مطالب
کار با Docker بر روی ویندوز - قسمت هفتم - مدیریت اجرای چندین کانتینر به هم وابسته
تا اینجا نحوه‌ی اجرای برنامه‌ها، وب سرورها و حتی بانک‌های اطلاعاتی را توسط داکر بررسی کردیم. در این قسمت می‌خواهیم یک برنامه و بانک اطلاعاتی مخصوص آن‌را داخل یک کانتینر اجرا کنیم و برای این منظور از ابزار ساده کننده‌ی docker-compose استفاده خواهیم کرد.


docker-compose چیست؟

فرض کنید برنامه‌ی ما، از یک قسمت منطق خود برنامه و قسمت دیگر بانک اطلاعاتی آن تشکیل شده‌است. در این حالت برای توزیع آن توسط کانتینرها، نیاز به دو کانتینر مجزا خواهد بود؛ یکی برای برنامه و دیگری برای بانک اطلاعاتی:
dockerrun --name db`
-d `
-p 3306:3306 `
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=my-secret-pw `
-v db:/var/lib/mysql`
mysql

dockerinspect db # extract ipaddress

dockerrun --name web `
-d `
-p 8080:80 `
-e MY_DB_PORT=3306 `
-e MY_DB_HOST=? `
-v /my/php/app:/usr/share/nginx/html `
nginx
تمام این دستورات را به همراه یک ` نیز مشاهده می‌کنید. این روشی است که از آن برای چندسطری کردن دستورات در PowerShell استفاده می‌شود.
- دستور اول مطابق توضیحات قسمت قبل، یک بانک اطلاعاتی MySQL را در پس زمینه، با نام db که در آن، پورت 3306 میزبان به پورت 3306 کانتینر نگاشت شده‌است و همچنین بانک اطلاعاتی آن در یک volume نامدار به نام db با مسیر نگاشت شده‌ی به /var/lib/mysql/ داخل کانتینر ایجاد می‌شود، اجرا می‌کند.
- دستور دوم کار استخراج اطلاعات این کانتینر را انجام می‌دهد که شامل آدرس IP آن نیز می‌باشد. از این IP در برنامه‌ی وب استفاده خواهیم کرد.
- دستور سوم مطابق توضیحات قسمت پنجم، یک وب سرور nginx را برای هاست یک برنامه‌ی PHP که در آن پورت 8080 میزبان به پورت 80 کانتینر نگاشت شده‌است و همچنین فایل‌های آن از مسیر /my/php/app/ میزبان به مسیر /usr/share/nginx/html/ داخل کانتینر نگاشت و تامین می‌شوند، اجرا می‌کند. در اینجا از پارامتر e برای تعریف یک سری متغیر محیطی مانند شماره‌ی پورت و IP کانتینر اجرا کننده‌ی mysql، استفاده شده‌است.

در این مثال دو کانتینر به هم وابسته را اجرا کرده‌ایم و برای اجرای کانتینر دوم، نیاز است حداقل IP کانتینر اول را دانست و در قسمت MY_DB_HOST مقدار دهی کرد. روش دیگری نیز برای مدیریت ساده‌تر اجرای چندین کانتینر به هم وابسته توسط ابزاری به نام docker-compose وجود دارد. اگر از Dockerfile (که آن‌را در قسمت پنجم معرفی کردیم) جهت ایجاد Imageهای سفارشی بکار می‌رود، فایل docker-compose.yml، کار خودکار سازی ایجاد و اجرای چندین کانتینر را انجام می‌دهد که با قالب YAML تعریف می‌شود:
version: '2'
services:
    db:
         image: mysql
         ports:
             -3306:3306
         environment:
             -MYSQL_ROOT_PASSWORD=my-secret-pw
         volumes:
             -db:/var/lib/mysql

    web:
         image: nginx
         ports:
             -8080:80
         environment:
             -MY_DB_PORT=3306
             -MY_DB_HOST=db
         volumes:
             -/my/php/app:/usr/share/nginx/html
همانطور که مشاهده می‌کنید، هرچند قالب آن اندکی متفاوت شده‌است، اما در اصل با دستورات docker ای که در ابتدا معرفی کردیم، تفاوتی ندارد. محتوای فوق را در یک فایل متنی ویژه به نام docker-compose.yml ذخیره و آن‌را به ابزار خط فرمان دیگری به نام docker-compose معرفی می‌کنیم.
در ابتدای این فایل، شماره نگارش قالب YAML مورد استفاده، مشخص شده‌است. در این نگارش، به کانتینرها، services گفته می‌شود که در اینجا دو سرویس db و web را مشاهده می‌کنید. در فایل‌های yml، فضاهای خالی و indentations مهم هستند و بر این اساس است که کانتینرها و سپس مشخصات این کانتینرها، تمیز داده می‌شوند.


راه اندازی TeamCity به کمک فایل docker-compose.yml آن

در اینجا محتویات فایل docker-compose.yml مخصوص راه اندازی TeamCity را مشاهده می‌کنید که از سه کانتینر تشکیل شده‌است و از بانک اطلاعاتی postgres استفاده می‌کند:
version: '2'
services:
    teamcity:
        image: sjoerdmulder/teamcity
        ports:
            - 8111:8111
    teamcity-agent:
        image: sjoerdmulder/teamcity-agent
        environment:
            - TEAMCITY_SERVER=http://teamcity:8111
    postgres:
        image: postgres
        environment:
            - POSTGRES_DB=teamcity
در این تنظیمات، پورت 8111 میزبان به پورت 8111 کانتینر teamcity نگاشت شده‌است. در ادامه teamcity-agent نیاز به IP این کانتینر را دارد (یک build-server است). زمانیکه چندین کانتینر را توسط فایل docker-compose.yml راه اندازی می‌کنیم، داکر یک شبکه‌ی ایزوله (private network) را نیز برای اینکار مهیا می‌کند. داخل این شبکه‌ی ایزوله، یک DNS سرور توکار نیز وجود دارد که امکان دسترسی به کانتینرهای مختلف را از طریق نام کانتینرهای آن‌ها میسر می‌کند. به همین جهت است که مقدار TEAMCITY_SERVER، به http://teamcity:8111 تنظیم شده‌است و دقیقا از نام کانتینر teamcity برای یافتن IP آن استفاده می‌کند. همچنین باید دقت داشت در این آدرس، عدد 8111 به پورت داخل کانتینر teamcity اشاره می‌کند و نه به پورت میزبان. کانتینرها از طریق آدرس IP و پورت خودشان با هم در تماس هستند. پورت میزبان 8111، صرفا جهت فراخوانی teamcity از طریق سیستم میزبان مشخص شده‌است.


در ادامه برای کار با آن، ابتدا این محتویات را به صورت یک فایل متنی docker-compose.yml ذخیره کنید. سپس از طریق خط فرمان به پوشه‌ی آن وارد شده و دستور docker-compose up را صادر کنید. docker-compose یکی دیگر از ابزارهای خط فرمان نصب شده‌ی به همراه داکر است و پارامتر up آن کار راه اندازی و اجرای کانتینرهای ذکر شده‌ی در فایل yml موجود را انجام می‌دهد. نام پوشه‌ای که این فایل در آن قرار دارد، به عنوان نام پروژه‌ی مشترک بین این کانتینرها در گزارشات آن مورد استفاده قرار می‌گیرد.
پس از صدور این فرمان، ابتدا تمام imageهای ذکر شده‌ی در فایل yml دریافت می‌شوند (سه image در اینجا) و هر سه کانتینر راه اندازی می‌شوند. اکنون می‌توان در سیستم میزبان به آدرس http://localhost:8111 مراجعه کرد و از برنامه‌ی teamcity استفاده نمود. البته صفحه‌ی ابتدایی آن کار تنظیمات بانک اطلاعاتی آن‌را انجام می‌دهد و جائیکه در مورد database type سؤال می‌پرسد می‌توان postgres را انتخاب کرد و سپس در ذیل آن مقدار database host را نیز postgres وارد می‌کنیم. علت آن‌را نیز پیشتر توضیح دادیم. postgres در اینجا نام کانتینر نیز هست و ذکر نام آن، با ذکر IP مرتبط با آن کانتینر، یکی است. نام بانک اطلاعاتی را teamcity وارد کنید (مطابق تنظیمات فایل yml فوق) و نام کاربری آن نیز postgres است؛ بدون کلمه‌ی عبور. البته می‌شد در فایل yml فوق، متغیر محیطی POSTGRES_PASSWORD=xyz را نیز تنظیم کرد و سپس از آن در اینجا استفاده نمود.


docker-compose و ایجاد شبکه‌های ایزوله

توسط دستور docker network ls می‌توان لیست شبکه‌های مجازی ایجاد شده‌ی توسط docker را مشاهده کرد (و همچنین سایر network adapters موجود). اگر این دستور را اجرا کنید، کارت شبکه‌ی مجازی متناظر با شبکه‌ی خصوصی teamcity_default را که پیشتر در مورد آن توضیح داده شد، می‌توانید مشاهده کنید. این teamcity در اینجا همان نام پروژه و یا در اصل نام پوشه‌ای است که فایل docker-compose را از آنجا اجرا کردیم.
برای دریافت اطلاعات بیشتری در مورد این کارت شبکه‌ی به خصوص، می‌توان دستور docker network inspect teamcity_default را صادر کرد. یکی از قسمت‌های خروجی این گزارش، لیست کانتینرهایی است که هم اکنون به این شبکه متصل هستند؛ که در اینجا teamcity و بانک اطلاعاتی آن است.
مزیت ایجاد یک شبکه‌ی خصوصی مخصوص کانتینرهای به هم پیوسته، علاوه بر سادگی تشکیل فایل docker-compose آن‌ها با اشاره‌ی به نام کانتینرها، بجای ذکر مستقیم آدرس IP هر کدام، ایزوله ساختن این شبکه، از شبکه‌ی پیش‌فرض docker و بالا بردن میزان امنیت سایر کانتینرهایی است که هم اکنون از آن شبکه استفاده می‌کنند.


docker-compose و ایجاد DNS Server توکار

همانطور که عنوان شد، در این شبکه‌ی خصوصی ویژه‌ی کانتینرهای به هم پیوسته که توسط docker-compse اجرا و مدیریت شده‌اند، می‌توان از نام containerها بجای آدرس IP آن‌ها استفاده کرد و این مورد با وجود یک DNS Server توکار در این شبکه میسر شده‌است. برای آزمایش بیشتر این قابلیت، ابتدا دستور docker ps را صادر می‌کنیم تا نام کانتینرهای در حال اجرا را بدست بیاوریم. سپس سعی می‌کنیم پروسه‌ی bash shell داخل کانتینر بانک اطلاعاتی را اجرا کنیم:
docker ps
docker exec -it teamcity_postgres_1 bash
#exit
استفاده از docker exec یک روش است برای دسترسی به shell این کانتینر در حال اجرا؛ روش دیگر، استفاده از خود docker-compse می‌باشد که در این حالت، کار با آن ساده‌تر است:
 docker-compose exec postgres bash
در اینجا نیازی به ذکر سوئیچ it نیست؛ چون مقدار پیش‌فرض آن است و همچنین دیگر نیازی به اجرای docker ps برای یافتن نام کانتینری هم نیست و مستقیما می‌توان از نام‌های سرویس‌هایی که در فایل docker-compose.yml تعریف شده‌اند، استفاده کرد.
پس از دسترسی به شل، دستور زیر را اجرا کنید:
#ping teamcity
#exit
مشاهده خواهید کرد که این کانتینر می‌تواند کانتینر دیگری را صرفا با ذکر نام آن، ping کند.

یک نکته: اگر بخواهیم از وضعیت بانک‌های اطلاعاتی postgres توسط برنامه‌ی psql آن گزارش بگیریم نیز روش اجرای آن به همین صورت است:
docker-compose exec postgres psql -U postgres
postgres=#\l
postgres=#\q


اتصال یک کانتینر خارج از شبکه‌ی مجازی ایجاد شده‌ی توسط docker-compose به آن

فرض کنید می‌خواهید کانتینر کم حجم لینوکس alpine را اجرا کنید و توسط آن به شبکه‌ی مجازی ایجاد شده‌ی توسط docker-compose متصل شوید. روش آن به صورت زیر است:
 docker run --name apline -it --rm --net teamcity_default alpine sh
در اینجا توسط سوئیچ net، می‌توان نام شبکه‌ی مجازی را که نیاز است به آن متصل شویم، ذکر کرد. نام teamcity_default نیز از طریق اجرای دستور docker netwrok ls بدست آمده‌است.
این دستور، کانتینر لینوکس alpine را در حالت interactive جهت اجرای shell آن، راه اندازی می‌کند. سپس به شبکه‌ی مجازی teamcity_default متصل می‌شود. برای آزمایش این اتصال، در این shell راه اندازی شده، دستور ping teamcity را می‌توان صادر کرد. همچنین از داخل کانتینر teamcity نیز می‌توان این کانتینر را با نام آن ping کرد.


راه اندازی مجدد کانتینرها توسط docker-compose

اگر دستور docker-compose ps را دقیقا در پوشه‌ای که فایل yml آن قرار دارد اجرا کنیم، می‌توان گزارشی را صرفا از وضعیت کانتینرهای مرتبط با این فایل yml بدست آورد. دستور docker ps، لیست وضعیت تمام کانتینرهای در حال اجرای موجود را بر می‌گرداند. اکنون فرض کنید یکی از کانتینرهای اجرای شده‌ی توسط docker-compose، دیگر در حال اجرا نیست. برای راه اندازی مجدد آن می‌توان از دستور docker-compose start teamcity-agent استفاده کرد. همچنین دستور docker-compose logs teamcity-agent، لیست آخرین لاگ‌های مرتبط با یک کانتینر را بر می‌گرداند که می‌تواند برای رفع اشکال بسیار مفید باشد.


حذف کانتینرهای به هم پیوسته‌ی ایجاد شده‌ی توسط docker-compose

در ذیل ابتدا یک سری دستور را جهت مشاهده‌ی وضعیت سیستم مشاهده می‌کنید. سپس دستور docker-compose stop، کار متوقف کردن کانتینرهای مرتبط با فایل yml آن‌را انجام می‌دهد. دستور docker-compose rm -v، علاوه بر حذف این کانتینرها، volumeهای بانک‌های اطلاعاتی مرتبط را نیز حذف می‌کند. در آخر دستور docker-compose down، شبکه‌ی مجازی مرتبط را نیز حذف خواهد کرد. سپس مجددا از وضعیت سیستم گزارش گیری شده‌است.
 docker ps
docker-compose ps
docker volume ls
docker network ls

docker-compose stop
docker-compose rm -v
docker-compose down

docker ps -a
docker volume ls
docker network ls


اجرای پروژه‌ی ASP.NET Core Music Store توسط docker-compose

پروژه‌ی معروف Music Store مایکروسافت را به همراه فایل docker-compose.windows.yml آن، در اینجا می‌توانید مشاهده کنید. محتوای این فایل نیز به صورت زیر است:
version: '3'
services:
  db:
    image: microsoft/mssql-server-windows-developer
    environment:
      sa_password: "Password1"
      ACCEPT_EULA: "Y"
    ports:
      - "1433:1433" # REMARK: This is currently required, needs investigation
    healthcheck:
      test: [ "CMD", "sqlcmd", "-U", "sa", "-P", "Password1", "-Q", "select 1" ]
      interval: 1s
      retries: 30
web:
    build:
      context: .
      dockerfile: Dockerfile.windows
    environment:
      - "Data:DefaultConnection:ConnectionString=Server=db,1433;Database=MusicStore;User Id=sa;Password=Password1;MultipleActiveResultSets=True"
    depends_on:
      - db
    ports:
      - "5000:5000"
در اینجا تعریف دو کانتینر را مشاهده می‌کنید:
- کانتینر db که بر اساس image مخصوص mssql-server-windows-developer راه اندازی می‌شود. تنظیمات آن نیز بسیار شبیه به مطلب «کار با Docker بر روی ویندوز - قسمت ششم - کار با بانک‌های اطلاعاتی درون Containerها» است که پیشتر در مورد آن بحث کردیم.
- کانتینر web آن که از فایل Dockerfile.windows برای build سپس publish و در آخر run خودکار این برنامه‌ی ASP.NET Core، کمک می‌گیرد. در اینجا context به پوشه‌ی جاری اشاره می‌کند. در قسمت تنظیمات بانک اطلاعاتی آن، استفاده‌ی از نام کانتینر db را در قسمت رشته‌ی اتصالی مشاهده می‌کنید. قسمت depends_on آن ترتیب اجرای این کانتینرها را مشخص می‌کند. یعنی ابتدا باید کانتینر db اجرا شود و سپس web.
محتوای فایل Dockerfile.windows آن نیز به صورت زیر است که بر اساس دستورات NET Core CLI. تهیه شده‌است:
FROM microsoft/dotnet-nightly:2.0-sdk-nanoserver
SHELL ["powershell", "-Command", "$ErrorActionPreference = 'Stop'; $ProgressPreference = 'SilentlyContinue';"]
ENV NUGET_XMLDOC_MODE skip
ENV DOTNET_SKIP_FIRST_TIME_EXPERIENCE 1
RUN New-Item -Path \MusicStore\samples\MusicStore -Type Directory
WORKDIR app
ADD samples/MusicStore/MusicStore.csproj samples/MusicStore/MusicStore.csproj
ADD build/dependencies.props build/dependencies.props
ADD NuGet.config .
RUN dotnet restore --runtime win10-x64 .\samples\MusicStore
ADD samples samples
RUN dotnet publish --output /out --configuration Release --framework netcoreapp2.0 --runtime win10-x64 .\samples\MusicStore
FROM microsoft/dotnet-nightly:2.0-runtime-nanoserver
WORKDIR /app
COPY --from=0 /out .
EXPOSE 5000
ENV ASPNETCORE_URLS http://0.0.0.0:5000
CMD dotnet musicstore.dll
روش اجرای آن‌را نیز به صورت زیر بیان کرده‌است:
docker-compose -f .\docker-compose.windows.yml build
docker-compose -f .\docker-compose.windows.yml up
البته باید دقت داشت که اجرای فرمان up، به صورت خودکار کار build را هم انجام می‌دهد. پس از اجرای آن، برنامه را بر روی پورت 5000 می‌توانید مشاهده کنید.
مطالب
احراز هویت مبتنی بر فرم در شیرپوینت
از دغدغه‌های همیشگی در راه اندازی پرتال‌های مبتنی بر شیرپوینت سیستم احراز هویت آن است. این سیستم بصورت پیش فرض بر مبنای Windows Authentication است و ناگفته پیداست این نوع احراز هویت تنها در شبکه‌های محلی کاربرد دارد آنهم در صورتی که همه کاربران و سطوح دسترسی، بدرستی در AD تعریف شده باشد و نیز
یک سری مشکلات دیگر که بیشتر به توسعه شیرپوینت در شرکت و انتقال آن و انطباق آن با محیط پروژه برمیگردد.
به عبارت دیگر شما به عنوان یک توسعه دهنده ویا نَصاب(!) شیرپوینت خیلی نباید درگیر سیستم احراز هویت پیش فرض مشتری بشوید. برای اینکار بهترین گزینه استفاده از احراز هویت بر مبنای فرم (Form Based Authentication - FBA) است که برای ما برنامه نویسان Asp.net بسیار آشناست؛ سیستم احراز هویتی خوش دست و فراگیر با قاعده‌های مشخص.

متاسفانه اکثر راهکارهایی که در وب پیرامون راه اندازی FBA در شیرپوینت معرفی شده‌اند دارای اشکالات ریز و درشتی هستند و یا اینکه یک یا چند گام از فرایند را توضیح نداده‌اند و معمولا در پایان یکجای کار لنگ میزند و FBA بخوبی عملیاتی نمیشود.
بر همین اساس بر آن شدم تا با بررسی چندتا از این مقالات موجود و نیز تجربه عملی خودم این راهکارها را ترکیب کنم که نتیجه اش فرایند شش مرحله ای زیر شده است. 
 برای راه اندازی FBA بر روی SharePoint 2010 باید مراحل زیر را به ترتیب انجام داد.
1. ساخت بانک اطلاعاتی FBA بر روی MSSQL
بانک اطلاعاتی FBA ساختار مشخصی از جداول و SP‌ها دارد که تا حد امکان بهتر است در ساختار پیش فرض آن تغییری ایجاد نکنیم. برای ایجاد این بانک کافی است به محل نصب دات نت فریم 2.0 که بصورت پیش فرض در مسیر"C:\Windows\Microsoft.NET\Framework64\v2.0.50727 " قرار دارد  بروید و روی فایل "aspnet_regsql.exe "  کلیک کنید و مراحل نصب را تا آخر پیش بروید.

در ادامه MSSQL را باز کنید و مطئمن شوید که بانک FBA به درستی ایجاد شده باشد.

2.وارد IIS شده و در بخش روت سرور ،توجه شود که حتما این تغییرات در روت سرور اعمال شود تا همه سایت‌ها از آن ارث بری کنند و تنظیمات شما یکسان در همه Web Application‌ها اعمال شود.
این مرحله  Connection String و Role provider و Membership provider مورد نظرتان را اضافه کنید. 

موقع اضافه کردن Provider‌‌ها باید توجه داشت که Application Name برابر "/" قرار داده شود.

 3.به بخش مدیریت شیرپوینت رفته و یک WebApplication جدید ایجاد کنید.

توجه داشت که در بخش Authentication بایدگزینه    Claims Authentication را انتخاب کنید. 

و نیز برای تنظیمات مربوط به FBA باید نام Provider هایی را که در مرحله قبل ایجاده کرده بودید را در این بخش قرار دهید.
اگر پرتال شما بازدید کننده‌های ناشناس(بازدید کنندگانی که عضو نیستند و در سیستم FBA نام کاربری ندارند) را نیز پشتیبانی میکند باید گزینه اول(Allow anonymous) را Yes کنید.
اگر تمایلی ندارید که دیگر احراز هویت مبتنی بر ویندوز فعال باشد تیک Enable Windows Authentication را بردارید.

 

4.حال دوباره سراغ IIS میرویم و روی وب جدیدی که ایجاد کرده ایم کلیک میکنیم و سپس روی آیکون Net Users  کلیک میکنیم

 اگر با پیغامی مبنی بر تعیین Provider پیش فرض مواجه شدیم مقادیر پیش فرض Provider‌ها را برابر با نام Provider هایی که خودمان تعریف کرده ایم قرار میدهیم. 

در ادامه چند کاربر و رول هم به عنوان کاربران اولیه و مدیران پرتال ایجاد میکنیم .

 

5.حال دوباره به بخش مدیریت برمیگردیم و یک Site Collection جدید روی Web Application مورد نظر ایجاد میکنیم.

در اینجا بهتر است مدیر اول را از کاربران ویندوزی انتخاب کرد و مدیر دوم را از بخش کاربران FBA

نکته بی ربط:اگر تمپلتی از قبل برای سایتتان دارید در بخش انتخاب نوع سایت بعد از انتخاب زبان باید به تب سوم(Custom) بروید و تنها گزینه موجود را انتخاب کنید.با این کار در مراحل بعد تمپلت مورد نظرتان را در سایت آپلود میکنید و آن را بر سایت جاری اعمال میکنید.
 در این مرحله بعد از ایجاد موفقیت آمیز Site collection دوباره به IIS سری بزنید و پس از انتخاب Web Application مورد نظر بروی Authentication کلیک کنید و مطمئن شوید که Form Authentication مقدارش Enable میباشد. در این بخش اگر هر دو حالت Form Base Authentication و Windows Authentication فعال باشد IIS در گوشه سمت راست به شما خطایی نمایش میدهد مبنی بر اینکه شما نباید هر دو حالت را همزمان فعال کنید. البته خیلی این تذکر را جدی نگیرید و بکارتان ادامه دهید و در نهایت بعد از اینکه مراحل را کامل انجام دادید و از اجرای کامل FBA اطمینان حاصل نمودید،میتوانید برگردید و حالت Windows Authentication را غیر فعال کنید.
 6.تنظیمات STS:
علاوه بر تنظیمات مربوط به بخش Web Application باید تنظیمات FBA را روی Application سرویس‌ها نیز انجام داد تا سرویس‌های WCF نیز پشتیبانی از FBA را بپذیرند. برای تنظیمات این بخش روی Security Token Service Application که زیر مجموعه SharePoint Web Services قرار دارد کلیک کنید.

 
در ادامه تنها کافی است Connection string را جهت اتصال به بانکی که در ابتدا ساختیم ایجاد کرده و Provider‌ها را نیز مطابق قبل اضافه کنیم. فقط توجه شود Connection string و Provider‌ها همنام قبلی‌ها نباشند ولی Application Name همچنان برابر با "/" مقدار دهی شود.
هیچ تغییر دیگری در این Application ایجاد نشود.مثلا Authentication به هیچ وجه تغییر نکند و در حالت ویندوزی باقی بماند.
کار تقریبا به پایان رسیده است،میتوانید در پرتال لاگین کنید!
آنچنانکه که در تصویر می‌بینید هر دو حالت ویندوزی و FBA برای احراز هویت فعال می‌باشد.

 پی نوشت:
1.همانطور که احتمالا متوجه شده اید این آموزش با راهکارهای حاضر یک سری تفاوت‌ها داشت که عمده‌ترین آن عدم تغییر در بخش احراز هویت مدیریت شیرپوینت بود. علت این امر نیز به این خاطر است که اساسا هر کاربری به این بخش دسترسی ندارد و تنها مدیر سیستم است که باید به این بخش دسترسی داشته باشد، بر همین اساس ترجیح میدهم احراز هویت آن به همان شکل اولیه(Windows Authentication ) باقی بماند.
2.در این نوشته من از شرح تنظیمات و نکات ریز و بدیهی خوداری کردم با این پیش فرض که خواننده مطلب، بر اصول پایه شیرپوینت و Asp.net آگاهی دارد. در غیر این صورت بهتر است از لینک هایی مرجع زیر کمک بگیرید.
مطالب
OpenCVSharp #1
معرفی OpenCV

پردازش تصاویر علمی است برای پیاده سازی الگوریتم‌های مختلفی بر روی تصاویر دیجیتال؛ برای مثال تشخیص خودکار شماره‌ی پلاک خودروهای وارد شده‌ی به محدوده‌ی طرح ترافیک، تا تشخیص چهره‌ی افراد، در گوشی‌های همراه. پردازش تصاویر، در صنایع مختلف، علوم پزشکی و همچنین نظامی، کاربردهای بسیاری دارند.
برای انجام این کار، کتابخانه‌های بسیار زیادی طراحی شده‌اند؛ اما در این بین OpenCV جایگاه خاصی دارد. این کتابخانه‌ی بسیار مشهور سورس باز، جهت پردازش تصاویر در سیستم عامل‌های مختلفی مانند Windows, Mac, Linux, Android و iOS بکار می‌رود.


محصور کننده‌های OpenCV مخصوص دات نت

تا امروز محصور کننده‌های زیادی جهت استفاده‌ی از کتابخانه‌ی OpenCV در دات نت طراحی شده‌اند که تعدادی از مهم‌ترین‌های آن‌ها به شرح زیر هستند:

الف) Emgu CV
این کتابخانه، یکی از مشهورترین محصور کننده‌های OpenCV است و دارای مجوزی دوگانه می‌باشد. برای کارهای سورس باز، مجوز GPL دارد (یعنی باید کارتان را سورس باز کنید) و برای کارهای تجاری باید مجوز آن‌را بخرید. البته باید توجه داشت که مجوز کتابخانه‌ی اصلی OpenCV از نوع BSD است و این محدودیت‌ها را ندارد.

ب) OpenCvSharp
کتابخانه‌ی OpenCvSharp دارای مجوز BSD است (همانند کتابخانه‌ی اصلی OpenCV) و محدودیتی برای استفاده ندارد. هر دو نوع مدل برنامه نویسی OpenCV را که شامل متدهای C و ++C آن‌است، پشتیبانی می‌کند و در طراحی آن سعی شده‌است که بیشترین نزدیکی به طراحی اصلی OpenCV وجود داشته باشد. همچنین این کتابخانه چندسکویی بوده و با Mono لینوکسی نیز سازگار است و از دات نت 2 به بعد را نیز پشتیبانی می‌کند. جامعه‌ی کاربری آن فعال است و مدام به روز می‌شود.

ج) SharperCV
دیگر نگهداری نمی‌شود.

د) OpenCVDotNet 
آخرین تاریخ به روز رسانی آن سال 2007 است.

ه) DirectCV
آخرین تاریخ به روز رسانی آن سال 2011 است.


در این بین یکی از بهترین انتخاب‌ها، کتابخانه‌ی OpenCvSharp ژاپنی است. مجوز استفاده‌ی از آن محدود نیست. به روز رسانی مرتب و منظمی دارد و API آن طوری طراحی شده‌است که به سادگی بتوانید مثال‌های C و ++C کتابخانه‌ی OpenCV را تبدیل به معادل‌های #C کنید.


نصب OpenCvSharp

برای نصب کتابخانه‌ی OpenCvSharp می‌توان از بسته‌های نیوگت آن کمک گرفت. این کتابخانه به همراه دو بسته‌ی نیوگت ارائه می‌شود.
اگر فرمان ذیل را صادر کنید
 PM> Install-Package OpenCvSharp-AnyCPU
علاوه بر اسمبلی‌های دات نتی OpenCVSharp، کتابخانه‌ی native مربوط به OpenCV سازگار با نگارش ارائه شده را نیز دریافت خواهید کرد.
و اگر دستور ذیل را اجرا کنید:
 PM> Install-Package OpenCvSharp-WithoutDll
به این معنا است که تنها اسمبلی‌های دات نتی OpenCVSharp را دریافت می‌کنید. در این حالت نیاز است به سایت OpenCV مراجعه و بسته‌های کامپایل شده‌ی آن‌را دریافت کنید. سپس فایل‌های dll موجود در پوشه‌ی opencv\build\x64\vc12\bin را برای مثال به پوشه‌ی bin پروژه‌ی خود کپی نمائید.

روش توصیه شده‌ی در اینجا، همان نصب بسته‌ی نیوگت OpenCvSharp-AnyCPU است. به این ترتیب نگارش‌های X86 و X64 کتابخانه‌ی OpenCV سازگار با OpenCvSharp را نیز دریافت خواهید کرد.


نکته‌ای در مورد ارائه‌ی نهایی پروژه‌های مبتنی بر OpenCV

OpenCV یک کتابخانه‌ی native ویندوز است و دات نتی نیست . بنابراین DLL‌های آن باید بسته به معماری CPU جاری، انتخاب شوند. یعنی اگر برنامه‌ی دات نتی خود را در حالت Any CPU کامپایل می‌کنید، این برنامه در یک سیستم 64 بیتی، 64 بیتی رفتار می‌کند و در یک سیستم 32 بیتی، 32 بیتی. بنابراین باید دقت داشت که اگر سیستم جاری 64 بیتی است و می‌خواهید از اسمبلی‌های X86 مربوط به OpenCV استفاده کنید، برنامه با پیام استثنای یافت نشدن OpenCV و BadImageFormatException کرش خواهد کرد. بسته‌ی نیوگت OpenCvSharp-AnyCPU  شامل هر دو معماری X86 و X64 است و هر دو سری DLLهای OpenCV را به همراه دارد.
همچنین OpenCV تحت ویندوز، توسط کامپایلر ویژوال ++C، کامپایل شده‌است. به همین جهت در این حالت، علاوه بر نصب دات نت، نیاز است VC++ redistributable packages را نیز بر روی کامپیوتر کلاینت نصب کرد.
پس از نصب بسته‌ی نیوگت OpenCvSharp-AnyCPU اگر به پوشه‌ی bin برنامه‌ی خود مراجعه کنید، پوشه‌ی جدید dll را نیز می‌توان مشاهده کرد. داخل این پوشه، دو پوشه‌ی X86 و X64 وجود دارند که حاوی DLLهای اصلی OpenCV می‌باشند. در این پوشه‌ها اگر برای مثال فایلی به نام msvcp120.dll را یافتید، یعنی این نگارش از OpenCV نیاز به بسته‌های مخصوص VC++ 12 دارد.

رعایت این دو نکته بسیار مهم است؛ در غیر اینصورت برنامه‌ی شما آغاز نخواهد شد.


اولین برنامه‌ی OpenCVSharp


پس از نصب بسته‌ی نیوگت OpenCvSharp-AnyCPU، مقدمات نصب OpenCV به پایان می‌رسد. در ادامه یک برنامه‌ی کنسول جدید را ایجاد کرده و کدهای ذیل را به آن اضافه کنید:
using OpenCvSharp;
 
namespace OpenCVSharpSample01
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var img = Cv.CreateImage(new CvSize(128, 128), BitDepth.U8, 1);
 
            for (var y = 0; y < img.Height; y++)
            {
                for (var x = 0; x < img.Width; x++)
                {
                    Cv.Set2D(img, y, x, x + y);
                }
            }
 
            Cv.NamedWindow("window");
            Cv.ShowImage("window", img);
            Cv.WaitKey();
            Cv.DestroyWindow("window");
 
            Cv.ReleaseImage(img);
        }
    }
}
این خروجی را دریافت خواهید کرد:


در این مثال یک تصویر 128*128 ایجاد شده و سپس با گرادیانی از رنگ خاکستری پر می‌شود. در ادامه یک پنجره‌ی native مخصوص OpenCV ایجاد شده و این تصویر در آن نمایش داده می‌شود.


کدهای کامل این مثال را از اینجا می‌توانید دریافت کنید.
مطالب
سرویس جمع و مفرد سازی اسامی

اگر به Entity data model wizard در VS.Net 2010 دقت کرده باشید، گزینه‌ی "Pluralize or singularize generated object names" نیز به آن اضافه شده است:



این مورد از این جهت حائز اهمیت است که عموما نام جداول در بانک اطلاعاتی، جمع است و نام کلاس متناظر ایجاد شده برای آن در کدهای برنامه بهتر است مفرد باشد. برای مثال نام جدول، Customers است و نام کلاس آن بهتر است Customer تعریف گردد. به این صورت کار کردن با آن توسط یک ORM با معناتر خواهد بود؛ زیرا زمانیکه یک وهله از شیء Customer ایجاد می‌شود، فقط یک رکورد از بانک اطلاعاتی مد نظر است؛ در حالیکه یک جدول مجموعه‌ای است از رکوردها.
زبان انگلیسی هم پر است از اسامی جمع و مفرد باقاعده و بی‌قاعده و کل عملیات با اضافه و حذف کردن یک s و یا es پایان نمی‌یابد؛ برای مثال phenomenon و phenomena را در نظر بگیرد تا Money و Moneys.
این امکان مهیا شده توسط Entity Framework 4.0 یا همان EF v2 با برنامه نویسی هم قابل دسترسی است و در اسمبلی System.Data.Entity.Design.dll و فضای نام System.Data.Entity.Design.PluralizationServices قرار گرفته است.
این اسمبلی جزیی از دات نت 4 است و اگر آن‌را توسط گزینه‌ی Add references در VS.NET مشاهده نمی‌کنید، علت آن است که در تنظیمات پروژه جاری، گزینه‌ی Target framework بر روی Client profile قرار گرفته است که باید به دات نت 4 کامل تغییر یابد.
استفاده از آن هم به صورت زیر است:

using System;
using System.Data.Entity.Design.PluralizationServices;
using System.Globalization;

namespace PluralizationServicesTest
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
var service = PluralizationService.CreateService(CultureInfo.GetCultureInfo("en"));
Console.WriteLine(service.Pluralize("mouse"));
Console.WriteLine(service.IsPlural("phenomena"));
}
}
}

ملاحظات:
این روش فعلا به زبان انگلیسی محدود است و اگر Culture را به مورد دیگری تنظیم کنید با خطای "We don't support locales other than English yet" متوقف خواهید شد.


روش دیگر:
کتابخانه‌ی سورس باز Castle ActiveRecord نیز دارای کلاسی است به نام Inflector که برای همین منظور طراحی شده است:


کاربرد آن در Fluent NHibernate
در Fluent NHibernate کار نگاشت کلاس‌ها به جداول به صورت خودکار صورت می‌گیرد و همچنین تولید ساختار بانک اطلاعاتی نیز به همین نحو می‌باشد. اما می‌توان تولید نام جداول را سفارشی نیز نمود. برای مثال از کلاس Book به صورت خودکار ساختار جدولی به نام Books را تولید کند:
using FluentNHibernate.Conventions;
using FluentNHibernate.Conventions.Instances;
using NHibernate.Helper.Toolkit;

namespace NHibernate.Helper.MappingConventions
{
public class TableNameConvention : IClassConvention
{
public void Apply(IClassInstance instance)
{
instance.Table(Inflector.Pluralize(instance.EntityType.Name));
}
}
}
و برای تزریق آن خواهیم داشت:

... = new AutoPersistenceModel()
.Where(...)
.Conventions.Setup(c =>c.Add<TableNameConvention>())
.AddEntityAssembly(...)
...

مطالب
دریافت فایل از یوتیوب

سلام

سال نو مبارک! به امید سالی بهتر از پارسال!

این روزها با هزینه‌‌ای معادل هزینه‌ی تهیه‌ی یک هاست اشتراکی سالیانه برای بالاگذاری یک سایت معمولی در 5 سال قبل، می‌توان یک VPS تهیه کرد و به این صورت قفل و کلید یک نیمچه سرور را (با 200 و خرده‌ای مگ رم، 30 گیگ فضا، سرعت CPU نزدیک به 700 MHz و ویندوز سرور 2003 یا 2008) در اختیار شما قرار می‌دهند (البته به قول معروف هر چقدر پول بدهید همانقدر هم سخت افزار در اختیار شما قرار می‌دهند) بجای صرفا یک دایرکتوری مجازی محدود با 100 مگ فضای هاست که هر احدی در آن هاست اشتراکی می‌تواند سر مبارک را اندکی چرخانده و تمام زندگی شما را مرور کند و غیره!
استفاده‌ی مفیدی هم که این VPS برای من داشته، ترنس لود کردن یک سری فایل است (با توجه به سرعت‌های نجومی دریافت فایل این سرورها). برای مثال دریافت فایل از یوتیوب و انتقال به یک هاست دیگر برای دریافت ساده‌تر خودم و یا دیگران.
برای نمونه سایت dotnet-tv.com را در نظر بگیرید. تعدادی از ویدیوهای این سایت در یوتیوب هاست شده و از این دست زیاد هستند. خیلی‌ها برای فرار از مشکلات کمبود پهنای باند از یوتیوب استفاده می‌کنند. یوتیوب هم که از این طرف بسته است. خوب، من الان می‌خواهم ویدیوی مربوط به ASP.Net MVC آن را مشاهده کنم، چکار باید کرد؟!
یک برنامه‌ی ساده‌ی کنسول را تهیه کرده‌ام که این کار را برای VPS‌ داران تسهیل می‌کند.
- دریافت فایل از یوتیوب
- آپلود خودکار آن به رپیدشیر


یک نمونه خروجی آن: (فایل‌های یوتیوب سایت ذکر شده که به رپیدشیر منتقل شده)
دریافت

در سورس این برنامه موارد زیر پیاده سازی شده است:
- یافتن لینک‌های یوتیوب سایت dotnet-tv.com با استفاده از regular expressions
- یافتن لینک دانلود مستقیم این فایل‌ها از سایت یوتیوب که شامل استفاده از regular expressions برای استخراج قسمت‌های مفید از صفحات و همچنین استفاده از امکانات Json دات نت فریم ورک سه و نیم برای parse قسمت‌های استخراج شده است.
- ایجاد یک thread pool سفارشی که هر بار 7 لینک مستقیم را به صورت همزمان از یوتیوب دریافت می‌کند. (thread pool پیش فرض دات نت تمام تردها را به یکباره شروع می‌کند که برای اینکار مفید نیست. به همین جهت از این thread pool سفارشی شده استفاده شد)
پیش فرض فایلی که از سایت یوتیوب دریافت می‌شود MP4 با کیفیت بالا است که با fmt=18 در فایل Youtube.cs مشخص شده. فرمت‌های دیگر را می‌توانید از این فایل ایده بگیرید.
- آپلود فایل دریافتی از یوتیوب به یک اکانت رایگان کالکتور در رپیدشیر. (ماخذ این مورد در سایت code projects)
مشخصات این اکانت رایگان کالکتور در فایل app.config باید ذکر شود.

این سورس می‌تونه ایده‌ی ابتدایی بسیاری از کارهای مشابه باشد. برای مثال ایجاد یک وب سرویس، یک وب سایت، یک سرویس ایمیلی و غیره.



پ.ن.
کار انجام شده فعالیت وارز محسوب نمی‌شود زیرا مجوز ویدیوهای سایت یوتیوب این امکان توزیع (و بسیاری موارد دیگر) را به شما می‌دهد.

مطالب
نصب یک اسمبلی دات نت در GAC

افزونه فارسی به پارسی را قبل از ارائه در سایت، بر روی یک ماشین مجازی هم تست کردم. برای این منظور از Microsoft virtual pc استفاده شد. البته در مقابل امکانات VMware شاید حرفی برای گفتن نداشته باشد ولی خوب جهت مقاصد تست نرم افزار بر روی یک سیستم عاری از وسایل برنامه نویسی مناسب است. (برای نصب یک سیستم عامل توسط آن برای مثال می‌شود از سی دی آن OS یک فایل ISO تهیه کرد و مسیر این فایل ISO را به ماشین مجازی معرفی کرد . سپس سیستم بوت شده و روال نصب مطابق معمول خواهد بود)
اولین مشکلی که پس از تست بر روی سیستم مجازی رخ داد، پیغام یافت نشدن اسمبلی مربوط به SQLite بود. نرم افزار word هنگام اجرای افزونه‌های دات نت، آنها را در مسیری با یک نامگذاری منحصربفرد کپی می‌کند و تنها هم همان اسمبلی افزونه را کپی می‌کند و نه سایر موارد همراه را. برای پیدا کردن این مسیر می‌شود از روش زیر استفاده کرد:
using System.Reflection;
Assembly.GetExecutingAssembly().Location

در این مسیر اسمبلی SQLite وجود ندارد و به همین دلیل هم بارگذاری نخواهد شد. بهترین راه حل برای رفع این مشکل، نصب اسمبلی مربوطه در GAC یا global assembly cache است.
برای نصب اسمبلی در GAC استفاده از برنامه gacutil توصیه شده است. این برنامه به همراه SDK دات نت فریم ورک ارائه می‌شود و الزامی ندارد که کاربر نهایی این برنامه را داشته باشد. خوشبختانه با استفاده از برنامه نویسی هم می‌شود یک نمونه از برنامه Gacutil را خودمان ایجاد کنیم (برای مثال ایجاد یک برنامه کنسول و دریافت مسیر از طریق آرگومان‌های ارسالی به آن):

new System.EnterpriseServices.Internal.Publish().GacInstall(path);

در اینجا باید ارجاعی از System.EnterpriseServices نیز به برنامه اضافه شود.
این روش در مورد اسمبلی SQLite که دارای امضای دیجیتال است کار خواهد کرد. اما اگر قصد داشته باشید به صورت عمومی از آن استفاده کنید، باید ابتدا بررسی کرد که آیا فایل اسمبلی دارای امضای دیجیتال است یا خیر. برای این منظور می‌توان مقدار عبارت زیر را ارزیابی کرد:
Assembly.LoadFile(path).GetName().GetPublicKey().Length

اگر این طول بزرگتر از صفر بود به این معنا است که فایل اسمبلی دارای امضای دیجیتال است و می‌توان آنرا در GAC نصب کرد.
لازم به ذکر است که متد معرفی شده برای نصب در GAC در صورت عدم موفقیت هیچ پیغام خطا یا exception ایی را در برنامه تولید نخواهد کرد. اما پیغام خطای حاصل را در event log ویندوز می‌توان مشاهده کرد.


مطالب دوره‌ها
آشنایی با مدل برنامه نویسی TAP
تاریخچه‌ی اعمال غیر همزمان در دات نت فریم ورک

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");
        }
در این مثال متداول، متد DownloadString به صورت همزمان یا synchronous عمل می‌کند. به این معنا که تا پایان عملیات دریافت اطلاعات از وب، منتظر مانده و ترد جاری را قفل می‌کند. مشکل از جایی آغاز می‌شود که مدت زمان دریافت اطلاعات، طولانی باشد. چون این عملیات در ترد UI در حال انجام است، کل رابط کاربری برنامه تا پایان عملیات نیز قفل شده و دیگر پاسخگوی سایر اعمال رسیده نخواهد بود. در این حالت عموما ویندوز در نوار عنوان برنامه، واژه‌های Not responding را نمایش می‌دهد.
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
        }
در اینجا همچنین توسط آرگومان DownloadStringCompletedEventArgs، موفقیت یا شکست عملیات نیز گزارش می‌شود و مقدار e.Result حاصل عملیات است.

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());
        }
    }
}
در اینجا از روش دیگری برای دریافت اطلاعات از وب استفاده کرده‌ایم. با استفاده از امکانات HttpWebRequest، کوئری‌های پیشرفته‌تری را می‌توان تهیه کرد. برای مثال می‌توان نوع متد را به HEAD تنظیم نمود؛ تا صرفا مقادیر هدر آدرس درخواستی از سرور، دریافت شوند.
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.
علت اینجا است که asyncResult دریافتی، در تردی دیگر نسبت به ترد اصلی برنامه که UI را اداره می‌کند، اجرا می‌شود. یکی از راه حل‌های این مشکل و انتقال اطلاعات به ترد اصلی برنامه، استفاده از Synchronization Context است:
        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);
        }
SynchronizationContext.Current در اینجا چون در ابتدای متد دریافت اطلاعات اجرا می‌شود، به ترد UI، یا ترد اصلی برنامه اشاره می‌کند. به همین جهت این زمینه را نباید داخل Async callback دریافت کرد؛ زیرا ترد جاری آن، ترد UI مدنظر ما نیست. سپس همانطور که ملاحظه می‌کنید، توسط متد Post آن می‌توان اطلاعات را در زمینه‌ی تردی که SynchronizationContext به آن اشاره می‌کند اجرا کرد.


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);
        }
    }
}
شیوه‌ی نگارش آن بر اساس راهنمای نوشتن برنامه‌های Async یا Task asynchronous programming model یا به اختصار TAP است:
- 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 این متد با استفاده از Task.Delay، انجام یک عملیات طولانی شبیه سازی شده‌است؛ مثلا دریافت یک عدد یا نتیجه از یک وب سرویس. سپس در نهایت، عددی را بازگشت داده است. برای بازگشت یک خروجی double، در اینجا از نمونه‌ی جنریک Task استفاده شده‌است.
در ادامه برای استفاده از آن خواهیم داشت:
        public async Task<double> GetSumAsync()
        {
            var leftOperand = await GetNumberAsync();
            var rightOperand = await GetNumberAsync();

            return leftOperand + rightOperand;
        }
خروجی این متد تنها زمانی بازگشت داده می‌شود که نتایج leftOperand و rightOperand از وب سرویس فرضی، دریافت شده باشند و در اختیار مصرف کننده قرارگیرند. بنابراین همانطور که ملاحظه می‌کنید از واژه‌ی کلیدی await جهت تشکیل یک عملیات غیرهمزمان و مدیریت ساده‌تر کدهای نهایی، شبیه به کدهای معمولی همزمان استفاده شده‌است.
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;
        }
اگر await را از این مثال حذف کنیم، خطای کامپایل زیر را دریافت خواهیم کرد:
 Operator '*' cannot be applied to operands of type 'System.Threading.Tasks.Task<double>' and 'System.Threading.Tasks.Task<double>'
خروجی متد GetSumAsync صرفا یک Task است و نه یک عدد. پس از استفاده از await، عملیات آن انجام شده و بازگشت داده می‌شود.


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");
        }
نکته‌ی مهم این کد علاوه بر ساده سازی اعمال غیر همزمان، برای استفاده از نتیجه‌ی نهایی آن، نیازی به SynchronizationContext معرفی شده در تاریخچه‌ی ابتدای بحث نیست. نتیجه‌ی دریافتی از آن در ترد اصلی برنامه تحویل داده شده و به سادگی قابل استفاده است.


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");
        }
اگر این متد را اجرا کنید (در آن await بکار نرفته)، بلافاصله خروجی ذیل را مشاهده خواهید کرد:
 Before DownloadAsync
After DownloadAsync
به این معنا که در اصل، همانند سایر روش‌های async موجود از دات نت یک، در اینجا نیز فراخوانی متد async ترد اصلی را بلافاصله آزاد می‌کند و ترد آن‌را قفل نخواهد کرد. استفاده از await نیز عملکرد کدها را تغییر نمی‌دهد. تنها کامپایلر در پشت صحنه همان کدهای لازم جهت مدیریت روال‌های رخدادگردان و callbackها را تولید می‌کند، به نحوی که صرفا نحوه‌ی کدنویسی ما همزمان به نظر می‌رسد، اما در پشت صحنه، نحوه‌ی اجرای آن غیرهمزمان است.


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
این روال متداول VS.NET بوده است تا به امروز. برای مثال اگر VS 2010 را نصب کنید و سپس یک برنامه‌ی دات نت 3.5 را ایجاد کنید، امکان استفاده‌ی کامل از تمام امکانات سی‌شارپ 4، مانند آرگومان‌های نامدار و یا مقادیر پیش فرض آرگومان‌ها را در یک برنامه‌ی دات نت 3.5 نیز خواهید داشت. همین نکته در مورد async نیز صادق است. VS 2012 (یا نگارش‌های جدیدتر) را نصب کنید و سپس یک پروژه‌ی دات نت 4 را آغاز کنید. امکان استفاده از async و await را خواهید داشت. البته در این حالت دسترسی به متدهای الحاقی جدید را مانند DownloadStringTaskAsync نخواهید داشت. برای رفع این مشکل باید بسته‌ی  Microsoft.Bcl.Async را نیز توسط نیوگت نصب کنید.
مطالب
EF Code First #1

در ادامه بحث ASP.NET MVC می‌شود به ابزاری به نام MVC Scaffolding اشاره کرد. کار این ابزار که توسط یکی از اعضای تیم ASP.NET MVC به نام استیو اندرسون تهیه شده، تولید کدهای اولیه یک برنامه کامل ASP.NET MVC از روی مدل‌های شما می‌باشد. حجم بالایی از کدهای تکراری آغازین برنامه را می‌شود توسط این ابزار تولید و بعد سفارشی کرد. MVC Scaffolding حتی قابلیت تولید کد بر اساس الگوی Repository و یا نوشتن Unit tests مرتبط را نیز دارد. بدیهی است این ابزار جای یک برنامه نویس را نمی‌تواند پر کند اما کدهای آغازین یک سری کارهای متداول و تکراری را به خوبی می‌تواند پیاده سازی و ارائه دهد. زیر ساخت این ابزار، علاوه بر ASP.NET MVC، آشنایی با Entity framework code first است.
در طی سری ASP.NET MVC که در این سایت تا به اینجا مطالعه کردید من به شدت سعی کردم از ابزارگرایی پرهیز کنم. چون شخصی که نمی‌داند مسیریابی چیست، اطلاعات چگونه به یک کنترلر منتقل یا به یک View ارسال می‌شوند، قراردادهای پیش فرض فریم ورک چیست یا زیر ساخت امنیتی یا فیلترهای ASP.NET MVC کدامند، چطور می‌تواند از ابزار پیشرفته Code generator ایی استفاده کند، یا حتی در ادامه کدهای تولیدی آن‌را سفارشی سازی کند؟ بنابراین برای استفاده از این ابزار و درک کدهای تولیدی آن، نیاز به یک پیشنیاز دیگر هم وجود دارد: «Entity framework code first»
امسال دو کتاب خوب در این زمینه منتشر شده‌اند به نام‌های:
Programming Entity Framework: DbContext, ISBN: 978-1-449-31296-1
Programming Entity Framework: Code First, ISBN: 978-1-449-31294-7
که هر دو به صورت اختصاصی به مقوله EF Code first پرداخته‌اند.


در طی روزهای بعدی EF Code first را با هم مرور خواهیم کرد و البته این مرور مستقل است از نوع فناوری میزبان آن؛ می‌خواهد یک برنامه کنسول باشد یا WPF یا یک سرویس ویندوز NT و یا ... یک برنامه وب.
البته از دیدگاه مایکروسافت، M در MVC به معنای EF Code first است. به همین جهت MVC3 به صورت پیش فرض ارجاعی را به اسمبلی‌های آن دارد و یا حتی به روز رسانی که برای آن ارائه داده نیز در جهت تکمیل همین بحث است.


مروری سریع بر تاریخچه Entity framework code first

ویژوال استودیو 2010 و دات نت 4، به همراه EF 4.0 ارائه شدند. با این نگارش امکان استفاده از حالت‌های طراحی database first و model first مهیا است. پس از آن، به روز رسانی‌های EF خارج از نوبت و به صورت منظم، هر از چندگاهی ارائه می‌شوند و در زمان نگارش این مطلب، آخرین نگارش پایدار در دسترس آن 4.3.1 می‌باشد. از زمان EF 4.1 به بعد، نوع جدیدی از مدل سازی به نام Code first به این فریم ورک اضافه شد و در نگارش‌های بعدی آن، مباحث DB migration جهت ساده سازی تطابق اطلاعات مدل‌ها با بانک اطلاعاتی، اضافه گردیدند. در روش Code first، کار با طراحی کلاس‌ها که در اینجا مدل داده‌ها نامیده می‌شوند، شروع گردیده و سپس بر اساس این اطلاعات، تولید یک بانک اطلاعاتی جدید و یا استفاده از نمونه‌ای موجود میسر می‌گردد.
پیشتر در روش database first ابتدا یک بانک اطلاعاتی موجود، مهندسی معکوس می‌شد و از روی آن فایل XML ایی با پسوند EDMX تولید می‌گشت. سپس به کمک entity data model designer ویژوال استودیو، این فایل نمایش داده شده و یا امکان اعمال تغییرات بر روی آن میسر می‌شد. همچنین در روش دیگری به نام model first نیز کار از entity data model designer جهت طراحی موجودیت‌ها آغاز می‌گشت.
اما با روش Code first دیگر در ابتدای امر مدل فیزیکی و یک بانک اطلاعاتی وجود خارجی ندارد. در اینجا EF تعاریف کلاس‌های شما را بررسی کرده و بر اساس آن، اطلاعات نگاشت‌های خواص کلاس‌ها به جداول و فیلدهای بانک اطلاعاتی را تشکیل می‌دهد. البته عموما تعاریف ساده کلاس‌ها بر این منظور کافی نیستند. به همین جهت از یک سری متادیتا به نام ویژگی‌ها یا اصطلاحا data annotations مهیا در فضای نام System.ComponentModel.DataAnnotations برای افزودن اطلاعات لازم مانند نام فیلدها، جداول و یا تعاریف روابط ویژه نیز استفاده می‌گردد. به علاوه در روش Code first یک API جدید به نام Fluent API نیز جهت تعاریف این ویژگی‌ها و روابط، با کدنویسی مستقیم نیز درنظر گرفته شده است. نهایتا از این اطلاعات جهت نگاشت کلاس‌ها به بانک اطلاعاتی و یا برای تولید ساختار یک بانک اطلاعاتی خالی جدید نیز می‌توان کمک گرفت.



مزایای EF Code first

- مطلوب برنامه نویس‌ها! : برنامه نویس‌هایی که مدتی تجربه کار با ابزارهای طراح را داشته باشند به خوبی می‌دانند این نوع ابزارها عموما demo-ware هستند. چندجا کلیک می‌کنید، دوبار Next، سه بار OK و ... به نظر می‌رسد کار تمام شده. اما واقعیت این است که عمری را باید صرف نگهداری و یا پیاده سازی جزئیاتی کرد که انجام آن‌ها با کدنویسی مستقیم بسیار سریعتر، ساده‌تر و با کنترل بیشتری قابل انجام است.
- سرعت: برای کار با EF Code first نیازی نیست در ابتدای کار بانک اطلاعاتی خاصی وجود داشته باشد. کلا‌س‌های خود را طراحی و شروع به کدنویسی کنید.
- سادگی: در اینجا دیگر از فایل‌های EDMX خبری نیست و نیازی نیست مرتبا آن‌ها را به روز کرده یا نگهداری کرد. تمام کارها را با کدنویسی و کنترل بیشتری می‌توان انجام داد. به علاوه کنترل کاملی بر روی کد نهایی تهیه شده نیز وجود دارد و توسط ابزارهای تولید کد، ایجاد نمی‌شوند.
- طراحی بهتر بانک اطلاعاتی نهایی: اگر طرح دقیقی از مدل‌های برنامه داشته باشیم، می‌توان آن‌ها را به المان‌های کوچک و مشخصی، تقسیم و refactor کرد. همین مساله در نهایت مباحث database normalization را به نحوی مطلوب و با سرعت بیشتری میسر می‌کند.
- امکان استفاده مجدد از طراحی کلاس‌های انجام شده در سایر ORMهای دیگر. چون طراحی مدل‌های برنامه به بانک اطلاعاتی خاصی گره نمی‌خورند و همچنین الزاما هم قرار نیست جزئیات کاری EF در آن‌ها لحاظ شود، این کلاس‌ها در صورت نیاز در سایر پروژه‌ها نیز به سادگی قابل استفاده هستند.
- ردیابی ساده‌تر تغییرات: روش اصولی کار با پروژه‌های نرم افزاری همواره شامل استفاده از یک ابزار سورس کنترل مانند SVN، Git، مرکوریال و امثال آن است. به این ترتیب ردیابی تغییرات انجام شده به سادگی توسط این ابزارها میسر می‌شوند.
- ساده‌تر شدن طراحی‌های پیچیده‌تر: برای مثال پیاده سازی ارث بری،‌ ایجاد کلاس‌های خود ارجاع دهنده و امثال آن با کدنویسی ساده‌تر است.


دریافت آخرین نگارش EF


برای دریافت و نصب آخرین نگارش EF نیاز است از NuGet استفاده شود و این مزایا را به همراه دارد:
به کمک NuGet امکان با خبر شدن از به روز رسانی جدید صورت گرفته به صورت خودکار درنظر گرفته شده است و همچنین کار دریافت بسته‌های مرتبط و به روز رسانی ارجاعات نیز در این حالت خودکار است. به علاوه توسط NuGet امکان دسترسی به کتابخانه‌هایی که مثلا در گوگل‌کد قرار دارند و به صورت معمول امکان دریافت آن‌ها برای ما میسر نیست، نیز بدون مشکل فراهم است (برای نمونه ELMAH، که اصل آن از گوگل‌کد قابل دریافت است؛ اما بسته نیوگت آن نیز در دسترس می‌باشد).
پس از نصب NuGet، تنها کافی است بر روی گره References در Solution explorer ویژوال استودیو، کلیک راست کرده و به کمک NuGet آخرین نگارش EF را نصب کرد. در گالری آنلاین آن، عموما EF اولین گزینه است (به علت تعداد بالای دریافت آن).
حین استفاده از NuGet جهت نصب Ef، ابتدا ارجاعاتی به اسمبلی‌های زیر به برنامه اضافه خواهند شد:
System.ComponentModel.DataAnnotations.dll
System.Data.Entity.dll
EntityFramework.dll
بدیهی است بدون استفاده از NuGet، تمام این کارها را باید دستی انجام داد.
سپس در پوشه‌ای به نام packages، فایل‌های مرتبط با EF قرار خواهند گرفت که شامل اسمبلی آن به همراه ابزارهای DB Migration است. همچنین فایل packages.config که شامل تعاریف اسمبلی‌های نصب شده است به پروژه اضافه می‌شود. NuGet به کمک این فایل و شماره نگارش درج شده در آن، شما را از به روز رسانی‌های بعدی مطلع خواهد ساخت:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<packages>
<package id="EntityFramework" version="4.3.1" />
</packages>

همچنین اگر به فایل app.config یا web.config برنامه نیز مراجعه کنید، یک سری تنظیمات ابتدایی اتصال به بانک اطلاعاتی در آن ذکر شده است:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<configuration>
<configSections>
<!-- For more information on Entity Framework configuration, visit http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=237468 -->
<section name="entityFramework" type="System.Data.Entity.Internal.ConfigFile.EntityFrameworkSection, EntityFramework, Version=4.3.1.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b77a5c561934e089" />
</configSections>
<entityFramework>
<defaultConnectionFactory type="System.Data.Entity.Infrastructure.SqlConnectionFactory, EntityFramework">
<parameters>
<parameter value="Data Source=(localdb)\v11.0; Integrated Security=True; MultipleActiveResultSets=True" />
</parameters>
</defaultConnectionFactory>
</entityFramework>
</configuration>

همانطور که ملاحظه می‌کنید بانک اطلاعاتی پیش فرضی که در اینجا ذکر شده است، LocalDB می‌باشد. این بانک اطلاعاتی را از این آدرس‌ نیز می‌توانید دریافت کنید.

البته ضرورتی هم به استفاده از آن نیست و از سایر نگارش‌های SQL Server نیز می‌توان استفاده کرد ولی خوب ... مزیت استفاده از آن برای کاربر نهایی این است که «نیازی به یک مهندس برای نصب، راه اندازی و نگهداری ندارد». تنها مشکل آن این است که از ویندوز XP پشتیبانی نمی‌کند. البته SQL Server CE 4.0 این محدودیت را ندارد.
ضمن اینکه باید درنظر داشت EF به فناوری میزبان خاصی گره نخورده است و مثال‌هایی که در اینجا بررسی می‌شوند صرفا تعدادی برنامه کنسول معمولی هستند و نکات عنوان شده در آن‌ها در تمام فناوری‌های میزبان موجود به یک نحو کاربرد دارند.


قراردادهای پیش فرض EF Code first

عنوان شد که اطلاعات کلاس‌های ساده تشکیل دهنده مدل‌های برنامه، برای تعریف جداول و فیلدهای یک بانک اطلاعات و همچنین مشخص سازی روابط بین آن‌ها کافی نیستند و مرسوم است برای پر کردن این خلاء از یک سری متادیتا و یا Fluent API مهیا نیز استفاده گردد. اما در EF Code first یک سری قرار داد توکار نیز وجود دارند که مطلع بودن از آن‌ها سبب خواهد شد تا حجم کدنویسی و تنظیمات جانبی این فریم ورک به حداقل برسند. برای نمونه مدل‌های معروف بلاگ و مطالب آن‌را درنظر بگیرید:

namespace EF_Sample01.Models
{
public class Post
{
public int Id { set; get; }
public string Title { set; get; }
public string Content { set; get; }
public virtual Blog Blog { set; get; }
}
}

using System.Collections.Generic;

namespace EF_Sample01.Models
{
public class Blog
{
public int Id { set; get; }
public string Title { set; get; }
public string AuthorName { set; get; }
public IList<Post> Posts { set; get; }
}
}


یکی از قراردادهای EF Code first این است که کلاس‌های مدل شما را جهت یافتن خاصیتی به نام Id یا ClassId مانند BlogId، جستجو می‌کند و از آن به عنوان primary key و فیلد identity جدول بانک اطلاعاتی استفاده خواهد کرد.
همچنین در کلاس Blog، خاصیت لیستی از Posts و در کلاس Post خاصیت virtual ایی به نام Blog وجود دارند. به این ترتیب روابط بین دو کلاس و ایجاد کلید خارجی متناظر با آن‌را به صورت خودکار انجام خواهد داد.
نهایتا از این اطلاعات جهت تشکیل database schema یا ساختار بانک اطلاعاتی استفاده می‌گردد.
اگر به فضاهای نام دو کلاس فوق دقت کرده باشید، به کلمه Models ختم شده‌اند. به این معنا که در پوشه‌ای به همین نام در پروژه جاری قرار دارند. یا مرسوم است کلاس‌های مدل را در یک پروژه class library مجزا به نام DomainClasses نیز قرار دهند. این پروژه نیازی به ارجاعات اسمبلی‌های EF ندارد و تنها به اسمبلی System.ComponentModel.DataAnnotations.dll نیاز خواهد داشت.


EF Code first چگونه کلاس‌های مورد نظر را انتخاب می‌کند؟

ممکن است ده‌ها و صدها کلاس در یک پروژه وجود داشته باشند. EF Code first چگونه از بین این کلاس‌ها تشخیص خواهد داد که باید از کدامیک استفاده کند؟ اینجا است که مفهوم جدیدی به نام DbContext معرفی شده است. برای تعریف آن یک کلاس دیگر را به پروژه برای مثال به نام Context اضافه کنید. همچنین مرسوم است که این کلاس را در پروژه class library دیگری به نام DataLayer اضافه می‌کنند. این پروژه نیاز به ارجاعی به اسمبلی‌های EF خواهد داشت. در ادامه کلاس جدید اضافه شده باید از کلاس DbContext مشتق شود:

using System.Data.Entity;
using EF_Sample01.Models;

namespace EF_Sample01
{
public class Context : DbContext
{
public DbSet<Blog> Blogs { set; get; }
public DbSet<Post> Posts { set; get; }
}
}

سپس در اینجا به کمک نوع جنریکی به نام DbSet، کلاس‌های دومین برنامه را معرفی می‌کنیم. به این ترتیب، EF Code first ابتدا به دنبال کلاسی مشتق شده از DbContext خواهد گشت. پس از یافتن آن‌، خواصی از نوع DbSet را بررسی کرده و نوع‌های متناظر با آن‌را به عنوان کلاس‌های دومین درنظر می‌گیرد و از سایر کلاس‌های برنامه صرفنظر خواهد کرد. این کل کاری است که باید انجام شود.
اگر دقت کرده باشید، نام کلاس‌های موجودیت‌ها، مفرد هستند و نام خواص تعریف شده به کمک DbSet‌، جمع می‌باشند که نهایتا متناظر خواهند بود با نام جداول بانک اطلاعاتی تشکیل شده.


تشکیل خودکار بانک اطلاعاتی و افزودن اطلاعات به جداول

تا اینجا بدون تهیه یک بانک اطلاعاتی نیز می‌توان از کلاس Context تهیه شده استفاده کرد و کار کدنویسی را آغاز نمود. بدیهی است جهت اجرای نهایی کدها، نیاز به یک بانک اطلاعاتی خواهد بود. اگر تنظیمات پیش فرض فایل کانفیگ برنامه را تغییر ندهیم، از همان defaultConnectionFactory یاده شده استفاده خواهد کرد. در این حالت نام بانک اطلاعاتی به صورت خودکار تنظیم شده و مساوی «EF_Sample01.Context» خواهد بود.
برای سفارشی سازی آن نیاز است فایل app.config یا web.config برنامه را اندکی ویرایش نمود:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<configuration>
<configSections>
...
</configSections>
<connectionStrings>
<clear/>
<add name="Context"
connectionString="Data Source=(local);Initial Catalog=testdb2012;Integrated Security = true"
providerName="System.Data.SqlClient"
/>
</connectionStrings>
...
</configuration>

در اینجا به بانک اطلاعاتی testdb2012 در وهله پیش فرض SQL Server نصب شده، اشاره شده است. فقط باید دقت داشت که تگ configSections باید در ابتدای فایل قرار گیرد و مابقی تنظیمات پس از آن.
یا اگر علاقمند باشید که از SQL Server CE استفاده کنید، تنظیمات رشته اتصالی را به نحو زیر مقدار دهی نمائید:

<connectionStrings> 
              <add name="MyContextName"
                         connectionString="Data Source=|DataDirectory|\Store.sdf"
                         providerName="System.Data.SqlServerCe.4.0" />
</connectionStrings>

در هر دو حالت، name باید به نام کلاس مشتق شده از DbContext اشاره کند که در مثال جاری همان Context است.
یا اگر علاقمند بودید که این قرارداد توکار را تغییر داده و نام رشته اتصالی را با کدنویسی تعیین کنید، می‌توان به نحو زیر عمل کرد:

public class Context : DbContext
{
    public Context()
      : base("ConnectionStringName")
    {
    }


البته ضرورتی ندارد این بانک اطلاعاتی از پیش موجود باشد. در اولین بار اجرای کدهای زیر، به صورت خودکار بانک اطلاعاتی و جداول Blogs و Posts و روابط بین آن‌ها تشکیل می‌گردد:

using EF_Sample01.Models;

namespace EF_Sample01
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
using (var db = new Context())
{
db.Blogs.Add(new Blog { AuthorName = "Vahid", Title = ".NET Tips" });
db.SaveChanges();
}
}
}
}


در این تصویر چند نکته حائز اهمیت هستند:
الف) نام پیش فرض بانک اطلاعاتی که به آن اشاره شد (اگر تنظیمات رشته اتصالی قید نگردد).
ب) تشکیل خودکار primary key از روی خواصی به نام Id
ج) تشکیل خودکار روابط بین جداول و ایجاد کلید خارجی (به کمک خاصیت virtual تعریف شده)
د) تشکیل جدول سیستمی به نام dbo.__MigrationHistory که از آن برای نگهداری سابقه به روز رسانی‌های ساختار جداول کمک گرفته خواهد شد.
ه) نوع و طول فیلدهای متنی، nvarchar از نوع max است.

تمام این‌ها بر اساس پیش فرض‌ها و قراردادهای توکار EF Code first انجام شده است.

در کدهای تعریف شده نیز، ابتدا یک وهله از شیء Context ایجاد شده و سپس به کمک آن می‌توان به جدول Blogs اطلاعاتی را افزود و در آخر ذخیره نمود. استفاده از using هم دراینجا نباید فراموش شود، زیرا اگر استثنایی در این بین رخ دهد، کار پاکسازی منابع و بستن اتصال گشوده شده به بانک اطلاعاتی به صورت خودکار انجام خواهد شد.
در ادامه اگر بخواهیم مطلبی را به Blog ثبت شده اضافه کنیم، خواهیم داشت:

using EF_Sample01.Models;

namespace EF_Sample01
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
//addBlog();
addPost();
}

private static void addPost()
{
using (var db = new Context())
{
var blog = db.Blogs.Find(1);
db.Posts.Add(new Post
{
Blog = blog,
Content = "data",
Title = "EF"
});
db.SaveChanges();
}
}

private static void addBlog()
{
using (var db = new Context())
{
db.Blogs.Add(new Blog { AuthorName = "Vahid", Title = ".NET Tips" });
db.SaveChanges();
}
}
}
}

متد db.Blogs.Find، بر اساس primary key بلاگ ثبت شده، یک وهله از آن‌را یافته و سپس از آن جهت تشکیل شیء Post و افزودن آن به جدول Posts استفاده می‌شود. متد Find ابتدا Contxet جاری را جهت یافتن شیءایی با id مساوی یک جستجو می‌کند (اصطلاحا به آن first level cache هم گفته می‌شود). اگر موفق به یافتن آن شد، بدون صدور کوئری اضافه‌ای به بانک اطلاعاتی از اطلاعات همان شیء استفاده خواهد کرد. در غیراینصورت نیاز خواهد داشت تا ابتدا کوئری لازم را به بانک اطلاعاتی ارسال کرده و اطلاعات شیء Blog متناظر با id=1 را دریافت کند. همچنین اگر نیاز داشتیم تا تنها با سطح اول کش کار کنیم، در EF Code first می‌توان از خاصیتی به نام Local نیز استفاده کرد. برای مثال خاصیت db.Blogs.Local بیانگر اطلاعات موجود در سطح اول کش می‌باشد.
نهایتا کوئری Insert تولید شده توسط آن به شکل زیر خواهد بود (لاگ شده توسط برنامه SQL Server Profiler):

exec sp_executesql N'insert [dbo].[Posts]([Title], [Content], [Blog_Id])
values (@0, @1, @2)
select [Id]
from [dbo].[Posts]
where @@ROWCOUNT > 0 and [Id] = scope_identity()',
N'@0 nvarchar(max) ,@1 nvarchar(max) ,@2 int',
@0=N'EF',
@1=N'data',
@2=1


این نوع کوئرهای پارامتری چندین مزیت مهم را به همراه دارند:
الف) به صورت خودکار تشکیل می‌شوند. تمام کوئری‌های پشت صحنه EF پارامتری هستند و نیازی نیست مرتبا مزایای این امر را گوشزد کرد و باز هم عده‌ای با جمع زدن رشته‌ها نسبت به نوشتن کوئری‌های نا امن SQL اقدام کنند.
ب) کوئرهای پارامتری در مقابل حملات تزریق اس کیوال مقاوم هستند.
ج) SQL Server با کوئری‌های پارامتری همانند رویه‌های ذخیره شده رفتار می‌کند. یعنی query execution plan محاسبه شده آن‌ها را کش خواهد کرد. همین امر سبب بالا رفتن کارآیی برنامه در فراخوانی‌های بعدی می‌گردد. الگوی کلی مشخص است. فقط پارامترهای آن تغییر می‌کنند.
د) مصرف حافظه SQL Server کاهش می‌یابد. چون SQL Server مجبور نیست به ازای هر کوئری اصطلاحا Ad Hoc رسیده یکبار execution plan متفاوت آن‌ها را محاسبه و سپس کش کند. این مورد مشکل مهم تمام برنامه‌هایی است که از کوئری‌های پارامتری استفاده نمی‌کنند؛ تا حدی که گاهی تصور می‌کنند شاید SQL Server دچار نشتی حافظه شده، اما مشکل جای دیگری است.


مشکل! ساختار بانک اطلاعاتی تشکیل شده مطلوب کار ما نیست.

تا همینجا با حداقل کدنویسی و تنظیمات مرتبط با آن، پیشرفت خوبی داشته‌ایم؛ اما نتیجه حاصل آنچنان مطلوب نیست و نیاز به سفارشی سازی دارد. برای مثال طول فیلدها را نیاز داریم به مقدار دیگری تنظیم کنیم، تعدادی از فیلدها باید به صورت not null تعریف شوند یا نام پیش فرض بانک اطلاعاتی باید مشخص گردد و مواردی از این دست. با این موارد در قسمت‌های بعدی بیشتر آشنا خواهیم شد.