این مقاله به طور تخصصی بر روش دوم تمرکز دارد: ذخیره‌سازی فایل‌ها به صورت byte[] در دیتابیس با استفاده از Entity Framework Core (EF Core). ما نحوه پیاده‌سازی، مزایا، معایب و تکنیک‌های بهینه‌سازی آن را بررسی خواهیم کرد.

بخش اول: معماری و تصمیم‌گیری؛ دیتابیس یا فایل سیستم؟

قبل از اینکه کدنویسی را شروع کنیم، باید بدانیم چه زمانی استفاده از byte[] در دیتابیس منطقی است. در SQL Server، این نوع داده معمولاً به عنوان VARBINARY(MAX) (یا همان BLOB - Binary Large Object) ذخیره می‌شود.

جدول مقایسه: ذخیره در دیتابیس (BLOB) در برابر فایل سیستم

چه زمانی از روش byte[] در EF Core استفاده کنیم؟

1. فایل‌های کوچک: تصاویر بندانگشتی (Thumbnail)، آیکون‌ها، یا اسناد متنی سبک (زیر 1 مگابایت).

2. امنیت حیاتی: اسناد محرمانه که نباید هیچ‌کس از طریق دسترسی مستقیم به پوشه سرور به آن‌ها دست یابد.

3. تراکنش‌های اتمیک: زمانی که حیاتی است فایل و داده‌های متا (Meta Data) حتماً با هم ذخیره یا حذف شوند.

4. قابلیت حمل (Portability): وقتی می‌خواهید با جابجایی فایل دیتابیس (.mdf یا .bak)، تمام اطلاعات از جمله تصاویر منتقل شود.

بخش دوم: پیاده‌سازی گام‌به‌گام

در این سناریو، ما یک سیستم آپلود "اسناد کاربر" (User Document) را پیاده‌سازی می‌کنیم. هر سند شامل نام فایل، نوع فایل (MIME Type) و محتوای فایل است.

۱. ایجاد Model (Entity)

ابتدا موجودیت خود را تعریف می‌کنیم. ویژگی کلیدی در اینجا Content است که از نوع آرایه بایت تعریف می‌شود.

using System.ComponentModel.DataAnnotations;
using System.ComponentModel.DataAnnotations.Schema;

namespace MyApp.Models
{
    public class UserDocument
    {
        [Key]
        public int Id { get; set; }

        [Required]
        [MaxLength(255)]
        public string FileName { get; set; }

        [MaxLength(100)]
        public string ContentType { get; set; } // مثل "application/pdf" یا "image/jpeg"

        // این فیلد مستقیماً به VARBINARY(MAX) در SQL نگاشت می‌شود
        [Required]
        public byte[] Content { get; set; }

        public DateTime UploadedAt { get; set; } = DateTime.Now;
    }
}

۲. پیکربندی در DbContext و ایجاد Migration

به طور پیش‌فرض، EF Core نوع byte[] را تشخیص داده و آن را به حداکثر ظرفیت باینری دیتابیس نگاشت می‌کند. اما برای اطمینان و کنترل دقیق‌تر، می‌توانیم از Fluent API استفاده کنیم.

protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
{
    modelBuilder.Entity<UserDocument>(entity =>
    {
        // محدود کردن حجم فایل در سطح دیتابیس (اختیاری)
        // اگر نگذارید، SQL Server آن را MAX در نظر می‌گیرد (تا 2 گیگابایت)
        entity.Property(e => e.Content)
              .IsRequired(); 
              // .HasColumnType("varbinary(max)"); // پیش‌فرض است
    });
}

سپس دستورات زیر را در Package Manager Console اجرا کنید:

Add-Migration AddUserDocuments

Update-Database

۳. ایجاد ViewModel (DTO)

هرگز Entity را مستقیماً به View نفرستید یا از آن نگیرید. برای آپلود فایل در ASP.NET Core، باید از اینترفیس IFormFile استفاده کنید.

public class UploadDocumentViewModel
{
    [Required]
    public string Description { get; set; }

    [Required]
    public IFormFile File { get; set; } // فایل دریافتی از فرم HTML
}

۴. ذخیره فایل (Action Method: Upload)

در اینجا فایل را از کاربر می‌گیریم، آن را به byte[] تبدیل کرده و در دیتابیس ذخیره می‌کنیم.

[HttpPost]
public async Task<IActionResult> Upload(UploadDocumentViewModel model)
{
    if (ModelState.IsValid)
    {
        if (model.File.Length > 0)
        {
            using (var memoryStream = new MemoryStream())
            {
                // کپی کردن استریم فایل به مموری
                await model.File.CopyToAsync(memoryStream);

                // نکته مهم: اگر فایل خیلی بزرگ باشد، این خط حافظه RAM را اشغال می‌کند
                var fileBytes = memoryStream.ToArray();

                var document = new UserDocument
                {
                    FileName = model.File.FileName,
                    ContentType = model.File.ContentType,
                    Content = fileBytes,
                    UploadedAt = DateTime.Now
                };

                _context.UserDocuments.Add(document);
                await _context.SaveChangesAsync();
            }
            return RedirectToAction("Index");
        }
    }
    return View(model);
}

۵. واکشی و دانلود فایل (Action Method: Download)

برای دانلود، ما فایل را از دیتابیس می‌خوانیم و به عنوان یک FileResult برمی‌گردانیم.

[HttpGet]
public async Task<IActionResult> Download(int id)
{
    var document = await _context.UserDocuments.FindAsync(id);

    if (document == null)
    {
        return NotFound();
    }

    // بازگرداندن آرایه بایت به عنوان فایل قابل دانلود
    return File(document.Content, document.ContentType, document.FileName);
}

بخش سوم: چالش‌ها و بهینه‌سازی‌های حیاتی (Table Splitting)

یکی از بزرگترین مشکلات ذخیره byte[] در دیتابیس، کاهش عملکرد کوئری‌ها است. تصور کنید جدولی دارید به نام Users که ستون ProfilePicture (از نوع byte[]) در آن قرار دارد.

هر بار که شما کوئری SELECT * FROM Users را اجرا کنید (یا در EF Core لیست کاربران را واکشی کنید)، تمام داده‌های باینری عکس‌ها نیز از دیسک دیتابیس به حافظه سرور منتقل می‌شوند، حتی اگر شما فقط نام کاربر را بخواهید! این کار به سرعت سیستم را کند می‌کند.

راه‌حل: جداسازی جدول (Table Splitting) یا موجودیت‌های جداگانه

بهترین روش این است که فایل باینری را در یک جدول یا کلاس جداگانه نگه دارید و آن را به موجودیت اصلی مرتبط (Relate) کنید.

روش پیشنهادی:

1. جدول Users (شامل Id, Name, Email)

2. جدول UserImages (شامل UserId, ImageContent)

در EF Core می‌توانید این کار را به صورت Lazy Loading مدیریت کنید تا فایل سنگین فقط زمانی لود شود که صریحاً آن را درخواست کنید.

// موجودیت اصلی (سبک)
public class User
{
    public int Id { get; set; }
    public string Username { get; set; }
    
    // رابطه با موجودیت سنگین
    public virtual UserImage UserImage { get; set; }
}

// موجودیت حاوی فایل (سنگین)
public class UserImage
{
    [Key, ForeignKey("User")]
    public int UserId { get; set; } // کلید اصلی و خارجی همزمان
    
    public byte[] Content { get; set; }
    
    public virtual User User { get; set; }
}

نحوه واکشی بهینه:

// 1. لیست کاربران بدون لود شدن عکس‌ها (سریع)
var users = await _context.Users.ToListAsync();

// 2. واکشی عکس فقط برای یک کاربر خاص (در زمان نیاز)
var userImage = await _context.UserImages.FindAsync(userId);

اگر از روش Table Splitting (یک جدول فیزیکی اما دو موجودیت منطقی در EF) استفاده کنید، باید دقت کنید که EF Core به صورت پیش‌فرض تمام فیلدها را می‌خو‌اند مگر اینکه صریحاً کانفیگ شود. اما روش دو جدول جداگانه (One-to-One) که در بالا کد آن آمد، ایمن‌ترین روش برای جلوگیری از مشکلات پرفورمنس است.

بخش چهارم: مدیریت حافظه و بافرینگ (Buffering vs. Streaming)

کدی که در بخش دوم نوشتیم (memoryStream.ToArray()) از روش Buffering استفاده می‌کند. یعنی کل فایل باید در RAM سرور بارگذاری شود تا بتواند در دیتابیس ذخیره شود.

اگر ۱۰ کاربر همزمان فایل‌های ۵۰۰ مگابایتی آپلود کنند، ۵ گیگابایت از RAM سرور اشغال می‌شود و احتمال خطای OutOfMemoryException وجود دارد.

راهکار برای فایل‌های بزرگتر (Streaming)

EF Core به تنهایی از Streaming برای byte[] پشتیبانی کامل نمی‌کند (یعنی تمام آبجکت را لود می‌کند). اما برای دانلود فایل، می‌توانید از قابلیت‌های Streaming دیتابیس استفاده کنید، هرچند پیاده‌سازی آن پیچیده است و اغلب نیازمند استفاده از SqlDataReader به جای DbContext است.

برای آپلودهای بسیار حجیم در دیتابیس، پیشنهاد می‌شود از دیتابیس عبور کرده و از SQL Server FILESTREAM استفاده کنید، یا اینکه منطق آپلود را به صورت Chunk (تکه تکه) پیاده‌سازی کنید که خارج از محدوده ساده EF Core است.

قانون طلایی: اگر فایل‌های شما بزرگتر از ۱۰ الی ۲۰ مگابایت هستند، اکیداً توصیه می‌شود آن‌ها را در دیتابیس به صورت byte[] ذخیره نکنید و از روش ذخیره در دیسک/فضای ابری (مانند AWS S3 یا MinIO) استفاده کنید.

بخش پنجم: نکات امنیتی و اعتبارسنجی

هنگام کار با فایل‌ها، امنیت بسیار مهم است. صرفاً تبدیل IFormFile به byte[] کافی نیست.

1. بررسی امضا فایل (File Signature/Magic Numbers): هرگز به ContentType یا پسوند فایل اعتماد نکنید. یک هکر می‌تواند فایل virus.exe را به image.jpg تغییر نام دهد. باید هدر فایل (چند بایت اول) را بخوانید تا نوع واقعی آن را تشخیص دهید.

2. محدودیت حجم: در ViewModel یا تنظیمات سرور (Kestrel/IIS) محدودیت حجم آپلود بگذارید تا از حملات DoS جلوگیری شود.

3. اسکن ویروس: اگر فایل‌ها عمومی هستند، باید قبل از ذخیره یا بعد از آن توسط آنتی‌ویروس اسکن شوند.

جمع‌بندی

استفاده از byte[] در EF Core برای ذخیره فایل‌ها راهکاری قدرتمند برای حفظ یکپارچگی داده‌ها و ساده‌سازی فرآیند پشتیبان‌گیری است. این روش برای فایل‌های کوچک و اسناد حساس ایده‌آل است.

چک‌لیست نهایی:

• [ ] آیا فایل‌ها زیر ۱۰ مگابایت هستند؟ (اگر بله -> دیتابیس مناسب است)

• [ ] آیا ستون byte[] را در جدول جداگانه قرار داده‌اید تا از کندی کوئری‌ها جلوگیری کنید؟

• [ ] آیا محدودیت حجم آپلود را اعمال کرده‌اید؟

• [ ] آیا برای فایل‌های بسیار حجیم، استراتژی فایل سیستم یا فضای ابری را جایگزین کرده‌اید؟

با رعایت نکات معماری ذکر شده، می‌توانید از مزایای دیتابیس بهره‌مند شوید بدون اینکه عملکرد برنامه خود را قربانی کنید.