمات را نهایی خواهد کرد).
سپس وهله‌ای از IServiceProvider، توسط استراکچرمپ تامین شده و بازگشت داده می‌شود تا بجای IoC Container توکار ASP.NET Core استفاده شود.
در این مثال چون در متد Scan، کار بررسی اسمبلی لایه سرویس برنامه با قراردادهای پیش فرض استراکچرمپ انجام شده‌است، دیگر نیازی به سطر تعریف config.For نیست. در اینجا هرگاه IName ایی یافت شد، به کلاس Name متصل می‌شود (name هر نامی می‌تواند باشد).
نظرات مطالب
کدامیک از بسته‌های NET Core. را باید دریافت کنیم؟
من از نگارش ASP.NET Core 3.0 استفاده می‌کنم؛ با وجود اینکه در پروژه‌ام از متا پکیج Microsoft.AspNetCore.All یا بسته‌ی Microsoft.AspNetCore.App استفاده نشده، برای اجرای پروژه پابلیش شده بر روی سرور (بدلیل مواجه با خطای HTTP Error 500.31 - ANCM Failed to Find Native Dependencies ) مجبور به نصب .NET Core SDK شدم؛ مشکل از کجاست؟
مطالب
قراردادهای کوئری نویسی در OData و WCF Data Service - قسمت اول
قبل از اینکه با کاربرد‌های OData بیشتر آشنا شوید می‌بایست قراردادهای کوئری نویسی با استفاده از آدرس وب سرویس را فراگیرید. در سمت گیرنده WCF Data Service زمانی که شما یک آدرس وب سرویس را به پروژه خود اضافه می‌نمایید مدل‌ها و روابط موجودیت‌ها بصورت خودکار تولید شده و دیگر لازم نیست از کوئری نویسی با آدرس وب سرویس استفاده نمایید و به جای آن از LINQ براحتی می‌توانید داده‌های خود را جستجو نمایید.اما اگر بخواهید وب سرویس را در بستر‌های دیگر یا در سمت گیرنده وب استفاده نمایید آشنایی با کوئری نویسی به شما امکان جستجو و دسترسی به داده‌های مدنظرتان را می‌دهد گرچه کتابخانه‌های OData موجود این امکان را آسان‌تر می‌سازد.

اجزای OData Url
OData Url شامل سه جزء می‌باشد که ترکیب این سه جرء امکان کوئری نویسی را فراهم می‌سازد
  1. Service Root Url یا ریشه آدرس سرویس که آدرس و نام وب سرویس را مشخص می‌سازد.
  2. Resource Path یا مسیر منابع که امکان دسترسی به منابع موجود وب سرویس را فراهم می‌سازد.
  3. Query Options یا گزینه‌های کوئری که امکان کوئری نویسی با استفاده از عملگرها و پارامترهای گرامر OData را فراهم می‌سازد.
در زیر این اجزا بهتر نشان داده شده است:
http://services.odata.org/OData/OData.svc/Category(1)/Products?$top=2&$orderby=name
\_______________________________________/ \__________________/ \__________________/
               |                                |                    |
         service root URL                  resource path        query options
مسیر منابع در OData
برای دسترسی به موجودیت‌های سرویس در قسمت مسیر منابع با نوشتن نام آن موجودیت این امکان فراهم می‌شود مثلا برای دسترسی به موجودیت Prodacts بعد از نام وب سرویس از یک /  استفاده می‌نامیم که Backslash برای جدا کردن موجودیت‌ها استفاده می‌شود
http://services.odata.org/OData/OData.svc/Products
بروزرسانی:حال اگر بخواهیم به Supplier‌های Product با استفاده از کلید موجودیت به یک product دسترسی یابیم. ( بعد Id و بعد ) برای product و دوباره / و Supplier را می‌نویسیم
http://services.odata.org/OData/OData.svc/Products(1)/Supplier
حتی امکان دسترسی در توابع موجودیت‌ها نیز میسر است 
http://services.odata.org/OData/OData.svc/Products/MostExpensive
اگر بخواهیم پارامتری را مقدار دهی نماییم بصورت زیر عمل می‌کنیم
http://services.odata.org/OData/OData.svc/GetProductsByCategoryId(categoryId=2)
برای دسترسی به property های موجودیت‌ها بصورت زیر عمل می‌کنیم 
http://services.odata.org/OData/OData.svc/Products(1)/Name
گزینه‌های کوئری
OData پنج عملگر دارد که امکان دستکاری موجودیت‌ها را فراهم می‌سازد
  1. filter$ عناصر برگشتی را محدود می‌سازد
  2. orderby$ امکان مرتب سازی عناصر برگشتی را فراهم می‌سازد
  3. skip$ امکان گذشت از تعدادی عناصر را از ابتدای عناصر فراهم می‌سازد
  4. top$ تعداد عناصر برگشتی را محدود می‌سازد
  5. expand$ امکان برگشت محتوای وابسته به عناصر برگشتی را فراهم می‌سازد
در زیر مثال‌های از این گزینه‌ها آورده شده است
//filter
http://services.odata.org/OData/OData.svc/Products?$filter=Name eq 'Milk'
//orderby
http://services.odata.org/OData/OData.svc/Products?$orderby=Name
//skip
http://services.odata.org/OData/OData.svc/Products?$skip=5
//top
http://services.odata.org/OData/OData.svc/Products?$top=10
//expand
http://services.odata.org/OData/OData.svc/Products?$expand=Category
ادامه دارد...
مطالب
کار با نوع داده‌ی HierarchyID توسط Entity framework
نوع داده‌ی HierarchyID به همراه SQL Server 2008 برای کار با داده‌هایی با ساختار درختی ارائه شد. در حال حاضر هیچکدام از ORMهای موجود، پشتیبانی رسمی را از این نوع داده به عمل نمی‌آورند؛ اما با توجه به سورس باز بودن Entity framework، یک Fork مستقل از آن تهیه شده‌است و این نوع داده‌ی جدید به همراه متدهای مرتبط با آن، به این Fork اضافه شده‌اند.
- اصل Fork در اینجا
- تاریخچه‌ی این Fork غیر رسمی در اینجا
- بسته‌ی نیوگت آن در اینجا

چون تیم EF در نگارش فعلی این کتابخانه حاضر به افزودن این نوع جدید نشده‌است، بنابراین بجای بسته‌ی اصلی Entity framework نیاز است بسته‌ی EntityFrameworkWithHierarchyId را نصب کنید.
 PM> install-package EntityFrameworkWithHierarchyId

یک تذکر مهم:
چون امضای دیجیتال این بسته، با امضای دیجیتال بسته‌ی اصلی EF یکی نیست، اگر پروژه‌ی شما صرفا از EF استفاده می‌کند، مشکلی نخواهید داشت. اما اگر برای مثال از ASP.NET Identity کامپایل شده‌ی برای کار با EF اصلی استفاده کنید، پیام یافت نشدن DLL مرتبط را دریافت خواهید کرد.


تعریفی مدلی با خاصیتی از نوع جدید HierarchyId

public class Employee
{
    public int Id { get; set; }
 
    [Required, MaxLength(100)]
    public string Name { get; set; }
 
    [Required]
    public HierarchyId Node { get; set; } // نوع داده جدید
}
در اینجا مدلی را ملاحظه می‌کنید که از نوع داده‌ی جدید HierarchyId استفاده می‌کند. همانطور که عنوان شد این نوع در بسته‌ی EntityFrameworkWithHierarchyId موجود است.


تعریف Context و مقدار دهی اولیه‌ی آن

در این حالت Context برنامه به همراه تنظیمات اولیه‌ی Migrations آن یک چنین شکلی را پیدا خواهد کرد:
public class MyContext : DbContext
{
    public DbSet<Employee> Employees { get; set; }
 
    public MyContext()
        : base("Connection1")
    {
        this.Database.Log = log => Console.WriteLine(log);
    }
}
 
public class Configuration : DbMigrationsConfiguration<MyContext>
{
    public Configuration()
    {
        AutomaticMigrationsEnabled = true;
        AutomaticMigrationDataLossAllowed = true;
    }
 
    protected override void Seed(MyContext context)
    {
        if (context.Employees.Any())
            return;
 
        context.Database.ExecuteSqlCommand(
            "ALTER TABLE [dbo].[Employees] ADD NodePath as Node.ToString() persisted");
        context.Database.ExecuteSqlCommand(
            "ALTER TABLE [dbo].[Employees] ADD Level AS Node.GetLevel() persisted");
        context.Database.ExecuteSqlCommand(
            "ALTER TABLE [dbo].[Employees] ADD ManagerNode as Node.GetAncestor(1) persisted");
        context.Database.ExecuteSqlCommand(
            "ALTER TABLE [dbo].[Employees] ADD ManagerNodePath as Node.GetAncestor(1).ToString() persisted");
 
        context.Database.ExecuteSqlCommand(
            "ALTER TABLE [dbo].[Employees] ADD CONSTRAINT [UK_EmployeeNode] UNIQUE NONCLUSTERED (Node)");
        context.Database.ExecuteSqlCommand(
            "ALTER TABLE [dbo].[Employees]  WITH CHECK ADD CONSTRAINT [EmployeeManagerNodeNodeFK] " +
            "FOREIGN KEY([ManagerNode]) REFERENCES [dbo].[Employees] ([Node])");
 
        context.Employees.Add(new Employee { Name = "Root", Node = new HierarchyId("/") });
        context.Employees.Add(new Employee { Name = "Emp1", Node = new HierarchyId("/1/") });
        context.Employees.Add(new Employee { Name = "Emp2", Node = new HierarchyId("/2/") });
        context.Employees.Add(new Employee { Name = "Emp3", Node = new HierarchyId("/1/1/") });
        context.Employees.Add(new Employee { Name = "Emp4", Node = new HierarchyId("/1/1/1/") });
        context.Employees.Add(new Employee { Name = "Emp5", Node = new HierarchyId("/2/1/") });
        context.Employees.Add(new Employee { Name = "Emp6", Node = new HierarchyId("/1/2/") });
 
        base.Seed(context);
    }
}
در اینجا نحوه‌ی تعریف رکوردهای جدید مبتنی بر HierarchyId را مشاهده می‌کنید که توسط آن‌ها تعدادی کارمند، در یک سازمان فرضی ثبت شده‌اند.
همچنین چند فیلد محاسباتی نیز بر اساس امکانات توکار SQL Server اضافه شده‌اند. متدهایی مانند ToString، GetLevel، GetAncestor و امثال آن جزئی از پیاده سازی توکار SQL Server هستند. همچنین این متدها توسط کتابخانه‌ی EntityFrameworkWithHierarchyId نیز ارائه شده‌اند.


کوئری نویسی

مرتب سازی رکوردها بر اساس HierarchyId آن‌ها

using (var context = new MyContext())
{
    Console.WriteLine("\ngetItems OrderByDescending(employee => employee.Node)");
 
    var employees = context.Employees.OrderByDescending(employee => employee.Node).ToList();
    foreach (var employee in employees)
    {
        Console.WriteLine("{0} {1}", employee.Id, employee.Node);
    }
 }
با این خروجی
SELECT
    [Extent1].[Id] AS [Id],
    [Extent1].[Name] AS [Name],
    [Extent1].[Node] AS [Node]
    FROM [dbo].[Employees] AS [Extent1]
    ORDER BY [Extent1].[Node] DESC


6 /2/1/
3 /2/
7 /1/2/
5 /1/1/1/
4 /1/1/
2 /1/
1 /


یافتن یک HierarchyId خاص و سپس یافتن کلیه‌ی فرزندان آن در یک سطح پایین‌تر

using (var context = new MyContext())
{
    Console.WriteLine("\nGetAncestor(1) of /1/");
 
    var firstItem = context.Employees.Single(employee => employee.Node == new HierarchyId("/1/"));
    foreach (var item in context.Employees.Where(employee => firstItem.Node == employee.Node.GetAncestor(1)))
    {
        Console.WriteLine("{0} {1}", item.Id, item.Name);
    }
}
این کوئری را به این شکل نیز می‌توان عنوان کرد: یافتن یک HierarchyId و سپس یافتن کلیه نودهایی که والدشان (GetAncestor) این HierarchyId است. عدد یک در اینجا مشخص کننده‌ی Level یا سطح است.
با این خروجی:
SELECT TOP (2)
    [Extent1].[Id] AS [Id],
    [Extent1].[Name] AS [Name],
    [Extent1].[Node] AS [Node]
    FROM [dbo].[Employees] AS [Extent1]
    WHERE cast('/1/' as hierarchyid) = [Extent1].[Node]

SELECT
    [Extent1].[Id] AS [Id],
    [Extent1].[Name] AS [Name],
    [Extent1].[Node] AS [Node]
    FROM [dbo].[Employees] AS [Extent1]
    WHERE (@p__linq__0 = ([Extent1].[Node].GetAncestor(1))) OR ((@p__linq__0 IS
NULL) AND ([Extent1].[Node].GetAncestor(1) IS NULL))
-- p__linq__0: '/1/' (Type = Object)

4 Emp3
7 Emp6

کوئری‌های فوق را می‌توان بجای استفاده از متد GetAncestor، با استفاده از متد IsDescendantOf به شکل زیر نیز نوشت:
var list = context.Employees.Where(
          employee => employee.Node.IsDescendantOf(new HierarchyId("/1/")) &&
                              employee.Node.GetLevel() == 2).ToList();
با این خروجی SQL (یک کوئری بجای دو کوئری):
SELECT
    [Extent1].[Id] AS [Id],
    [Extent1].[Name] AS [Name],
    [Extent1].[Node] AS [Node]
    FROM [dbo].[Employees] AS [Extent1]
    WHERE (([Extent1].[Node].IsDescendantOf(cast('/1/' as hierarchyid))) = 1) 
    AND (2 = ([Extent1].[Node].GetLevel()))


جابجا کردن نودها توسط متد GetReparentedValue

در کوئری ذیل، تمامی فرزندان ریشه‌ی /1/ یافت شده و سپس والد آن‌ها به صورت پویا تغییر داده می‌شود:
var items = context.Employees.Where(employee => employee.Node.IsDescendantOf(new HierarchyId("/1/")))
    .Select(employee => new
    {
        Id = employee.Id,
        OrigPath = employee.Node,
        ReparentedValue = employee.Node.GetReparentedValue(new HierarchyId("/1/"), HierarchyId.GetRoot()),
        Level = employee.Node.GetLevel()
    }).ToList();
 
foreach (var item in items)
{
    Console.WriteLine("Id:{0}; OrigPath:{1}; ReparentedValue:{2}; Level:{3}", item.Id, item.OrigPath, item.ReparentedValue, item.Level);
}
با این خروجی
SELECT
    [Extent1].[Id] AS [Id],
    [Extent1].[Node] AS [Node],
    [Extent1].[Node].GetReparentedValue(cast('/1/' as hierarchyid), hierarchyid::GetRoot()) AS [C1],
    [Extent1].[Node].GetLevel() AS [C2]
    FROM [dbo].[Employees] AS [Extent1]
    WHERE ([Extent1].[Node].IsDescendantOf(cast('/1/' as hierarchyid))) = 1


Id:2; OrigPath:/1/; ReparentedValue:/; Level:1
Id:4; OrigPath:/1/1/; ReparentedValue:/1/; Level:2
Id:5; OrigPath:/1/1/1/; ReparentedValue:/1/1/; Level:3
Id:7; OrigPath:/1/2/; ReparentedValue:/2/; Level:2

کدهای کامل این مثال را از اینجا می‌توانید دریافت کنید
HierarcyIdTests.zip
مطالب
ارتقاء به ASP.NET Core 1.0 - قسمت 9 - بررسی تغییرات مسیریابی
فعال سازی تنظیمات مسیریابی

یکی دیگر از تغییرات عمده‌ی ASP.NET Core با نگارش‌های قبلی آن، نحوه‌ی مدیریت مسیریابی‌های سیستم است. در نگارش‌های قبلی مبتنی بر HTTP Moduleها، مسیریابی‌ها توسط یک HTTP Module مخصوص، با pipeline اصلی ASP.NET یکپارچه شده‌اند و زمانیکه مسیر درخواستی با تنظیمات سیستم تطابق داشته باشد، پردازش کار به HTTP Handler مخصوص ASP.NET MVC منتقل می‌شود:


اما در ASP.NET Core مبتنی بر میان افزارها، زیر ساخت مسیریابی به صورت زیر تغییر کرده‌است:


میان افزار ASP.NET MVC را که در قسمت قبل فعال کردیم، باید بتواند کنترلر و اکشن متد متناظر با URL درخواستی را مشخص کند. این تصمیم گیری نیز بر اساس تنظیماتی به نام Routing انجام می‌شود. در قسمت قبل، حالت ساده و پیش فرض این تنظیمات را مورد استفاده قرار دادیم
 app.UseMvcWithDefaultRoute();
که مطابق سورس ASP.NET Core، معادل است با فراخوانی متد app.UseMvc، با قالب پیش فرضی به صورت زیر:
    public static IApplicationBuilder UseMvcWithDefaultRoute(this IApplicationBuilder app)
    {
      if (app == null)
        throw new ArgumentNullException("app");
      return app.UseMvc((Action<IRouteBuilder>) (routes => routes.MapRoute("default", "{controller=Home}/{action=Index}/{id?}")));
    }
قالب مشخص شده‌ی در اینجا به ASP.NET MVC می‌گوید که از کدام قسمت‌های URL باید نام کلاس کنترلر (کلاس ویژه‌ای که به کلمه‌ی Controller ختم می‌شود) و نام اکشن متد متناظر با آن‌را انتخاب کند (اکشن متد، متدی است عمومی در آن کلاس).
روش دیگر معرفی این تنظیمات، استفاده از Attribute routing است:
 [Route("[controller]/[action]")]


مسیریابی‌های قراردادی

در قسمت قبل، یک POCO Controller را به صورت ذیل تعریف کردیم و این کنترلر، بدون تعریف هیچ نوع مسیریابی خاصی در دسترس بود:
namespace Core1RtmEmptyTest.Controllers
{
  public class HomeController
  {
   public string Index()
   {
    return "Running a POCO controller!";
   }
  }
}
علت کار کردن مسیریابی آن نیز به ذکر متد app.UseMvcWithDefaultRoute در کلاس آغازین برنامه بر می‌گردد و همانطور که عنوان شد، این فراخوانی را می‌توان با فراخوانی واضح‌تر ذیل جایگزین کرد:
app.UseMvc(routes =>
{
  routes.MapRoute(
   name: "default",
   template: "{controller=Home}/{action=Index}/{id?}");
});
پارامتر این متد که جایگزین متد ConfigureRoutes، در نگارش‌های قبلی ASP.NET MVC شده‌است، از نوع IRouteBuilder می‌باشد.
در این تعاریف، هر کدام از قسمت‌های قرارگرفته‌ی داخل {}، مشخص کننده‌ی قسمتی از URL دریافتی بوده و نام‌های controller و action در اینجا جزو نام‌های از پیش مشخص شده هستند و برای نگاشت اطلاعات مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای مثال اگر آدرس home/index/ درخواست شد، برنامه به کلاس HomeController و متد عمومی Index آن هدایت می‌شود. همچنین قسمت آخر این پردازش به ?id ختم شده‌است. وجود  ?، به معنای اختیاری بودن این پارامتر است و اگر در URL ذکر شود، به پارامتر id این اکشن متد، نگاشت خواهد شد. مواردی که پس از = ذکر شده‌اند، مقادیر پیش فرض مسیریابی هستند. برای مثال اگر صرفا آدرس home/ درخواست شود، مقدار اکشن متد آن با مقدار پیش فرض index جایگزین خواهد شد و اگر تنها مسیر / درخواست شود، کنترل Home و اکشن متد Index آن پردازش می‌شوند.
در اینجا به هر تعدادی که نیاز است می‌توان متدهای routes.MapRoute را فراخوانی و استفاده کرد؛ اما ترتیب تعریف آن‌ها حائز اهمیت است. هر مسیریابی که در ابتدای لیست اضافه شود، حق تقدم بالاتری خواهد داشت و هر تطابقی با یکی از مسیریابی‌های تعریف شده، در همان سطح سبب خاتمه‌ی پردازش سایر مسیریابی‌ها می‌شود.


استفاده از Attributes برای تعریف مسیریابی‌ها

بجای تعریف قرار دادهای پیش فرض مسیریابی در کلاس آغازین برنامه، می‌توان از ویژگی Route نیز استفاده کرد. هرچند روش تعریف مسیریابی‌های قراردادی، از نگارش‌های آغازین ASP.NET MVC به همراه آن بوده‌اند، اما با زیاد شدن تعداد کنترلرها و مسیریابی‌های سفارشی هر کدام، اینبار با نگاه کردن به یک کنترلر، سریع نمی‌توان تشخیص داد که چه مسیریابی‌های خاصی به آن مرتبط هستند. برای ساده سازی مدیریت برنامه‌های بزرگ و ساده سازی تعاریف مسیریابی‌های خاص آن‌ها، استفاده از ویژگی Route نیز به ASP.NET MVC اضافه شده‌است.
یک مثال: کنترلر About را درنظر بگیرید:
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
 
namespace Core1RtmEmptyTest.Controllers
{
  public class AboutController : Controller
  {
   public ActionResult Hello()
   {
    return Content("Hello from DNT!");
   }
 
   public ActionResult SiteName()
   {
    return Content("DNT");
   }
  }
}
این کلاس و کنترلر، به صورت پیش فرض نیاز به تعریف هیچ نوع مسیریابی جدیدی ندارد. همان مسیریابی پیش فرض ثبت شده‌ی در کلاس آغازین برنامه، تمام متدهای عمومی آن یا همان اکشن متدهای آن‌را پوشش می‌دهد. برای مثال جهت رسیدن به اکشن متد SiteName آن، می‌توان آدرس /About/SiteName/ را درخواست داد.
اما اگر آدرس /About/ را درخواست دهیم چطور؟ چون در مسیریابی پیش فرض، تعریف {action=Index} را داریم، یعنی هر زمانیکه در URL درخواستی، قسمت action آن ذکر نشد، آن‌را با index جایگزین کن و این کنترلر دارای متد Index نیست. در ادامه اگر بخواهیم متد Hello را تبدیل به متد پیش فرض این کنترلر کنیم، می‌توان با استفاده از ویژگی Route به صورت ذیل عمل کرد:
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
 
namespace Core1RtmEmptyTest.Controllers
{
  [Route("About")]
  public class AboutController : Controller
  {
   [Route("")]
   public ActionResult Hello()
   {
    return Content("Hello from DNT!");
   }
 
   [Route("SiteName")]
   public ActionResult SiteName()
   {
    return Content("DNT");
   }
  }
}
در اینجا با اولین Route تعریف شده، مشخص کرده‌ایم که اگر قسمت اول URL درخواستی معادل about بود، پردازش برنامه باید به این کنترلر هدایت شود. بدیهی است الزامی به یکی بودن نام Route، با نام کنترلر، وجود ندارد. همچنین Route تعریف شده‌ی با رشته‌ی خالی، به معنای مسیریابی پیش فرض است. یعنی اگر آدرس /about/ درخواست داده شد، اکشن متد پیش فرض آن، متد Hello خواهد بود. در این حالت، ذکر Route بعدی برای اکشن متد SiteName الزامی است و اگر این‌کار صورت نگیرد، به استثنای ذیل خواهیم رسید:
 AmbiguousActionException: Multiple actions matched. The following actions matched route data and had all constraints satisfied:

Core1RtmEmptyTest.Controllers.AboutController.Hello (Core1RtmEmptyTest)
Core1RtmEmptyTest.Controllers.AboutController.SiteName (Core1RtmEmptyTest)
که عنوان کرده‌است در این حالت مشخص نیست که اکشن متد پیش فرض، کدام است.

روش بهتر و refactoring friendly آن نیز به صورت ذیل است:
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
 
namespace Core1RtmEmptyTest.Controllers
{
  [Route("[controller]")]
  public class AboutController : Controller
  {
   [Route("")]
   public ActionResult Hello()
   {
    return Content("Hello from DNT!");
   }
 
   [Route("[action]")]
   public ActionResult SiteName()
   {
    return Content("DNT");
   }
  }
}
عموما مرسوم است که نام مسیریابی کنترلر همان نام کنترلر باشد و نام مسیریابی اکشن متد، همان نام اکشن متد مربوطه. به همین جهت می‌توان از توکن‌های ویژه‌ی [controller] و [action] نیز در اینجا استفاده کرد که دقیقا به همان نام کنترلر و اکشن متد متناظر با آن‌ها تفسیر خواهند شد. مزیت این‌کار این است که در صورت تغییر نام متدها یا کنترلرها، دیگر نیازی نیست تا نام‌های تعریف شده‌ی در ویژگی‌های Route را نیز تغییر داد.

یک نکته: در حین تعریف مسیریابی یک کنترلر می‌توان پیشوندهایی را نیز ذکر کرد؛ برای مثال:
 [Route("api/[controller]")]
وجود api در اینجا به این معنا است که از این پس تنها آدرس /api/about/ پردازش خواهد شد و اگر صرفا آدرس /about/ درخواست شود، با خطای 404 و یا یافت نشد، کار خاتمه می‌یابد.


تعریف قیود، برای مسیریابی‌های تعریف شده

فرض کنید به کنترلر About فوق، اکشن متد ذیل را که یک خروجی JSON را بازگشت می‌دهد، اضافه کرده‌ایم:
//[Route("/Users/{userid}")]
[Route("Users/{userid}")]
public IActionResult GetUsers(int userId)
{
    return Json(new { userId = userId });
}
در اینجا تعریف مسیریابی آن با users/ و user معانی کاملا متفاوتی را دارند. اگر مسیریابی Users/{userid}/ را تعریف کنیم، یعنی مسیر ذیل از ریشه‌ی سایت باید درخواست شود: http://localhost:7742/users/1
و اگر مسیریابی Users/{userid} را تعریف کنیم، یعنی این مسیریابی پس از ذکر کنترلر about، به عنوان یک اکشن متد آن مفهوم پیدا می‌کند:
http://localhost:7742/about/users/1
در هر دو حالت، ذکر پارامتر userid الزامی است (چون با ? مشخص نشده‌است)؛ مانند:
[Route("/Users/{userid:int?}")]
در اینجا اگر بخواهیم نوع پارامتر درخواستی را نیز دقیقا مشخص و مقید کنیم، می‌توان به صورت ذیل عمل کرد:
 [Route("Users/{userid:int}")]
اگر این کار را انجام ندهیم، با درخواست مسیر http://localhost:7742/dnt/about/users/test مقدار صفر به userId ارسال می‌شود (چون پارامتر test عددی نیست). اگر تنظیم فوق را انجام دهیم، کاربر خطای 404 را دریافت می‌کند.

قیودی را که در اینجا می‌توان ذکر کرد به شرح زیر هستند:
• alpha - معادل است با  (a-z, A-Z).
• bool - برای تطابق با مقادیر بولی.
• datetime - برای تطابق با تاریخ میلادی.
• decimal - برای تطابق با ورودی‌های اعشاری.
• double - برای تطابق با اعداد اعشاری 64 بیتی.
• float - برای تطابق با اعداد اعشاری 32 بیتی.
• guid - برای تطابق با GUID ها
• int - برای تطابق با اعداد صحیح 32 بیتی.
• length - برای تعیین طول رشته.
• long - برای تطابق با اعداد صحیح 64 بیتی.
• max - برای ذکر حداکثر مقدار یک عدد صحیح.
• maxlength - جهت ذکر حداکثر طول رشته‌ی مجاز ورودی.
• min - برای ذکر حداقل مقدار یک عدد صحیح.
• minlength - جهت ذکر حداقل طول رشته‌ی مجاز ورودی.
• range - ذکر بازه‌ی اعداد صحیح مجاز.
• regex - ذکر یک عبارت با قاعده جهت مشخص سازی الگوی قابل پذیرش.

برای ترکیب چندین قید مختلف نیز می‌توان از : استفاده کرد:
 [Route("/Users/{userid:int:max(1000):min(10)}")]


ذکر نام Route برای ساده سازی تعریف آدرسی به آن

در حین تعریف یک Route می‌توان نام دلخواهی را نیز به آن انتساب داد (همانند نام default مسیریابی ثبت شده‌ی در کلاس آغازین برنامه):
 [Route("/Users/{userid:int}", Name="GetUserById")]
مزیت آن این است که اکنون برای اشاره‌ی به این مسیریابی خاص می‌توان از این نام تعریف شده استفاده کرد:
 string uri = Url.Link("GetUserById", new { userid = 1 });
پارامتر اول ذکر شده، نام مسیریابی و پارامتر دوم، پارامترهای مرتبط با این مسیریابی هستند.


مشخص سازی ترتیب پردازش مسیریابی‌ها

ترتیب مسیریابی‌های ثبت شده‌ی در کلاس آغازین برنامه، همان ترتیب افزوده شدن و ذکر آن‌ها است.
در اینجا می‌توان از خاصیت order نیز استفاده کرد و اعداد کوچکتر، ابتدا پردازش می‌شوند (مقدار پیش فرض آن نیز صفر است):
 [Route("/Users/{userid:int}", Name = "GetUserById", Order = 1)]


امکان تعریف قیود سفارشی

اگر قیودی که تا اینجا ذکر شدند، برای کار شما مناسب نبودند و نیاز بود تا الگوریتم خاصی را جهت محدود سازی دسترسی به یک مسیریابی خاص پیاده سازی کنید، می‌توان به صورت ذیل عمل کرد:
using System;
using System.Globalization;
using Microsoft.AspNetCore.Http;
using Microsoft.AspNetCore.Routing;
 
namespace Core1RtmEmptyTest
{
  public class CustomRouteConstraint : IRouteConstraint
  {
   public bool Match(HttpContext httpContext, IRouter route, string routeKey, RouteValueDictionary values,
    RouteDirection routeDirection)
   {
    object value;
    if (!values.TryGetValue(routeKey, out value) || value == null)
    {
      return false;
    }
 
    long longValue;
    if (value is long)
    {
      longValue = (long)value;
      return longValue != 10;
    }
 
    var valueString = Convert.ToString(value, CultureInfo.InvariantCulture);
    if (long.TryParse(valueString, NumberStyles.Integer,
      CultureInfo.InvariantCulture, out longValue))
    {
      return longValue != 10;
    }
    return false;
   }
  }
}
در اینجا یک کلاس جدید را که اینترفیس IRouteConstraint را پیاده سازی می‌کند تعریف کرده‌ایم:
public class CustomRouteConstraint : IRouteConstraint
سپس در متد match آن بررسی کرده‌ایم که اگر userid=10 بود، خطای 404 صادر شود.
در آخر برای ثبت و معرفی آن باید به متد ConfigureServices کلاس آغازین برنامه مراجعه کرد:
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddRouting(options =>options.ConstraintMap.Add("Custom", typeof(CustomRouteConstraint)));
پس از آن، این نام جدید ثبت شده‌ی در اینجا، به نحو ذیل قابل استفاده است:
 [Route("/Users/{userid:int:custom}")]
به این ترتیب userid باید از نوع int بوده و همچنین قید custom را نیز پوشش دهد (یعنی userid=10 نباشد).

یک نکته:  اگر به سورس ASP.NET Core مراجعه کنید ، تمام قیودی را که پیشتر نام بردیم (مانند int، guid و امثال آن) نیز به همین روش تعریف و پیشتر ثبت شده‌اند.


معرفی بسته‌ی نیوگت Microsoft.AspNetCore.SpaServices

مسیریابی‌های پیش فرض ASP.NET Core با مسیریابی‌های برنامه‌های SPA مانند AngularJS (و امثال آن) تداخل دارند؛ از این جهت که درخواست‌های رسیده‌ی به سرور، ابتدا به موتور پردازشی ASP.NET وارد می‌شوند و اگر یافت نشدند، کاربر با پیام 404 مواجه خواهد شد و دیگر در اینجا برنامه به مسیریابی خاص مثلا AngularJS 2.0 هدایت نمی‌شود.
برای این موارد مرسوم است که یک fallback route را در انتهای مسیریابی‌های موجود اضافه کنند (به آن catch all هم می‌گویند)
app.UseMvc(routes =>
{
  routes.MapRoute(
   name: "default",
   template: "{controller=Home}/{action=Index}/{id?}");
 
  routes.MapRoute(
   name: "spa-fallback",
   template: "{*url}",
   defaults: new { controller = "Home", action = "Index" });
});
در اینجا هر درخواستی که با مسیریابی default تطابق نداشت، توسط الگوی عمومی {url*} پردازش می‌شود و این پردازش در نهایت سبب راه اندازی برنامه‌ی SPA می‌گردد. اما مشکل اینجا است که برای فایل‌های استاتیک غیرموجود مانند تصاویر، فایل‌های js و css نیز خروجی HTML ایی خواهیم داشت؛ بجای خروجی 404 و یافت نشد.
برای حل این مشکل مایکروسافت بسته‌ای را به نام Microsoft.AspNetCore.SpaServices ارائه داده است.
برای افزودن آن بر روی گره references کلیک راست کرده و گزینه‌ی manage nuget packages را انتخاب کنید. سپس در برگه‌ی browse آن Microsoft.AspNetCore.SpaServices را جستجو کرده و نصب نمائید:


انجام این مراحل معادل هستند با افزودن یک سطر ذیل به فایل project.json برنامه:
{
    "dependencies": {
       //same as before  
       "Microsoft.AspNetCore.SpaServices": "1.0.0-beta-000007"
 },
پس از بازیابی و نصب آن، اکنون catch all را حذف کرده و با یک سطر routes.MapSpaFallbackRoute ذیل جایگزین کنید:
app.UseMvc(routes =>
{
  routes.MapRoute(
   name: "default",
   template: "{controller=Home}/{action=Index}/{id?}");
 
  routes.MapSpaFallbackRoute("spa-fallback", new { controller = "Home", action = "Index" });
});
و برای یادآوری مطلب «ارتقاء به ASP.NET Core 1.0 - قسمت 4 - فعال سازی پردازش فایل‌های استاتیک» در AngularJS 2.0، علاوه بر عمومی کردن پوشه‌ی wwwroot توسط UseFileServer نیاز است پوشه‌ی node_modules را هم با تنظیمات ذیل عمومی کرد و در معرض دید عموم قرار داد (جایی که بسته‌های node.js نصب می‌شوند):
// Serve wwwroot as root
app.UseFileServer();
 
// Serve /node_modules as a separate root (for packages that use other npm modules client side)
app.UseFileServer(new FileServerOptions
{
  // Set root of file server
  FileProvider = new PhysicalFileProvider(Path.Combine(Directory.GetCurrentDirectory(), "node_modules")),
  // Only react to requests that match this path
  RequestPath = "/node_modules",
  // Don't expose file system
  EnableDirectoryBrowsing = false
});
مطالب
ارتقاء به ASP.NET Core 1.0 - قسمت 3 - Middleware چیست؟
پیشنیازها
- «با HttpHandler بیشتر آشنا شوید»
یکی از بزرگترین تغییرات ASP.NET Core نسبت به نگارش‌های قبلی آن، مدیریت HTTP pipeline آن است. به عنوان یک توسعه دهنده‌ی ASP.NET به طور قطع با مفاهیمی مانند HttpHandler و HttpModules آشنایی دارید و ... هر دوی این‌ها با نگارش جدید ASP.NET حذف و با مفهوم جدیدی به نام Middleware جایگزین شده‌اند.
 - HttpHandlerها عموما مبتنی بر پسوندهای فایل‌ها عمل می‌کنند. برای نمونه، رایج‌ترین آن‌ها ASP.NET page handler است که هرگاه درخواستی، ختم شده‌ی به پسوند aspx، به موتور ASP.NET Web forms وارد شد، به این page handler، جهت پردازش نهایی هدایت می‌شود. محل تنظیم آن‌ها نیز در فایل web.config است.
 - HttpModuleها مبتنی بر رخدادها عمل می‌کنند. HttpModuleها به عنوان جزئی از request pipeline عمل کرده و دسترسی کاملی دارند به رخدادهای طول عمر درخواست رسیده. آن‌ها را می‌توان توسط فایل‌های global.asax و یا web.config تنظیم کرد.
 - MiddleWareها را که جزئی از طراحی OWIN نیز هستند، می‌توان به عنوان کامپوننت‌های کوچکی از برنامه که قابلیت یکپارچه شدن با HTTP request pipeline را دارند، درنظر گرفت. عملکرد آن‌ها ترکیبی است از هر دوی HttpHandler و HttpModule‌ها که در نگارش‌های قبلی ASP.NET مورد استفاده بودند. از MiddleWareها می‌توان برای پیاده سازی اعمال مختلفی جهت پردازش درخواست‌های رسیده مانند اعتبارسنجی، کار با سشن‌ها، ثبت وقایع سیستم، مسیریابی و غیره استفاده کرد. OWIN یا Open Web Interface for .NET به توسعه دهنده‌ها امکان غیروابسته کردن برنامه‌ی ASP.NET خود را از وب سرور مورد استفاده می‌دهد. به علاوه OWIN امکان پلاگین نویسی اجزای مختلف برنامه را بدون وابسته کردن آن‌ها به یکدیگر فراهم می‌کند. برای مثال می‌توان یک پلاگین logger را تهیه کرد تا اطلاعات مختلفی را از درخواست‌های رسیده ثبت کند.



مواردی که با ارائه‌ی ASP.NET Core 1.0 حذف شده‌اند

- System.Web: یکی از اهداف اصلی OWIN، مستقل کردن برنامه‌ی وب، از هاست آن است تا بتوان از وب سرورهای بیشتری استفاده کرد. System.Web انحصارا برای IIS طراحی شده بود و در این نگارش دیگر وجود خارجی ندارد.
- HttpModules: با Middlewareها جایگزین شده‌اند.
- HttpHandlers: البته HttpHandlers از زمان ارائه‌ی اولین نگارش ASP.NET MVC، در چندین سال قبل منسوخ شدند. زیرا پردازش صفحات وب در ASP.NET MVC برخلاف وب فرم‌ها، از فایل‌هایی با پسوندهای خاص شروع نمی‌شوند و نقطه‌ی آغازین آن‌ها، اکشن متدهای کنترلرها است.
- فایل global.asax: با حذف شدن HttpModules، دیگر ضرورتی به وجود این فایل نیست.


شباهت‌های بینMiddleware و HttpModuleها

همانند HttpModuleها، Middlewareها نیز به ازای هر درخواست رسیده اجرا می‌شوند و از هر دو می‌توان جهت تولید response ایی خاص استفاده کرد.


تفاوت‌های بینMiddleware و HttpModuleها

- عموما HttpModule از طریق web.config و یا فایل global.asax تنظیم می‌شوند. اما Middlewareها تنها از طریق کد و در فایل Startup.cs برنامه‌های ASP.NET Core 1.0 قابل معرفی هستند.
- به عنوان یک توسعه دهنده، کنترلی را بر روی ترتیب اجرای انواع و اقسام HttpModuleها نداریم. این مشکل در Middlewareها برطرف شده و اکنون ترتیب اجرای آن‌ها، دقیقا مطابق ترتیب افزوده شدن و تعریف آن‌ها در فایل Startup.cs است.
- ترتیب اجرای HttpModuleها هرچه که باشد، برای حالت‌های request و response یکی است. اما ترتیب اجرای Middlewareهای مخصوص response، عکس ترتیب اجرای Middlewareهای مخصوص request هستند (تصویر ذیل).
- HttpModuleها را صرفا جهت اتصال کدهایی به رخدادهای طول عمر برنامه می‌توان طراحی کرد؛ اما Middleware مستقل هستند از این رخدادها.
- HttpModuleها به System.Web وابسته‌اند؛ برخلاف Middlewareها که وابستگی به هاست خود ندارند.



Middleware‌های توکار ASP.NET Core 1.0

ASP.NET Core 1.0 به همراه تعدادی Middleware توکار است؛ مانند:
- Authentication: جهت پشتیبانی از اعتبارسنجی
- CORS: برای فعال سازی Cross-Origin Resource Sharing
- Routing: جهت تعریف و محدود سازی مسیریابی‌های برنامه
- Session: برای پشتیبانی و مدیریت سشن‌های کاربران
- Diagnostics: پشتیبانی از صفحات خطا و اطلاعات زمان اجرای برنامه
و مواردی دیگر که برای توزیع فایل‌های استاتیک و یا مرور محتویات پوشه‌ها و امثال آن‌ها طراحی شده‌اند که در طی این مطلب و همچنین مطالب آتی، آن‌ها را بررسی خواهیم کرد.

یک مثال: اگر یک پروژه‌ی خالی ASP.NET Core 1.0 را در ویژوال استودیو ایجاد کنید، این پروژه قادر نیست حتی فایل‌های استاتیک مانند تصاویر، فایل‌های پیش فرض مانند index.html و یا قابلیت مرور ساده‌ی فایل‌های موجود در یک پوشه را ارائه دهد (حتی اگر به آن‌ها نیازی نداشته باشید).
طراحی این نگارش از ASP.NET، مبتنی است بر سبک وزن بودن و ماژولار بودن. هر قابلیتی را که نیاز دارید، باید middleware آن‌را نیز خودتان به صورت صریح اضافه کنید و یا در غیر اینصورت فعال نیست. برخلاف نگارش‌های قبلی ASP.NET که HTTP Module‌های از سشن گرفته تا اعتبارسنجی و غیره، همگی به صورت پیش فرض در فایل Web.Config فعال بودند؛ مگر اینکه آن‌ها را به صورت دستی حذف می‌کردید.



ثبت و فعال سازی اولین Middleware

در ادامه‌ی تکمیل و معرفی برنامه‌ی خالی ASP.NET Core 1.0، قصد داریم یک Middleware توکار را به نام Welcome Page، بجای نمایش سطر Hello world پیش فرض این برنامه، ثبت و فعال سازی کنیم. این Middleware ویژه، در اسمبلی به نام Microsoft.AspNetCore.Diagnostics قرار دارد. اگر فایل project.json پیش فرض این پروژه را باز کنید، این اسمبلی به صورت پیش فرض در آن ثبت و معرفی شده‌است:
{
    "dependencies": {
        "Microsoft.NETCore.App": {
            "version": "1.0.0",
            "type": "platform"
        },
        "Microsoft.AspNetCore.Diagnostics": "1.0.0",
        "Microsoft.AspNetCore.Server.IISIntegration": "1.0.0",
        "Microsoft.AspNetCore.Server.Kestrel": "1.0.0",
        "Microsoft.Extensions.Logging.Console": "1.0.0"
    },
بنابراین هم اکنون بسته‌ی نیوگت آن نیز به پروژه‌ی جاری اضافه شده و قابل استفاده است. در غیراینصورت همانطور که در قسمت قبل در مطلب «نقش فایل project.json» عنوان شد، می‌توان بر روی گره references کلیک راست کرده و سپس از منوی ظاهر شده،‌گزینه‌ی manage nuget packages را انتخاب کرد. سپس، ابتدا برگه‌ی browse را انتخاب کنید و در اینجا نام Microsoft.AspNetCore.Diagnostics را جستجو کرده و در آخر آن‌را نصب کنید.
پس از اطمینان حاصل کردن از نصب بسته‌ی نیوگت Microsoft.AspNetCore.Diagnostics، اکنون جهت معرفی Middleware توکار Welcome Page ، فایل Startup.cs را گشوده و کدهای آن‌را به نحو ذیل تغییر  دهید:
using Microsoft.AspNetCore.Builder;
using Microsoft.AspNetCore.Http;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
 
namespace Core1RtmEmptyTest
{
    public class Startup
    {
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
        }
 
        public void Configure(IApplicationBuilder app)
        {
            app.UseWelcomePage();
 
            app.Run(async (context) =>
            {
                await context.Response.WriteAsync("Hello DNT!");
            });
        }
    }
}
در اینجا نحوه‌ی ثبت این middleware را با افزودن آن به IApplicationBuilder تزریق شده‌ی توسط OWIN، به کمک متد الحاقی UseWelcomePage مشاهده می‌کنید.
به علاوه middleware دومی را نیز با متد الحاقی Run مشاهده می‌کنید. به این نوع middlewareهای خاص، اصطلاحا terminal middleware می‌گویند. از این جهت که درخواستی را دریافت و یک response را تولید می‌کنند و کار همینجا خاتمه می‌یابد و زنجیره‌ی پردازشی middlewareها ادامه نخواهد یافت. در اینجا پارامتر context آن از نوع HttpContext است و باید دقت داشت، زمانیکه کار نوشتن در Response، در اینجا انجام شد، اگر پس از متد Run یک Middleware دیگر را ثبت کنید، هیچگاه اجرا نخواهد شد.

در این حالت اگر برنامه را اجرا کنید، خروجی ذیل را مشاهده خواهید کرد:


welcome page نیز یک terminal middleware است. به همین جهت middleware بعدی ثبت شده‌ی در اینجا یا همان متد Run، دیگر اجرا نخواهد شد.

در قسمت‌های بعدی، تعداد بیشتری از Middlewareهای توکار ASP.NET Core 1.0 را بررسی خواهیم کرد.
مطالب
مقدمه‌ای بر یادگیری ماشین در #C با استفاده از ML.NET

هنگامی که درباره‌ی علم و یادگیری ماشینی فکر می‌کنیم، دو زبان برنامه‌نویسی بلافاصله به ذهن متبادر می‌شوند: پایتون و R. این دو زبان به شکل عمومی از بسیاری از الگوریتم‌های یادگیری ماشین رایج، تکنیکهای پیش‌پردازش داده‌ها و خیلی بیشتر از اینها پشتیبانی می‌کنند؛ بنابراین برای -تقریباً- هر مساله‌ی یادگیری ماشینی مورد استفاده قرار می‌گیرند. 
 با این‌حال، گاهی فرد یا شرکتی نمی‌تواند از پایتون یا R استفاده کند که می‌تواند به یکی از دلایل متعدد، از جمله وجود کد منبع در زبان دیگر یا نداشتن هیچ تجربه‌ای در پایتون یا R باشد. یکی از محبوب‌ترین زبان‌های امروزی، #C است که برای بسیاری از کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرد. مایکروسافت برای استفاده از قدرت یادگیری ماشین در #C، یک بسته را به نام ML.NET ایجاد کرده که همه‌ی قابلیت‌های یادگیری ماشین پایه را فراهم می‌کند. 
در این مقاله، به شما نشان خواهم داد که چگونه از ML.NET برای ایجاد یک مدل دسته‌بندی دوتایی بهره ببرید؛ قابلیت‌های AutoML را مورد استفاده قرار داده و از یک مدل Tensorflow با ML.NET استفاده کنید. کد کامل مخصوص مدل دسته‌بندی دوتایی را می‌توانید در GitHub بیابید.

افزودن ML.NET به پروژه‌ی #C
اضافه کردن ML.NET به یک پروژه‌ی #C یا #F آسان است. تنها کار لازم، اضافه کردن بسته‌ی Microsoft.ML یا در برخی موارد، -بسته به نیازمندی‌های پروژه- بسته‌های اضافی مانند: Microsoft.ML.ImageAnalytics, Microsoft.ML.TensorFlow یا Microsoft.ML.OnnxTransformer است. 


بارگذاری در یک دیتاست و ایجاد pipeline داده‌ها
بارگذاری و پیش‌پردازش یک مجموعه داده در ML.NET کاملا ً متفاوت از زمانی است که با دیگر بسته‌ها / چارچوب‌های یادگیری ماشین کار می‌کنیم. چون ما نیاز داریم به طور واضح، ساختار داده‌ها را بیان کنیم. برای انجام این کار، فایلی به نام ModelInput.cs را درون یک پوشه به نام DataModels ایجاد کرده و داخل این فایل، همه‌ی ستون‌های مجموعه داده‌های خود را ثبت خواهیم کرد. برای این مقاله، ما از مجموعه داده‌های ردیابی کلاه‌برداری کارت اعتباری استفاده می‌کنیم که می‌تواند آزادانه از Kaggle بارگیری شود. این مجموعه‌داده‌ها شامل ۳۱ ستون است. کلاس تراکنش (۰ یا ۱)، مقدار تراکنش، زمان تراکنش و نیز ۲۸ ویژگی بی‌نام (anonymous). 


using Microsoft.ML.Data;

namespace CreditCardFraudDetection.DataModels
{
    public class ModelInput
    {
        [ColumnName("Time"), LoadColumn(0)]
        public float Time { get; set; }

        [ColumnName("V1"), LoadColumn(1)]
        public float V1 { get; set; }

        [ColumnName("V2"), LoadColumn(2)]
        public float V2 { get; set; }

        [ColumnName("V3"), LoadColumn(3)]
        public float V3 { get; set; }

        [ColumnName("V4"), LoadColumn(4)]
        public float V4 { get; set; }

        [ColumnName("V5"), LoadColumn(5)]
        public float V5 { get; set; }

        [ColumnName("V6"), LoadColumn(6)]
        public float V6 { get; set; }

        [ColumnName("V7"), LoadColumn(7)]
        public float V7 { get; set; }

        [ColumnName("V8"), LoadColumn(8)]
        public float V8 { get; set; }

        [ColumnName("V9"), LoadColumn(9)]
        public float V9 { get; set; }

        [ColumnName("V10"), LoadColumn(10)]
        public float V10 { get; set; }

        [ColumnName("V11"), LoadColumn(11)]
        public float V11 { get; set; }

        [ColumnName("V12"), LoadColumn(12)]
        public float V12 { get; set; }

        [ColumnName("V13"), LoadColumn(13)]
        public float V13 { get; set; }

        [ColumnName("V14"), LoadColumn(14)]
        public float V14 { get; set; }

        [ColumnName("V15"), LoadColumn(15)]
        public float V15 { get; set; }

        [ColumnName("V16"), LoadColumn(16)]
        public float V16 { get; set; }

        [ColumnName("V17"), LoadColumn(17)]
        public float V17 { get; set; }

        [ColumnName("V18"), LoadColumn(18)]
        public float V18 { get; set; }

        [ColumnName("V19"), LoadColumn(19)]
        public float V19 { get; set; }

        [ColumnName("V20"), LoadColumn(20)]
        public float V20 { get; set; }

        [ColumnName("V21"), LoadColumn(21)]
        public float V21 { get; set; }

        [ColumnName("V22"), LoadColumn(22)]
        public float V22 { get; set; }

        [ColumnName("V23"), LoadColumn(23)]
        public float V23 { get; set; }

        [ColumnName("V24"), LoadColumn(24)]
        public float V24 { get; set; }

        [ColumnName("V25"), LoadColumn(25)]
        public float V25 { get; set; }

        [ColumnName("V26"), LoadColumn(26)]
        public float V26 { get; set; }

        [ColumnName("V27"), LoadColumn(27)]
        public float V27 { get; set; }

        [ColumnName("V28"), LoadColumn(28)]
        public float V28 { get; set; }

        [ColumnName("Amount"), LoadColumn(29)]
        public float Amount { get; set; }

        [ColumnName("Class"), LoadColumn(30)]
        public bool Class { get; set; }
    }
} 
در اینجا یک فیلد را برای هر یک از ستون‌های داخل مجموعه داده‌مان ایجاد می‌کنیم. نکته‌ی مهم، تعیین شاخص (Index)، نوع و ستون، به شکل صحیح است. حالا که داده‌های ما مدل‌سازی شده‌اند، باید قالب و شکل داده‌های خروجی خود را مدل کنیم. این کار می‌تواند به روشی مشابه با کدهای بالا انجام شود. 
 using Microsoft.ML.Data;

namespace CreditCardFraudDetection.DataModels
{
    public class ModelOutput
    {
        [ColumnName("PredictedLabel")]
        public bool Prediction { get; set; }

        public float Score { get; set; }
    }
}  
ما در این‌جا ۲ فیلد داریم. فیلد score نشان‌دهنده‌ی خروجی به شکل درصد است؛ در حالیکه فیلد prediction از نوع بولی است. اکنون که هر دو داده ورودی و خروجی را مدل‌سازی کرده‌ایم، می‌توانیم داده‌های واقعی خود را با استفاده از روش مونت‌کارلو بارگذاری کنیم.
IDataView trainingDataView = mlContext.Data.LoadFromTextFile<ModelInput>(
                                            path: dataFilePath,
                                            hasHeader: true,
                                            separatorChar: ',',
                                            allowQuoting: true,
                                            allowSparse: false);

ساخت و آموزش مدل
برای ایجاد و آموزش مدل، نیاز به ایجاد یک pipeline داریم که شامل پیش‌پردازش داده‌های مورد نیاز و الگوریتم آموزش است. برای این مجموعه داده‌ی خاص، انجام هر پیش‌پردازش بسیار دشوار است زیرا ۲۸ ویژگی بی‌نام دارد. بنابراین تصمیم گرفتم که آن را ساده نگه دارم و تنها همه‌ی ویژگی‌ها را الحاق کنم (این کار باید در ML.NET انجام شود).
var dataProcessPipeline = mlContext.Transforms.Concatenate("Features", new[] { "Time", "V1", "V2", "V3", "V4", "V5", "V6", "V7", "V8", "V9", "V10", "V11", "V12", "V13", "V14", "V15", "V16", "V17", "V18", "V19", "V20", "V21", "V22", "V23", "V24", "V25", "V26", "V27", "V28", "Amount" });
برای مدل، الگوریتم LightGBM را انتخاب می‌کنم. این الگوریتم در واقع در Microsoft.ML از ابتدا وجود ندارد؛ بنابراین شما باید Microsoft.ML.LightGbm را نصب کنید تا قادر باشید از آن استفاده کنید.
// Choosing algorithm
var trainer = mlContext.BinaryClassification.Trainers.LightGbm(labelColumnName: "Class", featureColumnName: "Features");

// Appending algorithm to pipeline
var trainingPipeline = dataProcessPipeline.Append(trainer);
اکنون می‌توانیم مدل را با متد Fit، آموزش داده سپس با استفاده از mlContext.model.save ذخیره کنیم:
ITransformer model = trainingPipeline.Fit(trainingDataView);
mlContext.Model.Save(model , trainingDataView.Schema, <path>);

ارزیابی مدل
حالا که مدل ما آموزش دیده است، باید عملکرد آن را بررسی کنیم. ساده‌ترین راه برای انجام این کار، استفاده از اعتبارسنجی متقاطع (cross-validation) است. ML.Net به ما روش‌های اعتبارسنجی متقاطع را برای انواع مختلف داده‌های مختلف، ارایه می‌دهد. از آنجا که مجموعه داده‌های ما یک مجموعه داده دسته‌بندی دودویی است، ما از روش mlContext.BinaryClassification.CrossValidateNonCalibrated برای امتیازدهی به مدل خود استفاده خواهیم کرد:
var crossValidationResults = mlContext.BinaryClassification.CrossValidateNonCalibrated(trainingDataView, trainingPipeline, numberOfFolds: 5, labelColumnName: "Class");

انجام پیش‌بینی
پیش بینی داده‌های جدید با استفاده از ML.NET واقعاً سرراست و راحت است. ما فقط باید یک PredictionEngine، نمایشی دیگر را از مدل خود که به طور خاص، برای استنباط ساخته شده است، ایجاد کنیم و متد Predict آن را به عنوان یک شی ModelInput فراخوانی کنیم. 
var predEngine = mlContext.Model.CreatePredictionEngine<ModelInput, ModelOutput>(mlModel);

ModelInput sampleData = new ModelInput() {
    time = 0,
    V1 = -1.3598071336738,
    ...
};

ModelOutput predictionResult = predEngine.Predict(sampleData);

Console.WriteLine($"Actual value: {sampleData.Class} | Predicted value: {predictionResult.Prediction}"); 

Auto-ML 
نکته جالب دیگر در مورد ML.NET اجرای عالی Auto ML است. با استفاده از  Auto ML  فقط با مشخص کردن اینکه روی چه مشکلی کار می‌کنیم و ارائه داده‌های خود، می‌توانیم راه‌حل‌های اساسی و پایه‌ی یادگیری ماشین را بسازیم.
برای شروع کار با ML خودکار در ML.NET، باید  Visual Studio Extension - ML.NET Model Builder (Preview)  را بارگیری کنیم. این کار را می‌توان از طریق تب extensions انجام داد.
پس از نصب موفقیت آمیز افزونه، با کلیک راست روی پروژه‌ی خود در داخل Solution Ex می‌توانیم از Auto ML استفاده کنیم.

با این کار پنجره Model Builder باز می‌شود. سازنده‌ی مدل، ما را در روند ساخت یک مدل یادگیری ماشین راهنمایی می‌کند.
   
برای کسب اطلاعات در مورد چگونگی گذراندن مراحل مختلف، حتماً آموزش رسمی شروع کار را در سایت مایکروسافت، بررسی کنید. بعد از تمام مراحل، Model Builder به طور خودکار کد را تولید می‌کند.
 
استفاده از یک مدل پیش‌آموزش‌داده‌شده‌ی تنسورفلو (pre-trained) 
نکته‌ی جالب دیگر در مورد ML.NET این است که به ما امکان استفاده از مدل‌های Tensorflow و ONNX را برای استنباط ( inference ) می‌دهد. برای استفاده از مدل Tensorflow باید Microsoft.ML.TensorFlow را با استفاده از NuGet نصب کنیم. پس از نصب بسته‌های لازم، می‌توانیم با فراخوانی متد Model.LoadTensorFlowModel، یک مدل Tensorflow را بارگذاری کنیم. پس از آن، باید متد ScoreTensorFlowModel را فراخوانی کرده و نام لایه‌ی ورودی و خروجی را به آن ارسال کنیم.  
private ITransformer SetupMlnetModel(string tensorFlowModelFilePath)
{
    var pipeline = _mlContext.<preprocess-data>
           .Append(_mlContext.Model.LoadTensorFlowModel(tensorFlowModelFilePath)
                                               .ScoreTensorFlowModel(
                                                      outputColumnNames: new[]{TensorFlowModelSettings.outputTensorName },
                                                      inputColumnNames: new[] { TensorFlowModelSettings.inputTensorName },
                                                      addBatchDimensionInput: false));
 
    ITransformer mlModel = pipeline.Fit(CreateEmptyDataView());
 
    return mlModel;
}

اطلاعات بیشتر در مورد نحوه استفاده از مدل Tensorflow در ML.NET: