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NerdDinner(fr) : Construire le modèle

2009-11-25

Dans le cas d’un framework Model-View-Controller, le terme “Modèle” fait référence aux objets qui représentent les données de l’application, ainsi qu’à la logique du domaine correspondant qui comprend la validation des données et les règles métiers associées. A bien des égards, le modèle est le “cœur” d’une application MVC, et comme nous le verrons plus tard détermine sa façon de fonctionner.

Le framework ASP.NET MVC prend en charge toutes les techniques d’accès aux données, et les développeurs peuvent mettre en œuvre leur modèle à partir d’un large éventail de solutions : LINQ to Entities, LINQ to SQL, NHibernate, LLBLGen Pro, SubSonic, WilsonORM, ou tout simplement des DataReader ou des DataSet.

Pour notre application NerdDinner nous utiliserons LINQ to SQL pour créer un simple modèle de domaine qui correspond d’assez près au modèle physique de notre base de données et ajoute une dose de logique de validation et de règles métiers. Nous réaliserons aussi une classe Repository qui nous permettra de bien séparer la gestion de la persistance des données du reste de l’application et simplifiera la réalisation de tests unitaires.

LINQ to SQL

LINQ to SQL est un ORM (un mapping objet-relationnel) qui fait parti de ASP.NET 3.5.

LINQ to SQL fournit une méthode simple pour représenter les tables de la base de données sous forme de classes .NET que nous pouvons utiliser pour coder. Dans le cas de notre application NerdDinner, nous allons l’utiliser pour faire correspondre les tables Dinners et RSVP de notre base de données avec des classes Dinner et RSVP. Les colonnes des tables Dinners et RSVP correspondront aux propriétés des classes Dinner et RSVP. Chaque objet Dinner ou RSVP représentera une ligne distincte dans les tables Dinners ou RSVP de la base de données.

LINQ to SQL nous permet d’éviter d’avoir à écrire des requêtes SQL à la main pour retrouver et initialiser les objets Dinner et RSVP à partir des données de la base de données. Au lieu de cela, nous définissons les classes Dinner et RSVP, la façon dont elles correspondent avec la base de données, et les relations entre elles. Au moment de l’exécution, LINQ to SQL se charge de générer les requêtes SQL nécessaires lorsque nous utilisons les classes Dinner et RSVP.

Nous pouvons écrire des requêtes LINQ en VB ou C# pour retrouver les objets Dinner et RSVP. Cela diminue la quantité de code spécifique aux données que nous devons écrire, ce qui nous permet de construire des applications de meilleure qualité.

Ajout des classes LINQ to SQL à notre projet

On commence par un clic droit sur le dossier “Models” de notre projet avant de sélectionner la commande Add -> New Item :

Cela fait apparaître la boite de dialogue “Add New Item” dans laquelle nous choisissons la catégorie “Data” puis le modèle “LINK to SQL Classes” :

On donne le nom “NerdDinner” à notre classe puis on clique sur le bouton “Add”. Visual Studio ajoute alors un fichier NedrDinner.dbml dans le dossier \Models puis ouvre celui-ci dans le Concepteur Objet/Relationnel LINQ to SQL :

Création de classes de modèle de données avec LINQ to SQL

LINQ to SQL permet de créer rapidement des classes de données à partir du schéma d’une base de données existante. Pour cela, nous ouvrons la base de données NerdDinner dans l’explorateur de serveur pour y sélectionner les tables que nous voulons y voir figurer :

On fait alors glisser nos deux tables vers le concepteur LINQ to SQL. En faisant cela, LINQ to SQL crée automatiquement les classes Dinner et RSVP en se basant sur la structure des tables Dinners et RSVP (en reprenant comme propriété de chaque classe les colonnes de la table correspondante) :

Par défaut, le concepteur LINQ to SQL met automatiquement au singulier les noms des tables et des colonnes lorsqu’il crée des classes à partir d’un schéma de base de données. Dans notre cas, la table “Dinners” de l’exemple ci-dessus donne lieu à la classe “Dinner”. Cette méthode de nommage permet de rester compatible avec les conventions de nommage de .NET et je trouve assez pratique que le concepteur LINQ to SQL fonctionne comme cela (particulièrement lorsque je dois ajouter un grand nombre de tables). Toutefois, si vous n’aimez pas le nom généré pour une table ou une colonne, vous pouvez toujours revenir dessus et le remplacer par le nom que vous voulez. Cela est possible soit en modifiant le nom de l’entité / propriété dans le concepteur, soit en passant par la grille des propriétés.

Par défaut, le concepteur LINQ to SQL inspecte également les relations clé primaire / clé étrangère des tables et à partir de celles-ci génère automatiquement des “associations relationnelles” entre les différentes classes qu’il a créé. Par exemple, lorsque nous avons fait glisser les tables Dinners et RSVP vers le concepteur LINQ to SQL, le fait que la table RSVP possède une clé étrangère vers la table Dinners lui a permis d’en déduire une relation un-à-plusieurs entre les deux (qui est représentée par la flèche dans le concepteur) :

L’association ci-dessus va faire que LINQ to SQL ajoute une propriété “Dinner” fortement typée à la classe RSVP que les développeurs pourront employer pour accéder à l’entité “Dinner” associée à un objet RSVP donné. Cela a également pour effet d’ajouter une propriété collection “RSVPs” fortement typée à la classe Dinner qui là aussi permettra aux développeurs de retrouver et de mettre à jour les objets RSVP associés à ce dîner.

Ci-dessous vous pouvez voir un exemple d’IntelliSense dans Visual Studio lorsque nous créons un nouvel objet RSVP et que nous l’ajoutons à la collection RSVPs d’un objet Dinner :

Vous pouvez voir que LINQ to SQL a créé une collection “RSVPs” pour l’objet Dinner. Nous pouvons l’employer pour associer une relation de clé étrangère entre une ligne Dinner et une ligne RSVP dans notre base de données :

Si vous n’aimez pas la façon dont le concepteur a modélisé ou nommé une association de table, vous pouvez aussi revenir dessus. Il suffit de cliquer sur la flèche représentant l’association dans le concepteur et d’accéder à ses propriétés via la grille de propriétés pour la renommer, la supprimer ou la modifier. Mais dans le cas de notre application NerdDinner les règles d’association par défaut fonctionnent bien par rapport au modèle de données de classes que nous réalisons et nous pouvons donc conserver le comportement par défaut.

La classe NerdDinnerDataContext

Visual Studio génère automatiquement des classes .NET qui représentent le modèle et les relations de la base de données définie avec le concepteur LINQ to SQL. Une classe DataContext est également générée pour chaque fichier LINQ to SQL ajouté à la solution. Etant donné que notre classe LINQ to SQL s’appelle “NerdDinner”, la classe DataContext créée se nomme “NerdDinnerDataContext”. Cette classe NerdDinnerDataContext va constituer la méthode principale pour interagir avec la base de données.

Dans notre cas, la classe NerdDinnerDataContext expose deux propriétés “Dinners” et “RSVPs” qui représentent les deux tables que nous avons modélisées dans notre base de données. Nous pouvons utiliser le langage C# pour écrire des requêtes LINQ utilisant ces deux propriétés pour sélectionner et retrouver des objets Dinner et RSVP à partir de la base de données.

Le code suivant montre comment instancier un objet NerdDinnerDataContext et effectuer une requête LINQ sur celui-ci pour retrouver les dîners qui vont bientôt se dérouler :

Un objet NerdDinnerDataContext garde la trace de toutes les modifications apportées aux objets Dinner et RSVP récupérés par son intermédiaire et simplifie leur enregistrement dans la base de données. Le code ci-dessous illustre la façon dont on peut utiliser une requête LINQ pour obtenir un objet Dinner particulier de la base de données, mettre à jour deux de ses propriétés, puis enregistrer ces modifications dans la base de données :

NerdDinnerDataContext db = new NerdDinnerDataContext();

// Retrieve Dinner object that reprents row with DinnerID of 1
Dinner dinner = db.Dinners.Single(d => d.DinnerID == 1);

// Update two properties on Dinner
dinner.Title = "Changed Title";
dinner.Description = "This dinner will be fun";

// Persist changes to database
db.SubmitChanges();

Dans le code ci-dessus, l’objet NerdDinnerDataContext conserve automatiquement la trace des modifications apportées à l’objet Dinner qu’il nous a permis de retrouver. Quand nous appelons la méthode “SubmitChanges()”, elle exécute la commande SQL “UPDATE” qui va bien pour sauvegarder les modifications dans la base de données.

Création d’une classe DinnerRepository

Pour de petites applications, ce n’est pas bien gênant que les contrôleurs attaquent directement les classes DataContext de LINQ to SQL et que les requêtes LINQ soient codées directement à l’intérieur des contrôleurs. Mais lorsque les applications grossissent, cela commence à devenir de plus en plus difficile à maintenir et à tester. Et cela peut nous amener à répéter les mêmes requêtes LINQ à plusieurs endroits dans l’application.

L’utilisation du modèle de conception (pattern) “Repository” rend les applications plus faciles à maintenir et à tester. Une classe repository permet d’encapsuler la recherche et l’enregistrement des données et par conséquent de masquer complètement la façon de mettre en œuvre tout ce qui touche à la persistance des données. En plus d’avoir un code plus propre, le fait d’implémenter le pattern repository nous rend plus autonomes par rapport à la façon dont sont stockées nos données. Et cela peut aussi simplifier les tests unitaires de l’application en évitant l’utilisation d’une vraie base de données.

Pour notre application, nous allons définir une classe DinnerRepository avec la signature suivante :

public class DinnerRepository {

   // Query Methods
   public IQueryable<Dinner> FindAllDinners();
   public IQueryable<Dinner> FindUpcomingDinners();
   public Dinner GetDinner(int id);

   // Insert/Delete
   public void Add(Dinner dinner);
   public void Delete(Dinner dinner);

   // Persistence
   public void Save();

}

'’Note : plus loin dans ce chapitre, nous génèrerons une interface IDinnerRepository à partir de cette classe pour adopter l’injection de dépendance dans nos contrôleurs. Mais pour l’instant, nous allons au plus simple en travaillant directement avec la classe DinnerRepository.’’

Pour implémenter cette classe, on fait un clic-droit sur le dossier “Models” et on choisi la commande Add -> New Item. Dans la boite de dialogue “Add New Item”, nous sélectionnons le modèle “Class” et donnons le nom de “DinnerRepository.cs” à notre fichier :

Nous pouvons créer notre classe DinnerRespository en recopiant le code ci-dessous :

public class DinnerRepository {

   private NerdDinnerDataContext db = new NerdDinnerDataContext();

   //
   // Query Methods
   public IQueryable<Dinner> FindAllDinners() {
     return db.Dinners;
   }

   public IQueryable<Dinner> FindUpcomingDinners() {
     return from dinner in db.Dinners
             where dinner.EventDate > DateTime.Now
             orderby dinner.EventDate
             select dinner;
   }

   public Dinner GetDinner(int id) {
     return db.Dinners.SingleOrDefault(d => d.DinnerID == id);
   }

   //
   // Insert/Delete Methods
   public void Add(Dinner dinner) {
     db.Dinners.InsertOnSubmit(dinner);
   }

   public void Delete(Dinner dinner) {
     db.RSVPs.DeleteAllOnSubmit(dinner.RSVPs);
     db.Dinners.DeleteOnSubmit(dinner);
   }

   //
   // Persistence
   public void Save() {
     db.SubmitChanges();
   }
}

Utilisation de la classe DinnerRepository

Maintenant que nous avons créé notre classe DinnerRepository, jetons un coup d’œil à quelques exemples de code pour comprendre à quoi elle va pouvoir nous servir :

Exemple de recherche

Le code ci-dessous retrouve un dîner particulier à partir de la valeur de DinnerID :

DinnerRepository dinnerRepository = new DinnerRepository();

// Retrieve specific dinner by its DinnerID
Dinner dinner = dinnerRepository.GetDinner(5);

Le code ci-dessous retrouve tous les dîners à venir puis fait une boucle sur ceux-ci :

DinnerRepository dinnerRepository = new DinnerRepository();

// Retrieve all upcoming Dinners
var upcomingDinners = dinnerRepository.FindUpcomingDinners();

// Loop over each upcoming Dinner
foreach (Dinner dinner in upcomingDinners) {

}

Exemples d’insertion et de modification

Le code ci-dessous illustre la façon d’ajouter deux nouveaux dîners. Les ajouts et les modifications dans le repository ne sont pas répercutés dans la base de données tant que la méthode “Save()” n’est pas appelée. LINQ to SQL englobe automatiquement toutes les modifications de la base de données dans une transaction. Ainsi, lorsque le repository est sauvegardé, soit toutes les mises à jour sont effectuées, soit aucune :

DinnerRepository dinnerRepository = new DinnerRepository();

// Create First Dinner
Dinner newDinner1 = new Dinner();
newDinner1.Title = "Dinner with Scott";
newDinner1.HostedBy = "ScotGu";
newDinner1.ContactPhone = "425-703-8072";

// Create Second Dinner
Dinner newDinner2 = new Dinner();
newDinner2.Title = "Dinner with Bill";
newDinner2.HostedBy = "BillG";
newDinner2.ContactPhone = "425-555-5151";

// Add Dinners to Repository
dinnerRepository.Add(newDinner1);
dinnerRepository.Add(newDinner2);

// Persist Changes
dinnerRepository.Save();

Le code ci-dessous extrait un objet Dinner puis modifie deux de ses propriétés. Les changements apportées sont répercutés dans la base de données lorsque la méthode “Save()” du repository est appelée :

DinnerRepository dinnerRepository = new DinnerRepository();

// Retrieve specific dinner by its DinnerID
Dinner dinner = dinnerRepository.GetDinner(5);

// Update Dinner properties
dinner.Title = "Update Title";
dinner.HostedBy = "New Owner";

// Persist changes
dinnerRepository.Save();

Le code ci-dessous charge un dîner puis lui ajoute une réponse RSVP. Ceci est réalisé en utilisant la collection RSVPs de l’objet Dinner que LINQ to SQL a créé pour nous (grâce à la relation clé primaire / clé étrangère qui existe dans la base de données). Cette modification est sauvegardée dans la base de données sous la forme d’une nouvelle ligne dans la table RSVP quand on appelle la méthode “Save()” de notre repository :

DinnerRepository dinnerRepository = new DinnerRepository();

// Retrieve specific dinner by its DinnerID
Dinner dinner = dinnerRepository.GetDinner(5);

// Create a new RSVP object
RSVP myRSVP = new RSVP();
myRSVP.AttendeeName = "ScottGu";

// Add RSVP to Dinner's RSVP Collection
dinner.RSVPs.Add(myRSVP);

// Persist changes
dinnerRepository.Save();

Exemple de suppression

Le code ci-dessous retrouve un objet Dinner particulier puis le supprime du repository. Par la suite, lorsque la méthode “Save()” est appelée, la suppression devient effective au niveau de la base de données :

DinnerRepository dinnerRepository = new DinnerRepository();

// Retrieve specific dinner by its DinnerID
Dinner dinner = dinnerRepository.GetDinner(5);

// Mark dinner to be deleted
dinnerRepository.Delete(dinner);

// Persist changes
dinnerRepository.Save();

Ajout du contrôle des données et de règles métiers à nos classes

Le fait de valider les données et d’appliquer des règles métiers est un aspect essentiel dès lors que l’on développe des applications qui traitent des données.

Validation du schéma

Lorsque le concepteur LINQ to SQL a généré les classes modèles, il a calqué le type de données des propriétés de ces classes sur celui des colonnes de la base de données. Par exemple, si la colonne “EventDate” de la table “Dinners” est de type “DateTime”, alors la propriété générée par LINQ to SQL sera de type “DateTime” (qui est un type de données prédéfini du .NET framework). Cela signifie que vous obtiendrez une erreur de compilation si vous écrivez du code qui lui affecte directement un entier ou un booléen. De même, vous provoquerez une erreur d’exécution si vous tentez de lui assigner une chaîne de type incorrect au moment de l’exécution.

LINQ toSQL se charge également de gérer l’échappement des valeurs SQL lorsque vous manipulez des chaînes, ce qui fait que vous n’avez pas à vous préoccuper des risques d’attaque par injection SQL lorsque vous passez par lui.

Validation des données et règles métiers

La validation par rapport au type de données est déjà un bon début, mais c’est rarement suffisant. Dans la vrai vie, il est nécessaire d’en passer par des règles de validation plus poussées : pouvoir tenir compte de plusieurs propriétés, exécuter un bout de code, savoir ce que l’on est en train de faire (par exemple, est-ce qu’on est en mode création, modification ou suppression ou bien dans un cas spécifique à l’application comme un archivage ?).

Il y a un grand nombre de frameworks et de modèles de conceptions différents qui peuvent être employés pour définir et appliquer des règles de validation à des classes modèles. Il en existe plusieurs pour le framework .NET et vous pouvez quasiment utiliser n’importe lequel d’entre eux dans le cadre d’une application ASP.NET MVC.

Pour les besoins de notre application NerdDinner, notre choix va se porter sur un modèle de conception relativement simple et direct qui consiste à ajouter une propriété IsValid et une méthode GetRuleViolations() à notre objet Dinner. La propriété IsValid renvoie true ou false selon que les règles de validation sont toutes vérifiées ou non. La méthode GetRuleViolations() renvoie la liste de toutes les règles en erreur.

Nous allons ajouter une “classe partielle” à notre projet pour définir IsValid et GetRuleViolations(). On peut utiliser les classes partielles pour ajouter des méthodes, des propriétés ou des évènements à des classes gérées par un concepteur de Visual Studio (c’est le cas de notre classe Dinner qui a été générée par le concepteur LINQ to SQL) de façon à ne pas le perturber avec du code saisi manuellement dans la classe d’origine.

Pour ajouter une nouvelle classe partielle au projet, nous faisons un clic-droit sur le dossier \Models puis choisissons la commande “Add New Item” pour faire apparaitre la boite de dialogue du même nom. Nous pouvons alors sélectionner le modèle “Class” et saisir le nom “Dinner.cs” :

En cliquant sur le bouton “Add”, le fichier Dinner.cs est ajouté au projet puis ouvert dans l’éditeur de code. Nous pouvons alors écrire un squelette de règles et validations de base en y copiant le code ci-dessous :

public partial class Dinner {

   public bool IsValid {
     get { return (GetRuleViolations().Count() == 0); }
   }

   public IEnumerable<RuleViolation> GetRuleViolations() {
     yield break;
   }

   partial void OnValidate(ChangeAction action) {
     if (!IsValid)
        throw new ApplicationException("Rule violations prevent saving");
   }
}

public class RuleViolation {

   public string ErrorMessage { get; private set; }
   public string PropertyName { get; private set; }

   public RuleViolation(string errorMessage) {
     ErrorMessage = errorMessage;
   }

   public RuleViolation(string errorMessage, string propertyName) {
     ErrorMessage = errorMessage;
     PropertyName = propertyName;
   }
}

Quelques explications sur ce code :

  • La classe Dinner est précédée du mot clé “partial”, ce qui signifie que le code qu’elle contient sera combiné avec celui de la classe générée / maintenue par le concepteur LINQ to SQL avant d’être compilé en une seule classe
  • L’invocation de la méthode GetRuleViolations() provoque la vérification de nos règles de validation métier (qu’il nous reste à coder). La méthode GetRuleViolations() renvoie une série d’objets RuleViolation qui détaillent chaque erreur rencontrée.
  • La propriété IsValid nous fourni une méthode simple pour savoir si l’objet Dinner ne respecte pas certaines règles de validation. Elle peut être contrôlée à tout moment à l’initiative du développeur (et ce sans renvoyer d’exception).
  • La méthode partielle OnValidate() nous permet d’être notifié par LINQ to SQL chaque fois que l’objet Dinner est sur le point d’être sauvegardé dans la base de données. Telle que nous l’avons programmée ci-dessus, notre méthode OnValidate() s’assure que l’objet Dinner ne viole aucune règle avant qu’il soit enregistré. Si c’est le cas, elle soulève une exception qui aura pour effet d’annuler la transaction LINQ to SQL en cours.

Cette approche nous fourni un modèle dans lequel nous pouvons intégrer nos contrôles de validité et nos règles métiers. Pour l’instant, nous allons ajouter les règles suivantes à notre méthode GetRuleViolations() :

public IEnumerable<RuleViolation> GetRuleViolations() {

   if (String.IsNullOrEmpty(Title))
     yield return new RuleViolation("Title required", "Title");

   if (String.IsNullOrEmpty(Description))
     yield return new RuleViolation("Description required", "Description");

   if (String.IsNullOrEmpty(HostedBy))
     yield return new RuleViolation("HostedBy required", "HostedBy");

   if (String.IsNullOrEmpty(Address))
     yield return new RuleViolation("Address required", "Address");

   if (String.IsNullOrEmpty(Country))
     yield return new RuleViolation("Country required", "Address");

   if (String.IsNullOrEmpty(ContactPhone))
     yield return new RuleViolation("Phone# required", "ContactPhone");

   if (!PhoneValidator.IsValidNumber(ContactPhone, Country))
     yield return new RuleViolation("Phone# does not match country",
                                        "ContactPhone");
   yield break;
}

Nous utilisons la fonctionnalité “yield return” du C# pour pouvoir renvoyer une série avec toutes les RuleViolations. Les six premières règles programmées ci-dessus vérifient simplement que les propriétés de type chaînes de notre objet Dinner ne sont pas vides ou nulles. La dernière règle est un peu plus intéressante et fait appel à une méthode PhoneValidator.IsValidNumber() que nous allons aussi ajouter à notre projet pour contrôler que le numéro de téléphone ContactPhone respecte le format des numéros de téléphone du pays où est organisé le dîner.

Nous allons utiliser les expressions régulières pour effectuer ce contrôle de format. Nous pouvons ajouter le code ci-dessous à notre projet pour gérer des règles de validation spécifique selon le pays :

public class PhoneValidator {

   static IDictionary<string, Regex> countryRegex =
                                           new Dictionary<string, Regex>() {
        { "USA", new Regex("^[2-9]\\d{2}-\\d{3}-\\d{4}$")},
        { "UK", new
Regex("(^1300\\d{6}$)|(^1800|1900|1902\\d{6}$)|(^0[2|3|7|8]{1}[0-
9]{8}$)|(^13\\d{4}$)|(^04\\d{2,3}\\d{6}$)")},
        { "Netherlands", new Regex(" (^\\+[0-9]{2}|^\\+[0-
9]{2}\\(0\\)|^\\(\\+[0-9]{2}\\)\\(0\\)|^00[0-9]{2}|^0)([0-9]{9}$|[0-9\\-
\\s]{10}$)")},
   };

   public static bool IsValidNumber(string phoneNumber, string country) {
     if (country != null && countryRegex.ContainsKey(country))
        return countryRegex[country].IsMatch(phoneNumber);
     else
        return false;
   }

   public static IEnumerable<string> Countries {
     get {
        return countryRegex.Keys;
     }
   }
}

Désormais, lorsque nous essayons de créer ou de mettre à jour un dîner, nos règles de validation logiques sont appliquées automatiquement. Il nous est possible de les vérifier de nous même et de récupérer la liste de toutes les règles non respectées sans que cela soulève d’exception :

Dinner dinner = dinnerRepository.GetDinner(5);

dinner.Country = "USA";
dinner.ContactPhone = "425-555-BOGUS";

if (!dinner.IsValid) {

   var errors = dinner.GetRuleViolations();

   // do something to fix errors
}

Si nous faisons en sorte qu’un dîner ne soit pas valide, une exception est levée lorsque nous appelons la méthode Save() de notre classe DinnerRepository. Cela se produit parce que notre méthode partielle OnValidate() soulève une exception dès lors qu’au moins une règle n’est pas respectée. Nous pouvons intercepter cette exception pour récupérer une liste des problèmes à corriger :

Dinner dinner = dinnerRepository.GetDinner(5);

try {
   dinner.Country = "USA";
   dinner.ContactPhone = "425-555-BOGUS";

   dinnerRepository.Save();
}
catch {

   var errors = dinner.GetRuleViolations();

   // do something to fix errors
}

Etant donné que nos contrôles de validité et nos règles métiers sont programmés dans notre couche modèle, et pas dans la partie interface utilisateur, ils sont appliqués et pris en compte dans tous les cas de figure. Si par la suite nous modifions ou ajoutons certaines règles de validation, tout le code qui travaille avec des objets Dinner en tiendra immédiatement compte. Le fait d’avoir la possibilité de mettre à jour ces règles à un seul endroit, sans avoir à les répercuter dans tous les sources de l’application et dans les différents recoins de l’interface utilisateur, est la marque d’une application bien conçue et c’est un point sur lequel le framework MVC nous aide à progresser.


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