ASP.NET MVC #1
وضعیت فناوریهای مرتبط با دات نت از دیدگاه مرگ و زندگی!
5 دلیل برای استفاده از یک ابزار ORM
امنیت در LINQ to SQL (برای مابقی ORMها هم به همین صورت است)
مروری بر کدهای کلاس SqlHelper
ASP.NET MVC #1
بررسی واژه کلیدی static
در دات نت میکرو برخی کلاس ها را که در رابطه با پورت ها بودند و همچنین برای ساخت اکستنشن برای html helper،دات نت آنها را بصورت استاتیک تعریف کرده است.چگونه می توان از GC در کلاس ها،متغییر ها و تابع های استاتیک سود برد؟
ممنون،
بهصورت محدود در برخی پروژهها از Kubernetes یا تکنولوژیهای مشابه استفاده میکنیم.
در برخی پروژهها از این تکنولوژیها برای مدیریت Docker استفاده میشود.
Kubernetes یا مشابه آن در پروژههای متعدد دات نت مورد استفاده قرار میگیرد.
در تمامی پروژههای دات نت ما از تکنولوژیهای اورکستراسیون برای مقیاسپذیری و مدیریت Docker استفاده میشود.
در NET Core 2.0. از یک اصطلاحا «compatibility shim» مخصوص استفاده میشود که امکان افزودن ارجاعات به full framework libraryها را بدون نیاز به تغییر target framework برنامه میسر میکند. یعنی در اینجا میتوان یک کتابخانهی قدیمی دات نتی را در برنامههای مبتنی بر NET Core. بر روی لینوکس نیز اجرا کرد و در این حالت نیازی به تبدیل اجباری این کتابخانه به نسخهی NET Core. آن نیست.
NET Core 2.0. پیاده سازی کنندهی NET Standard 2.0. است
NET Standard. در حقیقت یک قرار داد است که سکوهای کاری مختلف دات نتی مانند Full .NET Framework ، Xamarin ، Mono ، UWP و غیره میتوانند آنرا پیاده سازی کنند. یک نمونهی دیگر این پیاده سازیها نیز NET Core. است. برای مثال دات نت 4.6.1، استاندارد و قرار داد شمارهی 2 دات نت را پیاده سازی میکند. به همین صورت NET Core 2.0. نیز پیاده سازی کنندهی این استاندارد شماره 2 است.
با تغییرات اخیر، اکنون NuGet میتواند کتابخانههای مبتنی بر NET Standard 2. را در برنامههای مبتنی بر سکوهای کاری که آنرا پیاده سازی میکنند، بدون مشکل اضافه کند. برای مثال میتوان اسمبلیهای دات نت 4.6.1 را به برنامههای ASP.NET Core 2.0 اضافه کرد (کاری که در نگارش 1x آن به صورت مستقیم میسر نیست) و یا میتوان اسمبلیهای کامپایل شدهی برای دات نت استاندارد 2 را به برنامههای مبتنی بر دات نت 4.6.1 اضافه کرد.
آیا واقعا کتابخانههای قدیمی دات نتی توسط برنامههای NET Core 2.0. در لینوکس نیز اجرا خواهند شد؟
دات نت استاندارد، بیش از یک قرار داد چیزی نیست و پیاده سازی کنندگان آن میتوانند سطح بیشتری را نسبت به این قرار داد نیز لحاظ کنند. برای مثال دات نت 4.6.1 شامل سطح API بیشتری از دات نت استاندارد 2 است.
به همین جهت باید درنظر داشت که امکان اضافه کردن یک بستهی نیوگت از یک کتابخانهی نوشته شدهی برای دات نت کامل در برنامههای دات نت Core به معنای تضمینی برای کار کردن آن در زمان اجرا نخواهد بود. از این جهت که دات نت کامل، به همراه قسمتهایی است که در NET Standard. وجود خارجی ندارند. بنابراین اگر کتابخانهی استفاده شده صرفا این API مشترک را هدف قرار دادهاست، هم قابلیت اتصال و هم قابلیت اجرا را خواهد داشت؛ اما اگر برای مثال کسی بستهی NServiceBus را به پروژهی ASP.NET Core 2.0 اضافه کند، بدون مشکل کامپایل خواهد شد. اما از آنجائیکه این کتابخانه از MSMQ استفاده میکند که خارج از میدان دید این استاندارد است، در زمان اجرا با شکست مواجه خواهد شد.
«compatibility shim» در NET Standard 2.0. چگونه کار میکند؟
در NET Core.، پیاده سازی Object در System.Runtime قرار دارد و کد تولید شدهی توسط آن یک چنین ارجاعی را [System.Runtime]System.Object تولید میکند. اما در دات نت کلاسیک، System.Object در mscorlib قرار دارد. به همین جهت زمانیکه سعی کنید اسمبلیهای دات نت کلاسیک را در NET Core 1.x. استفاده کنید، پیام یافتن نشدن نوعها را دریافت خواهید کرد. اما در NET Core 2.0. یک پیاده سازی صوری (facade) از mscorlib وجود دارد که کار آن هدایت نوع درخواستی، به نوع واقعی پیاده سازی شدهی در NET Core. است.
در این تصویر استفادهی از یک کتابخانهی ثالث را مشاهده میکنید که ارجاعی را به [mscorlib]Microsoft.Win32.RegistryKey دارد (مبتنی بر دات نت کلاسیک است). همچنین یک mscorlib مشخص شدهی به صورت facade را نیز مشاهده میکنید. کار آن هدایت درخواست نوع واقع شدهی در mscorlib، به نوع موجود [Microsoft.Win32.Registry] Microsoft.Win32.RegistryKey است و تنها زمانی کار خواهد کرد که Microsoft.Win32.RegistryKey.dll وجود خارجی داشته باشد. به این معنا که رجیستری، یک مفهوم ویندوزی است و این کتابخانه بر روی ویندوز بدون مشکل کار میکند. اما تحت لینوکس، این قسمت خاص با پیام PlatformNotSupportedException خاتمه خواهد یافت. اما اگر قسمتهایی از این کتابخانه را استفاده کنید که در تمام سکوهای کاری وجود داشته باشند، بدون مشکل قادر به استفادهی از آن خواهید بود.
یک مثال: استفاده از کتابخانهی رمزنگاری اطلاعات Inferno
آخرین نگارش کتابخانهی رمزنگاری اطلاعات Inferno مربوط به NET 4.5.2. است. مراحل ذیل را پس از نصب SDK جدید NET Core 2.0. در خط فرمان طی میکنیم:
الف) ایجاد پوشهی UseNET452InNetCore2 و سپس ایجاد یک پروژهی کنسول جدید
dotnet new console
ب) افزودن بستهی نیوگت Inferno به پروژه
dotnet add package Inferno
log : Installing Inferno 1.4.0. warn : Package 'Inferno 1.4.0' was restored using '.NETFramework,Version=v4.6.1' instead of the project target framework '.NETCoreApp,Version=v2.0'. This package may not be fully compatible with your project. info : Package 'Inferno' is compatible with all the specified frameworks in project 'D:\UseNET452InNetCore2\UseNET452InNetCore2.csproj'. info : PackageReference for package 'Inferno' version '1.4.0' added to file 'D:\UseNET452InNetCore2\UseNET452InNetCore2.csproj'.
ج) استفاده از کتابخانهی Inferno جهت تولید یک عدد تصادفی thread safe
using System; using SecurityDriven.Inferno; namespace UseNET452InNetCore2 { class Program { static CryptoRandom random = new CryptoRandom(); static void Main(string[] args) { Console.WriteLine($"rnd: {random.NextLong()}"); } } }
د) اجرای برنامه
در ادامه اگر دستور dotnet run را صادر کنیم، ابتدا اخطاری را صادر میکند که این بسته ممکن است دارای قسمتهایی باشد که با NET core 2.0. سازگار نیست و سپس خروجی نهایی را بدون مشکل اجرا کرده و نمایش میدهد.
>dotnet run warning NU1701: This package may not be fully compatible with your project. rnd: 8167886599578111106
آشنایی با مدل برنامه نویسی TAP
دات نت فریم ورک، از زمان ارائه نگارش یک آن، از اعمال غیرهمزمان و API خاص آن پشتیبانی میکردهاست. همچنین این مورد یکی از ویژگیهای Win32 نیز میباشد. نوشتن کدهای همزمان متداول بسیار ساده است. در این نوع کدها هر عملیات خاص، پس از پایان عملیات قبلی انجام میشود.
public string TestNoneAsync() { var webClient = new WebClient(); return webClient.DownloadString("http://www.google.com"); }
این مورد همچنین در برنامههای سمت سرور نیز حائز اهمیت است. با قفل شدن تعداد زیادی ترد در حال اجرا، عملا قدرت پاسخدهی سرور نیز کاهش مییابد. بنابراین در این نوع موارد، برنامههای چند ریسمانی هرچند در سمت کلاینت ممکن است مفید واقع شوند و برای مثال ترد UI را آزاد کنند، اما اثر آنچنانی بر روی برنامههای سمت سرور ندارند. زیرا در آنها میتوان هزاران ترد را ایجاد کرد که همگی دارای کدهای اصطلاحا blocking باشند. برای حل این مساله استفاده از API غیرهمزمان توصیه میشود.
برای نمونه کلاس WebClient توکار دات نت، دارای متدی به نام DownloadStringAsync نیز میباشد. این متد به محض فراخوانی، ترد جاری را آزاد میکند. به این معنا که فراخوانی آن سبب توقف ترد جاری برای دریافت نتیجهی دریافت اطلاعات از وب نمیشود. به این نوع API، یک Asynchronous API گفته میشود؛ زیرا با سایر کدهای نوشته شده، هماهنگ و همزمان اجرا نمیشود.
هر چند این کد جدید مشکل عدم پاسخ دهی برنامه را برطرف میکند، اما مشکل دیگری را به همراه دارد؛ چگونه باید حاصل عملیات آنرا پس از پایان کار دریافت کرد؟ چگونه باید خطاها و مشکلات احتمالی را مدیریت کرد؟
برای مدیریت این مساله، رخدادی به نام DownloadStringCompleted تعریف شدهاست. روال رویدادگردان آن پس از پایان کار دریافت اطلاعات از وب، فراخوانی میگردد.
public void TestAsync() { var webClient = new WebClient(); webClient.DownloadStringAsync(new Uri("http://www.google.com")); webClient.DownloadStringCompleted += webClientDownloadStringCompleted; } void webClientDownloadStringCompleted(object sender, DownloadStringCompletedEventArgs e) { // use e.Result }
مشکل! ما سادگی یک عملیات همزمان را از دست دادیم. متد TestNoneAsync از لحاظ پیاده سازی و همچنین خواندن و نگهداری آن در طول زمان، بسیار سادهتر است از نمونهی TestAsync نوشته شده. در کدهای غیرهمزمان فوق، یک متد ساده، به دو متد مجزا خرد شدهاست و نتیجهی نهایی، درون یک روال رخدادگردان بدست میآید.
به این مدل، EAP یا Event based asynchronous pattern نیز گفته میشود. EAP در دات نت 2 معرفی شد. روالهای رخدادگردان در این حالت، در ترد اصلی برنامه اجرا میشوند. اما اگر به حالت اصلی اعمال غیرهمزمان موجود از دات نت یک کوچ کنیم، اینطور نیست. در WinForms و WPF برای به روز رسانی رابط کاربری نیاز است اطلاعات دریافت شده در همان تردی که رابط کاربری ایجاد شده است، تحویل گرفته شده و استفاده شوند. در غیراینصورت استثنایی صادر شده و برنامه خاتمه مییابد.
آشنایی با Synchronization Context
ابتدا یک برنامهی WinForms ساده را آغاز کرده و یک دکمهی جدید را به نام btnGetInfo و یک تکست باکس را به نام txtResults، به آن اضافه کنید. سپس کدهای فرم اصلی آنرا به نحو ذیل تغییر دهید:
using System; using System.Linq; using System.Net; using System.Windows.Forms; namespace Async02 { public partial class Form1 : Form { public Form1() { InitializeComponent(); } private void btnGetInfo_Click(object sender, EventArgs e) { var req = (HttpWebRequest)WebRequest.Create("http://www.google.com"); req.Method = "HEAD"; req.BeginGetResponse( asyncResult => { var resp = (HttpWebResponse)req.EndGetResponse(asyncResult); var headersText = formatHeaders(resp.Headers); txtResults.Text = headersText; }, null); } private string formatHeaders(WebHeaderCollection headers) { var headerString = headers.Keys.Cast<string>() .Select(header => string.Format("{0}:{1}", header, headers[header])); return string.Join(Environment.NewLine, headerString.ToArray()); } } }
همچنین در این مثال از متد غیرهمزمان BeginGetResponse نیز استفاده شدهاست. در این نوع API خاص، کار با BeginGetResponse آغاز شده و سپس در callback نهایی توسط EndGetResponse، نتیجهی عملیات به دست میآید.
اگر برنامه را اجرا کنید، با استثنای زیر مواجه خواهید شد:
An exception of type 'System.InvalidOperationException' occurred in System.Windows.Forms.dll but was not handled in user code Additional information: Cross-thread operation not valid: Control 'txtResults' accessed from a thread other than the thread it was created on.
private void btnGetInfo_Click(object sender, EventArgs e) { var sync = SynchronizationContext.Current; var req = (HttpWebRequest)WebRequest.Create("http://www.google.com"); req.Method = "HEAD"; req.BeginGetResponse( asyncResult => { var resp = (HttpWebResponse)req.EndGetResponse(asyncResult); var headersText = formatHeaders(resp.Headers); sync.Post(delegate { txtResults.Text = headersText; }, null); }, null); }
برای درک بهتر آن، سه break point را پیش از متد BeginGetResponse، داخل Async calback و داخل delegate متد Post قرار دهید. پس از اجرای برنامه، از منوی دیباگ در VS.NET گزینهی Windows و سپس Threads را انتخاب کنید.
در اینجا همانطور که مشخص است، کد داخل delegate تعریف شده، در ترد اصلی برنامه اجرا میشود و نه یکی از Worker threadهای ثانویه.
هر چند استفاده از متدهای تو در تو و lambda syntax، نیاز به تعریف چندین متد جداگانه را برطرف کردهاست، اما باز هم کد سادهای به نظر نمیرسد. در سی شارپ 5، برای مدیریت بهتر تمام مشکلات یاد شده، پشتیبانی توکاری از اعمال غیرهمزمان، به هستهی زبان اضافه شدهاست.
Syntax ابتدایی یک متد Async
در ابتدا کلاس و متد Async زیر را در نظر بگیرید:
using System; using System.Threading.Tasks; namespace Async01 { public class AsyncExample { public async Task DoWorkAsync(int parameter) { await Task.Delay(parameter); Console.WriteLine(parameter); } } }
- در مدل برنامه نویسی TAP، متدهای غیرهمزمان باید یک Task را بازگشت دهند؛ یا نمونهی جنریک آنرا. البته کامپایلر، async void را نیز پشتیبانی میکند ولی در قسمتهای بعدی بررسی خواهیم کرد که چرا استفاده از آن مشکلزا است و باید از آن پرهیز شود.
- همچنین مطابق TAP، اینگونه متدها باید به پسوند Async ختم شوند تا استفاده کننده در حین کار با Intellisense، بتواند آنها را از متدهای معمولی سریعتر تشخیص دهد.
- از واژهی کلیدی async نیز استفاده میگردد تا کامپایلر از وجود اعمال غیر همزمان مطلع گردد.
- await به کامپایلر میگوید، عبارت پس از من، یک وظیفهی غیرهمزمان است و ادامهی کدهای نوشته شده، تنها زمانی باید اجرا شوند که عملیات غیرهمزمان معرفی شده، تکمیل گردد.
در متد DoWorkAsync، ابتدا به اندازهای مشخص توقف حاصل شده و سپس سطر بعدی یعنی Console.WriteLine اجرا میشود.
یک اشتباه عمومی! استفاده از واژههای کلیدی async و await متد شما را async نمیکنند.
برخلاف تصور ابتدایی از بکارگیری واژههای کلیدی async و await، این کلمات نحوهی اجرای متد شما را async نمیکنند. این کلمات صرفا برای تشکیل متدهایی که هم اکنون غیرهمزمان هستند، مفید میباشند. برای توضیح بیشتر آن به مثال ذیل دقت کنید:
public async Task<double> GetNumberAsync() { var generator = new Random(); await Task.Delay(generator.Next(1000)); return generator.NextDouble(); }
در ادامه برای استفاده از آن خواهیم داشت:
public async Task<double> GetSumAsync() { var leftOperand = await GetNumberAsync(); var rightOperand = await GetNumberAsync(); return leftOperand + rightOperand; }
در کدهای همزمان متداول، سطر اول ابتدا انجام میشود و بعد سطر دوم و الی آخر. با استفاده از واژهی کلیدی await یک چنین عملکردی را با اعمال غیرهمزمان خواهیم داشت. پیش از این برای مدیریت اینگونه اعمال از یک سری callback و یا رخداد استفاده میشد. برای مثال ابتدا عملیات همزمانی شروع شده و سپس نتیجهی آن در یک روال رخداد گردان جایی در کدهای برنامه دریافت میشد (مانند مثال ابتدای بحث). اکنون تصور کنید که قصد داشتید جمع نهایی حاصل دو عملیات غیرهمزمان را از دو روال رخدادگردان جدا از هم، جمع آوری کرده و بازگشت دهید. هرچند اینکار غیرممکن نیست، اما حاصل کار به طور قطع آنچنان زیبا نبوده و قابلیت نگهداری پایینی دارد. واژهی کلیدی await، انجام اینگونه امور غیرهمزمان را طبیعی و همزمان جلوه میدهد. به این ترتیب بهتر میتوان بر روی منطق و الگوریتمهای مورد استفاده تمرکز داشت، تا اینکه مدام درگیر مکانیک اعمال غیرهمزمان بود.
امکان استفاده از واژهی کلیدی await در هر جایی از کدها وجود دارد. برای نمونه در مثال زیر، برای ترکیب دو عملیات غیرهمزمان، از await در حین تشکیل عملیات ضرب نهایی، دقیقا در جایی که مقدار متد باید بازگشت داده شود، استفاده شدهاست:
public async Task<double> GetProductOfSumAsync() { var leftOperand = GetSumAsync(); var rightOperand = GetSumAsync(); return await leftOperand * await rightOperand; }
Operator '*' cannot be applied to operands of type 'System.Threading.Tasks.Task<double>' and 'System.Threading.Tasks.Task<double>'
اگر متد DownloadString همزمان ابتدای بحث را نیز بخواهیم تبدیل به نمونهی async سیشارپ 5 کنیم، میتوان از متد الحاقی جدید آن به نام DownloadStringTaskAsync کمک گرفت:
public async Task<string> DownloadAsync() { var webClient = new WebClient(); return await webClient.DownloadStringTaskAsync("http://www.google.com"); }
سؤال: آیا استفاده از await نیز ترد جاری را قفل میکند؟
اگر به کدها دقت کنید، استفاده از await به معنای صبر کردن تا پایان عملیات async است. پس اینطور به نظر میرسد که در اینجا نیز ترد اصلی، همانند قبل قفل شدهاست.
public void TestDownloadAsync() { Debug.WriteLine("Before DownloadAsync"); DownloadAsync(); Debug.WriteLine("After DownloadAsync"); }
Before DownloadAsync After DownloadAsync
برنامههای Async و نگارشهای مختلف دات نت
شاید در ابتدا به نظر برسد که قابلیتهای جدید async و await صرفا متعلق هستند به دات نت 4.5 به بعد؛ اما خیر. اگر کامپایلری را داشته باشید که از این واژههای کلیدی را پشتیبانی کند، امکان استفاده از آنها را با دات نت 4 نیز خواهید داشت. برای این منظور تنها کافی است از VS 2012 به بعد استفاده نمائید. سپس در کنسول پاورشل نیوگت دستور ذیل را اجرا نمائید (فقط برای برنامههای دات نت 4 البته):
PM> Install-Package Microsoft.Bcl.Async
VB.NET
VB 6
Delphi
Java
ASP
ASP.NET
ASP.NET MVC
PHP
JSP
C++
F#
ColdFusion
ActionScript
JavaScript
FoxPro
Objective-C
CoffeeScript
Fortran
Python
PowerShell
MATLAB
Ruby
T-SQL
PL/SQL
TypeScript
Silverlight
به لطف استاندارد مدرن و هنوز فراگیر نشدهی WebAssembly ، امروزه همهی مرورگرهای مدرن میتوانند بجای اجرای جاوا اسکریپت، یک زبان bytecode استانداردِ سطح پایین و شبیه به زبان اسمبلی را اجرا کنند. استفاده از WebAssembly میتواند موجب اجرای سریعتر کد و کاهش حجم آن شود. اما مهمترین مزیت این هست که امروز میتوانیم همهی زبانهای قدرتمند، نظیر سی شارپ را به نحوی کامپایل کنیم که خروجیِ نهایی، منطبق با استاندارد webassembly باشد و به صورت native در مرورگرها، دات نت را اجرا کنیم.
کامپایل سی شارپ به WebAssembly توسط تیم Mono مایکروسافت انجام شده و عمده مشکلات فنی سر راه برداشته شدهاند. اما برای اینکه عملا بشود از دات نت در مرورگرها استفاده کرد، مایکروسافت در پی پیاده سازی پروژهی جاه طلبانهای به نام Blazor میباشد. در واقع Blazor فریم ورک Client-Side مبتنی بر دات نت خواهد بود؛ الهام گرفته از فریم ورکهای کنونی (مانند Angular و React) و رقیبی جدید برای آنها. فریم ورک Blazor هم مانند آنها حول مفهوم Component شکل گرفتهاست. کامپوننتهایی که کلاسهای سی شارپی هستند و با زبان Razor توسعه داده شدهاند.
استفاده از دات نت در مرورگرها میتواند موجب این شود که کد بیشتری را بین سرور و کلاینت بتوانیم به اشتراک بگذاریم و نیاز به دوباره کاری در هر دو سمت را نداشته باشیم. علاوه بر این توسعه دهندگان سی شارپ کمی بیشتر به مفهوم Full Stack Developer نزدیک خواهند شد.
همچنین با استفاده از WebAssembly میتوانیم به تمام کتابخانههای موجود جاوااسکریپتی هم دسترسی داشته باشیم و محدودیتی در این زمینه وجود ندارد. همچنین میتوان DOM را هم از این طریق مدیریت و دستکاری کرد.
در حال حاضر تیم AspNet عهده دار کار بر روی پروژهی Blazor شدهاست. از نوشتههای آنها چنین بر میآید که تا نهایی شدن این پروژه هنوز باید صبر کنیم.