مطالب
EF Code First #15

EF Code first و بانک‌های اطلاعاتی متفاوت

در آخرین قسمت از سری EF Code first بد نیست نحوه استفاده از بانک‌های اطلاعاتی دیگری را بجز SQL Server نیز بررسی کنیم. در اینجا کلاس‌های مدل و کدهای مورد استفاده نیز همانند قسمت 14 است و تنها به ذکر تفاوت‌ها و نکات مرتبط اکتفاء خواهد شد.


حالت کلی پشتیبانی از بانک‌های اطلاعاتی مختلف توسط EF Code first

EF Code first با کلیه پروایدرهای تهیه شده برای ADO.NET 3.5 که پشتیبانی از EF را لحاظ کرده باشند،‌ به خوبی کار می‌کند. پروایدرهای مخصوص ADO.NET 4.0، تنها سه گزینه DeleteDatabase/CreateDatabase/DatabaseExists را نسبت به نگارش قبلی بیشتر دارند و EF Code first ویژگی‌های بیشتری را طلب نمی‌کند.
بنابراین اگر حین استفاده از پروایدر ADO.NET مخصوص بانک اطلاعاتی خاصی با پیغام «CreateDatabase is not supported by the provider» مواجه شدید، به این معنا است که این پروایدر برای دات نت 4 به روز نشده است. اما به این معنا نیست که با EF Code first کار نمی‌کند. فقط باید یک دیتابیس خالی از پیش تهیه شده را به برنامه معرفی کنید تا مباحث Database Migrations به خوبی کار کنند؛ یا اینکه کلا می‌توانید Database Migrations را خاموش کرده (متد Database.SetInitializer را با پارامتر نال فراخوانی کنید) و فیلدها و جداول را دستی ایجاد کنید.


استفاده از EF Code first با SQLite

برای استفاده از SQLite در دات نت ابتدا نیاز به پروایدر ADO.NET آن است: «مکان دریافت درایور‌های جدید SQLite مخصوص دات نت»
ضمن اینکه به نکته «استفاده از اسمبلی‌های دات نت 2 در یک پروژه دات نت 4» نیز باید دقت داشت.
و یکی از بهترین management studio هایی که برای آن تهیه شده: «SQLite Manager»
پس از دریافت پروایدر آن، ارجاعی را به اسمبلی System.Data.SQLite.dll به برنامه اضافه کنید.
سپس فایل کانفیگ برنامه را به نحو زیر تغییر دهید:
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<configuration>
<configSections>
<section name="entityFramework" type="System.Data.Entity.Internal.ConfigFile.EntityFrameworkSection, EntityFramework, Version=4.3.1.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b77a5c561934e089" />
</configSections>
<startup useLegacyV2RuntimeActivationPolicy="true">
<supportedRuntime version="v4.0"/>
</startup>

<connectionStrings>
<clear/>
<add name="Sample09Context"
connectionString="Data Source=CodeFirst.db"
providerName="System.Data.SQLite"/>
</connectionStrings>
</configuration>

همانطور که ملاحظه می‌کنید، تفاوت آن با قبل، تغییر connectionString و providerName است.
اکنون اگر همان برنامه قسمت قبل را اجرا کنیم به خطای زیر برخواهیم خورد:
«The given key was not present in the dictionary»
در این مورد هم توضیح داده شد. سه گزینه DeleteDatabase/CreateDatabase/DatabaseExists در پروایدر جاری SQLite برای دات نت وجود ندارد. به همین جهت نیاز است فایل «CodeFirst.db» ذکر شده در کانکشن استرینگ را ابتدا دستی درست کرد.
برای مثال از افزونه SQLite Manager استفاده کنید. ابتدا یک بانک اطلاعاتی خالی را درست کرده و سپس دستورات زیر را بر روی بانک اطلاعاتی اجرا کنید تا دو جدول خالی را ایجاد کند (در برگه Execute sql افزونه SQLite Manager):

CREATE TABLE [Payees](
[Id] [integer] PRIMARY KEY AUTOINCREMENT NOT NULL,
[Name] [text] NULL,
[CreatedOn] [datetime] NOT NULL,
[CreatedBy] [text] NULL,
[ModifiedOn] [datetime] NOT NULL,
[ModifiedBy] [text] NULL
);

CREATE TABLE [Bills](
[Id] [integer] PRIMARY KEY AUTOINCREMENT NOT NULL,
[Amount] [float](18, 2) NOT NULL,
[Description] [text] NULL,
[CreatedOn] [datetime] NOT NULL,
[CreatedBy] [text] NULL,
[ModifiedOn] [datetime] NOT NULL,
[ModifiedBy] [text] NULL,
[Payee_Id] [integer] NULL
);

سپس سطر زیر را نیز به ابتدای برنامه اضافه کنید:

Database.SetInitializer<Sample09Context>(null);

به این ترتیب database migrations خاموش می‌شود و اکنون برنامه بدون مشکل کار خواهد کرد.
فقط باید به یک سری نکات مانند نوع داده‌ها در بانک‌های اطلاعاتی مختلف دقت داشت. برای مثال integer در اینجا از نوع Int64 است؛ بنابراین در برنامه نیز باید به همین ترتیب تعریف شود تا نگاشت‌ها به درستی انجام شوند.

در کل تنها مشکل پروایدر فعلی SQLite عدم پشتیبانی از مباحث database migrations است. این مورد را خاموش کرده و تغییرات ساختار بانک اطلاعاتی را به صورت دستی به بانک اطلاعاتی اعمال کنید. بدون مشکل کار خواهد کرد.

البته اگر به دنبال پروایدری تجاری با پشتیبانی از آخرین نگارش EF Code first هستید، گزینه زیر نیز مهیا است:
http://devart.com/dotconnect/sqlite/
برای مثال اگر علاقمند به استفاده از حالت تشکیل بانک اطلاعاتی SQLite در حافظه هستید (با رشته اتصالی ویژه Data Source=:memory:;Version=3;New=True;)،‌ فعلا تنها گزینه مهیا استفاده از پروایدر تجاری فوق است؛ زیرا مبحث Database Migrations را به خوبی پشتیبانی می‌کند.



استفاده از EF Code first با SQL Server CE

قبلا در مورد «استفاده از SQL-CE به کمک NHibernate» مطلبی را در این سایت مطالعه کرده‌اید. سه مورد اول آن با EF Code first یکی است و تفاوتی نمی‌کند (یک سری بحث عمومی مشترک است). البته با یک تفاوت؛ در اینجا EF Code first قادر است یک بانک اطلاعاتی خالی SQL Server CE را به صورت خودکار ایجاد کند و نیازی نیست تا آن‌را دستی ایجاد کرد. مباحث database migrations و به روز رسانی خودکار ساختار بانک اطلاعاتی نیز در اینجا پشتیبانی می‌شود.
برای استفاده از آن ابتدا ارجاعی را به اسمبلی System.Data.SqlServerCe.dll قرار گرفته در مسیر Program Files\Microsoft SQL Server Compact Edition\v4.0\Desktop اضافه کنید.
سپس رشته اتصالی به بانک اطلاعاتی و providerName را به نحو زیر تغییر دهید:

<connectionStrings>
<clear/>
<add name="Sample09Context"
connectionString="Data Source=mydb.sdf;Password=1234;Encrypt Database=True"
providerName="System.Data.SqlServerCE.4.0"/>
</connectionStrings>


بدون نیاز به هیچگونه تغییری در کدهای برنامه، همین مقدار تغییر در تنظیمات ابتدایی برنامه برای کار با SQL Server CE کافی است.
ضمنا مشکلی هم با فیلد Identity در آخرین نگارش EF Code first وجود ندارد؛ برخلاف حالت database first آن که پیشتر این اجازه را نمی‌داد و خطای «Server-generated keys and server-generated values are not supported by SQL Server Compact» را ظاهر می‌کرد.



استفاده از EF Code first با MySQL

برای استفاده از EF Code first با MySQL (نگارش 5 به بعد البته) ابتدا نیاز است پروایدر مخصوص ADO.NET آن‌را دریافت کرد: (^)
که از EF نیز پشتیبانی می‌کند. پس از نصب آن، ارجاعی را به اسمبلی MySql.Data.dll قرار گرفته در مسیر Program Files\MySQL\MySQL Connector Net 6.5.4\Assemblies\v4.0 به پروژه اضافه نمائید.
سپس رشته اتصالی و providerName را به نحو زیر تغییر دهید:

<connectionStrings>
<clear/>
<add name="Sample09Context"
connectionString="Datasource=localhost; Database=testdb2; Uid=root; Pwd=123;"
providerName="MySql.Data.MySqlClient"/>
</connectionStrings>

<system.data>
<DbProviderFactories>
<remove invariant="MySql.Data.MySqlClient"/>
<add name="MySQL Data Provider"
invariant="MySql.Data.MySqlClient"
description=".Net Framework Data Provider for MySQL"
type="MySql.Data.MySqlClient.MySqlClientFactory, MySql.Data, Version=6.5.4.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=c5687fc88969c44d" />
</DbProviderFactories>
</system.data>

همانطور که مشاهده می‌کنید در اینجا شماره نگارش دقیق پروایدر مورد استفاده نیز ذکر شده است. برای مثال اگر چندین پروایدر روی سیستم نصب است، با مقدار دهی DbProviderFactories می‌توان از نگارش مخصوصی استفاده کرد.

با این تغییرات پس از اجرای برنامه قسمت قبل، به خطای زیر برخواهیم خورد:
The given key was not present in the dictionary

توضیحات این مورد با قسمت SQLite یکی است؛ به عبارتی نیاز است بانک اطلاعاتی testdb را دستی درست کرد. همچنین جداول و فیلدها را نیز باید دستی ایجاد کرد و database migrations را نیز باید خاموش کرد (پارامتر Database.SetInitializer را به نال مقدار دهی کنید).
برای این منظور یک دیتابیس خالی را ایجاد کرده و سپس دو جدول زیر را به آن اضافه کنید:

CREATE TABLE IF NOT EXISTS `bills` (
`Id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`Amount` float DEFAULT NULL,
`Description` varchar(400) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_persian_ci NOT NULL,
`CreatedOn` datetime NOT NULL,
`CreatedBy` varchar(400) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_persian_ci NOT NULL,
`ModifiedOn` datetime NOT NULL,
`ModifiedBy` varchar(400) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_persian_ci NOT NULL,
`Payee_Id` int(11) NOT NULL,
PRIMARY KEY (`Id`)
) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_persian_ci AUTO_INCREMENT=1 ;

CREATE TABLE IF NOT EXISTS `payees` (
`Id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`Name` varchar(400) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_persian_ci NOT NULL,
`CreatedOn` datetime NOT NULL,
`CreatedBy` varchar(400) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_persian_ci NOT NULL,
`ModifiedOn` datetime NOT NULL,
`ModifiedBy` varchar(400) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_persian_ci NOT NULL,
PRIMARY KEY (`Id`)
) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_persian_ci AUTO_INCREMENT=1 ;

پس از این تغییرات، برنامه بدون مشکل اجرا خواهد شد (ایجاد بانک اطلاعاتی خالی به همراه ایجاد ساختار جداول و خاموش کردن database migrations که توسط این پروایدر پشتیبانی نمی‌شود).

به علاوه پروایدر تجاری دیگری هم در سایت devart.com برای MySQL و EF Code first مهیا است که مباحث database migrations را به خوبی مدیریت می‌کند.


مشکل!
اگر به همین نحو برنامه را اجرا کنیم، فیلدهای یونیکد فارسی ثبت شده در MySQL با «??????? ?? ????» مقدار دهی خواهند شد و تنظیم CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_persian_ci نیز کافی نبوده است (این مورد با SQLite یا نگارش‌های مختلف SQL Server بدون مشکل کار می‌کند و نیاز به تنظیم اضافه‌تری ندارد):

ALTER TABLE `bills` DEFAULT CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_persian_ci

برای رفع این مشکل توصیه شده است که CharSet=UTF8 را به رشته اتصالی به بانک اطلاعاتی اضافه کنیم. اما در این حالت خطای زیر ظاهر می‌شود:
The provider did not return a ProviderManifestToken string
این مورد فقط به اشتباه بودن تعاریف رشته اتصالی بر می‌گردد؛‌ یا عدم پشتیبانی از تنظیم اضافه‌ای که در رشته اتصالی ذکر شده است.
مقدار صحیح آن دقیقا مساوی CHARSET=utf8 است (با همین نگارش و رعایت کوچکی و بزرگی حروف؛ مهم!):

<connectionStrings>
<clear/>
<add name="Sample09Context"
connectionString="Datasource=localhost; Database=testdb; Uid=root; Pwd=123;CHARSET=utf8"
providerName="MySql.Data.MySqlClient"/>
</connectionStrings>


به این ترتیب، مشکل ثبت عبارات یونیکد فارسی برطرف می‌شود (البته جدول هم بهتر است به DEFAULT CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_persian_ci تغییر پیدا کند؛ مطابق دستور Alter ایی که در بالا ذکر شد).

مطالب
PowerShell 7.x - قسمت چهارم - نوشتن اولین اسکریپت
دستوراتی که درون کنسول مینویسیم، تک خطی یا one-linear هستند؛ هر چند میتوان با زدن کلیدهای Shift + Enter دستورات چندخطی هم نوشت یا حتی با گذاشتن semicolon بعد از هر دستور میتوانیم دریک خط چندین دستور را پشت‌سر هم بنویسیم. اما برای نوشتن دستورات طولانی‌تر بهتر است دستورات را درون فایل‌های جدایی قرار دهیم و از VSCode یا PowerShell ISE (فقط در ویندوز) نیز برای نوشتن اسکریپت‌ها استفاده کرد. اسکریپت‌های PowerShell با پسوند ps1 و psm1 (برای نوشتن ماژول) هستند؛ هر چند چندین پسوند دیگر نیز برای فایل‌های PowerShell وجود دارند که در اینجا میتوانید لیست آنها را مشاهده کنید. درون یک فایل ps1 امکان نوشتن و ترکیب دستورات مختلف را داریم. همچنین میتوانیم از امکانات زبان سی‌شارپ هم استفاده کنیم؛ زیرا PowerShell در واقع اپلیکیشنی است که توسط NET Core. و با زبان #C نوشته شده‌است. در نتیجه میتوانیم بگوئیم زبان اسکریپتی که در PowerShell استفاده میشود، یک DSL برای زبان #C است. در PowerShell همه چیز یک آبجکت محسوب میشود. برای تست این مورد میتوانید درون کنسول PowerShell دستور زیر را وارد کنید:
PS> "" | Get-Member
دستور فوق یک لیست از تمامی توابع و پراپرتی‌های نوع System.String را نمایش خواهد داد:
   TypeName: System.String

Name                 MemberType            Definition
----                 ----------            ----------
Clone                Method                System.Object Clone(), System.Object ICloneable.Clone()
CompareTo            Method                int CompareTo(System.Object value), int CompareTo(strin…
Contains             Method                bool Contains(string value), bool Contains(string value…
CopyTo               Method                void CopyTo(int sourceIndex, char[] destination, int de…
EndsWith             Method                bool EndsWith(string value), bool EndsWith(string value…
EnumerateRunes       Method                System.Text.StringRuneEnumerator EnumerateRunes()
Equals               Method                bool Equals(System.Object obj), bool Equals(string valu…
GetEnumerator        Method                System.CharEnumerator GetEnumerator(), System.Collectio…
GetHashCode          Method                int GetHashCode(), int GetHashCode(System.StringCompari…
GetPinnableReference Method                System.Char&, System.Private.CoreLib, Version=6.0.0.0, …
GetType              Method                type GetType()
GetTypeCode          Method                System.TypeCode GetTypeCode(), System.TypeCode IConvert…
IndexOf              Method                int IndexOf(char value), int IndexOf(char value, int st…
IndexOfAny           Method                int IndexOfAny(char[] anyOf), int IndexOfAny(char[] any…
Insert               Method                string Insert(int startIndex, string value)
IsNormalized         Method                bool IsNormalized(), bool IsNormalized(System.Text.Norm…
LastIndexOf          Method                int LastIndexOf(string value, int startIndex), int Last…
LastIndexOfAny       Method                int LastIndexOfAny(char[] anyOf), int LastIndexOfAny(ch…
Normalize            Method                string Normalize(), string Normalize(System.Text.Normal…
PadLeft              Method                string PadLeft(int totalWidth), string PadLeft(int tota…
PadRight             Method                string PadRight(int totalWidth), string PadRight(int to…
Remove               Method                string Remove(int startIndex, int count), string Remove…
Replace              Method                string Replace(string oldValue, string newValue, bool i…
ReplaceLineEndings   Method                string ReplaceLineEndings(), string ReplaceLineEndings(…
Split                Method                string[] Split(char separator, System.StringSplitOption…
StartsWith           Method                bool StartsWith(string value), bool StartsWith(string v…
Substring            Method                string Substring(int startIndex), string Substring(int …
ToBoolean            Method                bool IConvertible.ToBoolean(System.IFormatProvider prov…
ToByte               Method                byte IConvertible.ToByte(System.IFormatProvider provide…
ToChar               Method                char IConvertible.ToChar(System.IFormatProvider provide…
ToCharArray          Method                char[] ToCharArray(), char[] ToCharArray(int startIndex…
ToDateTime           Method                datetime IConvertible.ToDateTime(System.IFormatProvider…
ToDecimal            Method                decimal IConvertible.ToDecimal(System.IFormatProvider p…
ToDouble             Method                double IConvertible.ToDouble(System.IFormatProvider pro…
ToInt16              Method                short IConvertible.ToInt16(System.IFormatProvider provi…
ToInt32              Method                int IConvertible.ToInt32(System.IFormatProvider provide…
ToInt64              Method                long IConvertible.ToInt64(System.IFormatProvider provid…
ToLower              Method                string ToLower(), string ToLower(cultureinfo culture)
ToLowerInvariant     Method                string ToLowerInvariant()
ToSByte              Method                sbyte IConvertible.ToSByte(System.IFormatProvider provi…
ToSingle             Method                float IConvertible.ToSingle(System.IFormatProvider prov…
ToString             Method                string ToString(), string ToString(System.IFormatProvid…
ToType               Method                System.Object IConvertible.ToType(type conversionType, …
ToUInt16             Method                ushort IConvertible.ToUInt16(System.IFormatProvider pro…
ToUInt32             Method                uint IConvertible.ToUInt32(System.IFormatProvider provi…
ToUInt64             Method                ulong IConvertible.ToUInt64(System.IFormatProvider prov…
ToUpper              Method                string ToUpper(), string ToUpper(cultureinfo culture)
ToUpperInvariant     Method                string ToUpperInvariant()
Trim                 Method                string Trim(), string Trim(char trimChar), string Trim(…
TrimEnd              Method                string TrimEnd(), string TrimEnd(char trimChar), string…
TrimStart            Method                string TrimStart(), string TrimStart(char trimChar), st…
TryCopyTo            Method                bool TryCopyTo(System.Span[char] destination)
Chars                ParameterizedProperty char Chars(int index) {get;}
Length               Property              int Length {get;}
در واقع میتوانیم بگوئیم هرچیزی در PowerShell یک آبجکت NET. است. در ادامه لیستی را از قابلیت‌های PowerShell به عنوان یک زبان اسکریپتی، بررسی خواهیم کرد.

تعریف متغیر
برای تعریف یک متغیر از علامت $ قبل از نام متغیر استفاده میکنیم. نوع متغیر نیز براساس مقداری که به آن انتساب داده میشود، تعیین خواهد شد: 
$stringVariable = "Hello World"
$letter = 'A'
$isEnabled = $false
$age = 33
$height = 76
$doubleVar = 54321.21
$singleVar = 76549.11
$longVar = 2382.22
$dateVar = "July 24, 1986"
$arrayVar = "A", "B", "C"
$hashtableVar = @{ Name = "Sirwan"; Age = 33; }
همچنین میتوانیم نوع متغیر را نیز به صورت صریح تعیین کنیم: 
[string]$stringVariable = "Hello World"
[char]$letter = 'A'
[bool]$isEnabled = $false
[int]$age = 33
[decimal]$height = 76
[double]$doubleVar = 54321.21
[single]$singleVar = 76549.11
[long]$longVar = 2382.22
[DateTime]$dateVar = "July 24, 1986"
[array]$arrayVar = "A", "B", "C"
[hashtable]$hashtableVar = @{ Name = "Sirwan"; Age = 33; }
لازم به ذکر است scope متغیرها در حالت پیش‌فرض به local تنظیم میشود. به این معنا که در جایی که تعریف میشوند، قابل دسترسی خواهند بود. قاعدتاً اگر متغیرها را در ابتدای اسکریپت تعریف کنید، میدان دید آن به صورت سراسری خواهد بود و در هرجایی از کد در دسترس خواهند بود. اما برای اینکه به صورت صریح یک متغیر را به صورت سراسری تعریف کنیم میتوانیم از کلمه‌کلیدی global بعد از تعیین نوع متغیر و قبل از علامت $ استفاده کنیم: 
$global:stringVariable = "Hello World"

// Or

[string]$global:stringVariable = "Hello World"

عبارات شرطی
همانند دیگر زبان‌های اسکریپتی، در PowerShell نیز قابلیت تعریف ساختارهای شرطی وجود دارد: 
$guess = 20
switch ($guess) {
    {$_ -eq 20} { Write-Host "You guessed right!" }
    {$_ -gt 20} { Write-Host "You guessed too high!" }
    {$_ -lt 20} { Write-Host "You guessed too low!" }
    default { Write-Host "You didn't guess a number!" }
}

$guess = 20
if ($guess -eq 20) { 
    Write-Host "You guessed right!" 
}
elseif ($guess -gt 20) { 
    Write-Host "You guessed too high!" 
}
elseif ($guess -lt 20) { 
    Write-Host "You guessed too low!" 
}
else { 
  Write-Host "You didn't guess a number!"
}
همانطور که مشاهده میکنید از یکسری اپراتور برای بررسی شرط‌ها استفاده شده است. در اینجا میتوانید لیست کامل آنها را مشاهده کنید. لازم به ذکر است که از PowerShell 7.0 به بعد نیز Ternary Operator اضافه شده است: 
$message = (Test-Path $path) ? "Path exists" : "Path not found"

حلقه‌ها
همچنین از حالت‌های مختلف loop نیز پشتیبانی میشود: 
[int]$num = 10
for ($i = 1; $i -le $num; $i++) {
    Write-Host "`n"

    for ($j = 1; $j -le $num; $j++) {
        Write-Host -NoNewline -ForegroundColor Green ($i * $j).ToString().PadLeft(6)
    }
}
Write-Host "`n`n"

[int]$counter = 1
while ($counter -le 10) {
    Write-Host "Hello World"
    $counter++
}

do {
    Write-Host "Hello World"
    $counter++
} while ($counter -le 10)

foreach ($i in 1..10) {
    Write-Host "Hello World"
}

$items = "Hello", "World"
$items | ForEach-Object {
    Write-Host $_
}

لازم به ذکر است برای ForEach-Object از % نیز میتوانید استفاده کنید. اما بطور کلی بهتر است تا حد امکان از aliaseها استفاده نکنید؛ زیرا خوانایی کد را مقداری سخت میکند. این مورد توسط خود VSCode هم هشدار داده میشود: 


آرایه‌ها
در PowerShell به صورت پیش‌فرض آرایه‌ها از نوع []System.Object در نظر گرفته میشوند. در اینجا نیز آرایه‌ها immutable هستند. چندین روش برای ایجاد آرایه وجود دارد. در ادامه یک آرایه خالی را تعریف کرده‌ایم: 
$array = @()
یک روش دیگر تعریف آرایه اینگونه است: 
$myArray = [Object[]]::new(10)
$byteArray = [Byte[]]::new(100)
$ipAddresses = [IPAddress[]]::new(5)

$mylist = [System.Collections.Generic.List[int]]::new()
از PowerShell 5.0 به بعد میتوانیم سینتکس namespaceها را با کمک using خلاصه‌تر بنویسیم:
using namespace System.Collections.Generic
$mylist = [List[int]]::new()
از range operator هم میتوانیم برای مقداردهی یک آرایه استفاده کرد: 
$numbers = 1..10
$alphabet = "a".."z"

foreach ($item in 1..10) {
    Write-Host "Hello World"
}
برای دسترسی به عناصر یک آرایه نیز میتوانیم از range operator استفاده کنیم: 
$numbers = 1..10

$numbers
Write-Output "".PadRight(10, "-")
$numbers[1..2 + 2..4]
همانطور که مشاهده میکنید از اپراتور + برای append کردن یک بازه از اعداد، به آرایه استفاده کرده‌ایم. دقت داشته باشید که با هر بار اضافه/حذف آیتم‌ها، یک آرایه جدید ساخته میشود. این مورد در آرایه‌هایی با سایز بزرگ میتواند مشکل کارآیی ایجاد کند. بنابراین اگر عملیات اضافه کردن و حذف کردن از یک آرایه را زیاد انجام میدهید، بهتر است از ArrayList استفاده کنید. تفاوت آن نیز این است که برخلاف آرایه‌های عادی، سایز ArrayList ثابت نیست. تعریف ArrayList نیز اینگونه است: 
$colours = [System.Collections.ArrayList]@("Red", "Green", "Blue")
$colours.Add("Yellow")
$colours.Remove("Red")
از دیگر کالکشن‌های NET. نیز میتوانید استفاده کنید؛ به عنوان مثال در مثال زیر از List برای اضافه کردن ده هزار آیتم استفاده کرده‌ایم:
using namespace System.Collections.Generic

$mylist = [List[int]]::new()
Measure-Command { 1..100000 | ForEach-Object { $mylist.Add($_) } }
Measure-Command { $mylist.Where({ $_ -gt 10000 }) }
Measure-Command { $mylist.Contains(10000) }
نکته: کد فوق در حالت استفاده از ArrayList مقداری کندتر است. دلیل آن نیز این است که ArrayList امکان اضافه کردن هر آبجکتی را به ما میدهد. در نتیجه موقع جستجو باید یکبار عملیات unboxing را برای تشخیص نوع درخواست شده انجام دهد.

Hashtable
ساختار دیگری که میتوانید استفاده کنید Hash Tableها هستند؛ از این ساختار برای ایجاد custom objects و همچنین پاس دادن پارامترها به یک command استفاده میشود:
$sensors = @{
    tempreture = "Temperature"
    humidity   = "Humidity"
    pressure   = "Pressure"
    light      = "Light"
    noise      = "Noise"
    co2        = "CO2"
    battery    = "Battery"
    min_temp   = "Min Temp"
    max_temp   = "Max Temp"
}
با دستور زیر میتوانید لیستی از Commandهایی که ورودی‌شان از نوع Hash table است را مشاهده کنید:
PS> Get-Command -ParameterType Hashtable


CommandType     Name                                               Version    Source
-----------     ----                                               -------    ------
Function        TabExpansion2                                                 
Cmdlet          Add-Member                                         7.0.0.0    Microsoft.Powe…
Cmdlet          ConvertTo-Html                                     7.0.0.0    Microsoft.Powe…
Cmdlet          Get-Job                                            7.2.7.500  Microsoft.Powe…
Cmdlet          Invoke-Command                                     7.2.7.500  Microsoft.Powe…
Cmdlet          Invoke-RestMethod                                  7.0.0.0    Microsoft.Powe…
Cmdlet          Invoke-WebRequest                                  7.0.0.0    Microsoft.Powe…
Cmdlet          New-Object                                         7.0.0.0    Microsoft.Powe…
Cmdlet          New-PSRoleCapabilityFile                           7.2.7.500  Microsoft.Powe…
Cmdlet          New-PSSession                                      7.2.7.500  Microsoft.Powe…
Cmdlet          Remove-Job                                         7.2.7.500  Microsoft.Powe…
Cmdlet          Select-Xml                                         7.0.0.0    Microsoft.Powe…
Cmdlet          Set-PSReadLineOption                               2.1.0      PSReadLine
Cmdlet          Stop-Job                                           7.2.7.500  Microsoft.Powe…
Cmdlet          Wait-Job                                           7.2.7.500  Microsoft.Powe…

توابع
برای ایجاد توابع در PowerShell میتوانید از سینتکس زیر استفاده کنید:
function Write-HelloWorld {
    Write-Host "Hello World"
}
برای نامگذاری توابع بهتر است از قالب verb-noun استفاده کنید. برای قسمت verb نیز بهتر است از یکسری افعال تائیدشده (approved verbs) که مستندات مایکروسافت پیشنهاد میدهد استفاده کنید (+) در این زمینه VSCode در صورت انتخاب یک نام نامناسب به شما هشدار خواهد:

تفاوت بین Function و Cmdlet چیست؟
توابع و cmdletها عملاً از لحاظ کاربرد باهم تفاوتی ندارند. تنها تفاوت آنها در نحوه ساخت‌شان است. cmdletها با #C ساخته میشوند. به این معنا که یکسری DLL کامپایل شده هستند که در نهایت از آنها استفاده خواهیم کرد. اما توابع در PowerShell با کمک سینتکسی که اشاره شد ایجاد میشوند. توسط دستور زیر میتوانیم لیستی از توابعی را که درون سشن PowerShellمان بارگذاری شده‌اند، ببینیم: 
PS> Get-Command -CommandType Function

در PowerShell نیز توابع قابلیت دریافت ورودی را نیز دارند. در ساده‌ترین حالت میتوانیم از آرایه args$ استفاده کنیم؛ دقیقاً چیزی مشابه arguments در JavaScript است:
function Write-HelloWorld {
    Write-Host "First Argument: $($args[0])"
    Write-Host "Second Argument: $($args[1])"
    Write-Host "Third Argument: $($args[2])"
    Write-Host "Fourth Argument: $($args[3])"
}
به این حالت Positional Parameters گفته میشود. یک روش دیگر تعریف پارامتر استفاده از Named Parameters است:
function Write-HelloWorld(
    [string]$first,
    [string]$second,
    [string]$third,
    [string]$fourth
) {
    Write-Host "First Argument: $($first)"
    Write-Host "Second Argument: $($second)"
    Write-Host "Third Argument: $($third)"
    Write-Host "Fourth Argument: $($fourth)"
}

در قسمت بعد در مورد Advanced Functionها صحبت خواهیم کرد و اجزای دیگر توابع را بیشتر توضیح خواهیم داد.

یک نکته در مورد خروجی دستورات درون کنسول
در ویندوز میتوانیم خروجی کنسول را به Out-GridView پایپ کنیم که در واقع یک GUI برای نمایش دادن خروجی کنسول است. این کامند فقط در ویندوز قابل استفاده است:

یک نسخه cross-platform آن نیز که مناسب کنسول است تهیه شده که میتوانید از آن استفاده کنید: 
Get-Command -ParameterType Hashtable | Out-ConsoleGridview
با این خروجی:

البته به صورت پیش‌فرض نصب نیست و باید از طریق PowerShell Gallery آن را نصب کنید:

Install-Module -Name Microsoft.PowerShell.ConsoleGuiTools


مطالب
اعتبارسنجی مبتنی بر JWT در ASP.NET Core 2.0 بدون استفاده از سیستم Identity
AuthenticationMiddleware در ASP.NET Core 2.0، فقط مختص به کار با کوکی‌ها جهت اعتبارسنجی کاربران نیست. از این میان‌افزار می‌توان برای اعتبار سنجی‌های مبتنی بر JSON Web Tokens نیز استفاده کرد. مطلبی را که در ادامه مطالعه خواهید کرد دقیقا بر اساس نکات مطلب «پیاده سازی JSON Web Token با ASP.NET Web API 2.x» تدارک دیده شده‌است و به همراه نکاتی مانند تولید Refresh Tokens و یا غیرمعتبر سازی توکن‌ها نیز هست. همچنین ساختار جداول کاربران و نقش‌های آن‌ها، سرویس‌های مرتبط و قسمت تنظیمات Context آن با مطلب «اعتبارسنجی مبتنی بر کوکی‌ها در ASP.NET Core 2.0 بدون استفاده از سیستم Identity» یکی است. در اینجا بیشتر به تفاوت‌های پیاده سازی این روش نسبت به حالت اعتبارسنجی مبتنی بر کوکی‌ها خواهیم پرداخت.
همچنین باید درنظر داشت، ASP.NET Core Identity یک سیستم اعتبارسنجی مبتنی بر کوکی‌ها است. دقیقا زمانیکه کار AddIdentity را انجام می‌دهیم، در پشت صحنه همان  services.AddAuthentication().AddCookie قسمت قبل فراخوانی می‌شود. بنابراین بکارگیری آن با JSON Web Tokens هرچند مشکلی را به همراه ندارد و می‌توان یک سیستم اعتبارسنجی «دوگانه» را نیز در اینجا داشت، اما ... سربار اضافی تولید کوکی‌ها را نیز به همراه دارد؛ هرچند برای کار با میان‌افزار اعتبارسنجی، الزامی به استفاده‌ی از ASP.NET Core Identity نیست و عموما اگر از آن به همراه JWT استفاده می‌کنند، بیشتر به دنبال پیاده سازی‌های پیش‌فرض مدیریت کاربران و نقش‌های آن هستند و نه قسمت تولید کوکی‌های آن. البته در مطلب جاری این موارد را نیز همانند مطلب اعتبارسنجی مبتنی بر کوکی‌ها، خودمان مدیریت خواهیم کرد و در نهایت سیستم تهیه شده، هیچ نوع کوکی را تولید و یا مدیریت نمی‌کند.



تنظیمات آغازین برنامه جهت فعالسازی اعتبارسنجی مبتنی بر JSON Web Tokens

اولین تفاوت پیاده سازی یک سیستم اعتبارسنجی مبتنی بر JWT، با روش مبتنی بر کوکی‌ها، تنظیمات متد ConfigureServices فایل آغازین برنامه است:
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            services.Configure<BearerTokensOptions>(options => Configuration.GetSection("BearerTokens").Bind(options));

            services
                .AddAuthentication(options =>
                {
                    options.DefaultChallengeScheme = JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme;
                    options.DefaultSignInScheme = JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme;
                    options.DefaultAuthenticateScheme = JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme;
                })
                .AddJwtBearer(cfg =>
                {
                    cfg.RequireHttpsMetadata = false;
                    cfg.SaveToken = true;
                    cfg.TokenValidationParameters = new TokenValidationParameters
                    {
                        ValidIssuer = Configuration["BearerTokens:Issuer"],
                        ValidAudience = Configuration["BearerTokens:Audience"],
                        IssuerSigningKey = new SymmetricSecurityKey(Encoding.UTF8.GetBytes(Configuration["BearerTokens:Key"])),
                        ValidateIssuerSigningKey = true,
                        ValidateLifetime = true,
                        ClockSkew = TimeSpan.Zero
                    };
                    cfg.Events = new JwtBearerEvents
                    {
                        OnAuthenticationFailed = context =>
                        {
                            var logger = context.HttpContext.RequestServices.GetRequiredService<ILoggerFactory>().CreateLogger(nameof(JwtBearerEvents));
                            logger.LogError("Authentication failed.", context.Exception);
                            return Task.CompletedTask;
                        },
                        OnTokenValidated = context =>
                        {
                            var tokenValidatorService = context.HttpContext.RequestServices.GetRequiredService<ITokenValidatorService>();
                            return tokenValidatorService.ValidateAsync(context);
                        },
                        OnMessageReceived = context =>
                         {
                             return Task.CompletedTask;
                         },
                        OnChallenge = context =>
                        {
                            var logger = context.HttpContext.RequestServices.GetRequiredService<ILoggerFactory>().CreateLogger(nameof(JwtBearerEvents));
                            logger.LogError("OnChallenge error", context.Error, context.ErrorDescription);
                            return Task.CompletedTask;
                        }
                    };
                });
در اینجا در ابتدا تنظیمات JWT فایل appsettings.json
{
  "BearerTokens": {
    "Key": "This is my shared key, not so secret, secret!",
    "Issuer": "http://localhost/",
    "Audience": "Any",
    "AccessTokenExpirationMinutes": 2,
    "RefreshTokenExpirationMinutes": 60
  }
}
به کلاسی دقیقا با همین ساختار به نام BearerTokensOptions، نگاشت شده‌اند. به این ترتیب می‌توان با تزریق اینترفیس <IOptionsSnapshot<BearerTokensOptions در قسمت‌های مختلف برنامه، به این تنظیمات مانند کلید رمزنگاری، مشخصات صادر کننده، مخاطبین و طول عمرهای توکن‌های صادر شده، دسترسی یافت.

سپس کار فراخوانی  services.AddAuthentication صورت گرفته‌است. تفاوت این مورد با حالت اعتبارسنجی مبتنی بر کوکی‌ها، ثوابتی است که با JwtBearerDefaults شروع می‌شوند. در حالت استفاده‌ی از کوکی‌ها، این ثوابت بر اساس CookieAuthenticationDefaults تنظیم خواهند شد.
البته می‌توان متد AddAuthentication را بدون هیچگونه پارامتری نیز فراخوانی کرد. این حالت برای اعتبارسنجی‌های دوگانه مفید است. برای مثال زمانیکه پس از AddAuthentication هم AddJwtBearer را ذکر کرده‌اید و هم AddCookie اضافه شده‌است. اگر چنین کاری را انجام دادید، اینبار باید درحین تعریف فیلتر Authorize، دقیقا مشخص کنید که حالت مبتنی بر JWT مدنظر شما است، یا حالت مبتنی بر کوکی‌ها:
[Authorize(AuthenticationSchemes = JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme)]
اگر متد AddAuthentication، مانند تنظیمات فوق به همراه این تنظیمات پیش‌فرض بود، دیگر نیازی به ذکر صریح AuthenticationSchemes در فیلتر Authorize نخواهد بود.


بررسی تنظیمات متد AddJwtBearer

در کدهای فوق، تنظیمات متد AddJwtBearer یک چنین مفاهیمی را به همراه دارند:
- تنظیم SaveToken به true، به این معنا است که می‌توان به توکن دریافتی از سمت کاربر، توسط متد HttpContext.GetTokenAsync در کنترلرهای برنامه دسترسی یافت.
در قسمت تنظیمات TokenValidationParameters آن:
- کار خواندن فایل appsettings.json برنامه جهت تنظیم صادر کننده و مخاطبین توکن انجام می‌شود. سپس IssuerSigningKey به یک کلید رمزنگاری متقارن تنظیم خواهد شد. این کلید نیز در تنظیمات برنامه قید می‌شود.
- تنظیم ValidateIssuerSigningKey به true سبب خواهد شد تا میان‌افزار اعتبارسنجی، بررسی کند که آیا توکن دریافتی از سمت کاربر توسط برنامه‌ی ما امضاء شده‌است یا خیر؟
- تنظیم ValidateLifetime به معنای بررسی خودکار طول عمر توکن دریافتی از سمت کاربر است. اگر توکن منقضی شده باشد، اعتبارسنجی به صورت خودکار خاتمه خواهد یافت.
- ClockSkew به معنای تنظیم یک تلرانس و حد تحمل مدت زمان منقضی شدن توکن در حالت ValidateLifetime است. در اینجا به صفر تنظیم شده‌است.

سپس به قسمت JwtBearerEvents می‌رسیم:
- OnAuthenticationFailed زمانی فراخوانی می‌شود که اعتبارسنج‌های تنظیمی فوق، با شکست مواجه شوند. برای مثال طول عمر توکن منقضی شده باشد و یا توسط ما امضاء نشده‌باشد. در اینجا می‌توان به این خطاها دسترسی یافت و درصورت نیاز آن‌ها را لاگ کرد.
- OnChallenge نیز یک سری دیگر از خطاهای اعتبارسنجی را پیش از ارسال آن‌ها به فراخوان در اختیار ما قرار می‌دهد.
- OnMessageReceived برای حالتی است که توکن دریافتی، توسط هدر مخصوص Bearer به سمت سرور ارسال نمی‌شود. عموما هدر ارسالی به سمت سرور یک چنین شکلی را دارد:
$.ajax({
     headers: { 'Authorization': 'Bearer ' + jwtToken },
اما اگر توکن شما به این شکل استاندارد دریافت نمی‌شود، می‌توان در رخ‌داد OnMessageReceived به اطلاعات درخواست جاری دسترسی یافت، توکن را از آن استخراج کرد و سپس آن‌را به خاصیت context.Token انتساب داد، تا به عنوان توکن اصلی مورد استفاده قرار گیرد. برای مثال:
const string tokenKey = "my.custom.jwt.token.key";
if (context.HttpContext.Items.ContainsKey(tokenKey))
{
    context.Token = (string)context.HttpContext.Items[tokenKey];
}
 - OnTokenValidated پس از کامل شدن اعتبارسنجی توکن دریافتی از سمت کاربر فراخوانی می‌شود. در اینجا اگر متد context.Fail را فراخوانی کنیم، این توکن، به عنوان یک توکن غیرمعتبر علامتگذاری می‌شود و عملیات اعتبارسنجی با شکست خاتمه خواهد یافت. بنابراین می‌توان از آن دقیقا مانند CookieValidatorService قسمت قبل که جهت واکنش نشان دادن به تغییرات اطلاعات کاربر در سمت سرور مورد استفاده قرار دادیم، در اینجا نیز یک چنین منطقی را پیاده سازی کنیم.


تهیه یک اعتبارسنج توکن سفارشی

قسمت OnTokenValidated تنظیمات ابتدای برنامه به این صورت مقدار دهی شده‌است:
OnTokenValidated = context =>
{
      var tokenValidatorService = context.HttpContext.RequestServices.GetRequiredService<ITokenValidatorService>();
      return tokenValidatorService.ValidateAsync(context);
},
TokenValidatorService سفارشی ما چنین پیاده سازی را دارد:
    public class TokenValidatorService : ITokenValidatorService
    {
        private readonly IUsersService _usersService;
        private readonly ITokenStoreService _tokenStoreService;

        public TokenValidatorService(IUsersService usersService, ITokenStoreService tokenStoreService)
        {
            _usersService = usersService;
            _usersService.CheckArgumentIsNull(nameof(usersService));

            _tokenStoreService = tokenStoreService;
            _tokenStoreService.CheckArgumentIsNull(nameof(_tokenStoreService));
        }

        public async Task ValidateAsync(TokenValidatedContext context)
        {
            var userPrincipal = context.Principal;

            var claimsIdentity = context.Principal.Identity as ClaimsIdentity;
            if (claimsIdentity?.Claims == null || !claimsIdentity.Claims.Any())
            {
                context.Fail("This is not our issued token. It has no claims.");
                return;
            }

            var serialNumberClaim = claimsIdentity.FindFirst(ClaimTypes.SerialNumber);
            if (serialNumberClaim == null)
            {
                context.Fail("This is not our issued token. It has no serial.");
                return;
            }

            var userIdString = claimsIdentity.FindFirst(ClaimTypes.UserData).Value;
            if (!int.TryParse(userIdString, out int userId))
            {
                context.Fail("This is not our issued token. It has no user-id.");
                return;
            }

            var user = await _usersService.FindUserAsync(userId).ConfigureAwait(false);
            if (user == null || user.SerialNumber != serialNumberClaim.Value || !user.IsActive)
            {
                // user has changed his/her password/roles/stat/IsActive
                context.Fail("This token is expired. Please login again.");
            }

            var accessToken = context.SecurityToken as JwtSecurityToken;
            if (accessToken == null || string.IsNullOrWhiteSpace(accessToken.RawData) ||
                !await _tokenStoreService.IsValidTokenAsync(accessToken.RawData, userId).ConfigureAwait(false))
            {
                context.Fail("This token is not in our database.");
                return;
            }

            await _usersService.UpdateUserLastActivityDateAsync(userId).ConfigureAwait(false);
        }
    }
در اینجا بررسی می‌کنیم:
- آیا توکن دریافتی به همراه Claims تنظیم شده‌ی درحین لاگین هست یا خیر؟
- آیا توکن دریافتی دارای یک Claim سفارشی به نام SerialNumber است؟ این SerialNumber معادل چنین فیلدی در جدول کاربران است.
- آیا توکن دریافتی دارای user-id است؟
- آیا کاربر یافت شده‌ی بر اساس این user-id هنوز فعال است و یا اطلاعات او تغییر نکرده‌است؟
- همچنین در آخر کار بررسی می‌کنیم که آیا اصل توکن دریافتی، در بانک اطلاعاتی ما پیشتر ثبت شده‌است یا خیر؟

اگر خیر، بلافاصله متد context.Fail فراخوانی شده و کار اعتبارسنجی را با اعلام شکست آن، به پایان می‌رسانیم.

در قسمت آخر، نیاز است اطلاعات توکن‌های صادر شده را ذخیره کنیم. به همین جهت نسبت به مطلب قبلی، جدول UserToken ذیل به برنامه اضافه شده‌است:
    public class UserToken
    {
        public int Id { get; set; }

        public string AccessTokenHash { get; set; }

        public DateTimeOffset AccessTokenExpiresDateTime { get; set; }

        public string RefreshTokenIdHash { get; set; }

        public DateTimeOffset RefreshTokenExpiresDateTime { get; set; }

        public int UserId { get; set; } // one-to-one association
        public virtual User User { get; set; }
    }
در اینجا هش‌های توکن‌های صادر شده‌ی توسط برنامه و طول عمر آن‌ها را ذخیره خواهیم کرد.
از اطلاعات آن در دو قسمت TokenValidatorService فوق و همچنین قسمت logout برنامه استفاده می‌کنیم. در سیستم JWT، مفهوم logout سمت سرور وجود خارجی ندارد. اما با ذخیره سازی هش توکن‌ها در بانک اطلاعاتی می‌توان لیستی از توکن‌های صادر شده‌ی توسط برنامه را تدارک دید. سپس در حین logout فقط کافی است tokenهای یک کاربر را حذف کرد. همینقدر سبب خواهد شد تا قسمت آخر TokenValidatorService با شکست مواجه شود؛ چون توکن ارسالی به سمت سرور دیگر در بانک اطلاعاتی وجود ندارد.


سرویس TokenStore

    public interface ITokenStoreService
    {
        Task AddUserTokenAsync(UserToken userToken);
        Task AddUserTokenAsync(
                User user, string refreshToken, string accessToken,
                DateTimeOffset refreshTokenExpiresDateTime, DateTimeOffset accessTokenExpiresDateTime);
        Task<bool> IsValidTokenAsync(string accessToken, int userId);
        Task DeleteExpiredTokensAsync();
        Task<UserToken> FindTokenAsync(string refreshToken);
        Task DeleteTokenAsync(string refreshToken);
        Task InvalidateUserTokensAsync(int userId);
        Task<(string accessToken, string refreshToken)> CreateJwtTokens(User user);
    }
در قسمت آخر اعتبارسنج سفارشی توکن، بررسی وجود توکن دریافتی، توسط سرویس TokenStore فوق صورت می‌گیرد. از این سرویس برای تولید، ذخیره سازی و حذف توکن‌ها استفاده خواهیم کرد.
پیاده سازی کامل این سرویس را در اینجا می‌توانید مشاهده کنید.


تولید Access Tokens و Refresh Tokens

پس از تنظیمات ابتدایی برنامه، اکنون می‌توانیم دو نوع توکن را تولید کنیم:

تولید Access Tokens
        private async Task<string> createAccessTokenAsync(User user, DateTime expires)
        {
            var claims = new List<Claim>
            {
                // Unique Id for all Jwt tokes
                new Claim(JwtRegisteredClaimNames.Jti, Guid.NewGuid().ToString()),
                // Issuer
                new Claim(JwtRegisteredClaimNames.Iss, _configuration.Value.Issuer),
                // Issued at
                new Claim(JwtRegisteredClaimNames.Iat, DateTime.UtcNow.ToUnixEpochDate().ToString(), ClaimValueTypes.Integer64),
                new Claim(ClaimTypes.NameIdentifier, user.Id.ToString()),
                new Claim(ClaimTypes.Name, user.Username),
                new Claim("DisplayName", user.DisplayName),
                // to invalidate the cookie
                new Claim(ClaimTypes.SerialNumber, user.SerialNumber),
                // custom data
                new Claim(ClaimTypes.UserData, user.Id.ToString())
            };

            // add roles
            var roles = await _rolesService.FindUserRolesAsync(user.Id).ConfigureAwait(false);
            foreach (var role in roles)
            {
                claims.Add(new Claim(ClaimTypes.Role, role.Name));
            }

            var key = new SymmetricSecurityKey(Encoding.UTF8.GetBytes(_configuration.Value.Key));
            var creds = new SigningCredentials(key, SecurityAlgorithms.HmacSha256);
            var token = new JwtSecurityToken(
                issuer: _configuration.Value.Issuer,
                audience: _configuration.Value.Audience,
                claims: claims,
                notBefore: DateTime.UtcNow,
                expires: expires,
                signingCredentials: creds);
            return new JwtSecurityTokenHandler().WriteToken(token);
        }
این امکانات در اسمبلی زیر قرار دارند:
<ItemGroup>
   <PackageReference Include="Microsoft.AspNetCore.Authentication.JwtBearer" Version="2.0.0" />
</ItemGroup>
در اینجا ابتدا همانند کار با سیستم اعتبارسنجی مبتنی بر کوکی‌ها، نیاز است یک سری Claim تهیه شوند. به همین جهت SerialNumber، UserId و همچنین نقش‌های کاربر لاگین شده‌ی به سیستم را در اینجا به مجموعه‌ی Claims اضافه می‌کنیم. وجود این Claims است که سبب می‌شود فیلتر Authorize بتواند نقش‌ها را تشخیص داده و یا کاربر را اعتبارسنجی کند.
پس از تهیه‌ی Claims، اینبار بجای یک کوکی، یک JSON Web Toekn را توسط متد new JwtSecurityTokenHandler().WriteToken تهیه خواهیم کرد. این توکن حاوی Claims، به همراه اطلاعات طول عمر و امضای مرتبطی است.
حاصل آن نیز یک رشته‌است که دقیقا به همین فرمت به سمت کلاینت ارسال خواهد شد. البته ما در اینجا دو نوع توکن را به سمت کلاینت ارسال می‌کنیم:
        public async Task<(string accessToken, string refreshToken)> CreateJwtTokens(User user)
        {
            var now = DateTimeOffset.UtcNow;
            var accessTokenExpiresDateTime = now.AddMinutes(_configuration.Value.AccessTokenExpirationMinutes);
            var refreshTokenExpiresDateTime = now.AddMinutes(_configuration.Value.RefreshTokenExpirationMinutes);
            var accessToken = await createAccessTokenAsync(user, accessTokenExpiresDateTime.UtcDateTime).ConfigureAwait(false);
            var refreshToken = Guid.NewGuid().ToString().Replace("-", "");

            await AddUserTokenAsync(user, refreshToken, accessToken, refreshTokenExpiresDateTime, accessTokenExpiresDateTime).ConfigureAwait(false);
            await _uow.SaveChangesAsync().ConfigureAwait(false);

            return (accessToken, refreshToken);
        }
accessToken همان JSON Web Token اصلی است. refreshToken فقط یک Guid است. کار آن ساده سازی و به روز رسانی عملیات Login بدون ارائه‌ی نام کاربری و کلمه‌ی عبور است. به همین جهت است که نیاز داریم تا این اطلاعات را در سمت بانک اطلاعاتی برنامه نیز ذخیره کنیم. فرآیند اعتبارسنجی یک refreshToken بدون ذخیره سازی این Guid در بانک اطلاعاتی مسیر نیست که در اینجا در فیلد RefreshTokenIdHash جدول UserToken ذخیره می‌شود.
جهت بالا رفتن امنیت سیستم، این Guid را هش کرد و سپس این هش را در بانک اطلاعاتی ذخیره می‌کنیم. به این ترتیب دسترسی غیرمجاز به این هش‌ها، امکان بازیابی توکن‌های اصلی را غیرممکن می‌کند.


پیاده سازی Login

پس از پیاده سازی متد CreateJwtTokens، کار ورود به سیستم به سادگی ذیل خواهد بود:
        [AllowAnonymous]
        [HttpPost("[action]")]
        public async Task<IActionResult> Login([FromBody]  User loginUser)
        {
            if (loginUser == null)
            {
                return BadRequest("user is not set.");
            }

            var user = await _usersService.FindUserAsync(loginUser.Username, loginUser.Password).ConfigureAwait(false);
            if (user == null || !user.IsActive)
            {
                return Unauthorized();
            }

            var (accessToken, refreshToken) = await _tokenStoreService.CreateJwtTokens(user).ConfigureAwait(false);
            return Ok(new { access_token = accessToken, refresh_token = refreshToken });
        }
ابتدا بررسی می‌شود که آیا کلمه‌ی عبور و نام کاربری وارد شده صحیح هستند یا خیر و آیا کاربر متناظر با آن هنوز فعال است. اگر بله، دو توکن دسترسی و به روز رسانی را تولید و به سمت کلاینت ارسال می‌کنیم.


پیاده سازی Refresh Token

پیاده سازی توکن به روز رسانی همانند عملیات لاگین است:
        [AllowAnonymous]
        [HttpPost("[action]")]
        public async Task<IActionResult> RefreshToken([FromBody]JToken jsonBody)
        {
            var refreshToken = jsonBody.Value<string>("refreshToken");
            if (string.IsNullOrWhiteSpace(refreshToken))
            {
                return BadRequest("refreshToken is not set.");
            }

            var token = await _tokenStoreService.FindTokenAsync(refreshToken);
            if (token == null)
            {
                return Unauthorized();
            }

            var (accessToken, newRefreshToken) = await _tokenStoreService.CreateJwtTokens(token.User).ConfigureAwait(false);
            return Ok(new { access_token = accessToken, refresh_token = newRefreshToken });
        }
با این تفاوت که در اینجا فقط یک Guid از سمت کاربر دریافت شده، سپس بر اساس این Guid، توکن و کاربر متناظر با آن یافت می‌شوند. سپس یک توکن جدید را بر اساس این اطلاعات تولید کرده و به سمت کاربر ارسال می‌کنیم.


پیاده سازی Logout

در سیستم‌های مبتنی بر JWT، پیاده سازی Logout سمت سرور بی‌مفهوم است؛ از این جهت که تا زمان انقضای یک توکن می‌توان از آن توکن جهت ورود به سیستم و دسترسی به منابع آن استفاده کرد. بنابراین تنها راه پیاده سازی Logout، ذخیره سازی توکن‌ها در بانک اطلاعاتی و سپس حذف آن‌ها در حین خروج از سیستم است. به این ترتیب اعتبارسنج سفارشی توکن‌ها، از استفاده‌ی مجدد از توکنی که هنوز هم معتبر است و منقضی نشده‌است، جلوگیری خواهد کرد:
        [AllowAnonymous]
        [HttpGet("[action]"), HttpPost("[action]")]
        public async Task<bool> Logout()
        {
            var claimsIdentity = this.User.Identity as ClaimsIdentity;
            var userIdValue = claimsIdentity.FindFirst(ClaimTypes.UserData)?.Value;

            // The Jwt implementation does not support "revoke OAuth token" (logout) by design.
            // Delete the user's tokens from the database (revoke its bearer token)
            if (!string.IsNullOrWhiteSpace(userIdValue) && int.TryParse(userIdValue, out int userId))
            {
                await _tokenStoreService.InvalidateUserTokensAsync(userId).ConfigureAwait(false);
            }
            await _tokenStoreService.DeleteExpiredTokensAsync().ConfigureAwait(false);
            await _uow.SaveChangesAsync().ConfigureAwait(false);

            return true;
        }


آزمایش نهایی برنامه

در فایل index.html، نمونه‌ای از متدهای لاگین، خروج و فراخوانی اکشن متدهای محافظت شده را مشاهده می‌کنید. این روش برای برنامه‌های تک صفحه‌ای وب یا SPA نیز می‌تواند مفید باشد و به همین نحو کار می‌کنند.


کدهای کامل این مطلب را از اینجا می‌توانید دریافت کنید.
مطالب دوره‌ها
یادگیری مدل در داده کاوی

مقدمه

هدف اصلی داده کاوی کشف دانش است، که این دانش نظمی که در داده‌ها وجود دارد را نمایان می‌سازد. پس از کشف دانش ممکن است با دو وضعیت مواجه شویم:
  • حالت اول هنگامی است که افراد خبره در دامنه داده مورد کاوش، آگاه به دانش استخراج شده باشند که در این صورت آن دانش به عنوان یک قانون صحیح تلقی خواهد شد.
  • در حالت دوم ممکن است دانش کشف شده، یک دانش جدید بوده و در بین افراد خبره در آن حوزه شناخته شده نباشد، در این صورت این دانش بررسی شده و در صورت منطقی بودن تبدیل به فرضیه شده و در نهایت درست یا غلط بودن این فرضیه با آزمایشات و بررسی‌های متعدد اثبات می‌شود و در صورت درست بودن فرضیه تبدیل به قانون خواهد شد.

روش‌های یادگیری مدل در داده کاوی 

پیشتر به معرفی مراحل کاری در داده کاوی که مشتمل بر سه مرحله اساسی: آماده سازی داده، یادگیری مدل و در نهایت ارزیابی و تفسیر مدل می‌باشد، پرداختیم.
در مرحله یادگیری مدل با استفاده از الگوریتم‌های متنوع و با در نظر گرفتن ماهیت داده، نظم‌های مختلف موجود در داده‌ها شناسائی می‌شود. بطور کلی روش‌های مختلف کاوش داده را به دو گروه روش‌های پیش بینی و روش‌های توصیفی طبقه بندی می‌کنند.

در روش‌های پیش بینی از مقادیر بعضی ویژگی‌ها برای پیش بینی کردن مقدار یک ویژگی مشخص استفاده می‌کنند. این روش‌ها در متون علمی با نام روش‌های با ناظر (Supervised Methods ) نیز شناخته می‌شوند. الگوریتم‌های با ناظر از دو مرحله با عنوان مرحله آموزش (یادگیری) و مرحله ارزیابی تشکیل شده اند.
در مرحله آموزش؛ با استفاده از مجموعه داده‌های آموزشی مدل ساخته می‌شود. شکل مدل ساخته شده به نوع الگوریتم یادگیرنده بستگی دارد.
در مرحله ارزیابی؛ از مجموعه داده‌های آزمایشی برای اعتبارسنجی و محاسبه دقت مدل ساخته شده استفاده می‌شود، در واقع از داده هایی که در مرحله آموزش و ساخت مدل؛ الگوریتم این مجموعه داده‌ها را ندیده است (Previously Unseen Data) استفاده می‌شود.
برای نمونه روش‌های دسته بندی (Classification)، رگرسیون (Regression) و تشخیص انحراف (Anomaly Detection) سه روش یادگیری مدل در داده کاوی با ماهیت پیش بینی هستند.
در روش‌های توصیفی همانطور که انتظار داریم الگوهای قابل توصیف از روابط حاکم بر داده‌ها بدون در نظر گرفتن هر گونه برچسب و یا متغیر خروجی بدست می‌آید. این روش‌ها در متون علمی با نام روش‌های بدون ناظر (Unsupervised Methods) نیز شناخته می‌شوند. برای نمونه روش‌های خوشه بندی (Clustering)، کاوش قوانین انجمنی (Association Rules Mining) و کشف الگوهای ترتیبی (Sequential Pattern Discovery) سه روش یادگیری مدل در داده کاوی با ماهیت توصیفی هستند.

در ادامه به معرفی هر کدام از این روش‌ها می‌پردازیم:

دسته بندی:

در الگوریتم‌های دسته بندی مجموعه داده اولیه به دو مجموعه داده با عنوان مجموعه داده‌های آموزشی (Train Dataset) و مجموعه داده‌های آزمایشی (Test Dataset) تقسیم می‌شود. می‌دانیم هر Case شامل مجموعه ای از Attribute هاست، که یکی از این ویژگی‌ها ویژگی دسته نامیده می‌شود.
در مرحله آموزش؛ مجموعه داده‌های آموزشی به یکی از الگوریتم‌های دسته بندی داده می‌شود تا بر اساس سایر ویژگی‌ها برای مقادیر ویژگی دسته، مدل ساخته شود.
پس از ساخت مدل، در مرحله ارزیابی؛ دقت مدل ساخته شده به کمک مجموعه داده‌های آزمایشی ارزیابی خواهد شد. در الگوریتم‌های دسته بندی از آنجا که ویژگی دسته مربوط به هر Case مشخص است به صورت الگوریتم‌های با ناظر محسوب می‌شوند. بدیهی است که تشخیص بر اساس دسته هایی است که مدل در مرحله آموزش با آنها روبرو شده است؛ بنابراین امکان تشخیص دسته جدید در کاربرد دسته بندی وجود نخواهد داشت.

رگرسیون:

رگرسیون در علوم آمار و شبکه‌های عصبی بطور وسیعی مورد بررسی و مطالعه قرار می‌گیرد. پیش بینی مقدار یک متغیر پیوسته بر اساس مقادیر سایر متغیرها بر مبنای یک مدل وابستگی خطی یا غیر خطی رگرسیون نامیده می‌شود. یک نوع خاصی از رگرسیون، پیش بینی سری‌های زمانی (Time Series Prediction) است؛ برای مثال تغییرات قیمت سهام شرکتی را به صورت نمودار داریم؛ می‌خواهیم ادامه روند این نمودار را برای مدتی مشخص پیش بینی کنیم. در مسائل سری‌های زمانی یکی از متغیرهای اصلی زمان می‌باشد. بدیهی است که رگرسیون لزوماً سری زمانی نیست و همانند دسته بندی کاربرد رگرسیون نیز از نوع پیش بینی با ناظر است و بطور مشابه در رگرسیون هم دو مرحله آموزش و ارزیابی نیز وجود دارد. مثال هایی از رگرسیون می‌تواند شامل موارد زیر باشد: پیش بینی میزان فروش یک محصول جدید، براساس میزان فروش محصولات گذشته و یا براساس میزان تبلیغات انجام شده و ... همچنین مسائل مربوط به پیش بینی سری‌های زمانی از قبیل بورس و ... .

تشخیص انحراف:

از کاربردهای متداول تشخیص انحراف، می‌توان به کشف کلاهبرداری کارت‌های اعتباری (Credit Card Fraud Detection) اشاره کرد. در مواقعی از این کاربرد استفاده می‌شود که تنها نمونه هایی با یک برچسب یکسان که معمولاً وضعیت نرمال را نشان می‌دهند در دسترس می‌باشند و امکان مالکیت بر داده‌ها با تمامی برچسب‌های موجود به دلایل مختلف وجود ندارد. بنابراین چون فقط نمونه‌های دسته نرمال در اختیار است، الگوریتم برای وضعیت نرمال و با توجه به یک آستانه (Threshold) مشخص مدل را می‌سازد و هر گونه تخطی از آن آستانه را؛ بعنوان وضعیت غیرنرمال در نظر می‌گیرد. توجه شود روش‌های دسته بندی تنها قادر به شناسائی دسته هایی هستند که در مرحله آموزش، نمونه ای از آنها به الگوریتم ارائه شده است، بنابراین امکان تشخیص هیچ گونه کلاهبرداری توسط روش‌های دسته بندی وجود ندارد.

خوشه بندی:

در این مسائل از آنجا که بر خلاف دسته بندی هیچ گونه دسته خاصی وجود ندارد، بنابراین براساس معیار شباهت داده‌ها گروه بندی و خوشه بندی صورت می‌گیرد. بدین ترتیب Case هایی که بیشترین شباهت را به یکدیگر دارند در یک خوشه قرار می‌گیرند، به بیان دیگر Case‌های موجود در خوشه‌های متفاوت کمترین شباهت را به یکدیگر خواهند داشت. بدیهی است که خوشه بندی براساس ویژگی ورودی نمونه‌ها انجام می‌گیرد و از آنجائی که برای این الگوریتم‌ها ویژگی دسته تعریف نمی‌شود و Case‌ها برچسب خاصی ندارند، جزء الگوریتم‌های بدون ناظر محسوب می‌شوند. در واقع هدف در تمامی الگوریتم‌های خوشه بندی کمینه کردن فاصله درون خوشه ای (Intra-Cluster Density) و بیشینه نمودن فاصله بین خوشه ای (Inter-Cluster Density) است و عملکرد خوب یک الگوریتم خوشه بندی زمانی محرز می‌شود که تا حد امکان خوشه‌ها را از یکدیگر دورتر کند و در ضمن Case‌های موجود در یک خوشه بیشترین شباهت را به یکدیگر داشته باشند.

کشف قوانین انجمنی:

قوانین وابستگی (انجمنی) اتفاق و وقوع یک شیء را براساس وقوع سایر اشیاء توصیف می‌کنند، برای مثال در یک سوپر مارکت هدف در کاوش قوانین انجمنی؛ یافتن نظم حاکم بر سبد خرید می‌باشد، در این کاربرد به ازای هر سبد؛ یک قانون پیدا می‌شود و بررسی خواهد شد که این قانون در چه تعداد از سبدها صدق می‌کند و در نهایت یک مجموعه قوانین که در بیشترین تعداد از سبدها صدق می‌کند به عنوان مجموعه قوانین انجمنی خروجی ارائه می‌شود. به بیان دیگر در این کاربرد به دنبال پیدا کردن یک مجموعه از قوانین وابستگی هستیم تا براساس آن قوانین بتوانیم نتیجه گیری کنیم وجود کدامیک از مجموعه اشیاء (Item Set) بر وجود چه مجموعه اشیاء دیگری تاثیر گذار است.

کشف الگوهای ترتیبی:

در این کاربرد به دنبال کشف الگوهایی هستیم که وابستگی‌های ترتیبی محکمی را در میان وقایع مختلف نشان می‌دهند. این کاربرد مشابه کاوش قوانین انجمنی می‌باشد با این تفاوت که در کاوش قوانین انجمنی زمان و ترتیب زمانی مطرح نیست، اما در کشف الگوهای ترتیبی زمان و ترتیب اهمیت ویژه ای دارند برای مثال می‌توان به دنباله‌های تراکنش‌های فروش اشاره نمود.

منبع: با اندکی تغییر و تلخیص "داده کاوی کاربردی در RapidMiner، انتشارات نیاز دانش"
مطالب دوره‌ها
معرفی Aspect oriented programming
AOP یا Aspect oriented programming چیست؟

AOP یکی از فناوری‌های مرتبط با توسعه نرم افزار محسوب می‌شود که توسط آن می‌توان اعمال مشترک و متداول موجود در برنامه را در یک یا چند ماژول مختلف قرار داد (که به آن‌ها Aspects نیز گفته می‌شود) و سپس آن‌ها را به مکان‌های مختلفی در برنامه متصل ساخت. عموما Aspects، قابلیت‌هایی را که قسمت عمده‌ای از برنامه را تحت پوشش قرار می‌دهند، کپسوله می‌کنند. اصطلاحا به این نوع قابلیت‌های مشترک، تکراری و پراکنده مورد نیاز در قسمت‌های مختلف برنامه، Cross cutting concerns نیز گفته می‌شود؛ مانند اعمال ثبت وقایع سیستم، امنیت، مدیریت تراکنش‌ها و امثال آن. با قرار دادن این نیازها در Aspects مجزا، می‌توان برنامه‌ای را تشکیل داد که از کدهای تکراری عاری است.


مثالی از کدهای تکراری پراکنده در برنامه

به برنامه ذیل و قسمت‌های مختلف ثبت وقایع آن دقت کنید:
using System;

namespace AOP00
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Log.Debug("Program has started.");
            //.....
            try
            {

            }
            catch (Exception ex)
            {
                Log.Error(ex);
                throw;
            }
            finally
            {
                //.....
                Log.Debug("Program has ended.");
            }
        }
    }
}
همانطور که ملاحظه می‌کنید، حجم بالایی از کدهای تکراری ثبت وقایع، تنها در قسمت کوچکی از برنامه تدارک دیده شده‌اند. این مساله نقض اصل DRY یا Don't repeat yourself است. کاری که برای رفع این مشکل قرار است انجام دهیم، استفاده از AOP و کپسوله سازی اعمال تکراری و سپس اتصال آن به قسمت‌های مختلف برنامه است.


معرفی Aspects و مزایای استفاده از آن‌ها

همانطور که عنوان شد اولین گام در AOP، کپسوله سازی کدهای تکراری است که اصطلاحا یک Aspect را تشکیل می‌دهند. بنابراین هر Aspect صرفا یک محصور کننده قابلیتی خاص و تکراری در برنامه است. این Aspect باید اصل SRP یا Single responsibility principle (تک مسئولیتی) را رعایت کند. برای اتصال یک Aspect به قطعه‌های مختلف کدهای برنامه از الگوی طراحی تزئین کننده یا Decorator pattern استفاده می‌شود. به این ترتیب که این Aspect خاص قرار است قسمتی از کدهای برنامه را تزئین کند. همچنین در این حالت، open closed principle نیز بهتر رعایت خواهد گردید. از این جهت که کدهای تکراری برنامه، به Aspects منتقل شده‌اند و دیگر نیازی نیست برای تغییر آن‌ها، کدهای قسمت‌های مختلف را تغییر داد (کدهای برنامه باز خواهند بود برای توسعه و بسته برای تغییر). بنابراین با استفاده از Aspects، به یک طراحی شیء‌گرای بهتر نیز دست خواهیم یافت.


مراحل اجرای یک Aspect

هر Aspect برای تزئین یا اتصال به قسمت‌های مختلف برنامه، یک طول عمر کاری مشخص را طی می‌کند:
الف) مرحله OnStart
        public User GetUserById(int id)
        {
            if (Cache.ExistsFor(id))
            {
                return Cache[id];
            }
            else
            {
                var user = LoadFromDb(id);
                Cache.AddFor("User", id, user);
                return user;
            }
        }
مرحله اول اجرای یک Aspect، در آغاز کار قطعه‌ای است که قرار است آن‌را مزین کند. بنابراین بلافاصله قبل از اجرای کدی، برای مثال در یک متد، قادر خواهیم بود تا قطعه کد موجود در Aspect ایی را فراخوانی و اجرا کنیم.
برای مثال در متد GetUserById، پیش از اینکه کار به مراجعه به بانک اطلاعاتی برسد، ابتدا وضعیت کش سیستم بررسی می‌شود. بنابراین در این مثال می‌توان قسمت بررسی کش را به یک Aspect مجزا منتقل ساخته و در صورتیکه اطلاعاتی موجود بود، بازگشت داده شود؛ در غیر اینصورت مجوز اجرای ادامه کدها صادر گردد.

ب) مرحله OnSuccess
مرحله OnSuccess زمانی اجرا می‌شود که اجرای یک متد بدون بروز استثنایی خاتمه یافته است.

ج) مرحله OnExit
مرحله OnExit همانند مرحله OnSuccess است؛ با این تفاوت که مرحله OnSuccess در صورت بروز استثنایی در کدها اجرا نخواهد شد اما مرحله OnExit همواره در پایان کار یک متد فراخوانی می‌گردد.

د) مرحله OnError
مرحله OnError در طول عمر یک Aspect، در زمان بروز استثنایی رخ می‌دهد. برای مثال به این ترتیب می‌توان قسمت ثبت وقایع بروز استثناهای سیستم را کلا به یک Aspect مشخص انتقال داده و حجم کدهای تکراری را به این ترتیب به شدت کاهش داد.



انواع مختلف AOP

تا اینجا شاید این سؤال برای شما پیش آمده باشد که خوب! جالب است! اما چطور می‌خواهید در مراحلی که یاد شد، دخالت کرده و قطعه کدی را تزریق کنید؟
در AOP دو روش متداول کلی برای انجام اعمال تزریق کد وجود دارند:
1) استفاده از Interceptors
به کمک Interceptors، فرآیند فراخوانی متدها و خواص یک کلاس، تحت کنترل و نظارت قرار خواهند گرفت. برای انجام این امر، عموما از IOC Containers استفاده می‌شود (Inversion of control). احتمالا تا کنون از این کتابخانه‌ها تنها برای تزریق وابستگی‌های برنامه خود کمک گرفته‌اید و از سایر توانمندی‌های آن‌ها آنچنان استفاده‌ای نکرده‌اید. در این حالت، زمانیکه یک IOC Container کار وهله سازی کلاس خاصی را انجام می‌دهد، در همین حین می‌تواند مراحل یاد شده شروع، پایان و خطای متدها یا فراخوانی‌های خواص را نیز تحت نظر قرار داده و به این ترتیب مصرف کننده امکان تزریق کدهایی را در این مکان‌ها خواهد یافت.
مزیت مهم استفاده از Interceptors، عدم نیاز به کامپایل و یا تغییر ثانویه اسمبلی‌های موجود برای تغییری در کدهای آن‌ها است (برای تزریق نواحی تحت کنترل قرار دادن اعمال) و تمام کارها به صورت خودکار در زمان اجرای برنامه مدیریت می‌گردند.

2) بهره گیری از فناوری IL Code Weaving
در فناوی IL Code Weaving، ابتدا برنامه و ماژول‌های آن به نحو متداولی کامپایل و تبدیل به dll یا exe خواهند شد. سپس این dllها و فایل‌های اجرایی به پردازشگر ثانویه یک فریم ورک AOP برای تغییر و تزریق کدها سپرده خواهند شد. برای مثال در این حالت، کدهای سطح پایین IL مرتبط با مراحل مختلف اجرای یک Aspect، تولید و به اسمبلی‌های نهایی برنامه تزریق می‌شوند. اکنون به dll یا فایل اجرایی جدیدی خواهیم رسید که علاوه بر کدهای اصلی برنامه، حاوی کدهای تزریق شده تمام Aspects تعریف شده نیز هستند.
مطالب دوره‌ها
ارتباطات بلادرنگ و SignalR
زمانیکه صحبت از برنامه‌های بلادرنگ می‌شود با کاربرانی سر و کار داریم که نیاز دارند تا اطلاعات مورد نیاز خود را همواره و بلافاصله در آخرین وضعیت به روز آن مشاهده کنند. در این بین، کلاینت می‌خواهد یک برنامه وب باشد یا سیلورلایت و یا یک برنامه نوشته شده با WPF. حتی برنامه‌های موبایل را نیز باید به این لیست اضافه کرد.
در اینجا کلمه بلادرنگ به معنای ارسال اطلاعات از طرف سرور به کلاینت‌ها با فاصله زمانی بسیار کوتاهی از به روز رسانی اطلاعات صورت گرفته در سمت سرور است.
نمونه‌ای از این برنامه‌ها شامل موارد ذیل هستند:
- اطلاع رسانی همزمان به گروهی از کاربران
- جستجوهای زنده و به روز رسانی‌هایی از این دست
- نمایش بلادرنگ قیمت‌ها و وضعیت تجاری محصولات و سهام‌ها
- بازی‌های تعاملی
- برنامه‌های گروهی و تعاملی (مانند برنامه‌های Chat)
- برنامه‌های شبکه‌های اجتماعی (برای مثال پیام جدیدی دارید؛ شخص خاصی آنلاین یا آفلاین شد و امثال آن)

بنابراین به صورت خلاصه قصد داریم به ارائه بازخوردها و اطلاع رسانی‌های بلادرنگ یا نسبتا سریع و به روز از سمت سرور به کلاینت‌ها برسیم.
برای مثال یک دیتاگرید را درنظر بگیرید. دو کاربر در شبکه صفحه یکسانی را گشوده‌اند و یکی از آن‌ها مشغول به ویرایش و یا حذف اطلاعات است. در ارتباطات بلادرنگ کاربر یا کاربران دیگر نیز باید (یا بهتر است) در زمانیکه گرید یکسانی را گشوده‌اند، بلافاصله آخرین تغییرات را ملاحظه کنند. یا حتی حالتی را درنظر بگیرید که شخصی SQL Server management studio را گشوده و در آنجا مشغول به تغییر اطلاعات گردیده است. در این حالت نیز بهتر است آخرین تغییرات بلافاصله به اطلاع کاربران رسانده شوند.

معرفی الگوی Push service

البته باید دقت داشت که الگوی push service یک الگوی رسمی ذکر شده در گروه‌های مرسوم الگوهای طراحی نیست، اما مفهوم آن سرویسی است که چندین کار ذیل را انجام می‌دهد:
الف) پذیرش اتصالات از چندین مصرف کننده. مصرف کننده‌ها در اینجا الزاما محدود به کلاینت‌های وب یا دسکتاپ نیستند؛ می‌توانند حتی یک سرور یا سرویس دیگر نیز باشند.
ب) قادر است اطلاعات را به مصرف کننده‌های خود ارسال کند. این سرویس می‌تواند یک برنامه ASP.NET باشد یا حتی یک سرویس متداول ویندوز.
ج) در اینجا چندین منبع خارجی مانند یک بانک اطلاعاتی یا تغییرات رخ داده توسط یک سخت افزار که می‌توانند سبب بروز رخدادهایی در push service گردند نیز می‌تواند وجود داشته باشند. هر زمان که تغییری در این منابع خارجی رخ دهد، مایل هستیم تا مصرف کننده‌ها را مطلع سازیم.


پروتکل HTTP و ارتباطات بلادرنگ

پروتکلی که در ارتباطات بلادرنگ مبتنی بر SignalR مورد استفاده قرار می‌گیرد، HTTP است و از قابلیت‌های Request و Response آن در اینجا بیشترین بهره برده می‌شود. پیاده سازی Push عموما بر مبنای یکی از روش‌های متداول زیر است:
1) Periodic polling
به این معنا که مثلا هر 10 ثانیه یکبار، کاری را انجام بده؛ مانند ارسال متناوب: آیا تغییری رخ داده؟ آیا تغییری رخ داده؟ و .... به همین ترتیب. این روش اصلا بهینه نبوده و منابع زیادی را خصوصا در سمت سرور مصرف خواهد کرد. برای مثال:
function getInfo() {
         $.ajax("url", function ( newInfo){
                  if ( newInfo != null) {
                      // do something with the data
                  }
         });
    // poll again after 20 seconds
    setTimeout(getInfo,20000);
}
// start the polling loop
getInfo();

2) Long polling
به آن HTTP Streaming یا Comet هم گفته می‌شود. این روش نسبتا هوشمند بوده و کلاینت اتصالی را به سرور برقرار خواهد کرد. سرور در این حالت تا زمانیکه اطلاعاتی را در دسترس نداشته باشد، پاسخی نخواهد داد. برای نمونه:
function getNewInfo(){
  $.ajax("url", function (newinfo) {
      // do something with the data
  // start the new request
      getNewINfo();
  });
}
// start the polling loop
getNewInfo();

این روش نسبت به حالت Periodic polling بهینه‌تر است اما نیاز به اتصالات زیادی داشته و همچنین تردهای بسیاری را در سمت سرور به خود مشغول خواهد کرد.

3) Forever frame
فقط در IE پشتیبانی می‌شود. در این روش یک Iframe مخفی توسط مرورگر تشکیل شده و از طریق آن درخواستی به سرور ارسال می‌شود. سپس سرور متناوبا با تزریق اسکریپت‌هایی به این Iframe سبب فراخوانی مجدد وضعیت خود می‌گردد. در این روش نیز به ازای هر درخواست و پاسخ، ارتباطات گشوده و بسته خواهند شد.

4) Server Sent Events یا SSE
این مورد جزو استاندارد HTML5 است. در اینجا اتصالی برقرار شده و داده‌ها از طریق اتصالات HTTP منتقل می‌شوند.
var eventSrc = new EventSource("url");
    // register event handler for the message
    eventSrc.addEventListener( "message",function (evt) {
    //process the data
});
این روش نیز بسیار شبیه به حالت long polling است. سرور تا زمانیکه اطلاعاتی را برای پاسخ دهی فراهم نداشته باشد، اتصال را باز نگه می‌دارد. به این ترتیب از لحاظ مقیاس پذیری گزینه بهتری است (نسبت به حالتیکه مدام اتصال برقرار و قطع می‌شود). اکثر مرورگرها منهای نگارش‌های قدیمی IE از این روش پشتیبانی می‌کنند.
تنها تفاوت آن با حالت long polling در این است که پس از ارائه پاسخ به کلاینت، اتصال را قطع نمی‌کند. Long polling نیز اتصال را باز نگه می‌دارد، اما این اتصال را بلافاصله پس از ارائه پاسخ، می‌بندد.

5) Web sockets
Web sockets در سکوی کاری ویندوز، تنها در ویندوز‌های 8، ویندوز سرور 2012 و دات نت 4 و نیم پشتیبانی می‌شود. هرچند این روش در حال حاضر به عنوان بهترین روش Push مطرح است اما به دلیل محدودیتی که یاد شد، مدتی طول خواهد کشید تا استفاده گسترده‌ای پیدا کند.
var socket = new WebSocket("url");
socket.onmessage = function (msg) {
var newInfo = msg.data;
// do something with the data
}
// client can also send request to server
socket.send(.... )
با این اوصاف آیا راه حل بهتر و میانه‌تری وجود دارد؟
بلی. اگر به وضعیت فعلی سکوی کاری ASP.NET نگاه کنیم:

SignalR را می‌توان مشاهده کرد که در گروه ساخت سرویس‌های آن قرار گرفته است. همانطور که ملاحظه می‌کنید، این سرویس جدید آنچنان وابستگی به سایر اجزای آن نداشته و می‌تواند خارج از ASP.NET نیز مورد استفاده قرار گیرد.

SignalR چیست؟

SignalR راه حلی است سمت سرور برای نوشتن push services. همچنین به همراه کتابخانه‌های سمت کاربری است که ارتباطات push services را در انواع و اقسام سکوهای کاری میسر می‌سازد. SignalR سورس باز بوده و برای اعمال غیرهمزمان (asynchronous) بهینه سازی شده است.
SignalR بر اساس مدل ذهنی اتصالات ماندگار (persistent connections) طراحی شده است. اتصالات ماندگار را باید به عنوان اتصالاتی سریع و غیرطولانی درنظر گرفت. در اینجا Signal یک اتصال است که اطلاعاتی به آن ارسال می‌گردد و هدف، انتقال قطعات کوچکی از اطلاعات است و هدف، ارسال حجم عظیمی از اطلاعات نیست. برای مثال اطلاع رسانی سریعی صورت گیرد که تغییراتی رخ داده است و سپس ادامه کار و دریافت اطلاعات واقعی توسط فرآیندهای متداول مثلا HTTP GET انجام شود. البته باید دقت داشت SignalR نیز نهایتا از یکی از 5 روش push بررسی شده در این قسمت استفاده می‌کند. اما بر اساس توانایی‌های کلاینت و سرور، به صورت هوشمند بهترین و بهینه‌ترین انتخاب را به کاربر ارائه می‌دهد.
اتصالات ماندگار قسمت سطح پایین SignalR را تشکیل می‌دهند. سطح بالاتر آن که این مفاهیم را به شکلی کپسوله شده ارائه می‌دهد، Hubs نام دارد که پایه اصلی دوره جاری را تشکیل خواهد داد.



همانطور که عنوان شد، SignalR سورس باز بوده و دارای مخزن کدی عمومی در GitHub است. همچنین بسته‌های تشکیل دهنده‌ی آن از طریق NuGet نیز قابل دریافت هستند. این بسته‌ها شامل هسته SignalR و کلاینت‌های آن مانند کلاینت‌های WinRT، سیلورلایت، jQuery، ویندوز فون8 و امثال آن هستند.

شروع کار با SignalR

تیم SignalR مثالی مقدماتی از نحوه کار با SignalR را به صورت یک بسته NuGet ارائه داده‌اند که از طریق آدرس و فرمان ذیل قابل دریافت است:
 PM> Install-Package Microsoft.AspNet.SignalR.Sample
قبل از اینکه این مثال را دریافت کنید نیاز است ابتدا یک برنامه ASP.NET جدید را آغاز نمائید (تفاوتی نمی‌کند که MVC باشد یا Web forms). سپس دستور فوق را فراخوانی کنید.

پس از دریافت مثال، یکبار پروژه را کامپایل کرده و سپس بر روی فایل StockTicker.html آن کلیک راست نموده و گزینه مشاهده در مرورگر را انتخاب کنید. همچنین برای اینکه این مثال را بهتر مشاهده کنید، بهتر است دو وهله از مرورگر را باز کرده و آدرس باز شده را در آن بررسی کنید تا اعمال تغییرات همزمان به کلاینت‌های متفاوت را بهتر بتوان بررسی و مشاهده کرد.

نظرات مطالب
ایجاد کپچایی (captcha) سریع و ساده در ASP.NET MVC 5
با سلام و با تشکر؛ با اجازه بنده کد فوق رو کامل‌تر کردم و یک سری کد جدید بهش اضافه کردم و برخی بخش‌ها رو هم تغییر داده ام:
1- به جای سوال ، بنده یک عبارت رو نمایش میدم
2- ارسال دیتا از طریق کوئری استرینگ که باعث میشه سشن دیگه نیاز نباشه و از مصرف حافظه رو تا حد زیادی کاسته بشه.
البته این مورد برای سایت‌های پربازدید خیلی قابل لمس است و ممکنه روی سایت‌های معمولی تفاوت زیادی احساس نشه.
3- ارسال داده بصورت هش شده ، که این رو بنده خودم با یک کلاس دست ساز معمولی به روش TripleDes انجام داده ام که دوستان به هر روشی می‌تونن داده هاشون رو هش کنن.
4- یکم حروف رو چرخوندم و فاصله بین حروف رو هم طوری تنظیم کردم که در عرض تصویر پخش بشن (از کل عرض تصویر استفاده بشه)
* شایان ذکر است که به نظر من روش فوق در ایجاد نویز‌های دایره ای بسیار زیبا بود، چون همیشه همه جا با یک سری خط ساده نویز ایجاد می‌کنن ولی روش فوق واقعا خلاقانه و قشنگ بود :)
ساختار کنترلر ریکپچای من :
public class CaptchaController : Controller
    {
        private static readonly Brush ForeColor = Brushes.Black;
        private const string FontName = "tahoma";
        private const int FontSize = 14;
        private const int Width = 130;
        private const int Height = 35;

        [HttpGet]
        public ActionResult Image(string cc)
        {
            if (string.IsNullOrEmpty(cc) || string.IsNullOrWhiteSpace(cc))
                return null;

            var captchaData = CustomHashing.DecryptTpl(cc);

            var rand = new Random((int)DateTime.Now.Ticks);

            // image stream
            FileContentResult img = null;

            using (var mem = new MemoryStream())
            using (var bmp = new Bitmap(Width, Height))
            using (var mtrx = new Matrix())
            using (var gfx = Graphics.FromImage((Image)bmp))
            {
                gfx.TextRenderingHint = TextRenderingHint.ClearTypeGridFit;
                gfx.SmoothingMode = SmoothingMode.AntiAlias;
                gfx.FillRectangle(Brushes.White, new Rectangle(0, 0, bmp.Width, bmp.Height));

                //add noise
                int rn, xn, yn;
                var pen = new Pen(Color.Yellow);

                for (int i = 1; i < 10; i++)
                {
                    pen.Color = Color.FromArgb((rand.Next(0, 255)), (rand.Next(0, 255)), (rand.Next(0, 255)));

                    rn = rand.Next(0, (130 / 3));
                    xn = rand.Next(0, 130);
                    yn = rand.Next(0, 30);

                    gfx.DrawEllipse(pen, xn - rn, yn - rn, rn, rn);
                }

                //add chars
                #region draw pic

                float x = 1, y = 1;
                int degree = 10;

                for (int i = 0; i < captchaData.Length; i++)
                {
                    mtrx.Reset();

                    x = (float)(Width * (0.19 * i));

                    y = (float)(Height * 0.19);

                    degree = rand.Next(-25, 25);

                    if (i == 0 && degree > 20)
                    {
                        x += (FontSize + 5);
                        y -= 15;
                    }

                    mtrx.RotateAt(degree, new PointF(x, y));

                    gfx.Transform = mtrx;

                    gfx.DrawString(captchaData[i].ToString(), new Font(FontName, FontSize), ForeColor, x, y);

                    gfx.ResetTransform();
                }
                #endregion

                //render as Jpeg
                bmp.Save(mem, System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Jpeg);
                img = this.File(mem.GetBuffer(), "image/Jpeg");
            }

            return img;
        }
برای استفاده هم داریم :
@{
    var r = new Web.Tools.CustomRandom();
    string hash = Web.Tools.CustomHashing.EncryptTpl(r.CraeteCapchaNumericData(4));
} 

<!DOCTYPE html>

<html>
<head>
    <meta name="viewport" content="width=device-width" />
    <title>test Index</title>
</head>
<body>
<div>

    <img src="@Url.Action("Image", "Captcha", new { cc = hash })" />

</div>
</body>
</html>
محتوای کلاس CustomRandom :
این کلاس به تعداد مورد نیاز کاراکتر عددی/عددی-حروفی می‌سازه و به شما تحویل میده
public class CustomRandom
 {
        /// <summary>
        /// ساخت یک عبارت عددی رندوم
        /// </summary>
        public string CraeteCapchaNumericData(int length)
        {
            var rnd = new Random((int) DateTime.Now.Ticks);
            var temp = new StringBuilder();

            for (var i = 0; i < length; i++)
                temp.Append(Convert.ToChar(rnd.Next(49, 58)));

            return temp.ToString();
        }

        /// <summary>
        /// ساخت یک عبارت رندوم
        /// </summary>
        public string CreateRandomName(int length)
        {
            var rnd = new Random((int) DateTime.Now.Ticks);
            var temp = new StringBuilder();
            var flag = 1;

            for (var i = 0; i < length; i++)
            {
                flag = rnd.Next(0, 15);

                if (flag < 5)
                    temp.Append(Convert.ToChar(rnd.Next(97, 123))); // lower
                else if (flag >= 5 && flag < 10)
                    temp.Append(Convert.ToChar(rnd.Next(49, 58))); // numeric
                else
                    temp.Append(Convert.ToChar(rnd.Next(65, 91))); // biger
            }

            return temp.ToString();
        } 
}
همانطور که گفتم پیاده سازی متد های DecryptTpl   و EncryptTpl  کلاس CustomHashing   رو به خود دوستان واگذار می‌کنم تا با هر الگوریتمی که دوست دارن این کار رو انجام بدن. (^)
امیدوارم کد بنده به دوستان کمک کنه.
موفق باشید
مطالب
آموزش زبان Rust - قسمت 8 - Rust-Based CS Masterclass
مدیریت حافظه، نقش مهمی را در برنامه نویسی ایفا می‌کند و بر عملکرد و کارآیی یک برنامه تاثیر می‌گذارد. این مقاله، مروری را بر سه نوع حافظه‌ی اصلی ارائه می‌کند:  static memory, stack memory, heap . درک تفاوت بین این انواع حافظه‌ها می‌تواند به شما در بهینه سازی کد و جلوگیری از مشکلات احتمالی، کمک کند.


Static Memory

حافظه‌ی static برای ذخیره‌ی باینری‌های برنامه، متغیرهای استاتیک و حروف رشته‌ای (در Rust) استفاده می‌شود. اندازه‌ی حافظه استاتیک ثابت است و در زمان کامپایل مشخص می‌شود. حافظه‌ی استاتیک طول عمری برابر با عمر برنامه دارد و مقادیر آن از شروع، تا پایان برنامه، باقی می‌ماند. پاکسازی حافظه‌ی استاتیک به صورت خودکار انجام می‌شود و با پایان برنامه انجام می‌شود.

مواردی که در حافظه استاتیک قرار میگیرند :
  • Program Binary
  • Static variables
  • String Literals (in Rust)

Size :
  Fixed ( محاسبه در زمان کامپایل )
Lifetime : برابر با طول عمر برنامه
پاکسازی : به صورت خودکار ؛ زمانی که برنامه متوقف میشود .


  Stack Memory

حافظه‌ی پشته، مسئول نگهداری آرگومان‌های تابع و متغیرهای محلی است. پشته، شامل stack frames است که برای هر فراخوانی تابع در زنجیره‌ای از فراخوانی‌های تابع، ایجاد می‌شوند (به عنوان مثال، A B را فرا می‌خواند، B C را فرا می‌خواند). حافظه‌ی پشته به اندازه‌ی مشخصی در زمان کامپایل نیاز دارد؛ به این معنا که آرگومان‌ها و متغیرهای درون  stack frames باید اندازه‌های از پیش تعیین شده‌ای داشته باشند. اندازه‌ی پشته، پویا است؛ اما دارای حد بالایی ثابتی است که در هنگام راه اندازی برنامه تعریف شده‌است. حافظه‌ی پشته، دارای طول عمری برابر با طول عمر عملکرد است و هنگامیکه عملکرد، نتیجه‌ای را بر می‌گرداند، پاکسازی آن خودکار است.  

بیایید نگاهی به یک مثال ساده در Rust بیندازیم تا حافظه‌ی پشته را بهتر درک کنیم:
fn add(x: i32, y: i32) -> i32 {
    let sum = x + y;
    sum
}

fn main() {
    let a = 5;
    let b = 3;
    let result = add(a, b);
    println!("The sum is: {}", result);
}
در این برنامه‌ی Rust، دو عملکرد add و main را داریم. هنگامیکه برنامه شروع به اجرا می‌کند، یک stack frames برای تابع اصلی در حافظه‌ی پشته ایجاد می‌شود. این  stack frames شامل متغیرهای محلی a، b و فراخوانی تابع برای add(a, b) است.
هنگامیکه تابع add فراخوانی می‌شود، یک stack frames دیگر در بالای stack frames main موجود ایجاد می‌شود. این stack frames جدید حاوی متغیرهای محلی x، y و sum است. مقادیر a و b به عنوان آرگومان به تابع add ارسال می‌شوند و به ترتیب در x و y ذخیره می‌شوند. پس از محاسبه‌ی مجموع، تابع add، مقداری را بر می‌گرداند و  stack frames آن به طور خودکار از حافظه‌ی پشته حذف می‌شود.
سپس تابع main، مقدار برگشتی را از تابع add دریافت می‌کند و به نتیجه‌ی متغیر اختصاص می‌یابد. از ماکروی println! برای چاپ نتیجه استفاده می‌شود. پس از اتمام اجرای برنامه و بازگشت تابع اصلی، stack frames آن نیز از حافظه‌ی پشته حذف می‌شود و حافظه به‌طور خودکار پاک می‌شود.
در این مثال، می‌توانید ببینید که چگونه از stack frames برای ذخیره‌ی آرگومان‌های تابع و متغیرهای محلی در Rust استفاده می‌شود. اندازه‌ی این متغیرها در زمان کامپایل مشخص می‌شود و طول عمر حافظه‌ی پشته، برابر با طول عمر تابع است. هنگامیکه تابع برمی‌گردد، فرآیند پاکسازی آن خودکار است و قاب پشته‌ی مربوطه را حذف می‌کند.


Heap Memory

حافظه‌ی Heap، مقادیری را ذخیره می‌کند که باید فراتر از طول عمر یک تابع مانند مقادیر بزرگ و مقادیر قابل دسترسی توسط رشته‌های متعدد، زنده بمانند. از آنجائیکه هر رشته دارای پشته‌ی مخصوص به خود است، همه‌ی آنها یک پشته‌ی مشترک دارند. حافظه‌ی Heap می‌تواند مقادیری با اندازه‌ی ناشناخته را در زمان کامپایل، در خود جای دهد؛ مانند رشته‌های ورودی کاربر. اندازه‌ی پشته نیز پویا است؛ با حد بالایی ثابت که در زمان راه اندازی برنامه تعیین می‌شود. حافظه‌ی Heap طول عمری دارد که توسط برنامه نویس تعیین می‌شود و برنامه نویس تصمیم می‌گیرد که چه زمانی باید حافظه تخصیص داده شود. پاکسازی حافظه‌ی هیپ به صورت دستی است و نیاز به مداخله‌ی برنامه نویس دارد.
در این مثال ساده، روش استفاده از حافظه‌ی پشته نشان داده می‌شود:
use std::rc::Rc;

#[derive(Debug)]
struct LargeData {
    data: Vec<i32>,
}

impl LargeData {
    fn new(size: usize) -> LargeData {
        LargeData {
            data: vec![0; size],
        }
    }
}

fn main() {
    let large_data = Rc::new(LargeData::new(1_000_000));
    let shared_data1 = Rc::clone(&large_data);
    let shared_data2 = Rc::clone(&large_data);

    println!("{:?}", shared_data1);
    println!("{:?}", shared_data2);
}
در این برنامه‌ی Rust، یک ساختار LargeData را تعریف می‌کنیم که حاوی <Vec<i32 است. این روش جدید، یک شیء LargeData را به اندازه‌ی مشخصی مقداردهی اولیه می‌کند. در تابع main، یک شیء LargeData را با اندازه (1,000,000 عنصر) ایجاد می‌کنیم و با استفاده از Rc::new روی پشته ذخیره می‌کنیم. Rc یک اشاره‌گر شمارش مرجع است که به چندین متغیر اجازه می‌دهد تا مالکیت داده‌های تخصیص داده شده را به اشتراک بگذارند (در ادامه‌ی دوره توضیح داده خواهد شد).  
سپس دو متغیر دیگر را به نام‌های shared_data1 و shared_data2 ایجاد می‌کنیم که با استفاده از Rc::clone، یک شیء LargeData تخصیص‌یافته‌ی مشابه را به اشتراک می‌گذارند. این نشان می‌دهد که چگونه حافظه‌ی پشته را می‌توان در بین متغیرهای متعددی به اشتراک گذاشت؛ حتی فراتر از طول عمر تابع اصلی که داده را ایجاد کرده است.
در این مثال، پاکسازی حافظه‌ی پشته به طور خودکار توسط مکانیزم شمارش مرجع Rust مدیریت می‌شود (در ادامه‌ی دوره توضیح داده خواهد شد). هنگامیکه تعداد مرجع نشانگر Rc به صفر می‌رسد (یعنی وقتی همه‌ی متغیرهایی که داده‌ها را به اشتراک می‌گذارند از محدوده خارج می‌شوند)، حافظه‌ی تخصیص داده شده، روی پشته تخصیص داده می‌شود.
این مثال نشان می‌دهد که چگونه می‌توان از حافظه‌ی پشته برای ذخیره‌ی ساختارهای داده یا مقادیر بزرگی استفاده کرد که باید بیشتر از طول عمر یک تابع باشند و چگونه می‌توان حافظه‌ی پشته را بین چندین متغیر به اشتراک گذاشت.
مطالب
تزریق وابستگی‌ها به صورت پویا در فروشگاه‌ساز Nop Commerce
این روش منحصر به Nop نیست و امکان استفاده‌ی از آن بر روی هر سورس دیگری نیز وجود دارد. همچنین اگر در رابطه با NopCommerce اطلاعاتی ندارید، میتوانید از اینجا جهت آشنا شدن با این فروشگاه ساز Asp.net core استفاده کنید.
همانطور که در جریان هستید، برای اینکه بحث DI را در پروژه داشته باشیم، باید به ازای هر سرویس مشخص کنیم که کدام اینترفیس، به کدام کلاس، map شود. به بیان دیگر باید مشخص کرد هر وقت یک شیء از Container درخواست شد، از چه کلاسی باید این شیء ساخته شود؛ در عین‌حال باید LifeTime وجود شیء در حافظه نیز مشخص شود. حال تصور کنید تعداد سرویس‌های شما در حال زیاد شدن است. در این حالت مجبور هستید دائما این سرویس‌ها را ثبت کنید؛ علاوه بر اینکه باید کدهای تکراری را جهت تعریف این سرویس‌ها بنویسید و باید به‌خاطر بسپارید که سرویس جدید را ثبت کنید. در این مقاله تلاش بر این است تا دیگر نیازی به تعریف کردن تک تک سرویس‌ها نباشد؛ به‌طوری که با رعایت دو قانون کلی بتوان سرویس‌ها را به صورت خودکار ثبت کرد.

مراحل پیاده سازی

 یک اینترفیس را به اسم ICustomService ایجاد کردم که  یک Prop به اسم InjectType دارد و مشخص میکند به چه صورتی این سرویس به ServiceCollection تزریق شود. از طرفی با استفاده از Order، الویت اضافه شدن سرویس به ServiceCollection را مشخص میکنیم و در نهایت با ImplementationType مشخص میکنیم سرویسی که اضافه شده، باید به یک اینترفیس Map شود یا خیر؟ اما مهم‌تر از اینکه ویژگی‌های تزریق وابستگی مشخص شود، مشخص میکند چه سرویس‌هایی توسط ما اضافه شده‌اند و از سرویس‌های nop تفکیک می‌شوند.
namespace Nop.Services
{
    public interface ICustomService
    {
        protected InjectType Inject { get;  }
        protected int Order { get; }
        protected ImplementationType implementationType { get; }
    }
    public enum ImplementationType
    {
        WithInterface = 0,
        WithoutInterface = 1
    }
    public enum InjectType
    {
        Scopped=0,
        Transit=1,
        SingleTon=2
    }
}

قانون اول

برای هر سرویسی که ایجاد میکنیم و میخواهیم به DI معرفی کنیم، آن سرویس باید ICustomService را پیاده سازی کرده باشد؛ دقیقا به خاطر دو دلیلی که در بالا به آن‌ها اشاره شد.

قانون دوم

هر کلاسی که Interface مرتبط به سرویس‌ها را پیاده سازی میکند، باید prop InjectType را در سازنده‌ی خودش مقدار دهی کند. بدین شکل متوجه میشویم از چه طریقی باید تزریق انجام شود. تا اینجا یک چارچوب را مشخص کردیم تا سرویس‌ها را بتوانیم تشخیص دهیم\ اما هنوز کار اصلی باقی مانده‌است. برای نمونه میتوان کد زیر را در نظر گرفت :

namespace Nop.Services
{
    public interface IMyCustomService: ICustomService
    {
        int ok();
    }
}
برای پیاده سازی سرویس ایجاد شده، کد زیر را ایجاد میکنیم :
namespace Nop.Services
{
    public class MyCustomService : IMyCustomService
    {
        public InjectType Inject { get;  }
        public int Order { get;  }
        public ImplementationType implementationType { get;  }

        public MyCustomService()
        {
            implementationType = ImplementationType.WithInterface;
            Inject = InjectType.Scopped;
            Order = 1;
        }
        public int ok()
        {
            return 10;
        }
    }
}

تعیین نقطه شروع

باید نقطه شروع به کار Nop را پیدا کنیم. از آنجایی که با معماری Nop جلو میرویم، با کمی بررسی و دیدن کد‌ها، به کلاسی میرسیم به اسم NopStartup در قسمت Nop.Web.Framework. مسیر دقیق آن: Nop.Web.Framework\Infrastructure\NopStartup.cs. حالا این کلاس چیست؟ در واقع هر کلاسی که از سرویس INopStartup ارث بری کرده باشد، اولویت پیدا میکند و قبل از کدهای دیگر اجرا می‌شود. باید کلاس جدیدی را به اسم مثلا CustomDependencyInjection ایجاد کنیم، با این تفاوت که حتما از کلاس NopStartup ارث بری کرده باشد و همچنین حتما باید متدی را به اسم ConfigureServices، بازنویسی کند. حالا داخل متدی که گفتم باید شروع کنیم به کار.

کد زیر در واقع نقطه‌ی اتصال سرویس‌های نوشته شده و اتمام کار تزریق وابستگی است. با توجه به پیاده سازی‌های انجام شده‌ی توسط سرویس‌ها می‌توان با Reflection سرویس‌های نوشته شده را تشخیص داد که در نهایت با  ویژگی‌هایی که در سرویس‌ها پیاده سازی شده موجود است، به ServiceCollection اضافه می‌شوند.

namespace Nop.Web.Framework.Infrastructure
{
    public class CustomDependencyInjection : NopStartup
    {
        private static bool IsSubInterface(Type t1, Type t2)
        {
            if (!t2.IsAssignableFrom(t1))
                return false;

            if (t1.BaseType == null)
                return true;

            return !t2.IsAssignableFrom(t1.BaseType);
        }
        public override void ConfigureServices(IServiceCollection services, IConfiguration configuration)
        {
            //-------------Get All Services-------------
            var asm = AppDomain.CurrentDomain
                 .GetAssemblies()
                 .Single(x => x.FullName.Contains("Nop.Services"));
            //-------------find Services that inheriance of ICustomService-------------
            var types = asm.DefinedTypes.Where(x => IsSubInterface(x, typeof(ICustomService)));
            //-----------Get All Custom Service Classess-------
            var allRelatedClassServices = types
                .Where(x => x.IsClass)
                .OrderBy(x=>(Int32)x.GetProperty("Order")
                .GetValue(Activator.CreateInstance(x), null));

            //-----------Get All Custom Service Interfaces-------
            var allRelatedInterfaceServices = types.Where(x => x.IsInterface);
            //-----------Matche Class Services To Related Interface Services-------
            TypeInfo interfaceService=null;
            foreach (var classService in allRelatedClassServices)
            {
                //-----------detect Implementation Type for service-----------
                var implementationValue = (ImplementationType)classService.GetProperty("implementationType")
                   .GetValue(Activator.CreateInstance(classService), null);

                //-----------detect inject type for service-----------
                var InjectValue = (InjectType)classService.GetProperty("Inject")
                   .GetValue(Activator.CreateInstance(classService), null);

                //-----------get related interface for service class-----------
                if (implementationValue == ImplementationType.WithInterface)
                    interfaceService = allRelatedInterfaceServices.Single(x => x.Name == $"I{classService.Name}");

               

                //----------finally Add Custom Service To Service Collection-----------
                switch (InjectValue)
                {
                    case InjectType.Scopped:
                        if(interfaceService!=null)
                            services.AddScoped(interfaceService, classService);
                        else
                            services.AddScoped(classService);
                        break;
                    case InjectType.Transit:
                        if (interfaceService != null)
                            services.AddTransient(interfaceService, classService);
                        else
                            services.AddTransient(classService);
                        break;
                    case InjectType.SingleTon:
                        if (interfaceService != null)
                            services.AddSingleton(interfaceService, classService);
                        else
                            services.AddSingleton(classService);
                        break;
                    default:
                        break;
                }
                interfaceService = null;
            }
        }
       
    }
}
نکته‌ی آخر آن که این داستان‌ها صرفا برای سرویس‌هایی هست که توسط برنامه نویس به پروژه‌ی Nop اضافه می‌شود.

لینک گیت‌هاب  
مطالب
بهبود کارآیی حلقه‌های foreach در دات نت 7
بالاخره تفاوت کارآیی بین حلقه‌های for و foreach در دات نت 7 برطرف شده‌است که این مورد نیز یکی دیگر از دلایل بهبود کارآیی LINQ در دات نت 7 است. در این مطلب به همراه آزمایشی، این مورد را بررسی خواهیم کرد.


تدارک یک آزمایش برای بررسی کارآیی حلقه‌های for و foreach در دات نت 7

یک برنامه‌ی کنسول جدید را ایجاد کرده و سپس کتابخانه‌ی BenchmarkDotNet را با TargetFramework دات نت 7 به صورت زیر به پروژه اضافه می‌کنیم:
<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
  <PropertyGroup>
    <OutputType>Exe</OutputType>
    <TargetFramework>net7.0</TargetFramework>
    <ImplicitUsings>enable</ImplicitUsings>
    <Nullable>enable</Nullable>
  </PropertyGroup>

  <ItemGroup>
    <PackageReference Include="BenchmarkDotNet" Version="0.13.4" />
  </ItemGroup>
</Project>
در ادامه به این پروژه، کلاس زیر را اضافه می‌کنیم:
using BenchmarkDotNet.Attributes;
using BenchmarkDotNet.Jobs;

namespace NET7Loops;

[SimpleJob(RuntimeMoniker.Net60)]
[SimpleJob(RuntimeMoniker.Net70)]
[MemoryDiagnoser(false)]
public class Benchmarks
{
    private int[] ItemsArray;
    private List<int> ItemsList;

    [GlobalSetup]
    public void Setup()
    {
        var random = new Random(420);
        var randomItems = Enumerable.Range(0, 1000).Select(_ => random.Next());
        ItemsArray = randomItems.ToArray();
        ItemsList = randomItems.ToList();
    }

    [Benchmark]
    public void For_Array()
    {
        for (var i = 0; i < ItemsArray.Length; i++)
        {
            var item = ItemsArray[i];
        }
    }

    [Benchmark]
    public void For_List()
    {
        for (var i = 0; i < ItemsList.Count; i++)
        {
            var item = ItemsList[i];
        }
    }

    [Benchmark]
    public void ForEach_Array()
    {
        foreach (var item in ItemsArray)
        {
        }
    }

    [Benchmark]
    public void ForEach_List()
    {
        foreach (var item in ItemsList)
        {
        }
    }
}
که توسط دستورات زیر در حالت release اجرا شده و نتایج نهایی را نمایش می‌دهد:
using BenchmarkDotNet.Running;
using NET7Loops;

BenchmarkRunner.Run<Benchmarks>();
توضیحات:

- می‌توان یک پروژه را یکبار بر اساس دات نت 7 و یکبار هم بر اساس دات نت 6 با تغییر target framework آن‌ها کامپایل و اجرا کرد تا بتوان نتایج این دو را با هم مقایسه کرد و یا می‌توان با ذکر [SimpleJob(RuntimeMoniker.Net60)] و همچنین [SimpleJob(RuntimeMoniker.Net70)]، این مورد را به صورت خودکار به BenchmarkDotNet دات نت واگذار کرد.
- در این آزمایش، ابتدا یک آرایه و یک لیست را تهیه می‌کنیم.
- سپس یکبار حلقه‌های for و foreach را بر روی آرایه و همین عملیات را بر روی لیست تهیه شده، تکرار می‌کنیم.

نتایج حاصل به صورت زیر هستند:


همانطور که در نتایج فوق هم مشاهده می‌کنید:
در دات نت 6
- تفاوتی بین کارآیی حلقه‌ها‌ی for و foreach، زمانیکه بر روی یک آرایه اجرا می‌شوند، وجود ندارد.
- اما کارآیی حلقه‌ی foreach نسبت به حلقه‌ی for، زمانیکه بر روی یک لیست اجرا می‌شوند، تقریبا 50 درصد کمتر است.

در دات نت 7
- تفاوتی بین کارآیی حلقه‌ها‌ی for و forach، زمانیکه بر روی یک آرایه اجرا می‌شوند، وجود ندارد. بنابراین از این لحاظ با دات نت 6 تفاوتی ندارد.
- اما کارآیی حلقه‌ی foreach نسبت به حلقه‌ی for، زمانیکه بر روی یک لیست اجرا می‌شود، تقریبا یکسان و قابل چشم‌پوشی است. یعنی در دات نت 7، کارآیی این دو حلقه یکی شده‌است. اما چرا؟


روشی در جهت یافتن یکی بودن سرعت حلقه‌های for و foreach بر اساس خروجی کامپایلر

با مشاهده‌ی نتایج حاصل از BenchmarkDotNet می‌توان به بهبود کارآیی حاصل پی‌برد؛ اما برای مثال چرا زمانیکه از آرایه استفاده می‌شود، حتی در دات نت 6، تفاوتی بین دو حلقه‌ی for و foreach وجود ندارد، اما زمانیکه از لیست‌ها استفاده می‌شود، این کارآیی 50 درصد افت می‌کند؟
برای پاسخ به این سؤال می‌توان از IL Viewer موجود در Rider استفاده کرد که آخرین نگارش آن به همراه نمایش #Low-level C هم هست:

این همان خروجی است که توسط کامپایلر، پیش از تولید کدهای باینری نهایی، تهیه می‌شود. یعنی اگر قصد داشته باشیم تا درک کامپایلر را نسبت به قطعه کدی مشاهده کنیم، می‌توان به این خروجی مراجعه کرد که به صورت زیر است:
// Decompiled with JetBrains decompiler
// Type: NET7Loops.Benchmarks
// Assembly: NET7Loops, Version=1.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=null
// MVID: E398BEE7-8123-4C55-AF9A-F7D83DDA73F1
// Assembly location: C:\Prog\1401\Net7Tests\NET7Loops\bin\Debug\net7.0\NET7Loops.dll
// Compiler-generated code is shown

using BenchmarkDotNet.Attributes;
using BenchmarkDotNet.Jobs;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Runtime.CompilerServices;

namespace NET7Loops
{
  [NullableContext(1)]
  [Nullable(0)]
  [SimpleJob(RuntimeMoniker.Net60, -1, -1, -1, -1, null, false)]
  [SimpleJob(RuntimeMoniker.Net70, -1, -1, -1, -1, null, false)]
  [MemoryDiagnoser(false)]
  public class Benchmarks
  {
    private int[] ItemsArray;
    private List<int> ItemsList;

    [GlobalSetup]
    public void Setup()
    {
      Benchmarks.<>c__DisplayClass2_0 cDisplayClass20 = new Benchmarks.<>c__DisplayClass2_0();
      cDisplayClass20.random = new Random(420);
      IEnumerable<int> source = Enumerable.Range(0, 1000).Select<int, int>(new Func<int, int>((object) cDisplayClass20, __methodptr(<Setup>b__0)));
      this.ItemsArray = source.ToArray<int>();
      this.ItemsList = source.ToList<int>();
    }

    [Benchmark(23, "C:\\Prog\\1401\\Net7Tests\\NET7Loops\\Benchmarks.cs")]
    public void For_Array()
    {
      for (int index = 0; index < this.ItemsArray.Length; ++index)
      {
        int items = this.ItemsArray[index];
      }
    }

    [Benchmark(32, "C:\\Prog\\1401\\Net7Tests\\NET7Loops\\Benchmarks.cs")]
    public void For_List()
    {
      for (int index = 0; index < this.ItemsList.Count; ++index)
      {
        int items = this.ItemsList[index];
      }
    }

    [Benchmark(41, "C:\\Prog\\1401\\Net7Tests\\NET7Loops\\Benchmarks.cs")]
    public void ForEach_Array()
    {
      int[] itemsArray = this.ItemsArray;
      for (int index = 0; index < itemsArray.Length; ++index)
      {
        int num = itemsArray[index];
      }
    }

    [Benchmark(49, "C:\\Prog\\1401\\Net7Tests\\NET7Loops\\Benchmarks.cs")]
    public void ForEach_List()
    {
      List<int>.Enumerator enumerator = this.ItemsList.GetEnumerator();
      try
      {
        while (enumerator.MoveNext())
        {
          int current = enumerator.Current;
        }
      }
      finally
      {
        enumerator.Dispose();
      }
    }

    public Benchmarks()
    {
      base..ctor();
    }

    [CompilerGenerated]
    private sealed class <>c__DisplayClass2_0
    {
      [Nullable(0)]
      public Random random;

      public <>c__DisplayClass2_0()
      {
        base..ctor();
      }

      internal int <Setup>b__0(int _)
      {
        return this.random.Next();
      }
    }
  }
}
در این خروجی بهتر می‌توان مشاهده کرد که چرا در حالت استفاده‌ی از آرایه‌ها، تفاوتی بین حلقه‌های for و foreach نیست؛ چون هر دو به صورت حلقه‌ی for تفسیر می‌شوند:
for (int index = 0; index < this.ItemsArray.Length; ++index)
{
   int items = this.ItemsArray[index];
}
اما زمانیکه به لیست‌ها می‌رسیم، حلقه‌ی foreach به صورت زیر تفسیر می‌شود که بدیهی است نسبت به حلقه‌ی for، کندتر اجرا خواهد شد:
      List<int>.Enumerator enumerator = this.ItemsList.GetEnumerator();
      try
      {
        while (enumerator.MoveNext())
        {
          int current = enumerator.Current;
        }
      }
      finally
      {
        enumerator.Dispose();
      }
اگر این خروجی را برای دات نت 6 و دات نت 7 تهیه کنیم، به یک جواب خواهیم رسید. یعنی از دیدگاه #Low-level C، تفاوتی بین IL دات نت 6 و 7 از این لحاظ وجود ندارد. تفاوتی اصلی در بهبودهای JIT دات نت 7 است که سبب شده، خروجی نهایی حلقه‌‌های foreach با for یکی باشد.