مطالب
امن سازی برنامه‌های ASP.NET Core توسط IdentityServer 4x - قسمت هشتم- تعریف سطوح دسترسی پیچیده
تعریف نقش‌ها، ساده‌ترین روش محدود کردن دسترسی به منابع است؛ برای نمونه مشخص می‌کنیم که کاربران دارای نقش PayingUser، امکان سفارش دادن نگارش قاب شده‌ی تصاویر را داشته باشند. اما می‌خواهیم منطق دسترسی به منابع مختلف را پیچیده‌تر کنیم. برای مثال می‌خواهیم بررسی کنیم اگر منبعی واقعا متعلق به کاربر جاری سیستم است، به آن دسترسی داشته باشد. برای مثال هرچند کاربر جاری دارای نقش PayingUser است، اما آیا باید اجازه‌ی ویرایش تصاویر تمام کاربران، برای او صادر شده باشد؟ برای پیاده سازی یک چنین موارد پیچیده‌ای که فراتر از مفهوم نقش‌ها هستند، ویژگی جدیدی به نام Authorization policies به ASP.NET Core اضافه شده‌است که آن‌را در این قسمت بر اساس امکانات IdentityServer 4 بررسی می‌کنیم.


مقایسه تعریف سطوح دسترسی «مبتنی بر نقش‌ها» با سطوح دسترسی «مبتنی بر سیاست‌های امنیتی»

- در سطوح دسترسی «مبتنی بر نقش‌ها»
یک‌سری نقش از پیش تعریف شده وجود دارند؛ مانند PayingUser و یا FreeUser که کاربر توسط هر نقش، به یکسری دسترسی‌های خاص نائل می‌شود. برای مثال PayingUser می‌تواند نگارش قاب شده‌ی تصاویر را سفارش دهد و یا تصویری را به سیستم اضافه کند.

- در سطوح دسترسی «مبتنی بر سیاست‌های امنیتی»
سطوح دسترسی بر اساس یک سری سیاست که بیانگر ترکیبی از منطق‌های دسترسی هستند، اعطاء می‌شوند. این منطق‌ها نیز از طریق ترکیب User Claims حاصل می‌شوند و می‌توانند منطق‌های پیچیده‌تری را به همراه داشته باشند. برای مثال اگر کاربری از کشور A است و نوع اشتراک او B است و اگر در بین یک بازه‌ی زمانی خاصی متولد شده باشد، می‌تواند به منبع خاصی دسترسی پیدا کند. به این ترتیب حتی می‌توان نیاز به ترکیب چندین نقش را با تعریف یک سیاست امنیتی جدید جایگزین کرد. به همین جهت نسبت به روش بکارگیری مستقیم کار با نقش‌ها ترجیح داده می‌شود.


جایگزین کردن بررسی سطوح دسترسی توسط نقش‌ها با روش بکارگیری سیاست‌های دسترسی

در ادامه می‌خواهیم بجای بکارگیری مستقیم نقش‌ها جهت محدود کردن دسترسی به قسمت‌های خاصی از برنامه‌ی کلاینت، تنها کاربرانی که از کشور خاصی وارد شده‌اند و نیز سطح اشتراک خاصی را دارند، بتوانند دسترسی‌های ویژه‌ای داشته باشند؛ چون برای مثال امکان ارسال مستقیم تصاویر قاب شده را به کشور دیگری نداریم.

تنظیم User Claims جدید در برنامه‌ی IDP
برای تنظیم این سیاست امنیتی جدید، ابتدا دو claim جدید subscriptionlevel و country را به خواص کاربران در کلاس src\IDP\DNT.IDP\Config.cs در سطح IDP اضافه می‌کنیم:
namespace DNT.IDP
{
    public static class Config
    {
        public static List<TestUser> GetUsers()
        {
            return new List<TestUser>
            {
                new TestUser
                {
                    Username = "User 1",
                    // ...

                    Claims = new List<Claim>
                    {
    // ...
                        new Claim("subscriptionlevel", "PayingUser"),
                        new Claim("country", "ir")
                    }
                },
                new TestUser
                {
                    Username = "User 2",
// ...

                    Claims = new List<Claim>
                    {
    // ...
                        new Claim("subscriptionlevel", "FreeUser"),
                        new Claim("country", "be")
                    }
                }
            };
        }
سپس باید تعاریف این claims جدید را به متد GetIdentityResources افزود تا به صورت scopeهای جدید از طرف کلاینت‌ها قابل درخواست باشند و چون این claimها استاندارد نیستند، برای تعریف آن‌ها از IdentityResource استفاده می‌کنیم:
namespace DNT.IDP
{
    public static class Config
    {
        // identity-related resources (scopes)
        public static IEnumerable<IdentityResource> GetIdentityResources()
        {
            return new List<IdentityResource>
            {
   // ...     
                new IdentityResource(
                    name: "country",
                    displayName: "The country you're living in",
                    claimTypes: new List<string> { "country" }),
                new IdentityResource(
                    name: "subscriptionlevel",
                    displayName: "Your subscription level",
                    claimTypes: new List<string> { "subscriptionlevel" })
            };
        }
همچنین باید مطمئن شد که کلاینت مدنظر ما قادر است این scopeهای تعریف شده را درخواست کند و IDP مجاز است تا آن‌ها را بازگشت دهد. برای این منظور آن‌ها را به لیست AllowedScopes تعریف کلاینت، اضافه می‌کنیم:
namespace DNT.IDP
{
    public static class Config
    {
        public static IEnumerable<Client> GetClients()
        {
            return new List<Client>
            {
                new Client
                {
                    ClientName = "Image Gallery",
// ...
                    AllowedScopes =
                    {
    // ...
                        "country",
                        "subscriptionlevel"
                    }
// ...
                }
             };
        }
    }

استفاده‌ی از User Claims جدید در برنامه‌ی MVC Client
در ادامه به کلاس ImageGallery.MvcClient.WebApp\Startup.cs برنامه‌ی MVC Client مراجعه کرده و دو scope جدیدی را که در سمت IDP تعریف کردیم، در اینجا در تنظیمات متد AddOpenIdConnect، درخواست می‌دهیم:
options.Scope.Add("subscriptionlevel");
options.Scope.Add("country");
به این ترتیب برنامه‌ی کلاینت می‌تواند دسترسی به این دو claim جدید را از طریق IDP، پیدا کند.
البته همانطور که در قسمت‌های قبل نیز ذکر شد، اگر claim ای در لیست نگاشت‌های تنظیمات میان‌افزار OpenID Connect مایکروسافت نباشد، آن‌را در لیست this.User.Claims ظاهر نمی‌کند. به همین جهت همانند claim role که پیشتر MapUniqueJsonKey را برای آن تعریف کردیم، نیاز است برای این دو claim نیز نگاشت‌های لازم را به سیستم افزود:
options.ClaimActions.MapUniqueJsonKey(claimType: "role", jsonKey: "role");
options.ClaimActions.MapUniqueJsonKey(claimType: "subscriptionlevel", jsonKey: "subscriptionlevel");
options.ClaimActions.MapUniqueJsonKey(claimType: "country", jsonKey: "country");

ایجاد سیاست‌های دسترسی در برنامه‌ی MVC Client

برای تعریف یک سیاست دسترسی جدید در کلاس ImageGallery.MvcClient.WebApp\Startup.cs برنامه‌ی MVC Client، به متد ConfigureServices آن مراجعه کرده و آن‌را به صورت زیر تکمیل می‌کنیم:
namespace ImageGallery.MvcClient.WebApp
{
    public class Startup
    {
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            services.AddAuthorization(options =>
            {
                options.AddPolicy(
                   name: "CanOrderFrame",
                   configurePolicy: policyBuilder =>
                    {
                        policyBuilder.RequireAuthenticatedUser();
                        policyBuilder.RequireClaim(claimType: "country", requiredValues: "ir");
                        policyBuilder.RequireClaim(claimType: "subscriptionlevel", requiredValues: "PayingUser");
                    });
            });
در اینجا نحوه‌ی تعریف یک Authorization Policy جدید را مشاهده می‌کنید. ابتدا یک نام برای آن تعریف می‌شود که در قسمت‌های دیگر برنامه جهت ارجاع به آن مورد استفاده قرار می‌گیرد. سپس تنظیمات این سیاست دسترسی جدید را مشاهده می‌کنید که در آن نیاز است کاربر مدنظر حتما اعتبارسنجی شده باشد. از کشور ir بوده و همچنین سطح اشتراک او PayingUser باشد. در اینجا پارامتر requiredValues، یک آرایه را می‌پذیرد. بنابراین اگر برای مثال کشورهای دیگری نیز مدنظر هستند، می‌توان لیست آن‌ها را در اینجا اضافه کرد.
به علاوه policyBuilder شامل متد RequireRole نیز هست. به همین جهت است که این روش تعریف سطوح دسترسی، روش قدیمی مبتنی بر نقش‌ها را جایگزین کرده و در برگیرنده‌ی آن نیز می‌شود؛ چون در این سیستم، role نیز تنها یک claim است، مانند country و یا subscriptionlevel فوق.


بررسی نحوه‌ی استفاده‌ی از Authorization Policy تعریف شده و جایگزین کردن آن با روش بررسی نقش‌ها

تا کنون از روش بررسی سطوح دسترسی‌ها بر اساس نقش‌های کاربران در دو قسمت استفاده کرده‌ایم:
الف) اصلاح Views\Shared\_Layout.cshtml برای استفاده‌ی از Authorization Policy
در فایل Layout با بررسی نقش PayingUser، منوهای مرتبط با این نقش را فعال می‌کنیم:
@if(User.IsInRole("PayingUser"))
{
  <li><a asp-area="" asp-controller="Gallery" asp-action="AddImage">Add an image</a></li>
  <li><a asp-area="" asp-controller="Gallery" asp-action="OrderFrame">Order a framed picture</a></li>
}
برای جایگزین کردن آن جهت استفاده‌ی از سیاست دسترسی جدید CanOrderFrame، ابتدا نیاز است در این View به سرویس IAuthorizationService دسترسی پیدا کنیم که روش تزریق آن‌را در ذیل مشاهده می‌کنید:
@using Microsoft.AspNetCore.Authorization
@inject IAuthorizationService AuthorizationService
پس از آن، روش استفاده‌ی از این سرویس را در ذیل مشاهده می‌کنید:
@if (User.IsInRole("PayingUser"))
{
  <li><a asp-area="" asp-controller="Gallery" asp-action="AddImage">Add an image</a></li>
}
@if ((await AuthorizationService.AuthorizeAsync(User, "CanOrderFrame")).Succeeded)
{
  <li><a asp-area="" asp-controller="Gallery" asp-action="OrderFrame">Order a framed picture</a></li>
}
اکنون لینک منوی درخواست نگارش قاب شده‌ی یک تصویر، صرفا به کاربران تامین کننده‌ی سیاست دسترسی CanOrderFrame نمایش داده می‌شود.

ب) اصلاح کنترلر ImageGallery.MvcClient.WebApp\Controllers\GalleryController.cs برای استفاده‌ی از Authorization Policy
namespace ImageGallery.MvcClient.WebApp.Controllers
{
    [Authorize]
    public class GalleryController : Controller
    {
        [Authorize(Policy = "CanOrderFrame")]
        public async Task<IActionResult> OrderFrame()
        {
در اینجا فیلتر Authorize امکان پذیرش نام یک Policy را نیز به همراه دارد.

اکنون برای آزمایش برنامه یکبار از آن خارج شده و سپس توسط اکانت User 1 که از نوع PayingUser در کشور ir است، به آن وارد شوید.
ابتدا به قسمت IdentityInformation آن وارد شوید. در اینجا لیست claims جدید را می‌توانید مشاهده کنید. همچنین لینک سفارش تصویر قاب شده نیز نمایان است و می‌توان به آدرس آن نیز وارد شد.


استفاده از سیاست‌های دسترسی در سطح برنامه‌ی Web API

در سمت برنامه‌ی Web API، در حال حاضر کاربران می‌توانند به متدهای Get ،Put و Delete ای که رکوردهای آن‌ها الزاما متعلق به آن‌ها نیست دسترسی داشته باشند. بنابراین نیاز است از ورود کاربران به متدهای تغییرات رکوردهایی که OwnerID آن‌ها با هویت کاربری آن‌ها تطابقی ندارد، جلوگیری کرد. در این حالت Authorization Policy تعریف شده نیاز دارد تا با سرویس کاربران و بانک اطلاعاتی کار کند. همچنین نیاز به دسترسی به اطلاعات مسیریابی جاری را برای دریافت ImageId دارد. پیاده سازی یک چنین سیاست دسترسی پیچیده‌ای توسط متدهای RequireClaim و RequireRole میسر نیست. خوشبختانه امکان بسط سیستم Authorization Policy با پیاده سازی یک IAuthorizationRequirement سفارشی وجود دارد. RequireClaim و RequireRole، جزو Authorization Requirementهای پیش‌فرض و توکار هستند. اما می‌توان نمونه‌های سفارشی آن‌ها را نیز پیاده سازی کرد:
using System;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;
using Microsoft.AspNetCore.Authorization;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc.Filters;
using Microsoft.Extensions.Logging;

namespace ImageGallery.WebApi.Services
{
    public class MustOwnImageRequirement : IAuthorizationRequirement
    {
    }

    public class MustOwnImageHandler : AuthorizationHandler<MustOwnImageRequirement>
    {
        private readonly IImagesService _imagesService;
        private readonly ILogger<MustOwnImageHandler> _logger;

        public MustOwnImageHandler(
            IImagesService imagesService,
            ILogger<MustOwnImageHandler> logger)
        {
            _imagesService = imagesService;
            _logger = logger;
        }

        protected override async Task HandleRequirementAsync(
            AuthorizationHandlerContext context, MustOwnImageRequirement requirement)
        {
            var filterContext = context.Resource as AuthorizationFilterContext;
            if (filterContext == null)
            {
                context.Fail();
                return;
            }

            var imageId = filterContext.RouteData.Values["id"].ToString();
            if (!Guid.TryParse(imageId, out Guid imageIdAsGuid))
            {
                _logger.LogError($"`{imageId}` is not a Guid.");
                context.Fail();
                return;
            }

            var subClaim = context.User.Claims.FirstOrDefault(c => c.Type == "sub");
            if (subClaim == null)
            {
                _logger.LogError($"User.Claims don't have the `sub` claim.");
                context.Fail();
                return;
            }

            var ownerId = subClaim.Value;
            if (!await _imagesService.IsImageOwnerAsync(imageIdAsGuid, ownerId))
            {
                _logger.LogError($"`{ownerId}` is not the owner of `{imageIdAsGuid}` image.");
                context.Fail();
                return;
            }

            // all checks out
            context.Succeed(requirement);
        }
    }
}
در پروژه‌ی ImageGallery.WebApi.Services ابتدا یک Authorization Requirement و سپس پیاده سازی کننده‌ی آن که Authorization Handler نام دارد را تعریف کرده‌ایم. این پروژه نیاز به وابستگی‌های ذیل را دارد تا کامپایل شود.
<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
  <ItemGroup>
    <PackageReference Include="Microsoft.EntityFrameworkCore" Version="2.1.0" />
    <PackageReference Include="Microsoft.AspNetCore.Authorization" Version="2.1.1.0" />
    <PackageReference Include="Microsoft.AspNetCore.Mvc.Abstractions" Version="2.1.1.0" />
  </ItemGroup>
</Project>

پیاده سازی سیاست‌های پویای دسترسی شامل مراحل ذیل است:
1- تعریف یک نیازمندی دسترسی جدید
public class MustOwnImageRequirement : IAuthorizationRequirement
{
}
ابتدا نیاز است یک نیازمندی دسترسی جدید را با پیاده سازی اینترفیس IAuthorizationRequirement ارائه دهیم. این نیازمندی، خالی است و صرفا به عنوان نشانه‌ای جهت یافت AuthorizationHandler استفاده کننده‌ی از آن استفاده می‌شود. در اینجا در صورت نیاز می‌توان یک سری خاصیت اضافه را تعریف کرد تا آن‌ها را به صورت پارامترهایی ثابت به AuthorizationHandler ارسال کند.

2- پیاده سازی یک AuthorizationHandler استفاده کننده‌ی از نیازمندی دسترسی تعریف شده
که کدهای کامل آن‌را در کلاس MustOwnImageHandler مشاهده می‌کنید. کار آن با ارث بری از AuthorizationHandler شروع شده و آرگومان جنریک آن، همان نیازمندی است که پیشتر تعریف کردیم. از این آرگومان جنریک جهت یافتن خودکار AuthorizationHandler متناظر با آن توسط ASP.NET Core استفاده می‌شود. بنابراین در اینجا MustOwnImageRequirement تهیه شده صرفا کارکرد علامتگذاری را دارد.
در کلاس تهیه شده باید متد HandleRequirementAsync آن‌را بازنویسی کرد و اگر در این بین، منطق سفارشی ما context.Succeed را فراخوانی کند، به معنای برآورده شدن سیاست دسترسی بوده و کاربر جاری می‌تواند به منبع درخواستی بلافاصله دسترسی یابد و اگر context.Fail فراخوانی شود، در همینجا دسترسی کاربر قطع شده و HTTP status code مساوی 401 (عدم دسترسی) را دریافت می‌کند.
در این پیاده سازی از filterContext.RouteData برای یافتن Id تصویر مورد نظر استفاده شده‌است. همچنین Id شخص جاری نیز از sub claim موجود استخراج گردیده‌است. اکنون این اطلاعات را به سرویس تصاویر ارسال می‌کنیم تا توسط متد IsImageOwnerAsync آن مشخص شود که آیا کاربر جاری سیستم، همان کاربری است که تصویر را در بانک اطلاعاتی ثبت کرده‌است؟ اگر بله، با فراخوانی context.Succeed به سیستم Authorization اعلام خواهیم کرد که این سیاست دسترسی و نیازمندی مرتبط با آن با موفقیت پشت سر گذاشته شده‌است.

3- معرفی سیاست دسترسی پویای تهیه شده به سیستم
معرفی سیاست کاری پویا و سفارشی تهیه شده، شامل دو مرحله‌ی زیر است:
مراجعه‌ی به کلاس ImageGallery.WebApi.WebApp\Startup.cs و افزودن نیازمندی آن:
namespace ImageGallery.WebApi.WebApp
{
    public class Startup
    {
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            services.AddAuthorization(authorizationOptions =>
            {
                authorizationOptions.AddPolicy(
                   name: "MustOwnImage",
                   configurePolicy: policyBuilder =>
                    {
                        policyBuilder.RequireAuthenticatedUser();
                        policyBuilder.AddRequirements(new MustOwnImageRequirement());
                    });
            });
            services.AddScoped<IAuthorizationHandler, MustOwnImageHandler>();
ابتدا باید MustOwnImageHandler تهیه شده را به سیستم تزریق وابستگی‌ها معرفی کنیم.
سپس یک Policy جدید را با نام دلخواه MustOwnImage تعریف کرده و نیازمندی علامتگذار خود را به عنوان یک policy.Requirements جدید، اضافه می‌کنیم. همانطور که ملاحظه می‌کنید یک وهله‌ی جدید از MustOwnImageRequirement در اینجا ثبت شده‌است. همین وهله به متد HandleRequirementAsync نیز ارسال می‌شود. بنابراین اگر نیاز به ارسال پارامترهای بیشتری به این متد وجود داشت، می‌توان خواص مرتبطی را به کلاس MustOwnImageRequirement نیز اضافه کرد.
همانطور که مشخص است، در اینجا یک نیازمندی را می‌توان ثبت کرد و نه Handler آن‌را. این Handler از سیستم تزریق وابستگی‌ها بر اساس آرگومان جنریک AuthorizationHandler پیاده سازی شده، به صورت خودکار یافت شده و اجرا می‌شود (بنابراین اگر Handler شما اجرا نشد، مطمئن شوید که حتما آن‌را به سیستم تزریق وابستگی‌ها معرفی کرده‌اید).

پس از آن هر کنترلر یا اکشن متدی که از این سیاست دسترسی پویای تهیه شده استفاده کند:
[Authorize(Policy ="MustOwnImage")]
به صورت خودکار توسط MustOwnImageHandler مدیریت می‌شود.


اعمال سیاست دسترسی پویای تعریف شده به Web API

پس از تعریف سیاست دسترسی MustOwnImage که پویا عمل می‌کند، اکنون نوبت به استفاده‌ی از آن در کنترلر ImageGallery.WebApi.WebApp\Controllers\ImagesController.cs است:
namespace ImageGallery.WebApi.WebApp.Controllers
{
    [Route("api/images")]
    [Authorize]
    public class ImagesController : Controller
    {
        [HttpGet("{id}", Name = "GetImage")]
        [Authorize("MustOwnImage")]
        public async Task<IActionResult> GetImage(Guid id)
        {
        }

        [HttpDelete("{id}")]
        [Authorize("MustOwnImage")]
        public async Task<IActionResult> DeleteImage(Guid id)
        {
        }

        [HttpPut("{id}")]
        [Authorize("MustOwnImage")]
        public async Task<IActionResult> UpdateImage(Guid id, [FromBody] ImageForUpdateModel imageForUpdate)
        {
        }
    }
}
در اینجا در سه قسمت GetImage ،DeleteImage و UpdateImage با اعمال سیاست دسترسی پویای MustOwnImage، اگر کاربر جاری همان Owner تصویر درخواستی نباشد، دسترسی او به اجرای کدهای داخل این اکشن متدها به صورت خودکار بسته خواهد شد.




کدهای کامل این قسمت را از اینجا می‌توانید دریافت کنید.
برای اجرای برنامه:
- ابتدا به پوشه‌ی src\WebApi\ImageGallery.WebApi.WebApp وارد شده و dotnet_run.bat آن‌را اجرا کنید تا WebAPI برنامه راه اندازی شود.
- سپس به پوشه‌ی src\IDP\DNT.IDP مراجعه کرده و و dotnet_run.bat آن‌را اجرا کنید تا برنامه‌ی IDP راه اندازی شود.
- در آخر به پوشه‌ی src\MvcClient\ImageGallery.MvcClient.WebApp وارد شده و dotnet_run.bat آن‌را اجرا کنید تا MVC Client راه اندازی شود.
اکنون که هر سه برنامه در حال اجرا هستند، مرورگر را گشوده و مسیر https://localhost:5001 را درخواست کنید. در صفحه‌ی login نام کاربری را User 1 و کلمه‌ی عبور آن‌را password وارد کنید.
مطالب
آشنایی با NHibernate - قسمت هفتم

مدیریت بهینه‌ی سشن فکتوری

ساخت یک شیء SessionFactory بسیار پر هزینه و زمانبر است. به همین جهت لازم است که این شیء یکبار حین آغاز برنامه ایجاد شده و سپس در پایان کار برنامه تخریب شود. انجام اینکار در برنامه‌های معمولی ویندوزی (WinForms ،WPF و ...)، ساده است اما در محیط Stateless وب و برنامه‌های ASP.Net ، نیاز به راه حلی ویژه وجود خواهد داشت و تمرکز اصلی این مقاله حول مدیریت صحیح سشن فکتوری در برنامه‌های ASP.Net است.

برای پیاده سازی شیء سشن فکتوری به صورتی که یکبار در طول برنامه ایجاد شود و بارها مورد استفاده قرار گیرد باید از یکی از الگوهای معروف طراحی برنامه نویسی شیء گرا به نام Singleton Pattern استفاده کرد. پیاده سازی نمونه‌ی thread safe آن که در برنامه‌های ذاتا چند ریسمانی وب و همچنین برنامه‌های معمولی ویندوزی می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد، در آدرس ذیل قابل مشاهده است:



از پنجمین روش ذکر شده در این مقاله جهت ایجاد یک lazy, lock-free, thread-safe singleton استفاده خواهیم کرد.

بررسی مدل برنامه

در این مدل ساده ما یک یا چند پارکینگ داریم که در هر پارکینگ یک یا چند خودرو می‌توانند پارک شوند.


یک برنامه ASP.Net را آغاز کرده و ارجاعاتی را به اسمبلی‌های زیر به آن اضافه نمائید:
FluentNHibernate.dll
NHibernate.dll
NHibernate.ByteCode.Castle.dll
NHibernate.Linq.dll
و همچنین ارجاعی به اسمبلی استاندارد System.Data.Services.dll دات نت فریم ورک سه و نیم

تصویر نهایی پروژه ما به شکل زیر خواهد بود:



پروژه ما دارای یک پوشه domain ، تعریف کننده موجودیت‌های برنامه جهت تهیه نگاشت‌های لازم از روی ‌آن‌ها است. سپس یک پوشه جدید را به نام NHSessionManager به آن جهت ایجاد یک Http module مدیریت کننده سشن‌های NHibernate در برنامه اضافه خواهیم کرد.

ساختار دومین برنامه (مطابق کلاس دیاگرام فوق):

namespace NHSample3.Domain
{
public class Car
{
public virtual int Id { get; set; }
public virtual string Name { get; set; }
public virtual string Color { get; set; }
}
}

using System.Collections.Generic;

namespace NHSample3.Domain
{
public class Parking
{
public virtual int Id { get; set; }
public virtual string Name { get; set; }
public virtual string Location { get; set; }
public virtual IList<Car> Cars { get; set; }

public Parking()
{
Cars = new List<Car>();
}
}
}
مدیریت سشن فکتوری در برنامه‌های وب

در این قسمت قصد داریم Http Module ایی را جهت مدیریت سشن‌های NHibernate ایجاد نمائیم.

در ابتدا کلاس Config را در پوشه مدیریت سشن NHibernate با محتویات زیر ایجاد کنید:

using FluentNHibernate.Automapping;
using FluentNHibernate.Cfg;
using FluentNHibernate.Cfg.Db;
using NHibernate.Tool.hbm2ddl;

namespace NHSessionManager
{
public class Config
{
public static FluentConfiguration GetConfig()
{
return
Fluently.Configure()
.Database(
MsSqlConfiguration
.MsSql2008
.ConnectionString(x => x.FromConnectionStringWithKey("DbConnectionString"))
)
.ExposeConfiguration(
x => x.SetProperty("current_session_context_class", "managed_web")
)
.Mappings(
m => m.AutoMappings.Add(
new AutoPersistenceModel()
.Where(x => x.Namespace.EndsWith("Domain"))
.AddEntityAssembly(typeof(NHSample3.Domain.Car).Assembly))
);
}

public static void CreateDb()
{
bool script = false;//آیا خروجی در کنسول هم نمایش داده شود
bool export = true;//آیا بر روی دیتابیس هم اجرا شود
bool dropTables = false;//آیا جداول موجود دراپ شوند
new SchemaExport(GetConfig().BuildConfiguration()).Execute(script, export, dropTables);
}
}
}
با این کلاس در قسمت‌های قبل آشنا شده‌اید. در این کلاس با کمک امکانات Auto mapping موجود در Fluent Nhibernate (مطلب قسمت قبلی این سری آموزشی) اقدام به تهیه نگاشت‌های خودکار از کلاس‌های قرار گرفته در پوشه دومین خود خواهیم کرد (فضای نام این پوشه به دومین ختم می‌شود که در متد GetConfig مشخص است).
دو نکته جدید در متد GetConfig وجود دارد:
الف) استفاده از متد FromConnectionStringWithKey ، بجای تعریف مستقیم کانکشن استرینگ در متد مذکور که روشی است توصیه شده. به این صورت فایل وب کانفیگ ما باید دارای تعریف کلید مشخص شده در متد GetConfig به نام DbConnectionString باشد:

<connectionStrings>
<!--NHSessionManager-->
<add name="DbConnectionString"
connectionString="Data Source=(local);Initial Catalog=HelloNHibernate;Integrated Security = true" />
</connectionStrings>
ب) قسمت ExposeConfiguration آن نیز جدید است.
در اینجا به AutoMapper خواهیم گفت که قصد داریم از امکانات مدیریت سشن مخصوص وب فریم ورک NHibernate استفاده کنیم. فریم ورک NHibernate دارای کلاسی است به نام NHibernate.Context.ManagedWebSessionContext که جهت مدیریت سشن‌های خود در پروژه‌های وب ASP.Net پیش بینی کرده است و از این متد در Http module ایی که ایجاد خواهیم کرد جهت ردگیری سشن جاری آن کمک خواهیم گرفت.

اگر متد CreateDb را فراخوانی کنیم، جداول نگاشت شده به کلاس‌های پوشه دومین برنامه، به صورت خودکار ایجاد خواهند شد که دیتابیس دیاگرام آن به صورت زیر می‌باشد:



سپس کلاس SingletonCore را جهت تهیه تنها و تنها یک وهله از شیء سشن فکتوری در کل برنامه ایجاد خواهیم کرد (همانطور که عنوان شده، ایده پیاده سازی این کلاس thread safe ، از مقاله معرفی شده در ابتدای بحث گرفته شده است):

using NHibernate;

namespace NHSessionManager
{
/// <summary>
/// lazy, lock-free, thread-safe singleton
/// </summary>
public class SingletonCore
{
private readonly ISessionFactory _sessionFactory;

SingletonCore()
{
_sessionFactory = Config.GetConfig().BuildSessionFactory();
}

public static SingletonCore Instance
{
get
{
return Nested.instance;
}
}

public static ISession GetCurrentSession()
{
return Instance._sessionFactory.GetCurrentSession();
}

public static ISessionFactory SessionFactory
{
get { return Instance._sessionFactory; }
}

class Nested
{
// Explicit static constructor to tell C# compiler
// not to mark type as beforefieldinit
static Nested()
{
}

internal static readonly SingletonCore instance = new SingletonCore();
}
}
}
اکنون می‌توان از این Singleton object جهت تهیه یک Http Module کمک گرفت. برای این منظور کلاس SessionModule را به برنامه اضافه کنید:

using System;
using System.Web;
using NHibernate;
using NHibernate.Context;

namespace NHSessionManager
{
public class SessionModule : IHttpModule
{
public void Dispose()
{ }

public void Init(HttpApplication context)
{
if (context == null)
throw new ArgumentNullException("context");

context.BeginRequest += Application_BeginRequest;
context.EndRequest += Application_EndRequest;
}

private void Application_BeginRequest(object sender, EventArgs e)
{
ISession session = SingletonCore.SessionFactory.OpenSession();
ManagedWebSessionContext.Bind(HttpContext.Current, session);
session.BeginTransaction();
}

private void Application_EndRequest(object sender, EventArgs e)
{
ISession session = ManagedWebSessionContext.Unbind(
HttpContext.Current, SingletonCore.SessionFactory);
if (session == null) return;

try
{
if (session.Transaction != null &&
!session.Transaction.WasCommitted &&
!session.Transaction.WasRolledBack)
{
session.Transaction.Commit();
}
else
{
session.Flush();
}
}
catch (Exception)
{
session.Transaction.Rollback();
}
finally
{
if (session != null && session.IsOpen)
{
session.Close();
session.Dispose();
}
}
}
}
}
کلاس فوق کار پیاده سازی اینترفیس IHttpModule را جهت دخالت صریح در request handling pipeline برنامه ASP.Net جاری انجام می‌دهد. در این کلاس مدیریت متدهای استاندارد Application_BeginRequest و Application_EndRequest به صورت خودکار صورت می‌گیرد.
در متد Application_BeginRequest ، در ابتدای هر درخواست یک سشن جدید ایجاد و به مدیریت سشن وب NHibernate بایند می‌شود، همچنین یک تراکنش نیز آغاز می‌گردد. سپس در پایان درخواست، این انقیاد فسخ شده و تراکنش کامل می‌شود، همچنین کار پاکسازی اشیاء نیز صورت خواهد گرفت.

با توجه به این موارد، دیگر نیازی به ذکر using جهت dispose کردن سشن جاری در کدهای ما نخواهد بود، زیرا در پایان هر درخواست اینکار به صورت خودکار صورت می‌گیرد. همچنین نیازی به ذکر تراکنش نیز نمی‌باشد، چون مدیریت آن‌را خودکار کرده‌ایم.

جهت استفاده از این Http module تهیه شده باید چند سطر زیر را به وب کانفیگ برنامه اضافه کرد:

<httpModules>
<!--NHSessionManager-->
<add name="SessionModule" type="NHSessionManager.SessionModule"/>
</httpModules>
بدیهی است اگر نخواهید از Http module استفاده کنید باید این کدها را در فایل Global.asax برنامه قرار دهید.

اکنون مثالی از نحوه‌ی استفاده از امکانات فراهم شده فوق به صورت زیر می‌تواند باشد:
ابتدا کلاس ParkingContext را جهت مدیریت مطلوب‌تر LINQ to NHibernate تشکیل می‌دهیم.

using System.Linq;
using NHibernate;
using NHibernate.Linq;
using NHSample3.Domain;

namespace NHSample3
{
public class ParkingContext : NHibernateContext
{
public ParkingContext(ISession session)
: base(session)
{ }

public IOrderedQueryable<Car> Cars
{
get { return Session.Linq<Car>(); }
}

public IOrderedQueryable<Parking> Parkings
{
get { return Session.Linq<Parking>(); }
}
}
}
سپس در فایل Default.aspx.cs برنامه ، برای نمونه تعدادی رکورد را افزوده و نتیجه را در یک گرید ویوو نمایش خواهیم داد:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using NHibernate;
using NHSample3.Domain;
using NHSessionManager;

namespace NHSample3
{
public partial class _Default : System.Web.UI.Page
{
protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
{
//ایجاد دیتابیس در صورت نیاز
//Config.CreateDb();

//ثبت یک سری رکورد در دیتابیس
ISession session = SingletonCore.GetCurrentSession();

Car car1 = new Car() { Name = "رنو", Color = "مشکلی" };
session.Save(car1);
Car car2 = new Car() { Name = "پژو", Color = "سفید" };
session.Save(car2);

Parking parking1 = new Parking()
{
Location = "آدرس پارکینگ مورد نظر",
Name = "پارکینگ یک",
Cars = new List<Car> { car1, car2 }
};

session.Save(parking1);

//نمایش حاصل در یک گرید ویوو
ParkingContext db = new ParkingContext(session);
var query = from x in db.Cars select new { CarName = x.Name, CarColor = x.Color };
GridView1.DataSource = query.ToList();
GridView1.DataBind();
}
}
}
مدیریت سشن فکتوری در برنامه‌های غیر وب

در برنامه‌های ویندوزی مانند WinForms ، WPF و غیره، تا زمانیکه یک فرم باز باشد، کل فرم و اشیاء مرتبط با آن به یکباره تخریب نخواهند شد، اما در یک برنامه ASP.Net جهت حفظ منابع سرور در یک محیط چند کاربره، پس از پایان نمایش یک صفحه وب، اثری از آثار اشیاء تعریف شده در کدهای آن صفحه در سرور وجود نداشته و همگی بلافاصله تخریب می‌شوند. به همین جهت بحث‌های ویژه state management در ASP.Net در اینباره مطرح است و مدیریت ویژه‌ای باید روی آن صورت گیرد که در قسمت قبل مطرح شد.
از بحث فوق، تنها استفاده از کلاس‌های Config و SingletonCore ، جهت استفاده و مدیریت بهینه‌ی سشن فکتوری در برنامه‌های ویندوزی کفایت می‌کنند.

دریافت سورس برنامه قسمت هفتم

ادامه دارد ....

مطالب دوره‌ها
الگوی معکوس سازی کنترل چیست؟
معکوس سازی کنترل (Inversion of Control) الگویی است که نحوه پیاده سازی اصل معکوس سازی وابستگی‌ها (Dependency inversion principle) را بیان می‌کند. با معکوس سازی کنترل، کنترل چیزی را با تغییر کنترل کننده، معکوس می‌کنیم. برای نمونه کلاسی را داریم که ایجاد اشیاء را کنترل می‌کند؛ با معکوس سازی آن به کلاسی یا قسمتی دیگر از سیستم، این مسئولیت را واگذار خواهیم کرد.
IoC یک الگوی سطح بالا است و به روش‌های مختلفی به مسایل متفاوتی جهت معکوس سازی کنترل، قابل اعمال می‌باشد؛ مانند:
- کنترل اینترفیس‌های بین دو سیستم
- کنترل جریان کاری برنامه
- کنترل بر روی ایجاد وابستگی‌ها (جایی که تزریق وابستگی‌ها و DI ظاهر می‌شوند)


سؤال: بین IoC و DIP چه تفاوتی وجود دارد؟

در DIP (قسمت قبل) به این نتیجه رسیدیم که یک ماژول سطح بالاتر نباید به جزئیات پیاده سازی‌های ماژولی سطح پایین‌تر وابسته باشد. هر دوی این‌ها باید بر اساس Abstraction با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. IoC روشی است که این Abstraction را فراهم می‌کند. در DIP فقط نگران این هستیم که ماژول‌های موجود در لایه‌های مختلف برنامه به یکدیگر وابسته نباشند اما بیان نکردیم که چگونه.


معکوس سازی اینترفیس‌ها

هدف از معکوس سازی اینترفیس‌ها، استفاده صحیح و معنا دار از اینترفیس‌ها می‌باشد. به این معنا که صرفا تعریف اینترفیس‌ها به این معنا نیست که طراحی صحیحی در برنامه بکار گرفته شده است و در حالت کلی هیچ معنای خاصی ندارد و ارزشی را به برنامه و سیستم شما اضافه نخواهد کرد.
برای مثال یک مسابقه بوکس را درنظر بگیرید. در اینجا Ali یک بوکسور است. مطابق عادت معمول، یک اینترفیس را مخصوص این کلاس ایجاد کرده، به نام IAli و مسابقه بوکس از آن استفاده خواهد کرد. در اینجا تعریف یک اینترفیس برای Ali، هیچ ارزش افزوده‌ای را به همراه ندارد و متاسفانه عادتی است که در بین بسیاری از برنامه نویس‌ها متداول شده است؛ بدون اینکه علت واقعی آن‌را بدانند و تسلطی به الگوهای طراحی برنامه نویسی شیءگرا داشته باشند. صرف اینکه به آن‌ها گفته شده است تعریف اینترفیس خوب است، سعی می‌کنند برای همه چیز اینترفیس تعریف کنند!
تعریف یک اینترفیس تنها زمانی ارزش خواهد داشت که چندین پیاده سازی از آن ارائه شود. در مثال ما پیاده سازی‌های مختلفی از اینترفیس IAli بی‌مفهوم است. همچنین در دنیای واقعی، در یک مسابقه بوکس، چندین و چند شرکت کننده وجود خواهند داشت. آیا باید به ازای هر کدام یک اینترفیس جداگانه تعریف کرد؟ ضمنا ممکن است اینترفیس IAli متدی داشته باشد به نام ضربه، اینترفیس IVahid متد دیگری داشته باشد به نام دفاع.
کاری که در اینجا جهت طراحی صحیح باید صورت گیرد، معکوس سازی اینترفیس‌ها است. به این ترتیب که مسابقه بوکس است که باید اینترفیس مورد نیاز خود را تعریف کند و آن هم تنها یک اینترفیس است به نام IBoxer. اکنون Ali، Vahid و سایرین باید این اینترفیس را جهت شرکت در مسابقه بوکس پیاده سازی کنند. بنابراین دیگر صرف وجود یک کلاس، اینترفیس مجزایی برای آن تعریف نشده و بر اساس معکوس سازی کنترل است که تعریف اینترفیس IBoxer معنا پیدا کرده است. اکنون IBoxer دارای چندین و چند پیاده سازی خواهد بود. به این ترتیب، تعریف اینترفیس، ارزشی را به سیستم افزوده است.
به این نوع معکوس سازی اینترفیس‌ها، الگوی provider model نیز گفته می‌شود. برای مثال کلاسی که از چندین سرویس استفاده می‌کند، بهتر است یک IService را ایجاد کرده و تامین کننده‌هایی، این IService را پیاده سازی کنند. نمونه‌ای از آن در دنیای دات نت، Membership Provider موجود در ASP.NET است که پیاده سازی‌های بسیاری از آن تاکنون تهیه و ارائه شده‌اند.




معکوس سازی جریان کاری برنامه

جریان کاری معمول یک برنامه یا Noraml flow، عموما رویه‌ای یا Procedural است؛ به این معنا که از یک مرحله به مرحله‌ای بعد هدایت خواهد شد. برای مثال یک برنامه خط فرمان را درنظر بگیرید که ابتدا می‌پرسد نام شما چیست؟ در مرحله بعد مثلا رنگ مورد علاقه شما را خواهد پرسید.
برای معکوس سازی این جریان کاری، از یک رابط کاربری گرافیکی یا GUI استفاده می‌شود. مثلا یک فرم را درنظر بگیرید که در آن دو جعبه متنی، کار دریافت نام و رنگ را به عهده دارند؛ به همراه یک دکمه ثبت اطلاعات. به این ترتیب بجای اینکه برنامه، مرحله به مرحله کاربر را جهت ثبت اطلاعات هدایت کند، کنترل به کاربر منتقل و معکوس شده است.


معکوس سازی تولید اشیاء

معکوس سازی تولید اشیاء، اصل بحث دوره و سری جاری را تشکیل می‌دهد و در ادامه مباحث، بیشتر و عمیق‌تر بررسی خواهد گردید.
روش متداول تعریف و استفاده از اشیاء دیگر درون یک کلاس، وهله سازی آن‌ها توسط کلمه کلیدی new است. به این ترتیب از یک وابستگی به صورت مستقیم درون کدهای کلاس استفاده خواهد شد. بنابراین در این حالت کلاس‌های سطح بالاتر به ماژول‌های سطح پایین، به صورت مستقیم وابسته می‌گردند.
برای اینکه این کنترل را معکوس کنیم، نیاز است ایجاد و وهله سازی این اشیاء وابستگی را در خارج از کلاس جاری انجام دهیم. شاید در اینجا بپرسید که چرا؟
اگر با الگوی طراحی شیءگرای Factory آشنا باشید، همان ایده در اینجا مدنظر است:
Button button;
switch (UserSettings.UserSkinType)
{
   case UserSkinTypes.Normal:
      button = new Button();
      break;
   case UserSkinTypes.Fancy:
      button = new FancyButton();
      break;
}
در این مثال بر اساس تنظیمات کاربر، قرار است شکل دکمه‌های نمایش داده شده در صفحه تغییر کنند.
حال در این برنامه اگر قرار باشد کار و کنترل محل وهله سازی این دکمه‌ها معکوس نشود، در هر قسمتی از برنامه نیاز است این سوئیچ تکرار گردد (برای مثال در چند ده فرم مختلف برنامه). بنابراین بهتر است محل ایجاد این دکمه‌ها به کلاس دیگری منتقل شود مانند ButtonFactory و سپس از این کلاس در مکان‌های مختلف برنامه استفاده گردد:
 Button button = ButtonFactory.CreateButton();
در این حالت علاوه بر کاهش کدهای تکراری، اگر حالت دکمه جدیدی نیز طراحی گردید، نیاز نخواهد بود تا بسیاری از نقاط برنامه بازنویسی شوند.
بنابراین در مثال فوق، کنترل ایجاد دکمه‌ها به یک کلاس پایه قرار گرفته در خارج از کلاس جاری، معکوس شده است.


انواع معکوس سازی تولید اشیاء

بسیاری شاید تصور کنند که تنها راه معکوس سازی تولید اشیاء، تزریق وابستگی‌ها است؛ اما روش‌های چندی برای انجام اینکار وجود دارد:
الف) استفاده از الگوی طراحی Factory (که نمونه‌ای از آن‌را در قسمت قبل مشاهده کردید)
ب) استفاده از الگوی Service Locator
 Button button = ServiceLocator.Create(IButton.Class)
در این الگو بر اساس یک سری تنظیمات اولیه، نوع خاصی از یک اینترفیس درخواست شده و نهایتا وهله‌ای که آن‌را پیاده سازی می‌کند، به برنامه بازگشت داده می‌شود.
ج) تزریق وابستگی‌ها
Button button = GetTheButton();
Form1 frm = new Form1(button);
در اینجا نوع وابستگی مورد نیاز کلاس Form1 در سازنده آن تعریف شده و کار تهیه وهله‌ای از آن وابستگی در خارج از کلاس صورت می‌گیرد.

به صورت خلاصه هر زمانیکه تولید و وهله سازی وابستگی‌های یک کلاس را به خارج از آن منتقل کردید، کار معکوس سازی تولید وابستگی‌ها انجام شده است.
نظرات مطالب
استفاده از MVVM زمانیکه امکان Binding وجود ندارد
ممنونم آقای نصیری میشه یک توضیح یک خطی راجع به هر کدوم از پروژه های اون سیستم بفرمایید؟ تریس کد تو MVVM سخته و برای رسیدن به جریان کد خیلی باید وقت صرف کرد
با تشکر
نظرات مطالب
آشنایی با قابلیت FileStream اس کیوال سرور 2008 - قسمت سوم
بر اساس مستندات آن، نیازی نیست:
A table can have multiple FILESTREAM columns, but the data from all FILESTREAM columns in a table must be stored in the same FILESTREAM filegroup. If the FILESTREAM_ON clause is not specified, whichever FILESTREAM filegroup is set to be the default will be used. This may not be the desired configuration and could lead to performance problems. 
نظرات مطالب
PersianDateTime جایگزینی برای System.DateTime
کلاس PersianDateTime سازنده‌های متعددی دارد. از سازنده‌ای که نوع DateTime را مستقیما دریافت می‌کند، استفاده کنید:
new PersianDateTime(t.ResponseDate.Value).ToString(PersianDateTimeFormat.DateShortTime)
یعنی با وجود این سازنده، نیازی به ToString و سپس DateTime.Parse آن نیست:
    /// <summary>
    /// Initializes a new instance of the PersianDateTime class to a specified dateTime.
    /// </summary>
    /// <param name="dateTime">A date and time in the Gregorian calendar.</param>
    public PersianDateTime(DateTime dateTime)
    {
        _dateTime = dateTime;
    }
نظرات نظرسنجی‌ها
با توجه به آخرین نگارش‌های موجود Angular و React، انتخاب شما برای انجام یک پروژه بزرگ کدام است؟
یک نکته‌: در اینجا شما فرض‌تان بر این است که React یک فریم‌ورک است؛ به نظرم قرار دادن React در این بین مقایسه درستی نیست؛ چون React به خودی خود یک لایبرری است به این معنا که خیلی از concernهای (routing, data fetching, ...) ساخت یک اپلیکیشن را باید خودتان هندل کنید؛ پیاده‌سازی هرکدام از این موارد به شکل صحیح دشواری‌های خاص خود را دارد؛ بنابراین بهتر است به React به عنوان یک لایبرری و یا یک معماری نگاه کنید و برای ساخت اپلیکیشن‌ها از فریم‌ورک‌هایی که مبتنی بر آن توسعه داده شده‌اند (مانند Next.js, Remix, ...) استفاده کنید.

در مورد خود نظرسنجی هم به نظرم این انتخاب کاملاً به سایز تیم بستگی دارد؛ برای پروژه‌هایی که دات‌نت هستند پیشنهاد من Blazor است (مزایای آن نیز در سایت توضیح داده شده است) به خصوص برای اعضای تیمی که به عنوان فول‌استک هستند این امر خیلی مهم است؛ در اینحالت context switching با هزینه کمتری خواهید داشت و به اصطلاح developer experience بهتری نیز خواهید داشت.
When a developer switches context, they must first disengage from the task at hand and then shift their focus to the new task. This whole process takes time and can drain devs mentally. It takes a developer 25 minutes to refocus after a context switch. 

پاسخ به بازخورد‌های پروژه‌ها
دلیل استفاده از DirectPermissions در جدول user
        /// <summary>
        /// دسترسی‌های مستقیم کاربر بدون وابستی به گروه‌های کاربری او
        /// </summary>
        public string DirectPermissions { get; set; }
        /// <summary>
        ///  ساختار اکس ام ال دسترسی‌های مستقیم کاربر بدون وابستی به گروه‌های کاربری او
        /// </summary>
        public XElement XmlDirectPermissions
        {
            get { return XElement.Parse(DirectPermissions); }
            set { DirectPermissions = value.ToString(); }
        }
توضیحات در خود کد واضح می‌باشد.
نظرات نظرسنجی‌ها
رنگ پس زمینه قالب IDE شما چیست؟
کلا برنامه‌های تیره ، طبق لینک‌های ارجاع داده شده برای کارهای گرافیکی مناسب‌تر هستند. مثلا در برنامه فتوشاپ پس زمینه تیره برای سند، باعث میشه طرح رو بهتر ببینیم.یا مثلا برنامه‌های فیلم که شامل تعداد زیادی پوستر میشن و هر اونچه که مربوط به گرافیک میشه ولی برنامه نویسی یا برنامه هایی که بیشتر نیاز به فکر کردن دارن و یا اتوماسیون‌های کاری بیشتر نیازمند یه محیط ساده و کاری و تجاری دارن.
البته اگر ترکیب رنگ‌ها و نوع و سایز قلم در محیط میتونه خیلی از فرمول‌های بالا رو کنار بزنه
مطالب دوره‌ها
معرفی Aspect oriented programming
AOP یا Aspect oriented programming چیست؟

AOP یکی از فناوری‌های مرتبط با توسعه نرم افزار محسوب می‌شود که توسط آن می‌توان اعمال مشترک و متداول موجود در برنامه را در یک یا چند ماژول مختلف قرار داد (که به آن‌ها Aspects نیز گفته می‌شود) و سپس آن‌ها را به مکان‌های مختلفی در برنامه متصل ساخت. عموما Aspects، قابلیت‌هایی را که قسمت عمده‌ای از برنامه را تحت پوشش قرار می‌دهند، کپسوله می‌کنند. اصطلاحا به این نوع قابلیت‌های مشترک، تکراری و پراکنده مورد نیاز در قسمت‌های مختلف برنامه، Cross cutting concerns نیز گفته می‌شود؛ مانند اعمال ثبت وقایع سیستم، امنیت، مدیریت تراکنش‌ها و امثال آن. با قرار دادن این نیازها در Aspects مجزا، می‌توان برنامه‌ای را تشکیل داد که از کدهای تکراری عاری است.


مثالی از کدهای تکراری پراکنده در برنامه

به برنامه ذیل و قسمت‌های مختلف ثبت وقایع آن دقت کنید:
using System;

namespace AOP00
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Log.Debug("Program has started.");
            //.....
            try
            {

            }
            catch (Exception ex)
            {
                Log.Error(ex);
                throw;
            }
            finally
            {
                //.....
                Log.Debug("Program has ended.");
            }
        }
    }
}
همانطور که ملاحظه می‌کنید، حجم بالایی از کدهای تکراری ثبت وقایع، تنها در قسمت کوچکی از برنامه تدارک دیده شده‌اند. این مساله نقض اصل DRY یا Don't repeat yourself است. کاری که برای رفع این مشکل قرار است انجام دهیم، استفاده از AOP و کپسوله سازی اعمال تکراری و سپس اتصال آن به قسمت‌های مختلف برنامه است.


معرفی Aspects و مزایای استفاده از آن‌ها

همانطور که عنوان شد اولین گام در AOP، کپسوله سازی کدهای تکراری است که اصطلاحا یک Aspect را تشکیل می‌دهند. بنابراین هر Aspect صرفا یک محصور کننده قابلیتی خاص و تکراری در برنامه است. این Aspect باید اصل SRP یا Single responsibility principle (تک مسئولیتی) را رعایت کند. برای اتصال یک Aspect به قطعه‌های مختلف کدهای برنامه از الگوی طراحی تزئین کننده یا Decorator pattern استفاده می‌شود. به این ترتیب که این Aspect خاص قرار است قسمتی از کدهای برنامه را تزئین کند. همچنین در این حالت، open closed principle نیز بهتر رعایت خواهد گردید. از این جهت که کدهای تکراری برنامه، به Aspects منتقل شده‌اند و دیگر نیازی نیست برای تغییر آن‌ها، کدهای قسمت‌های مختلف را تغییر داد (کدهای برنامه باز خواهند بود برای توسعه و بسته برای تغییر). بنابراین با استفاده از Aspects، به یک طراحی شیء‌گرای بهتر نیز دست خواهیم یافت.


مراحل اجرای یک Aspect

هر Aspect برای تزئین یا اتصال به قسمت‌های مختلف برنامه، یک طول عمر کاری مشخص را طی می‌کند:
الف) مرحله OnStart
        public User GetUserById(int id)
        {
            if (Cache.ExistsFor(id))
            {
                return Cache[id];
            }
            else
            {
                var user = LoadFromDb(id);
                Cache.AddFor("User", id, user);
                return user;
            }
        }
مرحله اول اجرای یک Aspect، در آغاز کار قطعه‌ای است که قرار است آن‌را مزین کند. بنابراین بلافاصله قبل از اجرای کدی، برای مثال در یک متد، قادر خواهیم بود تا قطعه کد موجود در Aspect ایی را فراخوانی و اجرا کنیم.
برای مثال در متد GetUserById، پیش از اینکه کار به مراجعه به بانک اطلاعاتی برسد، ابتدا وضعیت کش سیستم بررسی می‌شود. بنابراین در این مثال می‌توان قسمت بررسی کش را به یک Aspect مجزا منتقل ساخته و در صورتیکه اطلاعاتی موجود بود، بازگشت داده شود؛ در غیر اینصورت مجوز اجرای ادامه کدها صادر گردد.

ب) مرحله OnSuccess
مرحله OnSuccess زمانی اجرا می‌شود که اجرای یک متد بدون بروز استثنایی خاتمه یافته است.

ج) مرحله OnExit
مرحله OnExit همانند مرحله OnSuccess است؛ با این تفاوت که مرحله OnSuccess در صورت بروز استثنایی در کدها اجرا نخواهد شد اما مرحله OnExit همواره در پایان کار یک متد فراخوانی می‌گردد.

د) مرحله OnError
مرحله OnError در طول عمر یک Aspect، در زمان بروز استثنایی رخ می‌دهد. برای مثال به این ترتیب می‌توان قسمت ثبت وقایع بروز استثناهای سیستم را کلا به یک Aspect مشخص انتقال داده و حجم کدهای تکراری را به این ترتیب به شدت کاهش داد.



انواع مختلف AOP

تا اینجا شاید این سؤال برای شما پیش آمده باشد که خوب! جالب است! اما چطور می‌خواهید در مراحلی که یاد شد، دخالت کرده و قطعه کدی را تزریق کنید؟
در AOP دو روش متداول کلی برای انجام اعمال تزریق کد وجود دارند:
1) استفاده از Interceptors
به کمک Interceptors، فرآیند فراخوانی متدها و خواص یک کلاس، تحت کنترل و نظارت قرار خواهند گرفت. برای انجام این امر، عموما از IOC Containers استفاده می‌شود (Inversion of control). احتمالا تا کنون از این کتابخانه‌ها تنها برای تزریق وابستگی‌های برنامه خود کمک گرفته‌اید و از سایر توانمندی‌های آن‌ها آنچنان استفاده‌ای نکرده‌اید. در این حالت، زمانیکه یک IOC Container کار وهله سازی کلاس خاصی را انجام می‌دهد، در همین حین می‌تواند مراحل یاد شده شروع، پایان و خطای متدها یا فراخوانی‌های خواص را نیز تحت نظر قرار داده و به این ترتیب مصرف کننده امکان تزریق کدهایی را در این مکان‌ها خواهد یافت.
مزیت مهم استفاده از Interceptors، عدم نیاز به کامپایل و یا تغییر ثانویه اسمبلی‌های موجود برای تغییری در کدهای آن‌ها است (برای تزریق نواحی تحت کنترل قرار دادن اعمال) و تمام کارها به صورت خودکار در زمان اجرای برنامه مدیریت می‌گردند.

2) بهره گیری از فناوری IL Code Weaving
در فناوی IL Code Weaving، ابتدا برنامه و ماژول‌های آن به نحو متداولی کامپایل و تبدیل به dll یا exe خواهند شد. سپس این dllها و فایل‌های اجرایی به پردازشگر ثانویه یک فریم ورک AOP برای تغییر و تزریق کدها سپرده خواهند شد. برای مثال در این حالت، کدهای سطح پایین IL مرتبط با مراحل مختلف اجرای یک Aspect، تولید و به اسمبلی‌های نهایی برنامه تزریق می‌شوند. اکنون به dll یا فایل اجرایی جدیدی خواهیم رسید که علاوه بر کدهای اصلی برنامه، حاوی کدهای تزریق شده تمام Aspects تعریف شده نیز هستند.