مطالب
مدیریت درخواست‌های شرطی در ASP.NET MVC
فرض کنید کنید هدرهای کش کردن عناصر پویا و یا ثابت سایت را برای مدتی مشخص تنظیم کرده‌اید.
سؤال: مرورگر چه زمانی از کش محلی خودش استفاده خواهد کرد (بدون ارسال درخواستی به سرور) و چه زمانی مجددا از سرور درخواست دریافت مجدد این عنصر کش شده را می‌کند؟
برای پاسخ دادن به این سؤال نیاز است با مفهومی به نام Conditional Requests (درخواست‌های شرطی) آشنا شد که در ادامه به بررسی آن خواهیم پرداخت.


درخواست‌های شرطی

مرورگرهای وب دو نوع درخواست شرطی و غیر شرطی را توسط پروتکل HTTP و HTTPS ارسال می‌کنند. دراینجا، زمانی یک درخواست غیرشرطی ارسال می‌شود که نسخه‌ی ذخیره شده‌ی محلی منبع مورد نظر، مهیا نباشد. در این حالت، اگر منبع درخواستی در سرور موجود باشد، در پاسخ ارسالی خود وضعیت 200 یا HTTP/200 OK را باز می‌گرداند. اگر هدرهای دیگری نیز مانند کش کردن منبع در اینجا تنظیم شده باشند، مرورگر نتیجه‌ی دریافتی را برای استفاده‌ی بعدی ذخیره خواهد کرد.
در بار دومی که منبع مفروضی درخواست می‌گردد، مرورگر ابتدا به کش محلی خود نگاه خواهد کرد. همچنین در این حالت نیاز دارد که بداند این کش معتبر است یا خیر؟ برای بررسی این مورد ابتدا هدرهای ذخیره شده به همراه منبع، بررسی می‌شوند. پس از این بررسی اگر مرورگر به این نتیجه برسد که کش محلی معتبر است، دیگر درخواستی را به سرور ارسال نخواهد کرد.
اما در آینده اگر مدت زمان کش شدن تنظیم شده توسط هدرهای مرتبط، منقضی شده باشد (برای مثال با توجه به max-age هدر کش شدن منبع)، مرورگر هنوز هم درخواست کاملی را برای دریافت نسخه‌ی جدید منبع مورد نیاز، به سرور ارسال نمی‌کند. در اینجا ابتدا یک conditional request را به وب سرور ارسال می‌کند (یک درخواست شرطی). این درخواست شرطی تنها دارای هدرهای If-Modified-Since و یا If-None-Match است و هدف از آن سؤال پرسیدن از وب سرور است که آیا این منبع خاص، در سمت سرور اخیرا تغییر کرده‌است یا خیر؟ اگر پاسخ سرور خیر باشد، باز هم از همان کش محلی استفاده خواهد شد و مجددا درخواست کاملی برای دریافت نمونه‌ی جدیدتر منبع مورد نیاز، به سرور ارسال نمی‌گردد.
پاسخی که سرور جهت مشخص سازی عدم تغییر منابع خود ارسال می‌کند، با هدر HTTP/304 Not Modified مشخص می‌گردد (این پاسخ هیچ body خاصی نداشته و فقط یک سری هدر است). اما اگر منبع درخواستی اخیرا تغییر کرده باشد، پاسخ HTTP/200 OK را در هدر بازگشت داده شده، به مرورگر بازخواهد گرداند (یعنی محتوا را مجددا دریافت کن).


چه زمانی مرورگر درخواست‌های شرطی If-Modified-Since را به سرور ارسال می‌کند؟

اگر یکی از شرایط ذیل برقرار باشد، مرورگر حتی اگر تاریخ کش شدن منبع ویژه‌ای به 10 سال بعد تنظیم شده باشد، مجددا یک درخواست شرطی را برای بررسی اعتبار کش محلی خود به سرور ارسال می‌کند:
الف) کش شدن بر اساس هدر خاصی به نام vary صورت گرفته‌است (برای مثال بر اساس id یا نام یک فایل).
ب) اگر نحوه‌ی هدایت به صفحه‌ی جاری از طریق META REFRESH باشد.
ج) اگر از طریق کدهای جاوا اسکریپتی، دستور reload صفحه صادر شود.
د) اگر کاربر دکمه‌ی refresh را فشار دهد.
ه) اگر قسمتی از صفحه توسط پروتکل HTTP و قسمتی دیگر از آن توسط پروتکل HTTPS ارائه شود.
و ... اگر بر اساس هدر تاریخ مدت زمان کش شدن منبع، زمان منقضی شدن آن فرا رسیده باشد.


مدیریت درخواست‌های شرطی در ASP.NET MVC

تا اینجا به این نکته رسیدیم که قرار دادن ویژگی Output cache بر روی یک اکشن متد، الزاما به معنای کش شدن آن تا مدت زمان تعیین شده نخواهد بود و مرورگر ممکن است (در یکی از 6 حالت ذکر شده فوق) توسط ارسال هدر If-Modified-Since ، سعی در تعیین اعتبار کش محلی خود کند و اگر پاسخ 304 را از سرور دریافت نکند، حتما نسبت به دریافت مجدد و کامل آن منبع اقدام خواهد کرد.
سؤال: چگونه می‌توان هدر If-Modified-Since را در ASP.NET MVC مدیریت کرد؟
پاسخ: اگر از فیلتر OutputCache استفاده می‌کنید، به صورت خودکار هدر Last-Modified را اضافه می‌کند؛ اما این مورد کافی نیست.
در ادامه یک کنترلر و اکشن متد GetImage آن‌را ملاحظه می‌کنید که تصویری را از مسیر app_data/images خوانده و بازگشت می‌دهد. همچنین این تصویر بازگشت داده شده را نیز با توجه به OutputCache آن به مدت یک ماه کش می‌کند.
using System.IO;
using System.Web.Mvc;

namespace MVC4Basic.Controllers
{
    public class HomeController : Controller
    {
        public ActionResult Index()
        {
            return View();
        }

        const int AMonth = 30 * 86400;

        [OutputCache(Duration = AMonth, VaryByParam = "name")]
        public ActionResult GetImage(string name)
        {
            name = Path.GetFileName(name);
            var path = Server.MapPath(string.Format("~/app_data/images/{0}", name));
            var content = System.IO.File.ReadAllBytes(path);
            return File(content, "image/png", name);
        }
    }
}
با این View که تصویر خود را توسط اکشن متد GetImage تهیه می‌کند:
 <img src="@Url.Action("GetImage","Home", new { name = "test.png"})"/>
در سطر اول متد GetImage، یک break point قرار دهید و سپس برنامه را توسط VS.NET اجرا کنید.
بار اول که صفحه‌ی اول برنامه درخواست می‌شود، یک چنین هدرهایی رد و بدل خواهند شد (توسط ابزار‌های توکار مرورگر وب کروم تهیه شده‌‌است؛ همان دکمه‌ی F12 معروف):
 Remote Address:127.0.0.1:5656
Request URL:http://localhost:10419/Home/GetImage?name=test.png
Request Method:GET
Status Code:200 OK

Response Headers
Cache-Control:public, max-age=2591916
Expires:Sat, 31 May 2014 12:45:55 GMT
Last-Modified:Thu, 01 May 2014 12:45:55 GMT
چون status code آن مساوی 200 است، بنابراین دریافت کامل فایل صورت خواهد گرفت. فیلتر OutputCache نیز مواردی مانند Cache-Control، Expires و Last-Modified را اضافه کرده‌است.

در همین حال اگر صفحه را ریفرش کنیم (فشردن دکمه‌ی F5)، اینبار هدرهای حاصل چنین شکلی را پیدا می‌کنند:
 Remote Address:127.0.0.1:5656
Request URL:http://localhost:10419/Home/GetImage?name=test.png
Request Method:GET
Status Code:304 Not Modified

Request Headers
If-Modified-Since:Thu, 01 May 2014 12:45:55 GMT
در اینجا چون یکی از حالات صدور درخواست‌های شرطی (ریفرش صفحه) رخداده است، هدر If-Modified-Since نیز در درخواست حضور دارد. پاسخ آن از طرف وب سرور (و نه برنامه؛ چون اصلا متد کش شده‌ی GetImage دیگر اجرا نخواهد شد و به break point داخل آن نخواهیم رسید)، 304 یا تغییر نکرده‌است. بنابراین مرورگر مجددا درخواست دریافت کامل فایل را نخواهد داد.

در ادامه بجای اینکه صفحه را ریفرش کنیم، یکبار دیگر در نوار آدرس آن، دکمه‌ی Enter را فشار خواهیم داد تا آدرس موجود در آن (ریشه سایت) مجددا در حالت معمولی دریافت شود.
 Remote Address:127.0.0.1:5656
Request URL:http://localhost:10419/Home/GetImage?name=test.png
Request Method:GET
Status Code:200 OK (from cache)
همانطور که ملاحظه می‌کنید اینبار پاسخ نمایش داده شده 200 است اما در ادامه‌ی آن ذکر شده‌است from cache. یعنی درخواستی را به سرور برای دریافت فایل ارسال نکرده است. عدم رسیدن به break point داخل متد GetImage نیز مؤید آن است.

مشکل! مرورگر را ببندید، تا کار دیباگ برنامه خاتمه یابد. مجددا برنامه را اجرا کنید. مشاهده خواهید کرد که ... اجرای برنامه در Break point قرار گرفته در سطر اول متد GetImage متوقف می‌شود. چرا؟! مگر قرار نبود تا یک ماه دیگر کش شود؟! هدر رد و بدل شده نیز Status Code:200 OK کامل است (که سبب دریافت کامل فایل می‌شود).
 Remote Address:127.0.0.1:5656
Request URL:http://localhost:10419/Home/GetImage?name=test.png
Request Method:GET
Status Code:200 OK

Request Headers
If-Modified-Since:Thu, 01 May 2014 12:45:55 GMT
راه حل: هدر If-Modified-Since را باید برای اولین بار فراخوانی اکشن متدی که حاصل آن نیاز است کش شود، خودمان و به صورت دستی مدیریت کنیم (فیلتر OutputCache این‌کار را انجام نمی‌دهد). به نحو ذیل:
using System;
using System.IO;
using System.Net;
using System.Web.Mvc;

namespace MVC4Basic.Controllers
{
    public class HomeController : Controller
    {
        public ActionResult Index()
        {
            return View();
        }

        const int AMonth = 30 * 86400;

        [OutputCache(Duration = AMonth, VaryByParam = "name")]
        public ActionResult GetImage(string name)
        {
            name = Path.GetFileName(name);
            var path = Server.MapPath(string.Format("~/app_data/images/{0}", name));

            var lastWriteTime = System.IO.File.GetLastWriteTime(path);
            this.Response.Cache.SetLastModified(lastWriteTime.ToUniversalTime());

            var header = this.Request.Headers["If-Modified-Since"];
            if (!string.IsNullOrWhiteSpace(header))
            {
                DateTime isModifiedSince;
                if (DateTime.TryParse(header, out isModifiedSince) && isModifiedSince > lastWriteTime)
                {
                    return new HttpStatusCodeResult(HttpStatusCode.NotModified);
                }
            }

            var content = System.IO.File.ReadAllBytes(path);
            return File(content, "image/png", name);
        }
    }
}
در این حالت اگر مرورگر هدر If-Modified-Since را ارسال کرد، یعنی آدرس درخواستی هم اکنون در کش آن موجود است؛ فقط نیاز دارد تا شما پاسخ دهید که آیا آخرین تاریخ تغییر فایل درخواستی، از زمان آخرین درخواست صورت گرفته از سایت شما، تغییری کرده‌است یا خیر؟ اگر خیر، فقط کافی است 304 یا HttpStatusCode.NotModified را بازگشت دهید (بدون نیاز به بازگشت اصل فایل).
برای امتحان آن همانطور که عنوان شد فقط کافی است یکبار مرورگر خود را کاملا بسته و مجددا برنامه را اجرا کنید.
 Remote Address:127.0.0.1:5656
Request URL:http://localhost:10419/Home/GetImage?name=test.png
Request Method:GET
Status Code:304 Not Modified

Request Headers
If-Modified-Since:Thu, 01 May 2014 13:43:32 GMT

موارد کاربرد
اکثر فید خوان‌های معروف نیز ابتدا هدر If-Modified-Since  را ارسال می‌کنند و سپس (اگر چیزی تغییر کرده بود) محتوای فید شما را دریافت خواهند کرد. بنابراین برای کاهش بار برنامه و هچنین کاهش میزان انتقال دیتای سایت، مدیریت آن در حین ارائه محتوای پویای فیدها نیز بهتر است صورت گیرد. همچنین هر جایی که قرار است فایلی به صورت پویا به کاربران ارائه شود؛ مانند مثال فوق.


تبدیل این کدها به روش سازگار با ASP.NET MVC

ما در اینجا رسیدیم به یک سری کد تکراری if و else که باید در هر اکشن متدی که OutputCache دارد، تکرار شود. روش AOP وار آن در ASP.NET MVC، تبدیل این کدها به یک فیلتر با قابلیت استفاده‌ی مجدد است:
    [AttributeUsage(AttributeTargets.Method, AllowMultiple = false)]
    public sealed class SetIfModifiedSinceAttribute : ActionFilterAttribute
    {
        public string Parameter { set; get; }
        public string BasePath { set; get; }

        public override void OnActionExecuting(ActionExecutingContext filterContext)
        {
            var response = filterContext.RequestContext.HttpContext.Response;
            var request = filterContext.RequestContext.HttpContext.Request;

            var path = getPath(filterContext);
            if (string.IsNullOrWhiteSpace(path))
            {
                response.StatusCode = (int)HttpStatusCode.NotFound;
                filterContext.Result = new EmptyResult();
                return;
            }

            var lastWriteTime = File.GetLastWriteTime(path);
            response.Cache.SetLastModified(lastWriteTime.ToUniversalTime());

            var header = request.Headers["If-Modified-Since"];
            if (string.IsNullOrWhiteSpace(header)) return;
            DateTime isModifiedSince;
            if (DateTime.TryParse(header, out isModifiedSince) && isModifiedSince > lastWriteTime)
            {
                response.StatusCode = (int)HttpStatusCode.NotModified;
                response.SuppressContent = true;
                filterContext.Result = new EmptyResult();
            }
        }

        string getPath(ActionExecutingContext filterContext)
        {
            if (!filterContext.ActionParameters.ContainsKey(Parameter)) return string.Empty;
            var name = filterContext.ActionParameters[Parameter] as string;
            if (string.IsNullOrWhiteSpace(name)) return string.Empty;

            var path = Path.GetFileName(name);
            path = filterContext.HttpContext.Server.MapPath(string.Format("{0}/{1}", BasePath, path));
            return !File.Exists(path) ? string.Empty : path;
        }
    }
در اینجا توسط filterContext، می‌توان به مقادیر پارامترهای ارسالی به یک اکشن متد، توسط filterContext.ActionParameters دسترسی پیدا کرد. بر این اساس می‌توان مقدار پارامتر نام فایل درخواستی را یافت. سپس مسیر کامل آن‌را بازگشت داد. اگر فایل موجود باشد، هدر If-Modified-Since درخواست، استخراج می‌شود. اگر این هدر تنظیم شده باشد، آنگاه بررسی خواهد شد که تاریخ تغییر فایل درخواستی جدیدتر است یا قدیمی‌تر از آخرین بار مرور سایت توسط مرورگر.

و برای استفاده از آن خواهیم داشت:
        [SetIfModifiedSince(Parameter = "name", BasePath = "~/app_data/images/")]
        [OutputCache(Duration = AMonth, VaryByParam = "name")]
        public ActionResult GetImage(string name)
        {
            name = Path.GetFileName(name);
            var path = Server.MapPath(string.Format("~/app_data/images/{0}", name));
            var content = System.IO.File.ReadAllBytes(path);
            return File(content, "image/png", name);
        }
البته بدیهی است اگر منطق ارسال 304 بر اساس تاریخ تغییر فایل باشد، روش فوق جواب خواهد داد. برای مثال اگر این منطق بر اساس تاریخ ثبت شده در دیتابیس است، قسمت محاسبه‌ی lastWriteTime را باید مطابق روش مطلوب خود تغییر دهید.


خلاصه‌ی بحث
چون فیلتر OutputCache در ASP.NET MVC، هدر If-Modified-Since را پردازش نمی‌کند (از این جهت که پردازش آن برای نمونه در مثال فوق وابسته به منطق خاصی است و عمومی نیست)، اگر با هر بار گشودن سایت خود مشاهده کردید، تصاویر پویایی که قرار بوده یک ماه کش شوند، دوباره از سرور درخواست می‌شوند (البته به ازای هرباری که مرورگر از نو اجرا می‌شود و نه در دفعات بعدی که صفحات سایت با همان وهله‌ی ابتدایی مرور خواهند شد)، نیاز است خودتان دسترسی کار پردازش هدر If-Modified-Since را انجام داده و سپس status code 304 را در صورت نیاز، ارسال کنید.
و در حالت عمومی، طراحی سیستم caching محتوای پویای شما بدون پردازش هدر If-Modified-Since ناقص است (تفاوتی نمی‌کند که از کدام فناوری سمت سرور استفاده می‌کنید).
 

برای مطالعه بیشتر
Understanding Conditional Requests and Refresh
Use If-Modified-Since header in ASP.NET 
Make your browser cache the output of an HttpHandler
304 Your images from a database
Conditional GET
Website Performance with ASP.NET - Part4 - Use Cache Headers
ASP.NET MVC 304 Not Modified Filter for Syndication Content
مطالب
OpenCVSharp #9
تغییر اندازه، و چرخش تصاویر

در OpenCV با استفاده از مفهومی به نام affine transform، امکان تغییر اندازه و همچنین چرخش تصاویر میسر می‌شود. در اینجا، تصویر در یک ماتریس دو در سه ضرب می‌شود تا انتقالات یاد شده، انجام شوند.
private static void rotateImage(double angle, double scale, Mat src, Mat dst)
{
    var imageCenter = new Point2f(src.Cols / 2f, src.Rows / 2f);
    var rotationMat = Cv2.GetRotationMatrix2D(imageCenter, angle, scale);
    Cv2.WarpAffine(src, dst, rotationMat, src.Size());
}
متد فوق کار چرخش تصویر مبدا (src) را به تصویر مقصد (dst) انجام می‌دهد. این عملیات توسط متد WarpAffine مدیریت شده و مهم‌ترین پارامتر آن، پارامتر سوم آن است که ماتریس تعریف کننده‌ی انتقالات تعریف شده توسط متد GetRotationMatrix2D است. در اینجا مرکز مشخص شده، زاویه و مقیاس، نحوه‌ی چرخش را تعریف می‌کنند.
برای مشاهده‌ی بهتر تاثیر پارامترهای مختلف در اینجا، به مثال ذیل دقت کنید:
using OpenCvSharp;
using OpenCvSharp.CPlusPlus;
 
namespace OpenCVSharpSample09
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            using (var src = new Mat(@"..\..\Images\Penguin.Png", LoadMode.AnyDepth | LoadMode.AnyColor))
            using (var dst = new Mat())
            {
                src.CopyTo(dst);
 
                using (var window = new Window("Resize/Rotate/Blur",
                                                image: dst, flags: WindowMode.AutoSize))
                {
                    var angle = 0.0;
                    var scale = 0.7;
 
                    var angleTrackbar = window.CreateTrackbar(
                        name: "Angle", value: 0, max: 180,
                        callback: pos =>
                        {
                            angle = pos;
                            rotateImage(angle, scale, src, dst);
                            window.Image = dst;
                        });
 
                    var scaleTrackbar = window.CreateTrackbar(
                        name: "Scale", value: 1, max: 10,
                        callback: pos =>
                        {
                            scale = pos / 10f;
                            rotateImage(angle, scale, src, dst);
                            window.Image = dst;
                        }); 
 
                    angleTrackbar.Callback.DynamicInvoke(0);
                    scaleTrackbar.Callback.DynamicInvoke(1);
 
                    Cv2.WaitKey();
                }
            }
        }
 
        private static void rotateImage(double angle, double scale, Mat src, Mat dst)
        {
            var imageCenter = new Point2f(src.Cols / 2f, src.Rows / 2f);
            var rotationMat = Cv2.GetRotationMatrix2D(imageCenter, angle, scale);
            Cv2.WarpAffine(src, dst, rotationMat, src.Size());
        }
    }
}
با این خروجی:


در این مثال، مانند مطلب قسمت قبل، ابتدا یک پنجره‌ی سازگار با C++ API ایجاد شده و سپس دو tracker به آن اضافه شده‌اند. این trackers کار دریافت ورودی اطلاعات را از کاربر به عهده دارند (دریافت مقادیر زاویه‌ی چرخش و مقیاس) و مقادیر دریافتی از آن‌ها، در نهایت به متد rotateImage ارسال می‌شوند. این متد کار چرخش و تغییر مقیاس تصویر اصلی را انجام داده و نتیجه را به تصویر dst کپی می‌کند. در آخر تصویر dst در پنجره به روز شده و نمایش داده می‌شود.


تغییر اندازه‌ی تصاویر

اگر صرفا قصد تغییر اندازه‌ی تصاویر را دارید (بدون چرخش آن‌ها)، متد ویژه‌ای به نام Resize برای این منظور تدارک دیده شده‌است:
var resizeTrackbar = window.CreateTrackbar(
    name: "Resize", value: 1, max: 100,
    callback: pos =>
    {
        Cv2.Resize(src, dst,
            new Size(src.Width + pos, src.Height + pos),
            interpolation: Interpolation.Cubic);
        window.Image = dst;
    });
در اینجا یک tracker دیگر به پنجره‌ی اصلی اضافه شده و توسط آن کار تعیین تغییر اندازه‌ی تصویر انجام می‌شود. نکته‌ی مهم این متد، امکان تعیین الگوریتم تغییر اندازه است که برای مثال در اینجا از Interpolation.Cubic استفاده شده‌است (احتمالا با این نام‌ها در برنامه‌های معروف کار با تصاویر، مانند فتوشاپ آشنایی دارید).

اگر می‌خواهید مقادیر پارامترهای چرخشی تصویر نیز در اینجا اعمال شوند، می‌توان به نحو ذیل عمل کرد:
var resizeTrackbar = window.CreateTrackbar(
    name: "Resize", value: 1, max: 100,
    callback: pos =>
    {
        rotateImage(angle, scale, src, dst);
        Cv2.Resize(dst, dst,
            new Size(src.Width + pos, src.Height + pos),
            interpolation: Interpolation.Cubic);
        window.Image = dst;
    });
در این کد ابتدا تصویر اصلی چرخش یافته و سپس در متد Resize از این تصویر چرخش یافته، به عنوان src استفاده می‌شود (هر دو پارامتر متد Resize به dst تنظیم شده‌اند).



مات کردن تصاویر

در OpenCV با استفاده از متدهای GaussianBlur و یا medianBlur ، می‌توان تصاویر را  مات کرد که نمونه‌ای از آن‌را در ادامه ملاحظه می‌کنید:
var blurTrackbar = window.CreateTrackbar(
   name: "Blur", value: 1, max: 100,
   callback: pos =>
   {
       if (pos % 2 == 0) pos++;
 
       rotateImage(angle, scale, src, dst);
       Cv2.GaussianBlur(dst, dst, new Size(pos, pos), sigmaX: 0);
       window.Image = dst;
   });
در اینجا ابتدا تصویر اصلی به متد چرخش تصویر ارسال شده و نتیجه‌ی آن در متد GaussianBlur استفاده خواهد شد. اندازه‌ی مشخص شده‌ی در این متد باید توسط اعداد فرد تعیین گردد. پارامتر sigmaX به معنای standard deviation در جهت x است و اگر صفر تعیین شود، برای محاسبه‌ی آن از پارامتر اندازه‌ی تعیین شده کمک گرفته خواهد شد.



کدهای کامل این مثال را از اینجا می‌توانید دریافت کنید.
مطالب
Routing Service در WCF
به صورت معمول در سیستم‌های مبتنی بر WCF ارتباط بین سرور و کلاینت در قالب EndpointConfiguration تعریف می‌شوند. یعنی کلاینت برای برقراری ارتباط با سرور نیاز به آدرسی که سرور مورد نظر در آن هاست شده است دارد. این روش هنگامی که فقط یک مقصد وجود داشته باشد روش موثری است. اما اگر سرویس‌های مورد نظر در چند سرور هاست شده باشند نیاز به سیستم مسیر یابی خواهیم داشت. خوشبختانه در WCF 4.0 این امکان به خوبی تدارک دیده شده است.
WCF Routing Service چیست؟
Routing Service به عنوان سرویس مسیریابی WCF در دات نت 4 معرفی شد. به وسیله Routing Service می‌توان Endpoint Configuration  مقصد‌های مختلف را با هم تجمیع کرد و در نتیجه تعداد تنظیمات برای Endpoint در سمت کلاینت کاهش پیدا می‌کند به طوری که کلاینت فقط با یک مقصد در ارتباط است. مقصد کلاینت همان Routing Service می‌باشد که در این سرور درخواست‌های رسیده از کلاینت‌ها با توجه به فیلتر انجام شده به مقصد اصلی ارسال خواهند شد.
با استفاده از Routing Service معماری سیستم به صورت تغییر پیدا می‌کند:

اهداف:

موارد زیر اهداف و مزایای استفاده از Routing Service است:

»Service versioning

»Content-based routing scenario 

»Service partitioning 

»Protocol bridging 

هر کدام از موارد بالا در طی پست‌های جداگانه شرح داده خواهند شد.

بررسی یک مثال:

دو Contract به صورت زیر تعریف می‌کنیم:

 [ServiceContract]
    public interface ICalculatorV1
    {
        [OperationContract]
        int Add(int a, int b);
    }

[ServiceContract]
    public interface ICalculatorV2
    {
        [OperationContract]
        int Sub(int a, int b);
    }
پیاده سازی Contract‌های بالا در فالب سرویس به صورت زیر خواهد بود:
public class CalculatorV1 : ICalculatorV1
    {
        public int Add(int a, int b)
        {
            return a + b;
        }
    }

public class CalculatorV2 : ICalculatorV2
    {
        public int Sub(int a, int b)
        {
            return a - b;
        }
    }
تنظیمات Binding سرویس ها:
system.serviceModel>
    <services>
      <service name="WCFRoutingSample.CalculatorV1">
        <host>
          <baseAddresses>
            <add baseAddress = "http://localhost:8732/CalculatorServiceV1/" />
          </baseAddresses>
        </host>

        <endpoint address ="" binding="basicHttpBinding" contract="WCFRoutingSample.ICalculatorV1">

          <identity>
            <dns value="localhost"/>
          </identity>
        </endpoint>

        <endpoint address="mex" binding="mexHttpBinding" contract="IMetadataExchange"/>
      </service>
      <service name="WCFRoutingSample.CalculatorV2">
        <host>
          <baseAddresses>
            <add baseAddress = "http://localhost:8733/CalculatorServiceV2/" />
          </baseAddresses>
        </host>
 
        <endpoint address ="" binding="basicHttpBinding" contract="WCFRoutingSample.ICalculatorV2">
 
          <identity>
            <dns value="localhost"/>
          </identity>
        </endpoint>
 
        <endpoint address="mex" binding="mexHttpBinding" contract="IMetadataExchange"/>
      </service>
    </services>
    <behaviors>
      <serviceBehaviors>
        <behavior>
          <serviceMetadata httpGetEnabled="True"/>
          <serviceDebug includeExceptionDetailInFaults="False" />
        </behavior>
      </serviceBehaviors>
    </behaviors>
  </system.serviceModel>

حال باید RoutingService را به صورت زیر هاست نماییم:
class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var host = new ServiceHost(typeof(RoutingService));
            host.Open();
            Console.WriteLine("Server is running.");
            Console.ReadLine();
            host.Close();
        }
    }

مهم‌ترین بخش تنظیمات مربوط به Routing Service  است:
<system.serviceModel>
    <behaviors>
      <serviceBehaviors>
        <behavior name="routingBehv">
          <routing routeOnHeadersOnly="false" filterTableName="filters"/>
          <serviceDebug includeExceptionDetailInFaults="true"/>
          <serviceMetadata httpGetEnabled="true"/>
        </behavior>
      </serviceBehaviors>
    </behaviors>
    <routing>
      <filters>
        <filter name="CalV1ServiceFilter" filterType="EndpointName" filterData="Calv1Service"/>
        <filter name="CalV2ServiceFilter" filterType="EndpointName" filterData="Calv2Service"/>
      </filters>
      <filterTables>
        <filterTable name="filters">
          <add filterName="CalV1ServiceFilter" endpointName="Calv1Service" />
          <add filterName="CalV2ServiceFilter" endpointName="Calv2Service"/>
        </filterTable>
      </filterTables>
    </routing>
    <services>
      <!-- Routing service with endpoint definition -->
      <service name="System.ServiceModel.Routing.RoutingService"
               behaviorConfiguration="routingBehv">
        <endpoint
          address="/Calv1"
          binding="basicHttpBinding"
          contract="System.ServiceModel.Routing.IRequestReplyRouter"
          name="Calv1Service"/>
        <endpoint
         address="/Calv2"
         binding="basicHttpBinding"
         contract="System.ServiceModel.Routing.IRequestReplyRouter"
         name="Calv2Service"/>

        <host>
          <baseAddresses>
            <add baseAddress="http://localhost:9000/CalculatorService"/>
          </baseAddresses>
        </host>
      </service>
    </services>
    <client>
      <endpoint address="http://localhost:8732/CalculatorServiceV1"
                binding="basicHttpBinding"
                contract="*"
                name="Calv1Service"/>
      <endpoint address="http://localhost:8733/CalculatorServiceV2"
                binding="basicHttpBinding"
                contract="*"
                name="Calv2Service"/>
    </client>

  </system.serviceModel>
همان طور که مشاهده می‌کنید ابتدا اطلاعات Binding دو سرویس نوشته در بالا را به عنوان Endpoint‌های مختلف تعریف کردیم و سپس با استفاده از FilterTable نوع درخواست را به Endpoint مورد نظر وصل کردیم(در این مثال فیلتر بر اساس نوع Endpoint است). به وسیله این تعاریف Routing Service می‌داند که هر درخواست را به کدام سرویس ارسال نماید و پاسخ به کجا بازگشت داده شود.
بازخوردهای دوره
بررسی جزئیات تزریق وابستگی‌ها در قالب پروژه WPF Framework
من توی سازنده کلاس Locator کد زیر را نوشتم
SimpleIoc.Default.Register<IUnitOfWork, SampleContext>();

و بعد هر کجا نیاز دارم از این کد استفاده می‌کنم:
_uow = ServiceLocator.Current.GetInstance<IUnitOfWork>();

مشکلی که دارم وقتی SaveChanges را فراخوانی می‌کنم داخلش this.GetValidationErrors را فراخوانی کردم چون تنها یک instance از SampleContext ساخته میشه خطاهای قبلی دوباره وجود داره.
راهکاری هست خطاها را پاک کرد؟
نظرات مطالب
روش‌هایی برای بهبود سرعت برنامه‌های مبتنی بر Entity framework
زمان انتقال به یک صفحه دیگر، ربطی به EFInteractiveViews که فقط یکبار در آغاز برنامه اجرا و کش می‌شود ندارد. نیاز به پروفایل کردن پروژه، و لاگ کردن خطاها و مشکلات دارید. همچنین لاگ کردن خطاهای EF را هم مدنظر داشته باشید. به علاوه ابزارهایی مانند Glimpse هم برای کار شما مفید هستند.
مطالب
آشنایی با Refactoring - قسمت 6

در ادامه بحث «حذف کدهای تکراری»، روش Refactoring دیگری به نام "Extract Superclass" وجود دارد که البته در بین برنامه نویس‌های دات نت به نام Base class بیشتر مشهور است تا Superclass. هدف آن هم انتقال کدهای تکراری بین چند کلاس، به یک کلاس پایه و سپس ارث بری از آن می‌باشد.

یک مثال:
در WPF و Silverlight جهت مطلع سازی رابط کاربری از تغییرات حاصل شده در مقادیر داده‌ها، نیاز است کلاس مورد نظر، اینترفیس INotifyPropertyChanged را پیاده سازی کند:

using System.ComponentModel;

namespace Refactoring.Day6.ExtractSuperclass.Before
{
public class User : INotifyPropertyChanged
{
string _name;
public string Name
{
get { return _name; }
set
{
if (_name == value) return;
_name = value;
raisePropertyChanged("Name");
}
}

public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged;
void raisePropertyChanged(string propertyName)
{
var handler = PropertyChanged;
if (handler == null) return;
handler(this, new PropertyChangedEventArgs(propertyName));
}
}
}


و نکته‌ی مهم این است که اگر 100 کلاس هم داشته باشید، باید این کدهای تکراری اجباری مرتبط با raisePropertyChanged را در آن‌ها قرار دهید. به همین جهت مرسوم است برای کاهش حجم کدهای تکرای، قسمت‌های تکراری کد فوق را در یک کلاس پایه قرار می‌دهند:

using System.ComponentModel;

namespace Refactoring.Day6.ExtractSuperclass.After
{
public class ViewModelBase : INotifyPropertyChanged
{
public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged;
protected void RaisePropertyChanged(string propertyName)
{
var handler = PropertyChanged;
if (handler == null) return;
handler(this, new PropertyChangedEventArgs(propertyName));
}
}
}

و سپس از آن ارث بری می‌کنند:

namespace Refactoring.Day6.ExtractSuperclass.After
{
public class User : ViewModelBase
{
string _name;
public string Name
{
get { return _name; }
set
{
if (_name == value) return;
_name = value;
RaisePropertyChanged("Name");
}
}
}
}


به این ترتیب این کلاس پایه در ده‌ها و صدها کلاس قابل استفاده خواهد بود، بدون اینکه مجبور شویم مرتبا یک سری کد تکراری «اجباری» را copy/paste کنیم.

مثالی دیگر:
اگر با ORM های Code first کار کنید، نیاز است تا ابتدا طراحی کار توسط کلاس‌های ساده دات نتی انجام شود؛ که اصطلاحا به آن‌ها POCO یا Plain old CLR objects یا Plain old .NET Classes هم گفته می‌شود. در بین این کلاس‌ها، متداول است که یک سری از خصوصیات، تکراری و مشترک باشد؛ مثلا تمام کلاس‌ها تاریخ ثبت رکورد را هم داشته باشند به همراه نام کاربر و مشخصاتی از این دست. اینجا هم برای حذف کدهای تکراری، یک Base class طراحی می‌شود: (+)

مطالب
آموزش TypeScript #4
در پست‌های قبل با کلیات و primitive types در زبان TypeScript آشنا شدیم:

در این پست به مفاهیم شی گرایی در این زبان می‌پردازیم.

ماژول ها:
تعریف یک ماژول: برای تعریف یک ماژول باید از کلمه کلیدی module استفاده کنید. یک ماژول معادل یک ظرف است برای نگهداری کلاس‌ها و اینترفیس‌ها و سایر ماژول ها. کلاس‌ها و اینترفیس‌ها در TypeScript می‌توانند به صورت internal یا public باشند(به صورت پیش فرض internal است؛ یعنی فقط در همان ماژول قابل استفاده و فراخوانی است). هر چیزی که در داخل یک ماژول تعریف می‌شود محدوده آن در داخل آن ماژول خواهد بود. اگر قصد توسعه یک پروژه در مقیاس بزرگ را دارید می‌توانید همانند دات نت که در آن امکان تعریف فضای نام‌های تودرتو امکان پذیر است در TypeScript نیز، ماژول‌های تودرتو تعریف کنید.  برای مثال:
module MyModule1 {
    module  MyModule2 {
     }
}
اما به صورت معمول سعی می‌شود هر ماژول در یک فایل جداگانه تعریف شود. استفاده از چند ماژول در یک فایل به مرور، درک پروژه را سخت خواهد کرد و در هنگام توسعه امکان برخورد با مشکل وجود خواهد داشت. برای مثال اگر یک فایل به نام MyModule.ts داشته باشیم که یک ماژول به این نام را شامل شود بعد از کامپایل یک فایل به نام  MyModule.js ایجاد خواهد شد. 

کلاس ها:
برای تعریف یک کلاس می‌توانیم همانند دات نت از کلمه کلیدی class استفاده کنیم. بعد از تعریف کلاس می‌توانیم متغیر‌ها و توابع مورد نظر را در این کلاس قرار داده و تعریف کنیم.  
module Utilities {
   export class Logger {
      log(message: string): void{
       if(typeofwindow.console !== 'undefined') {
           window.console.log(message);
        }
      }
   }    
}
نکته مهم و جالب قسمت بالا کلمه export است. export معادل public در دات نت است و کلاس  logger را قابل دسترس در خارج ماژول Utilities خواهد کرد. اگر از export در هنگام تعریف کلاس استفاده نکنیم این کلاس فقط در سایر کلاس‌های تعریف شده در داخل همان ماژول قابل دسترس است.
تابع log  که در کلاس بالا تعریف کردیم به صورت پیش فرض public یا عمومی است و نیاز به استفاده export نیست.
برای استفاده از کلاس بالا باید این کلمه کلیدی new استفاده کنیم.  
window.onload = function() {
  varlogger = new Utilities.Logger();
  logger.log('Logger is loaded'); 
};
برای تعریف سازنده برای کلاس بالا باید از کلمه کلیدی constructor استفاده نماییم:
export class Logger{
constructor(private num: number) { 
}
با کمی دقت متوجه تعریف متغیر num به صورت private خواهید شد که برخلاف انتظار ما در زبان‌های دات نتی است. بر خلاف دات نت در زبان TypeScript، دسترسی به متغیر تعریف شده در سازنده با کمک اشاره گر this  در هر جای کلاس ممکن می‌باشد. در نتیجه نیازی به تعریف متغیر جدید و  پاس دادن مقادیر این متغیر‌ها به این فیلدها نمی‌باشد.
اگر به تابع log دقت کنید خواهید دید که یک پارامتر ورودی به نام message دارد که نوع آن string است. در ضمن Typescript از پارامتر‌های اختیاری( پارامتر با مقدار پیش فرض) نیز پشتیبانی می‌کند. مثال:

pad(num: number, len: number= 2, char: string= '0')
استفاده از پارامترهای Rest
منظور از پارامترهای Rest یعنی در هنگام فراخوانی توابع محدودیتی برای تعداد پارامتر‌ها نیست که معادل params در دات نت است. برای تعریف این گونه پارامترهاکافیست به جای params از ... استفاده نماییم.
function addManyNumbers(...numbers: number[]) {
  var sum = 0;
  for(var i = 0; i < numbers.length; i++) {
    sum += numbers[i];
 }
  returnsum;
}
var result = addManyNumbers(1,2,3,5,6,7,8,9);
تعریف توابع خصوصی
در TypeScript امکان توابع خصوصی با کلمه کلیدی private امکان پذیر است. همانند دات نت با استفاده از کلمه کلیدی private می‌توانیم کلاسی تعریف کنیم که فقط برای همان کلاس قابل دسترس باشد(به صورت پیش فرض توابع به صورت عمومی هستند).
module Utilities {
    Export class Logger {  
     log(message: string): void{
                 if(typeofwindow.console !== 'undefined') {   
                    window.console.log(this.getTimeStamp() + ' -'+ message);
                    window.console.log(this.getTimeStamp() + ' -'+ message); 
                }
        }
  private getTimeStamp(): string{
      var now = newDate();
      return now.getHours() + ':'+
      now.getMinutes() + ':'+
      now.getSeconds() + ':'+
      now.getMilliseconds();
  }
 }
}
از آن جا که تابع getTimeStamp به صورت خصوصی تعریف شده است در نتیجه امکان استفاده از آن در خارج کلاس وجود ندارد. اگر سعی بر استفاده این تابع داشته باشیم توسط کامپایلر با یک warning مواجه خواهیم شد.

یک نکته مهم این است که کلمه private فقط برای توابع و متغیر‌ها قابل استفاده است.

تعریف توابع static:

در TypeScript امکان تعریف توابع static وجود دارد. همانند دات نت باید از کلمه کلیدی static استفاده کنیم.

classFormatter {
static pad(num: number, len: number, char: string): string{
      var output = num.toString();
         while(output.length < len) {
         output = char + output;
      }
   returnoutput;
   }
  }
}
و استفاده از این تابع بدون وهله سازی از کلاس :
Formatter.pad(now.getSeconds(), 2, '0') +
Function Overload
همان گونه که در دات نت امکان overload کردن توابع میسر است در TypeScript هم این امکان وجود دارد.
static pad(num: number, len?: number, char?: string);
static pad(num: string, len?: number, char?: string);
static pad(num: any, len: number= 2, char: string= '0') {
 var output = num.toString();
 while(output.length < len) {
 output = char + output;
 }
 returnoutput;
}

ادامه دارد...
نظرات مطالب
مستند سازی ASP.NET Core 2x API توسط OpenAPI Swagger - قسمت ششم - تکمیل مستندات محافظت از API
یک نکته‌ی تکمیلی: نشان دادن لیست API‌ها در swagger فقط برای کاربرانی که لاگین کرده اند

در هنگام توسعه‌ی پروژه شاید برای شما مهم باشد که لیست api‌های شما برای افرادی که لاگین نکرده‌اند، قابل مشاهده نباشد. برای این منظور ابتدا باید سه کتابخانه مربوط به swagger را نصب نمایید:
    <PackageReference Include="Swashbuckle.AspNetCore" Version="4.0.1" />
    <PackageReference Include="Swashbuckle.AspNetCore.Annotations" Version="4.0.1" />
    <PackageReference Include="Swashbuckle.AspNetCore.Filters" Version="4.5.2" />
سپس یک کلاس را همراه با دو اکستنشن متد برای کانفیگ swagger میسازیم :
    public static class ServiceCollectionExtensions
    {
        public static void AddCustomSwagger(this IServiceCollection services)
        {
            services.AddSwaggerGen(options =>
            {
                options.EnableAnnotations();
                options.DocumentFilter<AuthenticationDocumentFilter>();
                options.SwaggerDoc("v1", new Info { Version = "v1", Title = "Test API" });
            });
        }
        public static void UseSwaggerAndUI(this IApplicationBuilder app)
        {
            app.UseSwagger();
            app.UseSwaggerUI(options =>
            {
                options.DocExpansion(DocExpansion.None);
                options.SwaggerEndpoint("/swagger/v1/swagger.json", "Test API Docs");
            });
        }
    }
در متد AddSwaggerGen از DocumentFilter استفاده کرده‌ایم. با استفاده از Document FIlter‌ها میتوانید خروجی api‌ها را در swagger، توسعه دهید. DocumentFilter که از نوع جنریک است، یک کلاس را به عنوان تایپ قبول میکند که باید از اینترفیس IDocumentFilter ارث بری کرده باشد. اینترفیس IDocumentFilter حاوی یک متد Apply است که دارای دو ورودی از نوع SwaggerDocument  و DocumentFilterContext میباشد. کلاس SwaggerDocument  مستندات api‌ها را در اختیار شما قرار میدهد و میتوانید آنهارا تغییر دهید.
سپس کلاس AuthenticationDocumentFilter را پیاده سازی میکنیم:
  public class AuthenticationDocumentFilter : IDocumentFilter
    {
        private readonly IHttpContextAccessor httpContextAccessor;

        public AuthenticationDocumentFilter(IHttpContextAccessor httpContextAccessor)
        {
            this.httpContextAccessor = httpContextAccessor;
        }

        public void Apply(SwaggerDocument swaggerDoc, DocumentFilterContext context)
        {
            if (!httpContextAccessor.HttpContext.User.Identity.IsAuthenticated)
            {
                swaggerDoc.Definitions = new Dictionary<string, Schema>();
                swaggerDoc.Paths = new Dictionary<string, PathItem>();
            }
        }
    }
در کلاس AuthenticationDocumentFilter از IHttpContextAccessor برای دسترسی به هویت کاربر استفاده کرده ایم که بعدا باید در متد ConfigureService متد AddHttpContextAccessor را جهت دسترسی به IHttpContextAccessor فراخوانی کنیم. در ادامه اگر کاربر لاگین نکرده باشد، تمامی api‌ها پاک شده و در سمت کاربر هیچ api ای مشاهده نمیشود.
در صورت نیاز میتوان مشخص کرد کدام نوع api هارا نشان ندهد؛ به عنوان مثال Post و Put را نشان ندهد :
        public void Apply(SwaggerDocument swaggerDoc, DocumentFilterContext context)
        {
            if (!httpContextAccessor.HttpContext.User.Identity.IsAuthenticated)
            {
                foreach (var item in swaggerDoc.Paths)
                {
                    item.Value.Post = null;
                    item.Value.Put = null;
                }
            }
        }
در ادامه برای ثبت سرویس‌ها در کلاس StartUp 
    public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            services.AddHttpContextAccessor();
            services.AddAuthorization();
            services.AddAuthentication(CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme)
                .AddCookie(options=>
            {
                options.AccessDeniedPath = "/Login";
                options.Cookie.HttpOnly = true;
                options.LoginPath = "/Login";
                options.LogoutPath = "/Login";
                options.ExpireTimeSpan = TimeSpan.FromDays(15);
                options.SlidingExpiration = true;
                options.Cookie.IsEssential = true;
                options.ReturnUrlParameter = "returnUrl";
            });
            services.AddMvc();
            services.AddCustomSwagger();
        }
و اضافه کردن میان افزار swagger :
        public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env)
        {
            if (env.IsDevelopment())
            {
                app.UseDeveloperExceptionPage();
            }
            app.UseAuthentication();
            app.UseSwaggerAndUI();
            app.UseMvc(routes =>
            {
                routes.MapRoute(
                          name: "default",
                          template: "{controller=Home}/{action=Index}/{id?}");
            });
        }
مطالب
تغییرات رمزنگاری اطلاعات در NET Core.
در NET Core. به ظاهر دیگر خبری از کلاس‌هایی مانند RNGCryptoServiceProvider برای تولید اعداد تصادفی و یا SHA256Managed (و تمام کلاس‌های Managed_) برای هش کردن اطلاعات نیست. در ادامه این موارد را بررسی کرده و با معادل‌های آن‌ها در NET Core. آشنا خواهیم شد.


تغییرات الگوریتم‌های هش کردن اطلاعات

با حذف و تغییرنام کلاس‌هایی مانند SHA256Managed (و تمام کلاس‌های Managed_) در NET Core.، معادل کدهایی مانند:
using (var sha256 = new SHA256Managed()) 
{ 
   // Crypto code here... 
}
به صورت ذیل درآمده‌است:
public static string GetHash(string text)
{
  using (var sha256 = SHA256.Create())
  {
   var hashedBytes = sha256.ComputeHash(Encoding.UTF8.GetBytes(text));
   return BitConverter.ToString(hashedBytes).Replace("-", "").ToLower();
  }
}
البته اگر از یک برنامه‌ی ASP.NET Core استفاده می‌کنید، اسمبلی‌های مرتبط آن به صورت پیش فرض به پروژه الحاق شده‌اند. اما اگر می‌خواهید یک کتابخانه‌ی جدید را ایجاد کنید، نیاز است وابستگی ذیل را نیز به فایل project.json آن اضافه نمائید:
 "dependencies": {
  "System.Security.Cryptography.Algorithms": "4.2.0"
},

به علاوه اگر نیاز به محاسبه‌ی هش حاصل از جمع چندین byte array را دارید، در اینجا می‌توان از الگوریتم‌های IncrementalHash به صورت ذیل استفاده کرد:
using (var md5 = IncrementalHash.CreateHash(HashAlgorithmName.MD5))
{
  md5.AppendData(byteArray1, 0, byteArray1.Length);
  md5.AppendData(byteArray2, 0, byteArray2.Length); 
  var hash = md5.GetHashAndReset();
}
این الگوریتم‌ها شامل MD5، SHA1، SHA256، SHA384 و SHA512 می‌شوند.


تولید اعداد تصادفی Thread safe در NET Core.

روش‌های زیادی برای تولید اعداد تصادفی در برنامه‌های دات نت وجود دارند؛ اما مشکل اکثر آن‌ها این است که thread safe نیستند و نباید از آن‌ها در برنامه‌های چند ریسمانی (مانند برنامه‌های وب)، به نحو متداولی استفاده کرد. در این بین تنها کلاسی که thread safe است، کلاس RNGCryptoServiceProvider می‌باشد؛ آن هم با یک شرط:
   private static readonly RNGCryptoServiceProvider Rand = new RNGCryptoServiceProvider();
از کلاس آن باید تنها یک وهله‌ی static readonly در کل برنامه وجود داشته باشد (مطابق مستندات MSDN).
بنابراین اگر در کدهای خود چنین تعریفی را دارید:
 var rand = new RNGCryptoServiceProvider();
اشتباه است و باید اصلاح شود.
در NET Core. این کلاس به طور کامل حذف شده‌است و معادل جدید آن کلاس RandomNumberGenerator است که به صورت ذیل قابل استفاده است (و در عمل تفاوتی بین کدهای آن با کدهای RNGCryptoServiceProvider نیست):
    public interface IRandomNumberProvider
    {
        int Next();
        int Next(int max);
        int Next(int min, int max);
    }

    public class RandomNumberProvider : IRandomNumberProvider
    {
        private readonly RandomNumberGenerator _rand = RandomNumberGenerator.Create();

        public int Next()
        {
            var randb = new byte[4];
            _rand.GetBytes(randb);
            var value = BitConverter.ToInt32(randb, 0);
            if (value < 0) value = -value;
            return value;
        }

        public int Next(int max)
        {
            var randb = new byte[4];
            _rand.GetBytes(randb);
            var value = BitConverter.ToInt32(randb, 0);
            value = value % (max + 1); // % calculates remainder
            if (value < 0) value = -value;
            return value;
        }

        public int Next(int min, int max)
        {
            var value = Next(max - min) + min;
            return value;
        }
    }
در اینجا نیز یک وهله از کلاس RandomNumberGenerator را ایجاد کرده‌ایم، اما استاتیک نیست. علت اینجا است که چون برنامه‌های ASP.NET Core به همراه یک IoC Container توکار هستند، می‌توان این کلاس را با طول عمر singleton معرفی کرد که همان کار را انجام می‌دهد:
    public class Startup
    {
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            services.TryAddSingleton<IRandomNumberProvider, RandomNumberProvider>();
و پس از این تنظیم، می‌توان سرویس IRandomNumberProvider را در تمام قسمت‌های برنامه، با کمک تزریق وابستگی‌های آن در سازنده‌ی کلاس‌ها، استفاده کرد و نکته‌ی مهم آن thread safe بودن آن جهت کاربردهای چند ریسمانی است. بنابراین دیگر در برنامه‌های وب خود از new Random استفاده نکنید.


نیاز به الگوریتم‌های رمزنگاری متقارن قوی و معادل بهتر آن‌ها در ASP.NET Core

ASP.NET Core به همراه یکسری API جدید است به نام data protection APIs که روش‌هایی را برای پیاده سازی بهتر الگوریتم‌های هش کردن اطلاعات و رمزنگاری اطلاعات، ارائه می‌دهند و برای مثال ASP.NET Core Identity و یا حتی Anti forgery token آن، در پشت صحنه دقیقا از همین API برای انجام کارهای رمزنگاری اطلاعات استفاده می‌کنند.
برای مثال اگر بخواهید کتابخانه‌ای را طراحی کرده و در آن از الگوریتم AES استفاده نمائید، نیاز است تنظیم اضافه‌تری را جهت دریافت کلید عملیات نیز اضافه کنید. اما با استفاده از data protection APIs نیازی به اینکار نیست و مدیریت ایجاد، نگهداری و انقضای این کلید به صورت خودکار توسط سیستم data protection انجام می‌شود. کلیدهای این سیستم موقتی هستند و طول عمری محدود دارند. بنابراین باتوجه به این موضوع، روش مناسبی هستند برای تولید توکن‌های Anti forgery و یا تولید محتوای رمزنگاری شده‌ی کوکی‌ها. بنابراین نباید از آن جهت ذخیره سازی اطلاعات ماندگار در بانک‌های اطلاعاتی استفاده کرد.
فعال سازی این سیستم نیازی به تنظیمات اضافه‌تری در ASP.NET Core ندارد و جزو پیش فرض‌های آن است. در کدهای ذیل، نمونه‌ای از استفاده‌ی از این سیستم را ملاحظه می‌کنید:
    public interface IProtectionProvider
    {
        string Decrypt(string inputText);
        string Encrypt(string inputText);
    }

namespace Providers
{
    public class ProtectionProvider : IProtectionProvider
    {
        private readonly IDataProtector _dataProtector;

        public ProtectionProvider(IDataProtectionProvider dataProtectionProvider)
        {
            _dataProtector = dataProtectionProvider.CreateProtector(typeof(ProtectionProvider).FullName);
        }

        public string Decrypt(string inputText)
        {
                var inputBytes = Convert.FromBase64String(inputText);
                var bytes = _dataProtector.Unprotect(inputBytes);
                return Encoding.UTF8.GetString(bytes);
        }

        public string Encrypt(string inputText)
        {
            var inputBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(inputText);
            var bytes = _dataProtector.Protect(inputBytes);
            return Convert.ToBase64String(bytes);
        }
    }
}
کار با تزریق IDataProtectionProvider در سازنده‌ی کلاس شروع می‌شود. سرویس آن به صورت پیش فرض توسط ASP.NET Core در اختیار برنامه قرار می‌گیرد و نیازی به تنظیمات اضافه‌تری ندارد. پس از آن باید یک محافظت کننده‌ی جدید را با فراخوانی متد CreateProtector آن ایجاد کرد و در آخر کار با آن به سادگی فراخوانی متدهای Unprotect و Protect است که ملاحظه می‌کنید.
    public class Startup
    {
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            services.TryAddSingleton<IProtectionProvider, ProtectionProvider>();
پس از طراحی این سرویس جدید نیز می‌توان وابستگی‌های آن‌را به نحو فوق به سیستم معرفی کرد و از سرویس IProtectionProvider آن در تمام قسمت‌های برنامه (جهت کارهای کوتاه مدت رمزنگاری اطلاعات) استفاده نمود.

مستندات مفصل این API را در اینجا می‌توانید مطالعه کنید.


معادل الگوریتم Rijndael در NET Core.

همانطور که عنوان شد، طول عمر کلیدهای data protection API محدود است و به همین جهت برای کارهایی چون تولید توکن‌ها، رمزنگاری کوئری استرینگ‌ها و یا کوکی‌های کوتاه مدت، بسیار مناسب است. اما اگر نیاز به ذخیره سازی طولانی مدت اطلاعات رمزنگاری شده وجود داشته باشد، یکی از الگوریتم‌های مناسب اینکار، الگوریتم AES است.
الگوریتم Rijndael نگارش کامل دات نت، اینبار نام اصلی آن یا AES را در NET Core. پیدا کرده‌است و نمونه‌ای از نحوه‌ی استفاده‌ی از آن، جهت رمزنگاری و رمزگشایی اطلاعات، به صورت ذیل است:
public string Decrypt(string inputText, string key, string salt)
{
    var inputBytes = Convert.FromBase64String(inputText);
    var pdb = new Rfc2898DeriveBytes(key, Encoding.UTF8.GetBytes(salt));
 
    using (var ms = new MemoryStream())
    {
        var alg = Aes.Create();
 
        alg.Key = pdb.GetBytes(32);
        alg.IV = pdb.GetBytes(16);
 
        using (var cs = new CryptoStream(ms, alg.CreateDecryptor(), CryptoStreamMode.Write))
        {
            cs.Write(inputBytes, 0, inputBytes.Length);
        }
        return Encoding.UTF8.GetString(ms.ToArray());
    }
}
 
public string Encrypt(string inputText, string key, string salt)
{
 
    var inputBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(inputText);
    var pdb = new Rfc2898DeriveBytes(key, Encoding.UTF8.GetBytes(salt));
    using (var ms = new MemoryStream())
    {
        var alg = Aes.Create();
 
        alg.Key = pdb.GetBytes(32);
        alg.IV = pdb.GetBytes(16);
 
        using (var cs = new CryptoStream(ms, alg.CreateEncryptor(), CryptoStreamMode.Write))
        {
            cs.Write(inputBytes, 0, inputBytes.Length);
        }
        return Convert.ToBase64String(ms.ToArray());
    }
}
همانطور که در کدهای فوق نیز مشخص است، این روش نیاز به قید صریح key و salt را دارد. اما روش استفاده‌ی از data protection APIs مدیریت key و salt را خودکار کرده‌است؛ آن هم با طول عمر کوتاه. در این حالت دیگر نیازی نیست تا جفت کلیدی را که احتمالا هیچگاه در طول عمر برنامه تغییری نمی‌کنند، از مصرف کننده‌ی کتابخانه‌ی خود دریافت کنید و یا حتی نام خودتان را به عنوان کلید در کدها به صورت hard coded قرار دهید!
مطالب دوره‌ها
شی گرایی در #F
برنامه نویسی شی گرای سومین نسل از الگوهای اصلی برنامه نویسی است. در توضیحات فصل اول گفته شد که #F یک زبان تابع گرا است ولی این بدان معنی نیست که #F از مفاهیمی نظیر کلاس و یا interface پشتیبانی نکند. برعکس در #F امکان تعریف کلاس و interface و هم چنین پیاده سازی مفاهیم شی گرایی وجود دارد.

*با توجه به این موضوع که فرض است دوستان با مفاهیم شی گرایی آشنایی دارند از توضیح و تشریح این مفاهیم خودداری می‌کنم.

Classes
کلاس چارچوبی از اشیا است برای نگهداری خواص(Properties) و رفتار ها(Methods) و رخدادها(Events). کلاس پایه ای‌ترین مفهوم در برنامه نویسی شی گراست. ساختار کلی تعربف کلاس در #F به صورت زیر است:
type [access-modifier] type-name [type-params] [access-modifier] ( parameter-list ) [ as identifier ] =
   [ class ]
     [ inherit base-type-name(base-constructor-args) ]
     [ let-bindings ]
     [ do-bindings ]
     member-list
      ...
   [ end ]

type [access-modifier] type-name1 ...
and [access-modifier] type-name2 ...
...
همان طور که در ساختار بالا می‌بینید مفاهیم access-modifier و inherit و constructor هم در #F وجود دارد.

انواع access-modifier در #F
  • public : دسترسی برای تمام فراخوان‌ها امکان پذیر است
  • internal : دسترسی برای تمام فراخوان هایی که در همین assembly هستند امکان پذیر است
  • private : دسترسی فقط برای فراخوان‌های موجود در همین ماژول امکان پذیر است

نکته : protected access modifier در #F پشتیبانی نمی‌شود.

مثالی از تعریف کلاس:

type Account(number : int, name : string) = class
    let mutable amount = 0m
   
end
کلاس بالا دارای یک سازنده است که دو پارامتر ورودی می‌گیرد. کلمه end به معنای انتهای کلاس است. برای استفاده کلاس باید به صورت زیر عمل کنید:
let myAccount = new Account(123456, "Masoud")
توابع و خواص در کلاس ها
برای تعریف خاصیت در #F باید از کلمه کلیدی member استفاده کنید. در مثال بعدی برای کلاس بالا تابع و خاصیت تعریف خواهیم کرد.
type Account(number : int, name: string) = class
    let mutable amount = 0m
 
    member x.Number = number
    member x.Name= name
    member x.Amount = amount
 
    member x.Deposit(value) = amount <- amount + value
    member x.Withdraw(value) = amount <- amount - value
end
کلاس بالا دارای سه خاصیت به نام‌های Number و Name و Amount است و دو تابع به نام‌های Deposit و Withdraw دارد. اما x استفاده شده قبل از هر member به معنی this در #C  است. در #F شما برای اشاره به شناسه‌های یک محدوده خودتون باید یک نام رو برای اشاره گر مربوطه تعیین کنید.
open System
 
type Account(number : int, name: string) = class
    let mutable amount = 0m
 
    member x.Number = number
    member x.Name= name
    member x.Amount = amount
 
    member x.Deposit(value) = amount <- amount + value
    member x.Withdraw(value) = amount <- amount - value
end
 let masoud= new Account(12345, "Masoud") let saeed = new Account(67890, "Saeed") let transfer amount (source : Account) (target : Account) = source.Withdraw amount target.Deposit amount let printAccount (x : Account) = printfn "x.Number: %i, x.Name: %s, x.Amount: %M" x.Number x.Name x.Amount let main() = let printAccounts() = [masoud; saeed] |> Seq.iter printAccount printfn "\nInializing account" homer.Deposit 50M marge.Deposit 100M printAccounts() printfn "\nTransferring $30 from Masoud to Saeed" transfer 30M masoud saeed
 printAccounts() printfn "\nTransferring $75 from Saeed to Masoud" transfer 75M saeed masoud printAccounts() main()
استفاده از کلمه do
در #F زمانی که قصد داشته باشیم در بعد از وهله سازی از کلاس و فراخوانی سازنده، عملیات خاصی انجام شود(مثل انجام برخی عملیات متداول در سازنده‌های کلاس‌های دات نت) باید از کلمه کلیدی do به همراه یک بلاک از کد استفاده کنیم.
open System
open System.Net
 
type Stock(symbol : string) = class

    let mutable _symbol = String.Empty
    do
     //کد مورد نظر در این جا نوشته  میشود
end
یک مثال در این زمینه:

open System

type MyType(a:int, b:int) as this =
    inherit Object()
    let x = 2*a
    let y = 2*b
    do printfn "Initializing object %d %d %d %d %d %d"
               a b x y (this.Prop1) (this.Prop2)
    static do printfn "Initializing MyType." 
    member this.Prop1 = 4*x
    member this.Prop2 = 4*y
    override this.ToString() = System.String.Format("{0} {1}", this.Prop1, this.Prop2)

let obj1 = new MyType(1, 2)
در مثال بالا دو عبارت do  یکی به صورت static و دیگری به صورت غیر static تعریف شده اند. استفاده از do  به صورت غیر static این امکان را به ما می‌دهد که بتوانیم به تمام شناسه‌ها و توابع تعریف شده در کلاس استفاده کنیم ولی do به صورت static فقط به خواص و توابع از نوع static در کلاس دسترسی دارد.
خروجی مثال بالا:
Initializing MyType.
Initializing object 1 2 2 4 8 16
خواص static:
برای تعریف خواص به صورت استاتیک مانند #C از کلمه کلیدی static استفاده کنید.مثالی در این زمینه:
type SomeClass(prop : int) = class
    member x.Prop = prop
    static member SomeStaticMethod = "This is a static method"
end
SomeStaticMethod به صورت استاتیک تعریف شده در حالی که x.Prop به صورت غیر استاتیک. دسترسی به متد‌ها یا خواص static باید بدون وهله سازی از کلاس انجام بگیرد در غیر این صورت با خطای کامپایلر روبرو خواهید شد.
let instance = new SomeClass(5);;
instance.SomeStaticMethod;; 

output:
stdin(81,1): error FS0191: property 'SomeStaticMethod' is static.
روش استفاده درست:
SomeClass.SomeStaticMethod;; (* invoking static method *)
متد‌های get , set در خاصیت ها:
همانند #C و سایر زبان‌های دات نت امکان تعریف متد‌های get و set برای خاصیت‌های یک کلاس وجود دارد.
ساختار کلی:
 member alias.PropertyName
        with get() = some-value
        and set(value) = some-assignment
مثالی در این زمینه:
type MyClass() = class
   let mutable num = 0 
    member x.Num
        with get() = num
        and set(value) = num <- value
end;;
کد متناظر در #C:
public int Num
{
   get{return num;}
   set{num=value;}
}
یا به صورت:
type MyClass() = class
    let mutable num = 0
 
    member x.Num
        with get() = num
        and set(value) =
            if value > 10 || value < 0 then
                raise (new Exception("Values must be between 0 and 10"))
            else
                num <- value
end

Interface ها
اینترفیس به تمامی خواص و توابع عمومی اشئایی که آن را پیاده سازی کرده اند اشاره می‌کند. (توضیحات بیشتر (^ ) و (^ ))ساختار کلی برای تعریف آن به صورت زیر است:
type type-name = 
   interface
       inherits-decl 
       member-defns 
   end
مثال:
type IPrintable =
   abstract member Print : unit -> unit
استفاده از حرف I برای شروع نام اینترفیس طبق قوانین تعریف شده (اختیاری) برای نام گذاری است.
نکته: در هنگام تعریف توابع و خاصیت در interface‌ها باید از کلمه abstract استفاده کنیم. هر کلاسی که از یک یا چند تا اینترفیس ارث ببرد باید تمام خواص و توابع اینتریس‌ها را پیاده سازی کند. در مثال بعدی کلاس SomeClass1 اینترفیس بالا را پیاده سازی می‌کند. دقت کنید که کلمه this توسط من به عنوان اشاره گر به اشیای کلاس تعیین شده و شما می‌تونید از هر کلمه یا حرف دیگری استفاده کنید.
type SomeClass1(x: int, y: float) =
   interface IPrintable with 
      member this.Print() = printfn "%d %f" x y
نکته مهم: اگر قصد فراخوانی متد Print را در کلاس بالا دارید نمی‌تونید به صورت مستقیم متد بالا را فراخوانی کنید. بلکه حتما باید کلاس به اینترفیس مربوطه cast شود.
روش نادرست:
let instance = new SomeClass1(10,20)
instance.Print//فراخوانی این متد باعث ایجاد خطای کامپایلری می‌شود.
روش درست:
let instance = new SomeClass1(10,20) 
let instanceCast = instance :> IPrintable// استفاده از (<:)  برای عملیات تبدیل کلاس به اینترفیس
instanceCast.Print
برای عملیات cast ازاستفاده کنید.
در مثال بعدی کلاسی خواهیم داشت که از سه اینترفیس ارث می‌برد. در نتیجه باید تمام متد‌های هر سه اینترفیس را پیاده سازی کند.
type Interface1 =
    abstract member Method1 : int -> int

type Interface2 =
    abstract member Method2 : int -> int

type Interface3 =
    inherit Interface1
    inherit Interface2
    abstract member Method3 : int -> int

type MyClass() =
    interface Interface3 with 
        member this.Method1(n) = 2 * n
        member this.Method2(n) = n + 100
        member this.Method3(n) = n / 10
فراخوانی این متد‌ها نیز به صورت زیر خواهد بود:
let instance = new MyClass()
let instanceToCast = instance :> Interface3
instanceToCast.Method3 10
کلاس‌های Abstract
#F از کلاس‌های abstract هم پشتیبانی می‌کند. اگر با کلاس‌های abstract در #C آشنایی ندارید می‌تونید مطالب مورد نظر رو در  (^ ) و (^ ) مطالعه کنید. به صورت خلاصه کلاس‌های abstract به عنوان کلاس‌های پایه در برنامه نویسی شی گرا استفاده می‌شوند. این کلاس‌ها دارای خواص و متد‌های پیاده سازی شده و نشده هستند. خواص و متد هایی که در کلاس پایه abstract پیاده سازی نشده اند باید توسط کلاس هایی که از این کلاس پایه ارث می‌برند حتما پیاده سازی شوند.
ساختار کلی تعریف کلاس‌های abstract:
[<AbstractClass>]
type [ accessibility-modifier ] abstract-class-name =
    [ inherit base-class-or-interface-name ]
    [ abstract-member-declarations-and-member-definitions ]

    abstract member member-name : type-signature
در #F برای این که مشخص کنیم که یک کلاس abstract است حتما باید [<AbstractClass>] در بالای کلاس تعریف شود.
[<AbstractClass>]
type Shape(x0 : float, y0 : float) =
    let mutable x, y = x0, y0
    let mutable rotAngle = 0.0

    abstract Area : float with get
    abstract Perimeter : float  with get
    abstract Name : string with get
کلاس بالا تعریفی از کلاس abstract است که سه خصوصیت abstract دارد (برای تعیین خصوصیت‌ها و متد هایی که در کلاس پایه پیاده سازی نمی‌شوند از کلمه کلیدی abstract در هنگام تعریف آن‌ها استفاده می‌کنیم). حال دو کلاس ایجاد می‌کنیم که این کلاس پایه را پیاده سازی کنند.

#1 کلاس اول
type Square(x, y,SideLength) =
    inherit Shape(x, y)
  override this.Area = this.SideLength * this.SideLength override this.Perimeter = this.SideLength * 4. override this.Name = "Square"
#2 کلاس دوم
type Circle(x, y, radius) =
    inherit Shape(x, y)
 let PI = 3.141592654 member this.Radius = radius override this.Area = PI * this.Radius * this.Radius override this.Perimeter = 2. * PI * this.Radius
Structures
structure‌ها در #F دقیقا معال struct در #C هستند. توضیحات بیشتر درباره struct در #C (^ ) و (^ )). اما به طور خلاصه باید ذکر کنم که strucure‌ها تقریبا دارای مفهوم کلاس هستند با اندکی تفاوت که شامل موارد زیر است:
  • structure‌ها از نوع مقداری هستند و این بدین معنی است مستقیما درون پشته ذخیره می‌شوند.
  • ارجاع به structure‌ها از نوع ارجاع با مقدار است بر خلاف کلاس‌ها که از نوع ارجاع به منبع هستند.(^ )
  • structure‌ها دارای خواص ارث بری نیستند.
  • عموما از structure برای ذخیره مجموعه ای از داده‌ها با حجم و اندازه کم استفاده می‌شود.

ساختار کلی تعریف structure

[ attributes ]
type [accessibility-modifier] type-name =
   struct
      type-definition-elements
   end

//یا به صورت زیر

[ attributes ]
[<StructAttribute>]
type [accessibility-modifier] type-name =
   type-definition-elements
یک نکته مهم هنگام کار با struct‌ها در #F این است که امکان استفاده از let و Binding در struct‌ها وجود ندارد. به جای آن باید از val استفاده کنید.
type Point3D =
   struct 
      val x: float
      val y: float
      val z: float
   end
تفاوت اصلی بین val و let در این است که هنگام تعریف شناسه با val امکان مقدار دهی اولیه به شناسه وجود ندارد. در مثال بالا مقادیر برای x و y و z برابر 0.0 است که توسط کامپایلر انجام می‌شود. در ادامه یک struct به همراه سازنده تعریف می‌کنیم:
type Point2D =
   struct 
      val X: float
      val Y: float
      new(x: float, y: float) = { X = x; Y = y }
   end
توسط سازنده struct بالا مقادیر اولیه x و y دریافت می‌شود به متغیر‌های متناظر انتساب می‌شود.

  در پایان یک مثال مشترک رو در #C و #F پیاده سازی می‌کنیم: