مطالب
خلاصه‌ای کوتاه در مورد WinRT

WinRT چیست؟

مایکروسافت جهت سهولت تولید برنامه‌های جدید Metro-style ، لمسی (touch-centric) و tablets ویندوز 8 ، اقدام به بازنویسی مجدد Windows-API کرده و نام آن‌را WinRT گذاشته است. بنابراین همانند آنچه که در مورد API‌ ویندوز از روز اول پیدایش آن مرسوم بوده، این API جدید، از نوع native (نوشته شده با CPP) می‌باشد و با کمک دات نت فریم ورک تهیه نشده است. این API جدید مبتنی بر فناوری قدیمی COM است، بنابراین مطابق معمول توسط هر نوع برنامه‌ و سیستمی در ویندوز قابل دسترسی است. تفاوتی نمی‌کند که CPP یا دلفی باشد یا دات نت. به صورت خلاصه ویندوز 8 دو طراحی جدید (WinRT) و قدیم (Win32 API) را با هم پشتیبانی می‌کند. اگر آن‌را صحیح‌تر بخواهیم معرفی کنیم، WinRT درحقیقت محصور کننده‌ی (Wrapper) همان Win32 API سابق است (در پشت صحنه همان dll های سابق ویندوز را بارگذاری و استفاده می‌کند) جهت تطابق با نیازهای دهه اخیر و سال‌های پیش رو.


سازگاری دات نت فریم ورک با WinRT چگونه است؟

اینبار WinRT برخلاف Win32 API (که در زمان ارائه آن اصلا دات نتی در کار نبود)، جهت سازگاری با دات نت طراحی شده است. این طراحی جدید ILDasm metadata را در اختیار برنامه نویس‌های دات نت قرار می‌دهد و به این ترتیب IntelliSense و قابلیت‌های Debugging ویژوال استودیو همانند کدهای مدیریت شده‌ی دات نت جهت برنامه نویسی مبتنی بر WinRT در اختیار برنامه نویس‌ها خواهد بود (فرمت ارائه شده، ECMA 335 metadata format می‌باشد). همچنین اشیاء COM متعلق به WinRT به خوبی توسط GC (آشغال جمع کن) دات نت جهت مدیریت بهتر حافظه، تحت نظر می‌باشند.
بنابراین از دیدگاه یک برنامه نویس دات نت، کل WinRT به صورت managed assemblies مشاهده می‌شود، اینترفیس‌های آن همان اینترفیس‌های دات نتی خواهند بود و کلاس‌های آن نیز به همین ترتیب. این مشکلی بود/هست که با Win32 API در دات نت وجود دارد و دسترسی به آن به این سادگی و یکپارچگی میسر نیست (هر چند تا الان کل اینترفیس آن جهت استفاده در دات نت نیز ترجمه شده است). در اینجا شما ارجاعاتی را به فایل‌هایی با پسوند winmd یا windows metadata، به پروژه‌ی دات نتی خود اضافه می‌کنید و سپس CLR قادر خواهد بود تا کلیه اطلاعات لازم جهت کار با WinRT را از آن‌ها استخراج کند (این فایل‌ها در پوشه C:\Program Files (x86)\Windows Kits\8.0\Windows Metadata و C:\Windows\system32\winmetadat ویندوز 8 قابل مشاهده و دسترسی هستند).


تفاوت‌های مهم امکانات نمایشی WinRT با Win32 API کدامند؟

تفاوت مهم WinRT با Win32 API از دیدگاه برنامه نویس‌ها، امکان دسترسی بیشتر به آن از طریق زبان‌های مختلف می‌باشد. WinRT همانند Win32 API توسط CPP ، دات نت و سایر روش‌های مرسوم دیگر قابل دسترسی و توسعه است. اما اینبار WinRT برخلاف Win32 API ، از طریق HTML و جاوا اسکریپت هم قابل توسعه است. در این حالت کدهای شما توسط Chakra JavaScript engine که از اینترنت اکسپلورر 9 به بعد ارائه شده، اجرا خواهد شد. بنابراین «برفراز» WinRT دو لایه نمایشی (presentation layer) قابل طراحی و دسترسی است. XAML و زبان‌های متداول برنامه نویسی موجود مانند سی شارپ و وی بی دات نت و غیره. همچنین HTML/CSS هم مجال ابراز وجود یافته است. البته XAML تنها لایه نمایشی کلیه زبان‌های قدیمی موجود مانند سی شارپ، وی بی دات نت، CPP و غیره خواهد بود. به همین جهت Expression Blend جدید نیز از HTML 5 پشتیبانی می‌کند.
همچنین در WinRT ، قسمت‌های GDI و Message loop متداول Win32 API حذف شده است و از DirectX استفاده می‌کند. برای نمونه کدهای XAML شما توسط DirectX رندر می‌شود. البته این مطلب جدیدی نیست و از زمان ارائه WPF شاهد این مساله بوده‌ایم.


وضعیت توسعه پذیری WinRT  چگونه است؟

علاوه بر این‌ها، برخلاف Win32 API ، اینبار WinRT قابل توسعه است و Extensions SDK برای آن ارائه شده است.


آیا WinRT شاهد تغییرات امنیتی خاصی هم بوده است؟

نکته‌ی مهمی که در طراحی WinRT به آن توجه شده است، امنیت می‌باشد. برنامه‌های WinRT شبیه به برنامه‌های سیلورلایت در یک Sandbox اجرا می‌شوند. به این معنا که جهت ذخیره سازی اطلاعات خود از یک isolated storage استفاده می‌کنند. برای کار با file system نیاز به تائید کاربر دارند و خلاصه دیگر به سادگی نمی‌توان از مرزهای این نوع برنامه‌ها رد شد و سیستم عاملی را root کرد. برای نمونه برنامه نویس‌های دات نت دسترسی به فضای نام System.IO.FileStream را دیگر نخواهند داشت و تنها قسمتی از دات نت «برفراز» WinRT و مدل امنیتی جدید آن معنا پیدا می‌کند. همچنین برفراز این API جدید، تولید مثلا Device drivers هم دیگر معنا پیدا نمی‌کند. این محدودیت‌های امنیتی برای برنامه‌ نویس‌های native هم وجود دارد و تفاوتی نمی‌کند. کلا برنامه‌های جدید Metro-style در یک قرنطینه‌ی کامل امنیتی اجرا می‌شوند. برای مثال اگر برنامه‌ای نیاز به دسترسی به یک WebCam را داشته باشد، همانند برنامه‌های سیلورلایت ابتدا باید کاربر تائید کرده و سپس برنامه مجوز امنیتی کار با مثلا یک WebCam را خواهد یافت. همچنین تمام برنامه‌های جدید Metro-style باید جهت ارائه در فروشگاه جدید ویندوز 8، دارای امضای دیجیتال معتبر نیز باشند.


آیا جهت توسعه‌ی برنامه‌های چندریسمانی و غیرهمزمان تمهیدات خاصی در WinRT پیش‌بینی شده است؟

در طراحی جدید WinRT به اعمال asynchronous به شدت توجه شده است. هر عملی که بیش از 50 میلی ثانیه طول بکشد به صورت خودکار تبدیل به یک عمل asynchronous خواهد شد تا برنامه‌ها مرتبا در حین اجرای اعمال زمانبر هنگ نکرده و ترد اصلی برنامه را بلاک نکنند. علاوه بر این‌ها WinRT از طریق IAsyncOperation interface خود، امکان استفاده از واژه‌های جدید کلیدی async/await سی شارپ 5 را نیز مهیا می‌سازد.


آیا WinRT آمده است تا جایگزینی برای دات نت و سیلورلایت و امثال آن باشد؟

خیر. WinRT نگارش دوم Win32 API است با هدف توسعه پذیری، استفاده از دایرکت ایکس و فناوری‌های جدید که عموما از شتاب دهنده‌های سخت افزاری هم بهره‌مند هستند بجای GDI سابق، استفاده ساده‌تر در زبان‌های دیگر به کمک فایل‌های استاندارد Windows Meta data آن می‌باشد. همچنین این API جدید دسترسی به امکانات ویندوز را هم توسط HTML و جاوا اسکریپت، علاوه بر امکانات مهیای سابق میسر ساخته است. هم اکنون نگارش 4 و نیم دات نت در ویندوز 8 ارائه شده است و توسط هر دو سیستم سابق و جدید قابل استفاده می‌باشد. البته باید در نظر داشت که جهت استفاده از WinRT به دلایل محدودیت‌های امنیتی اعمال شده به آن و همچنین استفاده از XAML به تنها عنوان لایه نمایشی سیستم‌های متداول غیر HTML ایی، دات نت فریم ورک به امکانات و کلاس‌های کمتری نسبت به حالت متداول کار با آن، دسترسی دارد (جهت درک بهتر این محدودیت‌ها می‌توان به طراحی سیلورلایت مراجعه کرد). این را هم باید اضافه کرد که ویندوز 8 توانایی اجرای هر دو نوع برنامه‌های سبک جدید مترو و متداول دسکتاپ قدیمی را دارا است.


جهت آشنایی بیشتر با WinRT می‌توان به مجموعه‌ای از ویدیوهای مرتبط آن مراجعه کرد:
http://channel9.msdn.com/Events/BUILD/BUILD2011?t=windows%2Bruntime


نظرات اشتراک‌ها
پیاده سازی generic repository یک ضد الگو است
خلاصه این مطلب خوب به این نحو است:
الف) اگر از یک Generic Repository داخل کدهای یک مثلا کنترلر مستقیما استفاده می‌کنید، فقط خودتان را گول زده‌اید!  این طراحی نشتی دارد و همچنین حد و مرز مشخصی را نمی‌توان برای آن قائل شد.
نشتی یا وابستگی که اینجا عنوان شده نمونه‌اش یک چنین متدی است:
IEnumerable<T> Find(Expression<Func<T, bool>> query);
در اینجا کار پیاده سازی query به یک لایه بالاتر (مانند یک کنترلر) محول شده که اشتباه است. حد و مرز لایه پیاده سازی کننده منطق تجاری شما باید مشخص باشد و نه باز. یک Expression فقط یک عبارت است که می‌توان با کمک آن انواع و اقسام کوئری‌های وابسته به فناوری دسترسی به داده‌های در حال استفاده را تهیه کرد. به عبارتی اگر تصور می‌کنید که در اینجا کپسوله سازی خوبی را انجام داده‌اید، اینطور نیست. چون دسترسی مستقیم به ORM خود را به لایه‌ای دیگر واگذار کرده‌اید و این دسترسی محصور نشده است.
نمونه خوبی را که مثال زده به صورت زیر است:
public IEnumerable<Customer> FindCustomerByName(string input)
    {
        return internalRepository.FindBy(c => c.Name == input);
    }
در اینجا دقیقا حد و مرز لایه تجاری و امکان دسترسی به آن مشخص است و دارای نشتی (باز بودن برای تغییرات بی حد و حصر در لایه‌های دیگر) نیست.
ب) الزامی به تعریف یک Generic Repository نیست اما اگر آن‌را تعریف کردید، باید این کلاس خاص داخل کدهایی که منطق تجاری برنامه را با حد و مرز مشخصی کپسوله می‌کنند استفاده کنید. نه اینکه آن‌را در خط مقدم کاری (مانند استفاده مستقیم در یک کنترلر) بکار بگیرید. به آن بیشتر به شکل یک سری متد کمکی نگاه کنید و بس. نامگذاری جالبی را هم در این حالت پیشنهاد داده: internalRepository 
مطالب
استفاده از Fluent Validation در برنامه‌های ASP.NET Core - قسمت اول - معرفی، نصب و تعریف قواعد اعتبارسنجی
روش مرسوم اعتبارسنجی اطلاعات مدل‌های ASP.NET Core، با استفاده از data annotations توکار آن است که در بسیاری از موارد هم به خوبی کار می‌کند. اما اگر به دنبال ویژگی‌های دیگری مانند نوشتن آزمون‌های واحد برای اعتبارسنجی اطلاعات، جداسازی شرط‌های اعتبارسنجی از تعاریف مدل‌ها، نوشتن اعتبارسنجی‌های پیچیده به همراه تزریق وابستگی‌ها هستید، کتابخانه‌ی FluentValidation می‌تواند جایگزین بهتر و بسیار کاملتری باشد.


نصب کتابخانه‌ی FluentValidation در پروژه

فرض کنید پروژه‌ی ما از سه پوشه‌ی FluentValidationSample.Web، FluentValidationSample.Models و FluentValidationSample.Services تشکیل شده‌است که اولی یک پروژه‌ی MVC است و دو مورد دیگر classlib هستند.
در پروژه‌ی FluentValidationSample.Models، بسته‌ی نیوگت کتابخانه‌ی FluentValidation را به صورت زیر نصب می‌کنیم:
dotnet add package FluentValidation.AspNetCore


جایگزین کردن سیستم اعتبارسنجی مبتنی بر DataAnnotations با FluentValidation

اکنون فرض کنید در پروژه‌ی Models، مدل ثبت‌نام زیر را اضافه کرده‌ایم که از همان data annotations توکار و استاندارد ASP.NET Core برای اعتبارسنجی اطلاعات استفاده می‌کند:
using System.ComponentModel.DataAnnotations;

namespace FluentValidationSample.Models
{
    public class RegisterModel
    {
        [Required]
        [Display(Name = "User name")]
        public string UserName { get; set; }

        [Required]
        [StringLength(100, ErrorMessage = "The {0} must be at least {2} characters long.", MinimumLength = 6)]
        [DataType(DataType.Password)]
        [Display(Name = "Password")]
        public string Password { get; set; }

        [DataType(DataType.Password)]
        [Display(Name = "Confirm password")]
        [Compare("Password", ErrorMessage = "The password and confirmation password do not match.")]
        public string ConfirmPassword { get; set; }

        [DataType(DataType.EmailAddress)]
        [Display(Name = "Email")]
        [EmailAddress]
        public string Email { get; set; }

        [Range(18, 60)]
        [Display(Name = "Age")]
        public int Age { get; set; }
    }
}
برای جایگزین کردن data annotations اعتبارسنجی اطلاعات با روش FluentValidation، می‌توان به صورت زیر عمل کرد:
using FluentValidation;

namespace FluentValidationSample.Models
{
    public class RegisterModelValidator : AbstractValidator<RegisterModel>
    {
        public RegisterModelValidator()
        {
            RuleFor(x => x.UserName).NotNull();
            RuleFor(x => x.Password).NotNull().Length(6, 100);
            RuleFor(x => x.ConfirmPassword).Equal(x => x.Password);
            RuleFor(x => x.Email).EmailAddress();
            RuleFor(x => x.Age).InclusiveBetween(18, 60);
        }
    }
}
برای این منظور ابتدا یک کلاس Validator را با ارث بری از AbstractValidator از نوع مدلی که می‌خواهیم قواعد اعتبارسنجی آن‌را مشخص کنیم، ایجاد می‌کنیم. سپس در سازنده‌ی آن، می‌توان به متدهای تعریف شده‌ی در این کلاس پایه دسترسی یافت.
در اینجا در ابتدا به ازای هر خاصیت کلاس مدل مدنظر، یک RuleFor تعریف می‌شود که با استفاده از static reflection، امکان تعریف strongly typed آن‌ها وجود دارد. سپس ویژگی Required به متد NotNull تبدیل می‌شود و ویژگی StringLength توسط متد Length قابل تعریف خواهد بود و یا ویژگی Compare توسط متد Equal به صورت strongly typed به خاصیت دیگری متصل می‌شود.

پس از این تعاریف، می‌توان ویژگی‌های اعتبارسنجی اطلاعات را از مدل ثبت نام حذف کرد و تنها ویژگی‌های خاص Viewهای MVC را در صورت نیاز باقی گذاشت:
using System.ComponentModel.DataAnnotations;

namespace FluentValidationSample.Models
{
    public class RegisterModel
    {
        [Display(Name = "User name")]
        public string UserName { get; set; }

        [DataType(DataType.Password)]
        [Display(Name = "Password")]
        public string Password { get; set; }

        [DataType(DataType.Password)]
        [Display(Name = "Confirm password")]
        public string ConfirmPassword { get; set; }

        [DataType(DataType.EmailAddress)]
        [Display(Name = "Email")]
        public string Email { get; set; }

        [Display(Name = "Age")]
        public int Age { get; set; }
    }
}


تعریف پیام‌های سفارشی اعتبارسنجی

روش تعریف پیام‌های سفارشی شکست اعتبارسنجی اطلاعات را توسط متد WithMessage در ادامه مشاهده می‌کنید:
using FluentValidation;

namespace FluentValidationSample.Models
{
    public class RegisterModelValidator : AbstractValidator<RegisterModel>
    {
        public RegisterModelValidator()
        {
            RuleFor(x => x.UserName)
                .NotNull()
                    .WithMessage("Your first name is required.")
                .MaximumLength(20)
                    .WithMessage("Your first name is too long!")
                .MinimumLength(3)
                    .WithMessage(registerModel => $"Your first name `{registerModel.UserName}` is too short!");

            RuleFor(x => x.Password)
                .NotNull()
                    .WithMessage("Your password is required.")
                .Length(6, 100);

            RuleFor(x => x.ConfirmPassword)
                .NotNull()
                    .WithMessage("Your confirmation password is required.")
                .Equal(x => x.Password)
                    .WithMessage("The password and confirmation password do not match.");

            RuleFor(x => x.Email).EmailAddress();
            RuleFor(x => x.Age).InclusiveBetween(18, 60);
        }
    }
}
به ازای هر متد تعریف یک قاعده‌ی اعتبارسنجی جدید، بلافاصله می‌توان از متد WithMessage نیز استفاده کرد. همچنین این متد می‌تواند به اطلاعات اصل model دریافتی نیز همانند پیام سفارشی مرتبط با MinimumLength نام کاربری، دسترسی پیدا کند.


روش تعریف اعتبارسنجی‌های سفارشی خواص مدل

فرض کنید می‌خواهیم یک کلمه‌ی عبور وارد شده‌ی معتبر، حتما از جمع حروف کوچک، بزرگ، اعداد و symbols تشکیل شده باشد. برای این منظور می‌توان از متد Must استفاده کرد:
using System.Text.RegularExpressions;
using FluentValidation;

namespace FluentValidationSample.Models
{
    public class RegisterModelValidator : AbstractValidator<RegisterModel>
    {
        public RegisterModelValidator()
        {
            RuleFor(x => x.Password)
                .NotNull()
                    .WithMessage("Your password is required.")
                .Length(6, 100)
                .Must(password => hasValidPassword(password));
            //...

        }

        private static bool hasValidPassword(string password)
        {
            var lowercase = new Regex("[a-z]+");
            var uppercase = new Regex("[A-Z]+");
            var digit = new Regex("(\\d)+");
            var symbol = new Regex("(\\W)+");
            return lowercase.IsMatch(password) &&
                    uppercase.IsMatch(password) &&
                    digit.IsMatch(password) &&
                    symbol.IsMatch(password);
        }
    }
}
متد Must، می‌تواند مقدار خاصیت متناظر را نیز در اختیار ما قرار دهد و بر اساس آن مقدار می‌توان خروجی true/false ای را بازگشت داد تا نشان شکست و یا موفقیت آمیز بودن اعتبارسنجی اطلاعات باشد.

البته lambda expression نوشته شده را می‌توان توسط method groups، به صورت زیر نیز خلاصه نوشت:
RuleFor(x => x.Password)
    .NotNull()
        .WithMessage("Your password is required.")
    .Length(6, 100)
    .Must(hasValidPassword);


انتقال تعاریف اعتبارسنج‌های سفارشی خواص به کلاس‌های مجزا

اگر نیاز به استفاده‌ی از متد hasValidPassword در کلاس‌های دیگری نیز وجود دارد، می‌توان اینگونه اعتبارسنجی‌های سفارشی را به کلاس‌های مجزایی نیز تبدیل کرد. برای مثال فرض کنید که می‌خواهیم ایمیل دریافت شده، فقط از یک دومین خاص قابل قبول باشد.
using System;
using FluentValidation;
using FluentValidation.Validators;

namespace FluentValidationSample.Models
{
    public class EmailFromDomainValidator : PropertyValidator
    {
        private readonly string _domain;

        public EmailFromDomainValidator(string domain)
            : base("Email address {PropertyValue} is not from domain {domain}")
        {
            _domain = domain;
        }

        protected override bool IsValid(PropertyValidatorContext context)
        {
            if (context.PropertyValue == null) return false;
            var split = context.PropertyValue.ToString().Split('@');
            return split.Length == 2 && split[1].Equals(_domain, StringComparison.OrdinalIgnoreCase);
        }
    }
}
برای این منظور یک کلاس جدید را با ارث‌بری از PropertyValidator تعریف شده‌ی در فضای نام FluentValidation.Validators، ایجاد می‌کنیم. سپس متد IsValid آن‌را بازنویسی می‌کنیم تا برای مثال ایمیل‌ها را صرفا از دومین خاصی بپذیرد.
PropertyValidatorContext امکان دسترسی به نام و مقدار خاصیت در حال اعتبارسنجی را میسر می‌کند. همچنین مقدار کل model جاری را نیز به صورت یک object در اختیار ما قرار می‌دهد.

اکنون برای استفاده‌ی از آن می‌توان از متد SetValidator استفاده کرد:
RuleFor(x => x.Email)
    .SetValidator(new EmailFromDomainValidator("gmail.com"));
و یا حتی می‌توان یک متد الحاقی fluent را نیز برای آن طراحی کرد تا SetValidator را به صورت خودکار فراخوانی کند:
    public static class CustomValidatorExtensions
    {
        public static IRuleBuilderOptions<T, string> EmailAddressFromDomain<T>(
            this IRuleBuilder<T, string> ruleBuilder, string domain)
        {
            return ruleBuilder.SetValidator(new EmailFromDomainValidator(domain));
        }
    }
سپس تعریف قاعده‌ی اعتبارسنجی ایمیل‌ها به صورت زیر تغییر می‌کند:
RuleFor(x => x.Email).EmailAddressFromDomain("gmail.com");


تعریف قواعد اعتبارسنجی خواص تو در تو و لیستی

فرض کنید به RegisterModel این قسمت، دو خاصیت آدرس و شماره تلفن‌ها نیز اضافه شده‌است که یکی به شیء آدرس و دیگری به مجموعه‌ای از آدرس‌ها اشاره می‌کند:
    public class RegisterModel
    {
        // ...

        public Address Address { get; set; }

        public ICollection<Phone> Phones { get; set; }
    }

    public class Phone
    {
        public string Number { get; set; }
        public string Description { get; set; }
    }

    public class Address
    {
        public string Location { get; set; }
        public string PostalCode { get; set; }
    }
در یک چنین حالتی، ابتدا به صورت متداول، قواعد اعتبارسنجی Phone و Address را جداگانه تعریف می‌کنیم:
    public class PhoneValidator : AbstractValidator<Phone>
    {
        public PhoneValidator()
        {
            RuleFor(x => x.Number).NotNull();
        }
    }

    public class AddressValidator : AbstractValidator<Address>
    {
        public AddressValidator()
        {
            RuleFor(x => x.PostalCode).NotNull();
            RuleFor(x => x.Location).NotNull();
        }
    }
سپس برای تعریف اعتبارسنجی دو خاصیت پیچیده‌ی اضافه شده، می‌توان از همان متد SetValidator استفاده کرد که اینبار پارامتر ورودی آن، نمونه‌ای از AbstractValidator‌های هرکدام است. البته برای خاصیت مجموعه‌ای اینبار باید با متد RuleForEach شروع کرد:
    public class RegisterModelValidator : AbstractValidator<RegisterModel>
    {
        public RegisterModelValidator()
        {
            // ...

            RuleFor(x => x.Address).SetValidator(new AddressValidator());

            RuleForEach(x => x.Phones).SetValidator(new PhoneValidator());
        }


در قسمت بعد، روش‌های مختلف استفاده‌ی از قواعد اعتبارسنجی تعریف شده را در یک برنامه‌ی ASP.NET Core بررسی می‌کنیم.



برای مطالعه‌ی بیشتر
- «FluentValidation #1»
مطالب
آشنایی با NHibernate - قسمت اول

NHibernate کتابخانه‌ی تبدیل شده پروژه بسیار محبوب Hibernate جاوا به سی شارپ است و یکی از ORM های بسیار موفق، به شمار می‌رود. در طی تعدادی مقاله قصد آشنایی با این فریم ورک را داریم.

چرا نیاز است تا از یک ORM استفاده شود؟
تهیه قسمت و یا لایه دسترسی به داده‌ها در یک برنامه عموما تا 30 درصد زمان کل تهیه یک محصول را تشکیل می‌دهد. اما باید در نظر داشت که این پروسه‌ی تکراری هیچ کار خارق العاده‌ای نبوده و ارزش افزوده‌ی خاصی را به یک برنامه اضافه نمی‌کند. تقریبا تمام برنامه‌های تجاری نیاز به لایه دسترسی به داده‌ها را دارند. پس چرا ما باید به ازای هر پروژه، این کار تکراری و کسل کننده را بارها و بارها تکرار کنیم؟
هدف NHibernate ، کاستن این بار از روی شانه‌های یک برنامه نویس است. با کمک این کتابخانه، دیگر رویه ذخیره شده‌ای را نخواهید نوشت. دیگر هیچگاه با ADO.Net سر و کار نخواهید داشت. به این صورت می‌توان عمده وقت خود را صرف قسمت‌های اصلی و طراحی برنامه کرد تا کد نویسی یک لایه تکراری. همچنین عده‌ای از بزرگان اینگونه ابزارها اعتقاد دارند که برنامه نویس‌هایی که لایه دسترسی به داده‌ها را خود طراحی می‌کنند، مشغول کلاهبرداری از مشتری‌های خود هستند! (صرف زمان بیشتر برای تهیه یک محصول و همچنین وجود باگ‌های احتمالی در لایه دسترسی به داده‌های طراحی شده توسط یک برنامه نویس نه چندان حرفه‌ای)
برای مشاهده سایر مزایای استفاده از یک ORM لطفا به مقاله "5 دلیل برای استفاده از یک ابزار ORM" مراجعه نمائید.

در ادامه برای معرفی این کتابخانه یک سیستم ثبت سفارشات را با هم مرور خواهیم کرد.

بررسی مدل سیستم ثبت سفارشات

در این مدل ساده‌ی ما، مشتری‌ها (customers) امکان ثبت سفارشات (orders) را دارند. سفارشات توسط یک کارمند (employee) که مسؤول ثبت آن‌ها است به سیستم وارد می‌شود. هر سفارش می‌تواند شامل یک یا چند (one-to-many) آیتم (order items) باشد و هر آیتم معرف یک محصول (product) است که قرار است توسط یک مشتری (customer) خریداری شود. کلاس دیاگرام این مدل به صورت زیر می‌تواند باشد.


نگاشت مدل

زمانیکه مدل سیستم مشخص شد، اکنون نیاز است تا حالات (داده‌ها) آن‌را در مکانی ذخیره کنیم. عموما اینکار با کمک سیستم‌های مدیریت پایگاه‌های داده مانند SQL Server، Oracle، IBM DB2 ، MySql و امثال آن‌ها صورت می‌گیرد. زمانیکه از NHibernate استفاده کنید اهمیتی ندارد که برنامه شما قرار است با چه نوع دیتابیسی کار کند؛ زیرا این کتابخانه اکثر دیتابیس‌های شناخته شده موجود را پشتیبانی می‌کند و برنامه از این لحاظ مستقل از نوع دیتابیس عمل خواهد کرد و اگر نیاز بود روزی بجای اس کیوال سرور از مای اس کیوال استفاده شود، تنها کافی است تنظیمات ابتدایی NHibernate را تغییر دهید (بجای بازنویسی کل برنامه).
اگر برای ذخیره سازی داده‌ها و حالات سیستم از دیتابیس استفاده کنیم، نیاز است تا اشیاء مدل خود را به جداول دیتابیس نگاشت نمائیم. این نگاشت عموما یک به یک نیست (لزومی ندارد که حتما یک شیء به یک جدول نگاشت شود). در گذشته‌ی نچندان دور کتابخانه‌ی NHibernate ، این نگاشت عموما توسط فایل‌های XML ایی به نام hbm صورت می‌گرفت. این روش هنوز هم پشتیبانی شده و توسط بسیاری از برنامه نویس‌ها بکار گرفته می‌شود. روش دیگری که برای تعریف این نگاشت مرسوم است، مزین سازی اشیاء و خواص آن‌ها با یک سری از ویژگی‌ها می‌باشد که فریم ورک برتر این عملیات Castle Active Record نام دارد.
اخیرا کتابخانه‌ی دیگری برای انجام این نگاشت تهیه شده به نام Fluent NHibernate که بسیار مورد توجه علاقمندان به این فریم ورک واقع گردیده است. با کمک کتابخانه‌ی Fluent NHibernate عملیات نگاشت اشیاء به جداول، بجای استفاده از فایل‌های XML ، توسط کدهای برنامه صورت خواهند گرفت. این مورد مزایای بسیاری را همانند استفاده از یک زبان برنامه نویسی کامل برای تعریف نگاشت‌ها، بررسی خودکار نوع‌های داد‌ه‌ای و حتی امکان تعریف منطقی خاص برای قسمت نگاشت برنامه، به همراه خواهد داشت.

آماده سازی سیستم برای استفاده از NHibernate

در ادامه بجای دریافت پروژه سورس باز NHibernate از سایت سورس فورج، پروژه سورس باز Fluent NHibernate را از سایت گوگل کد دریافت خواهیم کرد که بر فراز کتابخانه‌ی NHibernate بنا شده است و آن‌را کاملا پوشش می‌دهد. سورس این کتابخانه را با checkout مسیر زیر توسط TortoiseSVN می‌توان دریافت کرد.





البته احتمالا برای دریافت آن از گوگل کد با توجه به تحریم موجود نیاز به پروکسی خواهد بود. برای تنظیم پروکسی در TortoiseSVN به قسمت تنظیمات آن مطابق تصویر ذیل مراجعه کنید:



همچنین جهت سهولت کار، آخرین نگارش موجود در زمان نگارش این مقاله را از این آدرس نیز می‌توانید دریافت نمائید.

پس از دریافت پروژه، باز کردن فایل solution آن در VS‌ و سپس build کل مجموعه، اگر به پوشه‌های آن مراجعه نمائید، فایل‌های زیر قابل مشاهده هستند:

Nhibernate.dll : اسمبلی فریم ورک NHibernate است.
NHibernate.Linq.dll : اسمبلی پروایدر LINQ to NHibernate می‌باشد.
FluentNHibernate.dll : اسمبلی فریم ورک Fluent NHibernate است.
Iesi.Collections.dll : یک سری مجموعه‌های ویژه مورد استفاده NHibernate را ارائه می‌دهد.
Log4net.dll : فریم ورک لاگ کردن اطلاعات NHibernate می‌باشد. (این فریم ورک نیز جهت عملیات logging بسیار معروف و محبوب است)
Castle.Core.dll : کتابخانه پایه Castle.DynamicProxy2.dll است.
Castle.DynamicProxy2.dll : جهت اعمال lazy loading در فریم ورک NHibernate بکار می‌رود.
System.Data.SQLite.dll : پروایدر دیتابیس SQLite است.
Nunit.framework.dll : نیز یکی از فریم ورک‌های بسیار محبوب آزمون واحد در دات نت فریم ورک است.

برای سادگی مراجعات بعدی، این فایل‌ها را یافته و در پوشه‌ای به نام lib کپی نمائید.

برپایی یک پروژه جدید

پس از دریافت Fluent NHibernate ، یک پروژه Class Library جدید را در VS.Net آغاز کنید (برای مثال به نام NHSample1 ). سپس یک پروژه دیگر را نیز از نوع Class Library به نام UnitTests به این solution ایجاد شده جهت انجام آزمون‌های واحد برنامه اضافه نمائید.
اکنون به پروژه NHSample1 ، ارجاع هایی را به فایل‌های FluentNHibernate.dll و سپس NHibernate.dll در که پوشه lib ایی که در قسمت قبل ساختیم، قرار دارند، اضافه نمائید.



در ادامه یک پوشه جدید به پروژه NHSample1 به نام Domain اضافه کنید. سپس به این پوشه، کلاس Customer را اضافه نمائید:

namespace NHSample1.Domain
{
public class Customer
{
public int Id { get; set; }
public string FirstName { get; set; }
public string LastName { get; set; }
public string AddressLine1 { get; set; }
public string AddressLine2 { get; set; }
public string PostalCode { get; set; }
public string City { get; set; }
public string CountryCode { get; set; }
}
}
اکنون نوبت تعریف نگاشت این شیء است. این کلاس باید از کلاس پایه ClassMap مشتق شود. سپس نگاشت‌ها در سازنده‌ی این کلاس باید تعریف گردند.

using FluentNHibernate.Mapping;

namespace NHSample1.Domain
{
class CustomerMapping : ClassMap<Customer>
{
}
}
همانطور که ملاحظه می‌کنید، نوع این کلاس Generic ، همان کلاسی است که قصد داریم نگاشت مرتبط با آن را تهیه نمائیم. در ادامه تعریف کامل این کلاس نگاشت را در نظر بگیرید:

using FluentNHibernate.Mapping;

namespace NHSample1.Domain
{
class CustomerMapping : ClassMap<Customer>
{
public CustomerMapping()
{
Not.LazyLoad();
Id(c => c.Id).GeneratedBy.HiLo("1000");
Map(c => c.FirstName).Not.Nullable().Length(50);
Map(c => c.LastName).Not.Nullable().Length(50);
Map(c => c.AddressLine1).Not.Nullable().Length(50);
Map(c => c.AddressLine2).Length(50);
Map(c => c.PostalCode).Not.Nullable().Length(10);
Map(c => c.City).Not.Nullable().Length(50);
Map(c => c.CountryCode).Not.Nullable().Length(2);
}
}
}
به صورت پیش فرض نگاشت‌های Fluent NHibernate از نوع lazy load هستند که در اینجا عکس آن در نظر گرفته شده است.
سپس وضعیت نگاشت تک تک خواص کلاس Customer را مشخص می‌کنیم. توسط Id(c => c.Id).GeneratedBy.HiLo به سیستم اعلام خواهیم کرد که فیلد Id از نوع identity است که از 1000 شروع خواهد شد. مابقی موارد هم بسیار واضح هستند. تمامی خواص کلاس Customer ذکر شده، نال را نمی‌پذیرند (منهای AddressLine2) و طول آن‌ها نیز مشخص گردیده است.
با کمک Fluent NHibernate ، بحث بررسی نوع‌های داده‌ای و همچنین یکی بودن موارد مطرح شده در نگاشت با کلاس اصلی Customer به سادگی توسط کامپایلر بررسی شده و خطاهای آتی کاهش خواهند یافت.

برای آشنایی بیشتر با lambda expressions می‌توان به مقاله زیر مراجعه کرد:
Step-by-step Introduction to Delegates and Lambda Expressions


ادامه دارد...

مطالب دوره‌ها
وهله سازی یک کلاس موجود توسط Reflection.Emit
در قسمت‌های قبل، نحوه ایجاد یک Type کاملا جدید را که در برنامه وجود خارجی ندارد، توسط Reflection.Emit بررسی کردیم. اکنون حالتی را در نظر بگیرید که کلاس مدنظر پیشتر در کدهای برنامه تعریف شده است، اما می‌خواهیم در یک DynamicMethod آن‌را وهله سازی کرده و حاصل را استفاده نمائیم.
کدهای کامل مثالی را در این زمینه در ادامه ملاحظه می‌کنید:
using System;
using System.Reflection.Emit;

namespace FastReflectionTests
{
    public class Order
    {
        public string Name { set; get; }
        public Order()
        {
            Name = "Order01";
        }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var myMethod = new DynamicMethod(name: "myMethod",
                                             returnType: typeof(Order),
                                             parameterTypes: Type.EmptyTypes,
                                             m: typeof(Program).Module);
            var il = myMethod.GetILGenerator();
            il.Emit(OpCodes.Newobj, typeof(Order).GetConstructor(Type.EmptyTypes));
            il.Emit(OpCodes.Ret);

            var getOrderMethod = (Func<Order>)myMethod.CreateDelegate(typeof(Func<Order>));

            Console.WriteLine(getOrderMethod().Name);
        }
    }
}
کار با ایجاد یک DynamicMethod شروع می‌شود. خروجی آن از نوع کلاس Order تعریف شده، پارامتری را نیز قبول نمی‌کند و برای تعریف آن از Type.EmptyTypes استفاده شده است.
سپس با دسترسی به ILGenerator سعی خواهیم کرد تا وهله جدیدی را از کلاس Order ایجاد کنیم. برای این منظور باید از OpCode جدیدی به نام Newobj استفاده کنیم که مخفف new object است. این OpCode برای عملکرد خود، نیاز به دریافت اشاره‌گری به سازنده کلاسی دارد که قرار است آن‌را وهله سازی کند. در اینجا با Ret، کار متد را خاتمه داده و در ادامه برای استفاده از آن تنها کافی است یک delegate را ایجاد نمائیم.

بنابراین به مجموعه متدهای سریع خود، متد ذیل را نیز می‌توان افزود:
        public static Func<T> CreatFastObjectInstantiater<T>()
        {
            var t = typeof(T);
            var ctor = t.GetConstructor(Type.EmptyTypes);

            if (ctor == null)
                return null;

            var dynamicCtor = new DynamicMethod("_", t, Type.EmptyTypes, t, true);
            var il = dynamicCtor.GetILGenerator();
            il.Emit(OpCodes.Newobj, ctor);
            il.Emit(OpCodes.Ret);

            return (Func<T>)dynamicCtor.CreateDelegate(typeof(Func<T>));            
        }
این نوع متدها که delegate بر می‌گردانند، باید یکبار در ابتدای برنامه ایجاد شده و نتیجه آن‌ها کش شوند. پس از آن به وهله سازی بسیار سریع دسترسی خواهیم داشت.

اگر علاقمند بودید که سرعت این روش را با روش متداول Activator.CreateInstance مقایسه کنید، مطلب زیر بسیار مفید است:
Creating objects - Perf implications

یک کاربرد مهم این مساله در نوشتن ORM مانندهایی است که قرار است لیستی جنریک را خیلی سریع تولید کنند؛ از این جهت که در حلقه DataReader آن‌ها مدام نیاز است یک وهله جدید از شیء مدنظر ایجاد و مقدار دهی شود:
Mapping Datareader to Objects Using Reflection.Emit
مطالب دوره‌ها
مدیریت استثناءها در حین استفاده از واژه‌های کلیدی async و await
زمانیکه یک متد async، یک Task یا Task of T (نسخه‌ی جنریک Task) را باز می‌گرداند، کامپایلر سی‌شارپ به صورت خودکار تمام استثناءهای رخ داده درون متد را دریافت کرده و از آن برای تغییر حالت Task به اصطلاحا faulted state استفاده می‌کند. همچنین زمانیکه از واژه‌ی کلیدی await استفاده می‌شود، کدهایی که توسط کامپایلر تولید می‌شوند، عملا مباحث Continue موجود در TPL یا Task parallel library معرفی شده در دات نت 4 را پیاده سازی می‌کنند و نهایتا نتیجه‌ی Task را در صورت وجود، دریافت می‌کند. زمانیکه نتیجه‌ی یک Task مورد استفاده قرار می‌گیرد، اگر استثنایی وجود داشته باشد، مجددا صادر خواهد شد. برای مثال اگر خروجی یک متد async از نوع Task of T باشد، امکان استفاده از خاصیتی به نام Result نیز برای دسترسی به نتیجه‌ی آن وجود دارد:
using System.Threading.Tasks;

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

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


یک مثال

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

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

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

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

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

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


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


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

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

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


مدیریت تمام inner exceptionهای رخ داده در پردازش‌های موازی

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


اعتبارسنجی آرگومان‌های ارسالی به یک متد async

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


از دست دادن استثناءها

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

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

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

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


مدیریت خطاهای مدیریت نشده

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

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

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

            Console.ReadLine();
        }

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

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

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

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

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

            Console.ReadLine();
        }

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

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

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

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


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

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

        };
    }
    catch (Exception ex)
    {
        // This won’t catch exceptions!
        TextBlock1.Text = ex.Message;
    }
}
در این مثال خاص ویندوز 8، شاید به نظر برسد که try/catch تعریف شده سبب مهار استثنای صادر شده می‌شود؛ اما خیر!
 public delegate void TappedEventHandler(object sender, TappedRoutedEventArgs e);
امضای متد TappedEventHandler از نوع delegate void است. بنابراین try/catch را باید داخل بدنه‌ی روال رویدادگردان تعریف شده قرار داد و نه خارج از آن.
مطالب
دسترسی به Collectionها در یک ترد دیگر در WPF
اگر در WPF سعی کنیم آیتمی را به مجموعه اعضای یک Collection مانند یک List یا ObservableCollection از طریق تردی دیگر اضافه کنیم، با خطای ذیل متوقف خواهیم شد:
 This type of CollectionView does not support changes to its SourceCollection
from a thread different from the Dispatcher thread
راه حلی که برای آن تا دات نت 4 در اکثر سایت‌ها توصیه می‌شد به نحو ذیل است:
Adding to an ObservableCollection from a background thread


مشکل!
اگر همین برنامه را که برای دات نت 4 کامپایل شده‌است، بر روی سیستمی که دات نت 4.5 بر روی آن نصب است اجرا کنیم، برنامه با خطای ذیل متوقف می‌شود:
 System.InvalidOperationException: This exception was thrown because the generator for control
'System.Windows.Controls.ListView Items.Count:62' with name '(unnamed)' has received sequence of
CollectionChanged events that do not agree with the current state of the Items collection.
The following differences were detected:  Accumulated count 61 is different from actual count 62.


مشکل از کجاست؟
در دات نت 4 و نیم، دیگر نیازی به استفاده از کلاس MTObservableCollection یاد شده نیست و به صورت توکار امکان کار با Collectionها از طریق تردی دیگر میسر است. فقط برای فعال سازی آن باید نوشت:
 private static object _lock = new object();
//...
BindingOperations.EnableCollectionSynchronization(persons, _lock);
پس از اینکه برای نمونه، مجموعه‌ی فرضی persons وهله سازی شد، تنها کافی است متد جدید EnableCollectionSynchronization بر روی آن فراخوانی شود.


برای برنامه‌ی دات نت 4 ایی که قرار است در سیستم‌های مختلف اجرا شود چطور؟

در اینجا باید از Reflection کمک گرفت. اگر متد EnableCollectionSynchronization بر روی کلاس BindingOperations یافت شد، یعنی برنامه‌ی دات نت 4، در محیط جدید در حال اجرا است:
public static void EnableCollectionSynchronization(IEnumerable collection, object lockObject)
{
      MethodInfo method = typeof(BindingOperations).GetMethod("EnableCollectionSynchronization",
             new Type[] { typeof(IEnumerable), typeof(object) });
      if (method != null)
      {
         method.Invoke(null, new object[] { collection, lockObject });
      }
}
در این حالت فقط کافی است این متد جدید یافت شده را بر روی Collection مدنظر فراخوانی کنیم.
همچنین اگر بخواهیم کلاس MTObservableCollection معرفی شده را جهت سازگاری با دات نت 4 و نیم به روز کنیم، به کلاس ذیل خواهیم رسید. این کلاس با دات نت 4 و 4.5 سازگار است و جهت کار با ObservableCollectionها از طریق تردهای مختلف تهیه شده‌است:
using System;
using System.Collections;
using System.Collections.ObjectModel;
using System.Collections.Specialized;
using System.Linq;
using System.Windows.Data;
using System.Windows.Threading;

namespace WpfAsyncCollection
{
    public class AsyncObservableCollection<T> : ObservableCollection<T>
    {
        public override event NotifyCollectionChangedEventHandler CollectionChanged;
        private static object _syncLock = new object();

        public AsyncObservableCollection()
        {
            enableCollectionSynchronization(this, _syncLock);
        }

        protected override void OnCollectionChanged(NotifyCollectionChangedEventArgs e)
        {
            using (BlockReentrancy())
            {
                var eh = CollectionChanged;
                if (eh == null) return;

                var dispatcher = (from NotifyCollectionChangedEventHandler nh in eh.GetInvocationList()
                                  let dpo = nh.Target as DispatcherObject
                                  where dpo != null
                                  select dpo.Dispatcher).FirstOrDefault();

                if (dispatcher != null && dispatcher.CheckAccess() == false)
                {
                    dispatcher.Invoke(DispatcherPriority.DataBind, (Action)(() => OnCollectionChanged(e)));
                }
                else
                {
                    foreach (NotifyCollectionChangedEventHandler nh in eh.GetInvocationList())
                        nh.Invoke(this, e);
                }
            }
        }

        private static void enableCollectionSynchronization(IEnumerable collection, object lockObject)
        {
            var method = typeof(BindingOperations).GetMethod("EnableCollectionSynchronization", 
                                    new Type[] { typeof(IEnumerable), typeof(object) });
            if (method != null)
            {
                // It's .NET 4.5
                method.Invoke(null, new object[] { collection, lockObject });
            }
        }
    }
}
در این کلاس، در سازنده‌ی آن متد عمومی enableCollectionSynchronization فراخوانی می‌شود. اگر برنامه در محیط دات نت 4 فراخوانی شود، تاثیری نخواهد داشت چون method در حال بررسی نال است. در غیراینصورت، برنامه در حالت سازگار با دات نت 4.5 اجرا خواهد شد.
نظرات مطالب
Blazor 5x - قسمت 14 - کار با فرم‌ها - بخش 2 - تعریف فرم‌ها و اعتبارسنجی آن‌ها
نحوه نمایش مقدار Display attribute پراپرتی‌ها در تگ‌های Label با استفاده از کامپوننت‌های جنریک

در ASP.NET Core اگه بخوایم Display یک پراپرتی رو نمایش بدیم به این صورت عمل میکنیم:
@model ProjectName.ViewModels.Identity.RegisterViewModel
<label asp-for="PhoneNumber"></label>
در حال حاضر چنین قابلیتی به صورت توکار در Blazor وجود ندارد، برای اینکه این قابلیت رو با استفاده از کامپوننت‌ها پیاده سازی کنیم میتوان از یک کامپوننت جنریک استفاده کرد (اطلاعات بیشتر در مورد کامپوننت‌های جنریک):
@using System.Reflection
@using System.Linq.Expressions
@using System.ComponentModel.DataAnnotations
@typeparam T
@if (ChildContent is null)
{
    <label>@Label</label>
}
else
{
    <label>
        @Label
        @ChildContent
    </label>
}
@code {

    [Parameter, EditorRequired]
    public Expression<Func<T>> DisplayNameFor { get; set; } = default!;

    [Parameter]
    public RenderFragment? ChildContent { get; set; }

    private string Label => GetDisplayName();

    private string GetDisplayName()
    {
        var expression = (MemberExpression)DisplayNameFor.Body;
        var value = expression.Member.GetCustomAttribute(typeof(DisplayAttribute)) as DisplayAttribute;
        return value?.Name ?? expression.Member.Name;
    }
}

نحوه استفاده:
private LoginDto Login { get; } = new();
<CustomDisplayName DisplayNameFor="@(() => Login.UserName)" />
همچنین میتوان ChildContent رو که یک RenderFragment است مقداری دهی کرد که در کنار Display، مقدار ChildContent رو هم نمایش بده.
<CustomDisplayName DisplayNameFor="@(() => Login.UserName)">
    <span class="text-danger">(*)</span>
</CustomDisplayName>

نحوه استفاده در پروژه‌های چند زبانه
کامپوننت فوق برای استفاده در پروژه چند زبانه باید به صورت زیر تغییر پیدا کنه:
@using System.Reflection
@using System.Linq.Expressions;
@using System.ComponentModel.DataAnnotations;
@typeparam T
@if (ChildContent == null)
{
    <label>@Label</label>
}
else
{
    <label>
        @Label
        @ChildContent
    </label>
}
@code {

    [Parameter]
    public Expression<Func<T>> DisplayNameFor { get; set; } = default!;

    [Parameter]
    public RenderFragment? ChildContent { get; set; }

    [Inject]
    public IStringLocalizerFactory LocalizerFactory { get; set; } = default!;

    private string Label => GetDisplayName();

    private string GetDisplayName()
    {
        var expression = (MemberExpression)DisplayNameFor.Body;
        var displayAttribute = expression.Member.GetCustomAttribute(typeof(DisplayAttribute)) as DisplayAttribute;
        if (displayAttribute is {ResourceType: not null })
        {
            // Try to dynamically create an instance of the specified resource type
            var resourceType = displayAttribute.ResourceType;
            var localizer = LocalizerFactory.Create(resourceType);

            return localizer[displayAttribute.Name ?? expression.Member.Name];
        }
        return displayAttribute?.Name ?? expression.Member.Name;
    }
}
برای اتریبیوت Display هم باید مقدار ResourceType مقدار دهی شود:
public class LoginDto
{
    [Display(Name = nameof(LoginDtoResource.UserName), ResourceType = typeof(LoginDtoResource))]
    [Required]
    [MaxLength(100)]
    public string UserName { get; set; } = default!;

    //...
}

LoginDtoResource یک فایل Resource است که باید با باز کردنش در ویژوال استودیو، Access modifier اونو به public تغییر بدید.
نحوه افزودن کلاس به Label ( ساده سازی تعاریف ویژگی‌های المان‌ها )
افزودن یک دیکشنری به کامپوننت:
[Parameter(CaptureUnmatchedValues = true)]
public Dictionary<string, object> InputAttributes { get; set; } = new();
استفاده از InputAttributes در تگ Label:
@if (ChildContent is null)
{
    <label @attributes="InputAttributes">
        @Label
    </label>
}
else
{
    <label @attributes="InputAttributes">
        @Label
        @ChildContent
    </label>
}
الان میتونیم هر تعداد اتریبیوتی رو به کامپوننت پاس بدیم:
<CustomDisplayName DisplayNameFor="@(() => Login.UserName)" class="form-label" id="test" for="UserName" />
نظرات مطالب
ارسال انواع بی نام (Anonymous) بازگشتی توسط Entity framework به توابع خارجی
ممنون از نکاتی که ذکر کردید . از نکات ذکر شده برجسته ترینش استفاده از انواع dynamic هستش که کار رو ساده میکنه ولی خب مشکلاتی رو هم به وجود میاره مثلا اشکال زدایی رو سخت میکنه. هر چند که این نوع کار خودش رو با Reflection در زمان اجرا انجام میده و استفاده از اون رو ساده میکنه ولی خب استفاده مستقیم از روش‌های سطح پایین‌تر مزایایی رو هم داره مثلا مثال زیر رو در نظر بگیرید   
       public bool sample(object query)
        {
            System.Reflection.BindingFlags flags = System.Reflection.BindingFlags.Public | 
                System.Reflection.BindingFlags.NonPublic |
                System.Reflection.BindingFlags.Static | 
                System.Reflection.BindingFlags.Instance | 
                System.Reflection.BindingFlags.DeclaredOnly;
            foreach (var item in query.GetType().GetProperties(flags))
            {

                string test = item.GetValue(query,null).ToString();
                // Do Something ...
            }
            return false;
        }
خب حلا فرض کنید ما میخوایم یک Table Generator بسازیم که بر اساس لیست نتایج بازگشتی توسط query بازگشت داده شده توسط Entity framework یک جدول رو برامون ایجاد میکنه . طبیعی هست که هر بار ما یک نوع داده ای بی نام رو براش ارسال میکنیم اگه ما بخوایم نوع dynamic رو به عنوان پارامتر تابع تعریف کنیم نمیتونیم به فیلد‌های نوع بی نام دسترسی داشته باشیم  چرا که هر بار فیلدها فرق میکنه و این تابع قراره در زمان اجرا فیلدها رو تشخیص بده ولی در انواع dynamic ما نام فیلد رو در زمان طراحی مشخص میکنیم و در زمان اجرا توسط نوع dynamic بسط داده میشه که این موضوع واسه همچین مواردی کارایی نداره ... و باید در نظر داشته که انواع dynamic فقط میتونن به فیلد‌های public دسترسی داشته باشن ولی ما با reflection میتونیم محدوده‌ی دسترسی رو مشخص کنیم...
و اما در رابطه با مطلب بالا : بر فرض ما مجموعه ای از داده‌ها رو توسط Entity framework  واکشی کردیم و یک نوع بی نام داریم و حالا میخوایم مثلا با  Table Generator فرضی دو جدول رو از همین یک بار واکشی ایجاد کنیم که هر کدوم شامل یک سری فیلدها هستن و یک سری فیلد‌ها رو از نوع بی نام واکشی شده شامل نمیشن . ما میتونیم یک تابع داشته باشیم که لیست نوع بی نام مرجع رو براش ارسال کنیم و یک نوع بی نام هم به عنوان یک پارامتر به صورت inline براش بفرستیم که فیلدهای مورد نظرمون رو از نوع بی نام مرجع شامل میشه . حالا با کمی توسعه CreateGenericListFromAnonymous و مپ کردن نوع بی نام مرجع با نوع بی نام ارسال شده توسط پارامتر و استفاده از Reflection میتونیم فقط فیلدهایی رو که به صورت inline مشخص کردیم داشته باشیم و با یک بار واکشی اطلاعات چندین بار اون رو با شکل‌های مختلف پردازش کنیم و .... این فقط یک مثال بود و مطلب بالا صرفا ایده ای بود که دوستان بتونن کارهای خلاقانه ای رو از طریق اون انجام بدن ....
مطالب
Functional Programming یا برنامه نویسی تابعی - قسمت اول
 آشنایی

این قسمت از مقاله به ایده اصلی برنامه نویسی تابعی و دلیل وجودی آن خواهد پرداخت. هیچ شکی نیست که بزرگترین چالش در توسعه نرم افزار‌های بزرگ، پیچیدگی آن است. تغییرات همیش اجتناب ناپذیر هستند. به خصوص زمانی که صحبت از پیاده سازی امکان جدیدی باشد، پیچیدگی اضافه خواهد شد. در نتیجه منجر به سخت شدن فهمیدن کد می‌شود، زمان توسعه را بالاتر می‌برد و باگ‌های ناخواسته را به وجود خواهد آورد. همچنین تغییر هر چیزی در دنیای نرم افزار بدون به وجود آوردن رفتار‌های ناخواسته و یا اثرات جانبی، تقریبا غیر ممکن است. در نهایت همه این موارد می‌توانند سرعت توسعه را پایین برده و حتی باعث شکست پروژه‌های نرم افزاری شوند. سبک‌های کد نویسی دستوری (Imperative) مانند برنامه نویسی شیء گرا، میتوانند به کاهش این پیچیدگی‌ها تا حد خوبی کمک کنند. البته در صورتیکه به طور صحیحی پیاده شوند. در واقع با ایجاد Abstraction در این مدل برنامه نویسی، پیچیدگی‌ها را مخفی میکنیم.


سیر تکاملی الگو‌های برنامه نویسی


برنامه نویسی شیء گرا در خون برنامه نویس‌های سی شارپ جاری است؛ ما معمولا ساعت‌ها درباره اینکه چگونه میتوانیم با استفاده از ارث بری و ترتیب پیاده کلاس‌ها، یک هدف خاص برسیم، بر روی کپسوله سازی تمرکز میکنیم و انتزاع (Abstraction) و چند ریختی ( Polymorphism ) را برای تغییر وضعیت برنامه استفاده میکنیم. در این مدل همیشه احتمال این وجود دارد که چند ترد به صورت همزمان به یک ناحیه از حافظه دسترسی داشته باشند و تغییری در آن به وجود بیاورند و باعث به وجود آمدن شرایط Race Condition شوند. البته همگی به خوبی میدانیم که میتوانیم یک برنامه‌ی کاملا Thread-Safe هم داشته باشیم که به خوبی مباحث همزمانی و همروندی را مدیریت کند؛ اما یک مساله اساسی در مورد کارآیی باقی می‌ماند. گرچه Parallelism به ما کمک میکند که کارآیی برنامه خود را افزایش دهیم، اما refactor کردن کد‌های موجود، به حالت موازی، کاری سخت و پردردسر خواهد بود.


راهکار چیست؟

برنامه نویسی تابعی، یک الگوی برنامه نویسی است که از یک ایده قدیمی (قبل از اولین کامپیوتر‌ها !) برگرفته شده‌است؛ زمانیکه دو ریاضیدان، یک تئوری به نام  lambda calculus را معرفی کردند، که یک چارچوب محاسباتی می‌باشد؛ عملیاتی ریاضی را انجام می‌دهد و نتیجه را محاسبه میکند، بدون اینکه تغییری را در وضعیت داده‌ها و وضعیت، به وجود بیاورد. با این کار، فهمیدن کد‌ها آسانتر خواهد بود و اثرات جانبی را کمتر خواهد کرد، همچین نوشتن تست‌ها ساده‌تر خواهند شد.


زبان‌های تابعی

جالب است اگر زبان‌های برنامه نویسی را که از برنامه نویسی تابعی پشتیبانی میکنند، بررسی کنیم، مانند Lisp , Clojure, Erlang, Haskel، هر کدام از این زبان‌ها جنبه‌های مختلفی از برنامه نویسی تابعی را پوشش میدهند. #F یک عضو از خانواده ML می‌باشد که بر روی دات نت فریمورک در سال 2002 پیاده سازی شده. ولی جالب است بدانید بیشتر زبان‌های همه کاره مانند #C به اندازه کافی انعطاف پذیر هستند تا بتوان الگوهای مختلفی را توسط آن‌ها پیاده کرد. از آنجایی که اکثرا ما از #C برای توسعه نرم افزارهایمان استفاده میکنیم، ترکیب ایده‌های برنامه نویسی تابعی میتواند راهکار جالبی برای حل مشکلات ما باشد.


مفاهیم پایه ای

قبلا درباره توابع ریاضی صحت کردیم. در زبان‌های برنامه نویسی هم ایده همان است؛ ورودی‌های مشخص و خروجی مورد انتظار، بدون تغییری در حالت برنامه. به این مفاهیم شفافیت و صداقت توابع میگوییم که در ادامه با آن بیشتر آشنا میشویم. به این نکته توجه داشته باشید که منظور از تابع در #C فقط Method نیست؛ Func , Action , Delegate هم نوعی تابع هستند.


شفافیت توابع (Referential Transparency)

به طور ساده با نگاه کردن به ورودی‌های تابع و نام آن‌ها باید بتوانیم کاری را که انجام میدهد، حدس بزنیم. یعنی یک تابع باید بر اساس ورودی‌های آن کاری را انجام دهد و نباید یک پارامتر Global آن را تحت تاثیر قرار دهد. پارامتر‌های Global میتوانند یک Property در سطح یک کلاس باشند، یا یک شیء که وضعیت آن تحت کنترل تابع نیست؛ مانند شی DateTime. به مثال زیر توجه کنید:
public int CalculateElapsedDays(DateTime from)
{
   DateTime now = DateTime.Now;
   return (now - from).Days;
}
این تابع شفاف نیست. چرا؟ چون امروز، یک خروجی را میدهد و فردا یک خروجی دیگر را! به بیان دیگر وابسته به یک شیء سراسری DateTime.Now است.
آیا میتوانید این تابع را شفاف کنیم؟ بله!
چطور؟ به سادگی! با تغییر پارامتر‌های ورودی:
 public static int CalculateElapsedDays(DateTime from, DateTime now) => (now - from).Days;
در مثال بالا، ما وابستگی به یک شیء سراسری را از بین بردیم.


صداقت توابع (Function Honesty)

صداقت یک تابع یعنی یک تابع باید همه اطلاعات مربوط به ورودی‌ها و خروجی‌ها را پوشش دهد. به این مثال دقت کنید:
public int Divide(int numerator, int denominator)
{
   return numerator / denominator;
}
آیا این تابع شفاف است؟ بله.
آیا این همه مواردی را که از آن انتظار داریم پوشش میدهد؟ احتمالا خیر!

اگر دو عدد صحیح را به این تابع بفرستیم، احتمالا مشکلی پیش نخواهد آمد. اما همانطور که حدس میزنید اگر پارامتر دوم 0 باشد چه اتفاقی خواهد افتاد؟
var result = Divide(1,0);
قطعا خطای Divide By Zero را خواهیم گرفت. امضای این تابع به ما اطلاعاتی درباره خطاهای احتمالی نمی‌دهد.

چگونه مشکل را حل کنیم؟ تایپ ورودی را به شکل زیر تغییر دهیم:
public static int Divide(int numerator, NonZeroInt denominator)
{
   return numerator / denominator.Value;
}
NonZeroInt یک نوع ورودی اختصاصی است که خودمان طراحی کرده‌ایم که تمام مقادیر را به جز صفر، قبول میکند.

به طور کلی تمرین زیادی لازم داریم تا بتوانیم با این مفاهیم به طور عمیق آشنا شویم. در این مقاله قصد دارم جنبه‌های ابتدایی برنامه نویسی تابعی مانند  Functions as first class values ، High Order Functions و Pure Functions را مورد بررسی قرار دهم.

Functions as first-class values

ترجمه فارسی این کلمه ما را از معنی اصلی آن خیلی دور می‌کند؛ احتمالا یک ترجمه ساد‌ه‌ی آم میتواند «تابع، ارزش اولیه کلاس» باشد!
وقتی توابع first-class values باشند، یعنی می‌توانند به عنوان ورودی سایر توابع استفاده شوند، می‌توانند به یک متغیر انتساب داده شوند، دقیقا مثل یک مقدار. برای مثال:
Func<int, bool> isMod2 = x => x % 2 == 0;
var list = Enumerable.Range(1, 10);
var evenNumbers = list.Where(isMod2);
در این مثال، تابع، First-class value می‌باشد؛ چون شما می‌توانید آن را به یک متغیر نسبت دهید و به عنوان ورودی به تابع بعدی بدهید. در مدل برنامه نویسی تابعی، تلقی شدن توابع به عنوان مقدار، ضروری است. چون به ما امکان تعریف توابع High-Order را میدهد.


High-Order Functions (HOF)

توابع مرتبه بالا! یک یا چند تابع را به عنوان ورودی می‌گیرند و یک تابع را به عنوان نتیجه بر میگرداند. در مثال بالا Extension Method ، Where یک تابع High-Order می‌باشد.
پیاده سازی Where احتمالا به شکل زیر می‌باشد:
public static IEnumerable<T> Where<T>(this IEnumerable<T> ts, Func<T, bool> predicate)
{
   foreach (T t in ts)
      if (predicate(t))
         yield return t;
}
1. وظیفه چرخیدن روی آیتم‌های لیست، مربوط به Where می‌باشد.
2. ملاک تشخیص اینکه چه آیتم‌هایی در لیست باید وجود داشته باشند، به عهده متدی می‌باشد که آن را فراخوانی میکند.

در این مثال، تابع Where، تابع ورودی را به ازای هر المان، در لیست فراخوانی میکند. این تابع می‌تواند طوری طراحی شود که تابع ورودی را به صورت شرطی اعمال کند. آزمایش این حالت به عهده شما می‌باشد. اما به صورت کلی انتظار می‌رود که قدرت توابع High-Order را درک کرده باشید.


Pure Functions

توابع خالص در واقع توابع ریاضی هستند که دو مفهوم ابتدایی که قبلا درباره آن‌ها صحبت کردیم را دنبال می‌کنند؛ شفافیت و صداقت توابع. توابع خالص نباید هیچوقت اثر جانبی (side effect) ای داشته باشند. این یعنی نباید یک global state را تغییر دهند و یا از آن‌ها به عنوان پارامتر ورودی استفاده کنند. توابع خالص به راحتی قابل تست شدن هستند. چون به ازای یک ورودی، یک خروجی ثابت را بر میگردانند. ترتیب محاسبات اهمیتی ندارد! این‌ها بازیگران اصلی یک برنامه تابعی می‌باشد که می‌توانند برای اجرای موازی، محاسبه متاخر ( Lazy Evaluation ) و کش کردن ( memoization ) استفاده شوند.

در ادامه این سری مقالات، به پیاده سازی‌ها و الگوهای رایج برنامه نویسی تابعی با #C بیشتر خواهیم پرداخت.