مطالب
کار با Visual Studio در ASP.NET Core
پیش نویس: این مقاله ترجمه شده فصل 6 کتاب Pro Asp.Net Core MVC2 می‌باشد.

کار با Visual Studio

در این مقاله، یکسری توضیحاتی در مورد ویژگی‌های کلیدی ویژوال استودیو به برنامه نویس‌های (توسعه دهنده‌های) پروژه‌های Asp.net Core MVC ارائه می‌دهیم.

 
ایجاد یک پروژه

در ابتدا یک پروژه‌ی وب جدید Asp.net core را به نام Working و بر اساس قالب Empty ایجاد می‌کنیم. سپس در کلاس startup، قابلیت MVC را فعال میکنیم (کدهای این قسمت، در فصل 5 کامل شرح داده شده‌است)
 

namespace Working
{
    public class Startup
    {
        // This method gets called by the runtime. Use this method to add services to the container.
        // For more information on how to configure your application, visit https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=398940
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            services.AddMvc();
        }

        // This method gets called by the runtime. Use this method to configure the HTTP request pipeline.
        public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env)
        {
            if (env.IsDevelopment())
            {
                app.UseDeveloperExceptionPage();
            }

            //app.Run(async (context) =>
            //{
            //    await context.Response.WriteAsync("Hello World!");
            //});
        }
    }
}

ایجاد مدل:

یک پوشه جدید را به نام Models ایجاد می‌کنیم و بعد در این پوشه یک کلاس جدید را به نام Product ایجاد می‌کنیم و کدهای زیر را در کلاس ایجاد شده قرار میدهیم (این قسمت در فصل 5 نیز شرح داده شده‌است):
namespace Working.Models
{
    public class Product
    {
        public string Name { get; set; }
        public decimal Price { get; set; }
    }
}
برای ایجاد یک فروشگاه ساده از اشیاء محصول، من یک فایل کلاس را به نام SimpleRepository.cs به پوشه Models اضافه و از آن برای تعریف کلاس استفاده کردم.
 

namespace WorkingWithVisualStudio.Models
{
    public class SimpleRepository
    {
        private static SimpleRepository sharedRepository = new SimpleRepository();
        private Dictionary<string, Product> products = new Dictionary<string, Product>();
        public static SimpleRepository SharedRepository => sharedRepository;

        public SimpleRepository()
        {
            var initialItems = new[] { new Product { Name = "Kayak", Price = 275M }, new Product { Name = "Lifejacket", Price = 48.95M }, new Product { Name = "Soccer ball", Price = 19.50M }, new Product { Name = "Corner flag", Price = 34.95M } };
            foreach (var p in initialItems)
            {
                AddProduct(p);
            }
        }
        public IEnumerable<Product> Products => products.Values;
        public void AddProduct(Product p) => products.Add(p.Name, p);

    }
}
کلاس Stores، اشیا مدل را در حافظه ذخیره می‌کند. یعنی هر تغییری را که در Model داده باشید، زمانیکه نرم افزار متوقف یا Restart شود، از بین می‌رود. یک فروشگاه ناپیوسته برای مثال در این فصل کافی است. اما این رویکردی نیست که در بسیاری از پروژه‌های واقعی استفاده شود. در فصل 8 یک مثال را پیاده سازی می‌کنیم تا اطلاعات مدل Store را به صورت مداوم در بانک اطلاعاتی ذخیره کند.

نکته: من یک مشخصه (Property) استاتیک را به نام SharedRepository تعریف کردم که دسترسی به SimpleRepository را فراهم می‌کند و می‌تواند در طول برنامه از آن استفاده شود. این بهترین کار نیست، ولی میخواهم یک مشکل رایج را که در توسعه MVC روبرو میشوید، نشان دهم. من راه بهتری را برای کار با اجزای مشترک، در فصل 18 توضیح می‌دهم.


ایجاد Controller و View

در پوشه Controllers، یک فایل جدید را به نام HomeController.cs ایجاد می‌کنیم و کدهای زیر را در آن قرار میدهیم:
namespace WorkingWithVisualStudio.Controllers
{
    public class HomeController : Controller
    {
        public IActionResult Index() => View(SimpleRepository.SharedRepository.Products);
    }
}
این یکی Action Method ایی به نام Index است که اطلاعات مدل را دریافت می‌کند و برای View پیشفرض، جهت نمایش ارسال می‌کند. برای ایجاد View هم بر روی پوشه Views/Home راست کلیک کرده و یک View را به نام index.cshtml ایجاد کنید؛ با کدهای زیر:
@{
    Layout = null;
}

<!DOCTYPE html>

<html>
<head>
    <meta name="viewport" content="width=device-width" />
    <title>>Working with Visual Studio</title>
</head>
<body>
    <table>
    <thead>
        <tr>
        <td>Name</td>
        <td>Price</td>
        </tr>
        </thead>
    <tbody>            @foreach (var p in Model)
    {<tr>
        <td>@p.Name</td>
        <td>@p.Price</td>
        </tr>}
        </tbody>
    </table>
</body>
</html>
این View شامل یک جدول است که از حلقه foreach Razor، برای ایجاد ردیف‌هایی برای هر شیء مدل استفاده می‌کند. جایی که هر ردیف، حاوی سلول‌هایی برای خواص نام و قیمت است. اگر شما برنامه کاربردی را اجرا کنید، نتایج حاصل را در شکل خواهید دید:

مدیریت بسته‌های نرم افزاری

دو نوع مختلف از بسته‌های نرم افزاری مورد نیاز برای Asp.Net Core MVC وجود دارند.

معرفی NuGet 

ویژوال استودیو به همراه یک ابزار گرافیکی برای مدیریت بسته‌های NET. است که در یک پروژه گنجانده شده‌است. برای باز کردن این ابزار، گزینه Management NuGet Packages for Solution را از منوی Tools ➤ NuGet Package Manager انتخاب کنید. به این ترتیب ابزار NuGet باز می‌شود و لیستی از بسته‌هایی که قبلا نصب شده‌اند، نمایش داده می‌شود؛ همانطور که در شکل زیر نشان داده شده‌است:
 


برگه‌ی Installed، خلاصه‌ای از بسته‌هایی را که قبلا در پروژه نصب شده‌اند، نشان می‌دهد. از برگه‌ی Browse، برای یافتن و نصب بسته‌های جدید می‌توان استفاده کرد و برگه‌ی Updates، فهرست package هایی را که نسخه‌های اخیر آن‌ها منتشر شده‌اند، نمایش می‌دهد.

 
معرفی بسته‌ی MICROSOFT.ASPNETCORE.ALL

اگر شما از نسخه‌های قبلی Asp.Net Core استفاده کرده باشید، باید یک لیست طولانی از بسته‌های NuGet را به پروژه جدید خود اضافه نمایید. Asp.Net Core2 یک بسته‌ی متفاوت را به نام Microsoft.AspNetCore.All معرفی می‌کند.

پکیچ Microsoft.AspNetCore.All یک meta-package است که شامل تمام بسته‌های Nuget مورد نیاز Asp.net Core و MVC Framework است. یعنی شما دیگر نیازی به نصب تک به تک این نوع بسته‌ها ندارید و هنگامیکه برنامه خود را منتشر می‌کنید، هر بسته‌ای از بسته‌های Meta-package که مورداستفاده قرار نمی‌گیرند، حذف خواهند شد. البته این بسته در نگارش 2.1، قسمت All آن به App تغییر نام یافته‌است.
 
معرفی بسته‌های Nuget و موقعیت ذخیره سازی آن‌ها

ابزار NuGet لیست بسته‌های پروژه را در فایل projectname.csproj نگهداری می‌کند. در اینجا <projectname> با نام پروژه جایگزین میشود. برای مثال در پروژه فوق اطلاعات Nuget، در فایل WorkingWithVisualStudio.csproj ذخیره می‌شوند. ویژوال استودیو محتویات فایل csproj را در پنجره‌ی Solution Explorer نمایش نمی‌دهد. برای ویرایش این فایل، روی پروژه در پنجره‌ی Solution Explorer راست کلیک کنید و گزینه‌ی Edit WorkWithVisualStudio.csproj را از منوی باز شده، انتخاب کنید. ویژوال استودیو فایل را برای ویرایش باز می‌کند. فایل csproj یک فایل XML است و شما در آن عنصری را مانند قطعه کد زیر در آن می‌بینید که Asp.net Core Meta package را به پروژه اضافه می‌کند:
<ItemGroup>
    <PackageReference Include="Microsoft.AspNetCore.All" Version="2.0.0" />
</ItemGroup>
در اینجا یک بسته با نام و شماره نسخه مورد نیاز مشخص شده‌است. اگرچه بسته Meta-Package شامل تمام ویژگی‌های مورنیاز Asp.Net Core MVC می‌باشد، اما شما هنوز هم باید بسته‌های دیگری را به پروژه اضافه کنید تا بتوانید از ویژگی‌های اضافی خاص آن‌ها استفاده کنید. این بسته‌ها را می‌توان توسط رابط‌های خط فرمان و یا ابزار گرافیکی آن اضافه کرد. حتی شما می‌توانید فایل Csproj را به صورت مستقیم ویرایش کنید و ویژوال استودیو میتواند تغییرات بسته‌ها را شناسایی کرده، دانلود و نصب کند.
 


هنگامیکه از NuGet برای اضافه کردن یک بسته به پروژه‌ی خود استفاده می‌کنید، به صورت خودکار به همراه هر بسته‌ای که به آن وابستگی دارد، نصب می‌شود. شما می‌توانید بسته‌های Nuget و وابستگی‌های آن‌ها را در SolutionExpolrer از طریق گزینه‌ی Dependencies -> Nuget مشاهده کنید که هر یک از بسته‌های موجود در فایل csproj و وابستگی‌های آن‌ها را نشان می‌دهد. برای نمونه بسته Meta-Package ASP.Net Core دارای تعداد زیادی وابستگی است؛ برخی از آنها در شکل زیر دیده میشوند:


 
معرفی Bower

یک بسته Client-Side، شامل محتوایی است که به مشتری ارسال می‌شود؛ مانند فایل‌های جاوا اسکریپت، Css Stylesheets و یا تصاویر. از Nuget برای مدیریت این نوع فایل‌ها در پروژه نیز استفاده میشود. اما اکنون Asp.Net Core MVC پشتیبانی توکاری را از یک ابزار مدیریت بسته‌های سمت کاربر، به نام Bower نیز ارائه می‌دهد. Bower یک ابزار منبع باز ( Open Source ) است که در خارج از مایکروسافت و دنیای NET. توسعه داده شده و نگهداری می‌شود.

نکته: Bower به تازگی منسوخ شده اعلام گردیده‌است. ممکن است هشدارهایی را که ابزارهای جایگزین را پیشنهاد می‌کنند نیز مشاهده کنید. با این حال پشتیبانی از Bower با ویژوال استودیو یکپارچه شده‌است و در نگارش 2.1 ابزار مدیریت سمت کلاینت جدید دیگری را نیز بجای آن معرفی کرده‌اند.
 

معرفی لیست بسته‌های Bower

بسته‌های Bower از طریق فایل ویژه‌ی bower.json مشخص می‌شوند. برای ایجاد این فایل در پنجره Solution Explorer روی پروژه WorkingWithVisualStudio راست کلیک کنید و Add -> New Item را از منوی باز شده انتخاب کنید. سپس قالب مورد نظر Bower Configuration File را از Asp.net Core -> Web -> General  Category انتخاب نمائید؛ مانند تصویر زیر:
 


ویژوال استودیو نام bower.json را برای آن قرار میدهد. برروی ok کلیک می‌کنیم و یک فایل جدید، با محتویات پیشفرض زیر به پروژه اضافه میشود:
{
  "name": "asp.net",
  "private": true,
  "dependencies": {}
}
به علاوه برای فایل Bower.json، تصویر زیر بسته‌های Client Side وابسته به Bower را نشان میدهد. از این قسمت برای اضافه کردن وابستگی‌های برنامه نیز استفاده میشود.


نکته: منبع بسته‌های Bower در لینک http://bower.io/search وجود دارد. شما می‌توانید بسته‌ها مورنظر را در اینجا جستجو و به پروژه اضافه کنید.

بعد از اینکه بسته‌ها نصب شدند، محتویات فایل bower.json به صورت زیر می‌باشد:
{
  "name": "asp.net",
  "private": true,
  "resolutions": {
    "jquery": "3.3.1"
  }
}

در ادامه بسته Bootstrap CSS به پروژه اضافه شده‌است. زمانیکه شما فایل Bower.json را ویرایش می‌کنید، ویژوال استادیو لیستی از نام بسته‌ها و نسخه‌های بسته‌های موجود را نمایش می‌دهد؛ مانند تصویر زیر:


در زمان نوشتن این مطلب، آخرین نسخه‌ی پایدار بسته بوت استرپ، 3،3،7 است. البته اگر در دقت کنید، در اینجا سه گزینه‌ی ارائه شده‌ی توسط ویژوال استودیو وجود دارند: 3.3.7 و 3.3.7^ و 3.3.7~. شماره نسخه می‌تواند در طیف وسیعی از روش‌های مختلف در فایل bower.json مشخص شود. مفیدترین آنها در جدول زیر شرح داده شده‌اند. استفاده از شماره نسخه صریح یک بسته، امن‌ترین راه برای مشخص کردن یک بسته است. این تضمین می‌کند که شما همیشه با همان نسخه کار می‌کنید؛ مگر اینکه عمدا فایل bower.json را برای پاسخ گویی به درخواست‌های دیگری به روز رسانی کنید:
  فرمت    توضیحات 
  3.3.7  بیان شماره مستقیم بسته نصب شده و تطبیق دقیق آن با شمار نسخه ، e.g ، 3.3.7 
  *  با استفاده از یک ستاره به Bower اجازه نصب آخرین نسخه را می‌دهد
3.3.7 =<3.3.7<
پیشوند یک شماره نسخه با < یا =< به Bower اجازه می‌دهد تا هر نسخه از بسته‌ای که بزرگتر یا بزرگتر مساوی آن نسخه‌ی معین است، نصب شود 
3.3.7 =>3.3.7
پیشوند یک شماره نسخه با > یا => به Bower اجازه می‌دهد تا هر نسخه از بسته‌ای را که کوچکتر یا کوچکتر و مساوی نسخه‌ی معین است، نصب شود 
  3.3.7~  پیشوند یک شماره نسخه با یک tilde (با کاراکتر ~ ) به نسخه‌هایی که دو شماره اولیه آن‌ها مشابه باشند، اجازه نصب میدهد؛ حتی اگر شماره آخر آن نسخه متفاوت باشد. مانند نسخه‌های 3.3.9 و 3.3.8 و اجازه نصب نسخه 3.4.0 را نمیدهد؛ چون شماره دوم آن متفاوت است.
  3.3.7^  پیشوند یک شماره نسخه با یک قلم (کاراکتر ^) به نسخه‌هایی که شماره اول آنها مشابه باشند، اجازه نصب می‌دهد؛ حتی اگر شماره دوم آن‌ها متفاوت باشد. مانند نسخه‌های 3.3.1 و 3.4.1 و 3.5.1 اما نسخه 4.0.0 اجازه نصب ندارد 
 
نکته: برای مثال در این کتاب، من فایل bower.json را مستقیما ایجاد و ویرایش می‌کنم. ویرایش این فایل ساده است و به شما کمک می‌کند تا اطمینان حاصل کنید که نتایج مورد انتظار را در صورت پیگیری به همراه داشته باشد. همچنین ویژوال استودیو ابزار گرافیکی را نیز برای مدیریت بسته‌های bower فراهم می‌کند. شما می‌توانید با کلیک راست بر روی فایل bower.json و انتخاب Manage Bower packages به منوی باز شده دسترسی داشته باشید. ویژوال استادیو فایلهای bower.json را برای تغییرات نظارت می‌کند و به صورت خودکار از ابزار Bower برای دانلود و نصب بسته‌ها استفاده می‌کند. هنگامیکه شما تغییرات فایل را ذخیره می‌کنید، ویژوال استودیو بسته‌ی BootStrap را دانلود می‌کند و در پوشه‌ی wwwroot/lib ذخیره می‌کند.


مانند Nuget نیز Bower وابستگی‌های مرتبط با بسته‌های اضافه شده‌ی به یک پروژه را مدیریت می‌کند. BootStrap برای دسترسی به برخی از ویژگی‌های پیشرفته، به JQuery که یک کتابخانه‌ی جاوا اسکریپتی است، تکیه می‌کند. به همین دلیل است که دو بسته را در شکل فوق نشان داده است. شما می‌توانید لیست بسته‌ها و وابستگی‌های آنها را به صورت باز شده در بخش مورد نظر در Solution Explorer مشاهده کنید.

به روزرسانی بسته Bootstrap

در ادامه کتاب، من از نسخه قبلی Bootstrap CSS framework استفاده می‌کنم. هنگامی که دارم این را می‌نویسم، تیم Bootstrap در حال توسعه‌ی نسخه‌ی 4 bootStrap است و چندین بار منتشر شده‌است. این نسخه‌ها به عنوان "آلفا" برچسب گذاری شده‌اند، اما کیفیت آن‌ها بالا است و برای استفاده در نمونه‌های این کتاب به اندازه کافی پایدار است. با توجه به انتخاب نوشتن این کتاب با استفاده از Bootstrap 3 و نسخه پیش از نسخه بوت استرپ 4 و به زودی بایگانی شدن آن، تصمیم گرفتم از نسخه جدید استفاده کنم؛ حتی اگر برخی از نام‌های کلاس‌ها که برای شیوه نامه‌های عناصر HTML استفاده می‌شوند، احتمالا قبل از انتشار نهایی تغییر یابند. این مورد به این معنا است که شما باید همان نسخه از Bootstrap را که برای گرفتن نتایج موردنظر از خروجی نیاز دارید، استفاده  کنید.

برای به روزرسانی بسته Bootstrap، شماره نسخه را در فایل bower.json تغییر دهید. مانند کد زیر:
{
  "name": "asp.net",
  "private": true,
  "dependencies": {
    "bootstrap": "4.0.0-alpha.6"
  }
}
زمانی که شما تغییرات فایل bower.json را ذخیره می‌کنید، ویژوال استودیو نسخه جدید BootStrap را دانلود می‌کند.
معرفی توسعه و کامپایل مداوم

توسعه نرم افزار وب اغلب می‌تواند یک فرآیند تکراری باشد، جایی که تغییرات کوچکی را به ویووها یا کلاس‌ها می‌دهید و برنامه را اجرا می‌کنید تا اثرات آن را آزمایش کنید. MVC و ویژوال استودیو همکاری می‌کنند تا از این رویکرد مداوم استفاده کنند تا تغییرات را سریع‌تر و آسان‌تر ببینید.

 اعمال تغییرات در Razor Views  
در زمان توسعه، تغییراتی که به Razor View اعمال میشوند، به محض رسیدن درخواست‌های HTTP، از مرورگر دریافت میشوند. برای اینکه ببینید چطور کار می‌کند، برنامه را با انتخاب گزینه Start Debugging از منوی Debug اجرا کنید و هنگامیکه یک برگه‌ی مرورگر باز شد و اطلاعات نمایش داده شد، تغییراتی را که در زیر نمایش میدهم در فایل Index.cshtml اعمال کنید.

@model IEnumerable<WorkingWithVisualStudio.Models.Product>
@{
    Layout = null;
}

<!DOCTYPE html>

<html>
<head>
    <meta name="viewport" content="width=device-width" />
    <title>>Working with Visual Studio</title>
</head>
<body>
    <h3>Products</h3>
    <table>
        <thead>
            <tr>
                <td>Name</td>
                <td>Price</td>
            </tr>
        </thead>
        <tbody>
            @foreach (var p in Model)
            {
            <tr>
                <td>@p.Name</td>
                <td>@($"{p.Price:C2}")</td>
            </tr>}
        </tbody>
    </table>
</body>
</html>
تغییرات را در فایل Index ذخیره می‌کنیم و صفحه وب را با استفاده از دکمه browser Reload مجددا بارگذاری می‌کنیم. تغییرات در View (یک عنوان و فرمت را برای مشخصه Price به عنوان ارز وارد کردیم) در مرورگر هم اعمال شده است؛ مانند تصویر زیر:



اعمال تغییرات در کلاس‌های #C

برای کلاس‌های #C، از جمله کنترلرها و مدل‌ها، دو رویکرد موجود را که از طریق آیتم‌های مختلف در منوی Debug انتخاب می‌شوند، شرح می‌دهم:

Start Without Debugging
تغییرات در کلاس‌ها در پروژه به صورت خودکار زمانیکه یک درخواست HTTP دریافت می‌شود، برای مشاهده‌ی یک تجربه‌ی توسعه‌ی پویا، کامپایل می‌شوند. در این حالت برنامه بدون امکانات دیباگ و اشکال‌زادیی اجرا می‌شود.

Start Debugging
به شما اجزا میدهد صریح تغییرات را کامپایل کنید و برنامه را اجرا کنید ، بررسی مشکلات هم در زمان اجرا پروژه انجام میگیرد.به شما اجرا بررسی و تجزیه و تحلیل هر گونه مشکل در کد را میدهد.

 
کامپایل خودکار کلاس ها

در طول توسعه عادی، این چرخه کامپایل سریع به شما اجازه می‌دهد تا فورا تاثیر تغییرات خود را ببینید؛ حالا می‌تواند این تغییر اضافه نمودن یک اکشن جدید و یا ویرایش نمایش اطلاعات یک Model باشد. برای ارائه‌ی این نوع از توسعه، ویژوال استودیو به محض رسیدن درخواست HTTP از مرورگر، تغییرات را دریافت و کلاس‌ها را به صورت خودکار کامپایل می‌کند. برای دیدن اینکه چگونه کار می‌کند، گزینه Start Without Debugging را از منوی Debug در ویژوال استودیو انتخاب کنید. هنگامیکه مرورگر داده‌های برنامه را نمایش می‌دهد، تغییرات زیر را در فایل Home controller ایجاد کنید:
namespace WorkingWithVisualStudio.Controllers
{
    public class HomeController : Controller
    {
        public IActionResult Index() => View(SimpleRepository.SharedRepository.Products
            .Where(p => p.Price < 50));
    }
}
در این تغییرات با استفاده از LINQ محصولات را فیلتر می‌کنیم به طوری که فقط کالاهایی را که price آنها کمتر از 50 است، نمایش داده می‌شوند. تغییرات را در فایل کلاس controller ذخیره کنید و پنجره مرورگر را دوباره باز کنید. بدون توقف و یا راه اندازی مجدد برنامه در ویژوال استادیو، درخواست HTTP از مرورگر باعث عملیات کامپایل میشود و برنامه با استفاده از تغییرات کلاس Controller، دوباره راه اندازی خواهد شد و نتیجه را در زیر میتوانید ببینیدکه محصولات Kayak را از جدول حذف می‌کند.

ویژگی کامپایل خودکار زمانی مفید است که همه چیز برنامه ریزی شود. مشکل این است که خطاهای کامپایلر، در زمان اجرا و در مرورگر بجای ویژوال استودیو نمایش داده می‌شوند. در این حالت زمانیکه یک مشکل وجود دارد، سخت می‌توان متوجه شد که چه مشکلی ایجاد شده است. برای مثال، کدهای زیر اضافه کردن یک مقدار Null را به مجموعه نمایش میدهد. 
namespace WorkingWithVisualStudio.Models
{
    public class SimpleRepository
    {
        private static SimpleRepository sharedRepository = new SimpleRepository();
        private Dictionary<string, Product> products = new Dictionary<string, Product>();
        public static SimpleRepository SharedRepository => sharedRepository;

        public SimpleRepository()
        {
            var initialItems = new[] { new Product { Name = "Kayak", Price = 275M }, new Product { Name = "Lifejacket", Price = 48.95M }, new Product { Name = "Soccer ball", Price = 19.50M }, new Product { Name = "Corner flag", Price = 34.95M } };
            foreach (var p in initialItems)
            {
                AddProduct(p);
            }
            products.Add("Error", null);
        }
        public IEnumerable<Product> Products => products.Values;
        public void AddProduct(Product p) => products.Add(p.Name, p);

    }
}
مشکلی مانند ورودی Null تا زمانیکه برنامه اجرا نشود، نمایش داده نمیشود. بارگذاری صفحه مرورگر باعث می‌شود کلاس SimpleRepository به صورت خودکار کامپایل شود و برنامه دوباره راه اندازی خواهد شد. هنگامیکه MVC نمونه‌ای از کلاس Controller را برای پردازش درخواست HTTP از مرورگر ایجاد می‌کند، سازنده HomeController کلاس SimpleRepository را ایجاد خواهد کرد که به نوبه خود سعی می‌کند مقدار Null اضافه شده در لیست را پردازش کند. مقدار Null باعث بروز یک مشکل می‌شود، اما مشخص نیست مشکل چیست. مرورگر یک پیام مفید را نمایش نمی‌دهد.
توانایی نمایش صفحات خطاها  
زمانیکه مشکلی در پنجره‌ی مرورگر ایجاد شد، می‌توان یک راهنمای با اطلاعات مفید را نمایش داد. این قابلیت را می‌توانید با فعال کردن نمایش صفحات انجام داد که باید در تنظیمات کلاس Startup تغییرات زیر را اعمال کنید.

namespace WorkingWithVisualStudio
{
    public class Startup
    {
        // This method gets called by the runtime. Use this method to add services to the container.
        // For more information on how to configure your application, visit https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=398940
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            services.AddMvc();
        }

        // This method gets called by the runtime. Use this method to configure the HTTP request pipeline.
        public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env)
        {
            if (env.IsDevelopment())
            {
                app.UseDeveloperExceptionPage();
                app.UseDeveloperExceptionPage();
            }
        }
    }
}
اگر پنجره مرورگر را دوباره بارگذاری کنید، فرآیند کامپایل خودکار به صورت خودکار برنامه را بازسازی می‌کند و یک پیام خطای مفید‌تری را در مرورگر ایجاد می‌کند. مانند تصویر زیر:

پیام خطایی که توسط مرورگر نشان داده می‌شود، می‌تواند برای کشف مشکلات ساده، کافی باشد. اما برای مشکلات پیچیده‌تر و برای مشکلاتی که بلافاصله آشکار نمی‌شوند، ویژوال استودیو برای پیگیری خطا مورد نیاز است.

 
استفاده از Debugger

ویژوال استادیو از اجرای یک برنامه MVC با استفاده از Debugger نیز پشتیبانی می‌کند که اجازه می‌دهد برنامه برای بررسی وضعیت نرم افزار و دنبال کردن درخواستی که به برنامه ارسال میشود، متوقف و از این طریق، پیگیری شود. این مورد نیاز به یک سبک متفاوت از توسعه را دارد. زیرا تغییراتی را در کلاس‌های #C میدهیم، تا زمانیکه برنامه مجددا راه اندازی نشود، اعمال نمی‌شوند ( هرچند تغییرات Razor View هنوز هم به صورت خودکار اعمال میشوند). این سبک توسعه به همراه استفاده‌ی از ویژگی کامپایل خودکار نیست؛ اما Debugger ویژوال استودیو عالی است و می‌تواند بینش عمیق‌تری را در مورد نحوه‌ی کارکرد برنامه داشته باشد. برای اجرای برنامه با استفاده Debugger، در ویژوال استودیو از منوی Debug گزینه‌ی Start Debugging را انتخاب کنید. ویژوال استودیو کلاسهای #C در پروژه را قبل از اجرای برنامه کامپایل می‌کند. اما شما همچنان می‌توانید با استفاده از موارد موجود در منوی Build، کد خود را به صورت دستی نیز کامپایل کنید.

مثال فوق حاوی مقدار NULL است که سبب می‌شود یک NullReferenceException توسط کلاس SimpleRepository پرتاب شود. این حالت برنامه را قطع و کنترل اجرا را به توسعه دهنده منتقل می‌کند؛ همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است



نکته: اگر Debugger خطا را نفهمد، گزینه‌ی Windows ➤ exception settings را از منوی Debugger ویژوال استودیو انتخاب کنید و اطمینان حاصل کنید که تمام انواع خطاهای در لیست خطاهای زمان اجرای زبان مشترک، تایید شده‌است.
تنظیم یک Break-point

Debugger عامل اصلی خطا را نمایش نمی‌دهد؛ تنها مکان آن‌را آشکار می‌کند. عبارتیکه ویژوال استودیو برجسته می‌کند نشان می‌دهد که این مشکل زمانی رخ می‌دهد که فیلتر کردن اشیاء با استفاده از LINQ انجام شود، اما یک کار کوچک لازم است تا از جزئیات کاسته شود و به علت اصلی برسد.
Breakpoint عبارتی است که به Debugger می‌گوید تا برنامه را متوقف کند و کنترل دستی برنامه را به برنامه نویس میدهد. شما می‌توانید وضعیت برنامه را بازبینی کنید و ببینید چه اتفاقی می‌افتد و به صورت اختیاری روند کاری را دوباره ادامه دهید.
برای ایجاد Breakpoint، روی عبارت راست کلیک کنید و در منوی باز شده، گزینه Breakpoint -> Insert Breakpoint را انتخاب کنید.

به عنوان مثال: یک Breakpoint به خط کد AddProduct در کلاس SimpleRepository اعمال کنید. همانطور که در شکل زیر نمایش داده میشود:
 


برنامه را اجرا کنید؛ با استفاده از Debug -> Start Debugging و یا با استفاده از Debug -> Restart برنامه را Restart می‌کنیم. در طی درخواست اولیه HTTP، برنامه اجرا میشود تا به نقطه‌ای که Break Point دارد برسد و در آنجا برنامه متوقف میشود. در این نقطه، شما می‌توانید از آیتم‌های منوی Debug ویژوال استودیو یا کنترل‌ها در بالای پنجره، برای کنترل اجرای برنامه استفاده کنید؛ یا از نمایش‌های مختلف Debugger موجود از طریق Debug -> Windows برای بررسی وضعیت برنامه استفاده می‌کنیم.
مشاهده مقادیر داده در ویرایشگر کد
رایج‌ترین استفاده Break Point، ردیابی مشکلات در کد شماست. قبل از اینکه بتوانید یک مشکل را رفع کنید، باید بدانید چه اتفاقی در حال رخ دادن است و یکی از ویژگیهای مفید ویژوال استودیو این است که توانایی مشاهده و کنترل ارزش متغیرها را درست در ویرایشگر کد، میدهد.
اگر اشاره‌گر ماوس را بر روی پارامتر p به متد AddProduct که توسط Debugger برجسته شده‌است، حرکت دهید، یک فرم ظاهر خواهد شد که ارزش فعلی p را نشان می‌دهد؛ همانطور که در شکل زیر نشان داده شده‌است. من یک نمونه بزرگ شده از محتویات فرم ظاهر شده را نمایش میدهم تا به راحتی بتوانید متن در آن را بخوانید.
 


این مورد ممکن است مؤثر به نظر نرسد، چون شیء داده در یک سازنده همانند BreakPoint تعریف شده‌است. اما این ویژگی‌ها برای هر متغیری کار می‌کند. شما می‌توانید مقادیر را مشاهده کنید تا مقادیر خود و فیلد آنها را ببینید. هر مقدار دارای یک دکمه پین​​ کوچک به سمت راست است. برای زمانیکه کد در حال اجراست، برای نظارت بر مقدار، از آن استفاده کنید.
اشاره‌گر ماوس را بر روی متغیر P قرار دهید و مرجع محصول را پین کنید. مرجع پیوست شده را باز کنید تا بتوانید نام و قیمت را نیز ببینید؛ مانند شکل زیر:
 


گزینه Continue را از منوی Debug در ویژوال استادیو انتخاب کنید تا برنامه ادامه پیدا کند. از آنجا که در برنامه حلقه Foreach وجود دارد، برنامه که دوباره اجرا میشود، وقتی مجددا به BreakPoint رسید، برنامه متوقف میشود. مقادیر پین شده در شکل زیر نشان میدهند که چگونه متغیر P و خواص آن تغییر می‌کنند.
 


استفاده از پنجره متغیرهای محلی ( Local Windows )

یکی از ویژگی‌های مرتبط، پنجره Locals است که با انتخاب گزینه‌ی منوی Debug ➤ Windows ➤ Locals باز می‌شود. پنجره‌ی Locals، مقدار متغیرها را به شکلی مشابه پنل پین شده نمایش می‌دهد، اما در اینجا تمام اشیاء محلی را نسبت به Break Point نمایش می‌دهد؛ همانطور که در شکل زیر نشان داده شده‌است:
 


هربار که Continue را انتخاب می‌کنید، اجرای برنامه ادامه یافته و یک شیء دیگر توسط حلقه foreach پردازش می‌شود.
اگر ادامه دهید، در زمان ویرایش کد، در هر دو پنجره Locals و در مقادیر پنل پین شده، شما مرجع Null را می‌بینید. برای کنترل اجرای برنامه، می‌توانید جریان را از طریق کد خود در دیباگر دنبال کنید و احساس کنید که چه اتفاقی می‌افتد.

برای غیرفعال کردن BreakPoint، روی  عبارت راست کلیک کنید و از منوی باز شده گزینه Delete BreakPoint را انتخاب کنید. برنامه را دوباره راه اندازی کنید و جدول داده ساده‌ای را که در شکل نشان داده شده، مشاهده خواهید کرد.


 
استفاده از Browser Link

ویژگی Browser Link می‌تواند روند توسعه را با قرار دادن یک یا چند مرورگر تحت کنترل ویژوال استودیو، ساده سازی کند. این ویژگی مخصوصا مفید است اگر شما نیاز به دیدن اثر تغییرات را در طیف وسیعی از مرورگرها دارید. قابلیت Browser Link با و یا بدون Debugger کار می‌کند و به این معنا است که می‌توانیم هر فایلی را در پروژه تغییر دهیم و تاثیر تغییر را بدون نیاز به تغییری در مرورگر مشاهده کنیم.

 
راه اندازی BrowserLink

برای فعال کردن Browser Link باید در کلاس Startup، تنظیمات را تغییر دهید. مانند کد زیر:

namespace WorkingWithVisualStudio
{
    public class Startup
    {
        // This method gets called by the runtime. Use this method to add services to the container.
        // For more information on how to configure your application, visit https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=398940
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            services.AddMvc();
        }

        // This method gets called by the runtime. Use this method to configure the HTTP request pipeline.
        public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env)
        {
            if (env.IsDevelopment())
            {
                app.UseDeveloperExceptionPage();
                app.UseBrowserLink();
                app.UseDeveloperExceptionPage();
            }

            app.Run(async (context) =>
            {
                await context.Response.WriteAsync("Hello World!");
            });
        }
    }
}


استفاده از Browser Link

برای درک اینکه Browser Link چگونه کار می‌کند، در ویژوال استودیو گزینه Start Without Debugging را از منوی Debug انتخاب می‌کنیم. ویژوال استودیو برنامه را اجرا می‌کند و یک برگه جدید مرورگر را برای نمایش نتیجه باز می‌کند. با بازبینی HTML ارسال شده به مرورگر، شما خواهید دید که حاوی بخش دیگری مانند این است:
 

<!DOCTYPE html>

<html>
<head>
    <meta name="viewport" content="width=device-width" />
    <title>>Working with Visual Studio</title>
</head>
<body>
    <h3>Products</h3>
    <table>
        <thead>
            <tr><td>Name</td><td>Price</td></tr>
        </thead>
        <tbody>
            <tr><td>Lifejacket</td><td>&#xA3;48.95</td></tr>
            <tr><td>Soccer ball</td><td>&#xA3;19.50</td></tr>
            <tr><td>Corner flag</td><td>&#xA3;34.95</td></tr>
        </tbody>
    </table>
    <!-- Visual Studio Browser Link -->
    <script type="application/json" id="__browserLink_initializationData">
        {"requestId":"968949d8affc47c4a9c6326de21dfa03","requestMappingFromServer":false}
    </script>
    <script type="text/javascript" src="http://localhost:55356/d1a038413c804e178ef009a3be07b262/browserLink" async="async"></script> <!-- End Browser Link -->
</body>
</html>
نکته: اگر قسمت اضافی را نمی‌بینید، لینک مرورگر را از منوی نشان داده شده‌ی در شکل زیر فعال کنید و مرورگر را دوباره بارگذاری کنید.


ویژوال استادیو یک جفت عناصر اسکریپت را به HTML فرستاده شده‌ی به مرورگر اضافه می‌کند که برای بازکردن یک اتصال طولانی مدت HTTP با سرور برنامه کاربردی است؛ تا زمانیکه ویژوال استودیو مجددا برنامه را ری‌استارت کند. کد زیر تغییر در فایل Index و تاثیر استفاده از Browser Link را نشان میدهد.
 

@model IEnumerable<WorkingWithVisualStudio.Models.Product>
@{
    Layout = null;
}

<!DOCTYPE html>

<html>
<head>
    <meta name="viewport" content="width=device-width" />
    <title>>Working with Visual Studio</title>
</head>
<body>
    <h3>Products</h3>
    <p>Request Time: @DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss")</p>
    <table>
        <thead>
            <tr>
                <td>Name</td>
                <td>Price</td>
            </tr>
        </thead>
        <tbody>
            @foreach (var p in Model)
            {
                <tr>
                    <td>@p.Name</td>
                    <td>@($"{p.Price:C2}")</td>
                </tr>}
        </tbody>
    </table>
</body>
</html>
تغییر در فایل View را ذخیره کنید و Refresh Linked Browsers را از منوی Browser Link در نوار ابزار ویژوال استودیو انتخاب کنید؛ همانطور که در شکل نشان داده شده است.  اگر Browser Link کار نمی‌کند، بارگیری مجدد مرورگر یا راه اندازی مجدد ویژوال استادیو را امتحان کنید).
 


کد جاوا اسکریپتی که در HTML ارسال شده به مرورگر جاسازی شده، صحفه را دوباره بارگذاری می‌کند؛ برای دیدن تاثیرات کد اضافه شده که اضافه کردن  یک timestamp ساده است.
 
نکته: عناصر اسکریپت Browser Link فقط در پاسخ‌های موفق جاسازی شده است. به این معنا که اگر یک خطا هنگام کامپایل در هنگام اجرا کردن یک Razor View یا مدیریت یک درخواست ایجاد شود، اتصال بین مرورگر و ویژوال استودیو از بین میرود و شما بعد از حل مشکل باید صفحه را مجدد بارگذاری کنید.

 
استفاده از مرورگرهای متعدد

Browser Link می‌تواند برای نمایش یک برنامه در مرورگرهای متعددی به طور همزمان استفاده شود و می‌تواند زمانی مفید باشد که شما می‌خواهید تفاوت‌های پیاده سازی را بین مرورگرهای مختلف کنترل کنید و یا ببینید که چگونه یک برنامه بر روی ترکیبی از مرورگرهای دسکتاپ و تلفن همراه ارائه می‌شود.
برای انتخاب مرورگرهایی که استفاده می‌شوند، مرورگر را با استفاده از دکمه IIS Express در نوار ابزار ویژوال استودیو، انتخاب کنید؛ همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است.
 


ویژوال استودیو لیستی از مرورگرهایی را که در مورد آنها اطلاعاتی دارد، نمایش میدهد. در عکس زیر مرورگرهایی را که من در سیستم خود نصب کرده‌ام، نشان می‌دهد. برخی از آنها با ویندوز مانند Internet Explorer و Edge نصب می‌شوند.

 
ویژوال استادیو معمولا مرورگرهای رایجی را که نصب میشوند، نمایش میدهد. اما شما می‌توانید با استفاده از دکمه‌ی Add، برای اضافه کردن مرورگری که به صورت خودکار لیست نشده نیز استفاده کنید. همچنین می‌توانید ابزار تست شخص ثالث مانند Browser Stack را نیز راه اندازی کنید که مرورگرها را بر روی سرویس‌های ابری میزبان ( cloud-hosted ) و ماشین‌های مجازی اجرا می‌کند.

من سه مرورگر را در شکل انتخاب کردم: Chrome ، Internet Explorer و Edge. با کلیک بر روی دکمه Browse، فعالیت هر سه مرورگر شروع می‌شود و باعث می‌شود URL مثال برنامه را بارگذاری کند؛ همانطور که در شکل نشان داده شده است.
 


با استفاده از منوی Browser Link Dashboard، شما می‌توانید ببینید که چه مرورگرهایی در Browser Link انتخاب شده‌اند. داشبورد آن نشانی اینترنتی نمایش داده شده توسط هر مرورگر را نشان می‌دهد و در اینجا هر مرورگر را می‌توان به صورت جداگانه رفرش کرد.
 


آماده سازی جاوا اسکریپت و CSS برای استقرار

هنگامی که Client-Side بخشی از یک برنامه وب را ایجاد می‌کنید، معمولا تعدادی از فایل‌های جاوا اسکریپت و CSS سفارشی را تهیه می‌کنید که برای تکمیل آن‌ها، از بسته‌های نصب شده‌ی توسط Bower استفاده می‌شود. این فایل‌ها نیاز به پردازش دارند تا آنها را برای تحویل در یک محیط تولید، بهینه سازی کنند تا تعداد درخواستهای HTTP و میزان پهنای باند شبکه مورد نیاز برای ارسال آنها به مشتری، به حداقل برسد. این فرآیند به عنوان بسته بندی شناخته می‌شود.
 

فعال کردن تحویل محتوای استاتیک

ASP.Net Core شامل پشتیبانی از ارائه فایل‌های استاتیک از پوشه wwwroot به مشتریان است. اما این امکان به صورت پیشفرض در زمان ایجاد یک پروژه‌ی خالی جدید فعال نیست و شما باید با قرار دادن عبارتی در فایل StartUp آن را فعال کنید؛ مانند کد زیر:
 

namespace WorkingWithVisualStudio
{
    public class Startup
    {
        // This method gets called by the runtime. Use this method to add services to the container.
        // For more information on how to configure your application, visit https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=398940
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            services.AddMvc();
        }

        // This method gets called by the runtime. Use this method to configure the HTTP request pipeline.
        public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env)
        {
            if (env.IsDevelopment())
            {
                app.UseDeveloperExceptionPage();
                app.UseBrowserLink();
                app.UseStaticFiles();
                app.UseDeveloperExceptionPage();
            }

            app.Run(async (context) =>
            {
                await context.Response.WriteAsync("Hello World!");
            });
        }
    }
}


اضافه کردن محتوای استاتیک به پروژه

برای نشان دادن فرآیند بسته بندی، من نیاز به اضافه کردن تعدادی محتوای استاتیک به پروژه و یکی کردن آن‌ها با برنامه‌ی نمونه را دارم. برای این منظور ابتدا یک پوشه‌ی جدید را به نام wwwroot/css ایجاد کنید که محل متداولی برای فایل‌های سفارشی CSS است. من فایلی را به نام First.css با استفاده از قالب آیتم Style Sheet اضافه کردم؛ همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است. قالب Style Sheet در مسیر Asp.Net Core -> Web -> Content Section وجود دارد.
 


فایل First.Css را ویرایش کنید و محتوای زیر را در آن قرار دهید.
h3 {
}

table, td {
    border: 2px solid black;
    border-collapse: collapse;
    padding: 5px;
}
من این روند را تکرار کردم و یک فایل دیگر را نیز به نام second.css در پوشه wwwroot/css ایجاد کردم.

فایل‌های جاوا اسکریپت معمولا در پوشه wwwroot/js قرار میگیرند. من این پوشه را ایجاد کردم. فایل‌های جاوا اسکریپت را می‌توانید در مسیر Asp.Net Core -> Web -> Script انتخاب کنید. همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است.


من کد جاوا اسکریپتی ساده زیر را به این فایل جدید اضافه کردم؛ همانطور که در لیست نشان داده شده است.
document.addEventListener("DOMContentLoaded", function ()
{
    var element = document.createElement("p");
    element.textContent = "This is the element from the third.js file";
    document.querySelector("body").appendChild(element);
});

من به بیش از یک فایل جاوا اسکریپت نیاز دارم. بنابراین فایل دیگری را به نام fourth.js نیز در پوشه wwwroot ایجاد می‌کنم و محتوای زیر را در آن قرار میدهم.
document.addEventListener("DOMContentLoaded", function ()
{
    var element = document.createElement("p");
    element.textContent = "This is the element from the fourth.js file";
    document.querySelector("body").appendChild(element);
});


به روز رسانی View

گام نهایی، به روز رسانی فایل Index.cshtml برای استفاده از Css و فایل جاوا اسکریپت است. کد‌های آن در زیر نشان داده شده است:
@model IEnumerable<WorkingWithVisualStudio.Models.Product>
@{
    Layout = null;
}

<!DOCTYPE html>

<html>
<head>
    <meta name="viewport" content="width=device-width" />
    <title>>Working with Visual Studio</title>
    <link rel="stylesheet" href="css/first.css" />
    <link rel="stylesheet" href="css/second.css" />
    <script src="js/third.js"></script>
    <script src="js/fourth.js"></script>
</head>
<body>
    <h3>Products</h3>
    <p>Request Time: @DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss")</p>
    <table>
        <thead>
            <tr>
                <td>Name</td>
                <td>Price</td>
            </tr>
        </thead>
        <tbody>
            @foreach (var p in Model)
            {
                <tr>
                    <td>@p.Name</td>
                    <td>@($"{p.Price:C2}")</td>
                </tr>}
        </tbody>
    </table>
</body>
</html>
اگر برنامه کاربردی را اجرا کنید، محتویات نشان داده شده‌ی در شکل زیر را مشاهده خواهید کرد. محتوای موجود توسط شیوه نامه‌های CSS شبیه سازی شده است و کد جاوا اسکریپتی جدیدی را اضافه کرده است.


یکی کردن فایل‌های سمت کلاینت در برنامه‌های MVC

در حال حاضر چهار فایل استاتیک وجود دارند و مرورگر باید چهار درخواست را برای دریافت فایل‌های استاتیک ایجاد کند و هر یک از این فایل‌ها نیازمند پهنای باند بیشتری است که باید به مشتری تحویل داده شود؛ زیرا آنها حاوی فضای سفید و نام متغیرها هستند که برای توسعه دهنده‌ها معنا دار هستند؛ اما برای مرورگرها اهمیتی ندارند.
ترکیب فایل‌هایی هم نوع، تلفیق نامیده می‌شود و در آن کار ساختن فایل‌ها به صورتی کوچکتر انجام می‌شود. هر دوی این کارها در برنامه Asp.Net Core MVC توسط  Bundler & Minifier مخصوص ویژوال استودیو انجام میشود.


نصب افزونه‌های ویژوال استودیو

اولین قدم برای نصب افزونه، انتخاب از منوی Tools -> Extensions and Update و کلیک بر روی مجموعه Online است تا افزونه‌های ویژوال استودیو را در مجموعه نمایش بدهد. نام افزونه را در جعبه جستجوی در گوشه‌ی سمت راست بالای پنجره وارد کنید؛ همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است. محل نصب افزونه را مشخص می‌کنیم و بر روی دانلود کلیک می‌کنیم تا آن را به ویژوال استودیو اضافه کند. ویژوال استودیو را مجدد راه اندازی کنید تا فرآیند نصب تکمیل شود.


دسته بندی و یکی کردن فایل‌ها

پس از نصب افزونه، ویژوال استودیو را مجددا راه اندازی کنید و پروژه نمونه را باز کنید. با افزودن افزونه، می‌توانید چندین فایل هم نوع را در Solution Explorer انتخاب کنید. آنها را با یکدیگر ترکیب کرده و محتویات آنها را کوچکتر کنید. به عنوان مثال فایل‌های First.css و Second.css را در Solution Explorer را انتخاب و کلیک راست کرده و سپس Bundler & Minifier -> Bundle and Minify Files را از منوی باز شده انتخاب کنید . همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است.
 


فایل خروجی را با عنوان bundle.css ذخیره کنید. در Solution Explorer یک بسته جدید ایجاد میشود. اگر شما این فایل را باز کنید، خواهید دید که محتویات هر دو فایل CSS جداگانه ترکیب شده‌اند و تمام فضای سفید آن‌ها حذف شده‌است. البته شما نمی‌خواهید به طور مستقیم با این فایل کار کنید؛ اما این فایل کوچکتر است و فقط یک اتصال HTTP را برای ارائه CSS styles به مشتری نیاز دارد.

مراحل قبل را برای فایل‌های third.js و fourth.js تکرار کنید تا فایل‌های جدید bundle.js و bundle.min.js در پوشه wwwroot ایجاد شوند.

احتیاط: اطمینان حاصل کنید که فایل‌ها را به ترتیبی که توسط مرورگر بارگیری می‌شوند، انتخاب کنید تا ترتیب دستورات Style‌ها یا دستورات کد را در فایل‌های خروجی حفظ کنید. به عنوان مثال دقت کنید که فایل third.js قبل از فایل fourth.js انتخاب شده باشد تا مطمئن باشید دستورات به ترتیب و به درستی اجرا می‌شوند.
کد زیر، عناصر پیوند فایل‌های جداگانه‌ای را که باید در فایل Index.cshtml قرار گیرند، نمایش میدهد:
@model IEnumerable<WorkingWithVisualStudio.Models.Product>
@{
    Layout = null;
}

<!DOCTYPE html>

<html>
<head>
    <meta name="viewport" content="width=device-width" />
    <title>>Working with Visual Studio</title>
    <link rel="stylesheet" href="css/bundle.min.css" />
    <script src="js/bundle.min.js"></script>
</head>
<body>
    <h3>Products</h3>
    <p>Request Time: @DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss")</p>
    <table>
        <thead>
            <tr>
                <td>Name</td>
                <td>Price</td>
            </tr>
        </thead>
        <tbody>
            @foreach (var p in Model)
            {
                <tr>
                    <td>@p.Name</td>
                    <td>@($"{p.Price:C2}")</td>
                </tr>}
        </tbody>
    </table>
</body>
</html>
اگر برنامه را اجرا کنید، هیچ تغییر بصری وجود نخواهد داشت؛ اما فایلهای آن یکی شده‌اند و با حجم کمتر و با تعداد اتصالات کمتری از سرور دریافت می‌شوند.

همان زمان که عملیات جمع آوری و یکی کردن را انجام می‌دهید، رکورد عملیات انجام شده را در فایلی به نام bundleconfig.json در پوشه‌ی wwwroot پروژه نگهداری می‌کند. در اینجا یک نمونه از فایل تولیدی را مشاهده می‌کنید:
[
  {
    "outputFileName": "Views/wwwroot/css/bundle.css",
    "inputFiles": [
      "Views/wwwroot/css/First.css",
      "Views/wwwroot/css/second.css"
    ]
  },
  {
    "outputFileName": "Views/wwwroot/js/bundle.js",
    "inputFiles": [
      "Views/wwwroot/js/fourth.js",
      "Views/wwwroot/js/third.js"
    ]
  }
]
 

خلاصه
در این بخش من توضیحاتی را در مورد ویژگی‌هایی که ویژوال استودیو برای طراحی برنامه‌های وب به توسعه دهنده‌ها ارائه میدهد، شرح دادم که شامل کامپایل خودکار کلاس‌ها، Browser Link و یکی کردن فایل‌های سمت کلاینت ( bundling and minification ) بود. 
مطالب
ASP.NET MVC و Identity 2.0 : مفاهیم پایه
در تاریخ 20 مارچ 2014 تیم ASP.NET نسخه نهایی Identity 2.0 را منتشر کردند . نسخه جدید برخی از ویژگی‌های درخواست شده پیشین را عرضه می‌کند و در کل قابلیت‌های احراز هویت و تعیین سطح دسترسی ارزنده ای را پشتیبانی می‌کند. این فریم ورک در تمام اپلیکیشن‌های ASP.NET می‌تواند بکار گرفته شود.

فریم ورک Identity در سال 2013 معرفی شد، که دنباله سیستم ASP.NET Membership بود. سیستم قبلی گرچه طی سالیان استفاده می‌شد اما مشکلات زیادی هم بهمراه داشت. بعلاوه با توسعه دنیای وب و نرم افزار، قابلیت‌های مدرنی مورد نیاز بودند که باید پشتیبانی می‌شدند. فریم ورک Identity در ابتدا سیستم ساده و کارآمدی برای مدیریت کاربران بوجود آورد و مشکلات پیشین را تا حد زیادی برطرف نمود. بعنوان مثال فریم ورک جدید مبتنی بر EF Code-first است، که سفارشی کردن سیستم عضویت را بسیار آسان می‌کند و به شما کنترل کامل می‌دهد. یا مثلا احراز هویت مبتنی بر پروتوکل OAuth پشتیبانی می‌شود که به شما اجازه استفاده از فراهم کنندگان خارجی مانند گوگل، فیسبوک و غیره را می‌دهد.

نسخه جدید این فریم ورک ویژگی‌های زیر را معرفی می‌کند (بعلاوه مواردی دیگر):

  • مدل حساب‌های کاربری توسعه داده شده. مثلا آدرس ایمیل و اطلاعات تماس را هم در بر می‌گیرد
  • احراز هویت دو مرحله ای (Two-Factor Authentication) توسط اطلاع رسانی ایمیلی یا پیامکی. مشابه سیستمی که گوگل، مایکروسافت و دیگران استفاده می‌کنند
  • تایید حساب‌های کاربری توسط ایمیل (Account Confirmation)
  • مدیریت کاربران و نقش‌ها (Administration of Users & Roles)
  • قفل کردن حساب‌های کاربری در پاسخ به Invalid log-in attempts
  • تامین کننده شناسه امنیتی (Security Token Provider) برای بازتولید شناسه‌ها در پاسخ به تغییرات تنظیمات امنیتی (مثلا هنگام تغییر کلمه عبور)
  • بهبود پشتیبانی از Social log-ins
  • یکپارچه سازی ساده با Claims-based Authorization

Identity 2.0 تغییرات چشم گیری نسبت به نسخه قبلی به‌وجود آورده است. به نسبت ویژگی‌های جدید، پیچیدگی‌هایی نیز معرفی شده‌اند. اگر به تازگی (مانند خودم) با نسخه 1 این فریم ورک آشنا شده و کار کرده اید، آماده شوید! گرچه لازم نیست از صفر شروع کنید، اما چیزهای بسیاری برای آموختن وجود دارد.

در این مقاله نگاهی اجمالی به نسخه‌ی جدید این فریم ورک خواهیم داشت. کامپوننت‌های جدید و اصلی را خواهیم شناخت و خواهیم دید هر کدام چگونه در این فریم ورک کار می‌کنند. بررسی عمیق و جزئی این فریم ورک از حوصله این مقاله خارج است، بنابراین به این مقاله تنها بعنوان یک نقطه شروع برای آشنایی با این فریم ورک نگاه کنید.

اگر به دنبال اطلاعات بیشتر و بررسی‌های عمیق‌تر هستید، لینک هایی در انتهای این مقاله نگاشت شده اند. همچنین طی هفته‌های آینده چند مقاله تخصصی‌تر خواهم نوشت تا از دید پیاده سازی بیشتر با این فریم ورک آشنا شوید.

در این مقاله با مقدار قابل توجهی کد مواجه خواهید شد. لازم نیست تمام جزئیات آنها را بررسی کنید، تنها با ساختار کلی این فریم ورک آشنا شوید. کامپوننت‌ها را بشناسید و بدانید که هر کدام در کجا قرار گرفته اند، چطور کار می‌کنند و اجزای کلی سیستم چگونه پیکربندی می‌شوند. گرچه، اگر به برنامه نویسی دات نت (#ASP.NET, C) تسلط دارید و با نسخه قبلی Identity هم کار کرده اید، درک کدهای جدید کار ساده ای خواهد بود.

Identity 2.0 با نسخه قبلی سازگار نیست

اپلیکیشن هایی که با نسخه 1.0 این فریم ورک ساخته شده اند نمی‌توانند بسادگی به نسخه جدید مهاجرت کنند. قابلیت هایی جدیدی که پیاده سازی شده اند تغییرات چشمگیری در معماری این فریم ورک بوجود آورده اند، همچنین API مورد استفاده در اپلیکیشن‌ها نیز دستخوش تغییراتی شده است. مهاجرت از نسخه 1.0 به 2.0 نیاز به نوشتن کدهای جدید و اعمال تغییرات متعددی دارد که از حوصله این مقاله خارج است. فعلا همین قدر بدانید که این مهاجرت نمی‌تواند بسادگی در قالب Plug-in and play صورت پذیرد!

شروع به کار : پروژه مثال‌ها را از NuGet دریافت کنید

در حال حاظر (هنگام نوشتن این مقاله) قالب پروژه استانداردی برای اپلیکیشن‌های ASP.NET MVC که ا ز Identity 2.0 استفاده کنند وجود ندارد. برای اینکه بتوانید از نسخه جدید این فریم ورک استفاده کنید، باید پروژه مثال را توسط NuGet دریافت کنید. ابتدا پروژه جدیدی از نوع ASP.NET Web Application بسازید و قالب Empty را در دیالوگ تنظیمات انتخاب کنید.

کنسول Package Manager را باز کنید و با اجرای فرمان زیر پروژه مثال‌ها را دانلود کنید.

PM> Install-Package Microsoft.AspNet.Identity.Samples -Pre
پس از آنکه NuGet کار خود را به اتمام رساند، ساختار پروژه ای مشابه پروژه‌های استاندارد MVC مشاهده خواهید کرد. پروژه شما شامل قسمت‌های Models, Views, Controllers و کامپوننت‌های دیگری برای شروع به کار است. گرچه در نگاه اول ساختار پروژه بسیار شبیه به پروژه‌های استاندارد ASP.NET MVC به نظر می‌آید، اما با نگاهی دقیق‌تر خواهید دید که تغییرات جدیدی ایجاد شده‌اند و پیچیدگی هایی نیز معرفی شده اند.

پیکربندی Identity : دیگر به سادگی نسخه قبلی نیست
به نظر من یکی از مهم‌ترین نقاط قوت فریم ورک Identity یکی از مهم‌ترین نقاط ضعفش نیز بود. سادگی نسخه 1.0 این فریم ورک کار کردن با آن را بسیار آسان می‌کرد و به سادگی می‌توانستید ساختار کلی و روند کارکردن کامپوننت‌های آن را درک کنید. اما همین سادگی به معنای محدود بودن امکانات آن نیز بود. بعنوان مثال می‌توان به تایید حساب‌های کاربری یا پشتیبانی از احراز هویت‌های دو مرحله ای اشاره کرد.

برای شروع نگاهی اجمالی به پیکربندی این فریم ورک و اجرای اولیه اپلیکیشن خواهیم داشت. سپس تغییرات را با نسخه 1.0 مقایسه می‌کنیم.

در هر دو نسخه، فایلی بنام Startup.cs در مسیر ریشه پروژه خواهید یافت. در این فایل کلاس واحدی بنام Startup تعریف شده است که متد ()ConfigureAuth را فراخوانی می‌کند. چیزی که در این فایل مشاهده نمی‌کنیم، خود متد ConfigureAuth است. این بدین دلیل است که مابقی کد کلاس Startup در یک کلاس پاره ای (Partial) تعریف شده که در پوشه App_Start قرار دارد. نام فایل مورد نظر Startup.Auth.cs است که اگر آن را باز کنید تعاریف یک کلاس پاره ای بهمراه متد ()ConfigureAuth را خواهید یافت. در یک پروژه که از نسخه Identity 1.0 استفاده می‌کند، کد متد ()ConfigureAuth مطابق لیست زیر است.
public partial class Startup
{
    public void ConfigureAuth(IAppBuilder app)
    {
        // Enable the application to use a cookie to 
        // store information for the signed in user
        app.UseCookieAuthentication(new CookieAuthenticationOptions
        {
            AuthenticationType = DefaultAuthenticationTypes.ApplicationCookie,
            LoginPath = new PathString("/Account/Login")
        });

        // Use a cookie to temporarily store information about a 
        // user logging in with a third party login provider
        app.UseExternalSignInCookie(DefaultAuthenticationTypes.ExternalCookie);

        // Uncomment the following lines to enable logging 
        // in with third party login providers
        //app.UseMicrosoftAccountAuthentication(
        //    clientId: "",
        //    clientSecret: "");

        //app.UseTwitterAuthentication(
        //   consumerKey: "",
        //   consumerSecret: "");
 
        //app.UseFacebookAuthentication(
        //   appId: "",
        //   appSecret: "");

        //app.UseGoogleAuthentication();
    }
}
در قطعه کد بالا پیکربندی لازم برای کوکی‌ها را مشاهده می‌کنید. همچنین کدهایی بصورت توضیحات وجود دارد که به منظور استفاده از تامین کنندگان خارجی مانند گوگل، فیسبوک، توییتر و غیره استفاده می‌شوند. حال اگر به کد این متد در نسخه Identity 2.0 دقت کنید خواهید دید که کد بیشتری نوشته شده است.
public partial class Startup {
    public void ConfigureAuth(IAppBuilder app) {
        // Configure the db context, user manager and role 
        // manager to use a single instance per request
        app.CreatePerOwinContext(ApplicationDbContext.Create);
        app.CreatePerOwinContext<ApplicationUserManager>(ApplicationUserManager.Create);
        app.CreatePerOwinContext<ApplicationRoleManager>(ApplicationRoleManager.Create);

        // Enable the application to use a cookie to store information for the 
        // signed in user and to use a cookie to temporarily store information 
        // about a user logging in with a third party login provider 
        // Configure the sign in cookie
        app.UseCookieAuthentication(new CookieAuthenticationOptions {
            AuthenticationType = DefaultAuthenticationTypes.ApplicationCookie,
            LoginPath = new PathString("/Account/Login"),
            Provider = new CookieAuthenticationProvider {
                // Enables the application to validate the security stamp when the user 
                // logs in. This is a security feature which is used when you 
                // change a password or add an external login to your account.  
                OnValidateIdentity = SecurityStampValidator
                    .OnValidateIdentity<ApplicationUserManager, ApplicationUser>(
                    validateInterval: TimeSpan.FromMinutes(30),
                    regenerateIdentity: (manager, user) 
                    => user.GenerateUserIdentityAsync(manager))
            }
        });

        app.UseExternalSignInCookie(DefaultAuthenticationTypes.ExternalCookie);

        // Enables the application to temporarily store user information when 
        // they are verifying the second factor in the two-factor authentication process.
        app.UseTwoFactorSignInCookie(
            DefaultAuthenticationTypes.TwoFactorCookie, 
            TimeSpan.FromMinutes(5));

        // Enables the application to remember the second login verification factor such 
        // as phone or email. Once you check this option, your second step of 
        // verification during the login process will be remembered on the device where 
        // you logged in from. This is similar to the RememberMe option when you log in.
        app.UseTwoFactorRememberBrowserCookie(
            DefaultAuthenticationTypes.TwoFactorRememberBrowserCookie);

        // Uncomment the following lines to enable logging in 
        // with third party login providers
        //app.UseMicrosoftAccountAuthentication(
        //    clientId: "",
        //    clientSecret: "");

        //app.UseTwitterAuthentication(
        //   consumerKey: "",
        //   consumerSecret: "");

        //app.UseFacebookAuthentication(
        //   appId: "",
        //   appSecret: "");

        //app.UseGoogleAuthentication();
    }
}
اول از همه به چند فراخوانی متد app.CreatePerOwinContext بر می‌خوریم. با این فراخوانی‌ها Callback هایی را رجیستر می‌کنیم که آبجکت‌های مورد نیاز را بر اساس نوع تعریف شده توسط type arguments وهله سازی می‌کنند. این وهله‌ها سپس توسط فراخوانی متد ()context.Get قابل دسترسی خواهند بود. این به ما می‌گوید که حالا Owin بخشی از اپلیکیشن ما است و فریم ورک Identity 2.0 از آن برای ارائه قابلیت هایش استفاده می‌کند.

مورد بعدی ای که جلب توجه می‌کند فراخوانی‌های دیگری برای پیکربندی احراز هویت دو مرحله‌ای است. همچنین پیکربندی‌های جدیدی برای کوکی‌ها تعریف شده است که در نسخه قبلی وجود نداشتند.

تا اینجا پیکربندی‌های اساسی برای اپلیکیشن شما انجام شده است و می‌توانید از اپلیکیشن خود استفاده کنید. بکارگیری فراهم کنندگان خارجی در حال حاضر غیرفعال است و بررسی آنها نیز از حوصله این مقاله خارج است. این کلاس پیکربندی‌های اساسی Identity را انجام می‌دهد. کامپوننت‌های پیکربندی و کدهای کمکی دیگری نیز وجود دارند که در کلاس IdentityConfig.cs تعریف شده اند.

پیش از آنکه فایل IdentityConfig.cs را بررسی کنیم، بهتر است نگاهی به کلاس ApplicationUser بیاندازیم که در پوشه Models قرار گرفته است.


کلاس جدید ApplicationUser در Identity 2.0
اگر با نسخه 1.0 این فریم ورک اپلیکیشنی ساخته باشید، ممکن است متوجه شده باشید که کلاس پایه IdentityUser محدود و شاید ناکافی باشد. در نسخه قبلی، این فریم ورک پیاده سازی IdentityUser را تا حد امکان ساده نگاه داشته بود تا اطلاعات پروفایل کاربران را معرفی کند.
public class IdentityUser : IUser
{
    public IdentityUser();
    public IdentityUser(string userName);

    public virtual string Id { get; set; }
    public virtual string UserName { get; set; }

    public virtual ICollection<IdentityUserRole> Roles { get; }
    public virtual ICollection<IdentityUserClaim> Claims { get; }
    public virtual ICollection<IdentityUserLogin> Logins { get; }

    public virtual string PasswordHash { get; set; }
    public virtual string SecurityStamp { get; set; }
}
بین خواص تعریف شده در این کلاس، تنها Id, UserName و Roles برای ما حائز اهمیت هستند (از دید برنامه نویسی). مابقی خواص عمدتا توسط منطق امنیتی این فریم ورک استفاده می‌شوند و کمک شایانی در مدیریت اطلاعات کاربران به ما نمی‌کنند.

اگر از نسخه Identity 1.0 استفاده کرده باشید و مطالعاتی هم در این زمینه داشته باشید، می‌دانید که توسعه کلاس کاربران بسیار ساده است. مثلا برای افزودن فیلد آدرس ایمیل و اطلاعات دیگر کافی بود کلاس ApplicationUser را ویرایش کنیم و از آنجا که این فریم ورک مبتنی بر EF Code-first است بروز رسانی دیتابیس و مابقی اپلیکیشن کار چندان مشکلی نخواهد بود.

با ظهور نسخه Identity 2.0 نیاز به برخی از این سفارشی سازی‌ها از بین رفته است. گرچه هنوز هم می‌توانید بسادگی مانند گذشته کلاس ApplicationUser را توسعه و گسترش دهید، تیم ASP.NET تغییراتی بوجود آورده اند تا نیازهای رایج توسعه دهندگان را پاسخگو باشد.

اگر به کد کلاس‌های مربوطه دقت کنید خواهید دید که کلاس ApplicationUser همچنان از کلاس پایه IdentityUser ارث بری می‌کند، اما این کلاس پایه پیچیده‌تر شده است. کلاس ApplicationUser در پوشه Models و در فایلی بنام IdentityModels.cs تعریف شده است. همانطور که می‌بینید تعاریف خود این کلاس بسیار ساده است.
public class ApplicationUser : IdentityUser {
    public async Task<ClaimsIdentity> GenerateUserIdentityAsync(
        UserManager<ApplicationUser> manager) {
        // Note the authenticationType must match the one 
        // defined in CookieAuthenticationOptions.AuthenticationType
        var userIdentity = 
            await manager.CreateIdentityAsync(this, 
                DefaultAuthenticationTypes.ApplicationCookie);

        // Add custom user claims here
        return userIdentity;
    }
}
حال اگر تعاریف کلاس IdentityUser را بازیابی کنید (با استفاده از قابلیت Go To Definition در VS) خواهید دید که این کلاس خود از کلاس پایه دیگری ارث بری می‌کند. اگر به این پیاده سازی دقت کنید کاملا واضح است که ساختار این کلاس به کلی نسبت به نسخه قبلی تغییر کرده است.
public class IdentityUser<TKey, TLogin, TRole, TClaim> : IUser<TKey>
    where TLogin : Microsoft.AspNet.Identity.EntityFramework.IdentityUserLogin<TKey>
    where TRole : Microsoft.AspNet.Identity.EntityFramework.IdentityUserRole<TKey>
    where TClaim : Microsoft.AspNet.Identity.EntityFramework.IdentityUserClaim<TKey>
{
    public IdentityUser();

    // Used to record failures for the purposes of lockout
    public virtual int AccessFailedCount { get; set; }
    // Navigation property for user claims
    public virtual ICollection<TClaim> Claims { get; }
    // Email
    public virtual string Email { get; set; }
    // True if the email is confirmed, default is false
    public virtual bool EmailConfirmed { get; set; }
    // User ID (Primary Key)
    public virtual TKey Id { get; set; }
    // Is lockout enabled for this user
    public virtual bool LockoutEnabled { get; set; }
    // DateTime in UTC when lockout ends, any 
    // time in the past is considered not locked out.
    public virtual DateTime? LockoutEndDateUtc { get; set; }

    // Navigation property for user logins
    public virtual ICollection<TLogin> Logins { get; }
    // The salted/hashed form of the user password
    public virtual string PasswordHash { get; set; }
    // PhoneNumber for the user
    public virtual string PhoneNumber { get; set; }
    // True if the phone number is confirmed, default is false
    public virtual bool PhoneNumberConfirmed { get; set; }
    // Navigation property for user roles
    public virtual ICollection<TRole> Roles { get; }

    // A random value that should change whenever a users 
    // credentials have changed (password changed, login removed)
    public virtual string SecurityStamp { get; set; }
    // Is two factor enabled for the user
    public virtual bool TwoFactorEnabled { get; set; }
    // User name
    public virtual string UserName { get; set; }
}
اول از همه آنکه برخی از خواص تعریف شده هنوز توسط منطق امنیتی فریم ورک استفاده می‌شوند و از دید برنامه نویسی مربوط به مدیریت اطلاعات کاربران نیستند. اما به هر حال فیلد‌های Email و PhoneNumber نیاز به ویرایش تعریف پیش فرض موجودیت کاربران را از بین می‌برد.

اما از همه چیز مهم‌تر امضا (Signature)ی خود کلاس است. این آرگومانهای جنریک چه هستند؟ به امضای این کلاس دقت کنید.
public class IdentityUser<TKey, TLogin, TRole, TClaim> : IUser<TKey>
    where TLogin : Microsoft.AspNet.Identity.EntityFramework.IdentityUserLogin<TKey>
    where TRole : Microsoft.AspNet.Identity.EntityFramework.IdentityUserRole<TKey>
    where TClaim : Microsoft.AspNet.Identity.EntityFramework.IdentityUserClaim<TKey>
نسخه جدید IdentityUser انواع آرگومانهای جنریک را پیاده سازی می‌کند که انعطاف پذیری بسیار بیشتری به ما می‌دهند. بعنوان مثال بیاد بیاورید که نوع داده فیلد Id در نسخه 1.0 رشته (string) بود. اما در نسخه جدید استفاده از آرگومانهای جنریک (در اینجا TKey) به ما اجازه می‌دهد که نوع این فیلد را مشخص کنیم. همانطور که مشاهده می‌کنید خاصیت Id در این کلاس نوع داده TKey را باز می‌گرداند.
public virtual TKey Id { get; set; }
یک مورد حائز اهمیت دیگر خاصیت Roles است که بصورت زیر تعریف شده.
public virtual ICollection<TRole> Roles { get; }
همانطور که می‌بینید نوع TRole بصورت جنریک تعریف شده و توسط تعاریف کلاس IdentityUser مشخص می‌شود. اگر به محدودیت‌های پیاده سازی این خاصیت دقت کنید می‌بینید که نوع این فیلد به <IdentityUserRole<TKey محدود (constraint) شده است، که خیلی هم نسبت به نسخه 1.0 تغییری نکرده. چیزی که تفاوت چشمگیری کرده و باعث breaking changes می‌شود تعریف خود IdentityUserRole است.

در نسخه Identity 1.0 کلاس IdentityUserRole بصورت زیر تعریف شده بود.
public class IdentityUserRole 
{
      public IdentityUserRole();
      public virtual IdentityRole Role { get; set; }
      public virtual string RoleId { get; set; }
      public virtual IdentityUser User { get; set; }
      public virtual string UserId { get; set; }
}
این کلاس را با پیاده سازی نسخه Identity 2.0 مقایسه کنید.
public class IdentityUserRole<TKey> 
{
    public IdentityUserRole();
    public virtual TKey RoleId { get; set; }
    public virtual TKey UserId { get; set; }
}
پیاده سازی پیشین ارجاعاتی به آبجکت هایی از نوع IdentityRole و IdentityUser داشت. پیاده سازی نسخه 2.0 تنها شناسه‌ها را ذخیره می‌کند. اگر در اپلیکیشنی که از نسخه 1.0 استفاده می‌کند سفارشی سازی هایی انجام داده باشید (مثلا تعریف کلاس Role را توسعه داده باشید، یا سیستمی مانند Group-based Roles را پیاده سازی کرده باشید) این تغییرات سیستم قبلی شما را خواهد شکست.

بررسی پیاده سازی جدید IdentityUser از حوصله این مقاله خارج است. فعلا همین قدر بدانید که گرچه تعاریف پایه کلاس کاربران پیچیده‌تر شده است، اما انعطاف پذیری بسیار خوبی بدست آمده که شایان اهمیت فراوانی است.

از آنجا که کلاس ApplicationUser از IdentityUser ارث بری می‌کند، تمام خواص و تعاریف این کلاس پایه در ApplicationUser قابل دسترسی هستند.


کامپوننت‌های پیکربندی Identity 2.0 و کدهای کمکی
گرچه متد ()ConfigAuth در کلاس Startup، محلی است که پیکربندی Identity در زمان اجرا صورت می‌پذیرد، اما در واقع کامپوننت‌های موجود در فایل IdentityConfig.cs هستند که اکثر قابلیت‌های Identity 2.0 را پیکربندی کرده و نحوه رفتار آنها در اپلیکیشن ما را کنترل می‌کنند.

اگر محتوای فایل IdentityConfig.cs را بررسی کنید خواهید دید که کلاس‌های متعددی در این فایل تعریف شده اند. می‌توان تک تک این کلاس‌ها را به فایل‌های مجزایی منتقل کرد، اما برای مثال جاری کدها را بهمین صورت رها کرده و نگاهی اجمالی به آنها خواهیم داشت. بهرحال در حال حاظر تمام این کلاس‌ها در فضای نام ApplicationName.Models قرار دارند.


Application User Manager و Application Role Manager
اولین چیزی که در این فایل به آنها بر می‌خوریم دو کلاس ApplicationUserManager و ApplicationRoleManager هستند. آماده باشید، مقدار زیادی کد با انواع داده جنریک در پیش روست!
public class ApplicationUserManager : UserManager<ApplicationUser>
{
    public ApplicationUserManager(IUserStore<ApplicationUser> store)
        : base(store)
    {
    }

    public static ApplicationUserManager Create(
        IdentityFactoryOptions<ApplicationUserManager> options, 
        IOwinContext context)
    {
        var manager = new ApplicationUserManager(
            new UserStore<ApplicationUser>(
                context.Get<ApplicationDbContext>()));

        // Configure validation logic for usernames
        manager.UserValidator = 
            new UserValidator<ApplicationUser>(manager)
        {
            AllowOnlyAlphanumericUserNames = false,
            RequireUniqueEmail = true
        };

        // Configure validation logic for passwords
        manager.PasswordValidator = new PasswordValidator
        {
            RequiredLength = 6, 
            RequireNonLetterOrDigit = true,
            RequireDigit = true,
            RequireLowercase = true,
            RequireUppercase = true,
        };

        // Configure user lockout defaults
        manager.UserLockoutEnabledByDefault = true;
        manager.DefaultAccountLockoutTimeSpan = TimeSpan.FromMinutes(5);
        manager.MaxFailedAccessAttemptsBeforeLockout = 5;

        // Register two factor authentication providers. This application uses 
        // Phone and Emails as a step of receiving a code for verifying 
        // the user You can write your own provider and plug in here.
        manager.RegisterTwoFactorProvider("PhoneCode", 
            new PhoneNumberTokenProvider<ApplicationUser>
        {
            MessageFormat = "Your security code is: {0}"
        });

        manager.RegisterTwoFactorProvider("EmailCode", 
            new EmailTokenProvider<ApplicationUser>
        {
            Subject = "SecurityCode",
            BodyFormat = "Your security code is {0}"
        });

        manager.EmailService = new EmailService();
        manager.SmsService = new SmsService();

        var dataProtectionProvider = options.DataProtectionProvider;

        if (dataProtectionProvider != null)
        {
            manager.UserTokenProvider = 
                new DataProtectorTokenProvider<ApplicationUser>(
                    dataProtectionProvider.Create("ASP.NET Identity"));
        }

        return manager;
    }

    public virtual async Task<IdentityResult> AddUserToRolesAsync(
        string userId, IList<string> roles)
    {
        var userRoleStore = (IUserRoleStore<ApplicationUser, string>)Store;
        var user = await FindByIdAsync(userId).ConfigureAwait(false);

        if (user == null)
        {
            throw new InvalidOperationException("Invalid user Id");
        }

        var userRoles = await userRoleStore
            .GetRolesAsync(user)
            .ConfigureAwait(false);

        // Add user to each role using UserRoleStore
        foreach (var role in roles.Where(role => !userRoles.Contains(role)))
        {
            await userRoleStore.AddToRoleAsync(user, role).ConfigureAwait(false);
        }

        // Call update once when all roles are added
        return await UpdateAsync(user).ConfigureAwait(false);
    }

    public virtual async Task<IdentityResult> RemoveUserFromRolesAsync(
        string userId, IList<string> roles)
    {
        var userRoleStore = (IUserRoleStore<ApplicationUser, string>) Store;
        var user = await FindByIdAsync(userId).ConfigureAwait(false);

        if (user == null)
        {
            throw new InvalidOperationException("Invalid user Id");
        }

        var userRoles = await userRoleStore
            .GetRolesAsync(user)
            .ConfigureAwait(false);

        // Remove user to each role using UserRoleStore
        foreach (var role in roles.Where(userRoles.Contains))
        {
            await userRoleStore
                .RemoveFromRoleAsync(user, role)
                .ConfigureAwait(false);
        }

        // Call update once when all roles are removed
        return await UpdateAsync(user).ConfigureAwait(false);
    }
}
قطعه کد بالا گرچه شاید به نظر طولانی بیاید، اما در کل، کلاس ApplicationUserManager توابع مهمی را برای مدیریت کاربران فراهم می‌کند: ایجاد کاربران جدید، انتساب کاربران به نقش‌ها و حذف کاربران از نقش ها. این کلاس بخودی خود از کلاس <UserManager<ApplicationUser ارث بری می‌کند بنابراین تمام قابلیت‌های UserManager در این کلاس هم در دسترس است. اگر به متد ()Create دقت کنید می‌بینید که وهله ای از نوع ApplicationUserManager باز می‌گرداند. بیشتر تنظیمات پیکربندی و تنظیمات پیش فرض کاربران شما در این متد اتفاق می‌افتد.

مورد حائز اهمیت بعدی در متد ()Create فراخوانی ()<context.Get<ApplicationDBContext است. بیاد بیاورید که پیشتر نگاهی به متد ()ConfigAuth داشتیم که چند فراخوانی CreatePerOwinContext داشت که توسط آنها Callback هایی را رجیستر می‌کردیم. فراخوانی متد ()<context.Get<ApplicationDBContext این Callback‌‌ها را صدا می‌زند، که در اینجا فراخوانی متد استاتیک ()ApplicationDbContext.Create خواهد بود. در ادامه بیشتر درباره این قسمت خواهید خواهند.

اگر دقت کنید می‌بینید که احراز هویت، تعیین سطوح دسترسی و تنظیمات مدیریتی و مقادیر پیش فرض آنها در متد ()Create انجام می‌شوند و سپس وهله ای از نوع خود کلاس ApplicationUserManager بازگشت داده می‌شود. همچنین سرویس‌های احراز هویت دو مرحله ای نیز در همین مرحله پیکربندی می‌شوند. اکثر پیکربندی‌ها و تنظیمات نیازی به توضیح ندارند و قابل درک هستند. اما احراز هویت دو مرحله ای نیاز به بررسی عمیق‌تری دارد. در ادامه به این قسمت خواهیم پرداخت. اما پیش از آن نگاهی به کلاس ApplicationRoleManager بیاندازیم.
public class ApplicationRoleManager : RoleManager<IdentityRole>
{
    public ApplicationRoleManager(IRoleStore<IdentityRole,string> roleStore)
        : base(roleStore)
    {
    }

    public static ApplicationRoleManager Create(
        IdentityFactoryOptions<ApplicationRoleManager> options, 
        IOwinContext context)
    {
        var manager = new ApplicationRoleManager(
            new RoleStore<IdentityRole>(
                context.Get<ApplicationDbContext>()));

        return manager;
    }
}
مانند کلاس ApplicationUserManager مشاهده می‌کنید که کلاس ApplicationRoleManager از <RoleManager<IdentityRole ارث بری می‌کند. بنابراین تمام قابلیت‌های کلاس پایه نیز در این کلاس در دسترس هستند. یکبار دیگر متدی بنام ()Create را مشاهده می‌کنید که وهله ای از نوع خود کلاس بر می‌گرداند.


سرویس‌های ایمیل و پیامک برای احراز هویت دو مرحله ای و تایید حساب‌های کاربری
دو کلاس دیگری که در فایل IdentityConfig.cs وجود دارند کلاس‌های EmailService و SmsService هستند. بصورت پیش فرض این کلاس‌ها تنها یک wrapper هستند که می‌توانید با توسعه آنها سرویس‌های مورد نیاز برای احراز هویت دو مرحله ای و تایید حساب‌های کاربری را بسازید.
public class EmailService : IIdentityMessageService
{
    public Task SendAsync(IdentityMessage message)
    {
        // Plug in your email service here to send an email.
        return Task.FromResult(0);
    }
}

public class SmsService : IIdentityMessageService
{
    public Task SendAsync(IdentityMessage message)
    {
        // Plug in your sms service here to send a text message.
        return Task.FromResult(0);
    }
}
دقت کنید که هر دو این کلاس‌ها قرارداد واحدی را بنام IIdentityMessageService پیاده سازی می‌کنند. همچنین قطعه کد زیر را از متد ()ApplicationUserManager.Create بیاد آورید.
// Register two factor authentication providers. This application uses 
// Phone and Emails as a step of receiving a code for verifying 
// the user You can write your own provider and plug in here.
manager.RegisterTwoFactorProvider("PhoneCode", 
    new PhoneNumberTokenProvider<ApplicationUser>
{
    MessageFormat = "Your security code is: {0}"
});

manager.RegisterTwoFactorProvider("EmailCode", 
    new EmailTokenProvider<ApplicationUser>
{
    Subject = "SecurityCode",
    BodyFormat = "Your security code is {0}"
});

manager.EmailService = new EmailService();
manager.SmsService = new SmsService();
همانطور که می‌بینید در متد ()Create کلاس‌های EmailService و SmsService وهله سازی شده و توسط خواص مرتبط به وهله ApplicationUserManager ارجاع می‌شوند.


کلاس کمکی SignIn
هنگام توسعه پروژه مثال Identity، تیم توسعه دهندگان کلاسی کمکی برای ما ساخته‌اند که فرامین عمومی احراز هویت کاربران و ورود آنها به اپلیکیشن را توسط یک API ساده فراهم می‌سازد. برای آشنایی با نحوه استفاده از این متد‌ها می‌توانیم به کنترلر AccountController در پوشه Controllers مراجعه کنیم. اما پیش از آن بگذارید نگاهی به خود کلاس SignInHelper داشته باشیم.
public class SignInHelper
{
    public SignInHelper(
        ApplicationUserManager userManager, 
        IAuthenticationManager authManager)
    {
        UserManager = userManager;
        AuthenticationManager = authManager;
    }

    public ApplicationUserManager UserManager { get; private set; }
    public IAuthenticationManager AuthenticationManager { get; private set; }

    public async Task SignInAsync(
        ApplicationUser user, 
        bool isPersistent, 
        bool rememberBrowser)
    {
        // Clear any partial cookies from external or two factor partial sign ins
        AuthenticationManager.SignOut(
            DefaultAuthenticationTypes.ExternalCookie, 
            DefaultAuthenticationTypes.TwoFactorCookie);

        var userIdentity = await user.GenerateUserIdentityAsync(UserManager);

        if (rememberBrowser)
        {
            var rememberBrowserIdentity = 
                AuthenticationManager.CreateTwoFactorRememberBrowserIdentity(user.Id);

            AuthenticationManager.SignIn(
                new AuthenticationProperties { IsPersistent = isPersistent }, 
                userIdentity, 
                rememberBrowserIdentity);
        }
        else
        {
            AuthenticationManager.SignIn(
                new AuthenticationProperties { IsPersistent = isPersistent }, 
                userIdentity);
        }
    }

    public async Task<bool> SendTwoFactorCode(string provider)
    {
        var userId = await GetVerifiedUserIdAsync();

        if (userId == null)
        {
            return false;
        }

        var token = await UserManager.GenerateTwoFactorTokenAsync(userId, provider);

        // See IdentityConfig.cs to plug in Email/SMS services to actually send the code
        await UserManager.NotifyTwoFactorTokenAsync(userId, provider, token);

        return true;
    }

    public async Task<string> GetVerifiedUserIdAsync()
    {
        var result = await AuthenticationManager.AuthenticateAsync(
            DefaultAuthenticationTypes.TwoFactorCookie);

        if (result != null && result.Identity != null 
            && !String.IsNullOrEmpty(result.Identity.GetUserId()))
        {
            return result.Identity.GetUserId();
        }

        return null;
    }

    public async Task<bool> HasBeenVerified()
    {
        return await GetVerifiedUserIdAsync() != null;
    }

    public async Task<SignInStatus> TwoFactorSignIn(
        string provider, 
        string code, 
        bool isPersistent, 
        bool rememberBrowser)
    {
        var userId = await GetVerifiedUserIdAsync();

        if (userId == null)
        {
            return SignInStatus.Failure;
        }

        var user = await UserManager.FindByIdAsync(userId);

        if (user == null)
        {
            return SignInStatus.Failure;
        }

        if (await UserManager.IsLockedOutAsync(user.Id))
        {
            return SignInStatus.LockedOut;
        }

        if (await UserManager.VerifyTwoFactorTokenAsync(user.Id, provider, code))
        {
            // When token is verified correctly, clear the access failed 
            // count used for lockout
            await UserManager.ResetAccessFailedCountAsync(user.Id);
            await SignInAsync(user, isPersistent, rememberBrowser);

            return SignInStatus.Success;
        }

        // If the token is incorrect, record the failure which 
        // also may cause the user to be locked out
        await UserManager.AccessFailedAsync(user.Id);

        return SignInStatus.Failure;
    }

    public async Task<SignInStatus> ExternalSignIn(
        ExternalLoginInfo loginInfo, 
        bool isPersistent)
    {
        var user = await UserManager.FindAsync(loginInfo.Login);

        if (user == null)
        {
            return SignInStatus.Failure;
        }

        if (await UserManager.IsLockedOutAsync(user.Id))
        {
            return SignInStatus.LockedOut;
        }

        return await SignInOrTwoFactor(user, isPersistent);
    }

    private async Task<SignInStatus> SignInOrTwoFactor(
        ApplicationUser user, 
        bool isPersistent)
    {
        if (await UserManager.GetTwoFactorEnabledAsync(user.Id) &&
            !await AuthenticationManager.TwoFactorBrowserRememberedAsync(user.Id))
        {
            var identity = new ClaimsIdentity(DefaultAuthenticationTypes.TwoFactorCookie);
            identity.AddClaim(new Claim(ClaimTypes.NameIdentifier, user.Id));

            AuthenticationManager.SignIn(identity);
            return SignInStatus.RequiresTwoFactorAuthentication;
        }

        await SignInAsync(user, isPersistent, false);
        return SignInStatus.Success;
    }

    public async Task<SignInStatus> PasswordSignIn(
        string userName, 
        string password, 
        bool isPersistent, 
        bool shouldLockout)
    {
        var user = await UserManager.FindByNameAsync(userName);

        if (user == null)
        {
            return SignInStatus.Failure;
        }

        if (await UserManager.IsLockedOutAsync(user.Id))
        {
            return SignInStatus.LockedOut;
        }

        if (await UserManager.CheckPasswordAsync(user, password))
        {
            return await SignInOrTwoFactor(user, isPersistent);
        }

        if (shouldLockout)
        {
            // If lockout is requested, increment access failed 
            // count which might lock out the user
            await UserManager.AccessFailedAsync(user.Id);

            if (await UserManager.IsLockedOutAsync(user.Id))
            {
                return SignInStatus.LockedOut;
            }
        }

        return SignInStatus.Failure;
    }
}
کد این کلاس نسبتا طولانی است، و بررسی عمیق آنها از حوصله این مقاله خارج است. گرچه اگر به دقت یکبار این کلاس را مطالعه کنید می‌توانید براحتی از نحوه کارکرد آن آگاه شوید. همانطور که می‌بینید اکثر متدهای این کلاس مربوط به ورود کاربران و مسئولیت‌های تعیین سطوح دسترسی است.

این متدها ویژگی‌های جدیدی که در Identity 2.0 عرضه شده اند را در بر می‌گیرند. متد آشنایی بنام ()SignInAsync را می‌بینیم، و متدهای دیگری که مربوط به احراز هویت دو مرحله ای و external log-ins می‌شوند. اگر به متدها دقت کنید خواهید دید که برای ورود کاربران به اپلیکیشن کارهای بیشتری نسبت به نسخه پیشین انجام می‌شود.

بعنوان مثال متد Login در کنترلر AccountController را باز کنید تا نحوه مدیریت احراز هویت در Identity 2.0 را ببینید.
[HttpPost]
[AllowAnonymous]
[ValidateAntiForgeryToken]
public async Task<ActionResult> Login(LoginViewModel model, string returnUrl)
{
    if (!ModelState.IsValid)
    {
        return View(model);
    }

    // This doen't count login failures towards lockout only two factor authentication
    // To enable password failures to trigger lockout, change to shouldLockout: true
    var result = await SignInHelper.PasswordSignIn(
        model.Email, 
        model.Password, 
        model.RememberMe, 
        shouldLockout: false);

    switch (result)
    {
        case SignInStatus.Success:
            return RedirectToLocal(returnUrl);
        case SignInStatus.LockedOut:
            return View("Lockout");
        case SignInStatus.RequiresTwoFactorAuthentication:
            return RedirectToAction("SendCode", new { ReturnUrl = returnUrl });
        case SignInStatus.Failure:
        default:
            ModelState.AddModelError("", "Invalid login attempt.");

            return View(model);
    }
}

مقایسه Sign-in با نسخه Identity 1.0
در نسخه 1.0 این فریم ورک، ورود کاربران به اپلیکیشن مانند لیست زیر انجام می‌شد. اگر متد Login در کنترلر AccountController را باز کنید چنین قطعه کدی را می‌بینید.
[HttpPost]
[AllowAnonymous]
[ValidateAntiForgeryToken]
public async Task<ActionResult> Login(LoginViewModel model, string returnUrl)
{
    if (ModelState.IsValid)
    {
        var user = await UserManager.FindAsync(model.UserName, model.Password);

        if (user != null)
        {
            await SignInAsync(user, model.RememberMe);
            return RedirectToLocal(returnUrl);
        }
        else
        {
            ModelState.AddModelError("", "Invalid username or password.");
        }
    }

    // If we got this far, something failed, redisplay form
    return View(model);
}
در قطعه کد بالا متدی در کلاس UserManager را فراخوانی می‌کنیم که مشابه قطعه کدی است که در کلاس SignInHelper دیدیم. همچنین متد SignInAsync را فراخوانی می‌کنیم که مستقیما روی کنترلر AccountController تعریف شده است.
private async Task SignInAsync(ApplicationUser user, bool isPersistent)
{
    AuthenticationManager.SignOut(
        DefaultAuthenticationTypes.ExternalCookie);

    var identity = await UserManager.CreateIdentityAsync(
        user, DefaultAuthenticationTypes.ApplicationCookie);

    AuthenticationManager.SignIn(
        new AuthenticationProperties() { IsPersistent = isPersistent }, identity);
}
مسلما با عرضه قابلیت‌های جدید در Identity 2.0 و تغییرات معماری این فریم ورک، پیچیدگی هایی معرفی می‌شود که حتی در امور ساده ای مانند ورود کاربران نیز قابل مشاهده است.


ApplicationDbContext
اگر از نسخه پیشین Identity در اپلیکیشن‌های ASP.NET MVC استفاده کرده باشید با کلاس ApplicationDbContext آشنا هستید. این کلاس پیاده سازی پیش فرض EF فریم ورک است، که اپلیکیشن شما توسط آن داده‌های مربوط به Identity را ذخیره و بازیابی می‌کند.

در پروژه مثال ها، تیم Identity این کلاس را بطور متفاوتی نسبت به نسخه 1.0 پیکربندی کرده اند. اگر فایل IdentityModels.cs را باز کنید تعاریف کلاس ApplicationDbContext را مانند لیست زیر خواهید یافت.
public class ApplicationDbContext : IdentityDbContext<ApplicationUser> {
    public ApplicationDbContext()
        : base("DefaultConnection", throwIfV1Schema: false) {
    }

    static ApplicationDbContext() {
        // Set the database intializer which is run once during application start
        // This seeds the database with admin user credentials and admin role
        Database.SetInitializer<ApplicationDbContext>(new ApplicationDbInitializer());
    }

    public static ApplicationDbContext Create() {
        return new ApplicationDbContext();
    }
}
قطعه کد بالا دو متد استاتیک تعریف می‌کند. یکی ()Create و دیگری ()ApplicationDbContext که سازنده دیتابیس (database initializer) را تنظیم می‌کند. این متد هنگام اجرای اپلیکیشن فراخوانی می‌شود و هر پیکربندی ای که در کلاس ApplicationDbInitializer تعریف شده باشد را اجرا می‌کند. اگر به فایل IdentityConfig.cs مراجعه کنیم می‌توانیم تعاریف این کلاس را مانند لیست زیر بیابیم.
public class ApplicationDbInitializer 
    : DropCreateDatabaseIfModelChanges<ApplicationDbContext> 
{
    protected override void Seed(ApplicationDbContext context) 
    {
        InitializeIdentityForEF(context);
        base.Seed(context);
    }

    public static void InitializeIdentityForEF(ApplicationDbContext db) 
    {
        var userManager = HttpContext
            .Current.GetOwinContext()
            .GetUserManager<ApplicationUserManager>();

        var roleManager = HttpContext.Current
            .GetOwinContext()
            .Get<ApplicationRoleManager>();

        const string name = "admin@admin.com";
        const string password = "Admin@123456";
        const string roleName = "Admin";

        //Create Role Admin if it does not exist
        var role = roleManager.FindByName(roleName);

        if (role == null) 
        {
            role = new IdentityRole(roleName);
            var roleresult = roleManager.Create(role);
        }

        var user = userManager.FindByName(name);

        if (user == null) 
        {
            user = new ApplicationUser { UserName = name, Email = name };

            var result = userManager.Create(user, password);
            result = userManager.SetLockoutEnabled(user.Id, false);
        }

        // Add user admin to Role Admin if not already added
        var rolesForUser = userManager.GetRoles(user.Id);

        if (!rolesForUser.Contains(role.Name)) 
        {
            var result = userManager.AddToRole(user.Id, role.Name);
        }
    }
}
پیکربندی جاری در صورتی که مدل موجودیت‌ها تغییر کنند دیتابیس را پاک کرده و مجددا ایجاد می‌کند. در غیر اینصورت از دیتابیس موجود استفاده خواهد شد. اگر بخواهیم با هر بار اجرای اپلیکیشن دیتابیس از نو ساخته شود، می‌توانیم کلاس مربوطه را به <DropCreateDatabaseAlways<ApplicationDbContext تغییر دهیم. بعنوان مثال هنگام توسعه اپلیکیشن و بمنظور تست می‌توانیم از این رویکرد استفاده کنیم تا هر بار با دیتابیسی (تقریبا) خالی شروع کنیم.

نکته حائز اهمیت دیگر متد ()InitializeIdentityForEF است. این متد کاری مشابه متد ()Seed انجام می‌دهد که هنگام استفاده از مهاجرت‌ها (Migrations) از آن استفاده می‌کنیم. در این متد می‌توانید رکوردهای اولیه ای را در دیتابیس ثبت کنید. همانطور که مشاهده می‌کنید در قطعه کد بالا نقشی مدیریتی بنام Admin ایجاد شده و کاربر جدیدی با اطلاعاتی پیش فرض ساخته می‌شود که در آخر به این نقش منتسب می‌گردد. با انجام این مراحل، پس از اجرای اولیه اپلیکیشن کاربری با سطح دسترسی مدیر در اختیار خواهیم داشت که برای تست اپلیکیشن بسیار مفید خواهد بود.

در این مقاله نگاهی اجمالی به Identity 2.0 در پروژه‌های ASP.NET MVC داشتیم. کامپوننت‌های مختلف فریم ورک و نحوه پیکربندی آنها را بررسی کردیم و با تغییرات و قابلیت‌های جدید به اختصار آشنا شدیم. در مقالات بعدی بررسی هایی عمیق‌تر خواهیم داشت و با نحوه استفاده و پیاده سازی قسمت‌های مختلف این فریم ورک آشنا خواهیم شد.


مطالعه بیشتر
مطالب دوره‌ها
پیش نیاز ورود به دنیای داده کاوی

علم داده کاوی از علوم مختلفی از جمله علم آمار، هوش مصنوعی، یادگیری ماشین، شناسائی الگو و پایگاه داده نشات گرفته است و این علوم ریشه‌های علم داده کاوی هستند. برای مثال الگوریتم هایی که یک مدل را یاد می‌گیرند یا الگویی را شناسائی می‌کنند؛ معمولا وجه مشترک یادگیری ماشین و شناسائی الگو با داده کاوی هستند.

در این قسمت پیش از درگیر شدن با جزئیات هر الگوریتم تمایل دارم خوانندگان محترم را با مطالبی که شاید کمتر در دنیای IT با آن درگیر بوده اند؛ آشنا کنم. این کار به این دلیل انجام می‌شود که برای مثال در کشف قوانین انجمنی یا دسته بند مبتنی بر قانون (مثال متداول آن تحلیل سبد خرید مشتری در هایپر مارکت است) خروجی به شکل مجموعه ای قانون «اگر الف؛ آنگاه ب» و ... بدست می‌آید. بنابراین برای تفسیر صحیح این مدل‌ها علاوه بر آشنائی با کسب وکار مربوطه؛ نیازی نسبی به آشنائی با سایر علوم نیز می‌باشد و بدین ترتیب از اتلاف انرژی و زمان و همچنین از بروز خطا در استدلالمان جلوگیری می‌کنیم. جمله معروفی با این مضمون در سایر فرهنگ‌ها وجود دارد که اعداد دروغ نمی‌گویند؛ ولی فردی دروغگو می‌تواند از اعداد سوء استفاده کند. بنابراین زمان مناسبی است که با بعضی مغالطات آشنا شویم.

اساس کار علمی به بیان ساده عبارت است از: به پرسش گرفتن همه چیز و دنبال کردن مدارک و شواهد به هر کجا که ما را رهنمون سازد؛ اینکار بوسیله آزمودن هر نظر و ایده ای، با انجام آزمایش روی آن‌ها و مشاهده نتایج بدست آمده و سپس توسعه دادن مواردی که از آزمایشات موفق بیرون آمده اند و رد کردن آنهایی که در آزمون شکست خورده اند، انجام می‌گیرد. روش علمی آنچنان قدرتمند است که در طی چهار قرن گذشته (قرن 16 میلادی) ما را از نخستین نگاهی که گالیله از درون تلسکوپ به دنیای دیگر انداخت، به گام گذاشتن بر روی ماه رسانده است و به ما اجازه داده تا به پهنه فضا و زمان بنگریم تا کشف کنیم که در کجا و در چه زمانی از عالم قرار داریم.

اجداد ما ستاره شناسان خانه به دوشی بودند که در گروه‌های کوچک زندگی می‌کردند، آسمان تقویم و راهنمای زندگی آنها بود، بقای شان به این وابسته بود که بدانند چگونه ستاره‌ها را بخوانند و بدین ترتیب بتوانند فرا رسیدن زمستان را پیش بینی کنند و زمان کوچ کردن را بدست آورند. در واقع نعمت تشخیص الگو باعث شانس بیشتر زنده ماندن و تولید مثل آنها بود و بدین ترتیب ژنهای تشخیص الگو را به نسل‌های آینده منتقل می‌کردند. آنها وقتی که ارتباط مستقیمی بین حرکت ستارگان و گردش فصلی حیات روی زمین پیدا کردند، نتیجه گرفتند که اتفاقاتی که آن بالا می‌افتد به ما در پائین مربوط می‌شود و آنرا به خود می‌گرفتند!؟ آنها توضیح منطقی دیگری برای اتفاق پیش آمده نداشتند. کلمه یونانی Dis-aster به معنی "ستاره شوم" حتی برای اقوام مختلف به معنای جنگ، قحطی، مریضی و ... تعبیر می‌شد. (در فرهنگ ما نیز جملاتی با این مضمون کم وجود ندارد، برای مثال:" قمر در عقرب است"، پس اتفاق بدی خواهد افتاد!. البته منظور قرار گرفتن ماه در برج عقرب است و ...).  

می توان گفت استعداد انسان در تشخیص الگو شمشیری دو لبه است، ما انسان‌ها قادریم در تشخیص الگوهائی که اصلاً وجود ندارند نیز خیلی خوب عمل کنیم!، چیزی که به معنای "تشخیص الگوی اشتباه" است. ما عاشق خاص بودن هستیم و با داشتن این هدف همواره در تلاش برای فریب خود و دیگران هستیم. علم در مرز میان دانایی و جهالت گام بر می‌دارد، از نظر یک محقق هیچ شرمساری در ندانستن وجود ندارد، تنها شرمساری در آن است که تظاهر کنیم همه جواب‌ها را می‌دانیم. علم راهی است که انسان را از فریب خود و دیگران باز می‌دارد و امروزه به نیکی می‌دانیم هر چه علم بیشتر در اختیار ابنای بشر قرار گیرد، امکان سوء استفاده از آن کمتر خواهد شد. بدین ترتیب با دانستن ارزش‌های علمی تقاضا برای جهالت و تعصب کم خواهد شد. ارزش‌های علمی مختصراً به شرح زیر هستند: قدرت سوال کردن، وقتی موضوعی را بررسی می‌کنید تنها چیزی که باید از خودتان بپرسید این است که واقعیت‌ها در این موضوع (فلسفه) چه هست و چه حقایقی در آن نهفته است. هیچگاه به خودتان اجازه ندهید که آنچه را دوست دارید، حقیقت داشته باشد (اگر یک ایده دلخواه در یک آزمایش خوب مردود شد، پس اشتباه است و از آن عبور کنید)، همچنین آنچه را که فکر می‌کنید حقیقت بودنش برای بشر سودمند است شما را منحرف نکند (برای خودتان فکر کنید و از خودتان بپرسید)، فقط و تنها به این که واقعیت چه هست بنگرید، در ضمن اگر مدرکی ندارید؛ قضاوت نکنید و مهمترین قانون؛ به یاد داشته باشید که شما انسان هستید و می‌توانید اشتباه کنید، همانطور که مهمترین دانشمندان در مواردی اشتباهاتی داشته اند.

منطق ابزاری علمی است که بکارگیری آن ذهن انسان را از خطای در تفکر باز می‌دارد، مبارزه با مغالطات و لغزش‌های اندیشه هدف علم منطق است. مغالطه منحصر به استدلال نیست، به بیان دقیق‌تر شکل هایی از استدلال است که نتیجه تابع مقدمه یا مقدمه هایش نیست. مغالطه ای که عمدی یعنی با آگاهی از عدم اعتبار انجام می‌شود اما به ظاهر معتبر و مجاب کننده و در واقع فریب دهنده مخاطب است سفسطه نامیده می‌شود. عدم اعتبار یک استدلال ممکن است به دلایل زیر باشد: ناشی از نادرستی یکی از مقدمات استدلال باشد و یا علی رغم درستی مقدمات؛ نظم و صورت استدلال نادرست باشد. برای آشنایی ذهن خواننده به معرفی نمونه ای از این مغالطات اشاره می‌شود؛ برای مثال این مغالطه بر این پیش فرض استوار است که هر زمان دو حادثه با یکدیگر اتفاق افتاد؛ می‌توان یکی را علت و دیگری را معلول آن به حساب آورد. برای مثال در تحقیقی به ارتباط مستقیم میان وجود داشتن چتر در ماشین به هنگام تصادفات رانندگی پرداخته شده و به این نتیجه رسیده اند زمانی که تصادفی رخ می‌دهد با احتمال بسیار بالاتری چتر در ماشین وجود دارد به نسبت حالتی که چتر در ماشین وجود ندارد؛ به همین دلیل چتر عامل تصادف است! برای اجتناب از این مغالطات باید قادر به تفکیک اصل علیت (Causality) و همبستگی (Correlation) باشیم. (در توضیح مثال فوق لغزندگی جاده عامل تصادف در روزی بارانی است نه چتر!).

همچنین استفاده از آمار و اطلاعات آماری علی رغم فوائد زیاد در اطلاع رسانی، می‌تواند لغزشگاهی باشد که زمینه ارتکاب برخی مغالطات را نیز فراهم کند در ادامه به معرفی تعدادی از این مغالطات آماری (Statistical Fallacies) می‌پردازیم:
مغالطه متوسط که می‌تواند با سوء استفاده از برخی اصطلاحات آماری مطابق با اهداف و اغراضی که موسسات ارائه دهنده اطلاعات آماری دنبال می‌کنند، متوسط یک مجموعه را کم یا زیاد اعلام کنند! به بیان دیگر کلمه متوسط در نوبت‌های مختلف به معانی متداولی استعمال می‌شود که عبارتند از:
    میانگین (Average) یا معدل که برای چند عدد برابر است با مجموع آنها تقسیم بر تعدادشان.
    میانه (Median) که یک مجموعه عددی را به دو نیم تقسیم می‌کند؛ نیمی که هر یک از اعداد آن بیشتر از میانه و نیمی که کمتر از میانه است.
    نما (Mode) که در یک مجموعه؛ عددی است که بیش از دیگر اعداد تکرار شده است.
پس می‌توان نتیجه گرفت وقتی اعلام می‌شود که در یک جامعه آماری فلان عدد یک متوسط است هنوز اطلاع دقیقی داده نشده و باید صراحتا مشخص کنند کدامیک از معانی متوسط مورد نظر است.
باید در نظر داشته باشید این مغالطه زمانی استفاده می‌شود که دامنه تغییرات در میان جامعه آماری بسیار زیاد است، چنانچه دامنه تغییرات حداقل و حداکثر نسبت به تعداد افراد جامعه زیاد نباشد، مقادیر میانگین؛ میانه و نما تقریبا منطبق بر هم خواهند شد (برای مثال در محاسبه متوسط طول قد افراد یک کشور). اما در مواردی که تغییرات مذکور زیاد باشد باید با هوشیاری از وقوع این مغالطه جلوگیری نمود (از مصادیق و زمینه‌های بارز و مهم ارتکاب این مغالطه محاسبه متوسط حقوق و درآمد افراد است).

مغالطه نمودارهای گمراه کننده (Misleading Graph) استفاده از نمودار می‌تواند وسیله ای موثر در بیان مغالطه آمیز بودن اطلاعات آماری باشد. برای مثال نمودار رشد سود خالص شرکتی را در نظر بگیرید که در محور افقی آن بعد زمان و در محور عمودی مقادیر مالی درج شده است. با رسم نمودار مذکور سود خالص هر ماه به صورت واضح و آشکار مثلاْ رشدی ده درصدی را نمایش می‌دهد چنانچه شرکت مذکور اصول اخلاقی را رعایت نکند و برای جذابیت بیشتر و جذب سرمایه‌های بیشتر؛ قسمت هایی از نمودار را به گونه ای حذف کند که حاصل کار این شود که خواننده احساس کند سود خالص شرکت در عرض دوازده ماه به بالای کاغذ رسیده (یعنی به طور ضمنی افزایشی معادل صد در صد) و یا نسبت بین خطوط افقی و عمودی را بگونه ای تغییر دهد تا رشد ده درصدی را بسیار بزرگتر نشان داده شود (می تواند با تقلیل مقیاس واحد مالی به یک دهم به این هدف برسد) بدین ترتیب نمودار حاصل چنان جذاب می‌شود که هر کس با تماشای آن رگه‌های موفقیت و پیشرفت را در شرکت متقلب بوضوح مشاهده می‌کند.

مغالطه تصاویر یک بعدی (One Dimensional Pictures) از روش‌های تقلب دیگر می‌تواند باشد که باید توجه کرد آیا نسبت القا شده بوسیله تصاویر با نسبت اعداد مطابقت دارد یا خیر.

می دانیم آنچه پایه و اساس آمار استنباطی را تشکیل می‌دهد روش‌های نمونه گیری است که اتفاقاْ این روش‌ها منشاء برخی مغالطات و ترفندهای آماری نیز هست در این قسمت به معرفی تعدادی از این موارد می‌پردازیم:

نمونه ناکافی (Deficient Examples) چنانچه در روش نمونه گیری مقدار و نسبت «نمونه» به «جامعه آماری» به اندازه کافی بزرگ باشد و به طرز صحیحی انتخاب شده باشد؛ غالبا می‌تواند معرف خوبی برای جامعه آماری باشد. اما چنانچه نمونه به اندازه کافی بزرگ نباشد؛ گرچه اطلاعاتی را در خصوص جامعه آماری در اختیارمان قرار می‌دهد ولیکن احتمال وقوع خطا در چنین حالتی بسیار زیاد است که این مغالطه دارای این شرایط است؛ البته باید توجه داشت که کافی یا ناکافی بودن تعداد نمونه‌ها نسبت به جامعه آماری امری نسبی است. بنابراین جهت اجتناب از بروز این مغالطه باید همواره در نظر داشت آیا تعداد نمونه‌ها در مقایسه با کل جامعه آماری راضی کننده و کافی است یا خیر.

نمونه غیر تصادفی (Deliberate Examples) برای بدست آوردن اطلاعات آماری در روش نمونه برداری؛ کافی بودن نمونه‌ها شرط لازم است و کافی نیست؛ یکی از مواردی که باید مورد توجه قرار داد تصادفی بودن نمونه‌ها می‌باشد. به بیان دیگر تنها کافی بودن نمونه‌ها یا فراوانی آنها برای تعمیم دادن حکمی به کل آن جامعه آماری کفایت نمی‌کند. تصادفی بودن نمونه‌ها بدین معناست که نمونه‌ها نباید نماینده و بیانگر دسته و گروه خاصی از جامعه آماری باشند. همچنین در روش نمونه برداری افراد جامعه آماری باید از شانس یکسانی برای انتخاب شدن در نمونه برداری برخوردار باشند از راه‌های تحقق این هدف تقسیم افراد جامعه آماری به دسته‌ها و طبقات مختلف و تعیین کردن درصد و نسبت هر یک از آنها به کل مجموعه می‌باشد بدین ترتیب در نمونه برداری نیز سعی می‌شود این نسبت لحاظ گردد؛ این روش اصطلاحا روش نمونه گیری تصادفی طبقه ای نامیده می‌شود روش‌های دیگری نیز به منظور اینکه کلیه افراد جامعه آماری از شانسی یکسان برای انتخاب شدن در نمونه برخوردار باشند وجود دارد مانند روش‌های نمونه گیری تصادفی ساده؛ نمونه گیری تصادفی خوشه ای و نمونه گیری تصادفی سیستماتیک.

عدم واقع نمائی نمونه‌ها (Unrealistic Examples ) در نمونه برداری به صورت پرسش‌های شفاهی از جامعه آماری انسانی مسئله عدم واقع نمائی نمونه‌ها رخ می‌دهد بدین ترتیب همواره موجب بروز خطاهای جدی در بدست آوردن اطلاعات آماری دقیق است. این مشکل عملا به روش جمع آوری داده‌ها از طریق مصاحبه بر می‌گردد خواه به صورت نمونه ای یا سرشماری باشد.

مطالب
طراحی شیء گرا: OO Design Heuristics - قسمت اول
هدف از طراحی چیست؟

ما طراحی می‌کنیم تا علاوه بر نیاز‌های عملیاتی، به نیاز‌های غیر عملیاتی (Non Functional Requirements) نیز فکر کنیم؛ در حالیکه در زمان برنامه نویسی صرفا به Functionality فکر می‌کنیم.

کتاب Object Oriented Design Heuristics اولین کتاب در زمینه طراحی و توسعه شیء گرا می‌باشد. خواندن آن برای برنامه نویسان در هر رده ای که هستند، مفید خواهد بود و میتوانند از این Heuristicها (قواعد شهودی) به عنوان ابزاری برای تبدیل شدن به یک توسعه دهنده برتر، استفاده کنند.

در این کتاب بیشتر، بهبود طراحی شیء گرا هدف قرار داده شده‌است و در این راستا بیش از 60 دستورالعمل که هیچ وابستگی به زبان خاصی هم ندارند، ارائه شده است. قواعد شهودی در واقع قوانین سخت گیرانه‌ای نیستند. بلکه می‌توان آن‌ها را به عنوان یک مکانیزم هشدار در نظر گرفت که در زمان نیاز حتی میتوان آنها را نقض کرد.

پیشنهاد می‌کنم حداقل برای اینکه ادبیات فنی خود را سامان ببخشید و با ادبیات یکسانی باهم صحبت کنیم، این کتاب را مطالعه کنید.

Introduction to Classes and Objects

پارادایم شیء گرا از مفاهیم کلاس و آبجکت، به عنوان بلوک‌های ساختاری پایه‌ای در شکل گیری یک مدل سازگار و استوار برای تحلیل، طراحی و پیاده سازی نرم افزار، استفاده میکند.

این مفاهیم را با یک مثال واقعی، بهتر می‌توان شرح داد. یک اتاق پر از جمعیت را درنظر بگیرید؛ اگر شما می‌پرسیدید «چه تعداد از حاضرین در این اتاق می‌توانند یک ساعت زنگدار(alarm clock ) را با در دست داشتن تمام قطعات آن، بسازند؟» در بهترین حالت یک یا دو نفر تمایل داشتند دست خود را بالا ببرند. اگر در همین اتاق می‌پرسیدید، «چه تعداد از حاضرین در این اتاق می‌توانند یک ساعت زنگدار را برای ساعت 9 صبح تنظیم کنند؟» بدون شک بیشتر جمعیت تمایل داشتند دست خود را بالا ببرند.

آیا نامعقول نیست که این تعداد جمعیت زیاد، ادعا دارند که میتوانند از ساعت زنگدار استفاده کنند، درحالیکه حتی نمی‌توانند یک ساعت زنگدار بسازند؟ پاسخ بی درنگ برای این سوال «البته که نه! سوال شما نامعقول است» می‌باشد.

در دنیای واقعی خیلی چیزها هستند که ما میتوانیم از آنها استفاده کنیم، بدون آنکه دانشی درباره پیاده سازی آنها داشته باشیم؛ مانند: یخچال‌ها، اتومبیل‌ها، دستگاه‌های فتوکپی، کامپیوترها و غیره. چون آنها برای استفاده شدن از طریق واسط عمومی خودشان، تعریف و طراحی شده‌اند. لذا حتی بدون داشتن دانشی از پیاده سازی آنها، استفاده از آنها آسان می‌باشد. این واسط عمومی وابسته به دستگاه مورد نظر است. اما جزئیات پیاده سازی دستگاه را از دید کاربرانش پنهان میکند. این استراتژی طراحی، چیزی است که به سازنده اجازه می‌دهد بدون آنکه کاربران رنجیده شوند، با آزادی عمل، 60 مؤلفه کوچک استفاده شده در ساخت ساعت زنگدار را تعویض کند.

مثال دیگری از واسط عمومی در مقابل جزئیات پیاده سازی، میتواند در حوزه اتومبیل‌ها دیده شود. زمانیکه تولید کنندگان اتومبیل از سیستم‌های احتراق مکانیکی به سمت سیستم‌های احتراق الکترونیکی کوچ کردند، تعداد خیلی کمی از کاربران اتومبیل‌ها نگران این موضوع بودند. اما چرا؟ چون واسط عمومی آن‌ها مانند سابق ماند و تنها پیاده سازی تغییر کرد. فرض کنید که شما به قصد خرید اتومبیل به یک فروشنده اتومبیل مراجعه می‌کنید و فروشنده یک سوئیچ را به شما داده و از شما می‌خواهد برای تست آن را برانید. بعد از تلاشی که برای استارت زدن داشتید، فروشنده اعلام می‌کند که در این مدل برای استارت زدن باید ابتدا کاپوت را بالا زده و دکمه قرمز را فشار دهید. در این حالت، بدلیل اینکه واسط عمومی اتومبیل دستخوش تغییر بوده است، باعث ناراحتی شما خواهد شد.

این فلسفه، دقیقا یکی از ایده‌های پایه‌ای در پارادایم شیءگرا می‌باشد. تمام جزئیات پیاده سازی در سیستم شما باید در پشت یک واسط عمومی مستحکم و سازگار، از کاربران آنها پنهان باشد. نیاز کاربران، دانستن درباره واسط عمومی می‌باشد؛ اما هرگز مجاز به دیدن جزئیات پیاده سازی آنها نیستند. با این روش، پیاده ساز میتواند به هرشکلی که مناسب است، پیاده سازی را تغییر دهد؛ درحالیکه واسط عمومی مانند سابق می‌باشد. به عنوان مسافری که مکرر سفر میکنم، به شما اطمینان میدهم که استفاده از ساعت‌های زنگدار با وجود عدم اطلاع از پیاده سازی آنها، فواید عظیمی دارند. در هتل‌های زیادی که از دسته بندی‌های گسترده‌ای از ساعت‌ها مانند الکتریکی، قابل کوک (windup)، باتری خور، در هر دو مدل دیجیتال و آنالوگ استفاده میکنند، اقامت کرده‌ام. یکبار هم اتفاق نیفتاده‌است در حالیکه در هواپیما نشسته باشم، نگران این باشم که قادر نخواهم بود از ساعت زنگی اتاقم در هتل استفاده کنم.

بیشتر خوانندگان این کتاب، با وجود اینکه در نزدیکی آنها شاید ساعت زنگداری هم نباشد، ولی منظور بنده را با عبارت «ساعت زنگدار» متوجه شدند. به چه دلیل؟ شما در زندگی خودتان ساعت‌های زنگدار زیادی را می‌بینید و متوجه می‌شوید که همه آنها از یکسری خصوصیات مشترک مانند زمان، یک زمان هشدار و طراحی‌ای که مشخص میکند هشدار روشن یا خاموش است، بهره می‌برند. همچنین متوجه می‌شوید که همه ساعت‌های زنگداری که دیده‌اید امکان تنظیم کردن زمان، تنظیم زمان هشدار و روشن و خاموش کردن هشدار را به شما می‌دهند. در نتیجه، شما الان مفهومی را به نام «ساعت زنگدار» دارید که مفهومی را از داده و رفتار، در یک بسته بندی مرتب برای همه ساعت‌های زنگدار، تسخیر می‌کند. این مفهوم به عنوان یک Class (کلاس) شناخته می‌شود. یک ساعت زنگدار فیزیکی که شما در دست خود آن را نگه داشته‌اید، یک Object (وهله، Instance) ای از کلاس ساعت زنگدار می‌باشد. رابطه بین مفهوم کلاس و وهله، Instantiation Relationship (وهله سازی) نام دارد. به یک object، ساعت زنگدار وهله سازی شده (Instantiated) از کلاس ساعت زنگدار گفته می‌شود؛ در حالیکه از کلاس ساعت زنگدار به عنوان تعمیم (Generalization) از همه object‌های کلاس ساعت زنگدار که شما با آنها روبرو شده‌اید، یاد می‌شود. 

شکل 2.1 An Alarm Class and Its Objects 

شکل 2.1 An Alarm Class and Its Objects

 اگر من به شما می‌گفتم که ساعت زنگدارم از روی پاتختی (میز کوچک کنار تخت که دارای کشو می‌باشد) من پرید، من را گاز گرفت، سپس گربه‌ی همسایه را دنبال کرد، قطعا مرا دیوانه به حساب می‌آوردید. اگر به شما می‌گفتم که سگ من کارهای مشابه‌ای را انجام می‌دهد، کاملا منطقی می‌بود. چون نام یک کلاس تنها به مجموعه‌ای از خواص اشاره نمی‌کند، بلکه رفتارهای موجودیت (entity) را نیز مشخص می‌کند. این رابطه دوسویه بین داده و رفتار، اساس پارادایم شیء گرا می‌باشد.

یک object همیشه دارای 4 جنبه مهم زیر خواهد بود:
  • هویت خود (ممکن است آدرس آن در حافظه باشد) - its own identity
  • خواص کلاس خود (معمولا استاتیک) و مقادیر این خواص (معمولا پویا) - attributes of its class 
  • رفتار کلاس خود (از دید پیاده ساز) -  behavior of its class
  • واسط منتشر شده کلاس خود (از دید استفاده کننده) - published interface of its class

یک کلاس را  می توان با record definition (ساختار داده پایه، struct) و لیستی از عملیاتی که مجاز به کار بر روی این record definition هستند، پیاده سازی کرد. در زبان‌های رویه‌ای (Procedural) یافتن وابستگی داده‌ها در یک تابع معین، آسان می‌باشد. این کار را می‌توان به سادگی با بررسی کردن جزئیات پیاده سازی تابع و مشاهده نوع داده پارامترهای آن، مقادیر بازگشتی و متغییرهای محلی‌ای که تعریف شده‌اند، انجام داد. اگر قصد شما پیدا کردن وابستگی‌های تابعی بر روی یک داده می‌باشد، باید همه کد را بررسی کرده و به دنبال توابعی باشید که به داده شما وابسته هستند. در مدل شیء گرا، هر دو نوع وابستگی (داده به رفتار و رفتار به داده) به راحتی در دسترس می‌باشند. وهله‌ها، متغیرهایی از یک نوع داده کلاس هستند. جزئیات داخلی آنها باید فقط برای لیست توابع مرتبط با کلاس‌هایشان آشکار باشد. این محدودیت دسترسی به جزئیات داخلی وهله‌ها، Information Hiding نامیده می‌شود. اختیاری بودن این بحث در خیلی از زبان‌های شیء گرا ما را به سمت اولین قاعده شهودی هدایت می‌کند.

قاعده شهودی 2.1 
همه داده‌ها باید در داخل کلاس خود پنهان شده باشند. (All data should be hidden within its class)

با نقض این قاعده، امکان نگهداری را هم از دست می‌دهید. اجبار به پنهان کردن اطلاعات در مراحل طراحی و پیاده سازی، بخش عظیمی از فواید پارادایم شیء گرا می‌باشد. اگر داده به صورت عمومی تعریف شده باشد، تشخیص اینکه کدام بخش از عملیات (functionality) سیستم به آن داده وابسته است، سخت و مشکل خواهد بود. در واقع، نگاشت تغییرات داده به عملیات سیستم، همانند طراحی و پیاده سازی در دنیای action-oriented می‌باشد. ما مجبور می‌شویم برای تشخیص اینکه کدام عملیات به داده مورد نظر ما وابسته است، تمام عملیات سیستم را بررسی کنیم، تا به این ترتیب متوجه شویم.

برخی اوقات، یک توسعه دهنده استدلال می‌کند «نیاز دارم این بخش از داده را عمومی تعریف کنم زیرا ....» در این وضعیت، توسعه دهنده باید از خود سوال کند «کاری که تلاش دارم با این داده انجام دهم چیست و چرا کلاس این عملیات را خودش برای من انجام نمی‌دهد؟» در همه موارد  این کلاس است که به سادگی عملیات ضروری را فراموش کرده‌است. کمی بر روی شکل 2.2 فکر کنید. توسعه دهنده به صورت تصادفی فکر کرده است که عضو byte_offset را برای مجاز ساختن دسترسی تصادفی I/O، به صورت عمومی تعریف کند. اما چیزی که واقعا برای انجام این کار به آن نیاز داشت، تعریف یک operation بود (در زبان سی، توابع fseek و ftell برای ممکن کردن دسترسی تصادفی I/O، موجود هستند).

مراقب توسعه دهنده‌هایی که جسورانه می‌گویند: «ما می‌توانیم این بخش از داده را تغییر دهیم، زیرا هیچوقت تغییر نخواهد کرد!» باشید. طبق قانون برنامه نویسی مورفی، اولین بخشی که نیاز به تغییر خواهد داشت همین بخش از داده است.

شکل 2.2 Accidental Public Data   

 Accidental Public Data

به عنوان مثال دیگر برای روشن‌تر شدن بحث، کلاس Point را که پیاده سازی آن به روش مختصات دکارتی می‌باشد، در نظر بگیرید. یک طراح بی‌تجربه ممکن است دلیل تراشی کند که ما می‌توانیم داده‌های  X و Y را به صورت عمومی تعریف کنیم؛ چرا که هیچ موقع تغییر نخواهند کرد. فرض کنید نیاز جدیدی مبنی بر اینکه پیاده سازی Point به ناچار باید از دکارتی به قطبی تغییر کند، به دست شما برسد. به این صورت استفاده کنندگان از این کلاس Point نیز باید تغییر کنند. حال اگر داده‌ها پنهان بودند و عمومی نبودند، در نتیجه فقط لازم بود پیاده ساز‌های این کلاس، کد خود را تغییر دهند.

شکل 2.3  The danger of public data 

 خطر داده‌های عمومی

نظرات مطالب
پشتیبانی توکار از انجام کارهای پس‌زمینه در ASP.NET Core 2x
ارتقاء به NET Core 3.0.: پشتیبانی از ایجاد سرویس‌های پس‌زمینه

یکی از تغییرات مهم قالب ایجاد پروژه‌های ASP.NET Core 3.0، تغییر فایل program.cs آن است که در آن از یک Generic Host بجای روش قبلی Web Host، استفاده شده‌است. علت آن فراهم آوردن امکان استفاده‌ی از قابلیت‌هایی مانند تزریق وابستگی‌ها، logging، تنظیمات برنامه و غیره، در برنامه‌های غیر وب نیز می‌باشد. یکی از این انواع برنامه‌ها، سرویس‌های پس‌زمینه‌ی غیر HTTP هستند. به این ترتیب می‌توان برنامه‌ای شبیه به یک برنامه‌ی وب ASP.NET Core را ایجاد کرد که تنها کارش اجرای سرویس‌های غیر وبی است؛ اما به تمام امکانات و زیر ساخت‌های ASP.NET Core دسترسی دارد.
برای ایجاد این نوع برنامه‌ها در NET Core 3x. می‌توانید دستور زیر را در پوشه‌ی خالی که ایجاد کرده‌اید، اجرا کنید:
dotnet new worker
ساختار برنامه‌ای که توسط این دستور تولید می‌شود به صورت زیر است که بسیار شبیه به ساختار یک برنامه‌ی ASP.NET Core است:
appsettings.Development.json
appsettings.json
MyWorkerServiceApp.csproj
Program.cs
Worker.cs

- فایل csproj آن دارای این محتوا است:
<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk.Worker">
  <PropertyGroup>
    <TargetFramework>netcoreapp3.0</TargetFramework>
    <UserSecretsId>dotnet-MyWorkerServiceApp-B76DB08E-FFBB-4AD1-89B5-93BF483D1BD0</UserSecretsId>
  </PropertyGroup>
  <ItemGroup>
    <PackageReference Include="Microsoft.Extensions.Hosting" Version="3.0.0-preview8.19405.4" />
  </ItemGroup>
</Project>
در آن ویژگی Sdk به Microsoft.NET.Sdk.Worker اشاره می‌کند و همچنین از بسته‌ی Microsoft.Extensions.Hosting استفاده شده‌است.

- محتوای فایل Program.cs آن بسیار آشنا است و دقیقا کپی همان فایلی است که در برنامه‌های ASP.NET Core 3x حضور دارد:
namespace MyWorkerServiceApp
{
    public class Program
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            CreateHostBuilder(args).Build().Run();
        }

        public static IHostBuilder CreateHostBuilder(string[] args) =>
            Host.CreateDefaultBuilder(args)
                .ConfigureServices((hostContext, services) =>
                {
                    services.AddHostedService<Worker>();
                });
    }
}
در اینجا یک Generic host را بجای Web host قالب‌های پیشین فایل Program.cs ملاحظه می‌کنید که هدف اصلی آن، عمومی کردن این قالب، برای استفاده‌ی از آن در برنامه‌های غیر وبی نیز می‌باشد.
در متد ConfigureServices، انواع اقسام سرویس‌ها را منجمله یک HostedService که در مطلب جاری به آن پرداخته شده، می‌توان افزود. سرویس Worker ای که در اینجا به آن ارجاعی وجود دارد، به صورت زیر تعریف شده‌است:
    public class Worker : BackgroundService
    {
        private readonly ILogger<Worker> _logger;

        public Worker(ILogger<Worker> logger)
        {
            _logger = logger;
        }

        protected override async Task ExecuteAsync(CancellationToken stoppingToken)
        {
            while (!stoppingToken.IsCancellationRequested)
            {
                _logger.LogInformation("Worker running at: {time}", DateTimeOffset.Now);
                await Task.Delay(1000, stoppingToken);
            }
        }
    }
با ساختار این کلاس نیز آشنا هستید و موضوع اصلی مطلب جاری است.


یک نکته‌ی تکمیلی: روش تبدیل کردن یک BackgroundService به یک Windows Service

اگر برنامه‌ی NET Core. شما در ویندوز اجرا می‌شود، می‌توانید این برنامه‌ی BackgroundService را به یک سرویس ویندوز NT نیز تبدیل کنید. برای اینکار ابتدا بسته‌ی نیوگت Microsoft.Extensions.Hosting.WindowsServices را به پروژه اضافه کنید. سپس جائیکه CreateHostBuilder صورت می‌گیرد، متد UseWindowsService را فراخوانی کنید:
public static IHostBuilder CreateHostBuilder(string[] args) => 
            Host.CreateDefaultBuilder(args) 
                .UseWindowsService() 
                .ConfigureServices((hostContext, services) => 
                { 
                   //services.AddHttpClient(); 
                   services.AddHostedService<Worker>(); 
                });
تا اینجا هنوز هم برنامه، شبیه به یک برنامه‌ی کنسول دات نت Core قابل اجرا و دیباگ است. اما اگر خواستید آن‌را به صورت یک سرویس ویندوز نیز نصب کنید، تنها کافی است از دستور زیر استفاده کنید:
 cs create WorkerServiceDemo binPath=C:\Path\To\WorkerServiceDemo.exe

البته برای لینوکس نیز می‌توان از UseSystemd استفاده کرد که نیاز به نصب بسته‌ی Microsoft.Extensions.Hosting.Systemd را دارد:
public static IHostBuilder CreateHostBuilder(string[] args) =>
    Host.CreateDefaultBuilder(args)
        .UseSystemd()
        .ConfigureServices((hostContext, services) =>
        {
            services.AddHostedService<Worker>();
        });
نظرات مطالب
PowerShell 7.x - قسمت پنجم - اسکریپت بلاک و توابع
بلاک clean نیز از نسخه 7.3 به PowerShell اضافه شده است. از این بلاک میتوانیم برای آزادسازی منابع به‌کار رفته استفاده کنیم. این بلاک خیلی شبیه به finally عمل میکند. مزیت آن نیز reliable بودن آن است. در حالت استفاده از finally، متوقف شدن Pipeline خیلی reliable نیست و بهتر است از بلاک clean بجای آن استفاده شود:
using namespace System.Net.NetworkInformation

## Pinging a remote system
function Get-PingReply {
    [CmdletBinding()]
    param(
        [Parameter(Mandatory, ValueFromPipeline)]
        [Alias('IPAddress', 'Destination')]
        [string] $Target
    )
    begin {
        $Ping = [Ping]::new()

        # Timeout is in ms
        $Timeout = 2500
        [byte[]] $Buffer = 1..32

        # 128 TTL and avoid fragmentation
        $PingOptions = [PingOptions]::new(128, $true)
    }
    process {
        $Ping.Send($Target, $Timeout, $Buffer, $PingOptions)
    }
    clean {
        if ($Ping) { $Ping.Dispose() }
    }
}

'1.2.3.4', 'www.google.com', '8.8.8.8' | Get-PingReply
نظرات مطالب
میان‌افزار جدید Authorization در ASP.NET Core 3.0
خطای 500، یعنی internal server error، یعنی بروز استثنایی در کدهای شما (و این مورد نیاز به بررسی دقیقی دارد). در مطلب «بررسی خطاهای ممکن در حین راه اندازی اولیه برنامه‌های ASP.NET Core در IIS» دو روش لاگ کردن آن‌ها ذکر شده‌اند. همچنین روش‌های دیگری هم برای لاگ کردن خطاها توسط «فریم ورک Logging» وجود دارد. به علاوه گاهی از اوقات بررسی محتوای response بازگشتی از سرور هم مفید است؛ یک نمونه. نکته‌ی «شبیه سازی customErrors در نگارش‌های دیگر ASP.NET» هم مفید است.
- در کل زمانیکه خطای 500 internal server error را دریافت می‌کنید، اگر برنامه را در حالت dotnet run اجرا کرده باشید، تمام خطاهای مرتبط، در پنجره‌ی کنسولی که باز است، لاگ می‌شوند. اگر از ویژوال استودیو استفاده می‌کنید، همین خروجی، در پنجره‌ی دیباگ آن هم درج می‌شود. مرور این خطاهای سمت سرور، برای رفع مشکل الزامی است. همچنین احتمال دارد خروجی خطاهای سمت سرور، در قسمت مشاهده‌ی محتوای response، در برگه‌ی ابزارهای توسعه دهندگان مرورگر هم ظاهر شود. آن‌را هم بررسی کنید. 
نظرات مطالب
معرفی System.Text.Json در NET Core 3.0.
روشی که خودشان برای این نوع تبدیلات (تبدیل عدد ارسالی به صورت رشته‌ای یا همان عدد داخل "") پیشنهاد کرده‌اند به این صورت هست:
using System;
using System.Buffers;
using System.Buffers.Text;
using System.Text.Json;
using System.Text.Json.Serialization;

namespace Test
{
    public class LongToStringConverter : JsonConverter<long>
    {
        public override long Read(ref Utf8JsonReader reader, Type type, JsonSerializerOptions options)
        {
            if (reader.TokenType == JsonTokenType.String)
            {
                ReadOnlySpan<byte> span = reader.HasValueSequence ? reader.ValueSequence.ToArray() : reader.ValueSpan;
                if (Utf8Parser.TryParse(span, out long number, out int bytesConsumed) && span.Length == bytesConsumed)
                {
                    return number;
                }

                if (long.TryParse(reader.GetString(), out number))
                {
                    return number;
                }
            }

            return reader.GetInt64();
        }

        public override void Write(Utf8JsonWriter writer, long value, JsonSerializerOptions options)
        {
            writer.WriteStringValue(value.ToString());
        }
    }
}
در نگارش NET 5.0. به نظر قرار هست گزینه‌ای شبیه به options.DeserializeQuotedNumbers == true برای مدیریت این نوع موارد اضافه شود.
نظرات مطالب
راه اندازی سرور Git با استفاده از Bonobo Git Server و انتقال از ساب ورژن به گیت
یک نکته‌ی تکمیلی: استفاده از bonobo git server

شاید براتون پیش آمده باشد که در یک سازمانی مشغول به کار هستید و نیاز هست که از گیت استفاده کنید. حالا فرض کنید از شما خواسته می‌شود که یک گیت سرور اختصاصی راه اندازی کنید. اولین چیزی که به ذهن شما می‌رسد راه اندازی گیت لب روی سرور خودتون هست. ولی جهت راه اندازی این مورد نیاز به سرور لینوکس دارید و اگر مانند بنده به این سیستم عامل تسلط نداشته باشید به مشکل برخورد خواهید کرد. حالا راه حل و روشی که خودم استفاده کردم را خدمتتون شرح میدم. من برای این کار از bonobo git server   استفاده کردم. به این صورت هست که یک پروژه نوشته شده برای کنترل نسخه با زبان asp mvc هست؛ میتونید از اینجا دریافتش کنید. بعد از اینکه فایل را دانلود و استخراج کردید، با یک پروژه پابلیش شده مواجه خواهید شد؛ مانند تصویر زیر:

حالا فقط لازم هست که این فایل را ببرید روی وب سرور iis خود و به راحتی به‌عنوان یک گیت سرور مورد استفاده قرار دهید. فقط به این دو مورد خوب توجه داشته باشید:
  • دسترسی کامل به یوزر iis_users
  • تمامی موارد مربوط به کنترل ریپوزیتوری‌ها توسط برنامه کنترل می‌شود و ریپوزیتوزی‌ها بصورت پیشفرض در پوشه App_Data ذخیره می‌شوند که قابل تغییر نیز می‌باشد.

اگر به آدرس گیت سرور خود مراجعه نمایید، دقیقا یک پنل شبیه به گیت هاب و گیت لب به شما اختصاص داده میشود که نام کاربری و رمز آن admin , admin می‌باشند.
یک تصویر راه اندازی شده از گیت سرور bonobo :

نظرات مطالب
معرفی Xamarin و مزیت‌های استفاده از آن
بنظر من در صورتی که بحث Cross Platform بودن مد نظر نباشه, برای برنامه‌های اندرویدی, زامارین مزیت خاصی نسبت به اندروید استودیو نداره و اصلا امکانات اندروید استودیو با توجه به IDE بسیار قدرتمند شرکت JetBrains فوق العاده کاربردی هست. برای نمونه ابزار Lint کمک شایانی به آنالیز کد میکنه...
حتی برای کسانی که Java کار نکرده اند و #C کار کرده اند(مثل بنده) براحتی قابل استفاده است. چرا که پایه و اساس جاوا و سی شارپ بسیار شبیه بهم میباشد. سی شارپ را بیشتر می‌پسندم ولی در مجموع اندروید استودیو را ترجیح میدهم. 
در مورد حجم apk نیز باید بگویم این offset سه الی چهار مگابایتی برای برنامه‌های کوچک بسیار زیاد است و کاملا نامناسب برای مارکتهای داخلی. چرا که کاربران حجم بالا را نمی‌پسندند. مگر اینکه نرم افزار گیم با گرافیک بالا باشد تا این چند مگابایت قابل اغماض باشد.
با توجه به اینکه تیم گوگل برای اندروید استودیو بروزرسانی‌های تقریبا هفتگی ارائه میدهند بعید میدانم در زمینه پلتفرم برنامه نویسی اندروید, زامارین بتواند cutting edge باشد. 
در مجموع بنظر بنده برای هر پلتفرم بهتر است از ابزار بومی خود آن استفاده گردد. اندروید استودیو و جاوا برای اندروید, اِکس کد و سوئیفت برای iOS و ویژوال استودیو و سی شارپ برای ویندوز.