انواع مدل كدينگ در asp. Net 2.0

[Travis]

پس از عرضه ASP.NET 2.0 ، تغييرات گسترده ای در خصوص نحوه كدينگ برنامه های$ وب ايجاد گرديد . پياده كنندگان برنامه های وب كه از فناوری فوق برای پياده سازی برنامه های وب استفاده می نمايند ، می بايست با اين تغييرات و دستاوردهای آن به خوبی آشنا شوند تا بتوانند برنامه هائی را ايجاد نمايند كه ظاهر و باطن آنها با استفاده از آخرين فناوری های موجود پياده سازی شده باشد .
به دليل اهميت اين موضوع بر آن شديم كه در سه مقاله جداگانه با گزينه های موجود برای كدينگ يك صفحه وب آشنا شويم و به چندين پرسش اساسی در اين رابطه پاسخ دهيم . در اولين بخش ، پس از بررسی اجمالی برخی نكات اوليه و مهم كه بيشتر جنبه يادآوری دارد به بررسی انواع مدل كدينگ در ASP.NET 2.0 خواهيم پرداخت . يادآوری !
پياده كنندگان برنامه های وب كه از فناوری ASP. NET برای توليد محتويات پويا استفاده می كنند ، برای پياده سازی برنامه های خود می توانند از ابزارهای مختلفی استفاده نمايند . در اكثر وب سايت های بزرگ برای توليد برنامه های وب از ويژوال استوديو استفاده می گردد . اين ابزار پياده سازی حرفه ای ، شامل مجموعه ای غنی از ابزارهای طراحی ، امكانات گسترده جهت اشكال زدائی و تسهيلات كمكی مناسب در زمان كدينگ است .
ويژوال استوديو ، همچنين ازمدل code-behind حمايت می نمايد كه در آن كد از تگ ها و ساير علائم نشانه گذاری موجود در يك صفحه وب تفكيك می گردد .
برای ايجاد يك برنامه در ويژوال استوديو 2005 به دو پتانسيل سطح بالا نياز است :

• كمپايلر كه مسئوليت بررسی كد نوشته شده و ترجمه آن به يك كد سطح پائين تر را برعهده دارد ( در اين مورد خاص ، ترجمه به IL ) .
  
• IDE ( برگرفته شده از Integrated Development Environment ) كه به پياده كنندگان امكان نوشتن كد مورد نياز برای ايجاد يك برنامه وب را می دهد .
  برای پياده سازی يك برنامه وب ASP.NET ، بكارگيری ويژوال استوديو دات نت يك الزام نيست و پياده كنندگان می تواند برای كدينگ برنامه خود از يك برنامه ويرايشگر ( نظير notepad ) نيز استفاده نمايند .
  در زمان پياده سازی يك برنامه وب ، ارائه تسهيلات لازم برای كدينگ از جمله خواسته های مشترك تمامی پياده كنندگان است تا آنان بتوانند صرفنظر از ميزان توانمندی ، سرود خلاقيت خود را آنچنان كه بايسته و شايسته است به گوش مخاطبان برسانند . شايد به همين دليل باشد كه ويژوال استوديو دات نت برای پياده كنندگان برنامه های وب ASP.NET ، به عنوان اولين گزينه ابزار پياده سازی مطرح می گردد .
  

با جداسازی ابزارهای پياده سازی و كمپايلر ها اين امكان در اختيار پياده كنندگان گذاشته شده است كه هر يك از ابزار مورد علاقه خود برای پياده سازی برنامه های وب ASP.NET استفاده نمايند و در ادامه اقدام به ترجمه آن نمايند .
به همراه دات نت كمپايلرهای متعددی ارائه شده است :

• كمپايلر ويژوال بيسيك ( فايل vbc.exe )
  
• كمپايلر #C ( فايل csc.exe )
  
• كمپايلر JScript ( فايل jsc.exe )
  
• كمپايلر #J ( فايل vjc.exe )
  

در صورتی كه قصد استفاده از برنامه های مترجم فوق را بطور دستی داشته می باشيم ، می توان آنها را از طريق خط دستور فعال كرد . كمپايلرهای فوق در آدرس c:\[WinDir]\Microsoft.NET\[Version] قرار دارند كه در آن WinDir ، دايركتوری محل نصب سيستم عامل ( نظير c:\windows ) و Version شماره نسخه دات نت نصب شده بر روی كامپيوتر است ( نظير v2.0.50215 ) .
استفاده از كمپايلرهای دات نت بطور دستی توصيه نمی گردد چراكه در چنين مواردی می بايست فايل مورد نظر جهت ترجمه و ساير اسمبلی های مورد نياز را مشخص نمود . همچنين لازم است تمامی برنامه را ترجمه و يا هر صفحه را بطور جداگانه ترجمه نمود . برای پيشگيری از اين نوع مسائل جانبی و مشكل ساز ، اكثر پياده كنندگان از امكانات حمايتی تعبيه شده برای ترجمه صفحات در ويژوال استوديو استفاده می نمايند .
در ASP.NET 1.x ، ويژوال استوديو تمامی صفحات وب را در يك اسمبلی DLL ترجمه می كرد . در ويژوال استوديو 2005 ، رويكرد فوق تغيير يافته است و به ASP.NET اجازه داه می شود كه برای هر صفحه در اولين مرتبه دستيابی ، ترجمه را انجام دهد . سياست فوق باعث شده است كه سرعت اشكال زدائی افزايش يافته و پياده كنندگان بتوانند وب سايت هائی پياده سازی نمايند كه در آنها صفحات وب با زبان های مختلفی نوشته شده باشند .
انواع مدل كدينگ
برای كدينگ صفحات وب و سرويس های وب می توان از دو مدل مختلف استفاده كرد :

• Inline code : اين مدل به صفحات كلاسيك ASP نزديك تر است و در آن تمامی كد به همراه تگ های Html در يك فايل aspx . ذخيره می گردد . كد مورد نياز در يك و يا چندين بلاك اسكريپت قرار می گيرد . با قرار دادن كدها در يك بلاك اسكريپت ، در صورتی كه در محيط ويژوال استوديو كار می كنيم همچنان امكان استفاده از پتانسيل هائی نظير اشكال زدائی و IntelliSense ، تعامل با رويدادها و استفاده از برنامه های جانبی وجود خواهد داشت . اين مدل به سهولت قابل استفاده است چراكه همه چيز در يك پكيچ نگهداری می گردد و برای كدينگ صفحات وب ساده مناسب است .
  
• code-Behind : در اين مدل هر صفحه ASP.NET در دو فايل جداگانه نگهداری می گردد. اولين فايل كه به فايل markup موسوم است شامل تگ های Html و تگ های كنترل های مختص ASP.NET است كه دارای انشعاب aspx . است . دومين فايل ، شامل كد مورد نياز با توجه به اهداف عملياتی يك صفحه وب است . اين فايل با توجه به اين كه از چه زبانی برای نوشتن كدها استفاده شده است دارای انشعاب متفاوتی خواهد بود . به عنوان نمونه در صورتی كه برای كدينگ از زبان VB.NET استفاده شده باشد ، انشعاب اين فايل vb . و در صورتی كه از زبان #C استفاده شده باشد ، انشعاب آن cs. خواهد بود . مدل فوق سازماندهی بهتری را ارائه می نمايد و بخش رابط كاربر را از منطق برنامه نويسی مجزا می نمايد . اين وضعيت خصوصا" در مواردی كه قصد پياده سازی صفحات وب پيچيده را داشته باشيم ، بسيار مفيد و موثر خواهد بود . در ويژوال استوديو 2005 پياده سازی مدل code-behind تغيير يافته است ولی فلسفه كلی كار با نسخه های قبلی تا حدود زيادی مشابه است .
  

در NET 1.x. ابزار طراحی استفاده شده برای پياده سازی ، نوع مدل كدينگ را مشخص می كرد . در ويژوال استوديو شما دارای آزادی عمل در خصوص انتخاب هر يك از گزينه های فوق می باشيد . زمانی كه يك صفحه وب جديد را به وب سايت خود اضافه می نمايد ، با انتخاب و يا عدم گزينش Place Code in Separate File می توان در اين رابطه تصميم گرفت .
در يك پروژه و يا برنامه وب می توان از دو مدل فوق استفاده كرد . شكل 1 ، نحوه عمليات فوق را نشان می دهد ( انتخاب گزينه Web site و در ادامه Add New Item )

شكل 1 : اتخاذ تصميم در خصوص نوع مدل كدينگ

مثال
برای آشنائی بيشتر با روش Inline code و يا code-Behind يك نمونه مثال را با يكديگر بررسی می نمائيم .
روش كدينگ Inline code : همه چيز در يك فايل و با نام TestInlineCode.aspx خلاصه شده است. كد زير نحوه انجام اين كار را نشان می دهد .

روش Inline code : فايل TestInlineCode.aspx

<%@Page Language="VB" %>

<scriptrunat="server">
Protected Sub Button1_Click(ByVal sender As Object, ByVal e As System.EventArgs)
Label1.Text = "Current time: " & DateTime.Now.ToLongTimeString()
End Sub
</script> <htmlxmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head id="Head1"runat="server">
<title>Test Page</title>
</head>
<body>
<form id="form1"runat="server">
<div>
<asp:LabelID="Label1"runat="server"Text="Click Me!"></asp:Label>
<br/>
<asp:ButtonID="Button1"runat="server" OnClick="Button1_Click"Text="Button"/>
</div>
</form>
</body>
</html>

روش code-behind : در اين مدل از دو فايل استفاده شده است : فايل TestCodeBehind.aspx كه شامل تگ های html و تگ های كنترل های مختص ASP.NET است و بخش رابط كاربر برنامه را تشكيل می دهد و فايل TestCodeBehind.aspx.vb كه حاوی كد مورد نياز صفحه وب با توجه به اهداف عملياتی است .
كد زير محتويات فايل TestCodeBehind.aspx را نشان می دهد .

روش code-behind : فايل TestCodeBehind.aspx

<%@Page Language="VB"AutoEventWireup="true"CodeFile="TestCodeBehind.aspx.vb"Inherits="TestCodeBehind" %>
<htmlxmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head id="Head1"runat="server">
<title>Test Page</title>
</head>
<body>
<form id="form1"runat="server">
<div>
<asp:LabelID="Label1"runat="server"Text="Click Me!"></asp:Label>
<br/>
<asp:ButtonID="Button1"runat="server"OnClick="Button1_Click" Text="Button"/>
</div>
</form>
</body>
</html>

كد زير محتويات فايل TestCodeBehind.aspx.vb را نشان می دهد .

روش code-behind : فايل TestCodeBehind.aspx.vb

PartialClass TestCodeBehind
Inherits System.Web.UI.Page
ProtectedSub Button1_Click(ByVal sender As Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click
Label1.Text = "Current time: " & DateTime.Now.ToLongTimeString()
EndSub
End Class

در كلاس صفحه ( TestCodeBehind ) ، تمامی متدهای صفحه تعريف می گردند .
جمع بندی

• مدل code-behind برای صفحات پيچيده ترجيح داده می شود.
  
• با اين كه مدل inline code برای صفحات كوچك ، فشرده و مناسب تر به نظر می آيد ولی همزمان با رشد كد و Html برای بسياری از پياده كنندگان راحت تر است كه با دو بخش فوق بطور جداگانه سروكار داشته باشند .
  
• در مدل code-behind با توجه به اين كه دقيقا" مشخص می گردد كه چه كلاسی ايجاد شده است و از چه namespace استفاده شده است ، شاهد شفافيت بيشتری در كد خواهيم بود.
  
• در مدل code-behind می توان اين امكان را در اختيار يك طراح وب قرار داد كه صرفا" بخش رابط كاربر را ايجاد و يا تصحيح نمايد ، بدون اين كه لازم باشد وی به كد برنامه دستيابی داشته باشد .
  

[Travis]

روش های ترجمه در ASP.NET 2.0
ASP.NET به همراه خود يك مدل ترجمه را ارائه داده است كه در آن اسمبلی ها به صورت پويا ترجمه می گردند . برنامه همواره به عنوان يك نسخه ترجمه شده ( با هدف افزايش كارآئی ) اجراء می گردد .
ASP.NET از سه روش مختلف برای ترجمه برنامه های وب استفاده می كند :

• Classic precompilation : اين مدل ترجمه همزمان با عرضه اولين نسخه ASP.NET ارائه گرديد . در اين روش ، بخش هائی از وب سايت نظير فايل های code-behind و هر نوع اسمبلی مرجع ترجمه و بخش هائی ديگر نظير فايل های حاوی تگ (فايل های aspx . ، و ASMX ) در زمان اجراء و همزمان با اولين مرتبه درخواست ، بطور پويا ترجمه می شوند . از مدل فوق صرفا" به همراه مدل code-behind سنتی كه در آن صفحه واقعی از كلاس پايه ترجمه شده به ارث رسيده باشد ، می توان استفاده كرد.
  در روش فوق ، فايل های code-behind به اسمبلی ترجمه و در دايركتوری bin / قرار می گيرند و فايل های aspx . بر اساس نياز و درخواست ترجمه می شوند .
  
• Dynamic compilation : اين مدل ترجمه همزمان با عرضه اولين نسخه ASP.NET 2.0 ارائه گرديد و در آن برنامه به همراه تمامی تگ ها و فايل های كد منبع بر روی سرويس دهنده وب بكارگرفته شده و ASP.NET بطور كامل ترجمه را به صورت پويا و on the fly انجام می دهد . ايجاد تغييرات در فايل های حاوی تگ ها و يا فايل های كد منبع به صورت on the fly از مهمترين ويژگی های روش فوق است . در چنين مواردی ، برنامه بطور اتوماتيك و پس از بروز هر گونه تغيير ترجمه می گردد .
  با توجه به اين كه ترجمه پويا همزمان با اولين درخواست انجام می شود ، همواره برای پاسخ به اولين درخواست پس از اعمال تغيير در كد مدت زمان بيشتری نسبت به درخواست های بعدی صرف خواهد شد .
  
• Site precompilation : در ASP.NET 2.0 يك مدل جديد برای ترجمه precompilation ارائه شده است كه اجازه می دهد تمامی وب سايت را به باينری ترجمه كرد .
  در اين روش می بايست قبل از بكارگيری يك پروژه در ابتدا آن را بطور كامل ترجمه نمود . در اين مدل تمامی فايل های code-behind ، صفحات aspx . ، فايل های Html ، منابع گرافيكی و ساير عناصر موجود در back-end به يك و يا چندين اسمبلی قابل اجراء ترجمه می گردند . مدل فوق ، دارای بالاترين سطح كارآئی و امنيت است ولی امكان تغيير محتويات وب سايت در زمان فعال بودن سايت را نمی دهد . اين مدل ، برای سايت هائی كه فركانس بهنگام سازی آنها اندك است و خواستار امنيت بالائی می باشند مناسب است .
  

در زمان ايجاد يك وب سايت جديد ، ASP.NET به صورت پيش فرض گزينه Dynamic compilation را انتخاب می نمايد . اين بدان معنی است كه تمامی كد و صفحات به عنوان فايل های حاوی كد و تگ بر روی سيستم فايل سرويس دهنده وب ذخيره می گردند و ASP.NET بطور اتوماتيك آنها را ترجمه خواهد كرد . در چنين مواردی ، پاسخ به اولين درخواست نيازمند صرف زمان بيشتری است تا ASP.NET بتواند تمامی صفحه را ترجمه نمايد .
برای site precompilation ، می بايست از يك ابزار جداگانه با نام aspnet_compiler.exe جهت ترجمه برنامه وب استفاده كرد. كمپايلر فوق در دايركتوری Microsoft .NET Framework قرار دارد و می بايست در ابتدا از آن بر روی ماشين تست و پياده سازی استفاده كرد و در ادامه خروجی را بر روی ماشين عملياتی بكار گرفت .
كمپايلر فوق چندين فايل را در دايركتوری مقصد ايجاد می نمايد . در صورتی كه دقيق تر محتويات يكی از فايل های aspx . را بررسی نمائيم ، مشاهده خواهيم كرد كه فايل فوق حاوی هيچگونه تگ مفيدی نمی باشد و صرفا" شامل اطلاعات زیر است :

"This is a marker file generated by the precompilation tool, and should not be deleted!"

تمامی كد واقعی و تگ ها به باينری ترجمه و در دايركتوری Bin قرار داده می شوند . پس از اين كار می توان محتويات و ساختار دايركتوری ايجاد شده را بر روی ماشين مقصد بكار گرفت و دايركتوری فوق را به عنوان دايركتوری مجازی پيكربندی تا شرايط اجرای برنامه فراهم گردد .
مفهوم page class در ASP.NET
پس از درخواست يك صفحه ASP.NET از سرويس دهنده و به منظور پاسخ گوئی به كاربران، می بايست در سمت سرويس دهنده پردازش های متعددی صورت پذيرد . كدی كه در سمت سرويس دهنده اجراء می گردد منحصرا" كدی نيست كه توسط پياده كننده ايجاد شده است . در مقابل ، ASP.NET در زمان اجراء يك و يا چندين كلاس را كه دقيقا" عمليات مورد نظر را انجام خواهد داد توليد و ترجمه می نمايد .
يك صفحه ASP.NET به عنوان يك unit اجراء و شامل عناصر سمت سرويس دهنده موجود در صفحه ( نظير كنترل ها ) و كد مربوط به event-handlers است كه توسط پياده كننده نوشته شده است . پياده كنندگان مجبور نيستند كه صفحات را از قبل به اسمبلی ترجمه نمايند . ASP.NET بطور پويا صفحات را ترجمه و آنها را در اولين مرتبه ای كه توسط يك كاربر درخواست می گردند ، ترجمه می نمايد . در صورتی كه در صفحه و ساير منابع مربوط به آن تغييراتی ايجاد شده باشد ، صفحه بطور اتوماتيك مجددا" ترجمه می گردد .
كلاس و يا كلاس هائی كه توسط كمپايلر ايجاد می گردد به نوع كدينگ ( مدل Inline code و يا code-behind ) بستگی دارد .
مدل Inline code
در اين مدل ، تگ ها و عناصر سمت سرويس دهنده به همراه كد مربوط به event-handler در يك فايل با انشعاب aspx . قرار می گيرد . كمپايلر يك كلاس جديد را كه مشتق شده از كلاس page و يا يك كلاس پايه سفارشی تعريف شده توسط خصلت Inherits دايركتيو Page@ را توليد و ترجمه می نمايد .
مثلا" در صورتی كه دارای يك صفحه وب ASP.NET با نام SamplePage1 در فهرست ريشه برنامه وب باشيم ، يك كلاس جديد با نام ASP.SamplePage1_aspx از كلاس Page مشتق می گردد . برای صفحات موجود در فولدرهای برنامه ، از نام فولدر به عنوان بخشی در نام كلاس توليد شده استفاده می گردد . كلاس توليد شده شامل تعاريف كنترل های موجود در صفحه aspx .، كد های سفارشی و event handlers است .
پس از توليد صفحه ، كلاس ايجاد شده به يك اسمبلی ترجمه و پس از استقرار در application domain ، امكان اجرای آن به منظور توليد خروجی مورد نظر جهت ارسال برای مرورگر فراهم می گردد . در صورتی كه در صفحه تغييراتی داده شود كه بر روی كلاس توليد شده تاثير بگذارد ( نظير افزودن كنترل های جديد و تغيير در كد ) ، كلاس ترجمه شده غيرمعتبر شده و يك كلاس جديد ايجاد می گردد .
شكل 1 ، مدل توارث برای page class در صفحات وب ASP.NET كه از مدل inline code ( يا تك فايل ) استفاده می كنند را نشان می دهد .

شكل 1 : مدل توارث page class در inline code

صفحات code-Behind
در مدل code-Behind ، تگ های صفحه به همراه عناصر سمت سرويس دهنده ( شامل تعاريف كنترل ها ) در يك فايل aspx . ذخيره می گردند و كد صفحه در يك فايل جداگانه ديگر قرار می گيرد . فايل حاوی كد شامل يك partial class است (تعريف يك كلاس با استفاده از كليد واژه Partial ) . وپژگی فوق اين موضوع را به اثبات می رساند كه فايل فوق صرفا" شامل بخشی از تمام كدی است كه كلاس كامل صفحه را ايجاد می نمايد . در partial class ، كد مورد نياز برنامه كه عمدتا" شامل event handlers است به آن اضافه می گردد ( امكان اضافه كردن متدها و يا خصلت هائی ديگر با توجه اهداف عملياتی يك صفحه نيز وجود دارد ) .
مدل توارث برای صفحات code-behind نسبت به صفحات Inline code از پيچيدگی بيشتری برخوردار است :

• فايل code-Behind شامل يك partial class است كه از كلاس پايه صفحه به ارث می رسد . كلاس پايه صفحه می تواند كلاس Page و يا كلاس ديگری باشد كه از كلاس Page مشتق شده است.
  
• فايل aspx . شامل يك خصلت Inherits در دايركتيو Page@ است كه به كلاس partial مربوط به code-behind اشاره می نمايد .
  
• پس از ترجمه صفحه ، ASP.NET يك partial class را بر اساس فايل aspx . ايجاد می نمايد . اين كلاس ، يك partial class از فايل كلاس code-behind است . فايل partial class توليد شده شامل تعاريف كنترل های صفحه است . اين partial class فايل code-behind را قادر می سازد كه به عنوان بخشی از يك كلاس كامل و بدون الزام پياده كنندگان به تعريف صريح كنترل ها استفاده گردد.
  
• در نهايت ، ASP.NET كلاس ديگری را توليد كه از كلاس توليد شده در مرحله سوم به ارث رسيده است . اين كلاس توليد شده جديد شامل كد مورد نياز برای ايجاد صفحه است . كلاس توليد شده فوق و كلاس code-behind درون يك اسمبلی ترجمه تا پس از اجراء خروجی مورد نياز جهت ارسال برای مرورگر را توليد نمايد .
  

شكل 2 مدل توارث برای page class در يك صفحه وب ASP.NET كه از مدل code-Behind استفاده می كند را نشان می دهد .

شكل 2 : مدل توارث page class در code-Behind

در بخش سوم به بررسی سه پرسش اساسی در خصوص ماهيت مدل كدينگ در ASP.NET خواهيم پرداخت .