در بخش EF Code First #11 عنوان کردید که مایکروسافت در تعریف DbContext اعلام می‌کند که DbSet‌ها همان repository  هستند و لایه ای دیگری ایجاد نشود، پس چرا در Scaffolding پارامتری برای آن در نظر گرفته است.

ببخشید من در استفاده از scaffolding در پروژه اصلی زمانی که کلاس‌ها را در پروژه دیگری تعریف می‌کنم مشکل دارم . خطا میدهد ولی اگر کلاس‌ها در یک پروژه تعریف شوند مشکلی ندارد.

System.Web.Mvc, Version=3.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=31BF3856AD364E35

برای استفاده از این تکنولوژی ابتدا نیاز است تا یک جفت‌کلید عمومی/خصوصی (توسط ادمین، منبع گواهی‌نامه‌ها، یک بانک یا یک ابزار خاص) فراهم شود تا از آن برای اینکریپشن استفاده شود. سپس داده‌های موردنظر (هر داده کلی که قصد ارسال و توزیع آن را داریم مثل یک اسمبلی) با استفاده از یک الگوریتم هش‌کردن (مثل MD5، SHA یا ترکیبی از آن‌ها، هرچند MD5 توصیه نمی‌شود) پردازش شده و یک هش‌کد مخصوص تولید می‌شود. این هش‌کد با استفاده از کلید خصوصی دردسترس اینکریپت می‌شود و به عنوان یک امضای دیجیتال به همراه داده موردنظر ارسال یا توزیع می‌شود. در سمت مصرف کننده که با استفاده از یک روش خاص و امن به کلید عمومی دسترسی پیدا کرده است عملیات دیکریپت کردن این امضای دیجیتال با استفاده از کلید عمومی انجام شده و هش‌کد مربوطه بدست می‌آید. همچنین عملیات تولید هش‌کد با استفاده از داده‌ها در سمت مصرف کننده انجام شده و هش‌کد داده‌ها نیز دوباره با استفاده از همان الگوریتم استفاده شده در سمت توزیع‌کننده تولید می‌شود. سپس این دو مقدار محاسبه شده در سمت مصرف‌کننده با یکدیگر مقایسه شده و درصورت برابر بودن می‌توان اطمینان حاصل کرد همان داده‌ای که توزیع کننده در اصل ارسال کرده بدون تغییر به دست مصرف کننده رسیده است. درواقع ویژگی اینکریپت/دیکریپت کردن داده‌ها توسط جفت‌کلید این است که به‌صورت یکطرفه بوده و داده‌های اینکریپت شده با استفاده از یک کلید خصوصی را تنها با استفاده از کلید عمومی همان کلید خصوصی می‌توان بدرستی دیکریپت کرد.

1. تولید و مدیریت جفت‌کلیدهای قوی- نام‌گذاری‌شده (Strongly Named Key Pairs)

همان‌طور که در قسمت قبل اشاره شد برای نام‌گذاری قوی یک اسمبلی به یک کلید عمومی (public key) و یک کلید خصوصی (private key) که در مجموع به آن یک جفت کلید (key pair) می‌گویند، نیاز است.برای این‌کار می‌توان با استفاده از برنامه sn.exe (عنوان کامل آن Microsoft .Net Framework Strong Name Utility است) یک جفت کلید تولید کرده و آن را در یک فایل و یا در CSP (یا همان cryptographic service provider) ذخیره کرد. هم‌چنین این‌کار را می‌توان توسط ویژوال استودیو نیز انجام داد. امکان موردنظر در فرم پراپرتی یک پروژه و در تب Signing آن وجود دارد.

نکته: یک CSP عنصری از API کریپتوگرافی ویندوز (Win32 CryptoAPI) است که سرویس‌هایی چون اینکریپشن، دیکریپشن، و تولید امضای دیجیتال را فراهم می‌کند. این پرووایدرها هم‌چنین تسهیلاتی برای مخازن کلیدها فراهم می‌کنند که از اینکریپشن‌های قوی و ساختار امنیتی سیستم عامل (سیستم امنیتی و دسترسی کاربران ویندوز) برای محافظت از تمام کلیدهای کریپتوگرافی ذخیره شده در مخزن استفاده می‌کند. به‌طور خلاصه و مفید می‌شود اشاره کرد که می‌توان کلیدهای کریپتوگرافی را درون یک مخزن کلید CSP ذخیره کرد و تقریبا مطمئن بود که تا زمانی‌که هیچ‌کس کلمه عبور سیستم عامل را نداند، این کلیدها امن خواهند ماند. برای کسب اطلاعات بیشتر به داده‌های CryptoAPI در اسناد SDK سیستم عامل خود مراجعه کنید.

برنامه sn به همراه SDKهای ویندوز نصب می‌شود. البته با نصب ویژوال استودیو تمام SDKهای موردنیاز مطابق با نسخه‌های موجود، نصب خواهد شد. مسیر نسخه 4 و 32 بیتی این برنامه در سیستم عامل Windows 7 به‌صورت زیر است:

C:\Program Files\Microsoft SDKs\Windows\v7.0A\Bin\NETFX 4.0 Tools\sn.exe

با استفاده از آرگومان k همانند دستور زیر یک جفت‌کلید جدید تولید شده و در فایل MyKeys.snk در ریشه درایو d: ذخیره می‌شود:

sn –k d:\MyKeys.snk

نکته: به بزرگی و کوچکی حروف سوییچ‌های دستورات برنامه sn دقت کنید!

این کار یک جفت کلید کریپتوگرافی 1024 بیتی به‌صورت تصادفی تولید می‌کند. این دستور را باید در خط فرمانی (Command Prompt) اجرا نمود که مسیر فایل sn.exe را بداند. برای راحتی کار می‌توان از خط فرمان ویژوال استودیو (Visual Studio Command Prompt) استفاده کرد.

نکته: اجرای عملیات فوق در یک شرکت یا قسمت توسعه یک شرکت، تنها یک بار نیاز است زیرا تمام اسمبلی‌های تولیدی تا زمانی‌که عناوین ساده متمایزی دارند می‌توانند از یک جفت کلید مشترک استفاده کنند.

نکته: هرچند که می‌توان از پسوندهای دیگری نیز برای نام فایل حاوی جفت کلید استفاده کرد، اما توصیه می‌شود از همین پسوند snk. استفاده شود.

فایل تولید شده حاوی هر دو کلید «عمومی» و «خصوصی» است. می‌توان با استفاده از دستور زیر کلید عمومی موجود در فایل mykeys.snk را استخراج کرده و در فایل mypublickey.snk ذخیره کرد:

sn –p d:\mykeys.snk d:\mypublickey.snk

sn -tp MyPublicKey.snk

sn -i MyKeys.snk MyStrongNameKeys

sn –m n

sn –m y

sn -d MyStrongNameKeys

نکته: برای استفاده از این ویژگی در ویژوال استودیو، باید در تب Signing در تنظیمات پروژه گزینه Sign the Assembly را انتخاب کرد. سپس می‌توان فایل حاوی جفت کلیدهای تولیدشده را انتخاب یا فایل جدیدی تولید کرد. البته ویژوال استودیو تا نسخه 2010 امکانی جهت استفاده از مخازن CSP را ندارد.

[assembly:AssemblyKeyFileAttribute("MyKeys.snk")]

sn –vf MyAsm.exe

Microsoft (R) .NET Framework Strong Name Utility Version 2.0.50727.42
Copyright (C) Microsoft Corporation. All rights reserved.
Failed to verify assembly --
Strong name validation failed for assembly MyAsm.exe'.

sn –p d:\MyKeys.snk d:\MyPublicKey.snk
sn –pc MyKeysContainer d:\MyPublicKey.snk

csc.exe /delaysign /keyfile:d:\MyPublicKey.snk /out:d:\MyAsm.exe d:\Class1.cs

al /out:<assembly name> <module name> /keyfile:<file name>

sn –Vr d:\MyAsm.exe

sn –R d:\MyAsm.exe MyKeys.snk
sn –R d:\MyAsm.exe MyKeysContainer

sn –D assembly1 assembly2

sn –Vu d:\MyAsm.exe

sn –Vx

sn –Vl

C:\Program Files\Microsoft SDKs\Windows\v7.0A\Bin\NETFX 4.0 Tools\gacutil.exe

gacutil /i c:\MyAsm.dll

gacutil /u MyAsm

gacutil /u MyAsm,Version=1.3.0.5

gacutil /l

gacutil /l MyAsm

با افزایش حجم بانک‌های اطلاعاتی دسترسی سریع به داده‌های مطلوب به یک معضل تبدیل می‌شود. بهمین دلیل نیاز به مکانیزم هایی برای بازیابی سریع داده‌ها احساس می‌شود. یکی از این مکانیزم‌ها اندیس گذاری (indexing) است. اندیس گذاری مکانیزمی است که به ما امکان دسترسی مستقیم (direct access) را به داده‌های بانک اطلاعاتی می‌دهد.

عمل اندیس گذاری  وظیفه طراح بانک اطلاعاتی است که با توجه به دسترسی هایی که در آینده به بانک اطلاعاتی وجود دارد مشخص می‌کند که بر روی چه ستون هایی می‌خواهد اندیس داشته باشد. بعنوان مثال با تعیین کلید اصلی اعلام می‌کند که بیشتر دسترسی‌های آینده من بر اساس این کلید اصلی است و بنابراین بانک اطلاعاتی بر روی کلید اصلی اندیس گذاری را انجام می‌دهد. علاوه بر کلید اصلی می‌توان بر روی هر ستون دیگری از جدول نیز اندیس گذاشت که همانطور که گفته شد این مسئله بستگی به تعداد دسترسی آینده ما از طریق آن ستون‌ها دارد.

پس از اندیس گذاری بر روی یک ستون بسته به نوع اندیس فایلی در پایگاه اطلاعاتی ما ایجاد می‌شود که به آن فایل اندیس (index file) گفته می‌شود. این فایل یک فایل مبتنی بر رکورد (record-based) است که هر رکورد آن محتوی زوج کلید جستجو – اشاره گر می باشد. کلید جستجو را مقدار ستون مورد نظر و اشاره گر را اشاره گری به رکورد مربوط به ان می‌تواند در نظر گرفت.

توجه داشته باشید که اندیس گذاری و مدیریت اندیس ها، همانطور که در این مقاله آموزشی گفته خواهد شد سر بار هایی ( از نظر حافظه و پردازش) را بر سیستم تحمیل می‌نمایند. بعنوان مثال با اندیس گذاری بر روی هر ستونی یک فایل اندیس نیز ایجاد می‌شود بنابراین اگر اندیس‌های ما بسیار زیاد باشد حجم زیادی از بانک اطلاعاتی ما را خواهند گرفت. مدیریت و بروز نگهداری فایل‌های اندیس نیز خود مسئله ایست که سربار پردازشی را بدنبال دارد. بنابراین توصیه می‌شود در هنگام اندیس گذاری حتما بررسی‌ها و تحلیل‌های لازم را انجام دهید و تنها بر روی ستون هایی اندیس بگذرید که در آینده بیشتر دسترسی‌های شما از طریق ان ستون‌ها خواهد بود.

عموما در بانک‌های اطلاعاتی دو نوع اندیس می‌تواند بکار گیری شود که عبارتند  از :

• اندیس‌های مرتب (ordered indices) : در این نوع کلید‌های جستجو (search-key) بصورت مرتب نگداری می‌شوند.
• اندیس‌های هش (Hash indices) : در این نوع از اندیس‌ها کلید‌های جستجو در فایل اندیس مرتب نیستند. بلکه توسط یک تابع هش (hash function) توزیع می‌شوند.

در این مقاله قصد داریم به اندیس‌های مرتب بپردازیم و بخشی از مفاهیم مطرح در این باره را پوشش دهیم.

اندیس‌های متراکم ( dense index ):

اولین و ساده‌ترین نوع از اندیس‌های مرتب اندیس‌های متراکم ( dense ) هستند. در این نوع از اندیس‌ها وقتی بر روی ستونی می‌خواهیم عمل اندیس گذاری را انجام دهیم می‌بایست به ازای هر کلید – جست و جو (search-key) غیر تکراری  در ستون مورد نظر، یک رکورد در فایل اندیس مربوط به ان ستون اضافه کنیم. برای روشن شدن بیشتر موضوع به شکل زیر توجه کنید.

شکل 1 – اندیس متراکم (sparse index)

همانطور که در تصوری مشاهده می‌کنید بر روی ستون دوم از این جدول (جدول سمت راست)، اندیس متراکم (dense) گذاشته شده است. بر همین اساس به ازای هر کدام از اسامی خیابان‌ها یک رکورد در فایل اندیس (جدول سمت چپ) آورده شده است. در فایل اندیس می‌بینید که در کنار کلید جستجو یک اشاره گر نیز به جدول اصلی وجود دارد که در هنگام دسترسی مستقیم (direct access) از این اشاره گر استفاده خواهد شد. دقت کنید که کلید‌های جستجو در فایل اندیس بصورت مرتب نگهداری شده اند که نکته ای کلیدی در اندیس‌های مرتب می‌باشد.

مرتب بودن فایل اندیس موجب می‌شود که ما در هنگام جستجوی کلید مورد نظرمان در جدول اندیس بتوانیم از روش‌های جستجویی نظری جست و جوی دو دویی استفاده کنیم و در نتیجه سریع‌تر کلید مورد نظر را پیدا کنیم. این مسئله باعث ببهبود کارایی می‌شود. بعنوان مثال فرض کنید در فایل اندیس یک ملیون رکورد داریم. در این صورت برای یافتن کلید مورد نظرمان در جدول اندیس بروش جست و جوی دو دویی تنها کافی است 20 عمل مقایسه انجام دهیم. بنابراین می‌بینید که مرتب نگهداشتن جدول اندیس چقدر در سرعت بازیابی، تاثیر دارد.

نکته مهمی که در اندیس‌های متراکم باید به آن دقت شود اینست که ما به ازای کلید‌های جستجوی غیر تکراری یک رکورد در جدول اندیس نگهداری می‌کنیم. برای مثال در شکل بالا در ستون مورد نظر ما دو رکورد برای Downtown و سه رکورد برای Perryridge وجود دارد. این در حالی است که در فایل اندیس فقط یک Downtown و Perryridge داریم.

در اندیس‌های متراکم ما امکان دو نوع دسترسی را داریم :

• دسترسی مستقیم (direct access)
• دسترسی ترتیبی (sequential access)

دسترسی مستقیم :

توجه داشته باشید که در هنگام کار با یک جدول، فایل‌های اندیس آن به حافظه اصلی آورده می‌شوند (البته ممکن است که بخشی از فایل‌های اندیس به حافظه اصلی نیایند). این در حالی است که فایل اصلی جدول در حافظه جانبی قرار دارد. بنابراین در هنگام بازیابی یک رکورد از برای یافتن محل ان رکورد نیازی به مراجعه زیاد به حافظه جانبی نیست. بلکه در حافظه اصلی بسرعت با یک عمل جستجو  اشاره گر مربوط به رکورد مورد نظر در حافظه جانبی پیدا شده و مستقیما به آدرس همان رکورد می‌رویم و آن را می‌خوانیم. به این دسترسی، دسترسی مستقیم (direct access) می گوییم.

دسترسی ترتیبی :

در برخی از روش‌های اندیس گذاری علاوه بر دسترسی مستقیم امکان دسترسی بصورت ترتیبی نیز وجود دارد. در دسترسی ترتیبی این امکان وجود دارد که از یک رکورد خاص در جدول اصلی بتوانیم رکورد‌های بعد از آن را به ترتیبی منطقی پیمایش کنیم. برای روشن‌تر شدن موضوع به شکل شماره 1 توجه کنید. در انتهای هر رکورد اشاره گری به رکورد منطقی بعدی مشاهده می‌کنید. این اشاره گر‌ها امکان پیمایش و دسترسی ترتیبی را به ما می‌دهند. بعنوان مثال فرض کنید قصد داریم تمامی رکورد‌های حاوی کلید Perryridge را بازیابی نماییم. از آنجایی که در جدول اندیس تنها برای یکی از رکورد‌های حاوی این کلید اندیس داریم، برای بازیابی باقی رکورد‌ها چه باید کرد؟ در چنین شرایطی ابتدا با دسترسی مستقیم اولین رکورد حاوی Perryridge را پیدا کرده و آن را بازیابی می‌کنیم. سپس از طریق اشاره گر انتهای آن رکورد، می‌توان به رکورد بعدی آن دست یافت و به همین ترتیب می‌توان یک به یک به رکورد‌های دیگر دسترسی ترتیبی پیدا نمود.

دقت کنید که رکورد‌های جدول ما بصورت فیزیکی مرتب نیستند. اما اشاره گر‌های انتهای رکورد‌ها طوری مقدار دهی شده اند که بتوان آنها را بصورت مرتب شده پیمایش نمود.

اندیس اولیه  (primary index)  و اندیس ثانویه  (secondary index)  :

بر روی ستون‌های یک جدول می‌توان چندین اندیس را تعریف نمود. اولین اندیسی که بر روی یک ستون از یک جدول گذاشته می‌شود اندیس اولیه (primary index) نامیده می‌شود. عموما این اندیس به کلید اصلی نسبت داده می‌شود، چراکه اولین اندیسی است که بر روی جدول زده می‌شود. توجه داشته باشید که رکورد‌های جدول اصلی بر اساس کلید‌های جستجوی اندیس اولیه بصورت منطقی (با استفاده اشاره گر‌های انتهای رکورد که توضیح داده شد) مرتب هستند. بنابراین امکان دسترسی بصورت ترتیبی وجود دارد. وقتی پس از اندیس اولیه اقدام به اندیس گذاری‌های دیگری می‌کنیم، اندیس‌های ثانویه را ایجاد می‌کنیم که اندکی با اندیس‌های اولیه متفاوت می‌باشند. در اندیس‌های ثانویه دیگر امکان پیمایش و دسترسی ترتیبی وجود ندارد چراکه اشاره گر‌های انتهای رکورد‌ها بر اساس اندیس اصلی (اولیه) مرتب شده اند. بنابراین ما در اندیس‌های ثانویه تنها دسترسی مستقیم خواهیم داشت. شکر زیر نمونه ای از یک اندیس ثانویه را نشان می‌دهد.

شکل 2 – اندیس ثانویه

همانطور که مشاهده می‌کنید علاوه بر اندیس اصلی (بر روی ستون 2) بر روی سومین ستون این جدول اندیس ثانویه متراکم زده شده است. دقت کنید که هر اشاره گر از جدول اندیس به یک باکت (bucket) اشاره دارد. در هر باکت اشاره گر هایی وجود دارد که به رکورد هایی از جدول اصلی اشاره می‌کنند. فلسفه وجود باکت‌ها اینست که در اندیس‌های ثانویه امکان دسترسی ترتیبی وجود ندارد. بنابراین برای مقادیری تکراری در جدول (مثلا عدد 700) نمی‌توان از اشاره گر‌های انتهای رکورد‌ها استفاده نمود. در چنین شرایطی در باکت‌ها اشاره گر مربوط به تمامی رکورد‌های حاوی مقادیر تکراری یک کلید را نگهداری می‌کنیم تا بتوان به انها دسترسی مستقیم داشت. همانطور که مشاهده می‌کنید برای بازیابی رکورد‌های حاوی مقدار 700 ابتدا از جدول اندیس (که مرتب است) باکت مربوطه را پیدا کرده و سپس از طریق اشاره گر‌های موجود در این باکت به رکورد‌های حاوی مقدار 700 دستیابی پیدا می‌کنیم.

اندیس‌های تنک  (sparse index) :

در این نوع از اندیس‌ها بر خلاف اندیس‌های متراکم، تنها به ازای برخی از کلید‌های جستجو در جدول اندیس اشاره گر نگهداری می‌کنیم. بهمین دلیل فایل اندیس ما کوچکتر خواهد بود (نسبت به اندیس متراکم). در مورد اندیس‌های تنک نیز امکان دسترسی ترتیبی وجود دارد. در شکل زیر نمونه از اندیس تنک (sparse) را مشاهده می‌کنید.

شکل 3 – اندیس تنک (sparse index)

همانند شکل 1، در این شکل نیز اندیس اولیه بر روی ستون دوم زده شده است. اما این بار از اندیس تنک استفاده گردیده است. مشاهده می‌کنید که از میان مقادیر مختلف این ستون تنها برای سه کلید  Brighton، Perryridge و Redwood در جدول اندیس رکورد درج شده است. بنابراین برای دست یابی به کلید‌های دیگر باید ابتدا محل تقریبی آن را با جستجو بر روی جدول اندیس پیدا نمود و سپس از طریق پیمایش ترتیبی به رکورد مورد نظر دست یافت. بعنوان مثال برای بازیابی رکورد حاوی مقدار Mianus ابتدا در جدول اندیس کلیدی که از Mianus کوچکتر باشد (یعنی Brighton ) را پیدا می‌کنیم. سپس به رکورد حاولی Brighton می رویم و از آنجا با استفاده از اشاره گر‌های انتهایی رکورد‌ها به سمت رکورد حاوی Mianus حرکت می‌کنیم تا به آن برسیم.

نکته بسیار مهمی که در مورد اندیس‌های تنک مطرح می‌شود اینست که سیستم چگونه باید تشخیص دهد که کدام کلید‌ها را در جدول اندیس نگهداری کند. این تصمیم به مفهوم بلاک‌های حافظه و اندازه انها باز می‌گردد. می‌دانیم که واحد خواندن اطلاعات از حافظه بر اساس بلاک‌ها می‌باشد. این بدان معنی است که در هنگام خواندن رکورد‌های جداول بانک اطلاعاتی، عمل خواندن بصورت بلاکی انجام می‌شود. هنگامی که بر روی یک جدول می‌خواهیم اندیس تنک بزنیم ابتدا باید ببینیم این جدول چند بلاک از حافظه را اشغال کرده است. سپس رکورد‌های اول هر بلاک  را پیدا کرده و به ازای هر بلاک آدرس و کلید جستجوی رکورد اول آن را در جدول اندیس نگهداری کنیم. بدین ترتیب ما به ازای هر بلاک از جدول یک رکورد در فایل اندیس خواهیم داشت و با تخصیص بلاک‌های جدید به ان، طبیعی است که اندیس‌های جدید نیز در فایل اندیس ذخیره خواهند شد.

اندیس‌های چند سطحی  (multi-level index)

در دنیایی واقعی معمولا تعداد رکورد‌های جداول مورد استفاده بسیار بزرگ است و این اندازه دائما در حال زیاد شدن می‌باشد. افزایش اندازه جداول باعث می‌شود که اندازه فایل‌های اندیس نیز رفته رفته زیاد شود. گفتیم برای کارایی هرچه بیشتر باید جدول اندیس مورد استفاده به حافظه اصلی آورده شود تا تعداد دسترسی‌های ما به حافظه جانبی تا حد امکان کاهش یابد. اما اگر اندازه فایل اندیس ما بسیار بزرگ باشد ممکن است حجم زیادی از حافظه اصلی را بگیرد یا اینکه در حافظه اصلی فضای کافی برای ان وجود نداشته باشد. در چنین شرایطی از اندیس‌های چند سطحی استفاده می‌شود. به بیان دیگر بر روی جدول اندیس نیز اندیس زده می‌شود. تعداد سطوح اندیس ما بستگی به اندازه جدول اصلی دارد و هر چه این اندازه بزرگ‌تر شود، ممکن است باعث افزایش تعداد سطوح اندیس شود. در شکل زیر ساختار یک اندیس دو سطحی را مشاهده می‌کنید.

نکته مهم در مورد اندیس‌های چند سطحی اینست که اندیس‌های سطوح خارجی (outer index) از نوع تنک هستند. این مسئله به این دلیل است که اندازه اندیس‌ها کوچک‌تر شود. چراکه اگر اندیس خارجی از نوع متراکم باشد به این معناست که به ازای هر رکورد غیر تکراری باید یک رکورد در فایل اندیس نیز آورده شود و این مسئله باعث بزرگ شدن اندیس می‌شود. بهمین دلیل سطوح خارجی را در اندیس‌های چند سطحی از نوع تنک می‌گیرند. تنها آخرین سطحی که مستقیما به جدول اصلی اشاره می‌کند از نوع متراکم است. به این سطح از اندیس، اندیس داخلی (inner index) گفته می‌شود.

بروز نگهداشتن اندیس‌ها :

با انجام عملیات درج و حذف بروی جداول، جداول اندیس مربوطه نیز باید بروز رسانی شوند. در این بخش قصد داریم به نحوه بروز رسانی جداول اندیس در زمان حذف و درج رکورد بپردازیم.

بروز رسانی در زمان حذف :

اندیس متراکم :

هنگامی که رکوردی از جدول اصلی حذف می‌شود، در صورتی که بر روی ستون‌های آن اندیس‌های متراکم داشته باشیم، پس از حذف رکورد اصلی باید ابتدا کلید جستجوی ستون مربوط را در جدول اندیس پیدا کنیم. در صورتی که از این کلید تنها یک مقدار در جدول اصلی وجود داشته باشد، اندیس آن را از فایل اندیس حذف کرده و اشاره گر‌های انتهای رکورد‌ها را بروز رسانی می‌کنیم. اما اگر از کلید مورد نظر چندین مورد وجود داشته باشد نباید رکورد مورد نظر در جدول اندیس پاک شود. بلکه تنها ممکن است نیاز به ویرایش اشاره گر اندیس باشد. ویرایش در زمانی رخ می‌دهد که اشاره گر جدول اندیس مستقیما به رکوردی اشاره کند که حذف شده باشد، در این صورت باید اشاره گر اندیس را ویراش نمود تا به رکورد بعدی اشاره نماید.

اندیس تنک :

همانند روش قبل ابتدا رکورد اصلی را از جدول حذف می‌کنیم. سپس در فایل اندیس بدنبال کلید جستجوی مربوط به رکورد حذف شده می‌گردیم. در صورتی که کلید مورد نظر در جدول اندیس پیدا شد کلید جستجوی رکورد بعدی در جدول اصلی را جایگزین آن می‌کنیم. چنانچه کلید مربوط به رکورد بعدی در جدول اندیس وجود داشته باشد نیازی به جایگزینی نیست و باید فقط عمل حذف اندیس را انجام داد.

اگر کلید مورد جستجو در جدول اندیس وجود نداشته باشد نیاز به انجام هیچ عملی نیست. در پایان باید اشاره گر‌های انتهای رکورد‌ها را ویرایش نمود تا ترتیب منطقی برای پیمایش ترتیبی حفظ شود.

بروز رسانی در زمان درج:

اندیس متراکم:

در هنگام درج یک رکورد جدید، ابتدا باید کلید موجود در رکورد جدید را در جدول اندیس جستجو نمود. در صورتی که کلید مورد نظر در جدول اندیس یافت نشد، باید رکوردی جدیدی در فایل اندیس درج کرد و اشاره گر آن طوری مقدار دهی نمود تا به رکورد جدید اشاره نماید. اگر کلید مورد نظر  در جدول اندیس وجود داشته باشد دیگر نیازی بروز رسانی اندیس‌ها نیست و تنها کافی است اشاره گرهای انتهای رکورد‌ها بروز رسانی شوند.

اندیس تنک :

در مورد اندیس‌های تنک کمی پیچیدگی وجود دارد. در صورتی که رکورد جدید باعث تخصیص بلاک (block) جدیدی از حافظه به جدول شود، باید به ازای آن بلاک یک اندیس در جدول اندیس‌ها ایجاد شود و آدر آن بلاک را (که در واقع آدرس رکورد جدید نیز می‌شود) در اشاره گرد اندیس قرار داد. اما درغیز این صورت ( در صورتی که رکورد در بلاک‌های موجود ذخیره شود) نیازی به بروز رسانی جدول اندیس‌ها وجود ندارد.

نوع دیگری از اندیس‌های مرتب نیز وجود دارد که اندیس های B-Tree  هستند که در سیستم‌های اطلاعاتی دنیای واقعی بیشتر از آنها استفاده می‌شود. به امید خدا در مطالب بعدی این اندیس‌ها را نیز مورد بررسی قرار خواهیم داد.

موفق و پیروز باشید. 

مقاله دو قسمتی 1: ^^^

مقاله 2: ^^^

برنامه نویسی شیء گرا

در این بخش میخواهیم به بررسی یکسری از ویژگی‌ها و نکات ریز برنامه نویسی شیء گرا در جاوا اسکریپت بپردازیم که یک برنامه نویس حرفه‌ای جاوا اسکریپت حتما باید بر آن‌ها واقف باشد تا بتواند کتابخانه‌ها و Framework ‌های موثرتر و بهینه‌تری را ایجاد کند. لازم به ذکر است که در این مجموعه مقالات، پیاده‌سازی اشیاء و شیوه‌ی کد نویسی، بر اساس استاندارد ECMAScript 5 یا ES5 انجام خواهد شد. بنابراین از قابلیتهای جدیدی که در ES6 اضافه شده‌است، صحبت نخواهیم کرد. پس از پایان این مجموعه مقالات و پس از آگاهی کامل از قابلیتهای جاوا اسکریپت، در مجموعه مقالاتی به بررسی قابلیتهای جدید ES6 خواهیم پرداخت که مرتبط به مقالات جاری است.

همانطور که قبلا اشاره شد، در زبان‌های برنامه نویسی شیء گرا، مفهومی به نام کلاس وجود دارد که ساختاری را جهت ایجاد اشیاء معرفی می‌کند و میتوانیم اشیاء مختلفی را از این کلاس‌ها ایجاد نماییم. اما در جاوا اسکریپت مفهوم کلاس وجود ندارد و فقط می‌توانیم از اشیاء استفاده کنیم که نسبت به زبان‌های مبتنی بر کلاس متفاوت می‌باشد.

بر اساس تعریفی که از اشیاء در استاندارد ECMAScript صورت گرفته است، هرشیء، شامل مجموعه‌ای از ویژگی‌هاست، که هر یک از آنها می‌تواند حاوی یک مقدار پایه، شیء و یا تابع باشد. به عبارت دیگر هر شیء شامل آرایه‌ای از مقادیر است. هر ویژگی ( Property ) یا تابع (که در برنامه نویسی شیء گرا متد نیز نامیده می‌شود) توسط نام خود شناسایی می‌شوند که به یک مقدار داده‌ای نگاشت یا Map شده‌اند. به همین دلیل میتوان هر شیء را به عنوان یک Hash Table تصور کرد که داده‌ها را به صورت یک زوج کلید مقدار یا key-value pairs نگهداری می‌نماید. در اینصورت نام ویژگی‌ها و متدها به عنوان key و مقدار آنها به عنوان value در نظر گرفته می‌شوند.

مفهوم شیء

همانطور که قبلا اشاره شد، جهت تعریف اشیاء می‌توان از دو روش استفاده نمود. در روش اول، ایجاد شیء با استفاده از شیء Object و در روش دوم، با استفاده از Object Literal Notation انجام خواهد شد. روش دوم جدیدتر و بین برنامه نویسان جاوا اسکریپت محبوب‌تر است. مثال دیگری را جهت یادآوری در این مورد ذکر می‌کنم:

var person = new Object();
person.firstName = "Meysam";
person.birth = new Date(1982, 11, 8);
person.getAge = function () {
    var now = new Date();
    return now.getFullYear() - this.birth.getFullYear();
}

alert(person.firstName + ": " + person.getAge());    // Meysam: 34

var person = {
    firstName: "Meysam",
    birth: new Date(1982, 11, 8),
    getAge: function () {
        var now = new Date();
        return now.getFullYear() - this.birth.getFullYear();
    }
};

alert(person.firstName + ": " + person.getAge());    // Meysam: 34

انواع Property ها

در ECMAScript 5 ، صفاتی برای Property ‌ها معرفی شده است که از طریق Attribute ‌های داخلی به Property ‌ها اختصاص می‌یابد. این Attribute ‌ها توسط موتور جاوا اسکریپت بر روی Property ‌ها پیاده سازی می‌شوند و به صورت مستقیم قابل دسترسی نمی‌باشند. در طی فرآیند آموزش این مطالب، Attribute ‌های داخلی را در [[]] قرار می‌دهیم، مثل [[Enumarable]] ، تا از سایر دستورات تفکیک شوند. به صورت کلی دو نوع ویژگی داریم که شامل Data Properties و Accessor Properties می‌باشند که به شرح آنها می‌پردازیم.

Data Properties

Data Property ‌ها، 4 صفت یا Attribute را توصیف می‌کنند که عبارتند از:

[[Configurable]]

مشخص می‌کند یک Property اجازه حذف، تعریف مجدد و یا تغییر نوع را دارد یا خیر. بصورت پیش فرض، زمانی که یک شیء بصورت مستقیم ساخته می‌شود، مقدار این ویژگی True می‌باشد.

[[Enumarable]]

مشخص می‌کند که آیا امکان پیمایش یک Property توسط حلقه for-in وجود دارد یا خیر. بصورت پیش فرض، زمانیکه یک شیء بصورت مستقیم ساخته می‌شود، مقدار این ویژگی True می‌باشد.

[[Writable]]

مشخص می‌کند که آیا مقدار یک Property قابل تغییر می‌باشد یا خیر. بصورت پیش فرض، زمانیکه یک شیء بصورت مستقیم ساخته می‌شود، مقدار این ویژگی True می‌باشد.

[[Value]]

شامل مقدار واقعی یک Property و محل مقداردهی یا برگرداندن مقدار Property ‌ها می‌باشد. مقدار پیش فرض آن نیز undefined می‌باشد.

زمانیکه یک Property به صورت عادی به یک شیء اضافه می‌شود، مانند مثال‌های قبلی، سه Attribute اول به true تنظیم می‌شوند و [[Value]]  با مقدار اولیه Property تنظیم میگردد. در این حالت آن Property ، قابل بروزرسانی و پیمایش می‌باشد. جهت تغییر ساختار یک Property و تنظیم Attribute ‌های آن، باید آن Property را با استفاده از متد defineProperty() تعریف نماییم . شکل کلی تعریف Property با استفاده از این متد به صورت زیر می‌باشد:

Object.defineProperty(obj, prop, descriptor)

var person = {};
Object.defineProperty(person, "name", {
    writable: false,
    value:"Meysam"
});

alert(person.name);   // Meysam
person.name = "Arash";
alert(person.name);   // Meysam

var person = {};
Object.defineProperty(person, "name", {
    configurable: false,
    value: "Meysam"
});

alert(person.name);  // Meysam
delete person.name;
alert(person.name);  // Meysam

لازم به ذکر است که می‌توانید متد defineProperty() را چندین بار برای یک Property فراخوانی نموده و در هر مرحله صفات متفاوتی را تنظیم و یا صفات قبلی را تغییر دهید.

علاوه بر متد فوق، متد دیگری به نام defineProperties() وجود دارد که می‌توان چند Property را بصورت همزمان تعریف و صفات آن را تنظیم نمود. شکل کلی این متد به صورت زیر است:

Object.defineProperties(obj, props)

آرگومان props یک شیء می‌باشد که ویژگی‌های آن، نام همان Property هایی هستند که باید به obj اضافه شوند. همچنین هر ویژگی خود یک شیء می‌باشد که میتوان صفات آن ویژگی را تنظیم نمود. به مثال زیر توجه کنید:

var person = {};
Object.defineProperties(person, {
    "name": {
        configurable: false,
        value: "Meysam"
    },
    "age": {
        writable:false,
        value:34
    }
});

Accessor Properties

این صفات شامل توابع getter و setter می‌باشند که یک یا هر دوی آنها می‌توانند برای یک Property تنظیم شوند. زمانی که مقداری را از یک Property می‌خوانید، تابع getter فراخوانی می‌شود و مقدار Property مربوطه را بر میگرداند. این تابع می‌تواند قبل از برگرداندن مقدار، پردازش هایی را بر روی آن Property انجام داده و یک نتیجه‌ی معتبر را برگرداند. زمانیکه Property را مقداردهی می‌نمایید، تابع setter فراخوانی میشود و Property را با مقدار جدید تنظیم می‌نماید. این تابع می‌تواند قبل از مقداردهی به Property ، داده‌ی مورد نظر را اعتبارسنجی نماید تا از ورود مقادیر نامعتبر جلوگیری کند. Accessor Properties شامل 2 صفت زیر می‌باشد:

[[Get]]

یک تابع می‌باشد و زمانی فراخوانی می‌گردد که مقدار یک Property را بخوانیم و مقدار پیش فرض آن undefined می‌باشد.

[[Set]]

یک تابع می‌باشد و زمانی فراخوانی می‌گردد که یک Property را مقداردهی نماییم و مقدار پیش فرض آن undefined می‌باشد. این تابع شامل یک آرگومان ورودی است که حاوی مقدار ارسالی به Property است.

مثال زیر یک پیاده سازی ساده از شیء تاریخ شمسی می‌باشد که هنوز از لحاظ طراحی دارای نواقصی هست و در ادامه کارآیی و کد آن را بهبود می‌بخشیم.

var date = {
    _year: 1,
    _month: 1,
    _day: 1,
    isLeap: function () {
        switch (this.year % 33) {
            case 1: case 5: case 9: case 13:
            case 17: case 22: case 26: case 30:
                return true;
            default:
                return false;
        }
    }
};

Object.defineProperties(date, {
    "year": {
        "get": function () { return this._year; },
        "set": function (newValue) {
            if (newValue < 1 || newValue > 9999)
                throw new Error("Year must be between 1 and 9999");
            this._year = newValue;
        }
    },
    "month": {
        "get": function () { return this._month; },
        "set": function (newValue) {
            if (newValue < 1 || newValue > 12)
                throw new Error("Month must be between 1 and 12");
            this._month = newValue;
        }
    },
    "day": {
        "get": function () { return this._day; },
        "set": function (newValue) {
            if (newValue < 1 || newValue > 31)
                throw new Error("Day must be between 1 and 31");
            if (this.month === 12 && !this.isLeap() && newValue > 29)
                throw new Error("Day must be between 1 and 29");
            if (this.month > 6 && newValue > 30)
                throw new Error("Day must be between 1 and 30");
            this._day = newValue;
        }
    }
});

دقت داشته باشید که لازم نیست حتما accessor ‌های getter و setter با هم برای یک Property تنظیم شوند و شما می‌توانید فقط یکی از آنها را برای Property به کار ببرید. اگر فقط تابع getter به یک Property اختصاص یابد، آن Property فقط خواندنی می‌شود و امکان تغییر مقدار آن وجود ندارد. در این صورت هر دستوری که اقدام به تغییر Property نماید، بی‌تاثیر خواهد بود. همچنین اگر فقط تابع setter به یک Property اختصاص یابد، آن Property فقط نوشتنی می‌شود و امکان خواندن مقدار آن وجود ندارد. در این صورت هر دستوری که اقدام به خواندن Property نماید، مقدار undefined برای آن برگردانده می‌شود.

نکته‌ی دیگری که باید به آن توجه کنید این است که اگر یک Property با استفاده از متد defineProperty() تعریف گردد، Attribute هایی که مقداردهی نشده‌اند، مثل [[Configurable]] ، [[Enumarable]] و [[Writable]] با false مقداردهی می‌گردند و [[Value]] ، [[Get]] و [[Set]] مقدار undefined را بر می‌گردانند. در مبحث بعدی، در مورد این نکته مثالی ارائه شده است.

خواندن Attribute ‌های مربوط به یک Property

با استفاده از متد getOwnPropertyDescriptor() می‌توان، Attribute ‌های اختصاص داده شده به Property ‌ها را خواند و از مقدار آنها مطلع شد. این متد شامل 2 آرگومان می‌باشد، که آرگومان اول، شیء ای است که میخواهیم Attribute آن را بخوانیم و آرگومان دوم، نام Attribute می‌باشد. خروجی متد getOwnPropertyDescriptor() یک شیء از نوع PropertyDescriptor می‌باشد که ویژگی‌های آن، همان Attribute هایی هستند که برای یک Property تنظیم شده‌اند. به مثال زیر جهت خواندن Attribute ‌های شیء تاریخ شمسی توجه کنید:

var descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(date, "_year");
alert(descriptor.value);   // 1
alert(descriptor.configurable); // true
alert(typeof descriptor.get); // undefined

descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(date, "year");
alert(descriptor.value);   // undefined
alert(descriptor.configurable); // false
alert(typeof descriptor.get); // function