مطالب
ماژول‌ها در ES 6
ماژول‌ها در ES 6

هدف از سیستم ماژول‌ها در ES 6، مدیریت بهتر تعدادی قطعه کد جاوا اسکریپتی، به صورت یک واحد مشخص است. همچنین ماژول‌ها امکان مخفی کردن قسمت‌هایی از کد را که نباید به صورت عمومی در دسترس قرارگیرند، نیز میسر می‌کنند. این مسایل سال‌ها آرزوی برنامه نویسان جاوا اسکریپت بوده‌اند و برای برآورده کردن آن‌ها به روش‌های غیراستاندارد و کتابخانه‌های ثالثی روی آورده بودند. به همین جهت برای آشنایی بهتر با ماژول‌ها در ES 6، ابتدا نیاز است با روش‌های متداول فعلی بسته بندی کدها در جاوا اسکریپت آشنا شد.


روش IIFE Module

الگوی ماژول‌ها، سال‌ها است که در جاوا اسکریپت مورد استفاده‌است:
(function(target){
  var privateDoWork = function(name) {
    return name +" is working";
  };

  var Employee = function(name) {
      this.name = name;
  }

  Employee.prototype = {
     doWork: function() {
       return privateDoWork(this.name);
     }
  }

  target.Employee = Employee;

}(window));
IIFE یا immediately invoked function expression، متدی خود اجرا شونده است. به صورت پیش فرض هر متغیری که داخل IIFE تعریف می‌شود، سطح دید آن محدود است به بدنه‌ی همان ماژول و دیگر دسترسی عمومی ندارد. برای مثال شیء Employee فقط داخل این ماژول قابل دسترسی است. تنها زمانیکه توسط target.Employee، این شیء را به window متصل می‌کنیم، خارج از این ماژول قابل دسترسی می‌شود.
بنابراین با روش IIFE به مزیت‌های یک سیستم ماژول می‌رسیم:
الف) امکان مدیریت کدها را به صورت یک unit و واحد فراهم می‌کند.
ب) همچنین در اینجا امکان کنترل میدان دید متغیرها و متدها نیز میسر است.


روش CommonJS

از سال 2009 استفاده از جاوا اسکریپت به خارج از مرورگرها گسترش یافت؛ برای مثال نوشتن برنامه‌های سمت سرور NodeJS یا MongoDB با جاوا اسکریپت. در یک چنین حالتی برای مدیریت پیچیدگی برنامه‌های گسترده‌ی سمت سرور و پرهیز از متغیرها و اشیاء عمومی، پروژه‌ی CommonJS شکل گرفت. در CommonJS نحوه‌ی تعریف ماژول‌ها بسیار شبیه است به IIFE. با این تفاوت که دیگر خبری از متد خود اجرا شونده وجود ندارد و همچنین بجای target از exports، جهت درمعرض دید قرار دادن اشیاء استفاده می‌کند.
  var privateDoWork = function(name) {
    return name +" is working";
  };

  var Employee = function(name) {
      this.name = name;
  }

  Employee.prototype = {
     doWork: function() {
       return privateDoWork(this.name);
     }
  }

exports.Employee = Employee;
این تعاریف در یک فایل مجزای JS قرار می‌گیرند. سپس برای دسترسی به آن‌ها در فایلی دیگر، از روش ذیل استفاده می‌کنند:
 var Employee = require("./Employee").Employee;
var e1 = new Employee("Vahid");
console.log(e1.doWork());
در متد require، مسیر فایل و ماژول تعریف شده، مشخص می‌شود؛ بدون ذکر پسوند .js فایل.


روش AMD

از CommonJS بیشتر در برنامه‌های جاوا اسکریپتی که خارج از مرورگر اجرا می‌شوند، استفاده می‌شود. برای حالت‌های اجرای برنامه‌ها درون مرورگرها و خصوصا بلاک نشدن ترد نمایش صفحه در حین پردازش ماژول‌ها، روش دیگری به نام AMD API و یا Asynchronous module definition به وجود آمد. پیاده سازی محبوب این API عمومی، توسط کتابخانه‌ای به نام RequireJS انجام شده‌است.
define(function(){

  var privateDoWork = function(name) {
    // ...
  };

  var Employee = function(name) {
    // ...
  }

  return Employee;
});
در اینجا یک ماژول تعریف شده‌ی در یک فایل مجزای جاوا اسکریپتی با define function شروع می‌شود و در نهایت یک return دارد.
تفاوت مهم این روش با روش IIFE این است که در روش IIFE تمام کد باید مهیا بوده و همچنین بلافاصله قابل اجرا باشد. در اینجا تنها زمانیکه نیاز به کار با ماژولی باشد، اطلاعات آن بارگذاری شده و استفاده می‌شود.
برای استفاده‌ی از این ماژول‌ها نیز از همان define استفاده می‌شود و پارامتر اول ارسالی، آرایه‌ای است که ماژول‌های مورد نیاز را تعریف می‌کند (تعریف وابستگی‌ها). برای مثال employee تعریف شده در اینجا سبب بارگذاری فایل employee.js می‌شود و سپس امکانات آن به صورت یک پارامتر، به متدی که به آن نیاز دارد ارسال می‌گردد:
define(["employee"], function(Employee){
      var e = new Employee("Vahid");
});


ماژول‌ها در ES 6

سیستم تعریف ماژول‌ها در ES 6 بسیار شبیه است به روش‌های CommonJS و AMD API. در اینجا یک نمونه از روش تعریف ماژول‌ها را در نگارش جدید جاوا اسکریپت مشاهده می‌کنید:
export class Employee {
  constructor(name) {
    this[s_name] = name;
  }

  get name() {
    return this[s_name];
  }

  doWork() {
    return `${this.name} is working`;
  }
}
در اینجا واژه‌ی کلیدی export سبب در دسترس قرار گرفتن تعریف یک کلاس تعریف شده‌ی در این ماژول که در اینجا یک فایل جاوا اسکریپتی است، می‌شود. در یک فایل می‌توان چندین export را داشت؛ اما بهتر است یک export را به ازای هر فایل درنظر گرفت.
پس از این export، اکنون برای استفاده‌ی از آن در یک فایل js دیگر، از واژه‌ی کلیدی import کمک گرفته می‌شود:
 import {Employee} from "./employee";
var e1 = new Employee("Vahid");
console.log(e1.doWork());
در اینجا پس از from، مسیر فایل js، بدون ذکر پسوند آن مشخص می‌شود.

و یا برای ارائه‌ی یک متد خروجی، به نحو ذیل عمل می‌شود:
export function multiply (x, y) {
   return x * y;
};
و اگر یک متغیر و یا متد تعریف شده‌ی در سطح ماژول را بخواهیم عمومی کنیم، باید از {} استفاده شود:
var hello = 'Hello World',
multiply = function (x, y) {
   return x * y;
};
export { hello, multiply };


حالت پیش فرض ماژول‌های ES 6 همان strict mode است

در سیستم ماژول‌های ES 6، حالت strict به صورت پیش فرض روشن است. برای مثال متغیرها حتما باید تعریف شوند.


امکان تعریف خروجی‌های متفاوت از یک ماژول در ES 6

در همان فایلی که export class Employee فوق را در آن تعریف کرده‌ایم، یک چنین تعریف‌هایی را نیز می‌توان ارائه داد:
export let log = function(employee) {
   console.log(employee.name);
}

export let defaultRaise = 0.03;

export let modelEmployee = new Employee("Vahid");
در اینجا نحوه‌ی export متد log و یا متغیر defaultRaise و همچنین شیء modelEmployee را مشاهده می‌کنید. سپس برای استفاده‌ی از این خروجی‌ها، قسمت import نیز باید به نحو ذیل تغییر کند:
 import {Employee, log, defaultRaise, modelEmployee} from "./employee";
log(modelEmployee);
برای ساده سازی دریافت تمام خروجی‌های یک ماژول ES 6، می‌توان از واژه‌ی کلیدی module استفاده کرد:
 module m from "./employee";
در اینجا متغیر m امکان دسترسی به Employee, log, defaultRaise, modelEmployee را بدون نیاز به ذکر آن‌ها در قسمت import میسر می‌کند. در یک چنین حالتی برای دسترسی به خروجی‌ها، از .m استفاده می‌شود. برای مثال:
 console.log(m.defaultRaise);
و یا
 var e1 = new m.Employee("Vahid");
console.log(e1.doWork());

روش دیگر انجام اینکار، استفاده از * است برای درخواست تمام وابستگی‌های مورد نیاز:
 import * from "./employee";


امکان استفاده از یک ماژول در ماژولی دیگر

برای اینکه از امکانات یک ماژول در ماژولی دیگر استفاده کنیم نیز می‌توان از همان روش تعریف import در ابتدای ماژول استفاده کرد:
 import {Employee} from "./employee";


امکان تعریف ماژول پیش فرض در ES 6

اگر ماژول شما (همان فایل js) تنها دارای یک export است، می‌توانید آن‌را با واژه‌ی کلیدی default مشخص کنید:
  export default class Employee {
به این ترتیب برای استفاده‌ی از این ماژول تنها کافی است بنویسیم:
 import factory from "./employee";
var e1 = new factory("Vahid");
console.log(e1.doWork());
در اینجا factory یک نام متغیر دلخواه است و هر نام دیگری را نیز می‌تواند داشته باشد.

البته باید دقت داشت که یک چنین تعریف‌هایی نیز مجاز است و می‌توان خروجی پیش فرض و همچنین نامداری را نیز با هم ترکیب کرد:
export hello = 'Hello World';
export default function (x, y) {
   return x * y;
};
در این حالت تعریف ذیل به این معنا است که pow2 به متد پیش فرض بدون نام و hello به متغیر hello اشاره می‌کنند:
 import pow2, { hello } from 'modules';


امکان مخفی سازی اطلاعات در ماژول‌های ES 6

یکی از انتظارات از سیستم ماژول، امکان مخفی سازی اطلاعات است. در اینجا تنها کافی است شیء، متد و یا متغیر تعریف شده، با واژه‌ی کلیدی export مزین نشوند:
let privateFunction = function() {

}

 export default class Employee {
در این مثال، متد privateFunction در ماژول employee تعریف شده‌است؛ اما چون دارای واژه‌ی کلیدی export نیست، سطح دسترسی آن خصوصی است.

یک نکته: اگر در کلاس export شده، خواستید تا دسترسی به s_name را محدود کنید، از Symbol ها به نحو ذیل کمک بگیرید:
let s_name = Symbol();

export class Employee {
  constructor(name) {
    this[s_name] = name;
  }

  get name() {
    return this[s_name];
  }

  doWork() {
   return `${this.name} is working`;
  }
}
مطالب
Roslyn #5
بررسی Semantic Models

همانطور که از قسمت قبل به‌خاطر دارید، برای دسترسی به اطلاعات semantics، نیاز به یک context مناسب که همان Compilation API است، می‌باشد. این context دارای اطلاعاتی مانند دسترسی به تمام نوع‌های تعریف شده‌ی توسط کاربر و متادیتاهای ارجاعی، مانند کلاس‌های پایه‌ی دات نت فریم‌ورک است. بنابراین پس از ایجاد وهله‌ای از Compilation API، کار با فراخوانی متد GetSemanticModel آن ادامه می‌یابد. در ادامه با مثال‌هایی، کاربرد این متد را بررسی خواهیم کرد.


ساختار جدید Optional

خروجی‌های تعدادی از متدهای Roslyn با ساختار جدیدی به نام Optional ارائه می‌شوند:
    public struct Optional<T>
    {
        public bool HasValue { get; }
        public T Value { get; }
    }
این ساختار که بسیار شبیه است به ساختار قدیمی <Nullable<T، منحصر به Value types نیست و Reference types را نیز شامل می‌شود و بیانگر این است که آیا یک Reference type، واقعا مقدار دهی شده‌است یا خیر؟


دریافت مقادیر ثابت Literals

فرض کنید می‌خواهیم مقدار ثابت ; int x = 42 را دریافت کنیم. برای اینکار ابتدا باید syntax tree آن تشکیل شود و سپس نیاز به یک سری حلقه و if و else و همچنین بررسی نال بودن بسیاری از موارد است تا به نود مقدار ثابت 42 برسیم. سپس متد GetConstantValue مربوط به GetSemanticModel را بر روی آن فراخوانی می‌کنیم تا به مقدار واقعی آن که ممکن است در اثر محاسبات جاری تغییر کرده باشد، برسیم.
اما روش بهتر و توصیه شده، استفاده از CSharpSyntaxWalker است که در انتهای قسمت سوم معرفی شد:
class ConsoleWriteLineWalker : CSharpSyntaxWalker
{
    public ConsoleWriteLineWalker()
    {
        Arguments = new List<ExpressionSyntax>();
    }
 
    public List<ExpressionSyntax> Arguments { get; }
 
    public override void VisitInvocationExpression(InvocationExpressionSyntax node)
    {
        var member = node.Expression as MemberAccessExpressionSyntax;
        var type = member?.Expression as IdentifierNameSyntax;
        if (type != null && type.Identifier.Text == "Console" && member.Name.Identifier.Text == "WriteLine")
        {
            if (node.ArgumentList.Arguments.Count == 1)
            {
                var arg = node.ArgumentList.Arguments.Single().Expression;
                Arguments.Add(arg);
                return;
            }
        }
 
        base.VisitInvocationExpression(node);
    }
}
اگر به کدهای ادامه‌ی بحث دقت کنید، قصد داریم مقادیر ثابت آرگومان‌های Console.WriteLine را استخراج کنیم. به همین جهت در این SyntaxWalker، نوع Console و متد WriteLine آن مورد بررسی قرار گرفته‌اند. اگر این نود دارای یک تک آرگومان بود، آین آرگومان استخراج شده و به لیست آرگومان‌های خروجی این کلاس اضافه می‌شود.
در ادامه نحوه‌ی استفاده‌ی از این SyntaxWalker را ملاحظه می‌کنید. در اینجا ابتدا سورس کدی حاوی یک سری Console.WriteLine که دارای تک آرگومان‌های ثابتی هستند، تبدیل به syntax tree می‌شود. سپس از روی آن CSharpCompilation تولید می‌گردد تا بتوان به اطلاعات semantics دسترسی یافت:
static void getConstantValue()
{
    // Get the syntax tree.
    var code = @"
                using System;
 
                class Foo
                {
                    void Bar(int x)
                    {
                        Console.WriteLine(3.14);
                        Console.WriteLine(""qux"");
                        Console.WriteLine('c');
                        Console.WriteLine(null);
                        Console.WriteLine(x * 2 + 1);
                    }
                }
                ";
 
    var tree = CSharpSyntaxTree.ParseText(code);
    var root = tree.GetRoot();
 
    // Get the semantic model from the compilation.
    var mscorlib = MetadataReference.CreateFromFile(typeof(object).Assembly.Location);
    var comp = CSharpCompilation.Create("Demo").AddSyntaxTrees(tree).AddReferences(mscorlib);
    var model = comp.GetSemanticModel(tree);
 
    // Traverse the tree.
    var walker = new ConsoleWriteLineWalker();
    walker.Visit(root);
 
 
    // Analyze the constant argument (if any).
    foreach (var arg in walker.Arguments)
    {
        var val = model.GetConstantValue(arg);
        if (val.HasValue)
        {
            Console.WriteLine(arg + " has constant value " + (val.Value ?? "null") + " of type " + (val.Value?.GetType() ?? typeof(object)));
        }
        else
        {
            Console.WriteLine(arg + " has no constant value");
        }
    }
}
در ادامه با استفاده از CSharpCompilation و متد GetSemanticModel آن به SemanticModel جاری دسترسی خواهیم یافت. اکنون SyntaxWalker را وارد به حرکت بر روی ریشه‌ی syntax tree سورس کد آنالیز شده می‌کنیم. به این ترتیب لیست آرگومان‌های متدهای Console.WriteLine بدست می‌آیند. سپس با فراخوانی متد model.GetConstantValue بر روی هر آرگومان دریافتی، مقادیر آن‌ها با فرمت <Optional<T استخراج می‌شوند.
خروجی نمایش داده شده‌ی توسط برنامه به صورت ذیل است:
 3.14 has constant value 3.14 of type System.Double
"qux" has constant value qux of type System.String
'c' has constant value c of type System.Char
null has constant value null of type System.Object
x * 2 + 1 has no constant value


درک مفهوم Symbols

اینترفیس ISymbol در Roslyn، ریشه‌ی تمام Symbolهای مختلف مدل سازی شده‌ی در آن است که تعدادی از آن‌ها را در تصویر ذیل مشاهده می‌کنید:


API کار با Symbols بسیار شبیه به API کار با Reflection است با این تفاوت که در زمان آنالیز کدها رخ می‌دهد و نه در زمان اجرای برنامه. همچنین در Symbols API امکان دسترسی به اطلاعاتی مانند locals, labels و امثال آن نیز وجود دارد که با استفاده از Reflection زمان اجرای برنامه قابل دسترسی نیستند. برای مثال فضاهای نام در Reflection صرفا به صورت رشته‌ای، با دات جدا شده از نوع‌های آنالیز شده‌ی توسط آن است؛ اما در اینجا مطابق تصویر فوق، یک اینترفیس مجزای خاص خود را دارد. جهت سهولت کار کردن با Symbols، الگوی Visitor با معرفی کلاس پایه‌ی SymbolVisitor نیز پیش بینی شده‌است.
static void workingWithSymbols()
{
    // Get the syntax tree.
    var code = @"
                using System;
 
                class Foo
                {
                    void Bar(int x)
                    {
                        // #insideBar
                    }
                }
 
                class Qux
                {
                    protected int Baz { get; set; }
                }
                ";
 
    var tree = CSharpSyntaxTree.ParseText(code);
    var root = tree.GetRoot();
 
    // Get the semantic model from the compilation.
    var mscorlib = MetadataReference.CreateFromFile(typeof(object).Assembly.Location);
    var comp = CSharpCompilation.Create("Demo").AddSyntaxTrees(tree).AddReferences(mscorlib);
    var model = comp.GetSemanticModel(tree);
 
    // Traverse enclosing symbol hierarchy.
    var cursor = code.IndexOf("#insideBar");
    var barSymbol = model.GetEnclosingSymbol(cursor);
    for (var symbol = barSymbol; symbol != null; symbol = symbol.ContainingSymbol)
    {
        Console.WriteLine(symbol);
    }
 
    // Analyze accessibility of Baz inside Bar.
    var bazProp = ((CompilationUnitSyntax)root)
        .Members.OfType<ClassDeclarationSyntax>()
        .Single(m => m.Identifier.Text == "Qux")
        .Members.OfType<PropertyDeclarationSyntax>()
        .Single();
    var bazSymbol = model.GetDeclaredSymbol(bazProp);
    var canAccess = model.IsAccessible(cursor, bazSymbol);
}
یکی از کاربردهای مهم Symbols API دریافت اطلاعات Symbols نقطه‌ای خاص از کدها می‌باشد. برای مثال در محل اشاره‌گر ادیتور، چه Symbols ایی تعریف شده‌اند و از آن‌ها در مباحث ساخت افزونه‌های آنالیز کدها زیاد استفاده می‌شود. نمونه‌ای از آن‌را در قطعه کد فوق ملاحظه می‌کنید. در اینجا با استفاده از متد GetEnclosingSymbol، سعی در یافتن Symbols قرار گرفته‌ی در ناحیه‌ی insideBar# کدهای فوق داریم؛ با خروجی ذیل که نام demo.exe آن از نام CSharpCompilation آن گرفته شده‌است:
 Foo.Bar(int)
Foo
<global namespace>
Demo.exe
Demo, Version=0.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=null


همچنین در ادامه‌ی کد، توسط متد IsAccessible قصد داریم بررسی کنیم آیا Symbol قرار گرفته در محل کرسر، دسترسی به خاصیت protected کلاس Qux را دارد یا خیر؟ که پاسخ آن خیر است.


آشنایی با Binding symbols

یکی از مراحل کامپایل کد، binding نام دارد و در این مرحله است که اطلاعات Symbolic هر نود از Syntax tree دریافت می‌شود. برای مثال در اینجا مشخص می‌شود که این x، آیا یک متغیر محلی است، یا یک فیلد و یا یک خاصیت؟
مثال ذیل بسیار شبیه است به مثال getConstantValue ابتدای بحث، با این تفاوت که در حلقه‌ی آخر کار از متد GetSymbolInfo استفاده شده‌است:
static void bindingSymbols()
{
    // Get the syntax tree.
    var code = @"
                using System;
 
                class Foo
                {
                    private int y;
 
                    void Bar(int x)
                    {
                        Console.WriteLine(x);
                        Console.WriteLine(y);
 
                        int z = 42;
                        Console.WriteLine(z);
 
                        Console.WriteLine(a);
                    }
                }";
 
    var tree = CSharpSyntaxTree.ParseText(code);
    var root = tree.GetRoot();
 
    // Get the semantic model from the compilation.
    var mscorlib = MetadataReference.CreateFromFile(typeof(object).Assembly.Location);
    var comp = CSharpCompilation.Create("Demo").AddSyntaxTrees(tree).AddReferences(mscorlib);
    var model = comp.GetSemanticModel(tree);
 
    // Traverse the tree.
    var walker = new ConsoleWriteLineWalker();
    walker.Visit(root);
 
    // Bind the arguments.
    foreach (var arg in walker.Arguments)
    {
        var symbol = model.GetSymbolInfo(arg);
        if (symbol.Symbol != null)
        {
            Console.WriteLine(arg + " is bound to " + symbol.Symbol + " of type " + symbol.Symbol.Kind);
        }
        else
        {
            Console.WriteLine(arg + " could not be bound");
        }
    }
}
با این خروجی:
 x is bound to int of type Parameter
y is bound to Foo.y of type Field
z is bound to z of type Local
a could not be bound
در مثال فوق، با استفاده از Syntax Walker طراحی شده در ابتدای بحث که کار استخراج آرگومان‌های متدهای Console.WriteLine را انجام می‌دهد، قصد داریم بررسی کنیم، هر آرگومان به چه Symbol ایی بایند شده‌است و نوعش چیست؟ برای مثال Console.WriteLine اول که از پارامتر x استفاده می‌کند، نوع x مورد استفاده‌اش چیست؟ آیا فیلد است، متغیر محلی است یا یک پارامتر؟ این اطلاعات را با استفاده از متد model.GetSymbolInfo می‌توان استخراج کرد.
مطالب
ساختار داده‌های خطی Linear Data Structure قسمت اول
بعضی از داده‌ها ساختارهای ساده‌ای دارند و به صورت یک صف یا یک نوار ضبط به ترتیب پشت سر هم قرار می‌گیرند؛ مثل ساختاری که صفحات یک کتاب را نگهداری می‌کند. یکی از نمونه‌های این ساختارها، List، صف، پشته و مشتقات آن‌ها می‌باشند.

ساختار داده‌ها چیست؟
در اغلب اوقات، موقعی‌که ما برنامه‌ای را می‌نویسیم با اشیاء یا داده‌های زیادی سر و کار داریم که گاهی اوقات اجزایی را به آن‌ها اضافه یا حذف می‌کنیم و در بعضی اوقات هم آن‌ها را مرتب سازی کرده یا اینکه پردازش دیگری را روی آن‌ها انجام میدهیم. به همین دلیل بر اساس کاری که قرار است انجام دهیم، باید داده‌ها را به روش‌های مختلفی ذخیره و نگه داری کنیم و در اکثر این روش‌ها داده‌ها به صورت منظم و پشت سر هم در یک ساختار قرار می‌گیرند.
ما در این مقاله، مجموعه‌ای از داده‌ها را در قالب ساختارهای متفاوتی بر اساس منطق و قوانین ریاضیات مدیریت می‌کنیم و بدیهی است که انتخاب یک ساختار مناسب برای هرکاری موجب افزایش کارآیی و کارآمدی برنامه خواهد گشت. می‌توانیم در مقدار حافظه‌ی مصرفی و زمان، صرفه جویی کنیم و حتی گاهی تعداد خطوط کدنویسی را کاهش دهیم.

نوع داده انتزاعی Abstraction Data Type -ADT
به زبان خیلی ساده لایه انتزاعی به ما تنها یک تعریف از ساختار مشخص شده‌ای را می‌دهد و هیچگونه پیاده سازی در آن وجود ندارد. برای مثال در لایه انتزاعی، تنها خصوصیت و عملگر‌ها و ... مشخص می‌شوند. ولی کد آن‌ها را پیاده سازی نمی‌کنیم و این باعث می‌شود که از روی این لایه بتوانیم پیاده سازی‌های متفاوت و کارآیی‌های مختلفی را ایجاد کنیم.
ساختار داده‌های مختلف در برنامه نویسی:
  • خطی یا Linear: شامل ساختارهایی چون لیست و صف و پشته است: List ,Queue,Stack
  • درختی یا Tree-Like: درخت باینری ، درخت متوازن و B-Trees
  • Dictionary : شامل یک جفت کلید و مقدار است در جدول هش
  • بقیه: گراف‌ها، صف الویت، bags, Multi bags, multi sets
در این مقاله تنها ساختارهای خطی را دنبال می‌کنیم و در آینده ساختارهای پیچیده‌تری را نیز بررسی خواهیم کرد و نیاز است بررسی کنیم کی و چگونه باید از آن‌ها استفاده کنیم.
ساختارهای لیستی از محبوبترین و پراستفاده‌ترین ساختارها هستند که با اشیاء زیادی در دنیای واقعی سازگاری دارند. مثال زیر را در نظر بگیرید:
قرار است که ما از فروشگاهی خرید کنیم و هر کدام از اجناس (المان‌ها) فروشگاه را که در سبد قرار دهیم، نام آن‌ها در یک لیست ثبت خواهد شد و اگر دیگر المان یا جنسی را از سبد بیرون بگذاریم، از لیست خط خواهد خورد.
همان که گفتیم یک ADT میتواند ساختارهای متفاوتی را پیاده سازی کند. یکی از این ساختارها اینترفیس system.collection.IList است که پیاده سازی آن منجر به ایجاد یک کلاس جدید در سیستم دات نت خواهد شد. پیاده سازی اینترفیس‌ها در سی شارپ، قوانین و قرادادهای خاص خودش را دارد و این قوانین شامل مجموعه‌ای از متد‌ها و خصوصیت‌هاست. برای پیاده سازی هر کلاسی از این اینترفیس‌ها باید این متدها و خصوصیت‌ها را هم در آن پیاده کرد.
با ارث بری از اینترفیس system.collection.IList باید رابط‌های زیر در آن پیاده سازی گردد:
(void Add(object    افزودن المان به آخر لیست 
(void Remove(object   حذف یک المان خاص از لیست  
 ()void Clear    حذف کلیه المان‌ها
( bool Contains(object   شامل این داده میشود یا خیر؟
( void RemoveAt(int  حذف یک المان بر اساس  جایگاه یا اندیسش 
(void Insert(int, object
 افزودن یک المان در جایگاهی (اندیس) خاص بر اساس مقدار position 
(int IndexOf(object اندیس یا جایگاه یک عنصر را بر می‌گرداند
 [this[int ایندکسر ، برای دستریس به عنصر در اندیس مورد نظر

لیست‌های ایستا static Lists
آرایه‌ها می‌توانند بسیاری از خصوصیات ADT را پیاده کنند ولی تفاوت بسیار مهم و بزرگی با آن‌ها دارند و آن این است که لیست به شما اجازه می‌دهد به هر تعدادی که خواستید، المان‌های جدیدی را به آن اضافه کنید؛ ولی یک آرایه دارای اندازه‌ی ثابت Fix است. البته این نکته قابل تامل است که پیاده سازی لیست با آرایه‌ها نیز ممکن است و باید به طور خودکار طول آرایه را افزایش دهید. دقیقا همان اتفاقی که برای stringbuilder در این مقاله توضیح دادیم رخ می‌دهد. به این نوع لیست‌ها، لیست‌های ایستایی که به صورت آرایه ای توسعه پذیر پیاده سازی میشوند می‌گویند. کد زیر پیاده سازی چنین لیستی است:
public class CustomArrayList<T>
{
    private T[] arr;
    private int count;
 
    public int Count
    {
        get
        {
            return this.count;
        }
    }
 
    private const int INITIAL_CAPACITY = 4;
 
    public CustomArrayList(int capacity = INITIAL_CAPACITY)
    {
        this.arr = new T[capacity];
        this.count = 0;
    }
در کد بالا یک آرایه با طول متغیر INITIAL_CAPACITY که پیش فرض آن را 4 گذاشته ایم می‌سازیم و از متغیر count برای حفظ تعداد عناصر آرایه استفاده می‌کنیم و اگر حین افزودن المان جدید باشیم و count بزرگتر از INITIAL_CAPACITY رسیده باشد، باید طول آرایه افزایش پیدا کند که کد زیر نحوه‌ی افزودن المان جدید را نشان می‌دهد. استفاده از حرف T بزرگ مربوط به مباحث Generic هست. به این معنی که المان ورودی می‌تواند هر نوع داده‌ای باشد و در آرایه ذخیره شود.
public void Add(T item)
{
    GrowIfArrIsFull();
    this.arr[this.count] = item;
    this.count++;
} 

public void Insert(int index, T item)
{
    if (index > this.count || index < 0)
    {
        throw new IndexOutOfRangeException(
            "Invalid index: " + index);
    }
    GrowIfArrIsFull();
    Array.Copy(this.arr, index,
        this.arr, index + 1, this.count - index);
    this.arr[index] = item;
    this.count++;
} 

private void GrowIfArrIsFull()
{
    if (this.count + 1 > this.arr.Length)
    {
        T[] extendedArr = new T[this.arr.Length * 2];
        Array.Copy(this.arr, extendedArr, this.count);
        this.arr = extendedArr;
    }
}
 
public void Clear()
{
    this.arr = new T[INITIAL_CAPACITY];
    this.count = 0;
}
در متد Add خط اول با تابع GrowIfArrIsFull بررسی می‌کند آیا خانه‌های آرایه کم آمده است یا خیر؟ اگر جواب مثبت باشد، طول آرایه را دو برابر طول فعلی‌اش افزایش می‌دهد و خط دوم المان جدیدی را در اولین خانه‌ی جدید اضافه شده قرار می‌دهد. همانطور که می‌دانید مقدار count همیشه یکی بیشتر از آخرین اندیس است. پس به این ترتیب مقدار count همیشه به  خانه‌ی بعدی اشاره می‌کند و سپس مقدار count به روز میشود. متد دیگری که در کد بالا وجود دارد insert است که المان جدیدی را در اندیس داده شده قرار می‌دهد. جهت این کار از سومین سازنده‌ی array.copy استفاده می‌کنیم. برای این کار آرایه مبدا و مقصد را یکی در نظر می‌گیریم و از اندیس داده شده به بعد در آرایه فعلی، یک کپی تهیه کرده و در خانه‌ی بعد اندیس داده شده به بعد قرار می‌دهیم. با این کار آرایه ما یک واحد از اندیس داده شده یک خانه، به سمت جلو حرکت می‌کند و الان خانه index و index+1 دارای یک مقدار هستند که در خط بعدی مقدار جدید را داخل آن قرار می‌دهیم و متغیر count را به روز می‌کنیم. باقی موارد را چون پردازش‌های جست و جو، پیدا کردن اندیس یک المان و گزینه‌های حذف، به خودتان واگذار می‌کنم.

لیست‌های پیوندی Linked List - پیاده سازی پویا
همانطور که دیدید لیست‌های ایستا دارای مشکل بزرگی هستند و آن هم این است که با انجام هر عملی بر روی آرایه‌ها مانند افزودن، درج در مکانی خاص و همچنین حذف (خانه ای در آرایه خالی خواهد شد و خانه‌های جلوترش باید یک گام به عقب برگردند) نیاز است که خانه‌های آرایه دوباره مرتب شوند که هر چقدر میزان داده‌ها بیشتر باشد این مشکل بزرگتر شده و ناکارآمدی برنامه را افزایش خواهد داد.
این مشکل با لیست‌های پیوندی حل می‌گردد. در این ساختار هر المان حاوی اطلاعاتی از المان بعدی است و در لیست‌های پیوندی دوطرفه حاوی المان قبلی است. شکل زیر نمایش یک لیست پیوندی در حافظه است:

برای پیاده سازی آن به دو کلاس نیاز داریم. کلاس ListNode برای نگهداری هر المان و اطلاعات المان بعدی به کار می‌رود که از این به بعد به آن Node یا گره می‌گوییم و دیگری کلاس <DynamicList<T برای نگهداری دنباله ای از گره‌ها و متدهای پردازشی آن.

public class DynamicList<T>
{
    private class ListNode
    {
        public T Element { get; set; }
        public ListNode NextNode { get; set; }
 
        public ListNode(T element)
        {
            this.Element = element;
            NextNode = null;
        }
 
        public ListNode(T element, ListNode prevNode)
        {
            this.Element = element;
            prevNode.NextNode = this;
        }
    }
 
    private ListNode head;
    private ListNode tail;
    private int count;
 
    // …
}

از آن جا که نیازی نیست کاربر با کلاس ListNode آشنایی داشته باشد و با آن سر و کله بزند، آن را داخل همان کلاس اصلی به صورت خصوصی استفاده می‌کنیم. این کلاس دو خاصیت دارد؛ یکی برای المان اصلی و دیگر گره بعدی. این کلاس دارای دو سازنده است که اولی تنها برای عنصر اول به کار می‌رود. چون اولین بار است که یک گره ایجاد می‌شود، پس باید خاصیت NextNode یعنی گره بعدی در آن Null باشد و سازنده‌ی دوم برای گره‌های شماره 2 به بعد به کار می‌رود که همراه المان داده شده، گره قبلی را هم ارسال می‌کنیم تا خاصیت NextNode آن را به گره جدیدی که می‌سازیم مرتبط سازد. سه خاصیت کلاس اصلی به نام‌های Count,Tail,Head به ترتیب برای اشاره به اولین گره، آخرین گره و تعداد گره‌ها، به کار می‌روند که در ادامه کد آن‌را در زیر می‌بینیم:

public DynamicList()
{
    this.head = null;
    this.tail = null;
    this.count = 0;
}

public void Add(T item)
{
    if (this.head == null)
    {
        this.head = new ListNode(item);
        this.tail = this.head;
    }
    else
    {
        ListNode newNode = new ListNode(item, this.tail);
        this.tail = newNode;
    }
    this.count++;
}

سازنده مقدار دهی پیش فرض را انجام می‌دهد. در متد Add المان جدیدی باید افزوده شود؛ پس چک می‌کند این المان ارسالی قرار است اولین گره باشد یا خیر؟ اگر head که به اولین گره اشاره دارد Null باشد، به این معنی است که این اولین گره است. پس اولین سازنده‌ی کلاس ListNode را صدا می‌زنیم و آن را در متغیر Head قرار می‌دهیم و چون فقط همین گره را داریم، پس آخرین گره هم شناخته می‌شود که در tail نیز قرار می‌گیرد. حال اگر فرض کنیم المان بعدی را به آن بدهیم، اینبار دیگر Head برابر Null نخواهد بود. پس دومین سازنده‌ی ListNode صدا زده می‌شود که به غیر از المان جدید، باید آخرین گره قبلی هم با آن ارسال شود و گره جدیدی که ایجاد می‌شود در خاصیت NextNode آن نیز قرار بگیرد و در نهایت گره ایجاد شده به عنوان آخرین گره لیست در متغیر Tail نیز قرار می‌گیرد. در خط پایانی هم به هر مدلی که المان جدید به لیست اضافه شده باشد متغیر Count به روز می‌شود.

public T RemoveAt(int index)
{
    if (index >= count || index < 0)
    {
        throw new ArgumentOutOfRangeException(
            "Invalid index: " + index);
    }
 
    int currentIndex = 0;
    ListNode currentNode = this.head;
    ListNode prevNode = null;
    while (currentIndex < index)
    {
        prevNode = currentNode;
        currentNode = currentNode.NextNode;
        currentIndex++;
    }
 

    RemoveListNode(currentNode, prevNode);
 
    return currentNode.Element;
}

private void RemoveListNode(ListNode node, ListNode prevNode)
{
    count--;
    if (count == 0)
    {
        this.head = null;
        this.tail = null;
    }
    else if (prevNode == null)
    {
        this.head = node.NextNode;
    }
    else
    {
        prevNode.NextNode = node.NextNode;
    }

    if (object.ReferenceEquals(this.tail, node))
    {
        this.tail = prevNode;
    }
}

برای حذف یک گره شماره اندیس آن گره را دریافت می‌کنیم و از Head، گره را بیرون کشیده و با خاصیت nextNode آنقدر به سمت جلو حرکت می‌کنیم تا متغیر currentIndex یا اندیس داده شده برابر شود و سپس گره دریافتی و گره قبلی آن را به سمت تابع RemoveListNode ارسال می‌کنیم. کاری که این تابع انجام می‌دهد این است که مقدار NextNode گره فعلی که قصد حذفش را داریم به خاصیت Next Node گره قبلی انتساب می‌دهد. پس به این ترتیب پیوند این گره از لیست از دست می‌رود و گره قبلی به جای اشاره به این گره، به گره بعد از آن اشاره می‌کند. مابقی کد از قبیل جست و برگردان اندیس یک عنصر و ... را به خودتان وگذار می‌کنم.

در روش‌های بالا ما خودمان 2 عدد ADT را پیاده سازی کردیم و متوجه شدیم برای دخیره داده‌ها در حافظه روش‌های متفاوتی وجود دارند که بیشتر تفاوت آن در مورد استفاده از حافظه و کارآیی این روش هاست.


لیست‌های پیوندی دو طرفه Doubly Linked_List

لیست‌های پیوندی بالا یک طرفه بودند و اگر ما یک گره را داشتیم و می‌خواستیم به گره قبلی آن رجوع کنیم، اینکار ممکن نبود و مجبور بودیم برای رسیدن به آن از ابتدای گره حرکت را آغاز کنیم تا به آن برسیم. به همین منظور مبحث لیست‌های پیوندی دو طرفه آغاز شد. به این ترتیب هر گره به جز حفظ ارتباط با گره بعدی از طریق خاصیت NextNode، ارتباطش را با گره قبلی از طریق خاصیت PrevNode نیز حفظ می‌کند.

این مبحث را در اینجا می‌بندیم و در قسمت بعدی آن را ادامه می‌دهیم.

مطالب
ایجاد توالی‌ها در Reactive extensions
در مطلب «معرفی Reactive extensions» با نحوه‌ی تبدیل IEnumerable‌ها به نمونه‌های Observable آشنا شدیم. اما سایر حالات چطور؟ آیا Rx صرفا محدود است به کار با IEnumerableها؟ در ادامه نگاهی خواهیم داشت به نحوه‌ی تبدیل بسیاری از منابع داده دیگر به توالی‌های Observable قابل استفاده در Rx.


روش‌های متفاوت ایجاد توالی (sequence) در Rx

الف) استفاده از متدهای Factory

1) Observable.Create
نمونه‌ای از استفاده از آن‌را در مطلب «معرفی Reactive extensions» مشاهده کردید.
 var query = Enumerable.Range(1, 5).Select(number => number);
var observableQuery = query.ToObservable();
var observer = Observer.Create<int>(onNext: number => Console.WriteLine(number));
observableQuery.Subscribe(observer);
کار آن، تدارک delegate ایی است که توسط متد Subscribe، به ازای هربار پردازش مقدار موجود در توالی معرفی شده به آن، فراخوانی می‌گردد و هدف اصلی از آن این است که به صورت دستی اینترفیس IObservable را پیاده سازی نکنید (امکان پیاده سازی inline یک اینترفیس توسط Actionها).
البته در این مثال فقط delegate مربوط به onNext را ملاحظه می‌کند. توسط سایر overloadهای آن امکان ذکر delegate‌های OnError/OnCompleted نیز وجود دارد.

2) Observable.Return
برای ایجاد یک خروجی Observable از یک مقدار مشخص، می‌توان از متد جنریک Observable.Return استفاده کرد. برای مثال:
 var observableValue1 = Observable.Return("Value");
var observableValue2 = Observable.Return(2);
در ادامه نحوه‌ی پیاده سازی این متد را توسط Observable.Create مشاهده می‌کنید:
        public static IObservable<T> Return<T>(T value)
        {
            return Observable.Create<T>(o =>
            {
                o.OnNext(value);
                o.OnCompleted();
                return Disposable.Empty;
            });
        }
البته دو سطر نوشته شده در اصل معادل هستند با سطرهای ذیل؛ که ذکر نوع جنریک آن‌ها ضروری نیست. زیرا به صورت خودکار از نوع آرگومان معرفی شده، تشخیص داده می‌شود:
 var observableValue1 = Observable.Return<string>("Value");
var observableValue2 = Observable.Return<int>(2);

3) Observable.Empty
برای بازگشت یک توالی خالی که تنها کار اطلاع رسانی onCompleted  را انجام می‌دهد.
 var emptyObservable = Observable.Empty<string>();
در کدهای ذیل، پیاده سازی این متد را توسط Observable.Create مشاهده می‌کنید:
        public static IObservable<T> Empty<T>()
        {
            return Observable.Create<T>(o =>
            {
                o.OnCompleted();
                return Disposable.Empty;
            });
        }

4) Observable.Never
برای بازگشت یک توالی بدون قابلیت اطلاع رسانی و notification
 var neverObservable = Observable.Never<string>();
این متد به نحو زیر توسط Observable.Create پیاده سازی شده‌است:
        public static IObservable<T> Never<T>()
        {
            return Observable.Create<T>(o =>
            {
                return Disposable.Empty;
            });
        }

5) Observable.Throw
برای ایجاد یک توالی که صرفا کار اطلاع رسانی OnError را توسط استثنای معرفی شده به آن انجام می‌دهد.
 var throwObservable = Observable.Throw<string>(new Exception());
در ادامه نحوه‌ی پیاده سازی این متد را توسط Observable.Create مشاهده می‌کنید:
        public static IObservable<T> Throws<T>(Exception exception)
        {
            return Observable.Create<T>(o =>
            {
                o.OnError(exception);
                return Disposable.Empty;
            });
        }

6) توسط Observable.Range
به سادگی می‌توان بازه‌ی Observable ایی را ایجاد کرد:
 var range = Observable.Range(10, 15);
range.Subscribe(Console.WriteLine, () => Console.WriteLine("Completed"));

7) Observable.Generate
اگر بخواهیم عملیات Observable.Range را پیاده سازی کنیم، می‌توان از متد Observable.Generate استفاده کرد:
        public static IObservable<int> Range(int start, int count)
        {
            var max = start + count;
            return Observable.Generate(
                initialState: start,
                condition: value => value < max,
                iterate: value => value + 1,
                resultSelector: value => value);
        }
توسط پارامتر initialState، مقدار آغازین را دریافت می‌کند. پارامتر condition، مشخص می‌کند که توالی چه زمانی باید خاتمه یابد. در پارامتر iterate، مقدار جاری دریافت شده و مقدار بعدی تولید می‌شود. resultSelector کار تبدیل و بازگشت مقدار خروجی را به عهده دارد.

8) Observable.Interval
عموما از انواع و اقسام تایمرهای موجود در دات نت مانند System.Timers.Timer ، System.Threading.Timer و System.Windows.Threading.DispatcherTimer برای ایجاد یک توالی از رخ‌دادها استفاده می‌شود. تمام این‌ها را به سادگی می‌توان توسط متد Observable.Interval‌، که قابل انتقال به تمام پلتفرم‌هایی است که Rx برای آن‌ها تهیه شده‌است، جایگزین کرد:
 var interval = Observable.Interval(period: TimeSpan.FromMilliseconds(250));
interval.Subscribe(Console.WriteLine, () => Console.WriteLine("completed"));
در اینجا تایمر تهیه شده، هر 450 میلی‌ثانیه یکبار اجرا می‌شود. برای خاتمه‌ی آن باید شیء interval را Dispose کنید.
Overload دوم این متد، امکان معرفی scheduler و اجرای بر روی تردی دیگر را نیز میسر می‌کند.

9) Observable.Timer
تفاوت Observable.Timer با Observable.Interval در مفهوم پارامتر ارسالی به آن‌ها است:
 var timer = Observable.Timer(dueTime: TimeSpan.FromSeconds(1));
 timer.Subscribe(Console.WriteLine, () => Console.WriteLine("completed"));
یکی due time دارد (مدت زمان صبر کردن تا تولید اولین خروجی) و دیگری period (به صورت متوالی تکرار می‌شود).  
خروجی Observable.Interval مثال زده شده به نحو زیر است و خاتمه‌‌ای ندارد:
0
1
2
3
4
5

اما خروجی Observable.Timer به نحو ذیل  بوده و پس از یک ثانیه، خاتمه می‌یابد:
0
completed

متد Observable.Timer دارای هفت overload متفاوت است که توسط آن‌ها dueTime (مدت زمان صبر کردن تا تولید اولین خروجی)، period (کار Observable.Timer را به صورت متوالی در بازه‌ی زمانی مشخص شده تکرار می‌کند) و scheduler (تعیین ترد اجرایی عملیات) قابل مقدار دهی هستند.
اگر می‌خواهید Observable.Timer بلافاصله شروع به کار کند، مقدار dueTime آن‌را مساوی TimeSpan.Zero قرار دهید. به این ترتیب یک Observable.Interval را به وجود آورده‌اید که بلافاصله شروع به کار کرده است و تا مدت زمان مشخص شده‌ای جهت اجرای اولین callback خود صبر نمی‌کند.



ب) تبدیلگرهایی که خروجی IObservable ایجاد می‌کنند

برای تبدیل مدل‌های برنامه نویسی Async قدیمی دات نت مانند APM، رخدادها و امثال آن به معادل‌های Rx، متدهای الحاقی خاصی تهیه شده‌اند.

1) تبدیل delegates به معادل Observable
متد Observable.Start، امکان تبدیل یک Func یا Action زمانبر را به یک توالی observable میسر می‌کند. در این حالت به صورت پیش فرض، پردازش عملیات بر روی یکی از تردهای ThreadPool انجام می‌شود.
        static void StartAction()
        {
            var start = Observable.Start(() =>
            {
                Console.Write("Observable.Start");
                for (int i = 0; i < 10; i++)
                {
                    Thread.Sleep(100);
                    Console.Write(".");
                }
            });
            start.Subscribe(
               onNext: unit => Console.WriteLine("published"),
               onCompleted: () => Console.WriteLine("completed"));
        }

        static void StartFunc()
        {
            var start = Observable.Start(() =>
            {
                Console.Write("Observable.Start");
                for (int i = 0; i < 10; i++)
                {
                    Thread.Sleep(100);
                    Console.Write(".");
                }
                return "value";
            });
            start.Subscribe(
               onNext: Console.WriteLine,
               onCompleted: () => Console.WriteLine("completed"));
        }
در اینجا دو مثال از بکارگیری Action و Func‌ها را توسط Observable.Start مشاهده می‌کنید.
زمانیکه از Func استفاده می‌شود، تابع یک خروجی را ارائه داده و سپس توالی خاتمه می‌یابد. اگر از Action استفاده شود، نوع Observable بازگشت داده شده از نوع Unit است که در برنامه نویسی functional معادل void است و هدف از آن مشخص سازی پایان عملیات Action می‌باشد. Unit دارای مقداری نبوده و صرفا سبب اجرای اطلاع رسانی OnNext می‌شود.
تفاوت مهم Observable.Start و Observable.Return در این است که Observable.Start مقدار تابع را به صورت تنبل (lazily) پردازش می‌کند، اما Observable.Return پردازش حریصانه‌ای (eagrly) را به همراه خواهد داشت. به این ترتیب Observable.Start بسیار شبیه به یک Task (پردازش‌های غیرهمزمان) عمل می‌کند.
در اینجا شاید این سؤال مطرح شود که استفاده از قابلیت‌های Async سی‌شارپ 5 برای اینگونه کارها مناسب است یا Rx؟ قابلیت‌های Async بیشتر به اعمال مخصوص IO bound مانند کار با شبکه، دریافت فایل از اینترنت، کار با یک بانک اطلاعاتی خارج از مرزهای سیستم، مرتبط می‌شوند؛ اما اعمال CPU bound مانند محاسبات سنگین حاصل از توالی‌های observable را به خوبی می‌توان توسط Rx مدیریت کرد.


2) تبدیل Events به معادل Observable

دات نت از روزهای اول خود به همراه یک event driven programming model بوده‌است. Rx متدهایی را برای دریافت یک رخداد و تبدیل آن به یک توالی Observable ارائه داده‌است. برای نمونه ObservableCollection زیر را درنظر بگیرید
 var items = new System.Collections.ObjectModel.ObservableCollection<string>
  {
          "Item1", "Item2", "Item3"
  };
اگر بخواهیم مانند روش‌های متداول، حذف شدن آیتم‌های آن‌را تحت نظر قرار دهیم، می‌توان نوشت:
            items.CollectionChanged += (sender, ea) =>
            {
                if (ea.Action == NotifyCollectionChangedAction.Remove)
                {
                    foreach (var oldItem in ea.OldItems.Cast<string>())
                    {
                        Console.WriteLine("Removed {0}", oldItem);
                    }
                }
            };
این نوع کدها در WPF زیاد کاربرد دارند. اکنون معادل کدهای فوق با Rx به صورت زیر هستند:
            var removals =
                Observable.FromEventPattern<NotifyCollectionChangedEventHandler, NotifyCollectionChangedEventArgs>
                (
                    addHandler: handler => items.CollectionChanged += handler,
                    removeHandler: handler => items.CollectionChanged -= handler
                )
                .Where(e => e.EventArgs.Action == NotifyCollectionChangedAction.Remove)
                .SelectMany(c => c.EventArgs.OldItems.Cast<string>());

            var disposable = removals.Subscribe(onNext: item => Console.WriteLine("Removed {0}", item));
با استفاده از متد Observable.FromEventPattern می‌توان معادل Observable رخ‌داد CollectionChanged را تهیه کرد. پارامتر اول جنریک آن، نوع رخداد است و پارامتر اختیاری دوم آن، EventArgs این رخداد. همچنین با توجه به قسمت Where نوشته شده، در این بین مواردی را که Action مساوی حذف شدن را دارا هستند، فیلتر کرده و نهایتا لیست Observable آن‌ها بازگشت داده می‌شوند. اکنون می‌توان با استفاده از متد Subscribe، این تغییرات را دریافت کرد. برای مثال با فراخوانی
 items.Remove("Item1");
بلافاصله خروجی Removed item1 ظاهر می‌شود.


3) تبدیل Task به معادل Observable

متد ToObservable واقع در فضای نام System.Reactive.Threading.Tasks را بر روی یک Task نیز می‌توان فراخوانی کرد:
 var task = Task.Factory.StartNew(() => "Test");
var source = task.ToObservable();
source.Subscribe(Console.WriteLine, () => Console.WriteLine("completed"));
البته باید دقت داشت استفاده از Task دات نت 4.5 که بیشتر جهت پردازش‌های async اعمال I/O-bound طراحی شده‌است، بر IObservable مقدم است. صرفا اگر نیاز است این Task را با سایر observables ادغام کنید از متد ToObservable برای کار با آن استفاده نمائید.


4) تبدیل IEnumerable به معادل Observable
با این مورد تاکنون آشنا شده‌اید. فقط کافی است متد ToObservable را بر روی یک IEnumerable، جهت تهیه خروجی Observable فراخوانی کرد.


5) تبدیل APM به معادل Observable

APM یا Asynchronous programming model، همان روش کار با متدهای Async با نام‌های BeginXXX و EndXXX است که از نگارش‌های آغازین دات نت به همراه آن بوده‌اند. کار کردن با آن مشکل است و مدیریت آن به همراه پراکندگی‌های بسیاری جهت کار با callbacks آن است. برای تبدیل این نوع روش برنامه نویسی به روش Rx نیز متدهایی پیش بینی شده‌است؛ مانند Observable.FromAsyncPattern.

یک نکته
کتابخانه‌ای به نام Rxx بسیاری از این محصور کننده‌ها را تهیه کرده‌است:
http://Rxx.codeplex.com

ابتدا بسته‌ی نیوگت آن‌را نصب کنید:
 PM> Install-Package Rxx
سپس برای نمونه، برای کار با یک فایل استریم خواهیم داشت:
 using (new FileStream("file.txt", FileMode.Open)
                 .ReadToEndObservable()
                 .Subscribe(x => Console.WriteLine(x.Length)))
{
         Console.ReadKey();
}
متد ReadToEndObservable یکی از متدهای الحاقی کتابخانه‌ی Rxx است.
مطالب
مقایسه value type و reference type
در سی شارپ دو نوع class و struct وجود دارد که تقریباً مشابه یکدیگرند در حالیکه یکی از آنها-value type و دیگری reference-type است.

struct چیست؟
structها مشابه classها هستند با این تفاوت که structها finalizer ندارند و از ارث بری پشتیبانی نمی‌کنند. structها کاملا مشابه classها تعریف می‌شوند و در تعریف آنها از کلمه کلیدی struct استفاده می‌شود. آنها شامل فیلدها، متدها، خصوصیت‌ها نیز می‌شوند. در زیر نحوه تعریف آن را مشاهده می‌کنید: 

struct Point
{
   private int x, y;             // private fields
 
   public Point (int x, int y)   // constructor
   {
         this.x = x;
         this.y = y;
   }

   public int X                  // property
   {
         get {return x;}
         set {x = value;}
   }

   public int Y
   {
         get {return y;}
         set {y = value;}
   }
}

value type و reference type
تفاوت دیگری که بین class و struct، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است  آن است که classها reference-type و structها value-type هستند و در زمان اجرا با آنها متفاوت رفتار می‌شود و در ادامه به تشریح آن می‌پردازیم.
وقتی یک وهله از value-type ایجاد شود، یک فضای خالی از حافظه‌ی اصلی (RAM) برای ذخیره سازی مقدار آن تخصیص داده می‌شود. نوع‌های اصلی مانند int, float, bool و char از نوع value type هستند. در ضمن سرعت دسترسی به آنها بسیار بالاست.
ولی وقتی یک وهله از reference-type ایجاد شود، یک فضا برای object و فضایی دیگر برای اشاره‌گر به آن شیء در حافظه اصلی ذخیره می‌شود. در واقع دو فضا از حافظه برای ذخیره سازی آنها اشغال می‌شود. برای درک بهتر به مثال زیر توجه کنید:
Point p1 = new Point();         // Point is a *struct*
Form f1 = new Form();           // Form is a *class*
نکته: Point از نوع struct و Form از نوع reference است. در مورد اول، یک فضا از حافظه برای p1 تخصیص داده می‌شود و در مورد دوم، دو فضا از حافظه اصلی یکی برای ذخیره کردن اشاره‌گر f1 برای اشاره به Form object و دیگری برای ذخیره کردن Form object تخصیص داده می‌شود.
Form f1;                        // Allocate the reference
f1 = new Form();                // Allocate the object
به قطعه کد زیر دقت کنید:
Point p2 = p1;
Form f2 = f1;
همانطور که قبلاً گفته شد p2، یک نوع struct است بنابراین در مورد اول مقدار p2 یک کپی از مقدار p1 خواهد بود ولی در مورد دوم، آدرس f1 را درون f2 کپی می‌کنیم در واقع f1 و f2 به یک شیء اشاره خواهند کرد. (یک شیء با 2 اشاره گر)
در سی شارپ، پارامترها (بصورت پیش فرض) بصورت یک کپی از آنها به متدها ارسال می‌شوند، یعنی اگر پارامتر از نوع value-type باشد یک کپی از آن وهله و اگر پارامتر reference-type یک کپی از آدرس ارسال خواهد شد. برای توضیح بهتر به مثال زیر توجه کنید:
Point myPoint = new Point (0, 0);      // a new value-type variable
Form myForm = new Form();              // a new reference-type variable
Test (myPoint, myForm);                // Test is a method defined below
 
void Test (Point p, Form f)
{
      p.X = 100;                       // No effect on MyPoint since p is a copy
      f.Text = "Hello, World!";        // This will change myForm’s caption since
                                       // myForm and f point to the same object
      f = null;                        // No effect on myForm
}
انتساب null به f درون متد Test هیچی اثری بر روی آدرس myForm ندارد چون f، یک کپی از آدرس myForm است.
حال می‌توانیم روش پیش فرض را با افزودن کلمه کلید ref تغییر دهیم.  وقتی از ref استفاده کنیم متد با پارامترهای فراخوانی کننده (caller's arguments) بصورت مستقیم در تعامل است در کد زیر می‌توانیم تصور کنیم که پارامترهای p و f متد Test همان متغیرهای myPoint و myForm است.
Point myPoint = new Point (0, 0);      // a new value-type variable
Form myForm = new Form();              // a new reference-type variable
Test (ref myPoint, ref myForm);        // pass myPoint and myForm by reference
 
void Test (ref Point p, ref Form f)
{
      p.X = 100;                       // This will change myPoint’s position
      f.Text = “Hello, World!”;        // This will change MyForm’s caption
      f = null;                        // This will nuke the myForm variable!
}
در کد بالا انتساب null به f باعث تهی شدن myForm می‌شود بدلیل اینکه متد مستقیماً به آن دسترسی داشته است.

تخصیص حافظه
CLR اشیاء را در دو قسمت ذخیره می‌کند:
  1. stack یا پشته
  2. heap
ساختار stack یا پشته first-in last-out است که دسترسی به آن سریع است. زمانی که متدی فراخوانی می‌شود، CLR پشته را نشانه گذاری می‌کند. سپس متد data را به پشته جهت اجرا push می‌کند و زمانی که اجرایش به اتمام رسید، CLR پشته را تا محل نشانه گذاری شده مرحله قبل، پاک می‌کند (pop).
ولی ساختار heap بصورت تصادفی است. یعنی اشیاء در محل‌های تصادفی قرار داده می‌شوند بهمین دلیل آنها دارای 2 سربار memory manager و garbage-collector هستند.
برای آشنایی با نحوه استفاده پشته و heap به کد زیر توجه کنید:
void CreateNewTextBox()
{
      TextBox myTextBox = new TextBox();             // TextBox is a class
}
در این متد، ما یک متغیر محلی ایجاد کرده ایم که به یک شیء اشاره می‌کند.

پشته همیشه برای ذخیره سازی موارد زیر استفاده می‌شود:
  • قسمت reference متغیرهای محلی و پارامترهای از نوع reference-typed (مانند myTextBox)
  • متغیرهای محلی و پارامترهای متد از نوع value-typed (مانند integer, bool, char, DateTime و ...)
همچنین از heap برای ذخیره سازی موارد زیر استفاده می‌شود:
  • محتویات شیء از نوع reference-typed
  • هر چیزی که قرار است در شیء از نوع reference-typed ذخیره شود.

آزادسازی حافظه در heap

در کد بالا وقتی اجرای متد CreateNewTextBox به اتمام برسد متغیر myTextBox از دید (Scope) خارج می‌شود. بنابراین از پشته نیز خارج می‌شود ولی با خارج شدن myTextBox از پشته چه اتفاقی برای TextBox object رخ خواهد داد؟! پاسخ در garbage-collector نهفته است. garbage-collector بصورت خودکار عملیات پاکسازی heap را انجام می‌دهد و اشیائی که اشاره گر معتبر ندارند را حذف می‌نماید. در حالت کلی اگر شیء از حافظه خارج شد باید منابع سایر قسمت‌های اشغال شده توسط آن هم آزاد شود، که این آزاد سازی بعهده garbage-collector است.

حال آزاد سازی برای کلاسهایی که اینترفیس IDisposable را پیاده سازی می‌کنند به دو صورت انجام می‌شود:

  1. دستی: با فراخوانی متد Dispose میسر است.
  2. خودکار: افزودن شیء به Net Container. مانند Form, Panel, TabPage یا UserControl. این نگهدارندها این اطمینان را به ما می‌دهند در صورتیکه آنها از حافظه خارج شدند کلیه عضوهای آن هم از حافظه خارج شوند.

برای آزادسازی دستی می‌توانیم مانند کدهای زیر عمل کنیم:

using (Stream s = File.Create ("myfile.txt"))

{
   ...
}
یا
Stream s = File.Create ("myfile.txt");

try
{
   ...
}

finally
{
   if (s != null) s.Dispose();
}


مثالی از Windows Forms
فرض کنید قصد داریم فونت و اندازه یک ویندوز فرم را تغییر دهیم.

Size s = new Size (100, 100);          // struct = value type
Font f = new Font (“Arial”,10);        // class = reference type

Form myForm = new Form();

myForm.Size = s;
myForm.Font = f;
توجه کنید که ما در کد بالا از اعضای myForm استفاده کردیم نه از کلاسهای Font و Size که این دو گانگی قابل قبول است. حال به تصویر زیر که به پیاده سازی کد بالا اشاره دارد توجه کنید.

همانطور که مشاهد می‌کنید محتویات s و آدرس f را در Form object ذخیره کرده ایم که نشان می‌دهد تغییر در s برروی فرم تغییر ایجاد نمی‌کند ولی تغییر در f باعث ایجاد تغییر فرم می‌شود. Form object دو اشاره گر به Font object دارد.

In-Line Allocation (تخصیص درجا)
در قبل گفته شد برای ذخیره متغیرهای محلی از نوع value-typed از پشته استفاده می‌شود آیا شیء Size جدید هم در پشته ذخیره می‌شود؟ خیر، بدلیل اینکه آن متغیر محلی نیست و در شیء دیگر ذخیره می‌شود (در مثال بالا در یک فرم ذخیره شده است) که آن شیء هم در heap ذخیره شده است پس شیء جدید Size هم در heap ذخیر می‌شود که به این نوع ذخیره سازی In-Line گفته می‌شود.

تله (Trap)
فرض کنید کلاس Form بشکل زیر تعریف شده است:
class Form
{
      // Private field members
      Size size;
      Font font;

      // Public property definitions
      public Size Size
      {
            get    { return size; }
            set    { size = value; fire resizing events }
      }

      public Font Font
      {
            get    { return font;  }
            set    { font = value; }
      }
}
حال ما قصد داریم ارتفاع آن را دو برابر کنیم، بنابراین از کد زیر استفاده می‌کنیم:
myForm.ClientSize.Height = myForm.ClientSize.Height * 2;
ولی با خطای کامپایلر زیر روبرو می‌شویم:
Cannot modify the return value of 'System.Windows.Forms.Form.ClientSize' because it is not a variable
علت چیست؟ بدلیل اینکه myForm.ClientSize شیء Size که از نوع Struct است را بر می‌گرداند و این Struct از نوع value-typed است و این شیء یک کپی از اندازه فرم است و ما همزمان قصد دو برابر نمودن آن کپی را داریم که کامپایلر خطای بالا را نمایش می‌دهد.

برای توضیح بیشتر می‌توانید به این سوال مراجعه کنید و در تکمیل آن این لینک را هم بررسی کنید.

پس بنابراین کد بالا را به کد زیر اصلاح می‌کنیم:
myForm.ClientSize = new Size (myForm.ClientSize.Width, myForm.ClientSize.Height * 2);
برای اصلاح خطای کامپایلر، ما باید یک شیء جدیدی را برای اندازه فرم تخصیص بدهیم.
مطالب
آموزش مفاهیم Data Warehouse

مفاهیم مقدماتی Data Warehouse :

OLTP   ( Online Transaction Processing ) : سیستم‌هایی می‌باشند که برای اهداف اصلی سازمان استفاده می‌شوند و این سیستم‌ها کار پردازش و ذخیره کردن داد‌ه‌ها را در OLTP Database انجام می‌دهند. مانند تمامی سیستم‌های ERP,MIS,…

OLTP Database  : پایگاه داده‌ی سیستم‌های OLTP می‌باشد. به طور معمول هر تراکنش کاربر در کمترین زمان ممکن برروی این سیستم‌ها ذخیره می‌گردد و در طول روز بار‌ها دستورات ( Insert/Update/Delete ) برروی آنها انجام می‌شود. این پایگاه‌های داده، همان Main Data ‌ها یا Source System ‌ها می‌باشند.

ETL  ( extract, transform, and load ) : مراحل انتقال داده از OLTP Database به پایگاه داده‌ی Stage می‌باشد. ETL سیستمی می‌باشد که توانایی اتصال به OLTP را دارد و اطلاعات را از OLTP واکشی می‌کند و به پایگاه داده‌ی Stage انتقال می‌دهد. سپس ETL داده‌ها را مجتمع ( integrates ) کرده و از Stage به DDS ( Dimensional Data Source ) انتقال می‌دهد .

Retrieves Data : عملیات واکشی داده‌ها طبق یک سری قوانین و قواعد می‌باشد .

برای انجام عملیات ETL دو روش وجود دارد

1. Data مجتمع ( Integrate ) و تمیز ( Data cleansing ) شود و در نهایت وارد Data Warehouse گردد.

2. Data وارد Data Warehouse گردد سپس مراحل مجتمع سازی و پاک سازی داده‌ها بر روی داده‌ها در خود Data Warehouse انجام گردد.

Consolidates Data : برخی شرکت‌ها داده‌های اصلی خودشان را در چندین پایگاه داده دارند. در این حالت برای انجام عملیات ETL باید داده‌ها تحکیم و مجتمع شوند و سپس در Data Warehouse  ذخیره شوند.

به طور کلی موارد زیر در فرایند   ETL در نظر گرفته می‌شود:

1. Data availability : برخی داده‌ها در یک سیستم وجود دارند ولی در سیستم دیگری وجود ندارند و یا تفاوت در نگهداری داده‌ها در سیستم‌های مختلف داریم. مثلا در یک سیستم آدرس در سه فیلد نگه داری می‌شود (کشور-شهر-آدرس) اما در سیستمی دیگر در دو فیلد(کشور-آدرس) نگه داری می‌شود. در این حالت باید ما در ETL راه کار هایی برای مجتمع کردن این موارد در نظر بگیریم.

2. Time ranges : در سیستم‌های مختلف امکان دارد بعد‌های زمانی مختلف باشد . مثلا در یک سیستم بررسی‌ها در بازه‌ی ساعتی و در سیستم دیگر بررسی‌ها در بازه‌ی روزانه یا ماهانه باشد . بنابر این در تجمیع داده‌ها باید این مورد مد نظر گرفته شود.

3. Definitions  : تعاریف در سیستم‌های مختلف می‌تواند متفاوت باشد. مثلا در یک سیستم، مبلغ کل فاکتور شامل مالیات می‌باشد ولی در سیستمی دیگر این مبلغ فاقد مالیات می‌باشد.

4. Conversion  : در فرآیند ETL باید باز از قواعد موجود در سیستم‌های مختلف آگاهی داشته باشیم. مثلا در یک سیستم ممکن است دما را به صورت سانتیگراد و در دیگری فارنهایت نگه داری کنند.

5. Matching : باید بررسی لازم را انجام دهیم که کدام داده مرتبط با کدام سیستم می‌باشد. به عبارت دیگر کدام سیستم مالک داده می‌باشد و دقیقا  داده‌ها در کدام سیستم معتبر‌تر می‌باشند. مثلا پرسنل، هم در سیستم حسابداری می‌باشند هم در سیستم پرسنلی؛ ولی معمولا داده‌های اصلی از سیستم پرسنلی می‌آیند.

Periodically : عملیات واکشی داده‌ها ( Retrieves Data ) و مجتمع سازی داده‌ها ( Consolidates Data ) در فرآیند   ETL فقط یکبار اتفاق نمی‌افتد و این مراحل در بازه‌های زمانی خاص تکرار می‌گردند. این واکشی و انتقال داده‌ها می‌تواند در روز چند بار تکرار شود یا می‌تواند چند روز یک بار اجرا گردد و این بستگی دارد به سیاست موجود در Data Warehouse .

DDS (Dimensional Data Source) (Data Warehouse) : یک پایگاه داده از نوع نرمال شده ( Normalized ) یا بعدی ( Dimensional ) می‌باشد. که داده‌های مجتمع شده و تمیز شده سیستم‌های OLTP را در خود جای داده است. این پایگاه داده برای واکشی‌های سیستم‌های آنالیز داده مورد استفاده قرار می‌گیرد. ورود اطلاعات در Data Warehouse به صورت Batch می‌باشد و به هیچ عنوان مانند پایگاه داده‌های OLTP ویرایش داده‌ها به صورت Online و هر زمان که داده‌ها تغییر می‌کنند، صورت نمی‌گیرد. اطلاعات در Data Warehouse معمولا به صورت تجمیع شده روزانه، ماهانه، فصلی یا سالانه می‌باشد. DDS ‌ها مجموعه ای از Dimensional Data Mart ‌ها هستند. و عمدتا به صورت denormalized می‌باشند.

Dimensional Data Mart : مجموعه ای از جداول Fact , Dimension می‌باشند که در یک بیزینس خاص باهم در ارتباط و مشترک می‌باشند.

dimensional data store schemas : طراحی‌های مختلفی از جداول Fact , Dimension در DDS وجود دارد که عبارتند از

1. Star schema : ساده‌ترین روش پیاده سازی Data Warehouse

2. Snowflake : در این روش جداول Dimension کمی نرمال سازی بیشتری دارند. سیستم‌های آنالیز داده با این روش بهتر کار می‌کنند.

3. Galaxy schemas : طراحی در این روش بسیار سخت و پیچیده می‌باشد. با این وجود فرایند ETL در این طراحی ساده‌تر انجام می‌شود.

نمونه‌ی طراحی Star به صورت زیر می‌باشد :

تفاوت‌های DDS و NDS :

1. در DDS ‌ها هیچ گونه نرمال سازی خاصی انجام نمی‌دهیم و عملا تمامی جداول را دینرمال کرده ایم، در حالی که در NDS تمامی جداول تا سطح سوم و گاهی تا سطح پنجم نرمال شده اند.

2. سرعت واکشی و پردازش کوئری‌ها روی DDS خیلی بیشتر از NDS ‌ها می‌باشد.

3. در صورتی که نیاز باشد Data Warehouse ‌های خیلی بزرگ طراحی کنیم با حجم بسیار زیاد توصیه می‌شود از NDS ‌ها استفاده شود در حالی که برای Data Warehouse ‌های کوچک و متوسط بهتر است از DDS ‌ها استفاده شود.

تصویر طراحی یک  (Enterprise Data Source = NDS) EDS در زیر آمده است :

History : جداول Data Warehouse میتوانند در طول زمان بسیار بزرگ شوند و دارای تعداد رکورد زیادی گردند. اینکه حداکثر داده‌های چند سال را در Data Warehouse نگه داری کنیم بستگی به سیاست‌های سازمانی دارد که سیستم OLAP برای آن تهیه می‌گردد. استفاده کردن از table partitioning می‌تواند در جبران افزایش تعداد رکورد کمک زیادی به ما بکند.

slowly changing dimension (SCD) : سه روش برای نگه داری سابقه‌ی تغییرات در جداول Dimension وجود دارد.

1. SCD type 1 : هیچ گونه سابقه‌ی تغییراتی را نگه داری نمی‌کنیم

2. SCD type 2 : سابقه‌ی تغییرات در ردیف‌ها نگه داری می‌شود. در این روش هر ردیف، شماره ردیف قبلی را دارد و تعداد نا محدودی از تغییرات را نگه داری می‌کنیم.

3. SCD type 3 : سابقه‌ی تغییرات در ستون‌ها نگه داری می‌شوند و فقط ردیف جاری و آخرین تغییرات را نگه داری می‌کنیم.

Query : فقط ETL حق تغییرات در Data Warehouse را دارد و کاربر نمی‌تواند Data Warehouse  را تغییر دهد. البته کاربران حق Query کردن از Data Warehouse را دارند.

دقت داشته باشید که کوئری‌های پیچیده در NDS ‌ها بسیار کندتر از همان کوئری در DDS می‌باشد.

Business Intelligence : مجموعه ای از فعالیت‌ها که در یک سازمان برای شناخت بهتر وضعیت Business آن سازمان انجام می‌شود. نتایج BI کمک بسیاری برای تصمیم گیری‌های تکنیکی و استراتژیکی درون سازمان می‌کند. همچنین کمک به بهبود فرایند‌های Business جاری می‌کند.

فعالیت‌های Business Intelligence در سه دسته بندی قرار می‌گیرند :

1. Reporting : گزارشاتی که از Data Warehouse گرفته می‌شود و به کاربر نمایش داده می‌شود و عمدتا این گزارشات به صورت tabular form می‌باشند.

2. OLAP : فعالیت‌های انجام شده روی MDB برای گرفتن گزارشات Drill-Down و ... می‌باشد.

3. Data mining : فرآیند واکشی و داده کاوی داده‌های درون سیستم می‌باشد، که منجر به کشف الگوها و رفتار‌ها و ارتباطات داده‌ها در سیستم می‌شود. توسط داده کاوی ما متوجه می‌شویم چرا برخی داده‌ها در سیستم تولید شده اند.

a. descriptive analytics : زمانی که از داده کاوی برای شرح وقایع گذشته و حال استفاده می‌شود.

b. predictive analytics : زمانی که از داده کاوی برای پیش بینی وقایع گذشته استفاده می‌شود.

Real time data warehouse  : به DW هایی گفته می‌شود که در کمترین زمان، تغییرات OLTP را در خود خواهند داشت. امروزه این نوع DW ‌ها تغییرات 5 دقیقه تا حداکثر 1 ساعت قبل را در خود دارند. برای دسترسی به چنین DW هایی دو راه زیر وجود دارد :

1. بر روی هر جدول، Trigger هایی باشد تا تغییرات را به DW انتقال دهد. (البته برای این منظور باید Business مربوط به ETL را در این تریگر‌ها نوشت)

2. سورس برنامه‌های اصلی کاربر ( OLTP ) تغییر کند تا علاوه بر OLTP Database ‌ها Data Warehouse را هم تغییر دهند.

روش‌های فوق بسیار روی سرعت و کارایی برنامه‌های اصلی تاثیر خواهند گذاشت.

NDS ( Normalize Data Source ) : در صورتی که طراحی Data Warehouse به صورت Dimensional نباشد و به صورت Normalize باشد، نوع Data Warehouse از نوع NDS می‌باشد.

روش ساخت MDB  :

OLTP Database -> ETL -> Stage Database ->  DDS (Dimensional Data Source = Data Warehouse) -> SSAS -> MDB

روش ساده‌تر ساخت Data Warehouse :

 

منظور از Source System  همان OLTP Database ‌ها می‌باشد.

به خاطر داشته باشید که Source System ‌ها جزئی از Data Warehouse نمی‌باشند.

از کاربرد‌های Data Warehouse می‌توان به موارد زیر اشاره کرد

1. Data Mining

2. استفاده در گزارشات

3. تجمیع داده ها

Data Mining کمک به درک بهتر Business جاری در سازمان می‌کند. همچنین منجر به کشف دانش از درون داده‌ها می‌شود.

برای Data Mining می‌توانید از انواع پایگاه داده‌های موجود مانند رابطه ای ، سلسله مراتبی و چند بعدی استفاده کرد . حتا می‌توان از فایل‌های XML , Excel نیز استفاده کرد.

Customer Relationship Management (CRM) :

منظور از مشتری، مصرف کننده‌ی سرویسی است که سازمان شما ارایه می‌کند. یک سیستم CRM شامل تمامی برنامه ایی می‌باشد که تمام فعالیت‌های مشتری را پشتیبانی می‌کند.

Operational Data Store (ODS) :

این پایگاه داده به صورت رابطه ای و نرمال شده می‌باشد و شامل تمامی اطلاعات پایگاه داده ای OLTP می‌باشد که در این پایگاه داده مجتمع شده اند. تفاوت ODS با Data Warehouse در این می‌باشد که داده‌ها در ODS با هر Transaction به روز می‌شوند (سرعت بروز رسانی اطلاعات در ODS بالاتر از DW می‌باشد).

Master Data Management (MDM)  :

در یک نگاه می‌توان داده‌ها را به دو دسته تقسیم کرد

1. transaction data

2. master data

transaction data : شامل داده ای transactional در سیستم‌های OLTP می‌باشد.

master data : توضیح دهنده‌ی Business جاری در سازمان می‌باشد.

برای تشخیص این دو نیاز است Business سازمان را به خوبی شناسایی نمایید. به عبارت دیگر رویداد‌های Business ی همان transaction data می‌باشند و master data شامل پاسخ‌های این سوال‌ها می‌باشد. چه کسی، چه چیزی و کجا در مورد Business transaction .

Customer data integration (CDI) : عبارت است از MDM در رابطه با مشتری داده ها. کار این قسمت عبارت است از واکشی، پاک سازی ، ذخیره سازی ، نگه داری و به اشتراک گذاشتن داده ای مشتری می‌باشد.

Unstructured Data : داده ای ذخیره شده در پایگاه داده ، structured Data می‌باشند و داده هایی مانند عکس و فیلم و صوت و ...

Service-Oriented Architecture (SOA) : یک متد ساخت برنامه می‌باشد که در این روش تمامی اجزا برنامه به صورت ماژول هایی دیده می‌شود که در آنها ارتباطات با دیگر سیستم‌ها به صورت سرویس می‌باشد و این زیر سیستم‌ها را می‌توان در پروژه‌های مختلف به کار برد.

Real-Time Data Warehouse : DW هایی که توسط ETL به روز می‌شوند در هنگامی که یک Transaction روی OLTP اتفاق می‌افتد.

مراحل انتقال داده از OLTP Database به MDB به صورت زیر می‌باشد.

Data quality : مکانیسم اطمینان بخشی از این که در DW دادهای مناسب و درست وارد می‌شوند. به عبارت دیگر DQ همان firewall برای DW در مقابل داده‌های نامناسب می‌باشد.

برای بهتر مشخص شدن مکان DQ شکل زیر را در نظر بگیرید

نحوه‌ی حرکت داده ای از OLTP به MDB اولین چیزی می‌باشد که شما باید به آن فکر کنید و برای آن روشی را انتخاب نمایید قبل از ساخت   Data Warehouse .

چهار روش برای معماری انتقال اطلاعات از OLTP به DW وجود دارد (البته به عنوان نمونه و شما می‌توانید از روش‌های دیگر و طراحی‌های مختلف و ترکیبی نیز بهره ببرید)

1. single DDS : در این روش فقط Stage , DDS وجود دارد.

2. NDS + DDS : در این روش علاوه بر Stage,DDS از NDS نیز استفاده می‌شود.

3. ODS + DDS : در این روش از Stage,ODS,DDS استفاده می‌گردد.

4. federated data warehouse (FDW ) : استفاده از چندین DW که با هم تجمیع شده اند.

تصویر Single DDS :

تصویر NDS + DDS :

تصویر ODS + DDS :

تصویر federated data warehouse (FDW ) :

منبع : Building a Data Warehouse With Examples in SQL Server  انتشارات Apress

مطالب
ایجاد چارت سازمانی تحت وب #4 - آخر
نما : Layout
در یک نمودار یا چارت سازمانی در حد امکان شاخه‌ها همواره در کنار هم و جمع و جور رسم میشوند. در مثال زیر نود u-Node 1 و u-Node 3 دارای زیر شاخه نبوده ، بنابراین نیازی به فضای زیرین جهت نمایش ندارند. جهت مشاهده این فضا میتوانید خط مشخص شده در کد را فعال نمائید و تفاوت فضای مورد نیاز و ایجاد شده را ببینید.
دو درخت نمودار متفاوت در کنار هم رسم شده اند. هیچ همپوشانی بین درختان رسم شده وجود ندارد ( بنابراین نود Root 2 روی نود u-Node 3  رسم نشده است.


var o = new orgChart();

o.addNode( 0, '', '', 'Root 1');
o.addNode( 1,  0, 'u', 'u-Node 1');
o.addNode( 2,  0, 'u', 'u-Node 2');
o.addNode( 3,  0, 'u', 'u-Node 3');
o.addNode( 4,  0, 'u', 'u-Node 4');
//میتوانید خط زیر را فعال نمائید تا تفاوت فضای ایجاد شده و مورد نیاز را مشاهده نمائید.
 //o.addNode( 9, 3, 'u', 'EXTRA', 0, '', '#CC0000', '#FF0000'); o.addNode(11, 2, 'l', 'l-Node'); o.addNode(12, 2, 'u', 'u-Node'); o.addNode(13, 2, 'u', 'u-Node'); o.addNode(14, 2, 'r', 'r-Node'); o.addNode(20, 4, 'l', 'l-Node'); o.addNode(21, '', '', 'Root 2'); o.drawChart('c_layout');
یک مثال کامل :
نمونه زیر یک مثال کامل میباشد. انواع اتصالهای تو در تو چندگانه در این نمونه استفاده شده است .


این هم کد نمونه فوق :

var o = new orgChart();

o.setFont('Arial', 18);
o.addNode( 0, '', '', 'President', 1);

o.setFont('Arial', 12);
o.addNode('',  0, 'l', 'Control');
o.addNode('',  0, 'l', 'Secretary');
o.addNode('',  0, 'l', 'Marketing');
o.addNode('',  0, 'l', 'Human resources');

o.setColor('#99CC99', '#CCFFCC');
o.addNode(12,  0, 'r', 'Facility');
o.addNode('', 12, 'r', 'IT');
o.addNode('', 12, 'r', 'Resource planning');

o.setFont('Arial', 18);
o.setColor('#CCCC66', '#FFFF99');
o.addNode(20,  0, 'u', 'Projects', 1);

o.setFont('Arial', 12);
o.addNode('', 20, 'r', 'Management');
o.addNode('', 20, 'r', 'Finance');
o.addNode('', 20, 'l', 'Development');
o.addNode('', 20, 'l', 'Maintenance');
o.addNode('', 20, 'l', 'Specials');

o.setColor('#CC4950', '#FF7C80');
o.setFont('Arial', 18);
o.addNode(30,  0, 'u', 'Specials', 1);

o.setFont('Arial', 12);
o.addNode(31, 30, 'l', 'Management');
o.addNode('', 30, 'l', 'Communication');
o.addNode(33, 30, 'r', 'Development');
o.addNode(34, 33, 'r', 'Maintenance');
o.addNode('', 33, 'r', 'Special A');
o.addNode('', 33, 'r', 'Special B');
o.addNode('', 33, 'r', 'Advice');
o.addNode('', 30, 'l', 'Taskforce');

o.setColor('#CC9966', '#FFCC99');
o.setFont('Arial', 18);
o.addNode(40,  0, 'u', 'Programming', 1);

o.setFont('Arial', 12);
o.addNode(41, 40, 'l', 'Management');
o.addNode(42, 40, 'l', 'Finance');
o.addNode('', 40, 'r', 'Assessment');
o.addNode('', 40, 'r', 'Coding team');
o.addNode('', 40, 'r', 'Quality control');

o.drawChart('c_ex1', '', true);
اضافه کردن تصویر به نودها :
شما میتوانید به نودها تصویر دلخواه خود را نیز اضافه نمائید. تصاویر بصورت عمودی قرار خواهند گرفت و در صورتی که بزرگ باشند تغییر اندازه خواهند داد. ( فراخوانی تابع setSize قبل از اضافه کردن عکس در این مثال )

کدهای مثال فوق :

var o = new orgChart();

o.setSize(120, 60);

o.setFont('Arial', 18);
o.addNode( 1, '', '', 'Icon smiley', 0, '', '', '', '', 'pic/smiley.gif');
o.addNode( 2, '', '', 'This is a tree', 0, '', '', '', '', 'pic/tree.jpg');
o.addNode( 3, 2, 'u', 'This is a tree');
o.addNode( 4, '', '', 'Right Top smiley', 0, '', '', '', '', 'pic/smiley.gif', 'rt');
o.addNode( 5, '', '', 'Center bottom smiley', 0, '', '', '', '', 'pic/smiley.gif', 'cb');

o.drawChart('c_img');

یک مثال دیگر از استفاده تصاویر در چارت :


var o = new orgChart();

o.setSize(60, 110);

o.setFont('Arial', 12);
o.addNode( 1, '', '', 'Hominidae');
o.addNode( 10, 1, 'l', 'Hominidae');
o.addNode( 11, 10, 'l', 'Hominini');
o.addNode( 12, 10, 'r', 'Gorillini');
o.addNode( 20, 1, 'r', 'Ponginae');
o.addNode( '', 11, '', 'Homo Sapiens', '', '', '', '', '', 'pic/homo.jpg', 'ct');
o.addNode( '', 11, '', 'Pan', '', '', '', '', '', 'pic/pan.jpg', 'ct');
o.addNode( '', 12, '', 'Gorilla', '', '', '', '', '', 'pic/gorilla.jpg', 'ct');
o.addNode( '', 20, '', 'Pongo', '', '', '', '', '', 'pic/pongo.jpg', 'ct');

o.drawChart('c_img2', 'c');
تبدیل تصویر از فرمت jpg به تصویر با فرمت png :
عدم امکان استفاده از مرورگر IE تا نسخه 8 ، چرا که IE  هیچ پشتیبانی از toDataURL در excanvas.js  را انجام نمیدهد.
شما میتوانید از توابع استاندارد canvas در جهت تبدیل محتویات canvas به تصویر استاتیک استفاده نمائید. برای اینکه بتوانید این کار را تست نمائید باید کد ذیل را در همان صفحه ای که کد ( یک مثال کامل ) را استفاده کردید درج نمائید و در این صورت با کلیک بر روی لینک اول میتوانید یک تصویر با فرمت png در یک صفحه جدید از نمودار خود بدست بیاورید و یا با کلیک بر روی لینک دوم یک تصویر را دانلود نمائید.
<script type="text/javascript">
function openAsPng(id){
        window.open(document.getElementById(id).toDataURL("image/png"));
}
function saveAsPng(id){
var img = document.getElementById(id).toDataURL("image/png");
        document.location.href = img.replace("image/png", "image/octet-stream");
}
</script>

<a href = "javascript:openAsPng('c_ex1');">Click here to open the image as png in a new window</a><BR>
<a href = "javascript:saveAsPng('c_ex1');">Click here to save the image as png</a><BR>

نمایش چارت فقط بصورت یک تصویر :

برای اینکه بتوانید یک چارت ایجاد شده از این روش را فقط بصورت یک تصویر نمایش دهید باید عمل تبدیل به عکس را بلافاصله پس از رسم نمودار در canvas انجام دهید بدین صورت که در کد ذیل مشاهده مینمائید:
<canvas id="c_pngchart" width="1" height="1">Your browser does not support canvas!</canvas>

<img id="pngchart">
<script type="text/javascript">
var o = new orgChart();
o.addNode(0, '', '', 'Root');
o.addNode(1, 0, 'u', 'u-Node 1');
o.addNode(2, 0, 'u', 'u-Node 2');
o.drawChart('c_pngchart', '', true);
var canvas = document.getElementById('c_pngchart');
document.getElementById("pngchart").src = canvas.toDataURL("image/png");
// The html keyword "hidden" doesn't work in IE, so resize the canvas to NUL
canvas.height = 0;
canvas.width = 0;
</script>

همه لینکهایی که در نودها ایجاد شده است غیرفعال شده و از کار می‌افتند. بنابراین برای انجام این کار ،یک المنت تصویر در صفحه خود ایجاد ، نمودار را در canvas رسم نموده ، نمودار را به تصویر تبدیل نموده و آن را به المنت تصویر مقید میکنیم و در آخر canvas مخفی میکنیم. برای این منظور از کلید واژه hidden  استفاده میکنیم که در IE این کلمه باز قابل شناسایی نبوده و باید از روش تخصیص اندازه طول و عرض صفر 0 استفاده شود یعنی width=0 , height=0

تصویر فوق ایجاد شده کد مورد نظر میباشد.

تغییر اندازه پویا :
اگر بخواهید بصورت پویا اندازه canvas را تغییر دهید ، نمودار شما ناپدید میشود و پس از تغییر اندازه ، نمودار پاک خواهد شد.
برای رسم نمودار باید دوباره از توابع drawChart() یا redrawChart()   استفاده نمائید.
برای رسم نودها نیازی به تعریف دوباره آنها نمیباشد ( مخصوصا در مثالی که در این صفحه برای شما ارائه شده است )
تابع ()drowChart تمامی نودها را در زمان رسم دوباره جاگذاری میکند ، در صورتی که اگر شما میدانید چارت شما به غیر از اندازه هیچ تغییر دیگری نداشته میتوانید با فراخوانی تابع redrawChart  یک کپی از همان چارت را که در حافظه canvas وجود دارد را رسم نمائید.
از تمامی دوستان خوبم تشکر میکنم که این مطلب را دنبال نمودند . ما را از نظرات خوب و سازنده خود بی نصیب نفرمائید.

مطالب
آشنایی با SQL Server Common Table Expressions - CTE
مقدمه

تکنولوژی CTE از نسخه SQL Server 2005 رسمیت یافته است و شامل یک result set موقتی[1] است که دارای نام مشخص بوده و می­توان از آن در دستورات SELECT, INSERT, UPDATE, DELETEاستفاده کرد. همچنین از CTE می‌توان در دستور CREATE VIEW و دستور SELECT مربوط به آن استفاده کرد. در نسخه SQL Server 2008 نیز امکان استفاده از CTE در دستور MERGE فراهم شده است.
در SQL Serverاز دو نوع CTE بازگشتی[2] و غیر بازگشتی[3] پشتیبانی می­شود. در این مقاله سعی شده است نحوه تعریف و استفاده از هر دو نوع آن آموزش داده شود.

انواع روش­های ایجاد جداول موقت
برای استفاده از جداول موقتی در سرور اسکیوال، سه راه زیر وجود دارد.

روش اول: استفاده از دستوری مانند زیر است که سبب ایجاد جدول موقتی در بانک سیستمی tempdb می­شود. زمانی­که شما ارتباط خود را با سرور SQL قطع می­کنید به صورت اتوماتیک جداول موقت شما از بانک tempdb حذف می­شوند. این روش در برنامه نویسی پیشنهاد نمی­شود و فقط در کارهای موقتی و آزمایشی مناسب است.
 SELECT * INTO #temptable FROM [Northwind].[dbo].[Products]
UPDATE #temptable SET [UnitPrice] = [UnitPrice] + 10

روش دوم: استفاده از متغیر نوع Table است، که نمونه آن در مثال زیر دیده می­شود. زمانیکه از محدوده[4] جاری کد[5] خودتان خارج شوید آن متغیر نیز از حافظه پاک میشود. از این روش، عموما در کدهای Stored Procedureها و UserDefined Functionها استفاده می­شود.
DECLARE @tempTable TABLE
(
   [ProductID] [int] NOT NULL,
   [ProductName] [nvarchar](40) NOT NULL,
   [UnitPrice] [money] NULL
)
 
INSERT INTO @tempTable
SELECT
   [ProductID],
   [ProductName],
   [UnitPrice]
FROM [Northwind].[dbo].[Products]
 
UPDATE @temptable SET [UnitPrice] = [UnitPrice] + 10

روش سوم: استفاده از CTE است که مزیت­هایی نسبت به دو روش قبلی دارد و در بخش بعدی به نحوه تعریف و استفاده از آن خواهیم پرداخت.


کار با CTE
ساده ­ترین شکل تعریف یک CTE به صورت زیر است:
WITH yourName [(Column1, Column2, ...)]
AS
(
   your query
)
با کلمه WITH شروع شده و یک نام اختیاری به آن داده می­شود. سپس فهرست فیلدهای جدول موقت را درون زوج پرانتز، مشخص می­کنید. تعریف این فیلدها اختیاری است و اگر حذف شود، فیلدهای جدول موقت، مانند فیلدهای کوئری مربوطه خواهد بود.
your query شامل دستوری است که سبب تولید یک result set می­شود. قواعد تعریف این کوئری مشابه قواعد تعریف کوئری است که در دستور CREATE VIEW کاربرد دارد.


شکل کلی دستور

همانطور که از این تصویر مشخص است می­توان چندین بلوک از این ساختار را به دنبال هم تعریف نمود که با کاما از هم جدا می­شوند. در واقع یکی از کاربردهای CTE ایجاد قطعات کوچکی است که امکان استفاده مجدد را به شما داده و می­تواند سبب خواناتر شدن کدهای پیچیده شود.
یکی دیگر از کاربردهای CTE آنجایی است که شما نمی‌خواهید یک شی Viewی عمومی تعریف کنید و در عین حال می‌خواهید از مزایای Viewها بهرمند شوید.
و همچنین از کاربردهای دیگر CTE تعریف جدول موقت و استفاده از آن جدول به صورت همزمان در یک دستور است.

بعد از آنکه CTE یا CTEهای خودتان را تعریف کردید آنگاه می­توانید مانند جداول معمولی از آنها استفاده کنید. استفاده از این جداول توسط دستوری خواهد بود که دقیقا بعد از تعریف CTE نوشته می­شود.


ایجاد یک CTE غیر بازگشتی[6]

مثال اول، یک CTE غیر بازگشتی ساده را نشان میدهد.
WITH temp
AS
(
    SELECT
         [ProductName],
         [UnitPrice]
    FROM [Northwind].[dbo].[Products]
)
SELECT * FROM temp
ORDER BY [UnitPrice] DESC

مثال دوم نمونه‌­ای دیگر از یک CTE غیر بازگشتی است.
WITH orderSales (OrderID, Total)
AS
(
   SELECT
      [OrderID],
     SUM([UnitPrice]*[Quantity]) AS Total
   FROM [Northwind].[dbo].[Order Details]
   GROUP BY [OrderID]
)
SELECT
   O.[ShipCountry],
   SUM(OS.[Total]) AS TotalSales
FROM [Northwind].[dbo].[Orders] AS O INNER JOIN [orderSales] AS OS
ON O.[OrderID] = OS.[OrderID]
GROUP BY O.[ShipCountry]
ORDER BY TotalSales DESC
هدف این کوئری، محاسبه کل میزان فروش کالاها، به ازای هر کشور می­باشد. ابتدا از جدول Order Details مجموع فروش هر سفارش محاسبه شده و نتیجه آن در یک CTE به نام orderSales قرار می­گیرد و از JOIN این جدول موقت با جدول Orders محاسبه نهایی انجام شده و نتیجه­‌ای مانند این تصویر حاصل می‌شود.

نتیجه خروجی

 مثال سوم استفاده از دو CTE را به صورت همزمان نشان می­دهد:
WITH customerList
AS
(
   SELECT
      [CustomerID],
      [ContactName]
   FROM [Northwind].[dbo].[Customers]
   WHERE [Country] ='UK'
)
,orderList
AS
(
   SELECT
      [CustomerID],
      [OrderDate]
   FROM [Northwind].[dbo].[Orders]
   WHERE YEAR([OrderDate])< 2000
)
SELECT
   cl.[ContactName],
   YEAR(ol.[OrderDate]) AS SalesYear
FROM customerList AS cl JOIN orderList AS ol
ON cl.[CustomerID] = ol.[CustomerID]

مثال چهارم استفاده مجدد از یک CTE را نشان می­دهد. فرض کنید جدولی به نام digits داریم که فقط یک فیلد digit دارد و دارای 10 رکورد با مقادیر 0 تا 9 است. مانند تصویر زیر

نتیجه خروجی

حال می­خواهیم از طریق CROSS JOIN اعداد 1 تا 100 را با استفاده از مقادیر این جدول تولید کنیم. کد زیر آنرا نشان می­دهد:
WITH digitList
AS
(
   SELECT [digit] from [digits]
)
SELECT
   a.[digit] * 10 + b.[digit] + 1 AS [Digit]
FROM [digitList] AS a CROSSJOIN [digitList] AS b
در این کد یک CTE تعریف شده و دو بار مورد استفاده قرار گرفته است. مثلا اگر بخواهید اعداد 1 تا 1000 را تولید کنید می­توانید سه بار از آن استفاده کنید. حاصل این دستور result setی مانند زیر است.

نتیجه

نتیجه

حتی می­توان از یک CTE در کوئری CTE بعدی مانند کد زیر استفاده کرد.
WITH CTE_1 AS
(
   ....
),
CTE_2 AS
(
   SELECT  ... FROM CTE_1 JOIN ...
)
SELECT   *
FROM FOO
LEFTJOIN  CTE_1
LEFTJOIN  CTE_2


ایجاد یک CTE بازگشتی[7]

از CTE بازگشتی برای پیمایش جداولی استفاده می­شود که رکوردهای آن دارای رابطه سلسله مراتبی یا درختی است. نمونه این جداول، جدول کارمندان است که مدیر هر کارمند نیز مشخص شده است یا جدولی که ساختار سازمانی را نشان می­دهد یا جدولی که موضوعات درختی را در خود ذخیره کرده است. یکی از مزایای استفاده از CTE بازگشتی، سرعت کار آن در مقایسه با روش­های پردازشی دیگر است.

ساختار کلی یک دستور CTE بازگشتی به صورت زیر است.
WITH cteName AS
(
   query1
   UNION ALL
   query2
)
در بدنه CTE حداقل دو عضو[8] (کوئری) وجود دارد که بایستی با یکی از عبارت­های زیر به هم متصل شوند.
UNION
UNION ALL
INTERSECT
EXCEPT

query1 شامل دستوری است که اولین سری از رکوردهای result set نهایی را تولید می­کند. اصطلاحا به این کوئری anchor memberمی­گویند.
بعد از دستور query1، حتما بایستی از UNION ALL و امثال آنها استفاده شود.
سپس query2 ذکر می­شود. اصطلاحا به این کوئری recursive member گفته می­شود. این کوئری شامل دستوری است که سطوح بعدی درخت را تولید خواهد کرد. این کوئری دارای شرایط زیر است.
  •   حتما بایستی به CTE که همان cteName است اشاره کرده و در جایی از آن استفاده شده باشد. به عبارت دیگر از رکوردهای موجود در جدول موقت استفاده کند تا بتواند رکوردهای بعدی را تشخیص دهد.
  • حتما بایستی مطمئن شوید که شرایط کافی برای پایان حلقه پیمایش رکوردها را داشته باشد در غیر این صورت سبب تولید حلقه بی پایان[9] خواهد شد.

بدنه CTE می­تواند حاوی چندین anchor member و چندین recursive member باشد ولی فقط recursive memberها هستند که به CTE اشاره می­کنند.

برای آنکه نکات فوق روشن شود به مثال­های زیر توجه کنید.
فرض کنید جدولی از کارمندان و مدیران آنها داریم که به صورت زیر تعریف و مقداردهی اولیه شده است.
IFOBJECT_ID('Employees','U')ISNOTNULL
DROPTABLE dbo.Employees
GO 

CREATETABLE dbo.Employees
(
  EmployeeID intNOTNULLPRIMARYKEY,
  FirstName varchar(50)NOTNULL,
  LastName varchar(50)NOTNULL,
  ManagerID intNULL
)

GO


INSERTINTO Employees VALUES (101,'Alireza','Nematollahi',NULL)
INSERTINTO Employees VALUES (102,'Ahmad','Mofarrahzadeh', 101)
INSERTINTO Employees VALUES (103,'Mohammad','BozorgGhommi', 102)
INSERTINTO Employees VALUES (104,'Masoud','Narimani', 103)
INSERTINTO Employees VALUES (105,'Mohsen','Hashemi', 103)
INSERTINTO Employees VALUES (106,'Aref','Partovi', 102)
INSERTINTO Employees VALUES (107,'Hosain','Mahmoudi', 106)
INSERTINTO Employees VALUES (108,'Naser','Pourali', 106)
INSERTINTO Employees VALUES (109,'Reza','Bagheri', 102)
INSERTINTO Employees VALUES (110,'Abbas','Najafian', 102)

مثال اول: می­خواهیم فهرست کارمندان را به همراه نام مدیر آنها و شماره سطح درخت نمایش دهیم. کوئری زیر نمونه‌ای از یک کوئری بر اساس CTE بازگشتی می­باشد.
WITHcteReports(EmpID, FirstName, LastName, MgrID, EmpLevel)
AS
(
SELECT EmployeeID, FirstName, LastName, ManagerID, 1
FROM Employees
WHERE ManagerID ISNULL
UNIONALL
SELECT e.EmployeeID, e.FirstName, e.LastName, e.ManagerID,r.EmpLevel + 1
FROM Employees e INNERJOINcteReports r
ON e.ManagerID = r.EmpID
)
SELECT
FirstName +' '+ LastName AS FullName,
EmpLevel,
(SELECT FirstName +' '+ LastName FROM Employees
WHERE EmployeeID = cteReports.MgrID)AS Manager
FROMcteReports
ORDERBY EmpLevel, MgrID
کوئری اول در بدنه CTE رکورد مدیری را می­دهد که ریشه درخت بوده و بالاسری ندارد و شماره سطح این رکورد را 1 در نظر می­گیرد.
کوئری دوم در بدنه CTE از یک JOIN بین Employees و cteReports استفاده کرده و کارمندان زیر دست هر کارمند قبلی (فرزندان) را بدست آورده و مقدار شماره سطح آنرا به صورت Level+1 تنظیم می­کند.
در نهایت با استفاده از CTE و یک subquery جهت بدست آوردن نام مدیر هر کارمند، نتیجه نهایی تولید می­شود.

مثال دوم: می­خواهیم شناسه یک کارمند را بدهیم و نام او و نام مدیران وی را به عنوان جواب در خروجی بگیریم.
WITHcteReports(EmpID, FirstName, LastName, MgrID, EmpLevel)
AS
(
SELECT EmployeeID, FirstName, LastName, ManagerID, 1
FROM Employees
WHERE EmployeeID = 110
UNIONALL
SELECTe.EmployeeID, e.FirstName, e.LastName, e.ManagerID,r.EmpLevel + 1
FROM Employees e INNERJOINcteReports r
ON e.EmployeeID = r.MgrID
)
SELECT
FirstName +' '+ LastName AS FullName,
EmpLevel
FROMcteReports
ORDERBY EmpLevel
اگر دقت کنید اولین تفاوت در خط اول مشاهده می­شود. در اینجا مشخص می­کند که اولین سری از رکوردها چگونه انتخاب شود. مثلا کارمندی را می­خواهیم که شناسه آن 110 باشد.
دومین تفاوت اصلی این کوئری با مثال قبلی، در قسمت دوم دیده می­شود. شما می‌خواهید مدیر (پدر) کارمندی که در آخرین پردازش در جدول موقت قرار گرفته است را استخراج کنید.

    


[1] a temporary named result set
[2] recursive
[3] nonrecursive
[4] Scope
[5]مثلا محدوده کدهای یک روال یا یک تابع
[6] nonrecursive
[7] recursive
[8] member
[9] Infinite loop
  
مطالب
MVC Scaffolding #1
پیشنیازها
کل سری ASP.NET MVC
به همراه کل سری EF Code First


MVC Scaffolding چیست؟

MVC Scaffolding ابزاری است برای تولید خودکار کدهای «اولیه» برنامه، جهت بالا بردن سرعت تولید برنامه‌های ASP.NET MVC مبتنی بر EF Code First.


بررسی مقدماتی MVC Scaffolding

امکان اجرای ابزار MVC Scaffolding از دو طریق دستورات خط فرمان Powershell و یا صفحه دیالوگ افزودن یک کنترلر در پروژه‌های ASP.NET MVC وجود دارد. در ابتدا حالت ساده و ابتدایی استفاده از صفحه دیالوگ افزودن یک کنترلر را بررسی خواهیم کرد تا با کلیات این فرآیند آشنا شویم. سپس در ادامه به خط فرمان Powershell که اصل توانمندی‌ها و قابلیت‌های سفارشی MVC Scaffolding در آن قرار دارد، خواهیم پرداخت.
برای این منظور یک پروژه جدید MVC را آغاز کنید؛ ابزارهای مقدماتی MVC Scaffolding از اولین به روز رسانی ASP.NET MVC3 به بعد با VS.NET یکپارچه هستند.
ابتدا کلاس زیر را به پوشه مدل‌های برنامه اضافه کنید:
using System;
using System.ComponentModel;
using System.ComponentModel.DataAnnotations;

namespace MvcApplication1.Models
{
    public class Task
    {
        public int Id { set; get; }

        [Required]
        public string Name { set; get; }

        [DisplayName("Due Date")]
        public DateTime? DueDate { set; get; }

        [DisplayName("Is Complete")]
        public bool IsComplete { set; get; }

        [StringLength(450)]
        public string Description { set; get; }
    }
}
سپس بر روی پوشه Controllers کلیک راست کرده و گزینه Add controller را انتخاب کنید. تنظیمات صفحه ظاهر شده را مطابق شکل زیر تغییر دهید:


همانطور که ملاحظه می‌کنید در قسمت قالب‌ها، تولید کنترلرهایی با اکشن متد‌های ثبت و نمایش اطلاعات مبتنی بر EF Code First انتخاب شده است. کلاس مدل نیز به کلاس Task فوق تنظیم گردیده و در زمان انتخاب DbContext مرتبط، گزینه new data context را انتخاب کرده و نام پیش فرض آن‌را پذیرفته‌ایم. زمانیکه بر روی دکمه Add کلیک کنیم، اتفاقات ذیل رخ خواهند داد:


الف) کنترلر جدید TasksController.cs به همراه تمام کدهای Insert/Update/Delete/Display مرتبط تولید خواهد شد.
ب) کلاس DbContext خودکاری به نام MvcApplication1Context.cs در پوشه مدل‌های برنامه ایجاد می‌گردد تا کلاس Task را در معرض دید EF Code first قرار دهد. (همانطور که عنوان شد یکی از پیشنیازهای بحث Scaffolding آشنایی با EF Code first است)
ج) در پوشه Views\Tasks، پنج View جدید را جهت مدیریت فرآیندهای نمایش صفحات Insert، حذف، ویرایش، نمایش و غیره تهیه می‌کند.
د) فایل وب کانفیگ برنامه جهت درج رشته اتصالی به بانک اطلاعاتی تغییر کرده است. حالت پیش فرض آن استفاده از SQL CE است و برای استفاده از آن نیاز است قسمت 15 سری EF سایت جاری را پیشتر مطالعه کرده باشید (به چه اسمبلی‌های دیگری مانند System.Data.SqlServerCe.dll برای اجرا نیاز است و چطور باید اتصال به بانک اطلاعاتی را تنظیم کرد)

معایب:
کیفیت کد تولیدی پیش فرض قابل قبول نیست:
- DbContext در سطح یک کنترلر وهله سازی شده و الگوی Context Per Request در اینجا بکارگرفته نشده است. واقعیت یک برنامه ASP.NET MVC کامل، داشتن چندین Partial View تغدیه شونده از کنترلرهای مختلف در یک صفحه واحد است. اگر قرار باشد به ازای هر کدام یکبار DbContext وهله سازی شود یعنی به ازای هر صفحه چندین بار اتصال به بانک اطلاعاتی باید برقرار شود که سربار زیادی را به همراه دارد. (قسمت 12 سری EF سایت جاری)
- اکشن متدها حاوی منطق پیاده سازی اعمال CRUD یا همان Create/Update/Delete هستند. به عبارتی از یک لایه سرویس برای خلوت کردن اکشن متدها استفاده نشده است.
- از ViewModel تعریف شده‌ای به نام Task هم به عنوان Domain model و هم ViewModel استفاده شده است. یک کلاس متناظر با جداول بانک اطلاعاتی می‌تواند شامل فیلدهای بیشتری باشد و نباید آن‌را مستقیما در معرض دید یک View قرار داد (خصوصا از لحاظ مسایل امنیتی).

مزیت‌ها:
قسمت عمده‌ای از کارهای «اولیه» تهیه یک کنترلر و همچنین Viewهای مرتبط به صورت خودکار انجام شده‌اند. کارهای اولیه‌ای که با هر روش و الگوی شناخته شده‌ای قصد پیاده سازی آن‌ها را داشته باشید، وقت زیادی را به خود اختصاص داده و نهایتا آنچنان تفاوت عمده‌ای هم با کدهای تولیدی در اینجا نخواهند داشت. حداکثر فرم‌های آن‌را بخواهید با jQuery Ajax پیاده سازی کنید یا کنترل‌های پیش فرض را با افزونه‌های jQuery غنی سازی نمائید. اما شروع کار و کدهای اولیه چیزی بیشتر از این نیست.


نصب بسته اصلی MVC Scaffolding توسط NuGet

بسته اصلی MVC Scaffolding را با استفاده از دستور خط فرمان Powershell ذیل، از طریق منوی Tools، گزینه Library package manager و انتخاب Package manager console می‌توان به پروژه خود اضافه کرد:
Install-Package MvcScaffolding
اگر به مراحل نصب آن دقت کنید یک سری وابستگی را نیز به صورت خودکار دریافت کرده و نصب می‌کند:
Attempting to resolve dependency 'T4Scaffolding'.
Attempting to resolve dependency 'T4Scaffolding.Core'.
Attempting to resolve dependency 'EntityFramework'.
Successfully installed 'T4Scaffolding.Core 1.0.0'.
Successfully installed 'T4Scaffolding 1.0.8'.
Successfully installed 'MvcScaffolding 1.0.9'.
Successfully added 'T4Scaffolding.Core 1.0.0' to MvcApplication1.
Successfully added 'T4Scaffolding 1.0.8' to MvcApplication1.
Successfully added 'MvcScaffolding 1.0.9' to MvcApplication1.
از مواردی که با T4 آغاز شده‌اند در قسمت‌های بعدی برای سفارشی سازی کدهای تولیدی استفاده خواهیم کرد.
پس از اینکه بسته MvcScaffolding به پروژه جاری اضافه شد، همان مراحل قبل را که توسط صفحه دیالوگ افزودن یک کنترلر انجام دادیم، اینبار به کمک دستور ذیل نیز می‌توان پیاده سازی کرد:
Scaffold Controller Task
نوشتن این دستور نیز ساده است. حروف sca را تایپ کرده و دکمه tab را فشار دهید. منویی ظاهر خواهد شد که امکان انتخاب دستور Scaffold را می‌دهد. یا برای نوشتن Controller نیز به همین نحو می‌توان عمل کرد.
نکته و مزیت مهم دیگری که در اینجا در دسترس می‌باشد، سوئیچ‌های خط فرمانی است که به همراه صفحه دیالوگ افزودن یک کنترلر وجود ندارند. برای مثال دستور Scaffold Controller را تایپ کرده و سپس یک خط تیره را اضافه کنید. اکنون دکمه tab را مجددا بفشارید. منویی ظاهر خواهد شد که بیانگر سوئیچ‌های قابل استفاده است.


برای مثال اگر بخواهیم دستور Scaffold Controller Task را با جزئیات اولیه کاملتری ذکر کنیم، مانند تعیین نام دقیق کلاس مدل و کنترلر تولیدی به همراه نام دیگری برای DbContext مرتبط، خواهیم داشت:
Scaffold Controller -ModelType Task -ControllerName TasksController -DbContextType TasksDbContext
اگر این دستور را اجرا کنیم به همان نتیجه حاصل از مراحل توضیح داده شده قبل خواهیم رسید؛ البته یا یک تفاوت: یک Partial View اضافه‌تر نیز به نام CreateOrEdit در پوشه Views\Tasks ایجاد شده است. این Partial View بر اساس بازخورد برنامه نویس‌ها مبنی بر اینکه Viewهای Edit و Create بسیار شبیه به هم هستند، ایجاد شده است.


بهبود مقدماتی کیفیت کد تولیدی MVC Scaffolding

در همان کنسول پاروشل NuGet، کلید up arrow را فشار دهید تا مجددا دستور قبلی اجرا شده ظاهر شود. اینبار دستور قبلی را با سوئیچ جدید Repository (استفاده از الگوی مخزن) اجرا کنید:
Scaffold Controller -ModelType Task -ControllerName TasksController -DbContextType TasksDbContext -Repository
البته اگر دستور فوق را به همین نحو اجرا کنید با یک سری خطای Skipping مواجه خواهید شد مبنی بر اینکه فایل‌های قبلی موجود هستند و این دستور قصد بازنویسی آن‌ها را ندارد. برای اجبار به تولید مجدد کدهای موجود می‌توان از سوئیچ Force استفاده کرد:
Scaffold Controller -ModelType Task -ControllerName TasksController -DbContextType TasksDbContext -Repository -Force
اتفاقی که در اینجا رخ خواهد داد، بازنویسی کد بی‌کیفت ابتدایی همراه با وهله سازی مستقیم DbContext در کنترلر، به نمونه بهتری که از الگوی مخزن استفاده می‌کند می‌باشد:
    public class TasksController : Controller
    {
        private readonly ITaskRepository taskRepository;

        // If you are using Dependency Injection, you can delete the following constructor
        public TasksController()
            : this(new TaskRepository())
        {
        }

        public TasksController(ITaskRepository taskRepository)
        {
            this.taskRepository = taskRepository;
        }
کیفیت کد تولیدی جدید مبتنی بر الگوی مخزن بد نیست؛ دقیقا همانی است که در هزاران سایت اینترنتی تبلیغ می‌شود؛ اما ... آنچنان مناسب هم نیست و اشکالات زیر را به همراه دارد:
public interface ITaskRepository : IDisposable
{
  IQueryable<Task> All { get; }
  IQueryable<Task> AllIncluding(params Expression<Func<Task, object>>[] includeProperties);
  Task Find(int id);
  void InsertOrUpdate(Task task);
  void Delete(int id);
  void Save();
}
اگر به ITaskRepository تولیدی دقت کنیم دارای خروجی IQueryable است؛ به این حالت leaky abstraction گفته می‌شود. زیرا امکان تغییر کلی یک خروجی IQueryable در لایه‌های دیگر برنامه وجود دارد و حد و مرز سیستم توسط آن مشخص نخواهد شد. بهتر است خروجی‌های لایه سرویس یا لایه مخزن در اینجا از نوع‌های IList یا IEnumerable باشند که درون آن‌ها از IQueryable‌ها برای پیاده سازی منطق مورد نظر کمک گرفته شده است.
پیاده سازی این اینترفیس در حالت متد Save آن شامل فراخوانی context.SaveChanges است. این مورد باید به الگوی واحد کار (که در اینجا تعریف نشده) منتقل شود. زیرا در یک دنیای واقعی حاصل کار بر روی چندین موجودیت باید در یک تراکنش ذخیره شوند و قرارگیری متد Save داخل کلاس مخزن یا سرویس برنامه، مخزن‌های تعریف شده را تک موجودیتی می‌کند.
اما در کل با توجه به اینکه پیاده سازی منطق کار با موجودیت‌ها به کلاس‌های مخزن واگذار شده‌اند و کنترلرها به این نحو خلوت‌تر گردیده‌اند، یک مرحله پیشرفت محسوب می‌شود.
مطالب
آشنایی با Column Store Index در SQL Server 2012

 Column Store Index یکی از ویژگیهای جدید SQL Server 2012 می باشد، که کارایی Query های قایل اجرا روی دیتابیس‌های با حجم داده ای بسیار بالا را (که اصطلاحا به آنها Data Warehouse یا انبار داده گویند)، چندین برابر بهبود بخشیده است

 قبل از توضیح در مورد Column Store مختصری در مورد نحوه ذخیره سازی داده‌ها در SQL Server می پردازیم. می‌توان گفت در SQL Server دو روش ذخیره سازی وجود دارد،یکی بصورت ردیفی که اصطلاحا به آن  Row Storeیا  Row-Wise گویند، و دیگری بصورت ستونی که اصطلاحا به آن Column Store گویند

در روش ذخیره سازی Row Store، مقادیر ستونها در یک سطر بصورت متوالی ذخیره می‌شوند، در این روش ذخیره سازی از ساختار B-Tree یا Heap استفاده می‌شود.

یادآوری: در ساختار B-Tree، یک گره Root وجود دارد، و گره بعد از Root گره ای است که آدرس گره راست بعدی و آدرس گره چپ بعدی را در خود نگه می‌دارد.

شکل زیر نمای یک درخت B-Tree می‌باشد:

جهت کسب اطلاعات بیشتر درمورد ساختار B-Tree 

یادآوری: وقتی در یک جدول، ایندکسی از نوع Clustered ایجاد نماییم، SQL Server، در ابتدا یک کپی از جدول ایجاد و داده‌های جدول را از نو مرتب می‌نماید، و ساختار صفحه ریشه و دیگر صفحات را ایجاد می‌کند و سپس جدول اصلی را حذف می‌نماید. به جدولی که Clustered Index ندارد، اصطلاحا Heap گویند.

  برخلاف ذخیره سازی Row Store، در ذخیره سازی Column Store، داده‌ها بصورت ستونی ذخیره می‌شوند،در این روش داده ها، فشرده سازی می‌شوند و اینکار باعث می‌شود،در زمان درخواست یک Query، نیاز به Disk I/o به حداقل برسد، در نتیجه، زمان و سرعت پاسخگویی به پرس و جو‌ها بسیار افزایش می‌یابد.

شکل زیر نحوه ذخیره سازی داده ها،بصورت Row Store را نمایش می‌دهد:

  شکل بالا ذخیره سازی داده ها، در ساختار B-Tree یا Heap را نمایش می‌دهد، در شکل فوق یک جدول چهار ستونی با N سطر (Row) در نظر گرفته شده است.بطوریکه ستونهای هر Row بطور متوالی در یک صفحه (Page) یکسان ذخیره می‌شوند.

 شکل زیر نحوه ذخیره سازی داده ها،بصورت Column Store را نمایش می‌دهد:

  مطابق شکل،ستونهای مربوط به هر Row،همگی در یک صفحه (Page) یکسان ذخیره شده اند. به عنوان مثال ستون C1 که مربوط به سطر اول (Row1) می‌باشد، با ستون C1 که مربوط به سطر دوم (Row2) می‌باشد، در یک ستون و در یک صفحه (Page1) ذخیره شده اند، و الی آخر ...

   سئوال: یکبار دیگر به هردو شکل با دقت نگاهی بیاندازید، عمده تفاوت آنها در چیست؟

   جواب: درست حدس زدید، تفاوت بارز بین دو روش Column Store و Row Store در نحوه ذخیره سازی داده‌ها می‌باشد. بطور مثال، فرض کنید،در روش ذخیره سازی Row Store، به دنبال مقادیری از ستون C2 می‌باشید، SQL Server می‌بایست کل رکورد‌های جدول (منظور همه Row‌ها در همه Page ها)را Scan نماید، تا مقادیر مربوط به ستون C2 را بدست آورد.درحالیکه در روش ذخیره سازی Column Store، جهت یافتن مقادیر ستون C2، نیازی به Scan نمودن کل جدول نیست،بلکه SQL Server فقط به Scan نمودن ستون دوم (C2) یا Page2 بسنده می‌نماید.همین امر باعث افزایش چندین برابری، زمان پاسخگویی به هر Query می‌شود.

  سئوال: در روش ذخیره سازی Column Store، چگونه مصرف حافظه بهینه می‌شود؟

  جواب: واضح است،  که در روش SQL Server، Row Store مجبور است، برای بدست آوردن داده‌های مورد نظرتان،کل اطلاعات جدول را وارد حافظه نماید(اطلاعات اضافه ای که به هیچ وجه بدرد، نتیجه پرس و جوی شما نمی‌خورد)، و شروع به Scan داده‌های مد نظر شما می‌نماید.بطوریکه در روش SQL Server، Column Store، فقط ستون داده‌های مورد پرس و جو را در حافظه قرار می‌دهد.(در واقع فقط داده هایی را در حافظه قرار می‌دهد، که شما به آن نیاز دارید)،بنابراین،طبیعی است که در روش Column Store مقدار حافظه کمتری نسبت به روش Row Store در هنگام اجرای Query استفاده می‌شود. به عبارت دیگر می‌توان گفت که در روش Column Store به دلیل، به حداقل رساندن استفاده از Disk I/o سرعت و زمان پاسخگویی به پرس و جو‌ها چندین برابر می‌شود.

  برای درک بیشتر Row Store و Column Store مثالی می‌زنیم:

   فرض کنید،قصد بدست آوردن ستونهای C1 و C2 از جدول A را داریم، بنابراین خواهیم داشت:

Select C1, C2 from A

روش Row Store:

    در این روش همه صفحات دیسک (مربوط به جدول A) درون حافظه قرار داده می‌شود، یعنی علاوه بر ستونهای C1 و C2، اطلاعات مربوط به ستونهای C3 و C4 نیز درون حافظه قرار می‌گیرد،بطوریکه مقادیر ستونهای C3 و C4 به هیچ وجه مورد قبول ما نیست، و در خروجی پرس و جوی ما تاثیری ندارد، و فقط بی جهت حافظه اشغال می‌نماید.

روش Column Store:

  در این روش فقط صفحات مروبط به ستون C1 و C2 در حافظه قرار می‌گیرد.(منظور Page1 و Page2 می‌باشد) بنابراین فقط اطلاعات مورد نیاز در خروجی، در حافظه قرار می‌گیرد.

  •  از دیگر مزایای استفاده از روش Column Store، فشرده سازی داده می‌باشد،برای درک بیشتر توضیح می‌دهم:
      همانطور که در اوایل مطلبم به عرض رساندم، در روش Row Store ، داده‌ها در یک سطر و در یک Page ذخیره می‌شوند، بنابراین امکان وجود داده‌های تکراری در یک سطر به حداقل می‌رسد، چرا که، اگر فرض کنیم چهار ستون  به نام‌های ID،FirstName،LastName و City، داشته باشیم،در آن صورت بطور حتم،در یک سطر، داده تکراری وجود نخواهد داشت، اما ممکن است در تعداد سطرهای زیاد داده‌های تکراری مانند Firstname یا City و غیرو بوجود بیاید، این موضوع را بیان کردم، چون می‌خواستم عنوان کنم،بسیاری از الگوریتم‌های فشرده سازی از الگوی تکراری بودن داده، جهت فشرده سازی داده‌ها استفاده می‌کنند، به همین جهت فشرده سازی در روش Row Store به حداقل می‌رسد و فضای اشغال شده در حافظه دراین روش بسیار زیاد خواهد بود. اما در روش Column Store ، امکان تکراری بودن مقادیر یک ستون بسیار زیاد  است، بطور مثال ممکن است تعداد افرادی را که نام شهر  آنها "تهران" باشد مثلا 20 بار تکرار شده باشد، و چون در روش Column Store، ستون‌ها در یک Page ذخیره می‌شوند، بنابراین امکان استفاده از الگوریتمهای فشرده سازی در این روش بسیار بالا می‌باشد، در نتیجه مقدار فضایی را که در حافظه یا دیسک سخت توسط این روش اشغال می‌شود، بسیار کمتر از روش Row Store است.

چه موقع می‌توانیم از Column Store استفاده نماییم:

   در تعریف Column Store گفته بودم، روش فوق، جهت بهبود بخشیدن به زمان و سرعت پاسخگویی به Query‌های اجرا شده روی دیتابیس‌های با حجم داده ای بسیار بالا(Data Warehouse ) می‌باشد، به بیان ساده‌تر Column Store را روی دیتابیس‌های offline یا دیتابیسهایی که صرفا جهت گزارش گیری مورد استفاده قرار می‌گیرند، تنظیم می‌نمایند.در واقع با تنظیم Column Store Index روی Database‌های بزرگ مانند Database‌های بانک‌ها که حجم داده ای میلیونی در جداول آنها وجود دارد، سرعت پاسخگویی Query ها، چندین برابر افزایش می‌یابد.

  •      در یک جدول می‌توانید، هم Column Store Index داشته باشید و هم یک Row Store Index (منظور یک  Clustered Index می باشد)
  • Syntax برای ایجاد  Column Store Index به شرح ذیل می‌باشد:
CREATE [ NONCLUSTERED ] COLUMNSTORE INDEX index_name 
    ON <object> ( column  [ ,...n ] )
    [ WITH ( <column_index_option> [ ,...n ] ) ]
    [ ON {
           { partition_scheme_name ( column_name ) } 
           | filegroup_name 
           | "default" 
         }
    ]
[ ; ]

<object> ::=
{
    [database_name. [schema_name ] . | schema_name . ]
     table_name
{

<column_index_option> ::=
{
      DROP_EXISTING = { ON | OFF }
    | MAXDOP = max_degree_of_parallelism
 }
  • یک Column Store Index می‌بایست از نوع NONCLUSTERED باشد.
مثال از یک Column Store Index :
CREATE NONCLUSTERED COLUMNSTORE INDEX [IX_MyFirstName_ColumnStore]
ON [Test]
(Firstname)
در قطعه کد بالا، یک Column Store Index به نام Ix_MyFirstname_ColumnStore روی فیلد Firstname از جدول Test ایجاد شده است.
محدودیت‌های استفاده از Column Store Index به اختصار به شرح ذیل می‌باشد:
  • زمانی که در یک جدول، یک Column Store Index ایجاد نماییم، جدول ما  در حالت Read-only قرار می‌گیرد، بطوریکه از آن پس  اختیار Delete،Update و Insert روی جدول فوق را نخواهیم داشت. برای اینکه بتوانید عملیات Insert، Update یا Delete را انجام دهید، میبایست Column Store Index جدول مربوطه را Disable نمایید، و برای فعال نمودن Column Store Index، می‌بایست آن را Rebuild نمایید، با کلیک راست روی ایندکس ایجاد شده در SQL Server2012 موارد Disable و Rebuild قابل مشاهده می‌باشد.

یا بوسیله Script‌های زیر می‌توانید، عملیات Disable یا Rebuild را روی Column Store Index انجام دهید:
ALTER INDEX [IX_MyFirstName_ColumnStore] ON [Test] DISABLE

ALTER INDEX [IX_MyFirstName_ColumnStore] ON [Test] Rebuild
  • بیشتر از یک Column Store Index نمی‌توانید روی یک جدول ایجاد نمایید.
  • در صورتی که تمایل داشته باشید بوسیله Alter ، نوع فیلدی (Type)، را که Column Store Index روی آنها اعمال گردیده است، تغییر دهید، در ابتدا می‌بایست Column Store Index، خود را Drop یا حذف نمایید، سپس عملیات Alter را اعمال کنید، در غیر اینصورت با خطای SQL Server مواجه می‌شوید.
  • یک Column Store Index می‌تواند روی 1024 ستون در یک جدول اعمال گردد.
  • یک Column Store Index  نمی توانند، Unique باشد و نمی‌توان از آن به عنوان Primary Key یا Foreign Key استفاده نمود.
یاد آوری: با توجه به مزایای استفاده از Column Store Index، باید بگویم که در حجم‌های داده ای کم استفاده از Row Store Index بهتر می‌باشد. پیشنهاد مایکروسافت برای استفاده از Column Store Index برای دیتابیس‌های با حجم داده ای بسیار بالا می‌باشد.
موفق باشید
منابع: