Frontend File System Access API: Lokal filbehandling i nettleseren

File System Access API (tidligere kjent som Native File System API eller bare File System API) er et kraftig sett med web-API-er som lar webapplikasjoner samhandle med filer og mapper på en brukers lokale filsystem direkte fra nettleseren. Dette åpner for nye muligheter for nettbaserte applikasjoner, og gjør det mulig for dem å utføre oppgaver som tidligere var begrenset til native applikasjoner.

Hva er File System Access API?

File System Access API gir en måte for brukere å gi webapplikasjoner tilgang til sitt lokale filsystem. I motsetning til eldre mekanismer for filopplasting/-nedlasting, lar dette API-et applikasjoner direkte lese, skrive og administrere filer og mapper med brukerens uttrykkelige samtykke. Dette gir en mer sømløs og integrert opplevelse, spesielt for applikasjoner som håndterer store mengder lokale data eller krever vedvarende lagring.

Nøkkelfunksjoner i File System Access API inkluderer:

• Brukergitte tillatelser: Tilgang til filsystemet gis kun etter at brukeren uttrykkelig godkjenner forespørselen, noe som sikrer brukerens personvern og sikkerhet.
• Vedvarende lagring: Webapplikasjoner kan be om vedvarende lagring, noe som gjør at de kan beholde tilgangen til filer og mapper selv etter at nettleseren lukkes eller oppdateres.
• Asynkrone operasjoner: API-et bruker primært asynkrone operasjoner, noe som forhindrer at brukergrensesnittet fryser under interaksjoner med filsystemet.
• Strømbasert tilgang: Støtte for strømmer (streams) muliggjør effektiv håndtering av store filer uten å laste hele filen inn i minnet.
• Mappetilgang: Applikasjoner kan be om tilgang til hele mapper, noe som gjør det mulig for dem å administrere flere filer og mapper.
• Origin Private File System (OPFS): En spesiell, isolert del av filsystemet, unik for nettstedets opprinnelse (origin), som gir forbedret ytelse og sikkerhet for spesifikke bruksområder.

Bruksområder for File System Access API

File System Access API åpner for et bredt spekter av muligheter for webapplikasjoner. Her er noen vanlige bruksområder:

1. Lokale filredigeringsverktøy og IDE-er

Nettbaserte koderedigeringsverktøy, teksteditorer og IDE-er kan utnytte API-et til å direkte åpne, redigere og lagre filer på brukerens lokale filsystem. Dette gir en mer «native-lignende» opplevelse sammenlignet med tradisjonelle arbeidsflyter for filopplasting/-nedlasting. Se for deg et nettbasert IDE som VS Code som redigerer prosjektfilene dine lagret lokalt.

2. Verktøy for bilde- og videoredigering

Applikasjoner for bilde- og videoredigering kan bruke API-et til å effektivt behandle store mediefiler lagret på brukerens enhet. Strømbasert tilgang gjør det mulig å redigere filer uten å laste hele innholdet inn i minnet, noe som forbedrer ytelsen og reduserer minnebruken. For eksempel kan et nettbasert bilderedigeringsprogram direkte åpne og lagre bilder fra datamaskinen din uten behov for opplasting.

3. Dokumenthåndteringssystemer

Nettbaserte dokumenthåndteringssystemer kan gi sømløs integrasjon med brukerens lokale filsystem, slik at de enkelt kan få tilgang til, organisere og administrere dokumentene sine direkte fra nettleseren. Se for deg en skylagringstjeneste som lar deg direkte åpne og redigere lokale dokumenter i deres nettgrensesnitt.

4. Spillutvikling

Spillutviklere kan bruke API-et til å lagre spillressurser, lagre spillfremgang og laste inn tilpasset innhold direkte fra brukerens filsystem. Dette muliggjør rikere og mer oppslukende spillopplevelser på nettet. Se for deg et nettbasert spill som lagrer fremgangen din direkte på datamaskinen din.

5. Frakoblede (offline) applikasjoner

File System Access API, kombinert med andre teknologier som service workers, muliggjør opprettelsen av frakoblede webapplikasjoner som kan fortsette å fungere selv når brukeren ikke er koblet til internett. Data kan lagres lokalt ved hjelp av API-et og synkroniseres med en ekstern server når tilkoblingen er gjenopprettet. Dette er spesielt nyttig for produktivitetsapper som må fungere sømløst i både online- og offline-miljøer. For eksempel kan en notatapp lagre notater lokalt og synkronisere dem til skyen når en tilkobling er tilgjengelig.

6. Databehandling og -analyse

Webapplikasjoner kan utnytte API-et til å behandle og analysere store datasett lagret lokalt. Dette er spesielt nyttig for vitenskapelig forskning, dataanalyse og andre applikasjoner som krever behandling av store mengder data. Se for deg et nettbasert datavisualiseringsverktøy som direkte behandler en CSV-fil fra harddisken din.

Hvordan bruke File System Access API

File System Access API tilbyr flere funksjoner for å samhandle med filsystemet. Her er en grunnleggende oversikt over hvordan du bruker noen av nøkkelfunksjonene:

1. Be om tilgang til filsystemet

Det første trinnet er å be om tilgang til filsystemet fra brukeren. Dette gjøres vanligvis ved hjelp av metodene showOpenFilePicker() eller showSaveFilePicker().

showOpenFilePicker()

Metoden showOpenFilePicker() ber brukeren om å velge én eller flere filer. Den returnerer et promise som resolveres med en array av FileSystemFileHandle-objekter, som representerer de valgte filene.

            
async function openFile() {
  try {
    const [fileHandle] = await window.showOpenFilePicker();
    const file = await fileHandle.getFile();
    const contents = await file.text();
    console.log(contents);
  } catch (err) {
    console.error(err.name, err.message);
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Eksempelforklaring:

• `async function openFile() { ... }`: Definerer en asynkron funksjon for å håndtere prosessen med å åpne filen.
• `const [fileHandle] = await window.showOpenFilePicker();`: Bruker `showOpenFilePicker()` for å vise en dialogboks for filvalg. Nøkkelordet `await` pauser utførelsen til brukeren velger en fil (eller avbryter operasjonen). Resultatet er en array som inneholder `FileSystemFileHandle`-objekter; vi destrukturerer det første elementet inn i `fileHandle`-variabelen.
• `const file = await fileHandle.getFile();`: Henter et `File`-objekt fra `FileSystemFileHandle`. Dette `File`-objektet gir tilgang til filens egenskaper og innhold.
• `const contents = await file.text();`: Leser hele innholdet i filen som en tekststreng ved hjelp av `text()`-metoden. Nøkkelordet `await` venter på at filinnlesingen skal fullføres.
• `console.log(contents);`: Logger filens innhold til konsollen.
• `} catch (err) { ... }`: Fanger opp eventuelle feil som kan oppstå under åpnings- eller leseprosessen. Den logger feilnavnet og meldingen til konsollen for feilsøkingsformål. Dette er avgjørende for å håndtere scenarioer der brukeren avbryter filvalget, filen er utilgjengelig, eller det er problemer med å lese filens innhold.

showSaveFilePicker()

Metoden showSaveFilePicker() ber brukeren om å velge en plassering for å lagre en fil. Den returnerer et promise som resolveres med et FileSystemFileHandle-objekt, som representerer den valgte filen.

            
async function saveFile(data) {
  try {
    const fileHandle = await window.showSaveFilePicker({
      suggestedName: 'my-file.txt',
      types: [{
        description: 'Text files',
        accept: {
          'text/plain': ['.txt'],
        },
      }],
    });
    const writable = await fileHandle.createWritable();
    await writable.write(data);
    await writable.close();
  } catch (err) {
    console.error(err.name, err.message);
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Eksempelforklaring:

• `async function saveFile(data) { ... }`: Definerer en asynkron funksjon `saveFile` som tar `data` (innholdet som skal lagres) som et argument.
• `const fileHandle = await window.showSaveFilePicker({ ... });`: Kaller `showSaveFilePicker()` for å vise en lagringsdialog. Nøkkelordet `await` sikrer at funksjonen venter på brukerens interaksjon.
  • `suggestedName: 'my-file.txt'` foreslår et standard filnavn.
  • `types: [...]` spesifiserer filtypefiltre:
    • `description: 'Text files'` gir en brukervennlig beskrivelse av filtypen.
    • `accept: { 'text/plain': ['.txt'] }` indikerer at dialogboksen skal filtrere for `.txt`-filer med MIME-typen `text/plain`.
• `const writable = await fileHandle.createWritable();`: Oppretter en `FileSystemWritableFileStream` knyttet til fil-handelen. Denne strømmen tillater skriving av data til filen.
• `await writable.write(data);`: Skriver `data` (innholdet som skal lagres) til den skrivbare strømmen.
• `await writable.close();`: Lukker den skrivbare strømmen, og sikrer at all data skrives til filen og at filen blir riktig avsluttet.
• `} catch (err) { ... }`: Inkluderer feilhåndtering for å fange opp og logge eventuelle feil som kan oppstå under lagringsprosessen.

2. Lese filinnhold

Når du har et FileSystemFileHandle-objekt, kan du få tilgang til filens innhold ved hjelp av getFile()-metoden. Dette returnerer et File-objekt, som gir metoder for å lese filens innhold som tekst, binærdata eller en strøm.

            
async function readFileContents(fileHandle) {
  const file = await fileHandle.getFile();
  const contents = await file.text();
  return contents;
}

            

              
                Copy
              
            
          

3. Skrive til filer

For å skrive til en fil, må du opprette et FileSystemWritableFileStream-objekt ved hjelp av createWritable()-metoden til FileSystemFileHandle-objektet. Deretter kan du bruke write()-metoden til å skrive data til strømmen, og close()-metoden for å lukke strømmen og lagre endringene.

            
async function writeFileContents(fileHandle, data) {
  const writable = await fileHandle.createWritable();
  await writable.write(data);
  await writable.close();
}

            

              
                Copy
              
            
          

4. Tilgang til mapper

File System Access API lar deg også be om tilgang til mapper. Dette gjøres ved hjelp av showDirectoryPicker()-metoden.

            
async function openDirectory() {
  try {
    const directoryHandle = await window.showDirectoryPicker();
    console.log('directoryHandle', directoryHandle);
    // Nå kan du samhandle med directoryHandle for å liste filer, opprette nye filer, osv.
  } catch (err) {
    console.error(err.name, err.message);
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Når du har et FileSystemDirectoryHandle-objekt, kan du bruke metoder som entries(), getFileHandle(), og getDirectoryHandle() for å navigere i mappestrukturen og få tilgang til filer og undermapper.

5. Origin Private File System (OPFS)

Origin Private File System (OPFS) er en spesiell, sandkasse-basert del av filsystemet som er isolert til webapplikasjonens opprinnelse (origin). Tilgang til filer innenfor OPFS er optimalisert for ytelse. Slik får du tilgang til det:

            
async function accessOPFS() {
  try {
    const root = await navigator.storage.getDirectory();
    console.log('OPFS root directory handle:', root);

    // Opprett en fil i OPFS
    const fileHandle = await root.getFileHandle('my-opfs-file.txt', { create: true });
    const writable = await fileHandle.createWritable();
    await writable.write('Dette er data i OPFS!');
    await writable.close();

    // Les filen tilbake
    const file = await fileHandle.getFile();
    const contents = await file.text();
    console.log('Innhold fra OPFS-fil:', contents);
  } catch (err) {
    console.error('Feil ved tilgang til OPFS:', err);
  }
}

accessOPFS();

            

              
                Copy
              
            
          

Forklaring:

• `navigator.storage.getDirectory()`: Henter rotmappe-handelen for OPFS. Dette er inngangspunktet for å få tilgang til filer innenfor opprinnelsens private filsystem.
• `root.getFileHandle('my-opfs-file.txt', { create: true })`: Henter en fil-handle for filen med navnet 'my-opfs-file.txt'. Alternativet `{ create: true }` sikrer at filen opprettes hvis den ikke allerede eksisterer.
• Resten av koden demonstrerer skriving av data til filen og deretter lesing av den tilbake, på samme måte som i de tidligere eksemplene.

Sikkerhetshensyn

File System Access API introduserer nye sikkerhetshensyn som utviklere må være klar over:

• Brukertillatelser: Be alltid kun om de nødvendige tillatelsene og forklar tydelig for brukeren hvorfor applikasjonen din trenger tilgang til filsystemet deres.
• Inndatavalidering: Rens og valider all data som leses fra filer for å forhindre sikkerhetssårbarheter som cross-site scripting (XSS) eller kodeinjeksjon.
• Path Traversal: Vær forsiktig når du konstruerer filstier for å forhindre «path traversal»-angrep, der en angriper kan få tilgang til filer utenfor den tiltenkte mappen.
• Datasensitivitet: Vær oppmerksom på sensitiviteten til dataene du håndterer, og ta passende tiltak for å beskytte dem, for eksempel kryptering og tilgangskontroller.
• Unngå å lagre sensitive data: Hvis mulig, unngå å lagre sensitiv informasjon på brukerens filsystem. Vurder å bruke nettleserens lagrings-API-er (som IndexedDB) for å lagre data i nettleserens sandkasse.

Nettleserkompatibilitet

Nettleserstøtte for File System Access API er fortsatt under utvikling. Mens de fleste moderne nettlesere støtter kjernefunksjonene i API-et, kan noen funksjoner være eksperimentelle eller kreve at spesifikke flagg aktiveres. Sjekk alltid den nyeste informasjonen om nettleserkompatibilitet før du bruker API-et i produksjon. Du kan henvise til ressurser som MDN Web Docs for oppdaterte kompatibilitetsdetaljer.

Polyfills og reserveløsninger (Fallbacks)

For nettlesere som ikke fullt ut støtter File System Access API, kan du bruke polyfills eller reserveløsninger for å gi en mer elegant nedgradering. For eksempel kan du bruke en tradisjonell mekanisme for filopplasting/-nedlasting som en reserveløsning for nettlesere som ikke støtter metodene showOpenFilePicker() eller showSaveFilePicker(). Vurder også å forbedre applikasjonen din gradvis (progressive enhancement). Tilby kjernefunksjonalitet uten API-et, og forbedre deretter opplevelsen for nettlesere som støtter det.

Eksempel: Lage en enkel teksteditor

Her er et forenklet eksempel på hvordan du kan lage en grunnleggende teksteditor ved hjelp av File System Access API:

            
<textarea id="editor" style="width: 100%; height: 300px;"></textarea>
<button id="openBtn">Åpne fil</button>
<button id="saveBtn">Lagre fil</button>

            

              
                Copy
              
            
          

            
const editor = document.getElementById('editor');
const openBtn = document.getElementById('openBtn');
const saveBtn = document.getElementById('saveBtn');

let fileHandle;

openBtn.addEventListener('click', async () => {
  try {
    [fileHandle] = await window.showOpenFilePicker();
    const file = await fileHandle.getFile();
    editor.value = await file.text();
  } catch (err) {
    console.error(err.name, err.message);
  }
});

saveBtn.addEventListener('click', async () => {
  try {
    if (!fileHandle) {
      fileHandle = await window.showSaveFilePicker();
    }
    const writable = await fileHandle.createWritable();
    await writable.write(editor.value);
    await writable.close();
  } catch (err) {
    console.error(err.name, err.message);
  }
});

            

              
                Copy
              
            
          

Dette eksempelet demonstrerer hvordan du åpner en fil, viser innholdet i et tekstområde, og lagrer endringene tilbake til filen. Dette er et veldig grunnleggende eksempel og ville trengt ytterligere feilhåndtering og funksjoner for en reell applikasjon.

Beste praksis for bruk av File System Access API

• Progressiv forbedring: Design applikasjonen din til å fungere selv uten File System Access API. Bruk API-et til å forbedre brukeropplevelsen når det er tilgjengelig.
• Gi klare forklaringer: Forklar tydelig for brukeren hvorfor applikasjonen din trenger tilgang til filsystemet deres og hva du har tenkt å gjøre med filene.
• Håndter feil elegant: Implementer robust feilhåndtering for å elegant håndtere scenarioer der brukeren nekter tillatelse, filen ikke blir funnet, eller det oppstår andre feil.
• Bruk asynkrone operasjoner: Bruk alltid asynkrone operasjoner for å forhindre at brukergrensesnittet fryser under interaksjoner med filsystemet.
• Optimaliser for ytelse: Bruk strømbasert tilgang for store filer for å forbedre ytelsen og redusere minnebruken.
• Respekter brukerens personvern: Vær oppmerksom på brukerens personvern og få kun tilgang til de filene og mappene som er nødvendige for at applikasjonen din skal fungere.
• Test grundig: Test applikasjonen din grundig i forskjellige nettlesere og operativsystemer for å sikre kompatibilitet og stabilitet.
• Vurder Origin Private File System (OPFS): For ytelseskritiske operasjoner, spesielt de som involverer store filer, bør du vurdere å bruke OPFS.

Konklusjon

File System Access API er et kraftig verktøy som gir frontend-utviklere muligheten til å lage webapplikasjoner med forbedrede filsystemfunksjoner. Ved å la brukere gi webapplikasjoner tilgang til sine lokale filer og mapper, åpner dette API-et for nye muligheter for nettbaserte produktivitetsverktøy, kreative applikasjoner og mer. Selv om nettleserstøtten fortsatt er under utvikling, representerer File System Access API et betydelig skritt fremover i utviklingen av webutvikling. Etter hvert som nettleserstøtten modnes og utviklere får mer erfaring med API-et, kan vi forvente å se enda mer innovative og overbevisende webapplikasjoner som utnytter dets kapabiliteter.

Husk å alltid prioritere brukersikkerhet og personvern når du bruker File System Access API. Ved å følge beste praksis og nøye vurdere sikkerhetsimplikasjonene, kan du lage webapplikasjoner som er både kraftige og sikre.