هدف بررسی کامل مباحث Streaming در دات نت فریمورک می‌باشد.

Stream چیست؟

دنباله‌ای از بایت‌ها که می‌توان آنها را از یک backing store (انبار پشتیبان) خواند یا در آن نوشت.

Backing Store 

یک رسانه ذخیره سازی از جمله Disk-Drive، Memory و Network Location می‌باشد که به عنوان منبع یا مقصدی برای خواندن و نوشتن بایت‌ها به صورت دنباله‌ای، می‌توان از آن استفاده کرد.

زمانی که قرار است داده ذخیره شده به صورت Stream مصرف شود، مزیت مقیاس پذیری را نیز خواهید داشت. لذا لازم نیست با مشکل محدودیت حافظه نیز درگیر شوید.

آشنایی با معماری Streaming در دات نت

Streaming در دات نت، توسط سه مفهوم: backing store، decorators و adapters در برگرفته شده است. 

کلاسی به نام Stream در دات نت، برای ارائه یکسری متد مشترک برای Reading، Writing و Positioning در نظر گرفته شده است که همچنین کلاس پایه Backing Store Streams و Decorator Streams نیز می‌باشد. 

اعضای کلاس Stream را می‌توان به شکل زیر گروه بندی کرد:

در نظر داشته باشید که Stream ها، دارای اشاره گری به مکان جاری تحت عنوان Pointer نیز می‌باشند. مقدار پیش فرض آن «صفر» می‌باشد و زمانی که شروع به خواندن از Stream کنید، این خواندن از مکانی شروع می‌شود که Pointer به آنجا اشاره می‌کند. به شکل زیر توجه کنید:

اگر قرار باشد 3 بایت اول خوانده شود، لذا حالت زیر را خواهیم داشت: 

همانطور که مشخص است، Pointer مربوط به Stream به اولین خانه‌ای اشاره می‌کند که در Read‌های بعدی قرار است خوانده شود. در نهایت با خواندن دو بایت دیگر، حالت زیر را خواهیم داشت:

برای Reading و Writing متدهای زیر در کلاس System.IO.Stream در نظر گرفته شده‌اند:

(Read(byte[] buffer,int offset,int count

buffer: آرایه‌ای از بایت‌ها برای نگهداری داده‌ی خوانده شده از Stream
offset: برخلاف تصور، اندیسی است که مکان شروع ذخیره سازی در buffer را مشخص می‌کند و نه مکان شروع خواندن از Stream
count: بیشترین تعداد بایت برای خواندن از Stream می‌باشد. با توجه به اینکه ممکن است به انتهای Stream رسیده باشیم یا اینکه در شرایطی مثلا در Network Streamها چه بسا خود Stream تصمیم بگیرد تعداد بایت کمتری از این مقدار Count را برای ما ارائه دهد. از این رو همیشه مقداری که برای Count مشخص می‌کنید همان مقداری نیست که متد Read برای شما برگشت خواهد داد.
return: تعداد بایت‌هایی که خوانده شده است یا اگر به انتهای Stream رسیده باشیم «0» برگشت خواهد داد. از این رو تکه کد زیر برای خواندن کل داده به یکباره، قابل اطمینان نخواهد بود. 

byte[] dataToRead=new byte[stream.Length];
int bytesRead=stream.Read(dataToRead,0,dataToRead.Length);

راه حل جایگزین می‌تواند به شکل زیر باشد:

static byte[] ReadBytes(Stream stream)
    {
        // dataToRead will hold the data read from the stream
        byte[] dataToRead = new byte[stream.Length];
        //this is the total number of bytes read. this will be incremented 
        //and eventually will equal the bytes size held by the stream
        int totalBytesRead = 0;
        //this is the number of bytes read in each iteration (i.e. chunk size)
        int chunkBytesRead = 1;
        while (totalBytesRead < dataToRead.Length && chunkBytesRead > 0)
        {
            chunkBytesRead = stream.Read(dataToRead, totalBytesRead, 
                dataToRead.Length - totalBytesRead);
            totalBytesRead = totalBytesRead + chunkBytesRead;
        }
        return dataToRead;
    }

byte[] data = new BinaryReader (s).ReadBytes (1000);

return: یک بایت را از مکان فعلی که Pointer به آن اشاره می‌کند، می‌خواند. اگر خروجی «-1» باشد، به انتهای Stream رسیده اید.
برخلاف انتظار، خروجی این متد از نوع int می‌باشد؛ چرا که لازم است «-1» را نیز در برگیرد.

با توجه به حالت FileStream که فقط برای Append کردن وهله سازی شده است، امکان خواندن را نخواهید داشت. بنابراین زمانیکه از کلاس شخص ثالثی برای خواندن از Stream استفاده می‌کنید، به‌صلاح است (به منظور Defensive Programming) که از متد CanRead قبل خواندن بهره ببرید.

(Write(byte[] array,int offset,int count

array: آرایه ای از بایت‌ها که قرار است در Stream درج شوند.
offset: اندیس شروع array برای درج کردن در Stream را مشخص می‌کند.
count: بیشترین تعداد بایتی که از array در Stream درج خواهد شد.

برای درج یک بایت در Stream استفاده می‌شود.

برای تشخص پشتیبانی کردن Stream از عملیات درج کردن مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

با انجام هر یک از عملیات Read  و Write برروی Stream، باعث تغییر مکان Pointer مربوط به آن خواهید شد. در صورتیکه نیاز است به صورت انتخابی مکان خاصی از Stream را برای شروع درج کردن یا خواندن انتخاب کنید، Seeking کمک کننده خواهد بود.

باید توجه داشت که پشتیبانی از این عملیات به backing store مورد استفاده وابسته می‌باشد. از این رو باید دانست که MemoryStream و FileStream از Seeking پشتیبانی کرده ولی در مقابل NetworkStream، PipeStream و همچنین Decorator Streams به غیر از BufferedStream قابلیت Seeking را ندارند. BufferedStream با ایجاد پوششی برروی یک Stream به اصطلاح non-seekable، امکان Seeking درون Buffer داخلی خود را مهیا خواهد کرد.

برای عملیات Seeking نیز اعضایی در کلاس پایه System.IO.Stream در نظر گرفته شده است:

برای تنظیم مکان Pointer در Stream استفاده خواهد شد. 

متدی برای تنظیم طول Stream، که اگر value ارسال شده کوچکتر از طول فعلی Stream باشد، آن را کوتاه کرده و در غیر این صورت، Stream موردنظر گسترش خواهد یافت. برای استفاده از این متد، Stream مورد نظر باید قابلیت Writing و Seeking را داشته باشد.

پراپرتی فقط خواندنی که طول Stream را مشخص می‌کند. در صورتیکه Stream مورد نظر Seekable باشد، می‌توان از این پراپرتی بهر برد؛ این بدین معنی است که اگر با یک Stream از نوع non-seekable کار می‌کنید، در صورت استفاده از این خصوصیت، تمام بایت‌های Stream خوانده شده و بعد از قرار گرفتن در  یک buffer (به عنوان مثال در memory)، محاسبه خواهد شد.

Position

پراپرتی برای خواندن یا تنظیم مکان فعلی Pointer مربوط به Stream، می‌باشد. برای استفاده از آن لازم است Stream مورد استفاده Seekable باشد.

مشخص می‌کند که Stream مورد استفاده Seekable  می باشد یا خیر.

به طور خلاصه با استفاده از متد Seek انعطاف پذیری بالایی خواهید داشت. با مقدار دهی پراپرتی Position، این مقدار همیشه نسبت به ابتدای Stream در نظر گرفته خواهد شد (شکل زیر)؛ این در حالی است که با استفاده از متد Seek می‌توان مشخص کرد که مقدار Offset تنظیم شده نسبت به ابتدا، مکان جاری و یا انتهای Stream می‌باشد.

مثال:

        using (FileStream fs = File.Create(@"C:\files\testfile3.txt"))
        {
            // position is 0
            long pos = fs.Position;
            // sets the position to 1
            fs.Position = 1; 
         
            byte[] arrbytes = { 100, 101 };
            //writes the content of arrbytes into current position - which is 1
            fs.Write(arrbytes, 0, arrbytes.Length);
            //position is now 3 as its advanced by write
            pos = fs.Position;
            fs.Position = 0;
            byte[] readdata1 = ReadBytes(fs);
        }

 [HostProtection(SecurityAction.LinkDemand, Synchronization = true)]
    public static Stream Synchronized(Stream stream)
    {
      if (stream == null)
        throw new ArgumentNullException("stream");
      if (stream is Stream.SyncStream)
        return stream;
      return (Stream) new Stream.SyncStream(stream);
    }

همان Label قدیمی خودمان است که برای نمایش متون کاربر دارد. متن داخل آن بین دو تگ قرار می‌گیرد و یا از خاصیت Text آن کمک گرفته خواهد شد. حتما از خاصیت Width و height آن برای مقداردهی کمک بگیرید، زیرا در غیر آن صورت کل Container خود را خواهد پوشاند. در صورتی که متنی در مکان خود جا نشود می‌توان از دو ویژگی استفاده کرد. آن را برش داد یا به خطوط بعدی شکست. برای حذف یا برش باقی مانده متن می‌توان از خصوصیت TextTrimming استفاده کرد که سه مقدار می‌گیرد:

None مقدار پیش فرض

CharacterEllipsis با نزدیک شدن به آخر پهنای کار از ... استفاده می‌نماید. در صورتی که لیستی یا مورد مشابهی دارید میتواند بسیار کاربردی باشد.

WordEllipsis این گزینه هم مانند مورد بالاست با این تفاوت که سعی دارد تا آنجا که ممکن است خود را به آخرین حرف کلمه برساند تا شکستگی در وسط کلمه اتفاق نیفتد و آخرین کلمه کامل دیده شود و بعد ... قرار بگیرد؛ هر چند در تست‌های خودم تفاوتی مشاهده نکردم.

گزینه TextWrapping جهت شکستن یک خط به خطوط است؛ موقعی که متن شما به انتهای صفحه می‌رسد، این ویژگی باعث می‌شود متن به بیرون از پنجره نرفته و یک خط به سمت پایین حرکت کند. این گزینه سه مقدار را دارد:

تصویر زیر حالت اصلی نمایش بدون نیاز به Wrap شدن است:

None: مقدار پیش فرض که خصوصیت Wrap را به همراه ندارد.

Wrap: فعال سازی ویژگی TextWrapping

WrapWithOverflow: فرق این گزینه با گزینه بالا در این است که ، گزینه بالا در هر موقعیتی که پیش بیاید عمل خط شکن را روی عبارت یا حتی آن کلمه انجام می‌دهد. ولی در این گزینه فرصت خط شکنی مثل بالا فراهم نیست و اگر روی کلمه‌ای خط شکنی رخ دهد، مابقی آن کلمه از ناحیه‌ی خودش خارج شده و از کلمه‌ی بعدی، خط شکنی صورت می‌گیرد.

خصوصیت LineStackingStrategy:

این خصوصیت فاصله‌ی بین خطوط را با استفاده از یک واحد منطقی dp مشخص می‌کند. هر چند دو گزینه دیگر هم دارد که دو تصویر زیر را در این صفحه به شما نمایش می‌دهد:

برای ساخت فرم از یک گرید با سه ستون و 6 سطر استفاده می‌کنم.

<Grid Margin="5">
    <Grid.ColumnDefinitions>
        <ColumnDefinition Width="Auto"></ColumnDefinition>
        <ColumnDefinition Width="*"></ColumnDefinition>
            <ColumnDefinition Width="Auto"></ColumnDefinition>
    </Grid.ColumnDefinitions>
    <Grid.RowDefinitions>
            <RowDefinition Height="Auto"></RowDefinition>
            <RowDefinition Height="Auto"></RowDefinition>
            <RowDefinition Height="Auto"></RowDefinition>
            <RowDefinition Height="Auto"></RowDefinition>
            <RowDefinition Height="Auto"></RowDefinition>
            <RowDefinition Height="Auto"></RowDefinition>
        
        </Grid.RowDefinitions>
</Grid>

<TextBlock Grid.Column="0"  Grid.Row="0" VerticalAlignment="Center" HorizontalAlignment="Left" >Name</TextBlock>
        <TextBlock Grid.Column="0"  Grid.Row="1" VerticalAlignment="Center" HorizontalAlignment="Left" >Gender</TextBlock>
        <TextBlock Grid.Column="0"  Grid.Row="2" VerticalAlignment="Center" HorizontalAlignment="Left" >Field Of Work</TextBlock>
        <TextBlock Grid.Column="0"  Grid.Row="3" VerticalAlignment="Center" HorizontalAlignment="Left" >Country</TextBlock>
        <TextBlock Grid.Column="0"  Grid.Row="4" VerticalAlignment="Center" HorizontalAlignment="Left" >Birth Date</TextBlock>

<TextBox Grid.Row="0" Grid.Column="1" Name="Txtname" HorizontalAlignment="Left" Margin="5" Width="200" ></TextBox>

به صورت کلی دکمه‌ها به چند دسته زیر تقسیم می‌شوند:

• Button
• ToggleButton
• CheckBox
• RadioButton

که همگی این عناصر از کلاسی به نام ButtonBase مشتق شده اند. کد زیر RadioButton‌ها را به صورت عمودی چینش کرده است:

<StackPanel Orientation="Vertical" Grid.Row="1" Grid.Column="1" Margin="10">
            <RadioButton GroupName="Gender" Name="RdoMale" IsChecked="True" >Male</RadioButton>
            <RadioButton GroupName="Gender" Name="RdoFemale" Margin="0 5 0 0" >Female</RadioButton>
        </StackPanel>

<StackPanel Orientation="Horizontal" Grid.Row="2" Grid.Column="1" Margin="10">
            <CheckBox Name="ChkActor" >Actor/Actress</CheckBox>
            <CheckBox Name="ChkDirector" >Director</CheckBox>
            <CheckBox Name="ChkProducer" >Producer</CheckBox>
        </StackPanel>

        <ListBox Grid.Row="3" Grid.Column="1" Margin="10"  Height="80">
        <ListBoxItem>
                <TextBlock>UnitedStates</TextBlock>
            </ListBoxItem>
            <ListBoxItem>
                <TextBlock >UK</TextBlock>
            </ListBoxItem>
            <ListBoxItem>
                <TextBlock >France</TextBlock>
            </ListBoxItem>
            <ListBoxItem>
                <TextBlock >Japan</TextBlock>
            </ListBoxItem>
        </ListBox>

        <Calendar Grid.Row="4" Grid.Column="1" HorizontalAlignment="Left" Margin="10"></Calendar>

 <Grid Grid.Row="0" Grid.Column="2" Grid.RowSpan="4">
            <Grid.RowDefinitions>
                <RowDefinition Height="*"></RowDefinition>
            </Grid.RowDefinitions>
            <Grid.ColumnDefinitions>
                <ColumnDefinition Width="*"></ColumnDefinition>
            </Grid.ColumnDefinitions>
            <Image HorizontalAlignment="Right" Source="man.jpg" Stretch="UniformToFill" VerticalAlignment="Top" Width="100" Height="150"></Image>
            <Button Width="25" Height="15"    Padding="0"  HorizontalAlignment="Left" VerticalAlignment="Bottom" Margin="0,0,0,83">
                 <TextBlock VerticalAlignment="Center" Margin="0 -7 0 0">...</TextBlock>
            </Button>
        </Grid>

<ListBox>
    <ListBox.ItemsPanel>
        <ItemsPanelTemplate>
            <VirtualizingStackPanel Orientation="Horizontal" />
        </ItemsPanelTemplate>
    </ListBox.ItemsPanel>
</ListBox>

<ListBox ScrollViewer.HorizontalScrollBarVisibility="Disabled">
    <ListBox.ItemsPanel>
        <ItemsPanelTemplate>
            <WrapPanel />
        </ItemsPanelTemplate>
    </ListBox.ItemsPanel>
</ListBox>

<Calendar DisplayDate="01.01.2010" />

<Calendar DisplayDateStart="01.01.2015" DisplayDateEnd="05.01.2015" />

<Calendar SelectionMode="MultipleRange" />

<Calendar>
    <Calendar.BlackoutDates>
        <CalendarDateRange Start="01/01/2010" End="01/06/2010" />
        <CalendarDateRange Start="05/01/2010" End="05/03/2010" />
    </Calendar.BlackoutDates>
</Calendar>

<Calendar DisplayMode="Year" />

• Expand Shorthand Properties : نمایش دستورات css بصورت کامل ، به این معنی که دستوراتی مانند margin که هم بصورت خلاصه و هم بصورت کامل تعریف می‌شوند را بصورت کامل نمایش می‌دهد. مثلا margin را چهار مقدار margin-top , margin-right , margin-bottom , margin-left نمایش می‌دهد.
  
  
• Color As Hex , Color As RGB , Color As HSL : با انتخاب یکی از سه مقدار ذکر شده ، فرمت نمایش رنگ‌ها به حالت انتخاب شده تغییر می‌کند.
  مثلا دستور color : #000000 به این صورت نمایش داده می‌شود :‭ color : rgb(0, 0, 0) 
  
  
• Refresh : این گزینه محتویات پنل را بروز می‌کند.
  
  

Panel Toolbar
ابزاری موجود در این پنل مشابه پنل‌های دیگر در بالای پنل و در زیر تب پنل‌ها قرار دارد و شامل ابزارهای زیر می‌شود:

• Edit Button : این ابزار به دو صورت Live Edit و Source Edit در دسترس هست که با کلیک بروی فلش کوچکی که در سمت راست دکمه قرار دارد می‌توان نوع آن را تغییر داد.
  انتخاب حالت Source Edit ، باعث می‌شود سورس فایل به همان صورتی که به مرورگر ارسال شده نمایش داده شود. ( کامنت‌ها ، فرمت فایل و ... حفظ می‌شود. )
  حالت Live Edit هم باعث نمایش محتویات فایل بصورت مرتب شده می‌شود. ( کامنت‌ها و دستوراتی که توسط مرورگر تفسیر نشده اند نمایش داده نمی‌شوند. )
  
  

  

  
  
  
• CSS Location Menu : نام فایل جاری که در پنل در حال نمایش است را نمایش می‌دهد و همچنین با کلیک بروی آن ، فایل‌های استایل دیگری که در صفحه بارگزاری شده اند را نمایش می‌دهد. با کلیک بروی هرکدام از فایل‌های نمایش داده شده ، همان فایل در پنل باز می‌شود.
  
  استایل هایی که در خود صفحه تعریف شده اند با نام خود صفحه در این قسمت نمایش داده می‌شوند و اگر استایل‌های در چندین تگ style تعریف شده باشند ، دومین تگ با #2 ، سومین با #3 و ... مشخص می‌شوند.
  
  هنگام باز بودن :
  1- فایل هایی که از پوشه‌های مختلف در صفحه بارگذاری شده اند ، با نام پوشه از هم تفکیک شده اند:
  
  

  

  
  
  2- با تایپ کردن عبارت دلخواه می‌توان نتایج را محدود کرد:
  
  

  

  
  

Panel
منظور از پنل ، قسمتی هست که استایل بصورت فرمت شده و نمایش داده شده است.


 Infotips
توسط این قابلیت ، زمانی که موس را بروی آدرس تصاویر ، نوع فونت و ... ببرید ، پاپ آپ کوچکی باز می‌شود و اطلاعاتی در مورد مقادیر می‌دهد. مثلا اینکه آیا تصویر مورد نظر به درستی بارگذاری شده یا نه ، نمای کوچکی از تصویر ، شکل فونت و ...

 Editing rules
برای ویرایش تعاریف CSS شامل Selector‌ها ، دستورات و مقادیر ، این پنل ابزارهای مفیدی ارائه می‌کند.
برای ویرایش یک selector ، دستور یا مقدار آن بروی آن عبارت کلیک کنید ، در همین حال یک text box ظاهر می‌شود و می‌توانید مقدار جدید را وارد کنید. پس از انجام ویرایش مورد نظر بروی قسمتی از صفحه کلیک کنید یا کلید Tab سپس Esc را بزنید. برای ویرایش دستورات بعدی ، کلید Tab را بزنید و برای لغو تغییر جاری ، کلید Esc را بزنید.

برای ایجاد یک rule جدید ، بروی قسمتی از پنل راست کلیک کرده و سپس گزینه‌ی "New Rule..." را برگزینید.
برای ایجاد یک property هم چند راه وجود دارد:

• بروی قسمت از فضای خالی تعریف یک استایل دوبار کلیک کنید.
• در قسمتی از تعریف یک استایل راست کلیک کرده و گزینه‌ی "New Property..." را انتخاب کنید.
  
• بروی مقدار آخرین property کلیک کرده و کلید Tab را بزنید.

هنگام ویرایش یا ایجاد یک Rule , Propery یا مقدار بصورت inline ، حاشیه‌ی text box متناسب با مقدار وارد شده رنگی را که نمایانگر حالت ذخیره‌ی مقدار وارد شده است نمایش می‌دهد. برای مثال اگر مقداری که برای یک selector وارد شده است نامعتبر باشد ، رنگ حاشیه‌ی text box قرمز می‌شود.
جدول زیر حالت‌های مختلف را شرح می‌دهد:

Auto-completion
زمانی که در حال ایجاد/ویراش کردن یک Rule, Propery یا مقدار آنها هستید ، میتوانید از این قابلیت استفاده کنید. مثلا با وارد کردن # تمام Selector هایی که می‌توانند با # شروع شوند در دسترس شما هستند و با دکمه‌های Up/Down می‌توانید مقادیر ممکن را مرور کنید.
اگر در حال ویرایش یک مقدار عددی هستید ، می‌توانید با دکمه‌های Up/Down مقادیر را یک واحد یک واحد افزایش دهید. با نگه داشتن کلید Shift و فشردن Up/Down می‌توانید مقادیر را 10تا 10تا تغییر دهید و با نگه داشتن Ctrl بجای Sihft ، یک دهم یک دهم.

Toggling styles
با این امکان می‌توانید یک Property را بطور موقت فعال/غیرفعال کنید. با حرکت موس از یک Property یک آیکون قرمز رنگ در کنار آن نمایش داده می‌شود که با کلیک بروی آن ، Property و مقدار آن کمرنگ شده و آیکون قرمز رنگ کنار آن ثابت می‌شود. با کلیک مجدد بروی آن ، Property فعال می‌شود.

Context Menu
این منو زمانی که در پنل راست کلیک کنید ظاهر می‌شود و نسبت به منطقه (Context)ای که در آن راست کلیک کرده اید ، گزینه‌های متفاوتی را مشاهده خواهید کرد. در جدول زیر ، گزینه‌ها ، Contextشان و توضیح هر گزینه آمده است.

Elements Side Panel
در این پنل که سمت راست پنل CSS قرار دارد ، با وارد کردن یک CSS Selector می‌توانید Elementهایی که در صفحه با آن مطابقت دارند را مشاهده کنید.
برای وارد کردن CSS Selector هم می‌توان مقدار مورد نظر را در قسمت Try a selector... وارد کرد هم می‌توان بروی یکی از Selectorهای پنل راست کلیک کرد و گزینه‌ی Get Matching Elements را برگزید.
Context Menu این قسمت هم مشابه Context Menu پنل HTML هست و فقط در ورژن 1.11 گزینه‌ی Paste HTML اضافه شده که در این کامنت از مقاله‌ی آموزش فایرباگ - #5 - HTML Panel توضیح داده شده است.