نیاز به مدیریت حالت در برنامه‌های Blazor
«حالت» یا state، شیءای است، حاوی اطلاعاتی که برنامه با آن سر و کار دارد. بنابراین مدیریت حالت، روشی است برای ردیابی و مدیریت داده‌های مورد استفاده‌ی در برنامه و تقریبا تمام برنامه‌ها، به نحوی به آن نیاز دارند. هر کامپوننت در Blazor، دارای state خاص خودش است و این state از سایر کامپوننت‌ها کاملا مستقل و ایزوله‌است. این مورد با بزرگتر شدن برنامه و برقراری ارتباط بین کامپوننت‌ها، مشکل ایجاد می‌کند. برای مثال اگر قرار است در منوی بالای سایت، تعداد محصولات موجود در سبد خرید یک شخص را نمایش دهیم، این تعداد، حاصل تعامل او با چندین کامپوننت مجزا خواهد بود که این‌ها الزاما در یک سلسه مراتب هم قرار نمی‌گیرند و به سادگی نمی‌توان اطلاعات را به صورت آبشاری در بین آن‌ها به اشتراک گذاشت. به همین جهت نیاز به روشی برای مدیریت حالت و به اشتراک گذاری آن در بین کامپوننت‌های مختلف برنامه وجود دارد و خوشبختانه چون Blazor به همراه یک سیستم تزریق وابستگی‌های توکار است، پیاده سازی یک چنین مدیریت کننده‌ای، ساده‌است.
استفاده از الگوی Observer جهت مدیریت حالت برنامه‌های Blazor 
زمانیکه همانند تصویر فوق با یک کامپوننت کار می‌کنیم، کاربر همواره کارش از تعامل با یک View آغاز می‌شود. این تعامل سبب صدور رخ‌دادهایی می‌شود که این رخ‌دادها، حالت و state کامپوننت را تغییر می‌دهند. تغییر حالت کامپوننت نیز بلافاصله سبب به‌روز رسانی View می‌شود. در این مثال، حالت کامپوننت، داخل همان کامپوننت نگهداری می‌شود؛ مانند فیلدهایی که در قسمت code@ یک کامپوننت Blazor تعریف می‌کنیم و محدود به همان کامپوننت هستند.
با بزرگتر شدن برنامه، زمانی خواهد رسید که نیاز است حالت یک کامپوننت را با کامپوننت‌های دیگر به اشتراک گذاشت. در این حالت باید این state را از داخل کامپوننت مدنظر استخراج کرد و در جائی دیگر قرار داد که عموما به آن state store گفته می‌شود:
در تصویر فوق، در بالای آن یک state store را داریم که محل نگهداری و ذخیره سازی حالت اشتراکی بین کامپوننت‌ها است. سپس برای نمونه دو کامپوننت دیگر را داریم که رابطه‌ی بین آن‌ها، همان رابطه‌ی مثلثی است که در تصویر اول این مطلب مشاهده کردیم. برای مثال در اثر تعامل کاربری با View کامپوننت 1، رخ‌دادی صادر خواهد شد. مدیریت این رخ‌داد، سبب تغییر state خواهد شد، اما اینبار این state دیگر داخل کامپوننت 1 قرار ندارد؛ بلکه داخل state store است و این store پس از آگاه شدن از تغییر وضعیت خود، دو کامپوننتی را که از آن تغدیه می‌کنند، جهت به روز رسانی Viewهایشان، مطلع می‌کند. همین چرخه در مورد کامپوننت 2 نیز برقرار است. اگر تعاملی با آن صورت گیرد، در نهایت اثر آن به هر دو کامپوننت متصل به state store اشتراکی، اطلاع رسانی می‌شود تا Viewهای هر دوی آن‌ها به روز رسانی شوند. الگویی را که در اینجا مشاهده می‌کنید، در اصل یک الگوی Observer است:
در الگوی مشاهده‌گر، یک Subject را داریم که تعداد زیادی Observer، مشترک آن هستند. در این مثال ما، Subject، همان State Store است و Observerها دقیقا همان کامپوننت‌های مشترک به آن. Observerها به تغییرات Subject گوش فرا داده و بلافاصله بر اساس آن واکنش مناسبی را نشان می‌دهند.
پیاده سازی الگوی Observer جهت مدیریت حالت برنامه‌های Blazor
زمانیکه یک برنامه‌ی متداول Blazor را توسط قالب پیش‌فرض آن ایجاد می‌کنیم، به همراه یک کامپوننت Counter است:
@page "/counter"
<h1>Counter</h1>
<p>Current count: @currentCount</p>
<button class="btn btn-primary" @onclick="IncrementCount">Click me</button>
@code {
private int currentCount = 0;
private void IncrementCount()
{
currentCount++;
}
}
در این مثال فیلد currentCount، همان حالت کامپوننت جاری است که تنها مختص به آن است. اکنون می‌خواهیم این حالت را با کامپوننتی که منوی سمت چپ صفحه را تشکیل می‌دهد (یعنی Client\Shared\NavMenu.razor) به اشتراک گذاشته و با کلیک بر روی دکمه‌ی این شمارشگر، عدد حاصل را علاوه بر View این کامپوننت، در کنار برچسب منوی آن نیز نمایش دهیم.
بنابراین در قدم اول نیاز به یک State Store اشتراکی را داریم که بتوانیم توسط آن، مقدار جاری currentCount را ذخیره کرده و سپس تغییرات آن‌را جهت به روز رسانی دو View (در کامپوننت‌های Counter و NavMenu)، به مشترکین آن اطلاع رسانی کنیم. به همین جهت ابتدا پوشه‌ی جدید Stores را در ریشه‌ی پروژه‌ی Blazor ایجاد می‌کنیم. نام این پوشه، از این جهت یک اسم جمع است که یک برنامه بنابر نیاز خودش می‌تواند چندین State Store را داشته باشد. سپس داخل این پوشه، پوشه‌ی دیگری را به نام CounterStore، ایجاد می‌کنیم.
در اینجا در ابتدا شیء حالت مدنظر را ایجاد می‌کنیم که برای نمونه بر اساس نیاز برنامه و این مثال، از مقدار نهایی کلیک بر روی دکمه‌ی شمارشگر تشکیل می‌شود:
namespace BlazorStateManagement.Stores.CounterStore
{
public class CounterState
{
public int Count { get; set; }
}
}
از این حالت، در مخزن حالت جدید زیر استفاده خواهیم کرد:
using System;
namespace BlazorStateManagement.Stores.CounterStore
{
public interface ICounterStore
{
void DecrementCount();
void IncrementCount();
CounterState GetState();
void AddStateChangeListener(Action listener);
void BroadcastStateChange();
void RemoveStateChangeListener(Action listener);
}
} using System;
namespace BlazorStateManagement.Stores.CounterStore
{
public class CounterStore : ICounterStore
{
private readonly CounterState _state = new();
private Action _listeners;
public CounterState GetState()
{
return _state;
}
public void IncrementCount()
{
_state.Count++;
BroadcastStateChange();
}
public void DecrementCount()
{
_state.Count--;
BroadcastStateChange();
}
public void AddStateChangeListener(Action listener)
{
_listeners += listener;
}
public void RemoveStateChangeListener(Action listener)
{
_listeners -= listener;
}
public void BroadcastStateChange()
{
_listeners.Invoke();
}
}
}
توضیحات:
- مخزن حالت پیاده سازی شده‌ی بر اساس الگوی مشاهده‌گر، نیاز دارد تا بتواند لیست مشاهده‌گرها را ثبت کند. به همین جهت به همراه متدهای AddStateChangeListener جهت ثبت یک مشاهده‌گر جدید و RemoveStateChangeListener، جهت حذف مشاهده‌گری از لیست موجود است.
- همچنین الگوی مشاهده‌گر باید بتواند تغییرات صورت گرفته‌ی در حالتی را که نگهداری می‌کند (CounterState در اینجا)، به مشترکین خود اطلاع رسانی کند. اینکار را توسط متد BroadcastStateChange انجام می‌دهد. هر زمانیکه این متد فراخوانی شود، Actionهایی که به صورت پارامتر به متد AddStateChangeListener ارسال شده‌اند، به صورت خودکار اجرا خواهند شد. این کار سبب می‌شود تا بتوان منطق خاصی را مانند به روز رسانی UI، در سمت کامپوننت‌های مشترک به این مخزن، پیاده سازی کرد.
- در اینجا همچنین متدهایی برای افزایش و کاهش مقدار Count را نیز به همراه اطلاع رسانی به مشترکین، مشاهده می‌کنید.
پس از این تعریف نیاز است سرویس Store ایجاد شده را به برنامه معرفی کرد:
namespace BlazorStateManagement.Client
{
public class Program
{
public static async Task Main(string[] args)
{
var builder = WebAssemblyHostBuilder.CreateDefault(args);
//...
builder.Services.AddScoped<ICounterStore, CounterStore>();
//...
}
}
}
با توجه به اینکه در هر دو حالت Blazor Server و همچنین Blazor Wasm، طول عمر Scoped، دقیقا مانند حالت Singleton عمل می‌کند، سرویس ICounterStore و حالت نگهداری شده‌ی توسط آن، تا پایان عمر برنامه (بسته شدن مرورگر یا ریفرش کامل صفحه‌ی جاری)، در حافظه باقی مانده و وهله سازی مجدد نخواهد شد. به همین جهت تزریق آن در کامپوننت‌های مختلف برنامه، دقیقا حالت مخزن داده‌ی اشتراکی را پیدا خواهد کرد. این مورد یکی از مزیت‌های کار با Blazor است که به همراه یک سیستم تزریق وابستگی‌های توکار است.
تغییر کامپوننت‌های برنامه برای استفاده از سرویس ICounterStore
پس از معرفی سرویس ICounterStore به سیستم تزریق وابستگی‌های برنامه، جهت سهولت استفاده‌ی از آن، در ابتدا فضای نام آن‌را به فایل سراسری Client\_Imports.razor اضافه می‌کنیم:
@using BlazorStateManagement.Stores.CounterStore
سپس تغییرات کامپوننت شمارشگر، جهت استفاده‌ی از سرویس ICounterStore، به صورت زیر خواهند بود:
@page "/counter"
@implements IDisposable
@inject ICounterStore CounterStore
<h1>Counter</h1>
<p>Current count: @CounterStore.GetState().Count</p>
<button class="btn btn-primary" @onclick="IncrementCount">Click me</button>
@code {
protected override void OnInitialized()
{
base.OnInitialized();
CounterStore.AddStateChangeListener(UpdateView);
}
private void IncrementCount()
{
CounterStore.IncrementCount();
}
private void UpdateView()
{
StateHasChanged();
}
public void Dispose()
{
CounterStore.RemoveStateChangeListener(UpdateView);
}
}
توضیحات:
- در اینجا در ابتدا سرویس ICounterStore، به کامپوننت تزریق شده‌است.
- سپس در متد رویدادگران آغازین OnInitialized، با استفاده از متد AddStateChangeListener، مشترک سرویس مخزن حالت شمارشگر شده‌ایم.
- همواره جهت پاکسازی کد و عدم اشتراک بیش از اندازه‌ی به یک مخزن حالت، نیاز است در پایان کار یک کامپوننت، با پیاده سازی implements IDisposable@، کار حذف اشتراک را انجام دهیم. در غیراینصورت هربار که کامپوننت بارگذاری می‌شود، یک اشتراک جدید از این کامپوننت، به مخزن حالتی که طول عمر Singleton دارد، اضافه خواهد شد که نشانی از نشتی حافظه‌است.
- دو قسمت دیگر را هم تغییر داده‌ایم. اینبار با استفاده از متد ()GetState، این Count اشتراکی را نمایش می‌دهیم و همچنین عمل به روز رسانی State را هم توسط متد IncrementCount انجام داده‌ایم.
در ادامه کامپوننت Client\Shared\NavMenu.razor را نیز جهت نمایش مقدار جاری Count، به صورت زیر به روز رسانی می‌کنیم:
@inject ICounterStore CounterStore
<li class="nav-item px-3">
<NavLink class="nav-link" href="counter">
<span class="oi oi-plus" aria-hidden="true"></span> Counter: @CounterStore.GetState().Count
</NavLink>
</li>
@code {
protected override void OnInitialized()
{
base.OnInitialized();
CounterStore.AddStateChangeListener(() => StateHasChanged());
}
// ...
}
توضیحات:
- در اینجا نیز در ابتدا سرویس ICounterStore، به کامپوننت تزریق شده‌است.
- سپس در متد رویدادگران آغازین OnInitialized، با استفاده از متد AddStateChangeListener، مشترک سرویس مخزن حالت شمارشگر شده‌ایم و هربار که متد BroadcastStateChange ای توسط یکی از کامپوننت‌های متصل به مخزن حالت فراخوانی می‌شود (برای مثال در انتهای متد IncrementCount خود سرویس)، سبب اجرای Action آن که در اینجا StateHasChanged است، خواهد شد. فراخوانی StateHasChanged، کار اطلاع رسانی به UI، جهت رندر مجدد را انجام می‌دهد. به این ترتیب مقدار جدید Count توسط CounterStore.GetState().Count@ در منو نیز ظاهر خواهد شد:
کدهای کامل این مطلب را از اینجا می‌توانید دریافت کنید: BlazorStateManagement.zip 
