ویندوز به عنوان یک سیستم عامل نیازمند ارتباط با برنامه‌های مختلف جهت ارسال پیام به آنها و همچنین دریافت دستورات و پیام‌ها از این برنامه‌ها است. به همین دلیل لازم است تا یک استاندارد مشخص برای این کار توسعه پیدا کند. سیستم API ویندوز، مجموعه‌ی بزرگی از دستورات و عملکردها است که کار ارتباط بخش‌های مختلف سیستم‌عامل با هم و همچنین برنامه‌ها را عملی میکند.
خیلی از ما با کابوس پروژه ای که هیچ تجربه ای در انجام آن نداریم روبرو شده ایم. نبودن تجربه موثر منجر به خطاهای تکراری و غیر قابل پیش بینی شده و تلاش و وقت ما را به هدر میدهد. مشتریان از کیفیت پایین، هزینه بالا و تحویل دیر هنگام محصول ناراضی هستند و توسعه دهندگان از اضافه کارهای بیشتر که منجر به نرم افزار ضعیتتر میگردد، ناخشنود.
همین که با شکستی مواجه میشویم از تکرار چنین پروژه هایی اجتناب میکنیم. ترس ما باعث میشود تا فرآیندی بسازیم که فعالیتهای ما را محدود نموده و ایجاد آرتیفکتها[۱] را الزامی کند. در پروژه جدید از چیزهایی که در پروژه‌های قبلی به خوبی کار کردهاند، استفاده میکنیم. انتظار ما این است که آنها برای پروژه جدید نیز به همان خوبی کار کند.
اما پروژه‌ها آنقدر ساده نیستند که تعدادی محدودیت و آرتیفکت ما را از خطاها ایمن سازند. با بروز خطاهای جدید ما آنها را شناسایی و رفع میکنیم. برای اینکه در آینده با این خطاها روبرو نشویم آنها را در محدودیتها و آرتیفکتهای جدیدی قرار میدهیم. بعد از انجام پروژه‌های زیاد با فرآیندهای حجیم و پر زحمتی روبرو هستیم که توانایی تیم را کم کرده و باعث کاهش کیفیت تولید میشوند.
فرآیندهای بزرگ و حجیم میتواند مشکلات زیادی را ایجاد کند. متاسفانه این مشکلات باعث میشود که خیلی از افراد فکر کنند که علت مشکلات، نبود فرآیندهای کافی است. بنابراین فرآیندها را حجیمتر و پیچیدهتر میکنند. این مسئله منجر به تورم فرآیندها میگردد که در محدوده سال ۲۰۰۰ گریبان بسیاری از شرکتهای نرم افزاری را گرفت.
اتحاد چابک
در وضعیتی که تیمهای نرم افزاری در بسیاری از شرکتها خود را در مردابی از فرآیندهای زیاد شونده میدیدند، تعدادی از خبره‌های این صنعت که خود را اتحاد چابک[۲] نامیدند در اویل سال ۲۰۰۱ یکدیگر را ملاقات کرده و ارزش هایی را معرفی کردند تا تیمهای نرم افزاری سریعتر نرم افزار را توسعه داده و زودتر به تغییرات پاسخ دهند. چند ماه بعد، این گروه ارزشهایی تعریف شده را تحت مانیفست اتحاد چابک در سایت http://agilemanifesto.org منتشر کردند.
ما با توسعه نرم افزار و کمک به دیگران در انجام آن، در حال کشف راه‌های بهتری برای توسعه نرم افزار هستیم. از این کار به ارزشهای زیر میرسیم :
۱- افراد و تعاملات بالاتر از فرآیندها و ابزارها
۲- نرم افزار کار کننده بالاتر از مستندات جامع
۳- مشارکت مشتری بالاتر از قرارداد کاری
۴- پاسخگویی به تغییرات بالاتر از پیروی از یک برنامه
با آنکه موارد سمت چپ ارزشمند هستند ولی ما برای موارد سمت راست ارزش بیشتری قائل هستیم.
افراد مهمترین نقش را در پیروزی یک پروژه دارند. یک فرآیند عالی بدون نیروی مناسب منجر به شکست میگردد و بر عکس افراد قوی تحت فرآیند ضعیت ناکارآمد خواهند بود.
یک نیروی قوی لازم نیست که برنامه نویسی عالی باشد، بلکه کافیست که یک برنامه نویسی معمولی با قابلیت همکاری مناسب با سایر اعضای تیم باشد. کار کردن با دیگران، تعامل درست و سازنده با سایر اعضای تیم خیلی مهمتر از این که یک برنامه نویس با هوش باشد. برنامه نویسان معمولی که تعامل درستی با یکدیگر دارند به مراتب موفقتر هستند از تعداد برنامه نویسی عالی که قدرت تعامل مناسب با یکدیگر را ندارند.
در انتخاب ابزارها آنقدر وقت نگذارید که کار اصلی و تیم را فراموش کنید. به عنوان مثال میتوانید در شروع به جای بانک اطلاعاتی از فایل استفاده کنید، به جای ابزار کنترل کد گرانقیمت از برنامه رایگان کد باز استفاده کنید. باید به هیچ ابزاری عادت نکنید و صرفا به آنها به عنوان امکانی جهت تسهیل فرآیندها نگاه کنید.
نرم افزار بدون مستندات، فاجعه است. کد برنامه ابزار مناسبی برای تشریح سیستم نرم افزاری نیست. تیم باید مستندات قابل فهم مشتری بسازد تا ابعاد سیستم از تجزیه تحلیل تا طراحی و پیاده سازی آن را تشریح نماید.
با این حال، مستندات زیاد از مستندات کم بدتر است. ساخت مستندات زیاد نیاز به وقت زیادی دارد و وقت بیشتری را میگیرد تا آن را با کد برنامه به روز نمایید. اگر آنها با یکدیگر به روز نباشند باعث درک اشتباه از سیستم میشوند.
بهتر است که همیشه مستندات کم حجمی از منطق و ساختار برنامه داشته باشید و آن را به روز نماید. البته آنها باید کوتاه و برجسته باشند. کوتاه به این معنی که ۱۰ تا ۲۰ صفحه بیشتر نباشد و برجسته به این معنی که طراحی کلی و ساختار سطح بالای سیستم را بیان نماید.
اگر فقط مستندات کوتاه از ساختار و منطق سیستم داشته باشیم چگونه می‌توانیم اعضای جدید تیم را آموزش دهیم؟ پاسخ کار نزدیک شدن به آنها است. ما دانش خود را با نشستن در کنار آنها و کمک کردن به آنها انتقال میدهیم. ما آنها را بخشی از تیم میکنیم و با تعامل نزدیک و رو در رو به آنها آموزش میدهیم.
نرم افزار نمیتواند مثل یک جنس سفارش داده شود. شما نمی‌توانید یک توصیف از نرم افزاری که می‌خواهید را بنویسید و آنگاه فردی آن را بسازد و در یک زمان معین با قیمت مشخص به شما تحویل دهد. بارها و بارها این شیوه با شکست مواجه شده است.
این قابل تصور است که مدیران شرکت به اعضای تیم توسعه بگویند که نیازهای آنها چیست، سپس اعضای تیم بروند و بعد از مدتی برگردند و یک سیستمی که نیازهای آنها را برآورده میکند، بسازند. اما این تعامل به کیفیت پایین نرم افزار و در نهایت شکست آن می‌انجامد. پروژه‌های موفق بر اساس دریافت بازخورد مشتری در بازه‌های زمانی کوتاه و مداوم است. به جای وابستگی به قرارداد یا دستور کار، مشتری به طور تنگاتنگ با تیم توسعه کار کرده و مرتبا اعمال نظر میکند.
قراردادی که مشخص کننده نیازمندیها، زمانبندی و قیمت پروژه است، اساسا نقص دارد. بهترین قرارداد این است که تیم توسعه و مشتری با یکدیگر کار کنند.
توانایی پاسخ به تغییرات اغلب تعیین کننده موفقیت یا شکست یک پروژه نرم افزاری است. وقتی که طرحی را میریزیم باید مطمئن شویم که به اندازه کافی انعطاف پذیر است و آمادگی پذیرش تغییرات در سطح بیزنس و تکنولوژی را دارد.
مسیر یک پروژه نرم افزاری نمیتواند برای بازه زمانی طولانی برنامه ریزی شود. اولا احتمالا محیط تغییر میکند و باعث تغییر در نیازمندیها میشود. ثانیا همین که سیستم شروع به کار کند مشتریان نیازمندیهای خود را تغییر میدهند. بنابراین اگر بدانیم که نیازها چیست و مطمئن شویم که تغییر نمیکنند، قادر به برآورد مناسب خواهیم بود، که این شرایط بعید است.
یک استراتژی خوب برای برنامه ریزی این است که یک برنامه ریزی دقیق برای یک هفته بعد داشته باشیم و یک برنامه ریزی کلی برای سه ماه بعد.
۱- بالاترین اولویت ما عبارت است از راضی کردن مشتری با تحویل سریع و مداوم نرم افزار با ارزش. تحویل نرم افزار با کارکردهای کم در زود هنگام بسیار مهم است چون هم مشتری چشم اندازی از محصول نهایی خواهد داشت و هم مسیر کمتر به بیراهه می‌رود.
۲- خوش آمدگویی به تغییرات حتی در انتهای توسعه. اعضای تیم چابک، تغییرات را چیز خوبی می‌بینند زیرا تغییرات به این معنی است که تیم بیشتر یاد گرفته است که چه چیزی مشتری را راضی میکند.
۳- تحویل نرم افزار قابل استفاده از چند هفته تا چند ماه با تقدم بر تحویل در دوره زمانی کوتاهتر. ما مجموعه از مستندات و طرحها را به مشتری نمی‌دهیم.
۴- افراد مسلط به بیزنس و توسعه دهندگان باید روزانه با یکدیگر روی پروژه کار کنند. یک پروژه نرم افزاری نیاز به هدایت مداوم دارد.
۵- ساخت پروژه را بر توان افراد با انگیزه بگذارید و به آنها محیط و ابزار را داده و اعتماد کنید. مهمترین فاکتور موفقیت افراد هستند، هر چیز دیگر مانند فرآیند، محیط و مدیریت فاکتورهای بعدی محسوب میشوند که اگر تاثیر بدی روی افراد میگذارند، باید تغییر کنند.
۶- بهترین و موثر‌ترین روش کسب اطلاعات در تیم توسعه، ارتباط چهره به چهره است. در تیم چابک افراد با یکدیگر صحبت میکنند. نامه نگاری و مستند سازی فقط زمانی که نیاز است باید صورت گیرد.
۷- نرم افزار کار کننده معیار اصلی پیشرفت است. پروژه‌های چابک با نرم افزاری که در حال حاضر نیازهای مشتری را پاسخ میدهد، سنجیده میشوند. میزان مستندات، حجم کدهای زیر ساخت و هر چیز دیگری غیره از نرم افزار کار کننده معیار پیشرفت نرم افزار نیستند.
۸- فرآیندهای چابک توسعه با آهنگ ثابت را ترویج میدهد. حامیان، توسعه دهندگان و کاربران باید یک آهنگ توسعه ثابت را حفظ کنند که بیشتر شبیه به دو ماراتون است یا دوی ۱۰۰ متر. آنها با سرعتی کار میکنند که بالاترین کیفیت را ارائه دهند.
۹- توجه مداوم به برتری تکنیکی و طراحی خوب منجر به چابکی میگردد. کیفیت بالاتر کلیدی برای سرعت بالا است. راه سریعتر رفتن این است که نرم افزار تا جایی که ممکن است پاک و قوی نگهداریم. بنابراین همه اعضای تیم چابک تلاش میکنند که با کیفیتترین کار ممکن را انجام دهند. آنها هر آشفتگی را به محض ایجاد برطرف میکنند.
۱۰- سادگی هنر بیشینه کردن مقدار کاری که لازم نیست انجام شود، است. تیم چابک همیشه ساده‌ترین مسیر که با هدف آنها سازگار است را در پیش میگیرند. آنها وقت زیادی روی مشکلاتی که ممکن است فردا رخ دهد، نمیگذارند. آنها کار امروز را با کیفیت انجام داده و مطمئن میشوند که تغییر آن در صورت بروز مشکلات در فردا، آسان خواهد بود.
۱۱- بهترین معماری و طراحی از تیمهای خود سازمان ده بیرون می‌آید. مدیران، مسئولیتها را به یک فردی خاصی در تیم نمی‌دهند بلکه بر عکس با تیم به صورت یک نیروی واحد برخورد میکنند. خود تیم تصمیم میگیرد که هر مسئولیت را چه کسی انجام دهد. تیم چابک با هم روی کل جنبه‌های پروژه کار میکنند. یعنی یک فرد خاص مسئول معماری، برنامه نویسی، تست و غیره نیستند. تیم، مسئولیتها را به اشتراک گذاشته و هر فرد بر کل کار تاثیر دارد.
۱۲- در بازهای زمانی مناسب تیم در مییابد که چگونه میتواند کاراتر باشد و رفتار خود را متناسب با آن تغییر دهد. تیم میداند که محیط دائما در حال تغییر است، بنابراین خود را با محیط تغییر میدهد تا چابک بماند.
امروزه صنعت نرم افزار دارای سابقه بدی در تحویل به موقع و با کیفیت نرم افزار است. گزارشات بسیاری تایید میکنند که بیش از ۸۰ درصد از پروژه‌های نرم افزاری با شکست مواجه میشوند؛ در سال ۲۰۰۵ موسسه IEEE برآورد زده است که بیش از ۶۰ بیلیون دلار صرف پروژه‌های نرم افزاری شکست خورده شده است. عجب فاجعهای؟
وقتی که از مدیران و کارکنان سوال میشود که چرا پروژه‌های نرم افزاری با شکست مواجه میشوند، آنها به موضوعات گسترده ای اشاره میکنند. اما شش دلیل زیر بارها و بارها تکرار شده است که به عنوان دلایل اصلی شکست نرم افزار معرفی میشوند:
۱- درگیر نشدن مشتری
۲- عدم درک درست نیازمندها
۳- زمان بندی غیر واقعی
۴- عدم پذیریش و مدیریت تغییرات
۵- کمبود تست نرم افزار
۶- فرآیندهای غیر منعطف و باد دار
با آنکه Agile برای هر مشکلی راه حل ندارد ولی برای مسائل فوق بدین صورت کمک میکند:
برای رفع مشکل عدم همکاری کاربر نهایی یا مشتری، Agile مشتری را عضوی از تیم توسعه میکند. به عنوان عضوی از تیم، مشتری با تیم توسعه کار میکند تا مطمئن شود که نیازمندها به درستی برآورده میشوند. مشتری همکاری میکند در شناسایی نیازمندیها، تایید میکند نتیجه نهایی را و حرف آخر را در اینکه کدام ویژگی به نرم افزار اضافه شود، حذف شود و یا تغییر کند، را میزند.
برای مقابله با مشکل عدم درک درست نیازمندیها، Agile تاکید دارد که نیازمندیهای کسب شده باید به صورت ویژگیهایی تعریف شوند که بر اساس معیارهای مشخصی قابل پذیرش باشند. این معیارهای پذیرش برای نوشتن تستهای پذیرش به کار میروند. به این ترتیب قبل از اینکه کدی نوشته شود، ابتدا تست پذیرش نوشته میشود. این بدین معنی است که هر کسی باید اول فکر کند که چه میخواهد، قبل از اینکه از کسی بخواهد آن را انجام دهد. این راهکار فرایند کسب نیازمندیها را از بنیاد تغییر میدهد و به صورت چشم گیری کیفیت برآورد و زمان بندی را بهبود میدهد.
برای حل مشکل زمان بندی غیر واقعی، Agile زمان بندی را به صورت یک فرآیند مشترک بین تیم توسعه و سفارش دهنده تعریف میکند. در شروع هر نسخه از نرم افزار، سفارش دهنده ویژگیهای مورد انتظار را به تیم توسعه میگوید. تیم توسعه تاریخ تحویل را بر اساس ویژگیها برآورد میزد و در اختیار سفارش دهنده قرار میدهد. این تعامل تا رسیدن به یک دیدگاه مشترک ادامه مییابد.
برای رفع مشکل ضعف در مدیریت تغییرات، Agile اصرار دارد که هر کسی باید تغییرات را بپذیرد و نسبت به آنها واقع بین باشد. یک اصل مهم Agile میگوید که هر چیزی میتواند تغییر کند مگر تاریخ تحویل! به عبارت دیگر همین که محصول به سمت تولید شدن حرکت میکند، مشتری (در تیم محصول) میتواند بر اساس اولویتها و ارزشهای خود ویژگیهای محصول را کم یا زیاد کرده و یا تغییر دهد. به هر حال او باید واقع بین باشد. اگر او یک ویژگی جدید اضافه کنید، باید تاریخ تحویل را تغییر دهد. به این ترتیب همیشه تاریخ تحویل رعایت میگردد.
برای رفع مشکل کمبود تست، Agile تاکید میکند که ابتدا باید تستها نوشته شوند و همواره ارزیابی گردند. هر برنامه نویس باید اول تست را بنویسد، سپس کد لازم برای پاس شدن آن را. همین که کد تغییر میکند باید تستها دوباره اجرا شوند. در این راهکار، هر برنامه نویس مسئول تستهای خود است تا درستی برنامه از ابتدا تضمین گردد.
برای رفع مشکل فرآیندهای غیر منعطف و باددار، Agile مدیریت پروژه را درون فرآیند توسعه میگنجاند. وظایف مدیریت پروژه بین اعضای تیم توسعه تقسیم میشود. برای مثال هر ۷ نفر در تیم توسعه نرم افزار (متدلوژی اسکرام) زمان تحویل را با مذاکره تعیین میکنند. همچنین کد برنامه به صورت خودکار اطلاعات وضعیت پروژه را تولید میکند. به عنوان مثال نمودار burndown ، تستهای انجام نشده، پاس شده و رد شده به صورت خودکار تولید میشوند.
یکی از مشکلات توسعه چابک این است که شما اول باید به خوبی آن را درک کنید تا قادر به پیاده سازی درست آن باشید. این درک هم باید کلی باشد (مانند Scrum و XP) و هم جزئی (مانند TDD و جلسات روازنه). اما چگونه باید به این درک برسیم؟ کتابها و مقالات انگلیسی زیادی برای یادگیری توسعه چابک و پیاده سازی آن در سازمان وجود دارند، ولی متاسفانه منابع فارسی کمی در این زمینه است. هدف این کتاب رفع این کمبود و آموزش عملی توسعه چابک و ابزارهای پیاده سازی آن است.
برای این یک توسعه دهنده چابک شوید، باید به مهارتهای فردی و تیمی چابک برسید. در ادامه این مهارتها معرفی میشوند.
قبل از هر چیز شما باید یک برنامه نویس باشید و مقدمات برنامه نویسی مانند الگوریتم و فلوچارت، دستورات برنامه نویسی، کار با متغیرها، توابع و آرایه‌ها را بلد باشید. پس از تسلط به مقدمات برنامه نویسی میتوانید مهارتهای برنامه نویسی چابک را فرا بگیرید که عبارتند از:
- برنامه نویسی شیءگرا
- توسعه تست محور
- الگوهای طراحی
در ادامه نحوه کسب این مهارتها بیان میشوند.
اساس طراحی چابک بر تفکر شیءگرا استوار است. بنابراین تسلط به مفاهیم و طراحی شیءگرا ضروری است.
مهمترین و انقلابی‌ترین سبک برنامه نویسی از دهه گذشته تا به امروز، توسعه یا برنامه نویسی تست محور است. این سبک بسیاری از ارزشهای توسعه چابک را فراهم میکند و یادگیری آن برای هر توسعه دهنده چابک ضروری است.
الگوهای طراحی راه حلهای انتزاعی سطح بالا هستند. این الگوها بهترین تکنیکهای[۴] طراحی نرم افزار هستند و بسیاری از مشکلاتی که در طراحی نرم افزار رخ میدهند با استفاده از این الگوها قابل حل هستند.
انجام پروژه نرم افزاری یک کار تیمی است. شما پس از یادگیری مهارتهای فردی باید خود را آماده حضور در تیم توسعه چابک کنید. برای این منظور باید با مهارت تیمی مانند آشنایی با گردشکار تولید نرم افزار، حضور موثر در جلسات، قبول مسئولیتها و غیره آشنا شوید.
تمامی مهارتهای تیمی توسعه چابک توسط اسکرام آموزش داده میشوند. اسکرام فریم ورکی برای توسعه چابک است که با تعریف فرآیندها، نقشها و آرتیفکتهای مشخص به تیمهای نرم افزاری کمک میکند تا چابک شوند.
[۱] Artifact : خروجی یک فرآیند است. مثلا خروجی طراحی شیءگرا، نمودارهای UML است.
[۲] Agile Alliance
[3] Acceptance Tests
public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes)
{
routes.IgnoreRoute("{resource}.axd/{*pathInfo}");
routes.Add(
new Route("{controller}.aspx/{action}/{id}", new MvcRouteHandler())
{
Defaults = new RouteValueDictionary(new
{
controller = "Home",
action = "Index",
id = UrlParameter.Optional
})
});
Right-click on a web site -> Properties -> Home Directory tab -> click on the Configuration button -> Mappings tab
C:\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319\aspnet_regiis.exe /i
// User-defined functions
connection.CreateFunction(
"volume",
(double radius, double height)
=> Math.PI * Math.Pow(radius, 2) * height);
// And use the function in SQL to find the biggest cylinder.
SELECT id, volume(radius, height) AS volume
FROM cylinder
ORDER BY volume DESC
LIMIT 1 
در کتابخانه‌ی Microsoft AspNetCore Identity میتوان با این کد، فیلد Email را منحصر به‌فرد کرد:
//Program.cs file
builder.Services.AddIdentity<User, Role>(options =>
{
options.User.RequireUniqueEmail = true;
}).AddEntityFrameworkStores<DatabaseContext>();برنامه را اجرا و درخواست‌ها را یکی یکی به سمت سرور ارسال میکنیم و اگر ایمیل تکراری باشد به ما خطا میده و میگه: "ایمیل تکراری است".
ولی مشکل اینجاست که کد بالا فیلد Email رو داخل دیتابیس منحصر به‌فرد نمیکنه و فقط از سمت نرم افزار بررسی تکراری بودن ایمیل رو انجام میده. حالا اگه ما با استفاده از نرم افزارهای "تست برنامه‌های وب" مثل Apache JMeter تعداد زیادی درخواست را به سمت برنامه‌مان ارسال کنیم و بعد رکوردهای داخل جدول کاربران را نگاه کنیم، با وجود اینکه داخل نرم افزارمان پراپرتی Email را منحصر به‌فرد کرده‌ایم، ولی چندین رکورد، با یک ایمیل مشابه در داخل جدول User وجود خواهد داشت.
برای تست این سناریو، برنامه Apache JMeter را از این لینک دانلود میکنیم (در بخش Binaries فایل zip رو دانلود می کنیم).
نکته: داشتن jdk ورژن 8 به بالا پیش نیاز است. برای اینکه بدونید ورژن جاوای سیستمتون چنده، داخل cmd دستور java -version رو صادر کنید.
اگه تمایل به نصب، یا به روز رسانی jdk را داشتید، میتونید از این لینک استفاده کنید و بسته به سیستم عاملتون، یکی از تب‌های Windows, macOS یا Linux رو انتخاب کنید و فایل مورد نظر رو دانلود کنید (برای Windows فایل x64 Compressed Archive رو دانلود و نصب میکنیم).
حالا فایل دانلود شده JMeter رو استخراج میکنیم، وارد پوشه‌ی bin میشیم و فایل jmeter.bat رو اجرا میکنیم تا برنامه‌ی JMeter اجرا بشه.
قبل از اینکه وارد برنامه JMeter بشیم، کدهای برنامه رو بررسی میکنیم.
موجودیت کاربر:
public class User : IdentityUser<int>;
ویوو مدل ساخت کاربر:
public class UserViewModel
{
public string UserName { get; set; } = null!;
public string Email { get; set; } = null!;
public string Password { get; set; } = null!;
}کنترلر ساخت کاربر:
[ApiController]
[Route("/api/[controller]")]
public class UserController(UserManager<User> userManager) : Controller
{
[HttpPost]
public async Task<IActionResult> Add(UserViewModel model)
{
var user = new User
{
UserName = model.UserName,
Email = model.Email
};
var result = await userManager.CreateAsync(user, model.Password);
if (result.Succeeded)
{
return Ok();
}
return BadRequest(result.Errors);
}
}حالا وارد برنامه JMeter میشیم و اولین کاری که باید انجام بدیم این است که مشخص کنیم چند درخواست را در چند ثانیه قرار است ارسال کنیم. برای اینکار در برنامه JMeter روی TestPlan کلیک راست میکنیم و بعد:
Add -> Threads (Users) -> Thread Group
حالا باید بر روی Thread Group کلیک کنیم و بعد در بخش Number of threads (users) تعداد درخواست‌هایی را که قرار است به سمت سرور ارسال کنیم، مشخص کنیم؛ برای مثال عدد 100.
گزینه Ramp-up period (seconds) برای اینه که مشخص کنیم این 100 درخواست قرار است در چند ثانیه ارسال شوند که آن را روی 0.1 ثانیه قرار میدهیم تا درخواست‌ها را با سرعت بسیار زیاد ارسال کند.
الان باید مشخص کنیم چه دیتایی قرار است به سمت سرور ارسال شود:
برای اینکار باید یک Http Request اضافه کنیم. برای این منظور روی Thread Group که از قبل ایجاد کردیم، کلیک راست میکنیم و بعد:
Add -> Sampler -> Http Request
حالا روی Http Request کلیک میکنیم و متد ارسال درخواست رو که روی Get هست، به Post تغییر میدیم و بعد Path رو هم به آدرسی که قراره دیتا رو بهش ارسال کنیم، تغییر میدهیم:
https://localhost:7091/api/User
حالا پایینتر Body Data رو انتخاب میکنیم و دیتایی رو که قراره به سمت سرور ارسال کنیم، در قالب Json وارد میکنیم:
{
"UserName": "payam${__Random(1000, 9999999)}",
"Email": "payam@gmail.com",
"Password": "123456aA@"
}چون بخش UserName در پایگاه داده منحصر به‌فرد است، با این دستور:
${__Random(1000, 9999999)}یک عدد Random رو به UserName اضافه میکنیم که دچار خطا نشیم.
حالا فقط باید یک Header رو هم به درخواستمون اضافه کنیم، برای اینکار روی Http Request که از قبل ایجاد کردیم، کلیک راست میکنیم و بعد:
Add -> Config Element -> Http Header Manager
حالا روی دکمه‌ی Add در پایین صفحه کلیک میکنیم و این Header رو اضافه میکنیم:
Name: Content-Type Value: application/json
همچنین میتونیم یک View result رو هم اضافه کنیم تا وضعیت تمامی درخواست‌های ارسال شده رو مشاهده کنیم. برای اینکار روی Http Request که از قبل ایجاد کردیم، کلیک راست میکنیم و بعد:
Add -> Listener -> View Results Tree
فایل Backup، برای اینکه مراحل بالا رو سریعتر انجام بدید:
File -> Open
حالا بر روی دکمه‌ی سبز رنگ Play در Toolbar بالا کلیک میکنیم تا تمامی درخواست ها را به سمت سرور ارسال کنه و همچنین میتونیم از طریق View result tree ببینیم که چند درخواست موفقیت آمیز و چند درخواست ناموفق انجام شده‌است.
حالا اگر وارد پایگاه داده بشیم، میبینیم که چندین رکورد، با Email یکسان، در جدول User وجود داره:
در حالیکه ایمیل رو در تنظیمات کتابخانه Microsoft AspNetCore Identity به صورت Unique تعریف کرده‌ایم:
//Program.cs file
builder.Services.AddIdentity<User, Role>(options =>
{
options.User.RequireUniqueEmail = true;
}).AddEntityFrameworkStores<DatabaseContext>();دلیل این مشکل این است که درخواست‌ها در قالب یک صف، یک به یک اجرا نمیشوند؛ بلکه به صورت همزمان فریم ورک ASP.NET Core برای بالا بردن سرعت اجرای درخواست‌ها از تمامی Thread هایی که در اختیارش هست استفاده میکند و در چندین Thread جداگانه، درخواست‌هایی رو به کنترلر User میفرسته و در نتیجه، در یک زمان مشابه، چندین درخواست ارسال میشه که آیا یک ایمیل برای مثال با مقدار payam@yahoo.com وجود داره یا خیر و در تمامی درخواست‌ها چون همزمان انجام شده، جواب خیر است. یعنی ایمیل تکراری با آن مقدار، در پایگاه داده وجود ندارد و تمامی درخواست‌هایی که همزمان به سرور رسیده‌اند، کاربر جدید را با ایمیل مشابهی ایجاد میکنند.
این مشکل را میتوان حتی در سایت‌های فروش بلیط نیز پیدا کرد؛ یعنی چند نفر یک صندلی را رزرو کردهاند و همزمان وارد درگاه پرداخت شده و هزینه‌ایی را برای آن پرداخت میکنند. اگر آن درخواست‌ها را وارد صف نکنیم، امکان دارد که یک صندلی را به چند نفر بفروشیم. این سناریو برای زمانی است که در پایگاه داده، فیلدها را Unique تعریف نکرده باشیم. هر چند که اگر فیلدها را نیز Unique تعریف کرده باشیم تا یک صندلی را به چند نفر نفروشیم، در آن صورت هم برنامه دچار خطای 500 خواهد شد. پس بهتر است که حتی در زمان‌هایی هم که فیلدها را Unique تعریف میکنیم، باز هم از ورود چند درخواست همزمان به اکشن رزرو صندلی جلوگیری کنیم.
راه حل
برای حل این مشکل میتوان از Lock statement استفاده کرد که این راه حل نیز یک مشکل دارد که در ادامه به آن اشاره خواهم کرد.
Lock statement به ما این امکان رو میده تا اگر بخشی از کد ما در یک Thread در حال اجرا شدن است، Thread دیگری به آن بخش از کد، دسترسی نداشته باشد و منتظر بماند تا آن Thread کارش با کد ما تموم شود و بعد Thread جدید بتونه کد مارو اجرا کنه.
نحوه استفاده از Lock statement هم بسیار ساده‌است:
public class TestClass
{
private static readonly object _lock1 = new();
public void Method1()
{
lock (_lock1)
{
// Body
}
}
}حالا باید کدهای خودمون رو در بخش Body اضافه کنیم تا دیگر چندین Thread به صورت همزمان، کدهای ما رو اجرا نکنند.
اما یک مشکل وجود داره و آن این است که ما نمیتوانیم در Lock statement، از کلمه کلیدی await استفاده کنیم؛ در حالیکه برای ساخت User جدید باید از await استفاده کنیم:
var result = await userManager.CreateAsync(user, model.Password);
برای حل این مشکل میتوان از کلاس SemaphoreSlim بجای کلمه‌ی کلیدی lock استفاده کرد:
[ApiController]
[Route("/api/[controller]")]
public class UserController(UserManager<User> userManager) : Controller
{
private static readonly SemaphoreSlim Semaphore = new (initialCount: 1, maxCount: 1);
[HttpPost]
public async Task<IActionResult> Add(UserViewModel model)
{
var user = new User
{
UserName = model.UserName,
Email = model.Email
};
// Acquire the semaphore
await Semaphore.WaitAsync();
try
{
// Perform user creation
var result = await userManager.CreateAsync(user, model.Password);
if (result.Succeeded)
{
return Ok();
}
return BadRequest(result.Errors);
}
finally
{
// Release the semaphore
Semaphore.Release();
}
}
}این کلاس نیز مانند lock عمل میکند، ولی توانایی‌های بیشتری را در اختیار ما قرار میدهد؛ برای مثال میتوان تعیین کرد که همزمان چند ترد میتوانند به این کد دسترسی داشته باشند؛ در حالیکه در lock statement فقط یک Thread میتوانست به کد دسترسی داشته باشد. مزیت دیگر کلاس SemaphoreSlim این است که میتوان برای اجرای کدمان Timeout در نظر گرفت تا از بلاک شدن نامحدود Thread جلوگیری کنیم.
با فراخوانی await semaphore.WaitAsync، دسترسی کد ما توسط سایر Thread ها محدود و با فراخوانی Release، کد ما توسط سایر Thread ها قابل دسترسی میشود.
مشکل قفل کردن Thread ها
هنگام قفل کردن Thread ها، مشکلی وجود دارد و آن این است که اگر برنامه‌ی ما روی چندین سرور مختلف اجرا شود، این روش جوابگو نخواهد بود؛ چون قفل کردن Thread روی یک سرور تاثیری در سایر سرورها جهت محدود کردن دسترسی به کد ما ندارد. اما به صورت کلی میتوان از این روش برای بخش‌هایی خاص از برنامه‌هایمان استفاده کنیم.
پیاده سازی با کمک الگوی AOP
برای اینکه کارمون راحت تر بشه، میتونیم کدهای بالا رو به یک Attribute انتقال بدیم و از اون Attribute در بالای اکشن‌هامون استفاده کنیم تا کل عملیات اکشن‌هامونو رو در یک Thread قفل کنیم:
[AttributeUsage(AttributeTargets.Method)]
public class SemaphoreLockAttribute : Attribute, IAsyncActionFilter
{
private static readonly SemaphoreSlim Semaphore = new (1, 1);
public async Task OnActionExecutionAsync(ActionExecutingContext context, ActionExecutionDelegate next)
{
// Acquire the semaphore
await Semaphore.WaitAsync();
try
{
// Proceed with the action
await next();
}
finally
{
// Release the semaphore
Semaphore.Release();
}
}
}حالا میتونیم این Attribute را برای هر اکشنی استفاده کنیم:
[HttpPost]
[SemaphoreLock]
public async Task<IActionResult> Add(UserViewModel model)
{
var user = new User
{
UserName = model.UserName,
Email = model.Email
};
var result = await userManager.CreateAsync(user, model.Password);
if (result.Succeeded)
{
return Ok();
}
return BadRequest(result.Errors);
}
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
namespace Image2Base64Converter
{
public partial class Form1 : Form
{
public Form1()
{
InitializeComponent();
}
private void btnOpen_Click(object sender, EventArgs e)
{
OpenFileDialog ofd = new OpenFileDialog();
ofd.Multiselect = false;
ofd.Filter = "Pictures |*.bmp;*.jpg;*.jpeg;*.png";
if (ofd.ShowDialog(this) == DialogResult.OK)
{
txtImagePath.Text = ofd.FileName;
}
}
private void btnConvert_Click(object sender, EventArgs e)
{
if (!File.Exists(txtImagePath.Text))
{
MessageBox.Show("File not found!");
return;
}
btnCopy.Enabled = false;
btnConvert.Enabled = false;
txtOutput.Enabled = false;
BackgroundWorker bworker = new BackgroundWorker();
bworker.DoWork += (o, a) =>
{
string header = "data:image/{0};base64,";
header = string.Format(header, txtImagePath.Text.GetExtension());
StringBuilder data = new StringBuilder();
byte[] buffer;
BinaryReader head = new BinaryReader(
new FileStream(txtImagePath.Text, FileMode.Open));
buffer = head.ReadBytes(6561);
while (buffer.Length > 0)
{
data.Append(Convert.ToBase64String(buffer));
buffer = head.ReadBytes(6561);
}
head.Close();
head.Dispose();
this.Invoke(new Action(() =>
{
txtOutput.ResetText();
txtOutput.AppendText(header);
txtOutput.AppendText(data.ToString());
btnCopy.Enabled = true;
btnConvert.Enabled = true;
txtOutput.Enabled = true;
}));
};
bworker.RunWorkerAsync();
}
private void btnCopy_Click(object sender, EventArgs e)
{
Clipboard.SetText(txtOutput.Text);
}
}
public static class ExtensionMethods
{
public static string GetExtension(this string str)
{
string ext = string.Empty;
for (int i = str.Length - 1; i >= 0; i--)
{
if (str[i] == '.')
{
break;
}
ext = str[i] + ext;
}
return ext;
}
}
} 
x.For<IMyInterface>().HybridHttpOrThreadLocalScoped().Use<MyClass>();