NCrontab-kirjasto on työkalu Crontab-tyyppisten aikataulujen käsittelyyn, mutta se ei ole itsessään aikatauluttaja. Sen sijaan, sen avulla voidaan luoda ja jäsentää Crontab-lausekkeita, joita voidaan sitten käyttää aikataulujen määrittämiseen ja hallintaan ohjelmissa. NCrontab-kirjasto tukee erityisesti sekuntien tarkkuudella tehtäviä aikatauluja, mikä tekee siitä hyödyllisen, kun halutaan laskea ja tulostaa aikataulun seuraavia tapahtumia tietyllä aikavälillä.

Esimerkissä käydään läpi, kuinka luodaan ja ajetaan yksinkertainen ohjelma, joka määrittää aikarajan ja laskee seuraavat tapahtumat vuoden 2023 aikana. Tämä esimerkki käyttää NCrontab-kirjastoa, ja siinä hyödynnetään C#:n syntaksia ja .NET-ympäristön toiminnallisuuksia.

Ohjelman alussa määritellään aikaraja, joka kattaa koko vuoden 2023. Tämän jälkeen luodaan Crontab-lauseke, joka määrittelee, että tapahtumia tulisi tapahtua joka minuutin 0. ja 30. sekunneilla. Tällöin aikataulu näyttää seuraavalta:

csharp
using NCrontab;


DateTime start = new(2023, 1, 1);
DateTime end = start.AddYears(1);
WriteLine($"Start at:   {start:ddd, dd MMM yyyy HH:mm:ss}");
WriteLine($"End at:     {end:ddd, dd MMM yyyy HH:mm:ss}");
WriteLine();
string sec = "0,30";
string min = "*";
string hour = "*";
string dayOfMonth = "*";
string month = "*";
string dayOfWeek = "*";
string expression = string.Format(
    "{0,-3} {1,-3} {2,-3} {3,-3} {4,-3} {5,-3}",
    sec, min, hour, dayOfMonth, month, dayOfWeek);
WriteLine($"Expression: {expression}");

Tässä esimerkissä Crontab-lausekkeella määritellään tapahtumat, jotka toistuvat joka minuutin 0. ja 30. sekunneilla kaikilla tunneilla, päivillä, kuukausilla ja viikkojen päivillä. Lausekkeessa käytetyt tähdet (*) tarkoittavat, että kyseiset osat voivat olla mitä tahansa arvoja.

Kun aikataulu on määritelty, käytämme CrontabSchedule.Parse()-metodia, joka ottaa lausekkeen ja palauttaa aikataulun, joka voi sitten laskea tulevat tapahtumat. GetNextOccurrences-metodi palauttaa seuraavat tapahtumat määritellyltä aikarajalta.

Esimerkki näyttää seuraavat tapahtumat, jotka tapahtuvat vuoden 2023 aikana:

yaml
Sun, 01 Jan 2023 00:00:30


Sun, 01 Jan 2023 00:01:00
Sun, 01 Jan 2023 00:01:30
...
Sun, 01 Jan 2023 00:14:30
Sun, 01 Jan 2023 00:15:00

Käyttämällä Take(40)-metodia voimme rajoittaa tulostettavien tapahtumien määrän 40:een ensimmäiseen. Tämä on hyödyllistä, jos aikataululla on paljon tapahtumia, eikä koko aikajaksoa tarvitse tulostaa. Esimerkissä näkyy, että vaikka alkuhetki on Sun, 01 Jan 2023 00:00:00, se ei ole mukana seuraavissa tapahtumissa, sillä se ei ole seuraava aikataulutapahtuma.

Ohjelman seuraavassa vaiheessa voidaan testata muita lausekkeita, kuten 0 0 */4 * * *, joka määrittelee, että tapahtumat tapahtuvat joka päivä neljän tunnin välein. Esimerkin tulostus näyttää seuraavat tapahtumat:

yaml
Sun, 01 Jan 2023 04:00:00


Sun, 01 Jan 2023 08:00:00
Sun, 01 Jan 2023 12:00:00
Sun, 01 Jan 2023 16:00:00
Sun, 01 Jan 2023 20:00:00
Mon, 02 Jan 2023 00:00:00
...

Vaikka alkuajankohta on edelleen Sun, 01 Jan 2023 00:00:00, se ei ole seuraava, koska aikataulun mukaan ensimmäinen tapahtuma tapahtuu 04:00:00.

Tämä prosessi tarjoaa hyvän pohjan sille, kuinka aikatauluja voidaan hallita ja luoda ohjelmallisesti C#:lla ja NCrontabilla. Näitä työkaluja voidaan käyttää monilla eri tavoilla, kuten tehtävien ajoittamisessa, palvelinten ylläpidossa tai jopa pilvipalveluiden, kuten Azure Functions, kanssa.

Lisäksi on tärkeää huomata, että NCrontab ei ole itsessään aikatauluttaja. Se vain jäsentää Crontab-lausekkeet ja laskee niihin perustuvat tapahtumat. Aikataulujen toteuttamiseen tarvitaan ulkoinen järjestelmä, kuten esimerkiksi Azure Functions, joka pystyy toteuttamaan nämä tapahtumat oikeaan aikaan. Azure Functions tukee useita ohjelmointikieliä ja runtimemalleja, kuten .NET 6 ja .NET 8, ja tarjoaa kaksi pääasiallista käyttöympäristöä: in-process ja isolated hosting models. In-process-malli toimii, kun toiminto on samassa prosessissa kuin Azure Functions -isäntä, kun taas isolated-mallissa toiminnot pyörivät erillisessä prosessissa.

Ymmärrys siitä, kuinka NCrontab toimii ja miten sitä voi hyödyntää tehokkaasti aikataulujen laskemiseen, on tärkeä osa suurten ja monimutkaisten järjestelmien suunnittelua ja ylläpitoa.

Kuinka konfiguroida Blazor-sovellus ja ottaa käyttöön Radzen-komponentit

Blazor-sovelluksen konfigurointi HTTPS:lle ja Radzen-komponenttien integrointi voivat aluksi tuntua monimutkaisilta, mutta noudattamalla oikeaa prosessia voidaan luoda hyvin toimiva ja visuaalisesti houkutteleva sovellus. Tässä luvussa käsitellään vaihe vaiheelta, kuinka konfiguroidaan Blazor-sovellus ja otetaan käyttöön Radzen Blazor -komponentit.

Ensimmäinen askel on valita, että sovellus toimii HTTPS-protokollalla. Tämä voidaan tehdä valitsemalla oikeat asetukset projektin määrittelyissä. Jos käytät Visual Studioa, varmista, että Northwind.BlazorLibraries.Server -projekti on asetettu käynnistettäväksi projektiksi. Jos käytät Visual Studio Codea, varmista, että Northwind.BlazorLibraries.Server on aktiivinen OmniSharp-projekti.

Seuraavaksi on avattava Northwind.BlazorLibraries.Server -projektin Properties-kansio ja avattava launchSettings.json-tiedosto. Tässä tiedostossa on säädettävä porttinumeroita niin, että https-profiilille määritellään porttinumero 5171 ja http-profiilille porttinumero 5172. Tämä voidaan tehdä muokkaamalla seuraavaa asetusta:

json
"applicationUrl": "https://localhost:5171;http://localhost:5172"

Kun muutokset on tallennettu, seuraava askel on siirtyä Northwind.BlazorLibraries.Client -projektiin. Tässä vaiheessa kannattaa määrittää varoitukset virheiksi ja lisätä viittaus Radzen Blazor -pakettiin. Tämä voidaan tehdä lisäämällä seuraava koodi _Imports.cshtml -tiedostoon:

csharp
@using Radzen
@using Radzen.Blazor

Seuraavaksi tulee tehdä muutoksia index.html-tiedostoon, joka löytyy wwwroot-kansiosta. Tässä tiedostossa asetetaan tyhjä favicon ja liitetään Bootstrapin uusin versio. Lisäksi lisätään Radzen Blazor -teema CSS-tiedosto, joka varmistaa, että sovellus käyttää Radzenin oletusteemaa ja tarjoaa mukautetut käyttöliittymäelementit.

Kun perusasetukset on tehty, voidaan siirtyä Radzenin komponenttien, kuten dialogin, ilmoitusten, kontekstivalikon ja työkaluvihjeiden, aktivoimiseen. Näiden komponenttien käyttöön ottaminen edellyttää, että palvelut lisätään ohjelman palvelukokoelmaan. Tämä onnistuu lisäämällä seuraavat rivit Program.cs-tiedostoon:

csharp
builder.Services.AddScoped<DialogService>();


builder.Services.AddScoped<NotificationService>();
builder.Services.AddScoped<TooltipService>();
builder.Services.AddScoped<ContextMenuService>();

Tämän jälkeen on tarpeen lisätä nämä komponentit MainLayout.razor-tiedostoon. Voimme käyttää Bootstrapin ruudukko-luokkia luodaksemme navigointialueen vasempaan sarakkeeseen ja Blazor WebAssembly -sovelluksen rungon oikealle alueelle.

razor
@inherits LayoutComponentBase
<div class="row">
    <div class="col-md-3">
        <h3>Navigation (coming soon)</h3>
    </div>
    <div class="col-md-9">
        @Body
    </div>
</div>

Seuraavaksi, App.razor-tiedostossa voidaan kommentoida pois RouteView-elementti, jotta Blazor WebAssembly -sovelluksen pääruutu ei valitse aiemmin asetettuja vaihtoehtoja.

Kontekstivalikon ja työkaluvihjeiden lisääminen on seuraava vaihe. Esimerkiksi, voit käyttää kontekstivalikkoa näyttämään toimitusyrityksiä, kun käyttäjä napsauttaa hiiren oikealla painikkeella otsikkoa. Tämä voidaan toteuttaa seuraavalla koodilla:

razor
@page "/"


@inject TooltipService tooltipService
@inject ContextMenuService contextMenuService
<h1 @oncontextmenu="ShowContextMenuWithItems" @onmouseover="ShowTooltip">Hello, Radzen Blazor!</h1>
@code {
    ElementReference h1Element;
    void ShowTooltip(ElementReference elementReference)
    {
        tooltipService.Open(elementReference, "Right-click this heading to see shipping companies.");
    }
    void ShowContextMenuWithItems(MouseEventArgs args)
    {
        ContextMenuItem[] menuItems = 
        {
            new() { Value = 1, Text = "Speedy Express" },
            new() { Value = 2, Text = "United Package" },
            new() { Value = 3, Text = "Federal Shipping" },
        };
        contextMenuService.Open(args, menuItems, OnMenuItemClick);
    }
    void OnMenuItemClick(ContextMenuItem item)
    {
        Console.WriteLine($"You selected: {item.Text}");
    }
}

Näiden toimenpiteiden avulla voimme rakentaa interaktiivisen Blazor-sovelluksen, joka hyödyntää Radzenin tarjoamia komponentteja, kuten kontekstivalikoita ja työkaluvihjeitä. Tämä lisää käyttöliittymän toiminnallisuutta ja parantaa käyttäjäkokemusta.

Radzenin käyttö Blazorissa ei rajoitu vain käyttöliittymäkomponentteihin, vaan se mahdollistaa myös monimutkaisempien ominaisuuksien, kuten dynaamisten vuorovaikutusten ja palvelupohjaisten rakenteiden, luomisen. Tällöin Blazor ja Radzen yhdessä tarjoavat tehokkaan alustan rakentaa moderneja, skaalautuvia ja reagoivia web-sovelluksia.

Miten yhdistää ja käsitellä tietokantoja ADO.NETin avulla?

ADO.NET tarjoaa ohjelmoijille joustavan ja tehokkaan tavan työskennellä relaatiotietokantojen kanssa .NET-ympäristössä. Se tarjoaa erillisiä komponentteja ja tyyppejä, kuten SqlConnection, SqlCommand ja SqlDataReader, joiden avulla voi muodostaa yhteyksiä tietokantoihin, suorittaa komentoja ja käsitellä tuloksia. Microsoftin SQL Serverille on luotu erityisiä toteutuksia, jotka optimoivat ADO.NETin toiminnan ja tarjoavat lisäominaisuuksia.

SqlConnection on tärkein komponentti, joka hallinnoi yhteyttä tietokantaan. Tämän luokan avulla voidaan määrittää yhteyden merkkijono (ConnectionString), avata ja sulkea yhteys sekä tarkistaa sen tila. Yhteyden hallintaan liittyvät ominaisuudet, kuten State, ServerVersion, ja Statistics, tarjoavat tärkeää tietoa yhteyden tilasta ja mahdollistavat sen hallinnan.

Kun luodaan yhteys SQL Serveriin, SqlConnectionStringBuilder-luokka on erittäin hyödyllinen, koska sen avulla voidaan helposti rakentaa yhteysmerkkijono, joka määrittää tarvittavat asetukset, kuten tietokannan nimen, käyttäjätunnuksen ja salasanan. Lisäksi voidaan säätää sellaisia asetuksia kuin aikakatkaisu, salauksen käyttö ja luotettavan palvelimen varmentaminen.

SqlCommand-luokan avulla voidaan suorittaa SQL-komentoja. Tällä luokalla on useita menetelmiä, kuten ExecuteReader, ExecuteNonQuery ja ExecuteXmlReader, jotka vastaavat eri tyyppisiin komentoihin. Esimerkiksi, jos komento palauttaa tulosjoukon, käytetään ExecuteReader-menetelmää, joka palauttaa DbDataReader-tyyppisen olion, jonka avulla voidaan lukea tuloksia rivi kerrallaan. Jos taas komento ei palauta tuloksia, mutta muokkaa tietoja, kuten INSERT, UPDATE tai DELETE, on suositeltavaa käyttää ExecuteNonQuery-menetelmää, joka palauttaa muokattujen rivien määrän.

Kun SQL-komento palauttaa XML-tietoa, voidaan käyttää ExecuteXmlReader-menetelmää, joka käsittelee XML-muotoista dataa. Näiden erikoistuneiden menetelmien avulla ADO.NET mahdollistaa erilaisten komentosarjojen tehokkaan ja joustavan käsittelyn, riippuen siitä, mitä odotetaan takaisin tietokannasta.

Erilaisilla parametreilla voidaan myös hallita komentoja tarkasti. SqlParameter-luokka mahdollistaa parametrien määrittämisen komentoihin, ja se tukee monenlaisia tietotyyppejä kuten SqlDbType ja DbType. Parametrien käyttö on tärkeää erityisesti silloin, kun suoritetaan dynaamisia SQL-komentoja, sillä se estää SQL-injektion ja parantaa suorituskykyä.

Kun yhteys SQL Serveriin on muodostettu, voidaan käsitellä tietokannan tilamuutoksia ja virheilmoituksia. SqlConnection-luokassa on kaksi tärkeää tapahtumaa: StateChange ja InfoMessage. Nämä tapahtumat tarjoavat tärkeää tietoa, kuten yhteyden tilan muutokset ja tietokannan lähettämät informatiiviset viestit. Nämä viestit voivat sisältää virheiden yksityiskohtia, jotka auttavat ohjelmoijia ymmärtämään tietokannan tilaa ja reagoimaan virheisiin oikealla tavalla.

Yhteyden muodostamisen ja SQL-komentojen suorittamisen ohella, on tärkeää ymmärtää myös tietokannan tilan hallinnan merkitys. Esimerkiksi, jos käytetään useita aktiivisia tulosjoukkoja (MultipleActiveResultSets), tämä asetus mahdollistaa useiden komentoihin liittyvien tulosjoukkojen käsittelyn samanaikaisesti. Tämä voi olla erityisen hyödyllistä, kun sovelluksessa on tarve käsitellä monia tietokantakyselyjä yhtä aikaa ilman, että ne estävät toisiaan.

Kun ohjelmoija yhdistää tietokantaan, voi valita erilaisia autentikointitapoja. Yksi yleinen tapa on Windows Authentication, joka käyttää käyttäjän Windows-käyttäjätiliä, mutta SQL Serverin autentikointi, jossa käytetään erillistä käyttäjätunnusta ja salasanaa, on myös laajasti tuettu. Tämä valinta riippuu käyttötarkoituksesta ja ympäristöstä, jossa sovellus toimii.

ADO.NETin käyttöä varten on tärkeää rakentaa sovellus huolellisesti ja varmistaa, että yhteyksiä avataan ja suljetaan oikein. Yhteyksien hallinta ei ole vain tekninen askel, vaan se on olennainen osa sovelluksen turvallisuutta ja tehokkuutta. Liian monta avointa yhteyttä voi aiheuttaa suorituskykyongelmia ja mahdollisesti jopa tietokannan ylikuormittumisen.

Yhteenvetona voidaan todeta, että ADO.NET tarjoaa tehokkaita työkaluja SQL Serverin ja muiden relaatiotietokantojen käsittelyyn. Ymmärtämällä SqlConnection, SqlCommand, ja SqlDataReader-luokkien käyttö ja niiden eri metodit, ohjelmoijat voivat rakentaa skaalautuvia ja luotettavia tietokantasovelluksia, jotka pystyvät käsittelemään monimutkaisia tietokantatoimintoja.

On tärkeää huomioida, että vaikka ADO.NET on tehokas, se ei ole ainoa tapa käsitellä tietokantoja .NET-ympäristössä. Entity Framework Core, joka on korkeamman tason ORM (Object-Relational Mapper), voi olla vaihtoehto, jos halutaan vähentää suoran SQL-koodin määrää ja hyödyntää objektikokoisia lähestymistapoja tietokannan käsittelyyn. Silti ADO.NETin suorituskyky ja joustavuus tekevät siitä erinomaisen valinnan erityisesti silloin, kun sovelluksessa tarvitaan tarkkaa hallintaa tietokannan yhteyksistä ja suorituskyvystä.

Kuinka hallita säikeitä, suorituskykyä ja muistia ohjelmoinnissa?

Kun käsittelemme monia tehtäviä koodissa samanaikaisesti, yksi keskeinen ajatus on säikeiden hallinta. Säie on yksittäinen koodin suoritustapa, joka suorittaa koodia lause kerrallaan. Oletuksena prosessilla on vain yksi säie, mutta tämä voi aiheuttaa ongelmia silloin, kun tarvitaan useita suorituksia samanaikaisesti. Tässä kohtaa ohjelmoijan täytyy ymmärtää säikeiden ja prosessien toimintaa sekä optimointivaihtoehtoja.

Windowsin kaltaisissa moderneissa käyttöjärjestelmissä käytetään ennakoivaa moniajoa, joka simuloi tehtävien samanaikaista suoritusta. Tämä tarkoittaa, että prosessorin aikaa jaetaan säikeiden kesken, ja kutakin säiettä ajetaan tietyn aikaviipaleen ajan, minkä jälkeen säie keskeytetään ja prosessori siirtyy seuraavaan. Tällöin säikeiden konteksti (eli niiden suoritustila ja tiedot) tallennetaan ja ladataan jatkuvasti, mikä vie aikaa ja resursseja. Säikeet voivat kilpailla ja odottaa pääsyä yhteisiin resursseihin, kuten muuttujiin, tiedostoihin ja tietokantaobjekteihin, mikä puolestaan voi aiheuttaa suorituskykyongelmia.

Moniajo on monimutkainen prosessi, jossa on paljon säilytettävää ja hallittavaa, mutta sen etuna on se, että voimme jakaa suuria työkuormia pienempiin osiin ja jakaa ne useiden säikeiden suoritettavaksi. Säikeiden käyttö voi kuitenkin olla myös haitallista suorituskyvyn kannalta. Jos ohjelma on liian monisäikeinen, se voi itse asiassa hidastaa suoritusta, koska prosessori joutuu jatkuvasti vaihtamaan kontekstia ja jakamaan resursseja. Tätä ilmiötä on tärkeää ymmärtää ja testata koodin tehokkuus.

Jos ohjelmoijalla on pieni määrä monimutkaisia tehtäviä, hän voi halutessaan luoda ja hallita yksittäisiä säieinstansseja tarkasti. Toisaalta, jos tarvitaan pääsäie ja useita pieniä taustatehtäviä, voidaan käyttää ThreadPool-luokkaa. Se luo ja hallitsee taustasäikeet automaattisesti ilman, että ohjelmoijan tarvitsee huolehtia säikeiden yksityiskohdista.

Suorituskyvyn ja resurssien käytön seuraaminen on välttämätöntä ennen kuin voidaan tehdä parannuksia koodin tehokkuuteen. Suorituskykytestit auttavat ymmärtämään, kuinka hyvin koodi toimii nykyisellään ja missä kohtaa voi tehdä parannuksia. On tärkeää testata koodin suoritusta ympäristössä, joka on mahdollisimman lähellä tuotantoympäristöä.

Kun valitaan tietotyyppiä eri tehtäviä varten, on tärkeää huomioida useita tekijöitä. Tyypin valinta ei riipu vain toiminnallisuudesta, vaan myös muistin käytöstä, suorituskyvystä ja tulevista tarpeista. Esimerkiksi, jos tallennetaan miljoonia lukuja, muistinkulutus on avainasemassa, ja tyypin valinta voi vaikuttaa merkittävästi ohjelman muistitarpeisiin. Toisaalta, jos lukuja on vain muutama mutta niitä lasketaan usein, voi olla järkevää käyttää hieman enemmän muistia ja valita nopeampi tyyppi.

On myös tärkeää huomioida ylläpidettävyys. Tämä tarkoittaa, kuinka helposti toinen ohjelmoija pystyy ymmärtämään ja muokkaamaan koodia. Jos teet ei-ilmeisen tyyppivalinnan ilman selitystä, se voi hämmentää tulevia kehittäjiä, jotka voivat joutua ratkaisemaan virheitä tai lisäämään uusia ominaisuuksia koodiin.

Suorituskyvyn ja muistinkäytön seuraamiseen on olemassa useita työkaluja. Esimerkiksi System.Diagnostics-nimetila tarjoaa hyödyllisiä tyyppejä, kuten Stopwatch ja Process. Näiden avulla voidaan mitata aikaa ja muistin käyttöä tarkasti. Stopwatch on erinomainen työkalu ajan mittaamiseen, ja Process-tyypillä voidaan seurata prosessin muistinkäyttöä.

Koodin optimointi ei ole pelkästään sitä, että lisäämme lisää säikeitä. On tärkeää tehdä vertailuja ja testauksia, jotta voidaan todeta, miten koodi käyttäytyy eri olosuhteissa. Yksittäisten säikeiden ja niiden käyttöön liittyvien resurssien hallinta on monimutkainen prosessi, joka vaatii tarkkaa suunnittelua ja mittaamista, mutta se on välttämätöntä tehokkuuden varmistamiseksi.

Ohjelmoijalle on tärkeää olla tietoinen siitä, että suorituskykytestit eivät saisi jäädä vain ohjelman perustoimintojen tarkasteluksi. On tärkeää ottaa huomioon myös muistinkäytön ja prosessien kilpailutilanteet, jotka voivat vaikuttaa koodin toimintaan ja käyttäytymiseen laajassa mittakaavassa. Koodin tehokkuus ei synny vain nopeista laskutoimituksista vaan myös resurssien järkevästä käytöstä.

Miksi FastAPI on noussut Python-kehittäjien suosikiksi?
Mikrobien polttokennojen potentiaali energiantuotannossa ja ympäristönsuojelussa
Miten entinen presidentti voi saada armahduksen ja mitä on tärkeää ymmреть?