PM> Install-Package Microsoft.AspNet.Identity.Samples -Pre

public partial class Startup
{
    public void ConfigureAuth(IAppBuilder app)
    {
        // Enable the application to use a cookie to 
        // store information for the signed in user
        app.UseCookieAuthentication(new CookieAuthenticationOptions
        {
            AuthenticationType = DefaultAuthenticationTypes.ApplicationCookie,
            LoginPath = new PathString("/Account/Login")
        });

        // Use a cookie to temporarily store information about a 
        // user logging in with a third party login provider
        app.UseExternalSignInCookie(DefaultAuthenticationTypes.ExternalCookie);

        // Uncomment the following lines to enable logging 
        // in with third party login providers
        //app.UseMicrosoftAccountAuthentication(
        //    clientId: "",
        //    clientSecret: "");

        //app.UseTwitterAuthentication(
        //   consumerKey: "",
        //   consumerSecret: "");
 
        //app.UseFacebookAuthentication(
        //   appId: "",
        //   appSecret: "");

        //app.UseGoogleAuthentication();
    }
}

public partial class Startup {
    public void ConfigureAuth(IAppBuilder app) {
        // Configure the db context, user manager and role 
        // manager to use a single instance per request
        app.CreatePerOwinContext(ApplicationDbContext.Create);
        app.CreatePerOwinContext<ApplicationUserManager>(ApplicationUserManager.Create);
        app.CreatePerOwinContext<ApplicationRoleManager>(ApplicationRoleManager.Create);

        // Enable the application to use a cookie to store information for the 
        // signed in user and to use a cookie to temporarily store information 
        // about a user logging in with a third party login provider 
        // Configure the sign in cookie
        app.UseCookieAuthentication(new CookieAuthenticationOptions {
            AuthenticationType = DefaultAuthenticationTypes.ApplicationCookie,
            LoginPath = new PathString("/Account/Login"),
            Provider = new CookieAuthenticationProvider {
                // Enables the application to validate the security stamp when the user 
                // logs in. This is a security feature which is used when you 
                // change a password or add an external login to your account.  
                OnValidateIdentity = SecurityStampValidator
                    .OnValidateIdentity<ApplicationUserManager, ApplicationUser>(
                    validateInterval: TimeSpan.FromMinutes(30),
                    regenerateIdentity: (manager, user) 
                    => user.GenerateUserIdentityAsync(manager))
            }
        });

        app.UseExternalSignInCookie(DefaultAuthenticationTypes.ExternalCookie);

        // Enables the application to temporarily store user information when 
        // they are verifying the second factor in the two-factor authentication process.
        app.UseTwoFactorSignInCookie(
            DefaultAuthenticationTypes.TwoFactorCookie, 
            TimeSpan.FromMinutes(5));

        // Enables the application to remember the second login verification factor such 
        // as phone or email. Once you check this option, your second step of 
        // verification during the login process will be remembered on the device where 
        // you logged in from. This is similar to the RememberMe option when you log in.
        app.UseTwoFactorRememberBrowserCookie(
            DefaultAuthenticationTypes.TwoFactorRememberBrowserCookie);

        // Uncomment the following lines to enable logging in 
        // with third party login providers
        //app.UseMicrosoftAccountAuthentication(
        //    clientId: "",
        //    clientSecret: "");

        //app.UseTwitterAuthentication(
        //   consumerKey: "",
        //   consumerSecret: "");

        //app.UseFacebookAuthentication(
        //   appId: "",
        //   appSecret: "");

        //app.UseGoogleAuthentication();
    }
}

public class IdentityUser : IUser
{
    public IdentityUser();
    public IdentityUser(string userName);

    public virtual string Id { get; set; }
    public virtual string UserName { get; set; }

    public virtual ICollection<IdentityUserRole> Roles { get; }
    public virtual ICollection<IdentityUserClaim> Claims { get; }
    public virtual ICollection<IdentityUserLogin> Logins { get; }

    public virtual string PasswordHash { get; set; }
    public virtual string SecurityStamp { get; set; }
}

public class ApplicationUser : IdentityUser {
    public async Task<ClaimsIdentity> GenerateUserIdentityAsync(
        UserManager<ApplicationUser> manager) {
        // Note the authenticationType must match the one 
        // defined in CookieAuthenticationOptions.AuthenticationType
        var userIdentity = 
            await manager.CreateIdentityAsync(this, 
                DefaultAuthenticationTypes.ApplicationCookie);

        // Add custom user claims here
        return userIdentity;
    }
}

public class IdentityUser<TKey, TLogin, TRole, TClaim> : IUser<TKey>
    where TLogin : Microsoft.AspNet.Identity.EntityFramework.IdentityUserLogin<TKey>
    where TRole : Microsoft.AspNet.Identity.EntityFramework.IdentityUserRole<TKey>
    where TClaim : Microsoft.AspNet.Identity.EntityFramework.IdentityUserClaim<TKey>
{
    public IdentityUser();

    // Used to record failures for the purposes of lockout
    public virtual int AccessFailedCount { get; set; }
    // Navigation property for user claims
    public virtual ICollection<TClaim> Claims { get; }
    // Email
    public virtual string Email { get; set; }
    // True if the email is confirmed, default is false
    public virtual bool EmailConfirmed { get; set; }
    // User ID (Primary Key)
    public virtual TKey Id { get; set; }
    // Is lockout enabled for this user
    public virtual bool LockoutEnabled { get; set; }
    // DateTime in UTC when lockout ends, any 
    // time in the past is considered not locked out.
    public virtual DateTime? LockoutEndDateUtc { get; set; }

    // Navigation property for user logins
    public virtual ICollection<TLogin> Logins { get; }
    // The salted/hashed form of the user password
    public virtual string PasswordHash { get; set; }
    // PhoneNumber for the user
    public virtual string PhoneNumber { get; set; }
    // True if the phone number is confirmed, default is false
    public virtual bool PhoneNumberConfirmed { get; set; }
    // Navigation property for user roles
    public virtual ICollection<TRole> Roles { get; }

    // A random value that should change whenever a users 
    // credentials have changed (password changed, login removed)
    public virtual string SecurityStamp { get; set; }
    // Is two factor enabled for the user
    public virtual bool TwoFactorEnabled { get; set; }
    // User name
    public virtual string UserName { get; set; }
}

public class IdentityUser<TKey, TLogin, TRole, TClaim> : IUser<TKey>
    where TLogin : Microsoft.AspNet.Identity.EntityFramework.IdentityUserLogin<TKey>
    where TRole : Microsoft.AspNet.Identity.EntityFramework.IdentityUserRole<TKey>
    where TClaim : Microsoft.AspNet.Identity.EntityFramework.IdentityUserClaim<TKey>

public virtual TKey Id { get; set; }

public virtual ICollection<TRole> Roles { get; }

public class IdentityUserRole 
{
      public IdentityUserRole();
      public virtual IdentityRole Role { get; set; }
      public virtual string RoleId { get; set; }
      public virtual IdentityUser User { get; set; }
      public virtual string UserId { get; set; }
}

public class IdentityUserRole<TKey> 
{
    public IdentityUserRole();
    public virtual TKey RoleId { get; set; }
    public virtual TKey UserId { get; set; }
}

public class ApplicationUserManager : UserManager<ApplicationUser>
{
    public ApplicationUserManager(IUserStore<ApplicationUser> store)
        : base(store)
    {
    }

    public static ApplicationUserManager Create(
        IdentityFactoryOptions<ApplicationUserManager> options, 
        IOwinContext context)
    {
        var manager = new ApplicationUserManager(
            new UserStore<ApplicationUser>(
                context.Get<ApplicationDbContext>()));

        // Configure validation logic for usernames
        manager.UserValidator = 
            new UserValidator<ApplicationUser>(manager)
        {
            AllowOnlyAlphanumericUserNames = false,
            RequireUniqueEmail = true
        };

        // Configure validation logic for passwords
        manager.PasswordValidator = new PasswordValidator
        {
            RequiredLength = 6, 
            RequireNonLetterOrDigit = true,
            RequireDigit = true,
            RequireLowercase = true,
            RequireUppercase = true,
        };

        // Configure user lockout defaults
        manager.UserLockoutEnabledByDefault = true;
        manager.DefaultAccountLockoutTimeSpan = TimeSpan.FromMinutes(5);
        manager.MaxFailedAccessAttemptsBeforeLockout = 5;

        // Register two factor authentication providers. This application uses 
        // Phone and Emails as a step of receiving a code for verifying 
        // the user You can write your own provider and plug in here.
        manager.RegisterTwoFactorProvider("PhoneCode", 
            new PhoneNumberTokenProvider<ApplicationUser>
        {
            MessageFormat = "Your security code is: {0}"
        });

        manager.RegisterTwoFactorProvider("EmailCode", 
            new EmailTokenProvider<ApplicationUser>
        {
            Subject = "SecurityCode",
            BodyFormat = "Your security code is {0}"
        });

        manager.EmailService = new EmailService();
        manager.SmsService = new SmsService();

        var dataProtectionProvider = options.DataProtectionProvider;

        if (dataProtectionProvider != null)
        {
            manager.UserTokenProvider = 
                new DataProtectorTokenProvider<ApplicationUser>(
                    dataProtectionProvider.Create("ASP.NET Identity"));
        }

        return manager;
    }

    public virtual async Task<IdentityResult> AddUserToRolesAsync(
        string userId, IList<string> roles)
    {
        var userRoleStore = (IUserRoleStore<ApplicationUser, string>)Store;
        var user = await FindByIdAsync(userId).ConfigureAwait(false);

        if (user == null)
        {
            throw new InvalidOperationException("Invalid user Id");
        }

        var userRoles = await userRoleStore
            .GetRolesAsync(user)
            .ConfigureAwait(false);

        // Add user to each role using UserRoleStore
        foreach (var role in roles.Where(role => !userRoles.Contains(role)))
        {
            await userRoleStore.AddToRoleAsync(user, role).ConfigureAwait(false);
        }

        // Call update once when all roles are added
        return await UpdateAsync(user).ConfigureAwait(false);
    }

    public virtual async Task<IdentityResult> RemoveUserFromRolesAsync(
        string userId, IList<string> roles)
    {
        var userRoleStore = (IUserRoleStore<ApplicationUser, string>) Store;
        var user = await FindByIdAsync(userId).ConfigureAwait(false);

        if (user == null)
        {
            throw new InvalidOperationException("Invalid user Id");
        }

        var userRoles = await userRoleStore
            .GetRolesAsync(user)
            .ConfigureAwait(false);

        // Remove user to each role using UserRoleStore
        foreach (var role in roles.Where(userRoles.Contains))
        {
            await userRoleStore
                .RemoveFromRoleAsync(user, role)
                .ConfigureAwait(false);
        }

        // Call update once when all roles are removed
        return await UpdateAsync(user).ConfigureAwait(false);
    }
}

public class ApplicationRoleManager : RoleManager<IdentityRole>
{
    public ApplicationRoleManager(IRoleStore<IdentityRole,string> roleStore)
        : base(roleStore)
    {
    }

    public static ApplicationRoleManager Create(
        IdentityFactoryOptions<ApplicationRoleManager> options, 
        IOwinContext context)
    {
        var manager = new ApplicationRoleManager(
            new RoleStore<IdentityRole>(
                context.Get<ApplicationDbContext>()));

        return manager;
    }
}

public class EmailService : IIdentityMessageService
{
    public Task SendAsync(IdentityMessage message)
    {
        // Plug in your email service here to send an email.
        return Task.FromResult(0);
    }
}

public class SmsService : IIdentityMessageService
{
    public Task SendAsync(IdentityMessage message)
    {
        // Plug in your sms service here to send a text message.
        return Task.FromResult(0);
    }
}

// Register two factor authentication providers. This application uses 
// Phone and Emails as a step of receiving a code for verifying 
// the user You can write your own provider and plug in here.
manager.RegisterTwoFactorProvider("PhoneCode", 
    new PhoneNumberTokenProvider<ApplicationUser>
{
    MessageFormat = "Your security code is: {0}"
});

manager.RegisterTwoFactorProvider("EmailCode", 
    new EmailTokenProvider<ApplicationUser>
{
    Subject = "SecurityCode",
    BodyFormat = "Your security code is {0}"
});

manager.EmailService = new EmailService();
manager.SmsService = new SmsService();

public class SignInHelper
{
    public SignInHelper(
        ApplicationUserManager userManager, 
        IAuthenticationManager authManager)
    {
        UserManager = userManager;
        AuthenticationManager = authManager;
    }

    public ApplicationUserManager UserManager { get; private set; }
    public IAuthenticationManager AuthenticationManager { get; private set; }

    public async Task SignInAsync(
        ApplicationUser user, 
        bool isPersistent, 
        bool rememberBrowser)
    {
        // Clear any partial cookies from external or two factor partial sign ins
        AuthenticationManager.SignOut(
            DefaultAuthenticationTypes.ExternalCookie, 
            DefaultAuthenticationTypes.TwoFactorCookie);

        var userIdentity = await user.GenerateUserIdentityAsync(UserManager);

        if (rememberBrowser)
        {
            var rememberBrowserIdentity = 
                AuthenticationManager.CreateTwoFactorRememberBrowserIdentity(user.Id);

            AuthenticationManager.SignIn(
                new AuthenticationProperties { IsPersistent = isPersistent }, 
                userIdentity, 
                rememberBrowserIdentity);
        }
        else
        {
            AuthenticationManager.SignIn(
                new AuthenticationProperties { IsPersistent = isPersistent }, 
                userIdentity);
        }
    }

    public async Task<bool> SendTwoFactorCode(string provider)
    {
        var userId = await GetVerifiedUserIdAsync();

        if (userId == null)
        {
            return false;
        }

        var token = await UserManager.GenerateTwoFactorTokenAsync(userId, provider);

        // See IdentityConfig.cs to plug in Email/SMS services to actually send the code
        await UserManager.NotifyTwoFactorTokenAsync(userId, provider, token);

        return true;
    }

    public async Task<string> GetVerifiedUserIdAsync()
    {
        var result = await AuthenticationManager.AuthenticateAsync(
            DefaultAuthenticationTypes.TwoFactorCookie);

        if (result != null && result.Identity != null 
            && !String.IsNullOrEmpty(result.Identity.GetUserId()))
        {
            return result.Identity.GetUserId();
        }

        return null;
    }

    public async Task<bool> HasBeenVerified()
    {
        return await GetVerifiedUserIdAsync() != null;
    }

    public async Task<SignInStatus> TwoFactorSignIn(
        string provider, 
        string code, 
        bool isPersistent, 
        bool rememberBrowser)
    {
        var userId = await GetVerifiedUserIdAsync();

        if (userId == null)
        {
            return SignInStatus.Failure;
        }

        var user = await UserManager.FindByIdAsync(userId);

        if (user == null)
        {
            return SignInStatus.Failure;
        }

        if (await UserManager.IsLockedOutAsync(user.Id))
        {
            return SignInStatus.LockedOut;
        }

        if (await UserManager.VerifyTwoFactorTokenAsync(user.Id, provider, code))
        {
            // When token is verified correctly, clear the access failed 
            // count used for lockout
            await UserManager.ResetAccessFailedCountAsync(user.Id);
            await SignInAsync(user, isPersistent, rememberBrowser);

            return SignInStatus.Success;
        }

        // If the token is incorrect, record the failure which 
        // also may cause the user to be locked out
        await UserManager.AccessFailedAsync(user.Id);

        return SignInStatus.Failure;
    }

    public async Task<SignInStatus> ExternalSignIn(
        ExternalLoginInfo loginInfo, 
        bool isPersistent)
    {
        var user = await UserManager.FindAsync(loginInfo.Login);

        if (user == null)
        {
            return SignInStatus.Failure;
        }

        if (await UserManager.IsLockedOutAsync(user.Id))
        {
            return SignInStatus.LockedOut;
        }

        return await SignInOrTwoFactor(user, isPersistent);
    }

    private async Task<SignInStatus> SignInOrTwoFactor(
        ApplicationUser user, 
        bool isPersistent)
    {
        if (await UserManager.GetTwoFactorEnabledAsync(user.Id) &&
            !await AuthenticationManager.TwoFactorBrowserRememberedAsync(user.Id))
        {
            var identity = new ClaimsIdentity(DefaultAuthenticationTypes.TwoFactorCookie);
            identity.AddClaim(new Claim(ClaimTypes.NameIdentifier, user.Id));

            AuthenticationManager.SignIn(identity);
            return SignInStatus.RequiresTwoFactorAuthentication;
        }

        await SignInAsync(user, isPersistent, false);
        return SignInStatus.Success;
    }

    public async Task<SignInStatus> PasswordSignIn(
        string userName, 
        string password, 
        bool isPersistent, 
        bool shouldLockout)
    {
        var user = await UserManager.FindByNameAsync(userName);

        if (user == null)
        {
            return SignInStatus.Failure;
        }

        if (await UserManager.IsLockedOutAsync(user.Id))
        {
            return SignInStatus.LockedOut;
        }

        if (await UserManager.CheckPasswordAsync(user, password))
        {
            return await SignInOrTwoFactor(user, isPersistent);
        }

        if (shouldLockout)
        {
            // If lockout is requested, increment access failed 
            // count which might lock out the user
            await UserManager.AccessFailedAsync(user.Id);

            if (await UserManager.IsLockedOutAsync(user.Id))
            {
                return SignInStatus.LockedOut;
            }
        }

        return SignInStatus.Failure;
    }
}

[HttpPost]
[AllowAnonymous]
[ValidateAntiForgeryToken]
public async Task<ActionResult> Login(LoginViewModel model, string returnUrl)
{
    if (!ModelState.IsValid)
    {
        return View(model);
    }

    // This doen't count login failures towards lockout only two factor authentication
    // To enable password failures to trigger lockout, change to shouldLockout: true
    var result = await SignInHelper.PasswordSignIn(
        model.Email, 
        model.Password, 
        model.RememberMe, 
        shouldLockout: false);

    switch (result)
    {
        case SignInStatus.Success:
            return RedirectToLocal(returnUrl);
        case SignInStatus.LockedOut:
            return View("Lockout");
        case SignInStatus.RequiresTwoFactorAuthentication:
            return RedirectToAction("SendCode", new { ReturnUrl = returnUrl });
        case SignInStatus.Failure:
        default:
            ModelState.AddModelError("", "Invalid login attempt.");

            return View(model);
    }
}

[HttpPost]
[AllowAnonymous]
[ValidateAntiForgeryToken]
public async Task<ActionResult> Login(LoginViewModel model, string returnUrl)
{
    if (ModelState.IsValid)
    {
        var user = await UserManager.FindAsync(model.UserName, model.Password);

        if (user != null)
        {
            await SignInAsync(user, model.RememberMe);
            return RedirectToLocal(returnUrl);
        }
        else
        {
            ModelState.AddModelError("", "Invalid username or password.");
        }
    }

    // If we got this far, something failed, redisplay form
    return View(model);
}

private async Task SignInAsync(ApplicationUser user, bool isPersistent)
{
    AuthenticationManager.SignOut(
        DefaultAuthenticationTypes.ExternalCookie);

    var identity = await UserManager.CreateIdentityAsync(
        user, DefaultAuthenticationTypes.ApplicationCookie);

    AuthenticationManager.SignIn(
        new AuthenticationProperties() { IsPersistent = isPersistent }, identity);
}

public class ApplicationDbContext : IdentityDbContext<ApplicationUser> {
    public ApplicationDbContext()
        : base("DefaultConnection", throwIfV1Schema: false) {
    }

    static ApplicationDbContext() {
        // Set the database intializer which is run once during application start
        // This seeds the database with admin user credentials and admin role
        Database.SetInitializer<ApplicationDbContext>(new ApplicationDbInitializer());
    }

    public static ApplicationDbContext Create() {
        return new ApplicationDbContext();
    }
}

public class ApplicationDbInitializer 
    : DropCreateDatabaseIfModelChanges<ApplicationDbContext> 
{
    protected override void Seed(ApplicationDbContext context) 
    {
        InitializeIdentityForEF(context);
        base.Seed(context);
    }

    public static void InitializeIdentityForEF(ApplicationDbContext db) 
    {
        var userManager = HttpContext
            .Current.GetOwinContext()
            .GetUserManager<ApplicationUserManager>();

        var roleManager = HttpContext.Current
            .GetOwinContext()
            .Get<ApplicationRoleManager>();

        const string name = "admin@admin.com";
        const string password = "Admin@123456";
        const string roleName = "Admin";

        //Create Role Admin if it does not exist
        var role = roleManager.FindByName(roleName);

        if (role == null) 
        {
            role = new IdentityRole(roleName);
            var roleresult = roleManager.Create(role);
        }

        var user = userManager.FindByName(name);

        if (user == null) 
        {
            user = new ApplicationUser { UserName = name, Email = name };

            var result = userManager.Create(user, password);
            result = userManager.SetLockoutEnabled(user.Id, false);
        }

        // Add user admin to Role Admin if not already added
        var rolesForUser = userManager.GetRoles(user.Id);

        if (!rolesForUser.Contains(role.Name)) 
        {
            var result = userManager.AddToRole(user.Id, role.Name);
        }
    }
}

• وقتی دیتایی داریم که به تکرار از آن در برنامه استفاده میکنیم.
• وقتی بعد از گرفتن دیتایی از دیتابیس، محاسباتی بر روی آن انجام میدهیم و پاسخ نهایی محاسبه را به کاربر نمایش میدهیم، میتوانیم یکبار پاسخ را کش کنیم تا از محاسبه‌ی هر باره‌ی آن جلوگیری شود.

• سخت افزاری که برای کش استفاده میکنیم یعنی Ram، بسیار گران‌تر از دیتابیس برای ما تمام میشود؛ چرا که محدود است.
• اگر همه دیتاهارا کش کنید، عمل سرچ میان آن زمان بیشتری خواهد برد.

این روش تا زمانیکه برنامه‌ی ما برای اجرا شدن، تنها از یک سرور استفاده کند، بهترین انتخاب خواهد بود؛ چرا که به دلیل نزدیک بودن، سریع‌ترین بازخورد را نیز به درخواست‌ها ارائه میدهد.

اما شرایطی را فرض کنید که برنامه از چندین سرور برای اجرا شدن استفاده میکند و به طبع هر سرور درخواست‌های خودش را داراست که ما باید برای هر یک بصورت جداگانه‌ای یک کش In-Memory را در حافظه Ram هرکدام ایجاد کنیم. 

فرض کنید دیتای ما 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 باشد. بخشی از دیتا در Server 1 کش میشود (1 , 3 , 5 , 9) و بخشی دیگر در Server 2 کش خواهد شد (2 , 4 , 6 ,7 , 8 , 10).

در اینجا مشکلات و ضعف هایی به وجود خواهد آمد :

• برای مثال اگر Server 1 به هر دلیلی از بین برود یا Down شود، اطلاعات کش درون آن نیز پاک خواهد شد و بعد از راه اندازی باید همه آن را دوباره از دیتابیس بخواند.
• هر کدام از سرور‌ها کش‌های جدایی دارند و باهم Sync نیستند و امکان وجود یک داده‌ی حیاتی در یکی و عدم وجود آن در دیگری، بالاست. فرض کنید برنامه برای هر درخواست، نیاز به اطلاعات دسترسی کاربری را دارد. دسترسی‌های کاربر، در Server 1 کش شده، اما در Server 2 موجود نیست. در Server 2 به دلیل عدم وجود این کش، برنامه برای درخواست‌های معمول خود و چک کردن دسترسی کاربر یا باید هربار به دیتابیس درخواستی را ارسال کند که این برخلاف خواسته ماست و یا باید دیتای مربوط به دسترسی‌های کاربر را بعد از یکبار درخواست، از دیتابیس در خودش کش کند که این‌هم دوباره کاری به حساب میاید و دوبار کش کردن یک دیتا، امر مطلوبی نخواهد بود.

روش هایی وجود دارد که بتوان از سیستم Local Caching در حالت چند سروری هم استفاده کرد و این مشکلات را از بین برد، اما روش استاندارد در حالت چند سروری، استفاده از Distributed Cache‌ها است.

روش دوم : Distributed Caching

در این روش برنامه‌ی ما برای اجرا شدن از چندین سرور شبکه شده به هم، در حال استفاده هست و Cache برنامه، توسط سرورها به اشتراک گذاشته شده. 

در این حالت سرور‌های ما از یک کش عمومی استفاده میکنند که مزایای آن شامل :

■ درخواست‌ها به چندین سرور مختلف از هم ارسال شده، اما دیتای کش بصورت منسجم در هریک وجود خواهد داشت.

■ با خراب شدن یا Down شدن یک سرور، کش موجود در سرور‌های دیگر پاک نمیشود و کماکان قابل استفاده است.

■ به حافظه Ram یک سرور محدود نیست و مشکلات زیادی همچون کمبود سخت افزاری و محدودیت‌های حافظه‌ی Ram را تا حد معقولی کاهش میدهد.

طریقه استفاده از Cache در Asp.Net Core :

• بر خلاف ASP.NET web forms و ASP.NET MVC در نسخه‌های Core به بعد، Cache بصورت از پیش ثبت شده، وجود ندارد. کش در Asp.Net Core با فراخوانی سرویس‌های مربوطه‌ی آن قابل استفاده است و نیاز است قبل از استفاده، سرویس آن را در کلاس Startup برنامه فراخوانی کنید. 

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddMvc();
    services.AddMemoryCache();
}

• اینترفیس IMemoryCache از سیستم تزریق وابستگی‌ها در Core استفاده میکند و برای استفاده از اینترفیس آن، پس از اضافه کردن MemoryCache به Startup ، باید در کنترلر، عمل تزریق وابستگی (DI) را انجام دهید؛ سپس متد‌های مورد نیاز برای کش، در دسترس خواهد بود. 

public class HomeController : Controller
{
    private readonly IMemoryCache  _cache;
    public HomeController(IMemoryCache  cache)
    {
        _cache = cache;
    }
    ....
}

• برای ذخیره‌ی کش میتوانید از متد Set موجود در این اینترفیس استفاده کنید. 

public IActionResult Set()
{
  _cache.Set("CacheKey", data , TimeSpan.FromDays(1));
  return View();
}

در پارامتر اول این متد (CacheKey)، یک کلید، برای اطلاعاتی که میخواهیم کش کنیم قرار میدهیم. دقت کنید که این کلید، شناسه‌ی دیتای شماست و باید طوری آن را در نظر گرفت که با صدا زدن این کلید از سرویس کش، همان دیتای مورد نظر را برگشت دهد (هر Object دیتا، باید کلید Unique خود را داشته باشد).

در پارامتر دوم، دیتای مورد نظر را که میخواهیم کش کنیم، به متد میدهیم و در پارامتر سوم نیز زمان اعتبار و تاریخ انقضای دیتای کش شده را وارد میکنیم؛ به این معنا که دیتای کش شده، بعد از مدت زمان گفته شده، از حافظه کش(Ram) حذف شود و برای دسترسی دوباره و کش کردن دوباره اطلاعات، نیاز به خواندن مجدد از دیتابیس باشد.

• برای دسترسی به اطلاعات کش شده میتوانید از متد Get استفاده کنید. 

public IActionResult Get()
{
  string data = _cache.Get("CacheKey");
  return View(data);
}

تنها پارامتر ورودی این متد، کلید از قبل نسبت داده شده به اطلاعات کش هست که با استفاده از یکسان بودن کلید در ورودی این متد و کلید Set شده از قبل در حافظه Ram، دیتا مربوط به آن را برگشت میدهد.

• متد TryGetValue برای بررسی وجود یا عدم وجود یک کلید در حافظه کش هست و یک Boolean را خروجی میدهد. 

public IActionResult Set()
  {
        DateTime data;
       // Look for cache key.
       if (!_cache.TryGetValue( "CacheKey" , out data))
       {
              // Key not in cache, so get data.
              data= DateTime.Now;

            // Save data in cache and set the relative expiration time to one day
             _cache.Set( "CacheKey" , data, TimeSpan.FromDays(1));
        }
        return View(data);
  }

این متد ابتدا بررسی میکند که کلیدی با نام "CacheKey" وجود دارد یا خیر؟ در صورت عدم وجود، آن را میسازد و دیتای مورد نظر را به آن نسبت میدهد.

• با استفاده از متد GetOrCreate میتوانید کار متد‌های Get و Set را باهم انجام دهید و در یک متد، وجود یا عدم وجود کش را بررسی و در صورت وجود، مقداری را return و در صورت عدم وجود، ابتدا ایجاد کش و بعد return مقدار کش شده را انجام دهید. 

 public IActionResult GetOrCreate()
{
         var data = _cache.GetOrCreate( "CacheKey" , entry =>
         entry.SlidingExpiration = TimeSpan.FromSeconds(3);
         return View(data);
});
    return View(data);
}

• برای مدیریت حافظه‌ی Ram شما باید یک Expiration Time را برای کش‌های خود مشخص کنید؛ تا هم حافظه Ram را حجیم نکنید و هم در هر بازه‌ی زمانی، دیتای بروز را از دیتابیس بخوانید. برای این کار option‌های متفاوتی از جمله absolute expiration و sliding expiration وجود دارند.

در اینجا absolute expiration به این معنا است که یک زمان قطعی را برای منقضی شدن کش‌ها مشخص میکند؛ به عبارتی میگوییم کش با کلید فلان، در تاریخ و ساعت فلان حذف شود. اما در sliding expiration یک بازه زمانی برای منقضی شدن کش‌ها مشخص میکنیم؛ یعنی میگوییم بعد از گذشت فلان دقیقه از ایجاد کش، آن را حذف کن و اگر در طی این مدت مجددا خوانده شد، طول مدت زمان آن تمدید خواهد شد.

این تنظیمات را میتوانید در قالب یک option زمان Set کردن یک کش، به آن بدهید. 

MemoryCacheEntryOptions options = new MemoryCacheEntryOptions();
options.AbsoluteExpiration = DateTime.Now.AddMinutes(1);
options.SlidingExpiration = TimeSpan.FromMinutes(1);
_cache.Set("CacheKey", data, options );

در مثال بالا هردو option اضافه شده یک کار را انجام میدهند؛ با این تفاوت که absolute expiration تاریخ now را گرفته و یک دقیقه بعد را به آن اضافه کرده و تاریخ انقضای کش را با آن تاریخ set میکند. اما sliding expiration از حالا بمدت یک دقیقه اعتبار دارد.

• یکی از روش‌های مدیریت حافظه Ram در کش‌ها این است که برای حذف شدن کش‌ها از حافظه، اولویت بندی‌هایی را تعریف کنید. اولویت‌ها در چهار سطح قابل دسترسی است: 

1.  NeverRemove = 3
2.  High = 2
3. Normal = 1
4.  Low = 0 

این اولویت بندی‌ها زمانی کاربرد خواهند داشت که حافظه اختصاصی Ram، برای کش‌ها پر شده باشد و در این حالت سیستم کشینگ بصورت خودمختار، کش‌های با الویت پایین را از حافظه حذف میکند و کش‌های با الویت بیشتر، در حافظه باقی میمانند. این با شماست که الویت را برای دیتا‌های خود تعیین کنید؛ پس باید با دقت و فکر شده این کار را انجام دهید. 

MemoryCacheEntryOptions options = new MemoryCacheEntryOptions();
// Low / Normal / High / NeverRemove
options.Priority = CacheItemPriority.High;
cache.Set("CacheKey", data, options);

به این صورت میتوانید الویت‌های متفاوت را در قالب option به کش‌های خود اختصاص دهید. 

در این مقاله سعی شد مفاهیم اولیه Cache، طوری گفته شود، تا برای افرادی که میخواهند به تازگی این سیستم را بیاموزند و در پروژه‌های خود استفاده کنند، کاربردی باشد و درک نسبی را نسبت به مزایا و محدودیت‌های این سیستم بدست آورند.

در قسمت دوم همین مقاله بطور تخصصی‌تر به این مبحث میپردازیم و یک پکیج آماده را معرفی میکنیم که خیلی راحت‌تر و اصولی‌تر کش را برای ما پیاده سازی میکند.

namespace Core1RtmEmptyTest.Services
{
    public interface IMessagesService
    {
        string GetSiteName();
    }
 
    public class MessagesService : IMessagesService
    {
        public string GetSiteName()
        {
            return "DNT";
        }
    }
}

{
    "dependencies": {
        // same as before
        "Core1RtmEmptyTest.Services": "1.0.0-*"
    },

public void Configure(
    IApplicationBuilder app,
    IHostingEnvironment env,
    IMessagesService messagesService)

public void Configure(
    IApplicationBuilder app,
    IHostingEnvironment env,
    IMessagesService messagesService)
{ 
    app.Run(async context =>
    {
        var siteName = messagesService.GetSiteName();
        await context.Response.WriteAsync($"Hello {siteName}");
    });
}

 System.InvalidOperationException
No service for type 'Core1RtmEmptyTest.Services.IMessagesService' has been registered.
at Microsoft.Extensions.DependencyInjection.ServiceProviderServiceExtensions.GetRequiredService(IServiceProvider provider, Type serviceType)
at Microsoft.AspNetCore.Hosting.Internal.ConfigureBuilder.Invoke(object instance, IApplicationBuilder builder)

System.Exception
Could not resolve a service of type 'Core1RtmEmptyTest.Services.IMessagesService' for the parameter 'messagesService' of method 'Configure' on type 'Core1RtmEmptyTest.Startup'.
at Microsoft.AspNetCore.Hosting.Internal.ConfigureBuilder.Invoke(object instance, IApplicationBuilder builder)
at Microsoft.AspNetCore.Hosting.Internal.WebHost.BuildApplication()

public class Startup
{
    public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
    {
        services.AddTransient<IMessagesService, MessagesService>();
    }

{
    "dependencies": {
        // same as before  
        "StructureMap.Dnx": "0.5.1-rc2-final"
    },

public class Startup
{
    public IServiceProvider ConfigureServices(IServiceCollection services)
    {
        services.AddDirectoryBrowser();
 
        var container = new Container();
        container.Configure(config =>
        {
            config.Scan(_ =>
            {
                _.AssemblyContainingType<IMessagesService>();
                _.WithDefaultConventions();
            });
            //config.For<IMessagesService>().Use<MessagesService>();
 
            config.Populate(services);
        });
        container.Populate(services);
 
        return container.GetInstance<IServiceProvider>();
    }

{
    "dependencies": {
        "Microsoft.NETCore.App": {
            "version": "1.0.0",
            "type": "platform"
        },
        "Microsoft.AspNetCore.Diagnostics": "1.0.0",
        "Microsoft.AspNetCore.Server.IISIntegration": "1.0.0",
        "Microsoft.AspNetCore.Server.Kestrel": "1.0.0",
        "Microsoft.Extensions.Logging.Console": "1.0.0"
    },

using Microsoft.AspNetCore.Builder;
using Microsoft.AspNetCore.Http;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
 
namespace Core1RtmEmptyTest
{
    public class Startup
    {
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
        }
 
        public void Configure(IApplicationBuilder app)
        {
            app.UseWelcomePage();
 
            app.Run(async (context) =>
            {
                await context.Response.WriteAsync("Hello DNT!");
            });
        }
    }
}

[HttpGet]
public async Task<IActionResult> Challenge(string provider, string returnUrl)

[HttpGet]
public async Task<IActionResult> Callback()

namespace DNT.IDP
{
    public class Startup
    {
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            services.Configure<IISOptions>(iis =>
            {
                iis.AuthenticationDisplayName = "Windows Account";
                iis.AutomaticAuthentication = false;
            });

        public ExternalController(
            IIdentityServerInteractionService interaction,
            IClientStore clientStore,
            IEventService events,
            TestUserStore users = null)
        {
            _users = users ?? new TestUserStore(TestUsers.Users);

            _interaction = interaction;
            _clientStore = clientStore;
            _events = events;
        }

        private readonly IUsersService _usersService;
        public ExternalController(
    // ...
            IUsersService usersService)
        {
    // ...
            _usersService = usersService;
        }

 var user = _users.FindByExternalProvider(provider, providerUserId);

 var user = await _usersService.GetUserByProviderAsync(provider, providerUserId);

 private async Task<(User user, string provider, string providerUserId, IEnumerable<Claim> claims)> FindUserFromExternalProvider(AuthenticateResult result)

private TestUser AutoProvisionUser(string provider, string providerUserId, IEnumerable<Claim> claims)
{
   var user = _users.AutoProvisionUser(provider, providerUserId, claims.ToList());
   return user;
}

[HttpGet]
public IActionResult RegisterUser(string returnUrl)

namespace DNT.IDP.Controllers.UserRegistration
{
    public class RegistrationInputModel
    {
        public string ReturnUrl { get; set; }
        public string Provider { get; set; }
        public string ProviderUserId { get; set; }

        public bool IsProvisioningFromExternal => !string.IsNullOrWhiteSpace(Provider);
    }
}

namespace DNT.IDP.Controllers.Account
{
    [SecurityHeaders]
    [AllowAnonymous]
    public class ExternalController : Controller
    {
        public async Task<IActionResult> Callback()
        {
            var result = await HttpContext.AuthenticateAsync(IdentityServer4.IdentityServerConstants.ExternalCookieAuthenticationScheme);
            var returnUrl = result.Properties.Items["returnUrl"] ?? "~/";

            var (user, provider, providerUserId, claims) = await FindUserFromExternalProvider(result);
            if (user == null)
            {
                // user = AutoProvisionUser(provider, providerUserId, claims);
                
                var returnUrlAfterRegistration = Url.Action("Callback", new { returnUrl = returnUrl });
                var continueWithUrl = Url.Action("RegisterUser", "UserRegistration" ,
                    new { returnUrl = returnUrlAfterRegistration, provider = provider, providerUserId = providerUserId });
                return Redirect(continueWithUrl);
            }

namespace DNT.IDP.Controllers.UserRegistration
{
    public class UserRegistrationController : Controller
    {
        [HttpGet]
        public IActionResult RegisterUser(RegistrationInputModel registrationInputModel)
        {
            var vm = new RegisterUserViewModel
            {
                ReturnUrl = registrationInputModel.ReturnUrl,
                Provider = registrationInputModel.Provider,
                ProviderUserId = registrationInputModel.ProviderUserId
            };

            return View(vm);
        }

namespace DNT.IDP.Controllers.UserRegistration
{
    public class RegisterUserViewModel : RegistrationInputModel
    {

<inputtype="hidden"asp-for="ReturnUrl"/>
<inputtype="hidden"asp-for="Provider"/>
<inputtype="hidden"asp-for="ProviderUserId"/>

@if (!Model.IsProvisioningFromExternal)
{
    <div>
        <label asp-for="Password"></label>
        <input type="password" placeholder="Password"
               asp-for="Password" autocomplete="off">
    </div>
}

namespace DNT.IDP.Controllers.UserRegistration
{
    public class UserRegistrationController : Controller
    {
        [HttpPost]
        [ValidateAntiForgeryToken]
        public async Task<IActionResult> RegisterUser(RegisterUserViewModel model)
        {
    // ...
            
            if (model.IsProvisioningFromExternal)
            {
                userToCreate.UserLogins.Add(new UserLogin
                {
                    LoginProvider = model.Provider,
                    ProviderKey = model.ProviderUserId
                });
            }

            // add it through the repository
            await _usersService.AddUserAsync(userToCreate);

// ...
        }
    }

if (!model.IsProvisioningFromExternal)
{
    // log the user in
    // issue authentication cookie with subject ID and username
    var props = new AuthenticationProperties
    {
        IsPersistent = false,
        ExpiresUtc = DateTimeOffset.UtcNow.Add(AccountOptions.RememberMeLoginDuration)
    };
    await HttpContext.SignInAsync(userToCreate.SubjectId, userToCreate.Username, props);
}

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<ContentPage xmlns="http://xamarin.com/schemas/2014/forms"
             xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2009/xaml"
             xmlns:local="clr-namespace:PreviewerTest"
             x:Class="PreviewerTest.MainPage">

<Label Text="Welcome to Xamarin Forms!" 
           VerticalOptions="Center" 
           HorizontalOptions="Center" />
</ContentPage>