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
اشتراک‌ها
ReSharper 2021.1 منتشر شد

ReSharper 2021.1: Updates in Code Analysis, Support for ASP.NET Route Templates, and Rename for Tuple Components 

ReSharper 2021.1 منتشر شد
نظرات مطالب
C# 7.1 - Tuple Name Inference
استفاده از tuple برای انجام مبادله  متغیرها
 public void Swap()
 {
      int x = 5;
      int y = 50;
      (x, y) = (y, x);
 }
 
اشتراک‌ها
در C# 11 اگر نام نوعی را با حروف تمام کوچک وارد کنید، اخطار دریافت خواهید کرد

C# 11 is the next version of C# coming in .NET 7, and it is introducing a warning wave that issues a warning when a type is declared with all lower-case letters. This is being done so that in the future the language can begin moving away from conditional keywords and instead use full on keywords instead. The warning is alerting customers to types that may become keywords in future versions. 

در C# 11 اگر نام نوعی را با حروف تمام کوچک وارد کنید، اخطار دریافت خواهید کرد
مطالب
الگوی استخر اشیاء Object Pool Pattern
الگوی استخر اشیاء، جزو الگوهای تکوینی است و کار آن جلوگیری از ایجاد اشیاء تکراری و محافظت از به هدر رفتن حافظه است. نحوه کار این الگو بدین شکل است که وقتی کاربر درخواست نمونه‌ای از یک شیء را می‌دهد، بعد از اتمام کار، شیء نابود نمی‌شود؛ بلکه به استخر بازگشت داده می‌شود تا در درخواست‌های آینده، مجددا مورد استفاده قرار گیرد. این کار موجب عدم هدر رفتن حافظه و همچنین بالا رفتن کارآیی برنامه می‌گردد. این الگو به خصوص برای اشیایی که مدت کوتاهی مورد استفاده قرار میگیرند و آماده سازی آن‌ها هزینه بر است بسیار کارآمد می‌باشد. از آنجا که هزینه‌ی ساخت و نابود سازی در حد بالایی قرار دارد و آن شیء به طور مکرر مورد استفاده قرار می‌گیرد، زمان زیادی صرفه جویی می‌شود.

در این الگو ابتدا شیء از استخر درخواست می‌شود. اگر قبلا ایجاد شده باشد، مجددا مورد استفاده قرار می‌گیرد. در غیر این صورت نمونه جدیدی ایجاد می‌شود و وقتی که کار آن پایان یافت به استخر بازگشت داده شده و نگهداری می‌شود، تا زمانی که مجددا درخواست استفاده از آن برسد.
 یکی از نکات مهم و کلیدی این است که وقتی کار شیء مربوطه تمام شد، باید اطلاعات شیء قبلی و داده‌های آن نیز پاکسازی شوند؛ در غیر این صورت احتمال آسیب و خطا در برنامه بالا می‌رود و این الگو را به یک ضد الگو تبدیل خواهد کرد.
نمونه‌ای از پیاده سازی این الگو را در دات نت، می‌توانید در data provider‌های مخصوص SQL Server نیز ببینید. از آنجا که ایجاد اتصال به دیتابیس، هزینه بر بوده و دستورات در کوتاه‌ترین زمان ممکن اجرا می‌شوند، این کانکشن‌ها یا اتصالات بعد از بسته شدن از بین نمی‌روند، بلکه در استخر مانده تا زمانیکه مجددا نمونه مشابهی از آن‌ها درخواست شود تا دوباره مورد استفاده قرار بگیرند تا از هزینه اولیه برای ایجاد آن‌ها پرهیز شود. استفاده از این الگو در برنامه نویسی با سوکت ها، تردها و کار با اشیاء گرافیکی بزرگ مثل فونت‌ها و تصاویر Bitmap کمک شایانی می‌کند. ولی در عوض برای اشیای ساده می‌تواند کارآیی را به شدت کاهش دهد.

الگوی بالا را در سی شارپ بررسی می‌کنیم:
ابتدا کلاس PooledObject را به عنوان یک شیء بزرگ و پر استفاده ایجاد می‌کنیم:
 public class PooledObject
    {
        DateTime _createdAt = DateTime.Now;

        public DateTime CreatedAt
        {
            get { return _createdAt; }
        }

        public string TempData { get; set; }

        public void DoSomething(string name)
        {
            Console.WriteLine($"{name} : {TempData} is written on {CreatedAt}");
        }
    }
tempdata ویژگی است که باید برای هر شیء، مجزا باشد. پس باید دقت داشت برای استفاده‌های بعدی نیاز است پاک سازی شود.
بعد از آن کلاس پول را پیاده سازی می‌کنیم:
public static class Pool
{
    private static List<PooledObject> _available = new List<PooledObject>();
    private static List<PooledObject> _inUse = new List<PooledObject>();
 
    public static PooledObject GetObject()
    {
        lock(_available)
        {
            if (_available.Count != 0)
            {
                PooledObject po = _available[0];
                _inUse.Add(po);
                _available.RemoveAt(0);
                return po;
            }
            else
            {
                PooledObject po = new PooledObject();
                _inUse.Add(po);
                return po;
            }
        }
    }
 
    public static void ReleaseObject(PooledObject po)
    {
        CleanUp(po);
 
        lock (_available)
        {
            _available.Add(po);
            _inUse.Remove(po);
        }
    }
 
    private static void CleanUp(PooledObject po)
    {
        po.TempData = null;
    }
}
در کلاس بالا، کاربر با متد GetObject، درخواست شی‌ءایی را می‌کند و متد نگاه می‌کند که اگر لیست موجودی، پر باشد، اولین نمونه‌ی در دسترس را ارسال می‌کند. ولی در صورتیکه نمونه‌ای از آن نباشد، یک نمونه‌ی جدید را ایجاد کرده و آن را در لیست مورد استفاده‌ها قرار می‌دهد و به کاربر باز می‌گرداند.
متد Release Object وظیفه‌ی بازگرداندن شیء را به استخر، دارد که از لیست در حال استفاده‌ها آن را حذف کرده و به لیست موجودی اضافه می‌کند. متد Cleanup در این بین وظیفه ریست کردن شیء را دارد تا مشکلی که در بالا بیان کردیم رخ ندهد.
کد زیر را اجرا می‌کنیم:
            var obj1 = Pool.GetObject();
            obj1.DoSomething("obj1");

            Thread.Sleep(2000);
            var obj2 = Pool.GetObject();
            obj2.DoSomething("obj2");
            Pool.ReleaseObject(obj1);

            Thread.Sleep(2000);
            var obj3 = Pool.GetObject();
            obj3.DoSomething("obj3");
نتیجه به شکل زیر است:
obj1 :  is written on 4/21/2016 11:25:26 AM
obj2 :  is written on 4/21/2016 11:25:28 AM
obj3 :  is written on 4/21/2016 11:25:26 AM
ابتدا شیء obj1 ایجاد می‌شود و سپس obj2 و بعد از آن obj1 به لیست موجودی‌ها بازگشته و برای obj3 همان شیء را بازگشت می‌هد که برای obj1 ساخته بود. توقف تردها در این مثال برای مشاهده‌ی بهتر زمان است.
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:


مطالب
آشنایی با Oslo - قسمت اول

Oslo پلتفرم جدید مدل‌سازی مایکروسافت است که در سال‌های آتی مورد استفاده قرار خواهد گرفت و همچنین این روزها در مجامع توسعه و طراحی برنامه‌ها به شدت مورد بحث و توجه است. به همین جهت در طی مقالاتی با این پلتفرم جدید بیشتر آشنا خواهیم شد.

دریافت Oslo

Oslo از سه قسمت عمده تشکیل شده است:
  • الف) زبان مدل سازی M
  • ب) ابزار مدل سازی Quadrant
  • ج) استفاده از SQL Server به عنوان مخزن

زبان مدل سازی M از سه قسمت به نام‌های MGraph ، MGrammer و MSchema تشکیل می‌شود.
MGrammer : گرامر مورد استفاده در SDL را تعریف می‌کند. Syntax Directed Translation
MSchema : طرح مدل را تعریف خواهد کرد.
MGraph : اگر MSchema بیانگر انواع باشد، MGraph بیانگر وهله‌ها خواهد بود.

یک مثال:
برنامه‌ی Intellipad را اجرا کنید (فرض بر این است که SDK فوق را نصب کرده‌اید)



در اینجا حالت را بر روی M Mode قرار دهید (مطابق تصویر) و همچنین از منوی ظاهر شده‌ی M Mode ، گزینه‌ی Generic T-SQL preview را هم انتخاب کنید.

اولین ماژول ما به صورت زیر است:

module Test1
{
type ApplicationUser
{
UserID : Integer64=AutoNumber();
FirstName :Text#15;
LastName : Text#25;
Password : Text#10;
} where identity UserID;
}

ابتدا نام ماژول مشخص می‌شود. شبیه به معرفی یک فضای نام در برگیرنده‌ی اشیای مربوطه. سپس type ، بیانگر همان MSchema خواهد بود.
در این مثال شناسه‌ی کاربری از نوع Integer64 خود افزایش یابنده تعریف شده است (نوع identity در اس کیوال سرور).
فیلدهای نام ، نام خانوادگی و کلمه‌ی عبور از نوع متنی با اندازه‌های مشخص 15 ، 25 و 10 کاراکتر تعریف شده‌اند. اگر اندازه مشخص نبود نوع را تنها Text تعریف کنید.
نکته:
1-اگر پس از Text علامت ? قرار گیرد، به معنای فیلدی از نوع nullable خواهد بود و برعکس. زیبایی Intellipad هم در اینجا است که بلافاصله پس از تایپ شما، عبارت T-SQL معادل را تولید می‌کند.
2-در اینجا UserID‌ به صورت identity معرفی شده است. در زبان ام ، identity همانند primary key‌ در عبارات T-SQL عمل می‌کند و نباید اشتباه گرفته شود.

تا اینجا فقط یک type تعریف شده است. برای تبدیل آن به یک جدول باید آن‌را توسعه داد.

ApplicationUserCollection : ApplicationUser*;

این سطر را به پس از تعریف type اضافه نمائید. علامت ستاره در اینجا به معنای صفر یا بیشتر است و جهت بسط نوع تعریف شده به یک مجموعه به کار می‌رود. اکنون با اضافه شدن این سطر، Intellipad بلافاصله عبارات T-SQL معادل را تولید خواهد کرد که در تصویر مشخص است. به این صورت MGraph ما که بیانگر وهله‌هایی از نوع ApplicationUser هستند تولید گردید.

اکنون قصد داریم گروهی از کاربرها را به صورت نمونه ایجاد کنیم:

ApplicationUserCollection
{
//using a named instance
User1 {
FirstName="user1",
LastName="name1",
Password="1@34"
},
User2 {
FirstName="user2",
LastName="name2",
Password="123@4"
},
User3 {
FirstName="user3",
LastName="name3",
Password="56#2"
},
User4 {
FirstName="user4",
LastName="name4",
Password="789@5"
}
}

سطرهای فوق را پس از تعریف ApplicationUserCollection در Intellipad اضافه کنید. بلافاصله Intellipad عبارات T-SQL معادل را برای ما تولید خواهد کرد.



ادامه دارد ...