Miten luoda ja hallita SignalR Hubia ASP.NET Core MVC:ssä

SignalR on reaaliaikainen viestintäteknologia, joka mahdollistaa kaksisuuntaisen viestinnän asiakkaiden ja palvelimien välillä. Se on erityisen hyödyllinen sovelluksissa, jotka vaativat reaaliaikaisia päivityksiä, kuten chat-sovelluksissa tai live-ilmoituksissa. Tässä luvussa käymme läpi, kuinka luoda SignalR Hub ASP.NET Core MVC -projektiin ja hallita käyttäjiä, viestejä sekä ryhmiä reaaliaikaisesti.

SignalR Hubin toteuttaminen alkaa palvelinpuolelta. Oletetaan, että sinulla on jo perus ASP.NET Core MVC -projekti. Ensimmäiseksi luodaan tarvittavat luokat ja toteutetaan ne niin, että viestit voidaan lähettää sekä yksittäisille käyttäjille että käyttäjäryhmille.

Käyttäjän ja viestin mallit

SignalR Hubin luominen alkaa määrittämällä käyttäjän ja viestin mallit. Näissä malleissa määritellään ne tiedot, joita tarvitaan viestien lähettämiseen ja vastaanottamiseen.

csharp
Copy code
namespace Northwind.Chat.Models

{
    public class UserModel
    {
        public string Name { get; set; } = null!;

        public string ConnectionId { get; set; } = null!;

        public string? Groups { get; set; } // pilkulla eroteltu lista
    }
}

Käyttäjällä on nimi, yhteyden ID ja mahdollinen lista ryhmistä, joihin hän kuuluu. Toinen olennainen malli on viesti:

csharp
Copy code
namespace Northwind.Chat.Models

{
    public class MessageModel
    {
        public string From { get; set; } = null!;

        public string To { get; set; } = null!;

        public string? Body { get; set; } 
    }
}

Viesti sisältää lähettäjän, vastaanottajan ja itse viestin sisällön. Nämä mallit toimivat perustana viestien käsittelylle ja lähettämiselle SignalR:ssä.

SignalR Hubin luominen

Seuraavaksi luodaan SignalR Hub, joka hallitsee asiakkaiden yhteyksiä, rekisteröintejä ja viestien lähettämistä. Hub on luokka, joka mahdollistaa viestien lähettämisen asiakkaalle tai asiakkaille reaaliaikaisesti. Se sisältää myös metodit, joita asiakkaat voivat kutsua.

csharp
Copy code
using Microsoft.AspNetCore.SignalR;

using Northwind.Chat.Models;
namespace Northwind.SignalR.Service.Hubs
{
    public class ChatHub : Hub
    {
        private static Dictionary<string, UserModel> Users = new();

        public async Task Register(UserModel newUser)

        {
            UserModel user;
            string action = "rekisteröity uusi käyttäjä";
            if (Users.ContainsKey(newUser.Name))
            {
                user = Users[newUser.Name];
                if (user.Groups is not null)
                {

                    foreach (string group in user.Groups.Split(','))

                    {
                        await Groups.RemoveFromGroupAsync(user.ConnectionId, group);
                    }
                }
                user.Groups = newUser.Groups;
                user.ConnectionId = Context.ConnectionId;
                action = "päivitetty käyttäjän tiedot";
            }
            else
            {
                if (string.IsNullOrEmpty(newUser.Name))
                {
                    newUser.Name = Guid.NewGuid().ToString();
                }
                newUser.ConnectionId = Context.ConnectionId;
                Users.Add(newUser.Name, newUser);
                user = newUser;
            }
            if (user.Groups is not null)
            {
                foreach (string group in user.Groups.Split(','))
                {
                    await Groups.AddToGroupAsync(user.ConnectionId, group);
                }
            }
            MessageModel message = new()
            {
                From = "SignalR Hub",
                To = user.Name,
                Body = $"Olet onnistuneesti {action} yhteys ID:llä {user.ConnectionId}."
            };
            IClientProxy proxy = Clients.Client(user.ConnectionId);
            await proxy.SendAsync("ReceiveMessage", message);
        }

        public async Task SendMessage(MessageModel message)

        {
            IClientProxy proxy;
            if (string.IsNullOrEmpty(message.To))
            {
                message.To = "Kaikille";
                proxy = Clients.All;
                await proxy.SendAsync("ReceiveMessage", message);
                return;
            }
            string[] userAndGroupList = message.To.Split(',');
            foreach (string userOrGroup in userAndGroupList)
            {
                if (Users.ContainsKey(userOrGroup))
                {
                    message.To = $"Käyttäjä: {Users[userOrGroup].Name}";
                    proxy = Clients.Client(Users[userOrGroup].ConnectionId);
                }
                else
                {
                    message.To = $"Ryhmä: {userOrGroup}";
                    proxy = Clients.Group(userOrGroup);
                }
                await proxy.SendAsync("ReceiveMessage", message);
            }
        }
    }
}

Hubin rekisteröinti ja viestien lähettäminen

Register-metodi rekisteröi uuden käyttäjän tai päivittää olemassa olevan käyttäjän tiedot. Se tarkistaa, onko käyttäjä jo rekisteröity, ja päivittää tarvittaessa hänen ryhmänsä ja yhteyden ID:n. Kun rekisteröinti on valmis, käyttäjälle lähetetään vahvistusviesti.

SignalR Hubin konfigurointi

Ennen kuin Hub voidaan ottaa käyttöön, se täytyy määrittää oikein ASP.NET Core -projektissa. Tämä tarkoittaa, että Hubin reitti tulee määrittää Program.cs-tiedostossa.

csharp
Copy code
builder.Services.AddSignalR();

Tämän jälkeen lisätään reitti, joka ohjaa /chat-polun SignalR Hubiin.

Mikä on tärkeää huomata?

SignalR Hubin luominen ja käyttäjien hallinta vaatii huolellista tilanhallintaa ja reaaliaikaisen viestinnän synkronointia. Tärkeimmät seikat, jotka tulee ottaa huomioon:

1. Käyttäjätilan säilyttäminen: Hubin sisällä on tärkeää hallita käyttäjien yhteyksiä ja ryhmiä oikein, jotta viestit menevät perille oikeille henkilöille ja ryhmille. Tämä voi olla haasteellista suurissa sovelluksissa, joissa käyttäjämäärät kasvavat.

2. Viestien lähetys: Viestien suuntaaminen oikealle vastaanottajalle tai ryhmälle on tärkeää, jotta käyttäjät voivat viestiä reaaliaikaisesti ilman virheitä tai viivästyksiä. Käyttäjän nimen ja ryhmän perusteella viestit reititetään oikeaan paikkaan.

3. Asynkronisuus: Koska SignalR toimii reaaliaikaisesti, kaikki viestien lähetys ja vastaanotto tulee toteuttaa asynkronisesti. Tämä varmistaa, että sovellus pystyy käsittelemään suuria määriä liikennettä ilman, että se hidastuu.

Miten rakentaa ja suojata web-palveluja ASP.NET Core Minimal API:lla?

ASP.NET Core Minimal API on tehokas tapa rakentaa web-palveluja, joka keskittyy yksinkertaisuuteen ja suoraviivaisuuteen. Sen avulla voidaan luoda web-palveluja vähäisellä määrällä koodia verrattuna aikaisempiin ASP.NET Core -versioihin. Tämä luku käsittelee web-palvelujen rakentamista ja suojaamista ASP.NET Core Minimal API:lla, sekä tekniikoita, joiden avulla voidaan suojata palvelu hyökkäyksiltä, kuten palvelunestohyökkäyksiltä (DoS), ja toteuttaa autentikointi ja autorisointi.

ASP.NET Core 6:ssa esitellyt Minimal API:t vähentävät web-palvelujen toteuttamiseen tarvittavan koodin määrää. Verrattuna aikaisempiin ASP.NET Core -versioihin, joissa jopa yksinkertaiset web-palvelut vaativat useita tiedostoja ja satoja rivejä koodia, Minimal API:t tekevät tämän mahdolliseksi vain muutamalla rivillä. Esimerkiksi perus "Hello World" -web-palvelun toteuttaminen ASP.NET Core 6:lla on mahdollista viidellä koodirivillä ja kuudella konfiguraatiorivillä.

Minimal API:n avulla voidaan määritellä reittejä helposti, joissa eri HTTP-menetelmät, kuten GET, POST, PUT ja DELETE, yhdistetään yksinkertaisiin lambda-lausekkeisiin. Tämä tekee palvelujen rakentamisesta intuitiivisempaa ja vähemmän virhealtista. Esimerkiksi:

csharp
Copy code
var app = WebApplication.Create();

app.MapGet("/", () => "Hello World!");
await app.RunAsync();

Minimal API:n reittikartat voidaan määritellä yksinkertaisesti, mutta niiden laajentaminen on myös mahdollista tarpeen mukaan. Esimerkiksi voidaan luoda GET-pyyntö asiakastietojen hakemiseksi tai POST-pyyntö tietyn asiakkaan lisäämiseksi.

Suuri etu Minimal API:ssa on myös sen kyky määrittää parametreja, jotka voidaan automaattisesti täyttää reitin perusteella. Näitä parametreja voivat olla esimerkiksi reitistä saatu tiedon segmentti, kyselyparametrit, pyynnön runko tai rekisteröidyt palvelut. Tämä joustavuus lisää kehittäjän tuottavuutta ja tekee koodista puhtaampaa ja ylläpidettävämpää.

Kun käytetään Minimal API:ta, paluuvaihtoehdot voivat olla hyvin monipuolisia. Yksinkertaisista teksteistä ja JSON-objekteista aina virhekoodien ja tiedostojen palauttamiseen. Esimerkiksi:

csharp
Copy code
app.MapGet("/", () => Results.Text("Hello World!"));

app.MapGet("/customers", () => Results.Json(new { FirstName = "John", LastName = "Doe" }));

Tämä yksinkertaisuus mahdollistaa erittäin nopean prototyyppien luomisen ja testauksen. Yksinkertaisista sovelluksista monimutkaisempaan logiikkaan siirtyminen tapahtuu kuitenkin saumattomasti.

Suojauksen lisääminen palveluun

Toinen tärkeä suojatoimenpide on CORS (Cross-Origin Resource Sharing), joka hallitsee, mitkä ulkoiset verkkosivustot voivat päästä käsiksi palvelun resursseihin. ASP.NET Core:n avulla on mahdollista määrittää CORS-asetukset, jolloin voidaan sallia vain tietyt alkuperät, kuten organisaation omat verkkosivut, pääsy palveluun. Tämä on tärkeää, koska se estää ulkopuolisia tahoja pääsemästä käsiksi arkaluonteisiin tietoihin.

Entä autentikointi ja autorisointi? Kun rakennetaan web-palveluja, on tärkeää määrittää, kuka voi käyttää palvelua ja mitä oikeuksia heillä on. Autentikointi varmistaa käyttäjän identiteetin, kun taas autorisointi määrittää, mitä toimintoja käyttäjä voi suorittaa. ASP.NET Core tarjoaa joustavia tapoja toteuttaa nämä toiminnot. Yksi yleinen tapa on käyttää JWT (JSON Web Token) -perusteista autentikointia, joka mahdollistaa käyttäjien tunnistamisen ja valtuuttamisen turvallisesti.

Minimal API:lla voidaan helposti määrittää, että tietyt reitit ovat vain kirjautuneiden käyttäjien käytettävissä:

csharp
Copy code
app.MapGet("/secret", () => "This is a secret")

   .RequireAuthorization();

Minimal API:n dokumentointi ja virhekoodit

Minimal API:n dokumentointi on myös tärkeää, erityisesti kun palvelu kasvaa ja siitä tulee monimutkaisempi. Voimme käyttää Produces-attribuutteja määrittämään, mitä tyyppiä ja virhekoodia reitti palauttaa. Esimerkiksi voidaan määrittää, että tietyllä reitillä odotetaan onnistuneen suorituksen jälkeen statuskoodia 200, ja jos reittiä ei löydy, palautetaan virhekoodi 404.

ASP.NET Core tarjoaa myös mahdollisuuden määrittää virhekoodit suoraan, mikä helpottaa virheiden käsittelyä ja niiden käsittelylogiikkaa. Tämä voi olla erityisen tärkeää, kun palvelun käyttöliittymä tarvitsee selkeät virheilmoitukset ja palautteet.

Yhteenveto

ASP.NET Core Minimal API mahdollistaa web-palvelujen kehittämisen vähemmällä koodilla, mutta ilman, että joudutaan tinkimään suorituskyvystä tai turvallisuudesta. Minimal API:lla voidaan rakentaa tehokkaita ja suojattuja web-palveluja nopeasti ja helposti. Kuitenkin, vaikka Minimal API tuo mukanaan yksinkertaisuutta, on tärkeää huolehtia myös palvelun turvallisuudesta. Suojaustekniikoiden, kuten CORS:n, rate limitingin ja autentikoinnin, integroiminen varmistaa, että palvelu on sekä toimiva että suojattu mahdollisilta hyökkäyksiltä.