مطالب
برنامه نویسی پیشرفته JavaScript - قسمت 1 - توابع

در این مجموعه مقالات، به بررسی و آموزش برنامه نویسی شیء گرا در جاوا اسکریپت می‌پردازیم. در طول آموزش، فرض را بر این قرار دادیم که شما به عنوان خواننده‌ی این مقاله، با مبانی جاوا اسکریپت آشنا می‌باشید و حداقل چند قطعه کد مفید را با جاوا اسکریپت نوشته‌اید. همچنین کمی هم با مباحث شیء گرایی آشنا می‌باشید.

روال آموزش در این مجموعه به گونه است که در ابتدا به معرفی مباحث پیش نیاز جهت ورود به دنیای شیء گرایی در جاوا اسکریپت، پرداخته خواهد شد. سپس مباحث شیء گرایی را آغاز خواهیم نمود و تمامی نکات ریز و درشت آن را بررسی خواهیم کرد. پس از پایان این مقالات قادر خواهید بود تا تمامی کتابخانه‌ها و Framework‌های جاوا اسکریپتی را مطالعه نموده و به راحتی تکنیک‌های کد نویسی آن را درک کنید. همچنین خود شما نیز برای نوشتن یک کتابخانه یا Framework جاوا اسکریپتی استاندارد و حرفه‌ای، دست به کار شوید و یک کتابخانه سودمند را ارائه نمایید.

با چند مثال ساده و بصورت تقریبا مبتدی مسائل پایه را تشریح نموده و آرام آرام مباحث حرفه ای را آغاز خواهیم کرد. قرار است در پایان این آموزش‌ها به بررسی الگوهای موجود در جاوا اسکریپت نیز بپردازم که مجموعه مقالات مربوط به الگوها را در قالب مجموعه مقالاتی مجزا ارائه می‌نمایم.

در تهیه‌ی این مجموعه مقالات از منابع زیر استفاده شده است:

1.  Pro JavaScript Techniques  (John Resig ، خالق JQuery  – فصول 2 و 3)

2.  Professional JavaScript for Web Developers (Third Edition)  (Nicholas C. Zakas  – فصول 3، 4، 5، 6 و 7)

3.  Object-Oriented JavaScript  (Stoyan Stefanov  – فصول 3، 4، 5، 6 و 8)

4.  و تجربه‌ی ناچیز اینجانب


توابع  (Functions)

همیشه در برنامه، مجموعه دستوراتی وجود دارند که عمل خاصی را انجام می‌دهند و به دفعات نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. جهت جلوگیری از تکرار این دستورات، افزایش خوانایی و کاهش پیچیدگی برنامه، این دستورات را در بسته‌ای به نام تابع قرار می‌دهیم تا در زمان نیاز، آن را فراخوانی یا اجرا نماییم. جهت تعریف تابع در جاوا اسکریپت به صورت زیر عمل می‌نماییم:

function <functionName> ([arg0, arg1, …, argN]) {
<statements>
}

به عنوان مثال:

function sayHello(name, message) {
   alert("Hello " + name + ", " + message);
}

این تابع شامل دو آرگومان ورودی است که می‌تواند به صورت زیر فراخوانی شود:

sayHello("Meysam", "welcome to site");

خروجی این تابع  “Hello Meysam, welcome to site”  می باشد که به صورت یک پنجره‌ی پیغام، نمایش می‌یابد. تابع فوق هیچ مقداری را به عنوان خروجی به برنامه‌ی اصلی یا محل فراخوانی خود بر نمی‌گرداند. اگر بخواهیم توسط تابع مقداری را برگردانیم می‌توانیم از دستور return  برای این منظور استفاده نماییم. به مثال زیر توجه کنید:

function sum(num1, num2) {
   return num1 + num2;
}

تابع  sum  دو عدد را به عنوان آرگومان ورودی دریافت نموده و حاصل جمع آن‌ها را توسط دستور  return  به عنوان خروجی بر می‌گرداند. تابع فوق را می‌توان به صورت زیر فراخوانی نمود:

alert(sum(10, 20));

خروجی :

30

اینک به بررسی چند نکته در مورد دستور return می‌پردازیم. دستور return  فقط می‌تواند یک مقدار را برگرداند و نمی‌توان، چند مقدار را مقابل این دستور نوشت. همچنین روال اجرای تابع با رسیدن به دستور return  خاتمه می‌یابد و دستورات بعد از آن اجرا نخواهند شد. به مثال زیر توجه کنید:

function sum(num1, num2) {
   return num1 + num2;
   alert("Hello");
}

در مثال فوق دستور  alert به هیچ عنوان اجرا نخواهد شد؛ زیرا تابع با رسیدن به دستور return خاتمه می‌یابد. یک تابع می‌تواند شامل بیش از یک دستور return باشد.

function diff(num1,num2) {
   if (num1 > num2)
     return num1 - num2;
   else
     return num2 - num1;
}

تابع فوق اختلاف دو عدد را بدست می‌آورد و اگر عدد اول بزرگتر باشد، عدد دوم را از عدد اول تفریق می‌کند؛ در غیر اینصورت عدد اول را از عدد دوم تفریق می‌کند و به عنوان خروجی بر می‌گرداند.  نکته‌ی دیگری که لازم است بدانید این است که دستور  return  می تواند هیچ مقداری را بر نگرداند و به تنهایی بکار گرفته شود. در این صورت دقیقا بعد از دستور  return  سمی کالن  (;)  قرار می‌دهیم.

function checkNumber(num) {
   if (isNaN(num)) {
     alert("Not a number");
     return;
   }
   alert(num+" is a number");
}

تابع فوق یک ورودی را دریافت می‌نماید و در صورتی که آرگومان ورودی عدد نباشد پیغام  “Not a number”  را نمایش می‌دهد و از تابع خارج می‌شود. در صورتی که آرگومان ورودی یک عدد باشد، پیغام دوم را نمایش می‌دهد.

توجه:

یک تابع بهتر است همیشه یک مقداری را به عنوان خروجی برگرداند و یا کلا هیچ مقداری را بر نگرداند. نوشتن توابعی که در برخی شرایط مقداری را به عنوان خروجی بر میگردانند و در برخی شرایط مقداری را برنمی گردانند موجب ایجاد پیچیدگی در اشکال زدایی می‌گردند. نوشتن تابعی به صورت زیر کمی گیج کننده و نامتعارف می‌باشد:

function sum(num1, num2) {
   if (isNaN(num1) || isNaN(num2))
     return; // بهتر است حداقل مقدار 0 برگردانده شود
   return num1 + num2;
}


کار با آرگومان ها

رفتار آرگومان‌ها در جاوا اسکریپت نسبت به سایر زبان‌های برنامه نویسی کاملا متفاوت می‌باشد. در جاوا اسکریپت تعداد و نوع آرگومانهای ارسالی بررسی نمی‌شوند و خطایی هم رخ نخواهد داد. به عنوان مثال اگر تابعی با 3 آرگومان ورودی دارید، می‌توانید با 0 تا 3 آرگومان ورودی، آن تابع را فراخوانی نمایید. زیرا آرگومان‌ها در سیستم داخلی جاوا اسکریپت به صورت یک آرایه ارسال می‌گردند و تابع توجه نمی‌کند که کدام آرگومانها به این آرایه ارسال شده‌اند.

با توجه به قابلیتی که در مورد آرگومانها ذکر شد و به دلیل عدم مدیریت نوع و تعداد آرگومان‌های ارسالی، مطمئنا جهت جلوگیری از بروز خطا در توابع، باید تعداد و نوع آرگومان‌های ارسالی بررسی و مدیریت شوند. همچنین در هر تابع، آرایه‌ای به نام arguments  به صورت توکار تعبیه شده است که مدیریت آرگومان‌ها را تسهیل می‌بخشد. به مثال زیر توجه کنید:

function sayHello() {
   alert("Hello " + arguments[0] + ", " + arguments[1]);
}

sayHello("Meysam", "welcome to site");

خروجی :

"Hello Meysam, welcome to site"

تابع فوق هیچ آرگومان ورودی ندارد ولی با دو آرگومان ورودی فراخوانی شده است. در داخل تابع توسط آرایه arguments  به آرگومانهای ارسالی دسترسی پیدا کردیم. حال به مثال زیر توجه کنید:

function sum() {
   var s = 0;
   for (var i = 0; i < arguments.length; i++)
     s += arguments[i];
   return s;
}

alert(sum());
alert(sum(10, 20, 30, 40, 50));
alert(sum(10));

خروجی :

0

150

10

در تابع فوق هیچ آرگومان ورودی وجود ندارد ولی این تابع را با 0، 5 و 1 آرگومان ورودی فراخوانی نمودیم. این تابع مجموع چند عدد را محاسبه و بر می‌گرداند و می‌تواند به تعداد نامحدودی عدد دریافت نماید. البته بهتر است نوع آرگومانهای ارسالی نیز بررسی شوند تا خطایی در محاسبات رخ ندهد. همچنین بجای حلقه for  از حلقه for…in  استفاده خواهم کرد.

function sum() {
   var s = 0;
   for (var i in arguments) {
     if (isNaN(arguments[i]))
       continue;
    s += arguments[i];
   }
   return s;
}

alert(sum());
alert(sum(10, 20, "a", 40, 50));
alert(sum(10));

خروجی :

0

120

10

اگر دقت کرده باشید در فراخوانی دوم، رشته  “a”  به تابع ارسال شده است و چون آرگومانهای نامعتبر را مدیریت نموده‌ایم، خطایی در خروجی رخ نمی‌دهد. به مثال زیر نیز توجه نمایید:

function sum(a,b,c) {
   return a + b + c;
}

alert(sum(10, 20, 30));
alert(sum(10, 20));
alert(sum());

خروجی :

60

NaN

NaN

تابع فوق دارای 3 آرگومان ورودی می‌باشد؛ ولی ما این تابع را با 2 و 0 آرگومان ورودی فراخوانی نمودیم که خروجی نامناسبی را تولید نموده است. برای رفع این مشکل و معتبر سازی آرگومان‌های ارسالی می‌توانیم به صورت زیر عمل نماییم:

function sum(a, b, c) {
   if (isNaN(a)) a = 0;
   if (isNaN(b)) b = 0;
   if (isNaN(c)) c = 0;
   return a + b + c;
}

alert(sum(10, 20, 30));
alert(sum(10, 20));
alert(sum());

خروجی :

60

30

0

در تابع، قبل از انجام عمل محاسبه، بررسی کردیم که آرگومانهای ارسالی مقدار دهی شده باشند. در صورت عدم مقداردهی و یا مقداردهی نامناسب، آرگومان ارسالی را با صفر مقداردهی می‌نماید. اگر آرگومان مورد نظر به تابع ارسال نشود، مقدار پیش فرض آن undefined می‌باشد.

با توجه به مسائل مطرح شده در مورد توابع، این روش استفاده و کاربرد توابع، جزء معایب توابع در جاوا اسکریپت محسوب نمی‌شود. این تکنیک استفاده از توابع، موجب افزایش انعطاف پذیری توابع و آزادی عمل برنامه نویس می‌گردد که لذت بیشتری را به برنامه نویسی می‌دهد.

توجه:

به آرگومانهایی که در تابع دارای نام می‌باشند و یا به عبارتی، آرگومانهایی که نام آنها در تابع ذکر می‌شود، Named Arguments  یا آرگومانهای نامی (اسمی و یا نامدار) می‌گویند. مثل آرگومان های a ، b  وc  در تابع sum


عدم پشتیبانی از سربارگذاری یا  Overloading

در زبان‌های برنامه نویسی شیء گرا، امکان تعریف توابع هم نام وجود دارد؛ به شرطی که امضای این توابع با هم متفاوت باشند. منظور از امضاء، تعداد و نوع آرگومان‌های ورودی می‌باشد. از آنجاییکه در سیستم داخلی جاوا اسکریپت، آرگومانها بصورت یک آرایه ارسال می‌شوند، بنابراین امضاء برای توابع مفهومی ندارد؛ پس نمی‌توانیم توابع هم نام یا overloading داشته باشیم.

اگر دو تابع هم نام داشته باشیم، تابعی که دیرتر تعریف می‌شود، جایگزین تابع قبلی می‌گردد. به مثال زیر توجه کنید:

function calc(num1,num2) {
   return num1 + num2;
}

function calc(num1,num2) {
   return num1 - num2;
}

alert(calc(200,100));

خروجی :

100

همانطور که در مثال فوق مشاهده می‌نمایید، تابع دوم فراخوانی شده‌است و حاصل تفریق به عنوان خروجی نمایش یافته است. 

مطالب
آموزش TypeScript #1
با گسترش روز افزون زبان برنامه نویسی Javascript و استفاده هر چه بیشتر آن در تولید برنامه‌های تحت وب این زبان به یکی از قدرت‌های بزرگ در تولید برنامه‌های مبتنی بر وب تبدیل شده است. ترکیب این زبان با Css و Html5 تقریبا هر گونه نیاز برای تهیه و توسعه برنامه‌های وب را حل کرده است. جاوا اسکریپت در ابتدا برای اسکریپت نویسی سمت کلاینت برای صفحات وب ایجاد شد و برای سال‌ها به‌عنوان ابزاری برای مدیریت کردن رویدادهای صفحات وب محدود شده بود  و در نتیجه بسیاری از امکانات لازم برای برنامه‌نویسی برنامه‌های مقیاس بزرگ را به‌همراه نداشت. امروزه به قدری Javascript  توسعه داده شده است که حتی در تولید برنامه‌های Native مانند Windows Store  و برنامه‌های تحت Cloud نیز استفاده می‌شود. پیشرفت‌های صورت گرفته و اشاره شده در این حوزه موجب شد تا شاهد پیداش برنامه‌های مبتنی بر جاوا اسکریپت با سایزهای بی سابقه‌ای باشیم و این بیانگر این بود که تولید برنامه‌های مبتنی بر جاوا اسکریپت در مقیاس‌های بزرگ امر دشواری است و اینک TypeScript توسط غول نرم افزاری جهان پا به عرصه گذاشته که این فرآیند را آسان‌تر نماید. به کمک TypeScript می‌توان برنامه تحت JavaScript در مقیاس بزرگ تولید کرد به طوری با هر مرورگر و سیستم عاملی سازگار باشد. TypeScript از شی گرایی نیز پشتیبانی می‌کند و خروجی آن در نهایت به JavaScript کامپایل می‌شود. خیلی‌ها عقیده دارند که هدف اصلی مایکروسافت از تولید و توسعه این زبان رقابت با CoffeeScript است.  CoffeeScript یک زبان متن باز است که در سال 2009 توسط Jeremy Ashkenas ایجاد شده است و سورس آن در GitHub موجود می‌باشد. در آینده، بیشتر به مباحث مربوط به CoffeeScript و آموزش آن خواهم پرداخت.

در تصویر ذیل یک مقایسه کوتاه بین CoffeeScript و TypeScript را مشاهده می‌کنید.

با TypeScript چه چیزهایی به دست خواهیم آورد؟

یک نکته مهم این است که این زبان به خوبی در Visual Studio پشتیبانی می‌شود و قابلیت Intellisense نوشتن برنامه به این زبان را دلپذیرتر خواهد کرد و از طرفی دیگر به نظر من یکی از مهم‌ترین مزیت هایی که TypeScript در اختیار ما قرار می‌دهد این است که می‌توانیم به صورت Syntax آشنای شی گرایی کد نویسی کنیم و خیلی راحت‌تر کد‌های خود را سازمان دهی کرده و از نوشتن کد‌های تکراری اجتناب کنیم.

یکی دیگر از مزیت‌های مهم این زبان این است که این زبان از Static Typing به خوبی پشتیبانی می‌کند. این بدین معنی است که شما ابتدا باید متغیر‌ها را تعریف کرده و نوع آن‌ها را مشخص نمایید و هم چنین در هنگام پاس دادن مقادیر به پارامتر‌های توابع باید حتما به نوع داده ای آن‌ها دقت داشته باشید چون کامپایلر بین انواع داده ای در TypeScript تمایز قایل است و در صورت رعایت نکردن این مورد شما با خطا مواجه خواهید شد. این تمایز قایل شدن باعث می‌شود که برنامه هایی خواناتر داشته باشیم از طرفی باعث می‌شود که خطا یابی و نوشتن تست برای برنامه راحت‌تر و تمیزتر باشد. بر خلاف JavaScript، در TypeScript(به دلیل پشتیبانی از شی گرایی) می‌توانیم علاوه بر داشتن کلاس، اینترفیس نیز داشته باشیم و در حال حاضر مزایای استفاده از اینترفیس بر کسی پوشیده نیست.

به دلیل اینکه کد‌های TypeScript ابتدا کامپایل شده و بعد تبدیل به کد‌های JavaScript می‌شوند در نتیجه قبل از رسیدن به مرحله اجرای پروژه، ما از خطاهای موجود در کد خود مطلع خواهیم شد.

البته این نکته را نیز فراموش نخواهیم کرد که این زبان تازه متولد شده است(سال 2012 توسط Anders Hejlsberg) و همچنان در حال توسعه است و این در حال حاضر مهم‌ترین عیب این زبان می‌تواند باشد چون هنوز به پختگی سایر زبان‌های اسکریپتی در نیامده است.

در ذیل یک مثال کوچک به زبان TypeScript و JavaScript را برای مقایسه در خوانایی و راحتی کد نویسی قرار دادم:

TypeScript:

class Greeter {
    greeting: string;

    constructor (message: string) {
        this.greeting = message;
    }

    greet() {
        return "Hello, " + this.greeting;
    }
}
بعد از کامپایل کد بالا به کدی معادل زیر در JavaScript تبدیل خواهد شد:
var Greeter = (function () {
    function Greeter(message) {
        this.greeting = message;
    }
    Greeter.prototype.greet = function () {
        return "Hello, " + this.greeting;
    };
    return Greeter;
})();
توضیح چند واژه در TypeScript

Program : یک برنامه TypeScript مجموعه ای از یک یا چند Source File است. این Source File‌ها شامل کد‌های پیاده سازی برنامه هستند ولی در خیلی موارد برای خوانایی بیشتر برنامه می‌توان فقط تعاریف را در این فایل‌های سورس قرار داد.
Module: ماژول در TypeScript شبیه به مفاهیم فضای نام یا namespace در دات نت است و می‌تواند شامل چندین کلاس یا اینترفیس باشد.
Class : مشابه به مفاهیم کلاس در دات نت است و دقیقا همان مفهوم را دارد. یک کلاس می‌تواند شامل چندین تابع و متغیر با سطوح دسترسی متفاوت باشد. در TypeScript مجاز به استفاده از کلمات کلیدی public و private نیز می‌باشید. یک کلاس در Typescript می‌تواند یک کلاس دیگر را توسعه دهد(ارث بری در دات نت) و چندین اینترفیس را پیاده سازی نماید.
Interface: یک اینترفیس فقط شامل تعاریف است و پیاده سازی در آن انجام نخواهد گرفت. یک اینترفیس می‌تواند چندین اینترفیس دیگر را توسعه دهد.
Function: معادل متد در دات نت است. می‌تواند پارامتر ورودی داشته باشد و در صورت نیاز یک مقدار را برگشت دهد.
Scope: دقیقا تمام مفاهیم مربوط به محدوده فضای نام و کلاس و متد در دات نت در این جا نیز صادق است. 


آماده سازی Visual Studio برای شروع به کار
در ابتدا باید Template مربوطه به TypeScript را نصب کنید تا از طریف VS.Net بتوانیم به راحتی به این زبان کد نویسی کنیم. می‌توانید فایل نصب را از اینجا دانلود کنید. بعد از نصب از قسمت Template‌های موجود گزینه Html Application With TypeScript را انتخاب کنید

یا از قسمت Add  در پروژه‌های وب خود نظیر MVC گزینه TypeScript File را انتخاب نمایید.


در پست بعدی کد نویسی با این زبان را آغاز خواهیم کرد. 

نظرات مطالب
Functional Programming یا برنامه نویسی تابعی - قسمت اول
خیلی ممنونم که این بحث رو مطرح کردید. ولی چیزی که واقعا متوجه نمیشم اینه که چرا باید برنامه نویسی تابعی رو رقیب یا جایگزین برنامه نویسی شی گرا دونست. به نظر من مفاهیمی که این دو روش ارائه میکنن مکمل هم هستن. به عبارتی مطالب مطرح شده میتونه به عنوان رهنمون هایی در برنامه نویسی شی گرا تلقی بشه.
البته در منابع خارجی که مطالعه میکردم تفاوت اصلی رو در این دونسته بودن که در برنامه نویسی تابعی داده‌ها در شی نگهداری نمیشه و باید در تابع نگه داری و جا بجا بشه! البته نمیدونمن چطور این کار به صورت مطلق میسر هست!
در کل من فکر میکنم اگه قرار باشه این کار به صورت مطلق در تمام حالات انجام بشه خودش به ضد مفاهیمی که در این رهنمون‌ها تاکید شده تبدیل خواهد شد.
فکر نمیکنم بدون استفاده از مفاهیم شی گرایی بشه یه پروژه واقعی و بزرگ رو با استفاده از صرفا مفاهیم برنامه نویسی تابعی به صورت بهتری پیاده کرد!
خیلی ممنون میشم اگه اساتید این بحث رو ادامه بدن و توضیحاتی بدن که آیا من دچار بدفهمی شدم یا خیر.
مطالب
بررسی Bad code smell ها: کلاس بزرگ
این نوع کد بد بو در دسته بندی «کدهای متورم» قرار می‌گیرد. یکی از نتایج متورم شدن کدها، سخت شدن نگهداری آنهاست. بدیهی به نظر می‌رسد که نگهداری و اعمال تغییرات بر روی یک کلاس بزرگ، دشوار و زمان گیر خواهد بود. علارغم سادگی مفهوم این نوع کد بد بو، این مورد یکی از موارد پر تکرار درمحصول‌ها است.  
کلاس بزرگ کلاسی است که تعداد اعضای آن (فیلد، خصوصیت، متد) زیاد باشند و تعداد خطوط کد زیادی نیز داشته باشد. 

چرا چنین بویی به راه می‌افتد 

زمانیکه کلاسی ایجاد می‌شود، معمولا کوچک است. ولی با بزرگتر شدن نرم افزار و اضافه شدن امکانات مختلفی به آن ممکن است کلاس‌ها بزرگ و بزرگتر شوند. یکی از دلایلی که اندازه کلاس افزایش می‌یابد این است که معمولا اضافه کردن یک تکه کد به یک کلاس موجود از نظر ظاهری راحت‌تر از ایجاد یک کلاس جدید برای آن است. این مورد زمانیکه برنامه کوچک است اشکالی ایجاد نمی‌کند. اما زمانیکه تعداد این تغییرات کوچک در کلاس زیاد می‌شوند، کلاس شروع به متورم شدن می‌کند.

نشانه‌های این کد بد بو 

نشانه‌هایی که به تشخیص یک کلاس بزرگ کمک می‌کنند به صورت زیر هستند: 
  • تعداد خطوط زیاد: این معیار نسبت به فناوری و زبان برنامه نویسی مورد استفاده درمحصول متفاوت است؛ ولی در حالت کلی زمانیکه یک کلاس تعداد خطوط کدی بیشتر از 100 داشت، مشکلی بوجود آمده است. 
  • تعداد وضعیت‌های داخلی (در تعریف شیء گرایی) زیاد در یک کلاس، نشان دهنده بزرگی یک کلاس هستند.  
  • تعداد پارامترهای زیاد سازنده کلاس نشان دهنده متورم شدن کلاس هستند. معمولا مدیریت کردن تعداد وضعیت‌های داخلی زیاد منجر به دریافت تعداد زیاد پارامتر ورودی در سازنده می‌شوند. اگر قانون مربوط به تعداد پارامترهای یک متد را در نظر داشته باشیم و با فرض اینکه سازنده نیز یک متد است، حداکثر پارامترهای مناسب برای یک سازنده 4 خواهد بود. 
  • متغیرهایی وجود دارند که به صورت دسته‌ای پیشوند یا پسوند خاصی دارند. این پیشوندها یا پسوندها نشان دهنده مواردی هستند که احتمالا می‌توانند به کلاس مخصوص به خود انتقال داده شوند. زیرا از نظر منطقی ارتباطی بین آنها وجود دارد و مربوط به کلاس فعلی نمی‌شوند (زیرا اگر اینگونه بود نیازی به پیشوند یا پسوند نبود).


مشکل این کد بد بو چیست؟ 

نگهداری دشوار و زمان‌بر یکی از اولین و بارزترین مشکلات این نوع کد است. مشکلات دیگری که نسبتا ریز‌تر هستند و سخت‌تر تشخیص داده می‌شوند به صورت زیر هستند: 
  • عدم استفاده از مکانیزم‌های مشترک، به دلیل عدم تشکیل کلاس مربوط به آنها 
  • امکان ایجاد کدهای تکراری فراوان در کلاس 
  • دشواری تست نویسی برای کلاس‌ها به دلیل وظایف فراوانی که کلاس بر عهده دارد 
  • افزایش احتمال ایجاد مشکلات مربوط سورس کنترل‌ها و فعالیت همزمان چندین نفر بر روی یک فایل یا کلاس 
  • به دلیل انجام وظایف فراوان، تغییرات یک کلاس از جنبه‌های بسیار زیادی باید تست شود 


چگونه این بو را رفع کنیم؟  

دیدگاه کلی برای رفع چنین بویی تقسیم مسئولیت‌های موجود در یک کلاس بزرگ است. این تقسیم می‌تواند به صورت‌های زیر انجام شود:
  • ایجاد کلاسی مستقل برای هریک از مسئولیت‌های موجود در کلاس بزرگ 
  • ایجاد کلاسی پایه (Base class) برای انجام برخی از امور مشترک در کلاس 


جمع بندی 

یکی از نکات مهم در مورد انواع کد بد بو متعلق به دسته کدهای متورم، توجه دایمی به کدهای نوشته شده در محصول است. زیرا کدهای متورم به مرور زمان و به آرامی ایجاد می‌شوند و معمولا توجه کافی به آنها نمی‌شود.  
مطالب
طراحی شیء گرا: OO Design Heuristics - قسمت سوم
پیشنهاد می‌کنم قسمت‌های قبل را مطالعه کنید تا با اصطلاحات استفاده شده در ادامه مقالات آشنا باشید. در مقالات آتی، مباحث کمی قابل بحث‌تر خواهند بود.

Class Coupling and Cohesion

تعدادی از قواعد شهودی هم، با Coupling و Cohesion به ترتیب مابین و درون کلاس‌ها، سروکار دارند. تلاش ما در راستای افزایش Cohesion درون کلاس‌ها و سست کردن و کاهش Coupling مابین کلاس‌ها می‌باشد. این قواعد شهودی همین اهداف را در پارادایم action-oriented، در ارتباط با توابع دارند. هدف از Tight Cohesion (انسجام و چسبندگی قوی) در توابع، انسجام بالا و ارتباط نزدیک مابین کدهای موجود در تابع، می‌باشد. هدفی که Loose Coupling (اتصال سست و ضعیف، وابستگی ضعیف) در بین توابع دنبال می‌کند، اشاره دارد به اینکه اگر تابعی قصد استفاده از تابع دیگری را داشته باشد، باید وارد شدن و خروج از آن، از یک نقطه صورت گیرد. این مباحث منجربه مطرح شدن قواعد شهودی از جمله: «یک تابع باید طوری سازماندهی شود که تنها یک دستور return  داشته باشد»، در پارادایم action-oriented می‌شود.
ما در پارادایم شیء گرا، اهداف خود از Loose Coupling و Tight Cohesion را در سطح کلاس مطرح می‌کنیم. 5 شکل اصلی Coupling مابین کلاس‌ها به شرح زیر می‌باشد:

  •  Ni Coupling
  •  Export Coupling
  •  Overt Coupling
  •  Covert Coupling
  •  Surreptitious Coupling
Nil Coupling

بهترین حالتی که دو کلاس به طور مطلق هیچ وابستگی به یکدیگر ندارند. در این صورت می‌توان یکی کلاس‌ها را حذف کرد، بدون اینکه تأثیری بر روی سایر آنها داشته باشد. البته وجود برنامه‌ای کاربردی با این نوع اتصال ممکن نخواهد بود. بهترین چیزی که می‌شود با این نوع اتصال ایجاد کرد، Class Libraryای می‌باشد که شامل مجموعه ای از کلاس‌های مستقل بوده، به طوری که هیچ تأثیری بر روی یکدیگر ندارند.

Export Coupling

در این شکل از اتصال، یک کلاس به واسط عمومی کلاس دیگر وابسته می‌باشد؛ به این معنی که از عملیاتی که کلاس مورد نظر در واسط عمومی خود قرار داده است، استفاده می‌کند.

Overt Coupling

این نوع اتصال زمانی رخ می‌دهد که یک کلاس از جزئیات پیاده سازی کلاس دیگر با داشتن اجازه دسترسی از جانب آن، استفاده کند. به عنوان مثال، مکانیزم کلاس‌های friend در زبان سی پلاس پلاس، که امکان این را می‌دهد کلاس X اجازه دوستی به کلاس Y را اعطا کند و در این صورت کلاس Y می‌تواند به جزئیات پیاده سازی خصوصی کلاس X دسترسی داشته باشد.

Cover Coupling

این نوع اتصال هم به مانند Overt می‌باشد؛ با این تفاوت که هیچ اجازه دسترسی به کلاس Y داده نشده است. اگر زبانی داشته باشیم که به کلاس Y اجازه دهد خود را به عنوان دوست کلاس X معرفی کند، در این صورت نوع اتصال بین دو کلاس X و Y از نوع Covert می‌باشد. به عنوان مثال واقعی، می‌توان به استفاده از Reflection در دات نت اشاره کرد.

Surreptitious Coupling (اتصال پنهان)

آخرین نوع اتصال که بدترین حالت هم محسوب می‌شود، مربوط است به زمانیکه کلاس X به هر طریقی که شده از جزئیات داخلی کلاس Y آگاه باشد و از اعضای عمومی داده‌ای (public data member) آن کلاس استفاده کند. منظور این است که با تغییر این داده‌های کلاس متوجه میشود که بر روی عملیات b از کلاس چه تأثیری می‌گذارد و با اتکاء به این دستاورد، جزئیات داخلی خود را پیاده سازی می‌کند و یک اتصال پنهان را با کلاس Y ایجاد کرده است. در این حالت یک وابستگی قوی به صورت پنهان مابین رفتاری از کلاس Y و پیاده سازی کلاس X ایجاد شده است.

قاعده شهودی 2.7
اتصال و پیوستگی مابین کلاس‌ها باید از نوع Nil یا Export باشد؛ به این معنی که یک کلاس فقط از واسط عمومی کلاس دیگر استفاده کند یا کاری با آن نداشته باشد. (Classes should only exhibit nil or export coupling with other classes, that is, a class should only use operations in the public interface of another class or have nothing to do with that class.)
بجز این دو نوع اتصال، بقیه شکل‌های اتصال به طریقی اجازه دسترسی به جزئیات پیاده سازی کلاس‌ها را اعطا می‌کنند. در نتیجه باعث ایجاد وابستگی مابین پیاده سازی دو کلاس می‌شوند. این وابستگی ما بین پیاده سازی‌ها به محض نیاز به تغییر پیاده سازی یکی از کلاس‌ها ، باعث به وجود آمدن مشکلات نگهداری خواهند شد.
Cohesion درون کلاس‌ها سعی بر این دارد که مطمئن شود تمام اجزای یک کلاس به شدت باهم مرتبط هستند. تعدادی از قواعد شهودی نیز در ادامه بر این خصوصیت دلالت دارند.

قاعده شهودی 2.8
یک کلاس باید یک و تنها یک Key Abstraction را تسخیر نماید. (A class should capture one and only one key abstraction)
یک Key Abstraction به عنوان یک Entity در Domain Model تعریف می‌شود و اغلب در غالب اسم در اسناد و مشخصات نیازمندی‌ها ظاهر می‌شوند. هر کدام از آنها باید فقط به یک کلاس نگاشت پیدا کنند. اگر این نگاشت به بیش از یک کلاس انجام گیرد، در نتیجه احتمالا طراح هر تابع را به عنوان یک کلاس تسخیر کرده است. اگر بیش از یک Key Abstraction به یک کلاس نگاشت پیدا کرده باشد، پس احتمالا طراح یک سیستم متمرکز را طراحی کرده است. این کلاس‌ها Vague Classes نامیده می‌شوند و باید آنها در دو کلاس یا بیشتر، تسخیر شوند.

قاعده شهودی 2.9
داده و رفتار مرتبط را در یک جا (کلاس) نگه دارید. (Keep related data and behavior in one place)
در واقع هدفی که این قاعده به دنبال آن می‌باشد این است که هر دو جزء تشکیل دهنده یک Key Abstraction ، یعنی همان داده و رفتار، باید توسط فقط یک کلاس تسخیر شوند. با نقض این قاعده، توسعه دهنده باید با قرار داد (Convention) خاصی برنامه نویسی کند. 
راه شناسایی
طراح باید کلاس‌هایی را که مرتبا داده‌های مورد نیاز خود را با متدهای get از سایر کلاس‌ها دریافت می‌کنند، شناسایی کند. زیرا این نوع کلاس‌ها این قاعده شهودی را نقض کرده‌اند.

مثال واقعی
استفاده از الگوی Domain Model ارائه شده توسط اقای Martin Fowler که دقیقا اشاره به این قاعده دارد.
یا برعکس آن ضد الگوی Anemic Domain Model که ناقض این قاعده می‌باشد. 
در قسمت اول اشاره کردیم این قواعد را به راحتی می‌توان در صورت نیاز نقض کرد. بعضی از مواقع نیاز به طراحی فیزیکی است که باعث تغییر در طراحی منطقی شده و چه بسا می‌تواند باعث نقض هر کدام از این قواعد شهودی نیز شود. اگر به بخش پروژه‌های سایت رجوع کنید این نقض کاملا مشهود (DomainClasses و ServiceLayer موجود در طراحی فیزیکی آنها) می‌باشد (بیشتر از Anemic Domain Model استفاده شده است)؛ ولی نمی‌توان گفت که این کار اشتباه است.

قاعده شهودی 2.10
اطلاعات نامرتبط به هم را در کلاس‌های جدا از هم قرار دهید. ((Spin off nonrelated information into another class (i.e., noncommunicating behavior) 

هدف از این قاعده این است که اگر کلاسی داریم که یکسری از متدهایش با بخشی از داده و یکسری دیگر با بخش دیگر داده‌ها کار میکنند، در واقع شما دو Key Abstraction را به یک کلاس نگاشت کرده اید (Vague Class) و باید آنها را به کلاس‌های جدا نگاشت کنید.

شکل 2.6 A class with noncommunicating behavior

مثال واقعی

به کلاس Dictionary در تصویر زیر توجه کنید.
برای تعداد کمی داده، بهترین پیاده سازی با استفاده از List و در مقابل برای تعداد داده زیاد بهترین پیاده سازی، استفاده از HashTable می‌باشد. هر یک از این پیاده سازی‌ها، به متدهایی برای add و find کلمات نیاز دارند. طراحی سمت چپ تصویر نشان از نقض این قاعده شهودی دارد.

شکل 2.7 (Noncommunicating behavior (real-world example

در طرح سمت چپ، استفاده کننده باید بداند که چقدر داده وارد کند. از طرفی نمایش جزئیات پیاده سازی در نام کلاس هم ایده خوبی نیست (طرح سمت چپ). بهترین راه حل که در مقالات آینده به آنها خواهیم رسید، بحث استفاده از ارث بری می‌باشد. به این ترتیب، با استفاده از  یک کلاس Dictionary که نمایش جزئیات داخلی خود را مخفی کرده و در شرایط لازم نمایش جزئیات داخلی خود را تغییر دهد. منظور این است که استفاده کننده درگیر جزئیات داخلی آن نشود و این جزئیات که کدام نوع PDict یا HDict استفاده خواهد شد، از دید او مخفی باشد.

مطالب
اصول طراحی شیء گرا: OO Design Principles

قصد دارم مجموعه ای کامل از اصول طراحی شیء گرا، الگوهای طراحی و best practice ‌های مربوطه را ارائه دهم. از این رو ابتدا با اصول طراحی شروع می‌کنم. سپس در مقالات آتی به الگوهای مختلف خواهم پرداخت و تا جایی که معلومات اجازه دهد مشخص خواهم کرد که هر الگو متمرکز بر رعایت کدام یک از اصول است و اینکه آیا مناسب است از الگوی مورد نظر استفاده کنیم.

این مطالب نیز چکیده ای از آموزش‌های Lynda, Pluralsight , SkillFeed  و کتاب های Gang of four, Headfirst Design patterns  و ... میباشد


اصل اول: Encapsulate what varies

"آنچه را که تغییر می‌کند مشخص و جدا کن یا به عبارتی آنرا کپسوله کن"

برای آنکه بتوانیم کدی منعطف، قابل استفاده مجدد و خوانا داشته باشیم، ابتدا باید بخش‌های ثابت و متغیر کد را تشخیص دهیم و کاری کنیم تا بخش ثابت، بدون تکرار در جای جای برنامه استفاده شود و سپس برای بخش متغیر برنامه ریزی کنیم.


اصل دوم: Program to an interface not implementation

" برنامه نویسی را متمرکز بر واسط کن، نه نحوه‌ی پیاده سازی "

برای این اصل تعابیر مختلفی ارائه شده است:

  • تمرکز بر واسط‌ها به معنای تمرکز بر رفتار است که باعث می‌شود انعطاف برنامه بیشتر شده و با تغییر نحوه‌ی پیاده سازی بتوان همچنان سیستمی پایدار داشت.
  • تمرکز بر "چه کاری انجام می‌شود" باعث می‌شود بدون نگرانی از "چگونگی انجام آن" بتوانیم معماری سیستم را طراحی کنیم.
  • واسط‌ها نقش پروتکل را دارند و باعث پنهان شدن نحوه‌ی پیاده سازی از چشم کلاینت (استفاده کننده‌ی خدمت) می‌شوند و آنها را ملزم میکنند تا به ورودی و خروجی تمرکز کنند.

برای رعایت این اصل باید:

  • سعی بر تعریف واسط برای اکثر کلاس‌ها کنیم
  • اشیا را از نوع واسط تعریف کنیم، نه کلاس‌های پیاده ساز آن

در کد زیر نحوه‌ی تعریف واسط را برای کلاس و تعریف اشیاء از نوع واسط را میبینیم: 

    public interface IMyInterface
    {
        void DoWork();
    }

    public class MyImplementation1 : IMyInterface
    {
        public void DoWork()
        {
            var implementationName = this.GetType().ToString();
            Console.WriteLine("DoWork from " + implementationName);
        }
    }
    public class MyImplementation2 : IMyInterface
    {
        public void DoWork()
        {
            var implementationName = this.GetType().ToString();
            Console.WriteLine("DoWork from " + implementationName);
        }
    }

    public class Context
    {
        IMyInterface myInterface;

        public void Print() 
        {
            myInterface = new MyImplementation1();
            myInterface.DoWork();

            myInterface = new MyImplementation2();
            myInterface.DoWork();
        }
    }


اصل سوم: Favor composition over inheritance

"ترکیب را بر توارث ترجیح بده"

رابطه "دارد" (has a ) انعطاف بیشتری نسبت به ارث بری یا "از نوع ... هست" ( is a ) دارد. برای مثال فرض کنید کلاس Enemy رفتار Movable را دارد و این رفتار در طول بازی بر حسب موقعیتی تغییر میکند. اگر این رفتار را با توارث مدل کنیم، یعنی Enemy از نوع Movable باشد، آنگاه برای هر نوع رفتار Movable (هر نوع پیاده سازی) باید یک نوع Enemy داشته باشیم و تصور کنید بعضی از این پیاده سازی‌ها در کلاس Player یکسان باشد. آنگاه کد باید دوباره تکرار شود. حال تصور کنید این موقعیت را با ترکیب مدل کنیم. آنگاه کلاس Enemy یک شیء از جنس Movable خواهد داشت و در زمان نیاز میتواند نوع این رفتار را با نمونه گیری از کلاس‌های پیاده ساز آن، تغییر دهد. در واقع با اینکار اصل اول را رعایت کرده ایم و بخش ثابت را از بخش متغیر جدا نموده ایم.

در زیر مدلسازی با توارث را میبینیم: 

public interface Movable
    {
        void Move();
    }
    public class EnemyBase : Movable
    {
        // Enemy properties goes here
        protected int x, y;
        public virtual void Move()
        {
            x += 2;
            y += 2;
        }
    }
    public class EnemyWithMoveType2 : EnemyBase
    {
        // override the move method
        public override void Move()
        {
            x += 4;
            y += 4;
        }
    }
    public class EnemyWithMoveType3 : EnemyBase
    {
        // override the move method
        public override void Move()
        {
            x += 6;
            y += 6;
        }
    }
    public class PlayerBase : Movable
    {
        // Player properties goes here
        protected int x, y;
        public  virtual void Move()
        {
            // same code as EnemyBase move method
            x += 2;
            y += 2;
        }
    }
    public class PlayerWithMoveType2 : PlayerBase
    {
        // override the move method
        public override void Move()
        {
            // same code as EnemyWithMoveType2 move method
            x += 4;
            y += 4;
        }
    }
    public class PlayerWithMoveType3 : PlayerBase
    {
        // override the move method
        public override void Move()
        {
            // same code as EnemyWithMoveType3 move method
            x += 6;
            y += 6;
        }
    }  

در ادامه نیز مدلسازی با ترکیب را میبینیم: 

     public interface IMovable
    {
        void Move(ref int x, ref int y);
    }
    public class EnemyBase
    {
        // Enemy properties goes here
        protected int x, y;
        IMovable moveBehavior;
        public void SetMoveBehavior(IMovable _moveBehavior) { moveBehavior = _moveBehavior; }
        public void Move()
        {
            moveBehavior.Move(ref x,ref y);
        }
    }
    public class PlayerBase
    {
        // Player properties goes here
        protected int x, y;
        IMovable moveBehavior;
        public void SetMoveBehavior(IMovable _moveBehavior) { moveBehavior = _moveBehavior; }
        public void Move()
        {
            moveBehavior.Move(ref x, ref y);
        }
    }
    public class MoveBehavior1
    {
        public void Move(ref int x, ref int y)
        {
            x += 2;
            y += 2;
        }
    }
    public class MoveBehavior2 : IMovable
    {
        public void Move(ref int x, ref int y)
        {
            x += 4;
            y += 4;
        }
    }
    public class MoveBehavior3 : IMovable
    {
        public void Move(ref int x, ref int y)
        { 
            x += 6;
            y += 6;
        }
    }  

همانطور که میبینید، با فراخوانی تابع SetMoveBehavior میتوان رفتار را در زمان اجرا تغییر داد.

در مقاله‌ی بعدی به ادامه‌ی اصول خواهم پرداخت. از شنیدن نظرات و سوالات شما خرسند خواهم شد.

نظرات مطالب
پیاده سازی Option یا Maybe در #C
ممنون از شما ...
هدف بنده از این مطلب آشنایی با این ایده (maybe or optional )که شما را به دنیای برنامه نویسی تابعی در#C هدایت کند اون هم با ساده‌ترین روش و مثال بود نه پیاده سازی خاصی چون در طول زمان پیاده سازی‌ها متفاوت خواهند شد ولی مفاهیم ثابت می‌مونن.
این  کتابخانه  و کتابش    هم خوبه اگر دوست داشتید. 
مطالب
React 16x - قسمت 2 - بررسی پیشنیازهای جاوا اسکریپتی - بخش 1
برای کار با React، نیاز است با ES6 آشنایی داشته باشید که در این سایت، یک سری کامل بررسی مقدمات آن‌را پیشتر مرور کرده‌ایم. علاوه بر توصیه‌ی مطالعه‌ی این سری (اینکار الزامی است)، در این قسمت خلاصه‌ی بسیار سریع و کاربردی آن‌را که بیشتر در برنامه‌های مبتنی بر React مورد استفاده قرار می‌گیرند، با هم مرور خواهیم کرد. در قسمت‌های بعدی، اهمیت ذکر این خلاصه بیشتر مشخص می‌شود.

برای بررسی ویژگی‌های جاوا اسکریپت مدرن، یک پروژه‌ی جدید React را ایجاد می‌کنیم.
> create-react-app sample-02
> cd sample-02
> npm start
سپس تمام کدهای داخل index.js را نیز حذف می‌کنیم. اکنون تمام کدهای خالص جاوا اسکریپتی خود را داخل این فایل خواهیم نوشت.
به علاوه چون در این قسمت خروجی UI نخواهیم داشت، تمام خروجی را در کنسول developer tools مرورگر خود می‌توانید مشاهده کنید (فشردن دکمه‌ی F12).


var، let و const

در اکثر زبان‌های برنامه نویسی، متغیرها در محدوده‌ی دید قطعه کدی که تعریف شده‌اند (scope)، قابل دسترسی هستند. برای نمونه محتوای فایل index.js پروژه را به صورت زیر تغییر داده و با فرض اجرای دستور npm start، خروجی آن‌را می‌توان در کنسول مرورگر مشاهده کرد.
function sayHello() {
  for (var i = 0; i < 5; i++) {
    console.log(i);
  }
  console.log(i);
}

sayHello();
در این مثال متغیر i، مخصوص قطعه کد حلقه، تعریف شده‌است. بنابراین به ظاهر نباید خارج از این حلقه نیز قابل دسترسی باشد. اما خروجی آن به صورت زیر است:


در آخرین پیمایش حلقه، i مساوی 5 شده و از حلقه خارج می‌شود. اما چون در اینجا برای تعریف متغیر از واژه‌ی کلیدی var استفاده شده‌است، محدوده‌ی دید آن به کل تابعی که در آن تعریف شده‌است، بسط پیدا می‌کند. به همین جهت در این خروجی، عدد 5 را نیز مشاهده می‌کند که حاصل دسترسی به i، خارج از حلقه‌است.
برای یک دست سازی این رفتار با سایر زبان‌های برنامه نویسی، در ES6، واژه‌ی کلیدی جدیدی به نام let تعریف شده‌است که میدان دید متغیر را به قطعه کدی که در آن تعریف شده‌است، محدود می‌کند. اکنون اگر در حلقه‌ی فوق بجای var از let استفاده شود، یک چنین خطایی در مرورگر ظاهر خواهد شد که عنوان می‌کند، i استفاده شده‌ی در خارج از حلقه، تعریف نشده‌است.
./src/index.js
  Line 14:15:  'i' is not defined  no-undef

Search for the keywords to learn more about each error.

علاوه بر let، واژه‌ی کلیدی جدید const نیز به ES6 اضافه شده‌است که از آن برای تعریف ثوابت استفاده می‌شود. constها نیز همانند let، میدان دید محدود شده‌ای به قطعه کد تعریف شده‌ی در آن دارند؛ اما قابلیت انتساب مجدد را ندارند:
 const x = 1;
x = 2; // Attempting to override 'x' which is a constant.
اگر یک چنین قطعه کدی را اجرا کنیم، خطای x is const را در مرورگر می‌توان مشاهده کرد.

به صورت خلاصه از این پس واژه‌ی کلیدی var را فراموش کنید. همیشه با const جهت تعریف متغیرها شروع کنید. اگر به خطا برخوردید و نیاز به انتساب مجدد وجود داشت، آن‌را به let تغییر دهید. بنابراین استفاده از const همیشه نسبت به let ارجحیت دارد.


اشیاء در جاوا اسکریپت

اشیاء در جاوا اسکریپت به صورت مجموعه‌ای از key/value‌ها تعریف می‌شوند:
const person = {
  name: "User 1",
  walk: function() {}, // method
  talk() {} // concise method
};
در اینجا امکان تعریف یک تابع نیز وجود دارد که چون درون یک شیء قرار می‌گیرد، اینبار «متد» نامیده می‌شود. همچنین در ES6 می‌توان این متدها را به صورت معمولی، مانند متد talk نیز تعریف کرد که به آن‌ها concise method می‌گویند. بنابراین نحوه‌ی تعریف فوق را به نحو زیر نیز می‌توان خلاصه کرد:
const person = {
  name: "User 1",
  walk() {},
  talk() {}
};
پس از تعریف این شیء، روش دسترسی به اجزای آن به صورت زیر است:
person.talk();
person.name = "User 3";
person["name"] = "User 2";
به دو مورد اول، روش dot notation می‌گویند که از همان ابتدا دقیقا مشخص است کدامیک از خواص و متدهای شیء تعریف شده، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مورد آخر همان روش استفاده از key/valueها است که اساس اشیاء جاوا اسکریپتی را تشکیل می‌دهد. البته از این روش فقط زمانی استفاده کنید که قرار است یکسری کار پویا صورت گیرند (مقدار key به صورت متغیر دریافت شود) و از ابتدا مشخص نیست که کدام خاصیت یا متد قرار است تعریف و استفاده شود:
const targetMember = "name";
person[targetMember] = "User 2";


واژه‌ی کلیدی this در جاوا اسکریپت

از واژه‌ی کلیدی this، در قسمت‌های بعدی زیاد استفاده خواهیم کرد. به همین جهت نیاز است تفاوت‌های اساسی آن‌را با سایر زبان‌های برنامه نویسی بررسی کنیم.
همان شیء person را که پیشتر تعریف کردیم درنظر بگیرید. در متد walk آن، مقدار this را لاگ می‌کنیم:
const person = {
  name: "User 1",
  walk() {
    console.log(this);
  },
  talk() {}
};

person.walk();
خروجی این قطعه، به صورت زیر است:


شیء this در جاوا اسکریپت، همانند سایر زبان‌های برنامه نویسی مانند سی‌شارپ و یا جاوا رفتار نمی‌کند. در سایر زبان‌های نامبرده شده، this همواره ارجاعی را به وهله‌ای از شیء جاری، باز می‌گرداند؛ دقیقا همانند تصویری که در بالا مشاهده می‌کنید. در اینجا نیز this جاوا اسکریپتی لاگ شده، ارجاعی را به وهله‌ی جاری شیء person، بازگشت داده‌است. اما مشکل اینجا است که this در جاوا اسکریپت، همیشه به این صورت رفتار نمی‌کند!
برای نمونه در ادامه یک ثابت را به نام walk تعریف کرده و آن‌را به person.walk مقدار دهی می‌کنیم:
const walk = person.walk;
console.log(walk);
دقت داشته باشید که در اینجا از () استفاده نشده‌است (متد walk اجرا نشده‌است). یعنی صرفا «ارجاعی» از متد walk شیء person را به ثابت walk نسبت داده‌ایم. بنابراین اکنون ثابت walk نیز یک function است که حاصل console.log آن به صورت زیر است:


سؤال: اکنون اگر این function را با فراخوانی ()walk اجرا کنیم، چه خروجی را می‌توان مشاهده کرد؟


اینبار this لاگ شده، به شیء person اشاره نمی‌کند و شیء استاندارد window مرورگر را بازگشت داده‌است!
اگر یک function به صورت متدی از یک شیء فراخوانی شود، مقدار this همواره اشاره‌گری به وهله‌ای از آن شیء خواهد بود. اما اگر این تابع به صورت متکی به خود و به صورت یک function و نه متد یک شیء، فراخوانی شود، اینبار this، شیء سراسری جاوا اسکریپت یا همان شیء window را بازگشت می‌دهد.

یک نکته: اگر strict mode جاوا اسکریپت را در پروژه‌ی جاری فعال کنیم، بجای شیء window، مقدار undefined را در خروجی فوق شاهد خواهیم بود.


اتصال مجدد this به شیء اصلی در جاوا اسکریپت

تا اینجا دریافتیم که اگر یک function را به صورت متکی به خود و نه جزئی از یک شیء فراخوانی کنیم، شیء this در این حالت به شیء window سراسری مرورگر اشاره می‌کند و اگر strict mode فعال باشد، فقط undefined را بازگشت می‌هد. اکنون می‌خواهیم بررسی کنیم که چگونه می‌توان این مشکل را برطرف کرد؛ یعنی صرف‌نظر از نحوه‌ی فراخوانی متدها یا تابع‌ها، this همواره ارجاعی را به شیء person بازگشت دهد.
در جاوا اسکریپت، تابع‌ها نیز شیء هستند. برای مثال person.walk نوشته شده نیز یک شیء است. برای اثبات ساده‌ی آن فقط یک دات را پس از person.walk قرار دهید:


همانطور که مشاهده می‌کنید، شیء person.walk مانند تمام اشیاء دیگر جاوا اسکریپت، به همراه متد bind نیز هست. کار آن، انقیاد یک تابع، به یک شیء است. یعنی هرچیزی را که به عنوان آرگومان آن، به آن ارسال کنیم، به عنوان مقدار شیء this درنظر می‌گیرد:
const walk2 = person.walk.bind(person);
console.log(walk2);
walk2();
در اینجا متد bind، یک وهله‌ی جدید از person.walk را بازگشت می‌دهد که در آن شیء person را به عنوان شیء this، تنظیم کرده‌است. به همین جهت اینبار فراخوانی walk2 که به شیء person متصل شده‌است، به this صحیحی بجای window سراسری اشاره می‌کند. از این روش در برنامه‌های مبتنی بر React زیاد استفاده می‌شود.


Arrow functions

تابع زیر را درنظر بگیرید که به یک ثابت انتساب داده شده‌است:
const square = function(number) {
  return number * number;
};
در ES6، روش ساده‌تر و تمیزتری برای این نوع تعاریف، ذیل ویژگی جدید Arrow functions اضافه شده‌است. برای تبدیل قطعه کد فوق به یک arrow function، ابتدا واژه‌ی کلیدی function را حذف می‌کنیم. سپس بین پارامتر تابع و {}، یک علامت <= (که به آن fat arrow هم می‌گویند!) قرار می‌دهیم:
const square2 = (number) => {
  return number * number;
};
اگر مانند اینجا تنها یک تک پارامتر وجود داشته باشد، می‌توان پرانتزهای ذکر شده را نیز حذف کرد:
const square2 = number => {
  return number * number;
};
و اگر این متد پارامتری نداشت، از () استفاده می‌شود.
در ادامه اگر بدنه‌ی این تابع، فقط حاوی یک return بود، می‌توان آن‌را به صورت زیر نیز خلاصه کرد (در اینجا {} به همراه واژه‌ی کلیدی return حذف می‌شوند):
const square3 = number => number * number;
console.log(square3(5));
این یک سطر ساده شده، دقیقا معادل اولین const square ای است که نوشتیم. نحوه‌ی فراخوانی آن نیز مانند قبل است.

اکنون مثال مفید دیگری را در مورد Arrow functions بررسی می‌کنیم که بیشتر شبیه به عبارات LINQ در #C است:
const jobs = [
  { id: 1, isActive: true },
  { id: 2, isActive: true },
  { id: 3, isActive: true },
  { id: 4, isActive: true },
  { id: 5, isActive: false }
];
در اینجا آرایه‌ای از اشیاء job را مشاهده می‌کنید که مورد آخر آن، فعال نیست. اکنون می‌خواهیم لیست کارهای فعال را گزارشگیری کنیم:
var activeJobs = jobs.filter(function(job) {
  return job.isActive;
});
متد filter در جاوا اسکریپت، بر روی تک تک عناصر آرایه‌ی jobs حرکت می‌کند. سپس هر job را به پارامتر متد ارسالی آن که predicate نام دارد، جهت دریافت یک خروجی true و یا false، ارائه می‌دهد. اگر خروجی این متد true باشد، آن job انتخاب خواهد شد و در لیست نهایی گزارش، ظاهر می‌شود.
در ادامه می‌توان این تابع را توسط arrow functions به صورت ساده‌تر زیر نیز نوشت:
var activeJobs2 = jobs.filter(job => job.isActive);
ابتدا واژه‌ی کلیدی function را حذف می‌کنیم. سپس چون یک تک پارامتر را دریافت می‌کند، نیازی به ذکر پرانتزهای آن نیز نیست. در ادامه چون یک تک return را داریم، { return }  را با یک <= جایگزین خواهیم کرد. در اینجا نیازی به ذکر سمی‌کالن انتهای return هم نیست. نوشتن یک چنین کدی تمیزتر و خواندن آن، ساده‌تر است.


ارتباط بین arrow functions و شیء this

نکته‌ی مهمی را که باید در مورد arrow functions دانست این است که شیء this را rebind نمی‌کنند (rebind: مقدار دهی مجدد؛ ریست کردن).
در مثال زیر، ابتدا شیء user با متد talk که در آن شیء this، لاگ شده، ایجاد شده و سپس این متد فراخوانی گردیده‌است:
const user = {
  name: "User 1",
  talk() {
    console.log(this);
  }
};
user.talk();
همانطور که انتظار می‌رود، this ای که در اینجا لاگ می‌شود، دقیقا ارجاعی را به وهله‌ی جاری شیء user دارد.
اکنون اگر متد لاگ کردن را داخل یک تایمر قرار دهیم چه اتفاقی رخ می‌دهد؟
const user = {
  name: "User 1",
  talk() {
    setTimeout(function() {
      console.log(this);
    }, 1000);
  }
};
user.talk();
متد setTimeout، متدی را که به عنوان آرگومان اول آن دریافت کرده، پس از 1 ثانیه اجرا می‌کند.
در این حالت خروجی console.log، مجددا همان شیء سراسری window مرورگر است و دیگر به وهله‌ی جاری شیء user اشاره نمی‌کند. علت اینجا است که پارامتر اول متد setTimeout که یک callback function نام دارد، جزئی از هیچ شیءای نیست. بنابراین دیگر مانند فراخوانی متد ()user.talk در مثال قبلی کار نمی‌کند؛ چون متکی به خود است. هر زمان که یک متد متکی به خود غیر وابسته‌ی به یک شیء را اجرا کنیم، به صورت پیش‌فرض this آن، به شیء window مرورگر اشاره می‌کند.

سؤال: چگونه می‌توان درون یک callback function متکی به خود، به this همان شیء user جاری دسترسی یافت؟
یک روش حل این مساله، ذخیره this شیء user در یک متغیر و سپس ارسال آن به متد متکی به خود setTimeout است:
const user2 = {
  name: "User 2",
  talk() {
    var self = this;
    setTimeout(function() {
      console.log(self);
    }, 1000);
  }
};
user2.talk();
این روشی است که سال‌ها است وجود دارد؛ با ارائه‌ی arrow functions، دیگر نیازی به اینکار نیست و می‌توان از روش زیر استفاده کرد:
const user3 = {
  name: "User 3",
  talk() {
    setTimeout(() => console.log(this), 1000);
  }
};
user3.talk();
در اینجا callback function را تبدیل به یک arrow function کرده‌ایم و چون arrow functions شیء this را rebind نمی‌کنند، یعنی شیء this را به ارث می‌برند. بنابراین console.log مثال فوق، دقیقا به this شیء user اشاره می‌کند و دوباره آن‌را مقدار دهی مجدد نمی‌کند و از همان نمونه‌ی موجود قطعه کد تعریف شده، استفاده خواهد کرد.


کدهای کامل این قسمت را از اینجا می‌توانید دریافت کنید: sample-02.zip

در قسمت بعد نیز بررسی پیشنیازهای جاوا اسکریپتی شروع به کار با React را ادامه خواهیم داد.
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
مفاهیم برنامه نویسی ـ آشنایی با سازنده‌ها
در مطلب پیشین برای نگهداری حالت شیء یا همان ویژگی‌های آن Property‌‌‌ها را در کلاس معرفی کردیم و پس از ایجاد شیء مقدار مناسبی را به پروپرتی‌ها اختصاص دادیم.
اگرچه ایجاد شیء و مقداردهی به ویژگی‌های آن ما را به هدفمان می‌رساند، اما بهترین روش نیست چرا که ممکن است مقداردهی به یک ویژگی فراموش شده و سبب شود شیء در وضعیت نادرستی قرار گیرد. این مشکل با استفاده از سازنده‌ها (Constructors) حل می‌شود.
سازنده (Constructor) عضو ویژه ای از کلاس است بسیار شبیه به یک متد که در هنگام وهله سازی (ایجاد یک شیء از کلاس) به صورت خودکار فراخوانی و اجرا می‌شود. وظیفه سازنده مقداردهی به ویژگی‌های عمومی و خصوصی شیء تازه ساخته شده و به طور کلی انجام هر کاری است که برنامه‌نویس در نظر دارد پیش از استفاده از شیء به انجام برساند.
مثالی که در این بخش بررسی می‌کنیم کلاس مثلث است. برای پیاده سازی این کلاس سه ویژگی در نظر گرفته ایم. قاعده، ارتفاع و مساحت. بله مساحت را این بار به جای متد به صورت یک پروپرتی پیاده سازی می‌کنیم. اگرچه در آینده بیشتر راجع به چگونگی انتخاب برای پیاده سازی یک عضو کلاس به صورت پروپرتی یا متد بحث خواهیم کرد اما به عنوان یک قانون کلی در نظر داشته باشید عضوی که به صورت منطقی به عنوان داده مطرح است را به صورت پروپرتی پیاده سازی کنید. مانند نام دانشجو. از طرفی اعضایی که دلالت بر انجام عملی دارند را به صورت متد پیاده سازی می‌کنیم. مانند متد تبدیل به نوع داده دیگر. (مثلاً ()Object.ToString)
public class Triangle
{
    private int _height;
    private int _baseLength;

    public int Height
    {
        get { return _height; }

        set
        {
            if (value < 1 || value > 100)
            {
                // تولید خطا
            }

            _height = value;
        }
    }

    public int BaseLength
    {
        get { return _baseLength; }

        set
        {
            if (value < 1 || value > 100)
            {
                // تولید خطا
            }

            _baseLength = value;
        }
    }

    public double Area
    {
        get { return _height * _baseLength * 0.5; }
    }
}
چون در بخشی از یک پروژه نیاز پیدا کردیم با یک سری مثلث کار کنیم، کلاس بالا را طراحی کرده ایم. به نکات زیر توجه نمایید.
 • در اکسسور set دو ویژگی قاعده و ارتفاع، محدوده مجاز مقادیر قابل انتساب را بررسی نموده ایم. در صورتی که مقداری خارج از محدوده یاد شده برای این ویژگی‌ها تنظیم شود خطایی را ایجاد خواهیم کرد. شاید برای برنامه نویسانی که تجربه کمتری دارند زیاد روش مناسبی به نظر نرسد. اما این یک روش قابل توصیه است. مواجه شدن کد مشتری (کد استفاده کننده از کلاس) با یک خطای مهلک که علت رخ دادن خطا را نیز می‌توان به همراه آن ارائه کرد بسیار بهتر از بروز خطاهای منطقی در برنامه است. چون رفع خطاهای منطقی بسیار دشوارتر است. در مطالب آینده راجع به تولید خطا و موارد مرتبط با آن بیشتر صحبت می‌کنیم.
 • در مورد ویژگی مساحت، اکسسور set را پیاده سازی نکرده ایم تا این ویژگی را به صورت فقط خواندنی ایجاد کنیم.

وقتی شیء ای از یک کلاس ایجاد می‌شود، بلافاصله سازنده آن فراخوانی می‌گردد. سازنده‌ها هم نام کلاسی هستند که در آن تعریف می‌شوند و معمولاً اعضای داده ای شیء جدید را مقداردهی می‌کند. همانطور که می‌دانید وهله سازی از یک کلاس با عملگر new انجام می‌شود. سازنده کلاس بلافاصله پس از آنکه حافظه برای شیء در حال تولید اختصاص داده شد، توسط عملگر new فراخوانی می‌شود.

سازنده پیش فرض

سازنده‌ها مانند متدهای دیگر می‌توانند پارامتر دریافت کنند. سازنده ای که هیچ پارامتری دریافت نمی‌کند سازنده پیش فرض (Default constructor) نامیده می‌شود. سازنده پیش فرض زمانی اجرا می‌شود که با استفاده از عملگر new شیء ای ایجاد می‌کنید اما هیچ آرگومانی را برای این عملگر در نظر نگرفته اید.
اگر برای کلاسی که طراحی می‌کنید سازنده ای تعریف نکرده باشید کامپایلر سی شارپ یک سازنده پیش فرض (بدون پارامتر) خواهد ساخت. این سازنده هنگام ایجاد اشیاء فراخوانی شده و مقدار پیش فرض متغیرها و پروپرتی‌ها را با توجه به نوع آن‌ها تنظیم می‌نماید. مثلاً مقدار صفر برای متغیری از نوع int یا false برای نوع bool و null برای انواع ارجاعی که در آینده در این مورد بیشتر خواهید آموخت.
اگر مقادیر پیش فرض برای متغیرها و پروپرتی‌ها مناسب نباشد، مانند مثال ما، سازنده پیش فرض ساخته شده توسط کامپایلر همواره شیء ای می‌سازد که وضعیت صحیحی ندارد و نمی‌تواند وظیفه خود را انجام دهد. در این گونه موارد باید این سازنده را جایگزین نمود.

جایگزینی سازنده پیش فرض ساخته شده توسط کامپایلر

افزودن یک سازنده صریح به کلاس بسیار شبیه به تعریف یک متد در کلاس است. با این تفاوت که:
  • سازنده هم نام کلاس است.
  • برای سازنده نوع خروجی در نظر گرفته نمی‌شود.

در مثال ما محدوده مجاز برای قاعده و ارتفاع مثلث بین ۱ تا ۱۰۰ است در حالی که سازنده پیش فرض مقدار صفر را برای آنها تنظیم خواهد نمود. پس برای اینکه مطمئن شویم اشیاء مثلث ساخته شده از این کلاس در همان بدو تولید دارای قاعده و ارتفاع معتبری هستند سازنده زیر را به صورت صریح در کلاس تعریف می‌کنیم تا جایگزین سازنده پیش فرضی شود که کامپایلر خواهد ساخت و به جای آن فراخوانی گردد.
public Triangle()
{
    _height = _baseLength = 1;
}
در این سازنده مقدار ۱ را برای متغیر خصوصی پشت (backing field یا backing store) هر یک از دو ویژگی قاعده و ارتفاع تنظیم نموده ایم.

اجرای سازنده

همانطور که گفته شد سازنده اضافه شده به کلاس جایگزین سازنده پیش فرض کامپایلر شده و در هنگام ایجاد یک شیء جدید از کلاس مثلث توسط عملگر new اجرا می‌شود. برای بررسی اجرا شدن سازنده به سادگی می‌توان کدی مشابه مثال زیر را نوشت.
Triangle triangle = new Triangle();
 
Console.WriteLine(triangle.Height);
Console.WriteLine(triangle.BaseLength);
Console.WriteLine(triangle.Area);
کد بالا مقدار ۱ را برای قاعده و ارتفاع و مقدار ۰.۵ را برای مساحت چاپ می‌نماید. بنابراین مشخص است که سازنده اجرا شده و مقادیر مناسب را برای شیء تنظیم نموده به طوری که شیء از بدو تولید در وضعیت مناسبی است.

سازنده‌های پارامتر دار

در مثال قبل یک سازنده بدون پارامتر را به کلاس اضافه کردیم. این سازنده تنها مقادیر پیش فرض مناسبی را تنظیم می‌کند. بدیهی است پس از ایجاد شیء در صورت نیاز می‌توان مقادیر مورد نظر دیگر را برای قاعده و ارتفاع تنظیم نمود. اما برای اینکه سازنده بهتر بتواند فرآیند وهله سازی را کنترل نماید می‌توان پارامترهایی را به آن افزود. افزودن پارامتر به سازنده مانند افزودن پارامتر به متدهای دیگر صورت می‌گیرد. در مثال زیر سازنده دیگری تعریف می‌کنیم که دارای دو پارامتر است. یکی قاعده و دیگری ارتفاع. به این ترتیب در حین فرآیند وهله سازی می‌توان مقادیر مورد نظر را منتسب نمود.
public Triangle(int height, int baseLength)
{
    Height = height;
    BaseLength = baseLength;
}
با توجه به اینکه مقادیر ارسالی به این سازنده توسط کد مشتری در نظر گرفته می‌شود و ممکن است در محدوده مجاز نباشد، به جای انتساب مستقیم این مقادیر به فیلد خصوصی پشت ویژگی قاعده و ارتفاع یعنی baseLength_ و height_ آنها را به پروپرتی‌ها منتسب کردیم تا قانون اعتبارسنجی موجود در اکسسور set پروپرتی‌ها از انتساب مقادیر غیر مجاز جلوگیری کند.
سازنده اخیر را می‌توان به صورت زیر با استفاده از عملگر new و فراهم کردن آرگومان‌های مورد نظر مورد استفاده قرار داد.
Triangle triangle = new Triangle(5, 8);
 
Console.WriteLine(triangle.Height);
Console.WriteLine(triangle.BaseLength);
Console.WriteLine(triangle.Area);
مقادیر چاپ شده برابر ۵ برای ارتفاع، ۸ برای قاعده و ۲۰ برای مساحت خواهد بود که نشان از اجرای صحیح سازنده دارد.
در مطالب بالا چندین بار از سازنده‌ها صحبت کردیم و گفتیم سازنده دیگری به کلاس اضافه می‌کنیم. این دو نکته را به خاطر داشته باشید:
  • یک کلاس می‌تواند دارای چندین سازنده باشد که بر اساس آرگومان‌های فراهم شده هنگام وهله سازی، سازنده مورد نظر انتخاب و اجرا می‌شود.
  • الزامی به تعریف یک سازنده پیش فرض (به معنای بدون پارامتر) نیست. یعنی یک کلاس می‌تواند هیچ سازنده بی پارامتری نداشته باشد.

در بخش‌های بعدی مطالب بیشتری در مورد سازنده‌ها و سایر اعضای کلاس خواهید آموخت.