نظرات مطالب
C# 12.0 - Collection Expressions & Spread Operator
اصلاحیه: کارآیی spread operator بیشتر نیست!

در متن در مورد spread operator عنوان شده «که ... نگارش C# 12 آن کارآیی بیشتری دارد». این مورد بدون توجه به #Low-Level C تولیدی، نوشته شد و ... متاسفانه نادرست است!
برای مثال فرض کنید، چنین متدی را دارید که با استفاده از spread operator، کار بازکردن یک آرایه را انجام می‌دهد:
public int[] WithSpread()
{
   int[] data = new int[10_000];
   int[] results = [..data];
   return results;
}
معادل #Low-Level C آن (کد نهایی که کامپایلر برای تبدیل آن به IL تولید می‌کند) به صورت زیر است ( #Low-Level C را در Rider، در منوی #Tools -> IL Viewer -> Select Low-Level C می‌توانید تولید کنید):
public int[] WithSpread()
{
  int[] numArray1 = new int[10000];
  int index1 = 0;
  int[] numArray2 = new int[numArray1.Length];
  int[] numArray3 = numArray1;
  for (int index2 = 0; index2 < numArray3.Length; ++index2)
  {
    int num = numArray3[index2];
    numArray2[index1] = num;
    ++index1;
  }
  return numArray2;
}
همانطور که مشاهده می‌کنید، این قطعه کد در C#12 و دات‌نت 8، به شدت ابتدایی تولید شده و به همراه هیچ نوع بهینه سازی نیست. کارآیی این قطعه کد، نسبت به زمانیکه از متد قدیمی CopyTo آرایه‌ها استفاده می‌شود، به مراتب کمتر است (تا 3 برابر!)؛ چون متد CopyTo به همراه بهینه سازی‌های سخت‌افزاری هم هست. به نظر قرار شده بهینه سازی کارآیی spread operator در نگارش بعدی دات‌نت انجام شود.

برای آزمایش شخصی آن، از کلاس زیر استفاده کنید:
using BenchmarkDotNet.Attributes;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace SpreadBenchmark
{
    [MemoryDiagnoser]
    public class Tests
    {
        private readonly int[] _myData = new int[10_000];

        [Benchmark(Baseline = true)]
        public int[] WithToArray()
        {
            int[] results = _myData.ToArray();
            return results;
        }

        [Benchmark]
        public int[] WithCopyTo()
        {
            int[] results = new int[_myData.Length];
            _myData.CopyTo(results, 0);
            return results;
        }

        [Benchmark]
        public int[] WithSpread()
        {
            int[] results = [.._myData];
            return results;
        }
    }
}
که در فایل Program.cs به این صورت فراخوانی می‌شود:
using BenchmarkDotNet.Running;
using SpreadBenchmark;

BenchmarkRunner.Run<Tests>();
با این وابستگی:
<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
  <PropertyGroup>
    <OutputType>Exe</OutputType>
    <TargetFramework>net8.0</TargetFramework>
    <ImplicitUsings>enable</ImplicitUsings>
    <Nullable>enable</Nullable>
  </PropertyGroup>

  <ItemGroup>
    <PackageReference Include="BenchmarkDotNet" Version="0.13.10" />
  </ItemGroup>
</Project>
نظرات مطالب
شروع به کار با EF Core 1.0 - قسمت 10 - استفاده از امکانات بومی بانک‌های اطلاعاتی
رفع محدودیت «خروجی کوئری SQL، تنها باید معادل یکی از کلاس‌های موجودیت‌های شما باشد» در نگارش 2.1
در نگارش 2.1 مفهوم جدیدی به نام Query Types ارائه شده‌است که امکان نگاشت به خروجی‌های خاص بانک اطلاعاتی مانند Viewها و یا رویه‌های ذخیره شده را میسر می‌کند که این خروجی‌ها عموما مستقل از فیلدهای جداول و موجودیت‌های تعریف شده‌ی در برنامه هستند.
برای مثال فرض کنید یک View ویژه را بر اساس جدول و یا جداول بانک اطلاعاتی خود طراحی کرده‌اید:
using (var db = new BloggingContext())
{
   db.Database.ExecuteSqlCommand(
         @"CREATE VIEW View_BlogPostCounts AS 
             SELECT Name, Count(p.PostId) as PostCount from Blogs b
             JOIN Posts p on p.BlogId = b.BlogId
             GROUP BY b.Name");
}
خروجی این View که دو ستون name و PostCount را به همراه دارد، متناظر با موجودیت‌های اصلی برنامه نیست. برای تهیه نگاشتی به آن، ابتدا کلاس مدل متناظر با این ستون‌های بازگشتی را تهیه می‌کنیم:
public class BlogPostsCount
{
    public string BlogName { get; set; }
    public int PostCount { get; set; }
}

سپس برای معرفی آن به Context باید دو مرحله انجام شود:
الف) این کلاس به صورت DbQuery در Context معرفی می‌شود:
public class BloggingContext : DbContext
{
    public DbQuery<BlogPostsCount> BlogPostCounts { get; set; }
ب) در متد OnModelCreating همین Context، نگاشت این DbQuery به View یاد شده توسط متد ToView انجام می‌شود:
   protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
   {
      modelBuilder
           .Query<BlogPostsCount>().ToView("View_BlogPostCounts")
           .Property(v => v.BlogName).HasColumnName("Name");
    }
متد ToView الزاما نیازی به یک view ندارد. مفهوم آن صرفا یک خروجی فقط خواندنی است. برای مثال حتی در اینجا یک جدول بانک اطلاعاتی را هم می‌توانید ذکر کنید. اما مفهوم آن غیرقابل تغییر بودن خروجی کوئری‌های آن است. بنابراین باید دقت داشت که در اینجا مهم نیست که کلاس نگاشت تعریف شده دارای کلید هست یا خیر و ارجاعی از این کلاس را نمی‌توان در کلاس‌های موجودیت‌های اصلی مورد استفاده قرار داد.
از متد Property به این جهت استفاده شده‌است که در کلاس BlogPostsCount، خاصیت BlogName، متناظر با هیچکدام از ستون‌های بازگشتی View تعریف شده نیست. به همین جهت با استفاده از این متد مشخص کرده‌ایم که این خاصیت باید به کدام ستون بازگشتی، نگاشت شود.
و در آخر کوئری گرفتن از این DbQuery تعریف شده به صورت زیر است:
using (var db = new BloggingContext())
{
   var postCounts = db.BlogPostCounts.ToList();

مثال کامل این نکته
مطالب
استفاده از Lambda Expression در پروژه های مبتنی بر WCF
نکته : آشنایی با مفاهیم پایه WCF برای فهم بهتر مفاهیم توصیه می‌شود.

امروزه استفاده از WCF در پروژه‌های SOA بسیار فراگیر شده است. کمتر کسی است که در مورد قدرت تکنولوژی WCF نشنیده باشد یا از این تکنولوژی در پروژه‌های خود استفاده نکرده باشد. WCF مدل برنامه نویسی یکپارچه مایکروسافت برای ساخت نرم‌افزارهای سرویس گرا است و برای توسعه دهندگان امکانی را فراهم می‌کند که راهکارهایی امن، و مبتنی بر تراکنش را تولید نمایند که قابلیت استفاده در بین پلتفرم‌های مختلف را دارند. قبل از WCF توسعه دهندگان پروژه‌های نرم افزاری برای تولید پروژه‌های توزیع شده باید شرایط موجود برای تولید و توسعه را در نظر می‌گرفتند. برای مثال اگر استفاده کننده از سرویس در داخل سازمان و بر پایه دات نت تهیه شده بود از .net remoting استفاده می‌کردند و اگر استفاده کننده سرویس از خارج سازمان یا مثلا بر پایه تکنولوژی J2EE بود از Web Service‌ها استفاده می‌شد. با ظهور WCF این تکنولوژی با هم تجمیع شدند(بهتر بگم تبدیل به یک تکنولوژی واحد شدند) و دیگر خبری از net remoting یا web service‌ها نیست.
  WCF با تمام قدرت و امکاناتی که داراست دارای نقاط ضعفی هم می‌باشد که البته این معایب (یا محدودیت) بیشتر جهت سازگار سازی سرویس‌های نوشته شده با سیستم‌ها و پروتکل‌های مختلف است.
برای انتقال داده‌ها از طریق WCF بین سیستم‌های مختلف باید داده‌های مورد نظر حتما سریالایز شوند که مثال هایی از این دست رو در همین سایت می‌تونید مطالعه کنید:
(^ )  و (^ ) و (^ )

با توجه به این که داده‌ها سریالایز می‌شوند، در نتیجه امکان انقال داده هایی که از نوع object  هستند در WCF وجود ندارد. بلکه نوع داده باید صراحتا ذکر شود و این نوع باید قابیلت سریالایز شدن را دارا باشد.برای مثال شما نمی‌تونید متدی داشته باشید که پارامتر ورودی آن از نوع delegate باشد یا کلاسی باشد که صفت [Serializable] در بالای اون قرار نداشته باشد یا کلاسی باشد که صفت DataContract برای خود کلاس و صفت DataMember برای خاصیت‌های اون تعریف نشده باشد. حالا سوال مهم این است اگر متدی داشته باشیم که پارامتر ورودی آن حتما باید از نوع delegate باشد چه باید کرد؟

برای تشریح بهتر مسئله یک مثال می‌زنم؟

سرویسی داریم برای اطلاعات کتاب ها. قصد داریم متدی بنوسیم که پارامتر ورودی آن از نوع Lambda Expression است تا Query مورد نظر کاربر از سمت کلاینت به سمت سرور دریافت کند و خروجی مورد نظر را با توجه به Query ورودی به کلاینت برگشت دهد.( متدی متداول در اکثر پروژه ها). به صورت زیر عمل می‌کنیم.

*ابتدا یک Blank Solution ایجاد کنید.

*یک ClassLibrary به نام Model ایجاد کنید و کلاسی به نام Book در آن بسازید .(همانطور که میبینید کلاس مورد نظر سریالایز شده است):

   [DataContract]
    public class Book
    {
        [DataMember]
        public int Code { get; set; }

        [DataMember]
        public string Title { get; set; }
    }
* یک WCF Service Application ایجاد کنید
یک Contract برای ارتباط بین سرور و کلاینت می‌سازیم:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq.Expressions;
using System.ServiceModel;

namespace WcfLambdaExpression
{
    [ServiceContract]
    public interface IBookService
    {
        [OperationContract]
        IEnumerable<Book> GetByExpression( Expression<Func<Book, bool>> expression );
    }
}
متد GetByExpression دارای پارامتر ورودی expression است که نوع آن نیز Lambda Expression  می‌باشد. حال یک سرویس ایجاد می‌کنیم:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Linq.Expressions;

namespace WcfLambdaExpression
{    
    public class BookService : IBookService
    {        
        public BookService()
        {
            ListOfBook = new List<Book>();
        }

        public List<Book> ListOfBook 
        {
            get;
            private set;
        }

        public IEnumerable<Book> GetByExpression( Expression<Func<Book, bool>> expression )
        {
            ListOfBook.AddRange( new Book[] 
            {
                new Book(){Code = 1 , Title = "Book1"},
                new Book(){Code = 2 , Title = "Book2"},
                new Book(){Code = 3 , Title = "Book3"},
                new Book(){Code = 4 , Title = "Book4"},
                new Book(){Code = 5 , Title = "Book5"},
            } );

            return ListOfBook.AsQueryable().Where( expression );
        }       
    }
}
بعد از Build پروژه همه چیز سمت سرور آماده است. یک پروژه دیگر از نوع Console ایجاد کنید و از روش AddServiceReference سعی کنید که سرویس مورد نظر را به پروژه اضافه کنید. در هنگام Add Service Reference برای اینکه سرویس سمت سرور و کلاینت هر دو با یک مدل کار کنند باید از یک Reference assembly استفاده کنند و کافی است از قسمت Advanced گزینه Reuse types in referenced assemblies را تیک بزنید و assembly‌های مورد نظر را انتخاب کنید.( در این پروژه باید Model و System.Xml.Linq را انتخاب کنید)


به طور حتم با خطا روبرو خواهید شد. دلیل آن هم این است که امکان سریالایز کردن برای پارامتر ورودی expression میسر نیست.
خطای مربوطه به شکل زیر خواهد بود:
Type 'System.Linq.Expressions.Expression`1[System.Func`2[WcfLambdaExpression.Book,System.Boolean]]' cannot be serialized. 
Consider marking it with the DataContractAttribute attribute, and marking all of its members you want serialized with the DataMemberAttribute attribute.  
If the type is a collection, consider marking it with the CollectionDataContractAttribute.  
See the Microsoft .NET Framework documentation for other supported types
حال چه باید کرد؟
روش‌های زیادی برای بر طرف کردن این محدودیت وجود دارد. اما در این پست روشی رو که خودم از اون استفاده می‌کنم رو براتون شرح می‌دهم.
در این روش باید از XElement استفاده شود که در فضای نام System.Linq.Xml قرار دارد. یعنی آرگومان ورودی سمت کلاینت باید به فرمت Xml سریالایز شود و سمت سرور دوباره دی سریالایز شده و تبدیل به یک Lambda Expression شود. اما سریالایز کردن Lambda Expression واقعا کاری سخت و طاقت فرساست . با توجه به این که در اکثر پروژه‌ها این متد‌ها به صورت Generic نوشته می‌شوند. برای حل این مسئله بعد از مدتی جستجو، کلاسی رو پیدا کردم که این کار رو برام انجام می‌داد. بعد از مطالعه دقیق و مشاهده روش کار کلاس، تغییرات مورد نظرم رو اعمال کردم و الان در اکثر پروژه هام دارم از این کلاس استفاده می‌کنم.
یک مثال از روش استفاده :
برای اینکه از این کلاس در هر دو پروژه (سرور و کلاینت) استفاده می‌کنیم باید یک Class Library جدید به نام Common بسازید و یک ارجاع از اون رو به هر دو پروژه سمت سرور و کلاینت بدید.
سرویس و Contract بالا رو به صورت زیر باز نویسی کنید.
[ServiceContract]
    public interface IBookService
    {
        [OperationContract]
        IEnumerable<Book> GetByExpression( XElement expression );
    }
و سرویس :
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Linq.Expressions;
using System.Xml.Linq;

namespace WcfLambdaExpression
{
    public class BookService : IBookService
    {
        public BookService()
        {
            ListOfBook = new List<Book>();
        }

        public List<Book> ListOfBook
        {
            get;
            private set;
        }

        public IEnumerable<Book> GetByExpression( XElement expression )
        {
            ListOfBook.AddRange( new Book[] 
            {
                new Book(){Code = 1 , Title = "Book1"},
                new Book(){Code = 2 , Title = "Book2"},
                new Book(){Code = 3 , Title = "Book3"},
                new Book(){Code = 4 , Title = "Book4"},
                new Book(){Code = 5 , Title = "Book5"},
            } );

             Common.ExpressionSerializer serializer = new Common.ExpressionSerializer();

            return ListOfBook.AsQueryable().Where( serializer.Deserialize( expression ) as Expression<Func<Book, bool>> );
        }
    }
بعد از Build پروژه از روش Add Service Reference استفاده کنید و می‌بینید که بدون هیچ گونه مشکلی سرویس مورد نظر به پروژه Console اضافه شد. برای استفاده سمت کلاینت به صورت زیر عمل کنید.

using System;
using System.Linq.Expressions;
using TestExpression.MyBookService;

namespace TestExpression
{
    class Program
    {
        static void Main( string[] args )
        {
            BookServiceClient bookService = new BookServiceClient();

            Expression<Func<Book, bool>> expression = x => x.Code > 2 && x.Code < 5;

            Common.ExpressionSerializer serializer = new Common.ExpressionSerializer();

            bookService.GetByExpression( serializer.Serialize( expression ) );
        }
    }
}
بعد از اجرای پروژه، در سمت سرور خروجی‌های زیر رو مشاهده می‌کنیم.

خروجی هم به صورت زیر خواهد بود:

دریافت سورس کامل Expression-Serialization
مطالب
Functional Programming - قسمت پنجم - وسواس استفاده از نوع های اولیه
در ادامه سری مقالات مرتبط با برنامه نویسی تابعی ، قصد دارم به استفاده کردن یا نکردن از نوع‌های داده اولیه (Primitive Types) را بررسی کنیم. پیشنهاد میکنم در صورتی که قسمت‌های قبلی را مطالعه نکرده اید ابتدا قسمت‌های قبل را بخوانید.

در طراحی مدل دامین، بیشتر مواقع از نوع‌های اولیه مانند int , string,… استفاده میکنیم و به عبارتی میتوانیم بگوییم در استفاده از این نوع داده وسواس داریم. قطعه کد زیر را در نظر بگیرید:
public class UserFactory
{
    public User CreateUser(string email) {
        return new User(email);
    }
}
کلاس UserFactory، یک متد به نام CreateUser دارد که یک رشته را به عنوان ورودی میگیرد و یک شیء از کلاس User را بر می‌گرداند. خوب مشکل این متد کجاست؟
اگر به خاطر داشته باشید، در قسمت‌های قبلی در مورد مفهومی به نام Honesty صحبت کردیم. به طور ساده باید بتوانیم از روی امضای تابع، کاری را که تابع انجام میدهد و خروجی آن را ببینیم. این تابع Honest نیست؛ شرایطی که string می‌تواند درست نباشد، خالی باشد، طول غیر مجاز داشته باشد و ... را نمیتوانیم از امضای تابع حدس بزنیم.

برای روشن‌تر شدن بحث، مثال بالا را همیشه در ذهن خود داشته باشید. در این مثال، در تابع Divide که عمل تقسیم را انجام می‌دهد، پارامتر y که یک عدد از نوع int است، میتواند مقدار صفر را داشته باشد و باعث یک exception شود.و از آنجائیکه نوع خروجی این متد هم int است، انتظار دریافت یک exception را نداریم. در مورد exception‌ها به طول مفصل در قسمت قبلی صحبت کردیم. در مثال بالا تصور کنید که بجای یک ایمیل، از چند ایمیل به عنوان ورودی می‌خواهید استفاده کنید. آیا منطق Validation را به ازای هر پارامتر ورودی باید تکرار کنید؟

به طور کلی استفاده‌ی نابجا و بیش از حد از نوع‌های داده‌ی اولیه، باعث می‌شود تا Honesty متد‌ها را از دست بدهیم و قاعده‌ی DRY را نقض کنیم.

صحبت در مورد استفاده کردن یا نکردن، جنبه‌های زیادی دارد و یکی از مواردی است که در معماری DDD تحت عنوان Value Object به آن پرداخته شده. هدف ما در این قسمت از مقاله، صرفا پرداختن به گوشه‌ای از این مورد هست. ولی شما میتوانید برای مطالعه بیشتر و اطلاعات تکمیلی کتاب Domain-Driven Design: Tackling Complexity in the Heart of Software نوشته Eric Evans را مطالعه کنید.


به جای نوع‌های اولیه از چی استفاده کنیم؟

جواب خیلی ساده‌است؛ شما نیاز دارید تا یک Type اختصاصی را ایجاد کنید. برای مثال بجای استفاده از نوع string برای یک ایمیل، می‌توانید یک کلاس را به عنوان Email ایجاد کنید که مشخصه‌ای به نام Value دارد. این کار به روش‌های مختلفی قابل انجام است؛ اما پیشنهاد من استفاده از این روش هست:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Linq.Expressions;
using System.Reflection;

namespace ValueOf
{
    public class ValueOf<TValue, TThis> where TThis : ValueOf<TValue, TThis>, new()
    {
        private static readonly Func<TThis> Factory;

        /// <summary>
        /// WARNING - THIS FEATURE IS EXPERIMENTAL. I may change it to do
        /// validation in a different way.
        /// Right now, override this method, and throw any exceptions you need to.
        /// Access this.Value to check the value
        /// </summary>
        protected virtual void Validate()
        {
        }

        static ValueOf()
        {
            ConstructorInfo ctor = typeof(TThis)
                .GetTypeInfo()
                .DeclaredConstructors
                .First();

            var argsExp = new Expression[0];
            NewExpression newExp = Expression.New(ctor, argsExp);
            LambdaExpression lambda = Expression.Lambda(typeof(Func<TThis>), newExp);

            Factory = (Func<TThis>)lambda.Compile();
        }

        public TValue Value { get; protected set; }

        public static TThis From(TValue item)
        {
            TThis x = Factory();
            x.Value = item;
            x.Validate();

            return x;
        }

        protected virtual bool Equals(ValueOf<TValue, TThis> other)
        {
            return EqualityComparer<TValue>.Default.Equals(Value, other.Value);
        }

        public override bool Equals(object obj)
        {
            if (obj is null)
                return false;

            if (ReferenceEquals(this, obj))
                return true;

            return obj.GetType() == GetType() && Equals((ValueOf<TValue, TThis>)obj);
        }

        public override int GetHashCode()
        {
            return EqualityComparer<TValue>.Default.GetHashCode(Value);
        }

        public static bool operator ==(ValueOf<TValue, TThis> a, ValueOf<TValue, TThis> b)
        {
            if (a is null && b is null)
                return true;

            if (a is null || b is null)
                return false;

            return a.Equals(b);
        }

        public static bool operator !=(ValueOf<TValue, TThis> a, ValueOf<TValue, TThis> b)
        {
            return !(a == b);
        }

        public override string ToString()
        {
            return Value.ToString();
        }
    }
}
در این روش، یک کلاس را به عنوان Value Object ایجاد کرده‌ایم. این کلاس، نوع اولیه‌ای را که با آن سر و کار داریم، در بر خواهد گرفت و منطق مربوط به مقایسه، همچنین عملگرهای == و != را هم از طریق Equals و GetHashCode، پیاده سازی کرده. برای مثال جهت کلاس ایمیل می‌توانیم به صورت زیر عمل کنیم:
public class EmailAddress : ValueOf<string, EmailAddress> { }
همچنین برای مقدار دهی این کلاس میتوانید به صورت زیر عمل کنید:
EmailAddress emailAddress = EmailAddress.From("foo@bar.com");
برای مثال‌های پیچیده‌تر مانند آدرس، که شامل آدرس، کد پستی و … می‌باشد، میتوانید با استفاده از امکان Tuple‌ها که از سی شارپ 7 به بعد معرفی شده، مانند مثال زیر عمل کنید:
public class Address : ValueOf<(string firstLine, string secondLine, Postcode postcode), Address> { }
و در نهایت برای نوشتن منطق مربوط به validation می‌توانید متد Validate را Override کنید و قاعده‌ی DRY را هم نقض نکنید.

روش معرفی شده‌ی در این مقاله، صرفا جهت آشنایی بیشتر شما و داشتن کدی تمیز‌تر از طریق مفاهیم برنامه نویسی تابعی خواهد بود. در دنیای واقعی، احتمالا مسائلی را برای ذخیره سازی این آبجکت‌ها و یا کار با کتابخانه‌هایی مانند Entity Framework خواهید داشت که به سادگی قابل حل است.

در صورتیکه مشکلی در پیاده سازی داشتید، می‌توانید مشکل خود را زیر همین مطلب و یا بر روی gist آن کامنت کنید.
مطالب
آشنایی با قابلیت FileStream اس کیوال سرور 2008 - قسمت سوم

در انتهای قسمت قبل، نحوه‌ی ایجاد یک جدول جدید با فیلدی از نوع فایل استریم بررسی شد، حال اگر جدولی از پیش وجود داشت، نحوه‌ی افزودن فیلد ویژه مورد نظر به آن، به صورت زیر است:

alter table tbl_files set(filestream_on ='default')

go
alter table tbl_files
add

[systemfile] varbinary(max) filestream null ,
FileId uniqueidentifier not null rowguidcol unique default (newid())
go

در ادامه جدول tblFiles قسمت قبل را در نظر بگیرید:

CREATE TABLE [tblFiles](
[FileId] [uniqueidentifier] ROWGUIDCOL NOT NULL,
[Title] [nvarchar](255) NOT NULL,
[SystemFile] [varbinary](max) FILESTREAM NULL,
UNIQUE NONCLUSTERED
(
[FileId] ASC
)WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY]
) ON [PRIMARY] FILESTREAM_ON [fsg1]

ALTER TABLE [dbo].[tblFiles] ADD DEFAULT (newid()) FOR [FileId]
GO

نحوه‌ی افزودن رکوردی جدید به جدول tblFiles :

INSERT INTO [tblFiles]
(
[Title],
[SystemFile]
)
VALUES
(
'file-1',
CAST('data data data' AS VARBINARY(MAX))
)
در اینجا سعی کرده‌ایم یک رشته ساده را در فیلدی از نوع فایل استریم ذخیره کنیم که روش کار به صورت فوق است. از آنجائیکه مقدار پیش فرض FileId را هنگام تعریف جدول به NEWID تنظیم کرده‌ایم، نیازی به ذکر آن نیست و به صورت خودکار محاسبه و ذخیره خواهد شد.
اگر کنجکاو باشید که این فایل اکنون کجا ذخیره شده و نحوه‌ی مدیریت آن توسط اس کیوال سرور به چه صورتی است، فقط کافی است به مسیری که هنگام افزودن گروه فایل‌ها و فایل مربوطه در تنظیمات خواص دیتابیس در قسمت قبل مشخص کردیم، مراجعه کرد (شکل زیر).



بدیهی است افزودن یک رشته به این صورت کاربرد عملی ندارد و صرفا جهت یک مثال ارائه شد. در ادامه، نحوه‌ی ثبت محتویات یک فایل را در فیلدی از نوع فایل استریم و سپس خواندن اطلاعات آن‌را از طریق برنامه نویسی بررسی خواهیم کرد:

using System;
using System.IO;
using System.Data.SqlClient;
using System.Data;

namespace FileStreamTest
{
class CFS
{
/// <summary>
/// افزودن رکورد به جدول حاوی ستونی از نوع فایل استریم
/// </summary>
/// <param name="filePath">مسیر فایل</param>
/// <param name="title">عنوانی دلخواه</param>
public static void AddNewRecord(string filePath, string title)
{
//آیا فایل وجود دارد؟
if (!File.Exists(filePath))
throw new FileNotFoundException(
"لطفا مسیر فایل معتبری را مشخص نمائید", filePath);

//خواندن اطلاعات فایل در آرایه‌ای از بایت‌ها
byte[] buffer = File.ReadAllBytes(filePath);

using (SqlConnection objSqlCon = new SqlConnection())
{
//todo: کانکشن استرینگ باید از یک فایل کانفیگ خوانده شود
objSqlCon.ConnectionString =
"Data Source=(local);Initial Catalog=testdb2009;Integrated Security = true";
objSqlCon.Open();

//شروع یک تراکنش
using (SqlTransaction objSqlTran = objSqlCon.BeginTransaction())
{
//ساخت عبارت افزودن پارامتری
using (SqlCommand objSqlCmd = new SqlCommand(
"INSERT INTO [tblFiles]([Title],[SystemFile]) VALUES(@title , @file)",
objSqlCon, objSqlTran))
{
objSqlCmd.CommandType = CommandType.Text;

//تعریف وضعیت پارامترها و مقدار دهی آن‌ها
objSqlCmd.Parameters.AddWithValue("@title", title);
objSqlCmd.Parameters.AddWithValue("@file", buffer);

//اجرای فرامین
objSqlCmd.ExecuteNonQuery();
}

//پایان تراکنش
objSqlTran.Commit();
}
}
}

/// <summary>
/// دریافت اطلاعات فایل ذخیره شده به صورت آرایه‌ای از بایت‌ها
/// </summary>
/// <param name="fileId">کلید مورد استفاده</param>
/// <returns></returns>
public static byte[] GetDataFromDb(string fileId)
{
byte[] data = null;

using (SqlConnection objConn = new SqlConnection())
{
//کوئری اس کیوال پارامتری جهت دریافت محتویات فایل
string cmdText = "SELECT SystemFile FROM tblFiles WHERE FileId=@id";
using (SqlCommand objCmd = new SqlCommand(cmdText, objConn))
{
//todo: کانکشن استرینگ باید از یک فایل کانفیگ خوانده شود
objConn.ConnectionString =
"Data Source=(local);Initial Catalog=testdb2009;Integrated Security = true";
objConn.Open();

//تنظیم کردن وضعیت و مقدار پارامتر تعریف شده در کوئری
objCmd.Parameters.AddWithValue("@id", fileId);

//اجرای فرامین و دریافت فایل
using (SqlDataReader objread = objCmd.ExecuteReader())
{
if (objread != null)
if (objread.Read())
{
if (objread["SystemFile"] != DBNull.Value)
data = (byte[])objread["SystemFile"];
}
}
}
}

return data;
}
}
}

مثالی در مورد روش استفاده از کلاس فوق :

using System.IO;

namespace FileStreamTest
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
CFS.AddNewRecord(@"C:\filest05.PNG", "test1");

//آی دی رکورد ذخیره شده در دیتابیس برای مثال
byte[] data = CFS.GetDataFromDb("BB848D45-382C-4D95-BF4E-52C3509407D4");
if (data != null)
{
File.WriteAllBytes(@"C:\tst.PNG", data);
}
}
}
}
روش فوق با روش متداول افزودن یک فایل به دیتابیس اس کیوال سرور هیچ تفاوتی ندارد و این‌جا هم بدون مشکل کار می‌کند. اطلاعات نهایی به صورت فایل‌هایی بر روی سیستم که توسط اس کیوال سرور مدیریت خواهند شد و با جدول شما یکپارچه‌اند، ذخیره می‌شوند.

در روش دیگری که در اکثر مقالات مرتبط مورد استفاده است، از شیء SqlFileStream کمک گرفته شده و نحوه‌ی انجام آن نیز به صورت زیر می‌باشد.
در ابتدا دو رویه ذخیره شده زیر را ایجاد می‌کنیم:

CREATE PROCEDURE [AddFile](@Title NVARCHAR(255), @filepath VARCHAR(MAX) OUTPUT)
AS
BEGIN
SET NOCOUNT ON;

DECLARE @ID UNIQUEIDENTIFIER
SET @ID = NEWID()

INSERT INTO [tblFiles]
(
[FileId],
[title],
[SystemFile]
)
VALUES
(
@ID,
@Title,
CAST('' AS VARBINARY(MAX))
)

SELECT @filepath = SystemFile.PathName()
FROM tblFiles
WHERE FileId = @ID
END
GO

CREATE PROCEDURE [GetFilePath](@Id VARCHAR(50))
AS
BEGIN
SET NOCOUNT ON;

SELECT SystemFile.PathName()
FROM tblFiles
WHERE FileId = @ID
END
در رویه ذخیره شده AddFile ، ابتدا رکوردی بر اساس عنوان دلخواه ورودی با یک فایل خالی ایجاد می‌شود. سپس مسیر سیستمی این فایل را در آرگومان خروجی filepath قرار می‌دهیم. SystemFile.PathName از اس کیوال سرور 2008 جهت فیلدهای فایل استریم به اس کیوال سرور اضافه شده است. از این مسیر در برنامه خود جهت نوشتن بایت‌های فایل مورد نظر در آن توسط شیء SqlFileStream استفاده خواهیم کرد.
رویه ذخیره شده GetFilePath نیز تنها مسیر سیستمی فایل استریم ذخیره شده را بر می‌گرداند.
به این ترتیب کدهای برنامه به صورت زیر تغییر خواهند کرد:

using System.Data.SqlClient;
using System.Data;
using System.Data.SqlTypes;
using System.IO;

namespace FileStreamTest
{
class CFSqlFileStream
{
/// <summary>
/// افزودن رکورد به جدول حاوی ستونی از نوع فایل استریم
/// </summary>
/// <param name="filePath">مسیر فایل</param>
/// <param name="title">عنوانی دلخواه</param>
public static void AddNewRecord(string filePath, string title)
{
//آیا فایل وجود دارد؟
if (!File.Exists(filePath))
throw new FileNotFoundException(
"لطفا مسیر فایل معتبری را مشخص نمائید", filePath);

//خواندن اطلاعات فایل در آرایه‌ای از بایت‌ها
byte[] buffer = File.ReadAllBytes(filePath);

using (SqlConnection objSqlCon = new SqlConnection())
{
//todo: کانکشن استرینگ باید از یک فایل کانفیگ خوانده شود
objSqlCon.ConnectionString =
"Data Source=(local);Initial Catalog=testdb2009;Integrated Security = true";
objSqlCon.Open();

//شروع یک تراکنش
using (SqlTransaction objSqlTran = objSqlCon.BeginTransaction())
{
//استفاده از رویه ذخیره شده افزودن فایل
using (SqlCommand objSqlCmd = new SqlCommand(
"AddFile", objSqlCon, objSqlTran))
{
objSqlCmd.CommandType = CommandType.StoredProcedure;

//مشخص ساختن وضعیت و مقدار پارامتر عنوان
SqlParameter objSqlParam1 = new SqlParameter("@Title", SqlDbType.NVarChar, 255);
objSqlParam1.Value = title;

//مشخص ساختن پارامتر خروجی رویه ذخیره شده
SqlParameter objSqlParamOutput = new SqlParameter("@filepath", SqlDbType.VarChar, -1);
objSqlParamOutput.Direction = ParameterDirection.Output;

//افزودن پارامترها به شیء کامند
objSqlCmd.Parameters.Add(objSqlParam1);
objSqlCmd.Parameters.Add(objSqlParamOutput);

//اجرای رویه ذخیره شده
objSqlCmd.ExecuteNonQuery();

//و سپس دریافت خروجی آن
string Path = objSqlCmd.Parameters["@filepath"].Value.ToString();

//زمینه تراکنش فایل استریم موجود را دریافت کرده و از آن برای نوشتن محتویات فایل استفاده خواهیم کرد
//این مورد نیز یکی از تازه‌های اس کیوال سرور 2008 است
using (SqlCommand objCmd = new SqlCommand(
"SELECT GET_FILESTREAM_TRANSACTION_CONTEXT()", objSqlCon, objSqlTran))
{
byte[] objContext = (byte[])objCmd.ExecuteScalar();
using (SqlFileStream objSqlFileStream =
new SqlFileStream(Path, objContext, FileAccess.Write))
{
objSqlFileStream.Write(buffer, 0, buffer.Length);
}
}
}

objSqlTran.Commit();
}
}
}

/// <summary>
/// دریافت اطلاعات فایل ذخیره شده به صورت آرایه‌ای از بایت‌ها
/// </summary>
/// <param name="fileId">کلید مورد استفاده</param>
/// <returns></returns>
public static byte[] GetDataFromDb(string fileId)
{
byte[] buffer = null;

using (SqlConnection objSqlCon = new SqlConnection())
{
//todo: کانکشن استرینگ باید از یک فایل کانفیگ خوانده شود
objSqlCon.ConnectionString =
"Data Source=(local);Initial Catalog=testdb2009;Integrated Security = true";
objSqlCon.Open();

//شروع یک تراکنش
using (SqlTransaction objSqlTran = objSqlCon.BeginTransaction())
{
//استفاده از رویه ذخیره شده دریافت مسیر فایل
using (SqlCommand objSqlCmd =
new SqlCommand("GetFilePath", objSqlCon, objSqlTran))
{
objSqlCmd.CommandType = CommandType.StoredProcedure;

//مشخص ساختن پارامتر ورودی رویه ذخیره شده و مقدار دهی آن
SqlParameter objSqlParam1 = new SqlParameter("@ID", SqlDbType.VarChar, 50);
objSqlParam1.Value = fileId;
objSqlCmd.Parameters.Add(objSqlParam1);

//اجرای رویه ذخیره شده و دریافت مسیر سیستمی فایل استریم
string path = string.Empty;
using (SqlDataReader sdr = objSqlCmd.ExecuteReader())
{
sdr.Read();
path = sdr[0].ToString();
}

//زمینه تراکنش فایل استریم موجود را دریافت کرده و از آن برای خواندن محتویات فایل استفاده خواهیم کرد
//این مورد نیز یکی از تازه‌های اس کیوال سرور 2008 است
using (SqlCommand objCmd = new SqlCommand(
"SELECT GET_FILESTREAM_TRANSACTION_CONTEXT()", objSqlCon, objSqlTran))
{
byte[] objContext = (byte[])objCmd.ExecuteScalar();

using (SqlFileStream objSqlFileStream =
new SqlFileStream(path, objContext, FileAccess.Read))
{
buffer = new byte[(int)objSqlFileStream.Length];
objSqlFileStream.Read(buffer, 0, buffer.Length);
}
}
}

objSqlTran.Commit();
}
}

return buffer;
}
}
}
در پایان برای تکمیل بحث می‌توان به مقاله‌ی مرجع زیر مراجعه کرد:
FILESTREAM Storage in SQL Server 2008

مطالب
چند نکته‌ی کاربردی در #C
استفاده از Tuple‌ها جهت مقدار برگشتی یک متد

اکثر مواقع برنامه نویسان برای بازگشت چند مقدار توسط یک متد، به روش‌هایی مثل تعریف کلاس‌های POCO یا پارامترهایی از نوع out متوسل می‌شوند. به وسیله‌ی Tuple‌ها می‌توان چند مقدار مختلف را به عنوان خروجی متد بازگشت داد:
private Tuple<string, string, int> GetPersonInfo()
{
     return new Tuple<string, string, int>("Steve", "Jobs", 56);
}
همچنین از Tuple‌ها می‌توان برای پاس دادن یکباره پارامترها به متد استفاده کرد و در مواقعی مانند ارسال پارامتر به Thread‌ها که در حالت عادی یک پارامتر را به عنوان ورودی قبول می‌کنند، کاربردی خواهند بود.


عدم نیاز به استفاده از کالکشن‌های موقتی در متدها جهت نگهداری مقدار بازگشتی متد

اکثر برنامه نویسان، در متدهایی که لیستی از مقادیر را بازگشت می‌دهند، از یک متغییر موقتی استفاده می‌کنند:
private IEnumerable<int> GetNumbers()
{
   var result = new List<int>();

   for (int i = 0; i <= 100; i++)
      result.Add(i);

   return result;
}
اما باید دانست که الزاما نیازی به انجام این کار نیست و به وسیله‌ی کلیدواژه‌ی yield می‌توان مقادیر را همزمان با تولید آنها در بدنه متد به عنوان خروجی متد بازگشت داد و به این ترتیب به مصرف حافظه‌ی کمتری رسید:
private IEnumerable<int> GetNumbers()
{
   for (int i = 0; i <= 100; i++)
   {
        yield return i;
   }
}

ملزم کردن نوع پایه یک کلاس Generic به رعایت قوانین پیاده سازی خاص

Generic‌ها میتوانند عملکرد یکسانی را برای نوع‌های داده‌ای متفاوت، پیاده سازی کنند. با توجه به ماهیت Generic‌ها ممکن است در سناریوهایی لازم باشد تا نوع داده‌ی اولیه‌ای که قرار است Generic پیاده سازی شود، از قوانین پیاده سازی خاصی پیروی کند. به صورت زیر می‌توان نوع پایه‌ی یک Generic را ملزم به رعایت قوانین خاص پیاده سازی به واسطه یک Interface کرد:
public interface ICar
{
   string GetName();
   string GetManufacturerCompany();
}

private class GenricClass<T> where T : ICar
{
}
نمونه‌ی استفاده:
public class Audi : ICar
{
   public string GetName()
   {
      throw new NotImplementedException();
   }

   public string GetManufacturerCompany()
   {
      throw new NotImplementedException();
   }
}

private static void Main(string[] args)
{
   var invalidTest = new GenricClass<int>();
   var validTest = new GenricClass<Audi>();
}
مطالب
استفاده از LINQ جهت جستجوی فایل‌ها

یکی دیگر از کاربردهای anonymous types ، امکان استفاده از قابلیت‌های LINQ برای جستجوی فایل‌ها و پوشه‌ها است.
مثال:

using System;
using System.Linq;
using System.IO;

namespace LINQtoDir
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
var query = from f in new DirectoryInfo(@"C:\Documents and Settings\vahid\My Documents\My Pictures")
.GetFiles("*.*", SearchOption.AllDirectories)
where f.Extension.ToLower() == ".png" || f.Extension.ToLower() == ".jpg"
orderby f.LastAccessTime
select new
{
DateLastModified = f.LastWriteTime,
Extension = f.Extension,
Size = f.Length,
FileName = f.Name
};

foreach (var file in query)
Console.WriteLine(file.FileName);

Console.WriteLine("Press a key...");
Console.ReadKey();
}
}
}

در این مثال توسط کوئری نوشته شده، تمامی تصاویر jpg و یا png موجود در پوشه my pictures یافت شده و سپس بر اساس LastAccessTime مرتب می‌شوند. در آخر با استفاده از anonymous types ، یک شیء IEnumerable از خواص مورد نظر فایل‌های یافت شده، بازگشت داده می‌شود. اکنون هر استفاده‌ی دلخواهی را می‌توان از این شیء انجام داد.

مطالب
بررسی کلمات کلیدی Const و ReadOnly در سی شارپ
تعریف: Constant فیلدی است که مقدار آن در زمان کامپایل (Compile time) مشخص می‌شود و این مقدار هیچگاه نمی‌تواند تغییر کند (ثابت است). از کلمه کلیدی (Keyword) ، const برای تعریف یک constant استفاده می‌شود.

  تعاریف اولیه :
Constant Field : فیلد ثابتی که مستقیما در یک Class و یا Struct تعریف می‌شود.
Constant Local : ثابتی که در بلاک‌های برنامه (بدنه یک تابع ، حلقه تکرار و ...) تعریف می‌شود.

همه‌ی انواع درون ساخت (Built in) در زبان #C مانند (انواع عددی، بولین، کاراکتر، رشته و نوع‌های شمارشی) و اشاره‌گرهای تهی (null reference) می‌توانند بصورت constant تعریف شوند. باید توجه داشت که عبارت تعریف و مقدار دهی یک constant (ثابت) باید بصورتی باشد که در زمان کامپایل کاملا قابل ارزیابی باشد.

جدول مقایسه‌ای بین Const و ReadOnly
Constant
ReadOnly
میتواند به Field‌ها و همچنین local‌‌ها اعمال شود. تنها به Field ها  اعمال می‌شود. 
مقدار دهی اولیه آن الزامی است. 
مقدار دهی اولیه می‌تواند هنگام تعریف و یا در درون سازنده انجام شود (در هیچ متد دیگری امکان پذیر نیست). 
 تخصیص حافظه انجام نمی‌شود و مقدار آن در کد‌های IL گنجانده می‌شود (توضیح در ادامه مطلب).   تخصیص حافظه بصورت داینامیک انجام می‌شود و می‌توانیم در زمان اجرا مقدار آن را بدست آوریم. 
 ثابت‌ها در #C بصورت پیش فرض از نوع static هستند. بدین معنا که از طریق نام کلاس  قابل دسترسی هستند.   تنها از طریق وهله سازی از یک کلاس قابل دسترسی هستند. 
 نوع‌های درون ساز (built in) و Null Reference ها  را می‌توان بصورت const تعریف کرد.
Boolean,Char, Byte, SByte, Int16, UInt16, Int32, UInt32, Int64, UInt64, Single, Double, Decimal , string. 
مشابه Constant ها
مقدار آن در طول عمر یک برنامه ثابت است.
 مقدار آن می‌تواند در هنگام فراخوانی سازنده برای وهله‌های مختلف متفاوت باشد.
فیلد‌های const را نمی‌توان بصورت پارامتر‌های out و ref استفاده کرد.
فیلد‌های ReadOnly را می‌توان بصورت پارامتر‌های ref و out در درون سازنده استفاده کرد. 

نحوه تعریف یک constant :





همانطور که در تصویر مشاهده می‌کنید در کنار نماد انتخابی برای const‌ها یک قفل کوچک (نشان از غیرقابل تغییر بودن) قرار گرفته است .


مثالی از تعریف و رفتار Constant‌ها در #C :
const int field_constant = 10;  //constant field
static void Main(string[] args)
{
    const int x = 10, y = 15;   //constant local :correct
    const int z = x + y;        //constant local : correct;
    const int a = x + GetVariableValue();//Error
}
public static int GetVariableValue()
{
    const int localx = 10;
    return 10;
}
در خطوط اول و دوم ارزش متغیر‌های x,y,z بدرستی محاسبه و ارزیابی شده‌است. اما در خط سوم تخصیص مقدار برای ثابت a به زمان اجرای برنامه موکول شده است. در نتیجه با بروز خطا مواجه می‌شویم .

فیلد‌های فقط خواندنی ReadOnly


در #C فقط Field‌‌ها را می‌توان بصورت ReadOnly  تعریف کرد. این فیلد‌ها یا در زمان تعریف و یا از طریق سازنده مقدار دهی می‌شوند.






بررسی تفاوت readonly و  const در سطح IL

برای مشاهده کدهای سطح میانی (IL Code) از ابزار خط فرمان Developer Command ویژوال استدیو 2017 و همچنین برنامه ILdasm استفاده شده است. همانطور که در جدول مقایسه‌ای بیان شد، برای constant field ها  تخصیص حافظه‌ای صورت نمی‌گیرد و مقادیر مستقیما در کد‌های IL گنجانده می‌شود.
مثال: 
 class Program
    {
        public const int numberOfDays = 7;
        public readonly double piValue = 3.14;

        static void Main(string[] args)
        {
            
        }
    }












اگر فایل Exe کد فوق را توسط نرم افزار IL Dasm مشاهده کنید، خواهید دید که مقدار ذخیره شده در numberOfDays در کد IL گنجانده شده است : 








ولی مقدار ذخیره شده در piValue در زمان اجرا قابل دسترسی می‌باشد.






مشکل Versioning فیلدهای const
public const int numberOfDays = 7;
public readonly double piValue = 3.14;
اگر کد‌های فوق را به یک اسمبلی مجزا منتقل کنیم و از این کد‌ها در پروژه‌ای جدید استفاده کنیم، وضعیت Code ‌های IL به صورت زیر است:
کد برنامه اصلی که ارجاعی به اسمبلی جانبی دارد:
static void Main(string[] args)
{
   var readEx = new MyLib.TestClass();
   var readConstValue = MyLib.TestClass.numberOfDays;
   var readReadOnlyValue = readEx.piValue;
}
کد‌های IL :
.method private hidebysig static void  Main(string[] args) cil managed
{
  .entrypoint
  // Code size 17 (0x11)
  .maxstack  1
  .locals init ([0] class [MyLib]MyLib.TestClass readEx,
  [1] int32 readConstValue,
  [2] float64 readOnlyValue)
  IL_0000:  nop
  IL_0001:  newobj   instance void [MyLib]MyLib.TestClass::.ctor()
  IL_0006:  stloc.0 //readEx
  IL_0007:  ldc.i4.7  //ارزش ذخیره شده در کد
  IL_0008:  stloc.1 //readConstValue
  IL_0009:  ldloc.0 //readEg
  IL_000a:  ldfld float64 [MyLib]MyLib.TestClass::piValue
  IL_000f:  stloc.2 //readReadOnlyValue
  IL_0010:  ret
} // end of method Program::Main
همانطور که می‌بینید ارزش ذخیره شده در کد IL، همان ارزشی است که در اسمبلی مجزا ذخیره شده است.
اگر در کتابخانه جانبی ارزش فیلد const را تغییر دهید و آن را مجدد کامپایل کنید، تا زمانیکه اسمبلی برنامه اصلی را کامپایل نکرده‌اید، همان ارزش قبلی در برنامه نمایش داده می‌شود.
برای غلبه بر این مشکل از فیلد‌های Static ReadOnly استفاده می‌کنیم.

مثال:
public class ReadonlyStatic
{
  public static readonly string x = "Hi";
  public static readonly string y;
  public ReadonlyStatic()
  {
     //y = "Hello"; This is wrong
  }
  static ReadonlyStatic()
  {
    y = "Hello";
  }
}

اولین مشکلی که با استفاده از فیلد‌های Static ReadOnly حل می‌شود، مشکل  Versioning فیلد‌های Const است. بدین ترتیب دیگر نیازی به کامپایل مجدد برنامه مصرف کننده نیست .
نکته بعدی که در کد فوق نشان داده شده‌است، فیلد‌های static readOnly در زمان تعریف و یا تنها از طریق سازنده‌ی static می‌توانند مقدار دهی شوند.

مقایسه ReadOnly و Static  :

ReadOnly
 Static
 هم در زمان تعریف و هم از طریق سازنده می‌توان آن را مقدار دهی کرد.   در زمان تعریف و تنها از طریق سازنده static می‌توان آن را مقدار دهی کرد.
مقدار بر اساس مقادیری که در سازنده‌ها تعیین می‌شود متفاوت است.
 مقادیر بعد از مقدار دهی اولیه تغییر نمی‌کنند. 


چه زمانی از Const و چه زمانی از ReadOnly استفاده کنیم :

  • زمانی باید از Const استفاده کرد که مطمئن هستیم ارزش ذخیره شده در آن در طول عمر یک برنامه تغییر نمی‌کند. بطور مثال ذخیره تعداد روز هفته در یک فیلد از نوع Constant. اگر شک داریم که ممکن است این ارزش تغییر کند، می‌توانیم از حالت static readOnly برای غلبه بر مشکل Versioning استفاده کنیم.
  • از آنجائیکه مقادیر constant در کد‌های IL گنجانده می‌شوند، برای رسیدن به کارآیی بهتر، مقادیری را که در طول عمر یک برنامه تغییر نمی‌کنند، به صورت  const تعریف می‌کنیم.
  • هر زمان تصمیم داشتیم Constant هایی به ازای هر وهله از کلاس داشته باشیم از ReadOnly استفاده می‌کنیم. 
 
مطالب
Roslyn #6
معرفی Analyzers

پیشنیاز این بحث نصب مواردی است که در مطلب «شروع به کار با Roslyn » در قسمت دوم عنوان شدند:
الف) نصب SDK ویژوال استودیوی 2015
ب) نصب قالب‌های ایجاد پروژه‌های مخصوص Roslyn

البته این قالب‌ها چیزی بیشتر از ایجاد یک پروژه‌ی کلاس Library جدید و افزودن ارجاعاتی به بسته‌ی نیوگت Microsoft.CodeAnalysis، نیستند. اما درکل زمان ایجاد و تنظیم این نوع پروژه‌ها را خیلی کاهش می‌دهند و همچنین یک پروژه‌ی تست را ایجاد کرده و تولید بسته‌ی نیوگت و فایل VSIX را نیز بسیار ساده می‌کنند.


هدف از تولید Analyzers

بسیاری از مجموعه‌ها و شرکت‌ها، یک سری قوانین و اصول خاصی را برای کدنویسی وضع می‌کنند تا به کدهایی با قابلیت خوانایی بهتر و نگهداری بیشتر برسند. با استفاده از Roslyn و آنالیز کننده‌های آن می‌توان این قوانین را پیاده سازی کرد و خطاها و اخطارهایی را به برنامه نویس‌ها جهت رفع اشکالات موجود، نمایش داده و گوشزد کرد. بنابراین هدف از آنالیز کننده‌های Roslyn، سهولت تولید ابزارهایی است که بتوانند برنامه نویس‌ها را ملزم به رعایت استانداردهای کدنویسی کنند.
همچنین معلم‌ها نیز می‌توانند از این امکانات جهت ارائه‌ی نکات ویژه‌‌ای به تازه‌کاران کمک بگیرند. برای مثال اگر این قسمت از کد اینگونه باشد، بهتر است؛ مثلا بهتر است فیلدهای سطح کلاس، خصوصی تعریف شوند و امکان دسترسی به آن‌ها صرفا از طریق متدهایی که قرار است با آن‌ها کار کنند صورت گیرد.
این آنالیز کنند‌ها به صورت پویا در حین تایپ کدها در ویژوال استودیو فعال می‌شوند و یا حتی به صورت خودکار در طی پروسه‌ی Build پروژه نیز می‌توانند ظاهر شده و خطاها و اخطارهایی را گزارش کنند.


بررسی مثال معتبری که می‌تواند بهتر باشد

در اینجا یک کلاس نمونه را مشاهده می‌کنید که در آن فیلدهای کلاس به صورت public تعریف شده‌اند.
    public class Student
    {
        public string FirstName;
        public string LastName;
        public int TotalPointsEarned;

        public void TakeExam(int pointsForExam)
        {
            TotalPointsEarned += pointsForExam;
        }

        public void ExtraCredit(int extraPoints)
        {
            TotalPointsEarned += extraPoints;
        }


        public int PointsEarned { get { return TotalPointsEarned; } }
    }
هرچند این کلاس از دید کامپایلر بدون مشکل است و کامپایل می‌شود، اما از لحاظ اصول کپسوله سازی اطلاعات دارای مشکل است و نباید جمع امتیازات کسب شده‌ی یک دانش آموز به صورت مستقیم و بدون مراجعه‌ی به متدهای معرفی شده، از طریق فیلدهای عمومی آن قابل تغییر باشد.
بنابراین در ادامه هدف ما این است که یک Roslyn Analyzer جدید را طراحی کنیم تا از طریق آن هشدارهایی را جهت تبدیل فیلدهای عمومی به خصوصی، به برنامه نویس نمایش دهیم.


با اجرای افزونه‌ی View->Other windows->Syntax visualizer، تصویر فوق نمایان خواهد شد. بنابراین در اینجا نیاز است FieldDeclaration‌ها را یافته و سپس tokenهای آن‌ها را بررسی کنیم و مشخص کنیم که آیا نوع یا Kind آن‌ها public است (PublicKeyword) یا خیر؟ اگر بلی، آن مورد را به صورت یک Diagnostic جدید گزارش می‌دهیم.


ایجاد اولین Roslyn Analyzer

پس از نصب پیشنیازهای بحث، به شاخه‌ی قالب‌های extensibility در ویژوال استودیو مراجعه کرده و یک پروژه‌ی جدید از نوع Analyzer with code fix را آغاز کنید.


قالب Stand-alone code analysis tool آن دقیقا همان برنامه‌های کنسول بحث شده‌ی در قسمت‌های قبل است که تنها ارجاعی را به بسته‌ی نیوگت Microsoft.CodeAnalysis به صورت خودکار دارد.
قالب پروژه‌ی Analyzer with code fix علاوه بر ایجاد پروژه‌های Test و VSIX جهت بسته بندی آنالایزر تولید شده، دارای دو فایل DiagnosticAnalyzer.cs و CodeFixProvider.cs پیش فرض نیز هست. این دو فایل قالب‌هایی را جهت شروع به کار تهیه‌ی آنالیز کننده‌های مبتنی بر Roslyn ارائه می‌دهند. کار DiagnosticAnalyzer آنالیز کد و ارائه‌ی خطاهایی جهت نمایش به ویژوال استودیو است و CodeFixProvider این امکان را مهیا می‌کند که این خطای جدید عنوان شده‌ی توسط آنالایزر، چگونه باید برطرف شود و راه‌کار بازنویسی Syntax tree آن‌را ارائه می‌دهد.
همین پروژه‌ی پیش فرض ایجاد شده نیز قابل اجرا است. اگر بر روی F5 کلیک کنید، یک کپی جدید و محصور شده‌ی ویژوال استودیو را باز می‌کند که در آن افزونه‌ی در حال تولید به صورت پیش فرض و محدود نصب شده‌است. اکنون اگر پروژه‌ی جدیدی را جهت آزمایش، در این وهله‌ی محصور شده‌ی ویژوال استودیو باز کنیم، قابلیت اجرای خودکار آنالایزر در حال توسعه را فراهم می‌کند. به این ترتیب کار تست و دیباگ آنالایزرها با سهولت بیشتری قابل انجام است.
این پروژه‌ی پیش فرض، کار تبدیل نام فضاهای نام را به upper case، به صورت خودکار انجام می‌دهد (که البته بی‌معنا است و صرفا جهت نمایش و ارائه‌ی قالب‌های شروع به کار مفید است).
نکته‌ی دیگر آن، تعریف تمام رشته‌های مورد نیاز آنالایزر در یک فایل resource به نام Resources.resx است که در جهت بومی سازی پیام‌های خطای آن می‌تواند بسیار مفید باشد.

در ادامه کدهای فایل DiagnosticAnalyzer.cs را به صورت ذیل تغییر دهید:
using System.Collections.Immutable;
using System.Linq;
using Microsoft.CodeAnalysis;
using Microsoft.CodeAnalysis.CSharp;
using Microsoft.CodeAnalysis.CSharp.Syntax;
using Microsoft.CodeAnalysis.Diagnostics;
 
namespace CodingStandards
{
    [DiagnosticAnalyzer(LanguageNames.CSharp)]
    public class CodingStandardsAnalyzer : DiagnosticAnalyzer
    {
        public const string DiagnosticId = "CodingStandards";

        // You can change these strings in the Resources.resx file. If you do not want your analyzer to be localize-able, you can use regular strings for Title and MessageFormat.
        internal static readonly LocalizableString Title = new LocalizableResourceString(nameof(Resources.AnalyzerTitle), Resources.ResourceManager, typeof(Resources));
        internal static readonly LocalizableString MessageFormat = new LocalizableResourceString(nameof(Resources.AnalyzerMessageFormat), Resources.ResourceManager, typeof(Resources));
        internal static readonly LocalizableString Description = new LocalizableResourceString(nameof(Resources.AnalyzerDescription), Resources.ResourceManager, typeof(Resources));
        internal const string Category = "Naming";

        internal static DiagnosticDescriptor Rule = 
            new DiagnosticDescriptor(
                DiagnosticId, 
                Title, 
                MessageFormat, 
                Category, 
                DiagnosticSeverity.Error, 
                isEnabledByDefault: true, 
                description: Description);
 
        public override ImmutableArray<DiagnosticDescriptor> SupportedDiagnostics
        {
            get { return ImmutableArray.Create(Rule); }
        }

        public override void Initialize(AnalysisContext context)
        {
            // TODO: Consider registering other actions that act on syntax instead of or in addition to symbols
            context.RegisterSyntaxNodeAction(analyzeFieldDeclaration, SyntaxKind.FieldDeclaration);
        }

        static void analyzeFieldDeclaration(SyntaxNodeAnalysisContext context)
        {
            var fieldDeclaration = context.Node as FieldDeclarationSyntax;
            if (fieldDeclaration == null) return;
            var accessToken = fieldDeclaration
                                .ChildTokens()
                                .SingleOrDefault(token => token.Kind() == SyntaxKind.PublicKeyword);

            // Note: Not finding protected or internal
            if (accessToken.Kind() != SyntaxKind.None)
            {
                // Find the name of the field:
                var name = fieldDeclaration.DescendantTokens()
                              .SingleOrDefault(token => token.IsKind(SyntaxKind.IdentifierToken)).Value;
                var diagnostic = Diagnostic.Create(Rule, fieldDeclaration.GetLocation(), name, accessToken.Value);
                context.ReportDiagnostic(diagnostic);
            }
        }
    }
}
توضیحات:

اولین کاری که در این کلاس انجام شده، خواندن سه رشته‌ی AnalyzerDescription (توضیحی در مورد آنالایزر)، AnalyzerMessageFormat (پیامی که به کاربر نمایش داده می‌شود) و AnalyzerTitle (عنوان پیام) از فایل Resources.resx است. این فایل را گشوده و محتوای آن‌را مطابق تنظیمات ذیل تغییر دهید:


سپس کار به متد Initialize می‌رسد. در اینجا برخلاف مثال‌های قسمت‌های قبل، context مورد نیاز، توسط پارامترهای override شده‌ی کلاس پایه DiagnosticAnalyzer فراهم می‌شوند. برای مثال در متد Initialize، این فرصت را خواهیم داشت تا به ویژوال استودیو اعلام کنیم، قصد آنالیز فیلدها یا FieldDeclaration را داریم. پارامتر اول متد RegisterSyntaxNodeAction یک delegate یا Action است. این Action کار فراهم آوردن context کاری را برعهده دارد که نحوه‌ی استفاده‌ی از آن‌را در متد analyzeFieldDeclaration می‌توانید ملاحظه کنید.
سپس در اینجا نوع نود در حال آنالیز (همان نودی که کاربر در ویژوال استودیو انتخاب کرده‌است یا در حال کار با آن است)، به نوع تعریف فیلد تبدیل می‌شود. سپس توکن‌های آن استخراج شده و بررسی می‌شود که آیا یکی از این توکن‌ها کلمه‌ی کلیدی public هست یا خیر؟ اگر این فیلد عمومی تعریف شده بود، نام آن‌را یافته و به عنوان یک Diagnostic جدید بازگشت و گزارش می‌دهیم.


ایجاد اولین Code fixer

در ادامه فایل CodeFixProvider.cs پیش فرض را گشوده و تغییرات ذیل را به آن اعمال کنید. در اینجا مهم‌ترین تغییر صورت گرفته نسبت به قالب پیش فرض، اضافه شدن متد makePrivateDeclarationAsync بجای متد MakeUppercaseAsync از پیش موجود آن است:
using System.Collections.Immutable;
using System.Composition;
using System.Linq;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
using Microsoft.CodeAnalysis;
using Microsoft.CodeAnalysis.CodeFixes;
using Microsoft.CodeAnalysis.CodeActions;
using Microsoft.CodeAnalysis.CSharp;
using Microsoft.CodeAnalysis.CSharp.Syntax;
 
namespace CodingStandards
{
    [ExportCodeFixProvider(LanguageNames.CSharp, Name = nameof(CodingStandardsCodeFixProvider)), Shared]
    public class CodingStandardsCodeFixProvider : CodeFixProvider
    {
        public sealed override ImmutableArray<string> FixableDiagnosticIds
        {
            get { return ImmutableArray.Create(CodingStandardsAnalyzer.DiagnosticId); }
        }

        public sealed override FixAllProvider GetFixAllProvider()
        {
            return WellKnownFixAllProviders.BatchFixer;
        }

        public sealed override async Task RegisterCodeFixesAsync(CodeFixContext context)
        {
            var root = await context.Document.GetSyntaxRootAsync(context.CancellationToken).ConfigureAwait(false);

            // TODO: Replace the following code with your own analysis, generating a CodeAction for each fix to suggest
            var diagnostic = context.Diagnostics.First();
            var diagnosticSpan = diagnostic.Location.SourceSpan;

            // Find the type declaration identified by the diagnostic.
            var declaration = root.FindToken(diagnosticSpan.Start)
                                   .Parent.AncestorsAndSelf().OfType<FieldDeclarationSyntax>()
                                   .First();

            // Register a code action that will invoke the fix.
            context.RegisterCodeFix(
                CodeAction.Create("Make Private", 
                c => makePrivateDeclarationAsync(context.Document, declaration, c)),
                diagnostic);
        }

        async Task<Document> makePrivateDeclarationAsync(Document document, FieldDeclarationSyntax declaration, CancellationToken c)
        {
            var accessToken = declaration.ChildTokens()
                .SingleOrDefault(token => token.Kind() == SyntaxKind.PublicKeyword);

            var privateAccessToken = SyntaxFactory.Token(SyntaxKind.PrivateKeyword);

            var root = await document.GetSyntaxRootAsync(c);
            var newRoot = root.ReplaceToken(accessToken, privateAccessToken);

            return document.WithSyntaxRoot(newRoot);
        }
    }
}
اولین کاری که در یک code fixer باید مشخص شود، تعیین FixableDiagnosticIds آن است. یعنی کدام آنالایزرهای از پیش تعیین شده‌ای قرار است توسط این code fixer مدیریت شوند که در اینجا همان Id آنالایزر قسمت قبل را مشخص کرده‌ایم. به این ترتیب ویژوال استودیو تشخیص می‌دهد که خطای گزارش شده‌ی توسط CodingStandardsAnalyzer قسمت قبل، توسط کدام code fixer موجود قابل رفع است.
کاری که در متد RegisterCodeFixesAsync انجام می‌شود، مشخص کردن اولین مکانی است که مشکلی در آن گزارش شده‌است. سپس به این مکان منوی Make Private با متد متناظر با آن معرفی می‌شود. در این متد، اولین توکن public، مشخص شده و سپس با یک توکن private جایگزین می‌شود. اکنون این syntax tree بازنویسی شده بازگشت داده می‌شود. با Syntax Factory در قسمت سوم آشنا شدیم.

خوب، تا اینجا یک analyzer و یک code fixer را تهیه کرده‌ایم. برای آزمایش آن دکمه‌ی F5 را فشار دهید تا وهله‌ای جدید از ویژوال استودیو که این آنالایزر جدید در آن نصب شده‌است، آغاز شود. البته باید دقت داشت که در اینجا باید پروژه‌ی CodingStandards.Vsix را به عنوان پروژه‌ی آغازین ویژوال استودیو معرفی کنید؛ چون پروژه‌ی class library آنالایزرها را نمی‌توان مستقیما اجرا کرد. همچنین یکبار کل solution را نیز build کنید.
پس از اینکه وهله‌ی جدید ویژوال استودیو شروع به کار کرد (بار اول اجرای آن کمی زمانبر است؛ زیرا باید تنظیمات وهله‌ی ویژه‌ی اجرای افزونه‌ها را از ابتدا اعمال کند)، همان پروژه‌ی Student ابتدای بحث را در آن باز کنید.


نتیجه‌ی اعمال این افزونه‌ی جدید را در تصویر فوق ملاحظه می‌کنید. زیر سطرهای دارای فیلد عمومی، خط قرمز کشیده شده‌است (به علت تعریف DiagnosticSeverity.Error). همچنین حالت فعلی و حالت برطرف شده را نیز با رنگ‌های قرمز و سبز می‌توان مشاهده کرد. کلیک بر روی گزینه‌ی make private، سبب اصلاح خودکار آن سطر می‌گردد.


روش دوم آزمایش یک Roslyn Analyzer

همانطور که از انتهای بحث قسمت دوم به‌خاطر دارید، این آنالایزرها را می‌توان به کامپایلر نیز معرفی کرد. روش انجام اینکار در ویژوال استودیوی 2015 در تصویر ذیل نمایش داده شده‌است.


نود references را باز کرده و سپس بر روی گزینه‌ی analyzers کلیک راست نمائید. در اینجا گزینه‌ی Add analyzer را انتخاب کنید. در صفحه‌ی باز شده بر روی دکمه‌ی browse کلیک کنید. در اینجا می‌توان فایل اسمبلی موجود در پوشه‌ی CodingStandards\bin\Debug را به آن معرفی کرد.


بلافاصله پس از معرفی این اسمبلی، آنالایزر آن شناسایی شده و همچنین فعال می‌گردد.


در این حالت اگر برنامه را کامپایل کنیم، با خطاهای جدید فوق متوقف خواهیم شد و برنامه کامپایل نمی‌شود (به علت تعریف DiagnosticSeverity.Error).