Frontend File System Access API: Lokal filhantering i webbläsaren

File System Access API (tidigare känt som Native File System API eller helt enkelt File System API) är en kraftfull uppsättning webb-API:er som låter webbapplikationer interagera med filer och mappar på en användares lokala filsystem direkt från webbläsaren. Detta öppnar nya möjligheter för webbaserade applikationer och gör det möjligt för dem att utföra uppgifter som tidigare var begränsade till inbyggda (native) applikationer.

Vad är File System Access API?

File System Access API erbjuder ett sätt för användare att ge webbapplikationer åtkomst till sitt lokala filsystem. Till skillnad från äldre mekanismer för filuppladdning/nedladdning tillåter detta API applikationer att direkt läsa, skriva och hantera filer och mappar med användarens uttryckliga samtycke. Detta ger en mer sömlös och integrerad upplevelse, särskilt för applikationer som hanterar stora mängder lokal data eller kräver beständig lagring.

Nyckelfunktioner i File System Access API inkluderar:

• Användargivna behörigheter: Åtkomst till filsystemet beviljas endast efter att användaren uttryckligen godkänt förfrågan, vilket säkerställer användarens integritet och säkerhet.
• Beständig lagring: Webbapplikationer kan begära beständig lagring, vilket gör att de kan behålla åtkomst till filer och mappar även efter att webbläsaren har stängts eller uppdaterats.
• Asynkrona operationer: API:et använder primärt asynkrona operationer, vilket förhindrar att användargränssnittet fryser under interaktioner med filsystemet.
• Strömbaserad åtkomst: Stöd för strömmar möjliggör effektiv hantering av stora filer utan att ladda hela filen i minnet.
• Mappåtkomst: Applikationer kan begära åtkomst till hela mappar, vilket gör det möjligt för dem att hantera flera filer och undermappar.
• Origin Private File System (OPFS): En speciell, isolerad del av filsystemet, unik för webbplatsens ursprung (origin), som ger förbättrad prestanda och säkerhet för specifika användningsfall.

Användningsfall för File System Access API

File System Access API öppnar upp ett brett spektrum av möjligheter för webbapplikationer. Här är några vanliga användningsfall:

1. Lokala filredigerare och IDE:er

Webbaserade kodredigerare, textredigerare och IDE:er kan utnyttja API:et för att direkt öppna, redigera och spara filer på användarens lokala filsystem. Detta ger en mer "native"-liknande upplevelse jämfört med traditionella arbetsflöden för filuppladdning/nedladdning. Föreställ dig en webbaserad IDE som VS Code som direkt redigerar dina lokalt lagrade projektfiler.

2. Bild- och videoredigeringsverktyg

Bild- och videoredigeringsapplikationer kan använda API:et för att effektivt bearbeta stora mediefiler som lagras på användarens enhet. Strömbaserad åtkomst möjliggör redigering av filer utan att ladda hela innehållet i minnet, vilket förbättrar prestandan och minskar minnesanvändningen. Till exempel kan en online-fotoredigerare direkt öppna och spara bilder från din dator utan behov av uppladdningar.

3. Dokumenthanteringssystem

Webbaserade dokumenthanteringssystem kan erbjuda sömlös integration med användarens lokala filsystem, vilket gör att de enkelt kan komma åt, organisera och hantera sina dokument direkt från webbläsaren. Föreställ dig en molnlagringstjänst som låter dig direkt öppna och redigera lokala dokument i deras webbgränssnitt.

4. Spelutveckling

Spelutvecklare kan använda API:et för att lagra speltillgångar, spara spelframsteg och ladda anpassat innehåll direkt från användarens filsystem. Detta möjliggör rikare och mer uppslukande spelupplevelser på webben. Föreställ dig ett webbaserat spel som sparar dina framsteg direkt på din dator.

5. Offline-applikationer

File System Access API, i kombination med andra tekniker som service workers, möjliggör skapandet av offline-kapabla webbapplikationer som kan fortsätta att fungera även när användaren inte är ansluten till internet. Data kan lagras lokalt med hjälp av API:et och synkroniseras med en fjärrserver när anslutningen återupprättas. Detta är särskilt användbart för produktivitetsappar som behöver fungera sömlöst i både online- och offline-miljöer. Till exempel kan en anteckningsapp lagra anteckningar lokalt och synkronisera dem med molnet när en anslutning är tillgänglig.

6. Databehandling och analys

Webbapplikationer kan utnyttja API:et för att bearbeta och analysera stora datamängder som lagras lokalt. Detta är särskilt användbart för vetenskaplig forskning, dataanalys och andra applikationer som kräver bearbetning av stora mängder data. Föreställ dig ett webbaserat datavisualiseringsverktyg som direkt bearbetar en CSV-fil från din hårddisk.

Hur man använder File System Access API

File System Access API tillhandahåller flera funktioner för att interagera med filsystemet. Här är en grundläggande översikt över hur man använder några av nyckelfunktionerna:

1. Begära åtkomst till filsystemet

Det första steget är att begära åtkomst till filsystemet från användaren. Detta görs vanligtvis med metoderna showOpenFilePicker() eller showSaveFilePicker().

showOpenFilePicker()

Metoden showOpenFilePicker() uppmanar användaren att välja en eller flera filer. Den returnerar ett promise som resolverar med en array av FileSystemFileHandle-objekt, vilka representerar de valda filerna.

            
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
              
            
          

Förklaring av exemplet:

• `async function openFile() { ... }`: Definierar en asynkron funktion för att hantera processen att öppna en fil.
• `const [fileHandle] = await window.showOpenFilePicker();`: Använder `showOpenFilePicker()` för att visa en fildialog för val av fil. Nyckelordet `await` pausar exekveringen tills användaren väljer en fil (eller avbryter). Resultatet är en array som innehåller `FileSystemFileHandle`-objekt; vi destrukturerar det första elementet till variabeln `fileHandle`.
• `const file = await fileHandle.getFile();`: Hämtar ett `File`-objekt från `FileSystemFileHandle`. Detta `File`-objekt ger tillgång till filens egenskaper och innehåll.
• `const contents = await file.text();`: Läser hela filens innehåll som en textsträng med `text()`-metoden. Nyckelordet `await` väntar på att filinläsningen ska slutföras.
• `console.log(contents);`: Loggar filens innehåll till konsolen.
• `} catch (err) { ... }`: Fångar eventuella fel som kan uppstå under processen att öppna eller läsa filen. Den loggar felnamnet och meddelandet till konsolen för felsökning. Detta är avgörande för att hantera scenarier där användaren avbryter filvalet, filen är otillgänglig eller det uppstår problem med att läsa filens innehåll.

showSaveFilePicker()

Metoden showSaveFilePicker() uppmanar användaren att välja en plats för att spara en fil. Den returnerar ett promise som resolverar med ett FileSystemFileHandle-objekt, vilket representerar den valda 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
              
            
          

Förklaring av exemplet:

• `async function saveFile(data) { ... }`: Definierar en asynkron funktion `saveFile` som tar `data` (innehållet som ska sparas) som ett argument.
• `const fileHandle = await window.showSaveFilePicker({ ... });`: Anropar `showSaveFilePicker()` för att visa en spara-dialog. Nyckelordet `await` säkerställer att funktionen väntar på användarens interaktion. * `suggestedName: 'my-file.txt'` föreslår ett standardfilnamn. * `types: [...]` specificerar filtypsfilter: * `description: 'Text files'` ger en användarvänlig beskrivning av filtypen. * `accept: { 'text/plain': ['.txt'] }` indikerar att dialogrutan ska filtrera för `.txt`-filer med MIME-typen `text/plain`.
• `const writable = await fileHandle.createWritable();`: Skapar en `FileSystemWritableFileStream` associerad med fil-handtaget. Denna ström tillåter skrivning av data till filen.
• `await writable.write(data);`: Skriver `data` (innehållet som ska sparas) till den skrivbara strömmen.
• `await writable.close();`: Stänger den skrivbara strömmen, vilket säkerställer att all data skrivs till filen och att filen slutförs korrekt.
• `} catch (err) { ... }`: Inkluderar felhantering för att fånga och logga eventuella fel som kan uppstå under sparprocessen.

2. Läsa filinnehåll

När du har ett FileSystemFileHandle-objekt kan du komma åt filens innehåll med metoden getFile(). Detta returnerar ett File-objekt, som tillhandahåller metoder för att läsa filens innehåll som text, binärdata eller en ström.

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

            

              
                Copy
              
            
          

3. Skriva till filer

För att skriva till en fil måste du skapa ett FileSystemWritableFileStream-objekt med hjälp av metoden createWritable() på FileSystemFileHandle-objektet. Du kan sedan använda metoden write() för att skriva data till strömmen, och metoden close() för att stänga strömmen och spara ändringarna.

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

            

              
                Copy
              
            
          

4. Åtkomst till mappar

File System Access API låter dig också begära åtkomst till mappar. Detta görs med metoden showDirectoryPicker().

            
async function openDirectory() {
  try {
    const directoryHandle = await window.showDirectoryPicker();
    console.log('directoryHandle', directoryHandle);
    // Now you can interact with the directoryHandle to list files, create new files, etc.
  } catch (err) {
    console.error(err.name, err.message);
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

När du har ett FileSystemDirectoryHandle-objekt kan du använda metoder som entries(), getFileHandle() och getDirectoryHandle() för att navigera i mappstrukturen och komma åt filer och undermappar.

5. Origin Private File System (OPFS)

Origin Private File System (OPFS) är en speciell, sandlåde-skyddad del av filsystemet som är isolerad till webbapplikationens ursprung (origin). Åtkomst till filer inom OPFS är optimerad för prestanda. Så här kommer du åt det:

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

    // Create a file in the 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();

    // Read the file back
    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
              
            
          

Förklaring:

• `navigator.storage.getDirectory()`: Hämtar rothandtaget för OPFS-mappen. Detta är ingångspunkten för att komma åt filer inom ursprungets privata filsystem.
• `root.getFileHandle('my-opfs-file.txt', { create: true })`: Hämtar ett filhandtag för filen med namnet 'my-opfs-file.txt'. Alternativet `{ create: true }` säkerställer att filen skapas om den inte redan finns.
• Resterande kod demonstrerar hur man skriver data till filen och sedan läser tillbaka den, liknande de tidigare exemplen.

Säkerhetsaspekter

File System Access API introducerar nya säkerhetsaspekter som utvecklare måste vara medvetna om:

• Användarbehörigheter: Begär alltid endast de nödvändiga behörigheterna och förklara tydligt för användaren varför din applikation behöver åtkomst till deras filsystem.
• Indatavalidering: Sanera och validera all data som läses från filer för att förhindra säkerhetssårbarheter som cross-site scripting (XSS) eller kodinjektion.
• Path Traversal: Var försiktig när du konstruerar filsökvägar för att förhindra path traversal-attacker, där en angripare kan få åtkomst till filer utanför den avsedda mappen.
• Datakänslighet: Var medveten om känsligheten hos de data du hanterar och vidta lämpliga åtgärder för att skydda dem, såsom kryptering och åtkomstkontroller.
• Undvik att lagra känslig data: Undvik om möjligt att lagra känslig information på användarens filsystem. Överväg att använda webbläsarens lagrings-API:er (som IndexedDB) för att lagra data inom webbläsarens sandlåda.

Webbläsarkompatibilitet

Stödet i webbläsare för File System Access API utvecklas fortfarande. Medan de flesta moderna webbläsare stöder API:ets kärnfunktioner, kan vissa funktioner vara experimentella eller kräva att specifika flaggor aktiveras. Kontrollera alltid den senaste informationen om webbläsarkompatibilitet innan du använder API:et i produktion. Du kan hänvisa till resurser som MDN Web Docs för uppdaterade kompatibilitetsdetaljer.

Polyfills och fallbacks

För webbläsare som inte fullt ut stöder File System Access API kan du använda polyfills eller fallbacks för att ge en mer gradvis nedgradering. Till exempel kan du använda en traditionell mekanism för filuppladdning/nedladdning som en fallback för webbläsare som inte stöder metoderna showOpenFilePicker() eller showSaveFilePicker(). Överväg också att successivt förbättra din applikation. Tillhandahåll kärnfunktionalitet utan API:et, och förbättra sedan upplevelsen för webbläsare som stöder det.

Exempel: Skapa en enkel textredigerare

Här är ett förenklat exempel på hur man skapar en grundläggande textredigerare med hjälp av File System Access API:

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

Detta exempel visar hur man öppnar en fil, visar dess innehåll i ett textområde och sparar ändringarna tillbaka till filen. Detta är ett mycket grundläggande exempel och skulle behöva ytterligare felhantering och funktioner för en verklig applikation.

Bästa praxis för att använda File System Access API

• Progressiv förbättring: Designa din applikation så att den fungerar även utan File System Access API. Använd API:et för att förbättra användarupplevelsen när det är tillgängligt.
• Ge tydliga förklaringar: Förklara tydligt för användaren varför din applikation behöver åtkomst till deras filsystem och vad du avser att göra med filerna.
• Hantera fel elegant: Implementera robust felhantering för att elegant hantera scenarier där användaren nekar behörighet, filen inte hittas eller andra fel uppstår.
• Använd asynkrona operationer: Använd alltid asynkrona operationer för att förhindra att användargränssnittet fryser under interaktioner med filsystemet.
• Optimera för prestanda: Använd strömbaserad åtkomst för stora filer för att förbättra prestanda och minska minnesanvändningen.
• Respektera användarens integritet: Var medveten om användarens integritet och få endast åtkomst till de filer och mappar som är nödvändiga för att din applikation ska fungera.
• Testa noggrant: Testa din applikation noggrant i olika webbläsare och operativsystem för att säkerställa kompatibilitet och stabilitet.
• Överväg Origin Private File System (OPFS): För prestandakritiska operationer, särskilt de som involverar stora filer, överväg att använda OPFS.

Sammanfattning

File System Access API är ett kraftfullt verktyg som ger frontend-utvecklare möjlighet att skapa webbapplikationer med förbättrade filsystemskapaciteter. Genom att låta användare ge webbapplikationer åtkomst till sina lokala filer och mappar öppnar detta API nya möjligheter för webbaserade produktivitetsverktyg, kreativa applikationer och mer. Även om webbläsarstödet fortfarande utvecklas, representerar File System Access API ett betydande steg framåt i webbutvecklingens evolution. I takt med att webbläsarstödet mognar och utvecklare får mer erfarenhet av API:et kan vi förvänta oss att se ännu mer innovativa och övertygande webbapplikationer som utnyttjar dess kapacitet.

Kom ihåg att alltid prioritera användarsäkerhet och integritet när du använder File System Access API. Genom att följa bästa praxis och noggrant överväga säkerhetskonsekvenserna kan du skapa webbapplikationer som är både kraftfulla och säkra.