Frontend File System Access API: Upravljanje lokalnih datotek v brskalniku

File System Access API (prej znan kot Native File System API ali preprosto File System API) je zmogljiv nabor spletnih API-jev, ki spletnim aplikacijam omogoča neposredno interakcijo z datotekami in mapami na uporabnikovem lokalnem datotečnem sistemu neposredno iz brskalnika. To odpira nove možnosti za spletne aplikacije, saj jim omogoča izvajanje nalog, ki so bile prej omejene na izvorne (native) aplikacije.

Kaj je File System Access API?

File System Access API omogoča uporabnikom, da spletnim aplikacijam odobrijo dostop do svojega lokalnega datotečnega sistema. Za razliko od starejših mehanizmov za nalaganje/prenos datotek ta API aplikacijam omogoča neposredno branje, pisanje in upravljanje datotek ter map z izrecnim soglasjem uporabnika. To ponuja bolj tekočo in integrirano izkušnjo, zlasti za aplikacije, ki delajo z velikimi količinami lokalnih podatkov ali zahtevajo trajno shranjevanje.

Ključne značilnosti File System Access API vključujejo:

• Dovoljenja, ki jih podeli uporabnik: Dostop do datotečnega sistema je odobren šele, ko uporabnik izrecno potrdi zahtevo, kar zagotavlja zasebnost in varnost uporabnika.
• Trajno shranjevanje: Spletne aplikacije lahko zahtevajo trajno shranjevanje, kar jim omogoča ohranitev dostopa do datotek in map tudi po zaprtju ali osvežitvi brskalnika.
• Asinhrone operacije: API večinoma uporablja asinhrone operacije, kar preprečuje zamrznitev uporabniškega vmesnika med interakcijami z datotečnim sistemom.
• Dostop na podlagi pretokov (streams): Podpora za pretoke omogoča učinkovito obdelavo velikih datotek, ne da bi bilo treba celotno datoteko naložiti v pomnilnik.
• Dostop do map: Aplikacije lahko zahtevajo dostop do celotnih map, kar jim omogoča upravljanje več datotek in podmap.
• Zasebni datotečni sistem izvora (OPFS): Poseben izoliran del datotečnega sistema, edinstven za izvor spletnega mesta, ki zagotavlja izboljšano zmogljivost in varnost za specifične primere uporabe.

Primeri uporabe File System Access API

File System Access API odpira širok spekter možnosti za spletne aplikacije. Tukaj je nekaj pogostih primerov uporabe:

1. Urejevalniki lokalnih datotek in IDE-ji

Spletni urejevalniki kode, besedil in IDE-ji lahko izkoristijo API za neposredno odpiranje, urejanje in shranjevanje datotek na uporabnikovem lokalnem datotečnem sistemu. To zagotavlja izkušnjo, ki je bolj podobna izvornim aplikacijam, v primerjavi s tradicionalnimi postopki nalaganja/prenosa datotek. Predstavljajte si spletni IDE, kot je VS Code, ki neposredno ureja vaše projektne datoteke, shranjene lokalno.

2. Orodja za urejanje slik in videoposnetkov

Aplikacije za urejanje slik in videoposnetkov lahko uporabijo API za učinkovito obdelavo velikih medijskih datotek, shranjenih na uporabnikovi napravi. Dostop na podlagi pretokov omogoča urejanje datotek, ne da bi se celotna vsebina naložila v pomnilnik, kar izboljša zmogljivost in zmanjša porabo pomnilnika. Na primer, spletni urejevalnik fotografij bi lahko neposredno odpiral in shranjeval slike z vašega računalnika brez potrebe po nalaganju.

3. Sistemi za upravljanje dokumentov

Spletni sistemi za upravljanje dokumentov lahko zagotovijo brezhibno integracijo z uporabnikovim lokalnim datotečnim sistemom, kar jim omogoča enostaven dostop, organizacijo in upravljanje dokumentov neposredno iz brskalnika. Predstavljajte si storitev za shranjevanje v oblaku, ki vam omogoča neposredno odpiranje in urejanje lokalnih dokumentov v njihovem spletnem vmesniku.

4. Razvoj iger

Razvijalci iger lahko uporabijo API za shranjevanje sredstev igre, napredka v igri in nalaganje vsebine po meri neposredno z uporabnikovega datotečnega sistema. To omogoča bogatejše in bolj poglobljene igralne izkušnje na spletu. Predstavljajte si spletno igro, ki vaš napredek shranjuje neposredno na vaš računalnik.

5. Aplikacije brez povezave

File System Access API v kombinaciji z drugimi tehnologijami, kot so service workerji, omogoča ustvarjanje spletnih aplikacij, ki delujejo tudi brez povezave in lahko še naprej delujejo, tudi ko uporabnik ni povezan z internetom. Podatke je mogoče shraniti lokalno z uporabo API-ja in jih sinhronizirati z oddaljenim strežnikom, ko je povezava ponovno vzpostavljena. To je še posebej uporabno za produktivne aplikacije, ki morajo delovati brezhibno tako v spletnem kot v nespletnem okolju. Na primer, aplikacija za zapiske lahko shranjuje zapiske lokalno in jih sinhronizira v oblak, ko je povezava na voljo.

6. Obdelava in analiza podatkov

Spletne aplikacije lahko izkoristijo API za obdelavo in analizo velikih naborov podatkov, shranjenih lokalno. To je še posebej uporabno za znanstvene raziskave, analizo podatkov in druge aplikacije, ki zahtevajo obdelavo velikih količin podatkov. Predstavljajte si spletno orodje za vizualizacijo podatkov, ki neposredno obdeluje datoteko CSV z vašega trdega diska.

Kako uporabljati File System Access API

File System Access API ponuja več funkcij za interakcijo z datotečnim sistemom. Tukaj je osnovni pregled uporabe nekaterih ključnih funkcij:

1. Zahtevanje dostopa do datotečnega sistema

Prvi korak je, da od uporabnika zahtevate dostop do datotečnega sistema. To se običajno naredi z uporabo metod showOpenFilePicker() ali showSaveFilePicker().

showOpenFilePicker()

Metoda showOpenFilePicker() uporabnika pozove, da izbere eno ali več datotek. Vrne obljubo (promise), ki se razreši s poljem objektov FileSystemFileHandle, ki predstavljajo izbrane datoteke.

            
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
              
            
          

Razlaga primera:

• `async function openFile() { ... }`: Definira asinhrono funkcijo za obravnavo postopka odpiranja datoteke.
• `const [fileHandle] = await window.showOpenFilePicker();`: Uporabi `showOpenFilePicker()` za prikaz pogovornega okna za izbiro datoteke. Ključna beseda `await` zaustavi izvajanje, dokler uporabnik ne izbere datoteke (ali prekliče operacije). Rezultat je polje, ki vsebuje objekte `FileSystemFileHandle`; prvi element destrukturiramo v spremenljivko `fileHandle`.
• `const file = await fileHandle.getFile();`: Pridobi objekt `File` iz `FileSystemFileHandle`. Ta objekt `File` omogoča dostop do lastnosti in vsebine datoteke.
• `const contents = await file.text();`: Prebere celotno vsebino datoteke kot besedilni niz z uporabo metode `text()`. Ključna beseda `await` počaka, da se operacija branja datoteke zaključi.
• `console.log(contents);`: Izpiše vsebino datoteke v konzolo.
• `} catch (err) { ... }`: Ujame vse napake, ki se lahko pojavijo med postopkom odpiranja ali branja datoteke. Ime in sporočilo napake izpiše v konzolo za namene odpravljanja napak. To je ključnega pomena za obravnavo primerov, ko uporabnik prekliče izbiro datoteke, datoteka ni dostopna ali pride do težav pri branju vsebine datoteke.

showSaveFilePicker()

Metoda showSaveFilePicker() uporabnika pozove, da izbere lokacijo za shranjevanje datoteke. Vrne obljubo, ki se razreši z objektom FileSystemFileHandle, ki predstavlja izbrano datoteko.

            
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
              
            
          

Razlaga primera:

• `async function saveFile(data) { ... }`: Definira asinhrono funkcijo `saveFile`, ki kot argument sprejme `data` (vsebino za shranjevanje).
• `const fileHandle = await window.showSaveFilePicker({ ... });`: Pokliče `showSaveFilePicker()` za prikaz pogovornega okna za shranjevanje. Ključna beseda `await` zagotavlja, da funkcija počaka na interakcijo uporabnika.
  • `suggestedName: 'my-file.txt'` predlaga privzeto ime datoteke.
  • `types: [...]` določa filtre za tipe datotek:
    • `description: 'Text files'` nudi uporabniku prijazen opis tipa datoteke.
    • `accept: { 'text/plain': ['.txt'] }` določa, da naj pogovorno okno filtrira datoteke `.txt` z MIME tipom `text/plain`.
• `const writable = await fileHandle.createWritable();`: Ustvari `FileSystemWritableFileStream`, povezan z ročico datoteke. Ta pretok omogoča pisanje podatkov v datoteko.
• `await writable.write(data);`: Zapiše `data` (vsebino za shranjevanje) v pisalni pretok.
• `await writable.close();`: Zapre pisalni pretok, kar zagotavlja, da so vsi podatki zapisani v datoteko in da je datoteka pravilno zaključena.
• `} catch (err) { ... }`: Vključuje obravnavo napak za zajemanje in beleženje morebitnih napak, ki se lahko pojavijo med postopkom shranjevanja.

2. Branje vsebine datoteke

Ko imate objekt FileSystemFileHandle, lahko do vsebine datoteke dostopate z metodo getFile(). Ta vrne objekt File, ki ponuja metode za branje vsebine datoteke kot besedilo, binarne podatke ali pretok.

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

            

              
                Copy
              
            
          

3. Pisanje v datoteke

Za pisanje v datoteko morate ustvariti objekt FileSystemWritableFileStream z metodo createWritable() objekta FileSystemFileHandle. Nato lahko uporabite metodo write() za pisanje podatkov v pretok in metodo close() za zapiranje pretoka in shranjevanje sprememb.

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

            

              
                Copy
              
            
          

4. Dostopanje do map

File System Access API omogoča tudi zahtevanje dostopa do map. To se naredi z metodo showDirectoryPicker().

            
async function openDirectory() {
  try {
    const directoryHandle = await window.showDirectoryPicker();
    console.log('directoryHandle', directoryHandle);
    // Sedaj lahko interagirate z directoryHandle za seznam datotek, ustvarjanje novih datotek itd.
  } catch (err) {
    console.error(err.name, err.message);
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Ko imate objekt FileSystemDirectoryHandle, lahko uporabite metode, kot so entries(), getFileHandle() in getDirectoryHandle(), za navigacijo po strukturi map in dostop do datotek in podmap.

5. Zasebni datotečni sistem izvora (OPFS)

Zasebni datotečni sistem izvora (Origin Private File System - OPFS) je poseben, izoliran del datotečnega sistema, ki je ločen za izvor spletne aplikacije. Dostop do datotek znotraj OPFS je optimiziran za zmogljivost. Tukaj je, kako do njega dostopiti:

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

    // Ustvari datoteko v OPFS
    const fileHandle = await root.getFileHandle('my-opfs-file.txt', { create: true });
    const writable = await fileHandle.createWritable();
    await writable.write('This is data in the OPFS!');
    await writable.close();

    // Preberi datoteko nazaj
    const file = await fileHandle.getFile();
    const contents = await file.text();
    console.log('Contents from OPFS file:', contents);
  } catch (err) {
    console.error('Error accessing OPFS:', err);
  }
}

accessOPFS();

            

              
                Copy
              
            
          

Razlaga:

• `navigator.storage.getDirectory()`: Pridobi korensko ročico mape za OPFS. To je vstopna točka za dostop do datotek znotraj zasebnega datotečnega sistema izvora.
• `root.getFileHandle('my-opfs-file.txt', { create: true })`: Pridobi ročico datoteke z imenom 'my-opfs-file.txt'. Možnost `{ create: true }` zagotavlja, da se datoteka ustvari, če še ne obstaja.
• Preostala koda prikazuje pisanje podatkov v datoteko in nato branje nazaj, podobno kot v prejšnjih primerih.

Varnostni pomisleki

File System Access API uvaja nove varnostne pomisleke, ki se jih morajo razvijalci zavedati:

• Uporabniška dovoljenja: Vedno zahtevajte samo potrebna dovoljenja in uporabniku jasno pojasnite, zakaj vaša aplikacija potrebuje dostop do njihovega datotečnega sistema.
• Validacija vnosa: Očistite in validirajte vse podatke, prebrane iz datotek, da preprečite varnostne ranljivosti, kot so navzkrižno skriptiranje (XSS) ali vbrizgavanje kode.
• Prečkanje poti (Path Traversal): Bodite previdni pri sestavljanju poti do datotek, da preprečite napade prečkanja poti, pri katerih bi napadalec lahko pridobil dostop do datotek zunaj predvidene mape.
• Občutljivost podatkov: Zavedajte se občutljivosti podatkov, s katerimi ravnate, in sprejmite ustrezne ukrepe za njihovo zaščito, kot sta šifriranje in nadzor dostopa.
• Izogibajte se shranjevanju občutljivih podatkov: Če je mogoče, se izogibajte shranjevanju občutljivih informacij na uporabnikovem datotečnem sistemu. Razmislite o uporabi API-jev za shranjevanje v brskalniku (kot je IndexedDB) za shranjevanje podatkov znotraj peskovnika brskalnika.

Združljivost z brskalniki

Podpora brskalnikov za File System Access API se še vedno razvija. Medtem ko večina sodobnih brskalnikov podpira osnovne funkcije API-ja, so nekatere funkcije morda eksperimentalne ali zahtevajo omogočanje posebnih zastavic. Pred uporabo API-ja v produkciji vedno preverite najnovejše informacije o združljivosti z brskalniki. Za ažurne podrobnosti o združljivosti se lahko obrnete na vire, kot je MDN Web Docs.

Polyfilli in nadomestne rešitve (Fallbacks)

Za brskalnike, ki ne podpirajo v celoti File System Access API, lahko uporabite polyfille ali nadomestne rešitve za zagotovitev bolj elegantnega delovanja. Na primer, lahko uporabite tradicionalni mehanizem za nalaganje/prenos datotek kot nadomestno rešitev za brskalnike, ki ne podpirajo metod showOpenFilePicker() ali showSaveFilePicker(). Prav tako razmislite o postopnem izboljšanju vaše aplikacije. Zagotovite osnovno funkcionalnost brez API-ja, nato pa izboljšajte izkušnjo za brskalnike, ki ga podpirajo.

Primer: Ustvarjanje preprostega urejevalnika besedil

Tukaj je poenostavljen primer, kako ustvariti osnovni urejevalnik besedil z uporabo File System Access API:

            
<textarea id="editor" style="width: 100%; height: 300px;"></textarea>
<button id="openBtn">Odpri datoteko</button>
<button id="saveBtn">Shrani datoteko</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
              
            
          

Ta primer prikazuje, kako odpreti datoteko, prikazati njeno vsebino v besedilnem polju in shraniti spremembe nazaj v datoteko. To je zelo osnoven primer in bi za resnično aplikacijo potreboval dodatno obravnavo napak in funkcij.

Najboljše prakse za uporabo File System Access API

• Postopno izboljšanje: Zasnovo aplikacije naredite tako, da deluje tudi brez File System Access API. Uporabite API za izboljšanje uporabniške izkušnje, ko je na voljo.
• Zagotovite jasna pojasnila: Uporabniku jasno pojasnite, zakaj vaša aplikacija potrebuje dostop do njihovega datotečnega sistema in kaj nameravate storiti z datotekami.
• Elegantno obravnavajte napake: Implementirajte robustno obravnavo napak za elegantno ravnanje s scenariji, ko uporabnik zavrne dovoljenje, datoteka ni najdena ali pride do drugih napak.
• Uporabljajte asinhrone operacije: Vedno uporabljajte asinhrone operacije, da preprečite zamrznitev uporabniškega vmesnika med interakcijami z datotečnim sistemom.
• Optimizirajte za zmogljivost: Uporabljajte dostop na podlagi pretokov za velike datoteke, da izboljšate zmogljivost in zmanjšate porabo pomnilnika.
• Spoštujte zasebnost uporabnikov: Bodite pozorni na zasebnost uporabnikov in dostopajte samo do tistih datotek in map, ki so nujne za delovanje vaše aplikacije.
• Temeljito testirajte: Temeljito testirajte svojo aplikacijo v različnih brskalnikih in operacijskih sistemih, da zagotovite združljivost in stabilnost.
• Razmislite o zasebnem datotečnem sistemu izvora (OPFS): Za operacije, ki so kritične za zmogljivost, zlasti tiste, ki vključujejo velike datoteke, razmislite o uporabi OPFS.

Zaključek

File System Access API je zmogljivo orodje, ki frontend razvijalcem omogoča ustvarjanje spletnih aplikacij z izboljšanimi zmožnostmi datotečnega sistema. Z omogočanjem uporabnikom, da spletnim aplikacijam odobrijo dostop do svojih lokalnih datotek in map, ta API odpira nove možnosti za spletna produktivna orodja, ustvarjalne aplikacije in še več. Medtem ko se podpora brskalnikov še razvija, File System Access API predstavlja pomemben korak naprej v evoluciji spletnega razvoja. Ko bo podpora brskalnikov dozorela in bodo razvijalci pridobili več izkušenj z API-jem, lahko pričakujemo še več inovativnih in privlačnih spletnih aplikacij, ki bodo izkoriščale njegove zmožnosti.

Ne pozabite, da morate pri uporabi File System Access API vedno dati prednost varnosti in zasebnosti uporabnikov. Z upoštevanjem najboljših praks in skrbnim premislekom o varnostnih posledicah lahko ustvarite spletne aplikacije, ki so hkrati zmogljive in varne.