Miten Azure Functions voi reagoida eri liipaisimiin ja HTTP-pyyntöihin?

Azure Functions tarjoaa joustavan tavan luoda ja hallita pieniä, itsenäisiä palveluja, jotka voivat reagoida erilaisiin tapahtumiin tai "liipaisimiin" (triggers). Tämän esimerkin avulla käsitellään, kuinka luoda funktio, joka reagoi HTTP-pyyntöihin ja ajastettuihin liipaisimiin, sekä kuinka rakentaa ajastettu toiminto, joka suorittaa toistuvasti tehtävän, kuten HTTP-pyynnön lähettämisen Amazonin verkkosivustolle.

1. Vastaanota pyyntö: Käyttäjä lähettää HTTP-pyynnön, johon on liitetty amount-parametri, kuten ?amount=123456.

2. Käsittele pyyntö: Funktio vastaanottaa arvon ja käsittelee sen. Jos arvo on kelvollinen, funktio palauttaa sen sanallisessa muodossa, kuten "yksi satatwentykolme tuhatta neljäsataa viisikymmentä kuusi".

3. Virheiden käsittely: Mikäli arvo on puutteellinen tai väärä, kuten ei-numeerinen arvo, funktio palauttaa virhekoodin 400 (Bad Request).

Tämän jälkeen on tärkeää huomioida, kuinka Azure Functionsin ajastettu toiminto toimii. Ajastetut funktiot voidaan määrittää suorittamaan tiettyjä tehtäviä säännöllisin väliajoin. Tässä esimerkissä luodaan funktio, joka pyytää tiettyä verkkosivua kerran tunnissa, jotta voidaan seurata myyntirankkia Amazonin Best Sellers -listalla. Tämä vaatii HTTP-asiakasohjelman käyttöä ja erityistä riippuvuuden injektointia.

Ajastetun toiminnon toteuttaminen

1. Paketit ja asennus: Aluksi asennetaan tarvittavat laajennuspaketit Azure Functionsille, HTTP-pyyntöjen käsittelyyn sekä muita tarvittavia kirjastoja.

2. Riippuvuuksien injektointi: Luodaan AzureFunctionsStartup-luokka, joka vastaa HTTP-asiakasohjelman injektoinnista. Tässä luokassa määritellään, kuinka HTTP-pyyntöjä käsitellään, kuten käyttäen HttpClient- ja IHttpClientFactory-rajapintoja.

3. Ajastetun funktion määrittäminen: Funktio määritetään suorittamaan tietty tehtävä kerran tunnissa käyttäen ajastettua liipasinta. Funktio voi olla esimerkiksi ajastettu hakemaan tietyn Amazon-sivun tiedot, purkamaan kompressio ja erottamaan sivulta tarvittavat tiedot, kuten Best Seller Rank.

Esimerkkikoodi

csharp
Copy code
public class ScrapeAmazonFunction

{
    private const string relativePath = "10-NET-Cross-Platform-Development-websites/dp/1801077363/";
    private readonly IHttpClientFactory clientFactory;
    public ScrapeAmazonFunction(IHttpClientFactory clientFactory)
    {
        this.clientFactory = clientFactory;
    }
    [FunctionName(nameof(ScrapeAmazonFunction))]

    public async Task Run([TimerTrigger("0 0 * * * *")] TimerInfo timer, ILogger log)

    {
        log.LogInformation("C# Timer trigger function executed at {0}.", DateTime.UtcNow);
        HttpClient client = clientFactory.CreateClient("Amazon");
        HttpResponseMessage response = await client.GetAsync(relativePath);
        if (response.IsSuccessStatusCode)
        {
            log.LogInformation($"Successful HTTP request.");
            Stream stream = await response.Content.ReadAsStreamAsync();
            GZipStream gzipStream = new(stream, CompressionMode.Decompress);
            StreamReader reader = new(gzipStream);
            string page = reader.ReadToEnd();
            int posBsr = page.IndexOf("Best Sellers Rank");
            string bsrSection = page.Substring(posBsr, 45);
            int posHash = bsrSection.IndexOf("#") + 1;
            int posSpaceAfterHash = bsrSection.IndexOf(" ", posHash);
            string bsr = bsrSection.Substring(posHash, posSpaceAfterHash - posHash);
            bsr = bsr.Replace(",", null);  // remove commas
            log.LogInformation($"Best Seller Rank: {bsr}");
        }
    }
}

Tässä esimerkissä ajastettu funktio pyytää tietyn tuotteen Amazon-sivun, purkaa sen GZIP-muodosta ja etsii Best Seller Rankin. Tämän tyyppinen lähestymistapa on hyödyllinen, jos halutaan automaattisesti seurata tietyn tuotteen suosiota ilman manuaalisia toimenpiteitä.

Tärkeät näkökohdat

Kun suunnittelee Azure Functions -sovelluksia, on hyvä ymmärtää, että nämä toiminnot voivat reagoida hyvin erilaisiin liipaisimiin, kuten HTTP-pyyntöihin, ajastettuihin tehtäviin, viestiin tai tilatapahtumiin. Tällaiset toiminnot voidaan laajentaa helposti ja yhdistää muihin palveluihin tai järjestelmiin, mikä tekee niistä erittäin joustavia.

Miten hallita ja käyttää tiedostoja paikallisessa tiedostojärjestelmässä .NET MAUI:ssa

.NET MAUI tarjoaa erinomaiset työkalut monenlaisten sovellusten kehittämiseen, erityisesti silloin, kun kyseessä ovat mobiilisovellukset ja työpöytäsovellukset, jotka toimivat paikallisessa ympäristössä. Paikallisten tiedostojen käsittely on usein välttämätöntä, ja vaikka .NET MAUI tukee monia tiedostojenhallintaa liittyviä toimintoja, on tärkeää ymmärtää, kuinka tiedostojärjestelmä toimii sovelluksen eri osissa. Tämä luku keskittyy erityisesti tiedostojen valintaan ja käsittelyyn paikallisessa tiedostojärjestelmässä, tarkastelee tiedostojen dynaamista suorittamista sekä painottaa paikkatietoisten ja monenlaisten tiedostomuotojen integroinnin tärkeyttä.

Paikallinen tiedostojärjestelmä on usein ensimmäinen paikka, johon sovellus tallentaa dataa tai josta se lukee tietoa. .NET MAUI:ssa tiedostojen käsittely voidaan toteuttaa käyttämällä järjestelmän tarjoamia tiedostohallintomenetelmiä. Tämä voi sisältää esimerkiksi tiedostojen valitsemisen ja avaamisen paikalliselta laitteelta, kuten Androidista tai iOS:stä, tai työpöytäsovelluksissa macOS:ltä tai Windowsilta. Tiedostojen käsittelyä varten .NET MAUI käyttää API:ita, jotka mahdollistavat tiedostojen käsittelyn sekä paikallisessa, että pilvessä.

Erityisesti tiedostojen valinta paikallisesta tiedostojärjestelmästä, kuten esimerkiksi Androidin ja iOS:n tiedostovalitsimilla, on tärkeä toiminto. Tämä mahdollistaa käyttäjien valita tiedostoja suoraan laitteensa tiedostojärjestelmästä. .NET MAUI tukee tätä toimintoa, mutta se vaatii myös käyttäjän suostumuksen ja tarvittavat käyttöoikeudet tiedostojen käsittelyyn. Onkin tärkeää huomioida, että tiedostojen valinta saattaa vaihdella käyttöjärjestelmän mukaan, joten kehittäjän on ymmärrettävä, kuinka tiedostot käsitellään eri alustoilla. Tämä voi vaikuttaa suoraan sovelluksen käyttäjäkokemukseen ja sen sujuvuuteen.

Tiedostojen käsittelyyn liittyy myös dynaaminen suorittaminen. Tämä tarkoittaa, että tiedostoja voidaan käsitellä ja suorittaa reaaliaikaisesti ilman, että käyttäjä suorittaa erillisiä toimintoja. Dynaaminen tiedostojen suorittaminen voi olla kriittistä tilanteissa, joissa sovelluksen on reagoitava nopeasti käyttäjän toimintaan. Esimerkiksi, jos sovellus käyttää gRPC:tä (Google Remote Procedure Call) palveluiden kutsumiseksi, tiedostojen suorittaminen ja niiden käsittely voivat tapahtua taustalla, samalla kun käyttäjä jatkaa sovelluksen käyttöä.

Monet sovellukset myös hyödyntävät paikallista tallennustilaa tiedon säilyttämiseen. .NET MAUI tukee tallennusta paikallisiin tietokantoihin, kuten SQLiteen, ja mahdollistaa tiedostojen ja datan säilyttämisen myös offline-tilassa. Tämä on erityisen tärkeää, kun sovellus ei aina ole yhteydessä internetiin. Paikallisen tallennustilan käyttö vaatii kuitenkin huolellista suunnittelua, sillä tiedot voivat olla hyvin arkaluonteisia. Tällöin on suositeltavaa käyttää salauksia ja turvallisia tunnistautumismenetelmiä datan suojaamiseen.

Kun puhutaan paikallisista tiedostoista, ei voida unohtaa niiden oikeuksia ja rajoituksia. Sovellusten on käsiteltävä tiedostojärjestelmän rajoituksia ja käytettävä oikeuksia oikein, erityisesti mobiililaitteilla. Käyttöoikeudet ja käyttäjien suostumus voivat vaikuttaa siihen, miten tiedostoja voidaan käsitellä, ja väärin käytettynä tämä voi johtaa sovelluksen epäonnistumiseen. On tärkeää testata sovelluksen toimivuutta eri ympäristöissä ja varmistaa, että kaikki tarvittavat käyttöoikeudet on otettu huomioon.

Lisäksi on muistettava, että tiedostojen hallintaan liittyy myös lokitiedostojen ja muiden jälkikäteen tarkasteltavien tietojen kerääminen. Paikallinen tallennus voi sisältää esimerkiksi virhelokit ja käyttäjän toiminnoista kerätyt tiedot, jotka auttavat virheiden jäljittämisessä ja sovelluksen suorituskyvyn parantamisessa. .NET MAUI:n avulla kehittäjä voi käyttää loggaustyökaluja, kuten Serilogia, luodakseen lokitiedostoja ja kerätäkseen tietoa sovelluksen käytöstä.

Miten hallita CORS-politiikkaa ja estää palvelunestohyökkäykset web-palveluissa?

Kun rakennetaan modernia verkkopalvelua, joka käyttää ulkoisia rajapintoja tai mikropalveluarkkitehtuuria, CORS (Cross-Origin Resource Sharing) -politiikan ymmärtäminen ja asianmukainen hallinta on ensiarvoisen tärkeää. CORS-politiikka määrittää, mitkä ulkoiset lähteet voivat tehdä pyyntöjä palvelimelle, ja se voi estää väärinkäytöksiä tai ei-toivottuja pääsyjä. Tämä on erityisen tärkeää, kun yhdistetään verkkopalveluihin eri verkkosovelluksista, jotka saattavat toimia eri alkuperistä (origin), kuten eri porteista tai aliverkoista.

Yksi keskeisistä haasteista web-palveluiden rakentamisessa on se, kuinka sallia nämä ulkoiset pyynnöt turvallisesti, mutta samalla estää väärinkäytökset. CORS tarjoaa mekanismin, joka mahdollistaa tiettyjen ulkoisten lähteiden määrittämisen sallituksi. Tämä tehdään HTTP-otsikoiden avulla, jotka kertovat selainohjelmalle, mitkä alkuperät saavat käyttää kyseistä palvelua.

CORS-politiikan määrittäminen .NET-palvelussa voidaan tehdä lisäämällä seuraavat rivit palvelun alustukseen:

csharp
Copy code
builder.Services.AddCors(options =>
{
    options.AddPolicy(name: northwindMvc,
        policy =>
        {
            policy.WithOrigins("https://localhost:5092"); // Salli pyynnöt vain tältä alkuperältä
        });
});

Tässä tapauksessa määritellään CORS-politiikka, joka sallii pyynnöt vain kyseiseltä URL-osoitteelta. Tämä varmistaa, että vain luotetut lähteet voivat tehdä pyyntöjä palvelimelle, jolloin vähennetään riskiä palvelun väärinkäytöksistä.

Kun CORS on määritetty, sen käyttöä voidaan hallita myös yksittäisille reiteille tai endpointteille. Jos halutaan tarkempaa kontrollia siitä, mitkä polut saavat käyttää CORS-politiikkaa, voidaan valita tietyt reitit, joilla CORS on käytössä:

csharp
Copy code
app.MapGet("api/products/{name}", (NorthwindContext db, string name) =>

    db.Products.Where(p => p.ProductName.Contains(name)))
    .RequireCors(policyName: northwindMvc); // Rajoita CORS vain tälle reitille

Tällä tavalla CORS-politiikkaa voi hallita yksityiskohtaisemmin, estäen tarpeettomat pyynnöt ja rajoittaen niiden määrää tietyille, turvallisille reiteille.

Tärkeää on myös ymmärtää, että CORS-politiikan avulla voidaan hallita useita muita seikkoja. Esimerkiksi voidaan määrittää sallitut HTTP-menetelmät (GET, POST, PUT, DELETE), hyväksytyt otsikot (Content-Type, x-custom-header) sekä paljastettavat vastausotsikot. Tämä tarkoittaa sitä, että vain tietyt pyynnöt, joissa on tietyt otsikot, hyväksytään, ja kaikki muu jätetään ulkopuolelle.

Samalla on muistettava, että vaikka CORS suojaa palveluita, se ei yksin riitä suojaamaan palveluja kaikilta uhilta, kuten palvelunestohyökkäyksiltä (DoS) tai väärinkäytöksiltä. Tällöin on tärkeää ottaa käyttöön lisäsuojausmekanismeja, kuten rate limiting (pyyntörajoitukset). Rate limiting estää palvelun liiallisen kuormittamisen rajoittamalla tietyn ajan sisällä tehtävien pyyntöjen määrää. Tämä voi estää palvelun kaatumisen, vaikka hyökkääjä yrittäisi tehdä useita pyyntöjä erittäin nopeasti.

Esimerkiksi .NET:ssä voidaan määrittää rate limiting seuraavalla tavalla:

csharp
Copy code
builder.Services.AddRateLimiter(options =>

{
    options.AddPolicy("Default", policy =>
    {
        policy.WithInterval(TimeSpan.FromSeconds(1))
              .WithMaxRequests(10); // Enintään 10 pyyntöä sekunnissa
    });
});

Tässä esimerkissä määritellään, että palvelu hyväksyy vain 10 pyyntöä sekunnissa. Tämä voi estää palvelunestohyökkäyksiä, joissa pyritään ylittämään palvelun kapasiteetti liiallisilla pyyntömäärillä.

Yhteenvetona voidaan todeta, että CORS-politiikan oikea hallinta on kriittistä, mutta se ei ole riittävä suoja kaikilta uhilta. Palvelun suojaaminen palvelunestohyökkäyksiltä ja muilta väärinkäytöksiltä vaatii lisätoimenpiteitä, kuten pyynnön rajoittamista ja tarkempaa valvontaa. Täsmällinen CORS-politiikka, yhdistettynä muihin suojausmekanismeihin, voi auttaa varmistamaan, että web-palvelu pysyy turvallisena ja luotettavana käyttäjille.

Miten gRPC:n metadata ja aikarajat parantavat palveluiden luotettavuutta?

gRPC-pyyntöjen ja -vastausten hallinta ei rajoitu pelkästään varattuihin sanomiin ja niiden sisällön siirtämiseen. Suurin osa datasta, joka kulkee asiakas- ja palvelinpuolen välillä, voi sisältää myös metatietoja. Nämä metatiedot, jotka voivat olla joko otsikoita (headers) tai perävaunuja (trailers), tarjoavat lisätietoja viesteistä ja niiden käsittelystä. Metatiedot eivät ole varsinaisia tietoja, mutta ne ovat tärkeitä palvelun toiminnan ja virheiden diagnosoimisen kannalta. Tämän lisäksi on tärkeää huomioida, miten aikarajoja (deadlines) voidaan käyttää pyynnön luotettavuuden parantamiseen.

Yksi keskeinen osa gRPC:n käyttöä on se, miten pyyntöjen ja vastausten metatiedot tallennetaan ja miten niitä voidaan käyttää virheiden käsittelyssä. Esimerkiksi, kun asiakas tekee pyynnön palvelimelle, metatiedot voivat sisältää tietoja kuten palvelimen vastausajan, käytetyn protokollan version, sekä mahdolliset virheilmoitukset. Tämä on erityisen tärkeää, kun halutaan varmistaa, että palvelu toimii kuten odotetaan.

csharp
Copy code
AsyncUnaryCall shipperCall = shipperClient.GetShipperAsync(
   new ShipperRequest { ShipperId = id });
Metadata metadata = await shipperCall.ResponseHeadersAsync;
foreach (Metadata.Entry entry in metadata) {
   _logger.LogCritical($"Key: {entry.Key}, Value: {entry.Value}");
}
ShipperReply shipperReply = await shipperCall.ResponseAsync;

Metatiedot voivat olla erityisen hyödyllisiä tilanteissa, joissa tietyn pyynnön käsittely kestää pidempään kuin odotettiin. Tällöin on tärkeää, että järjestelmä ilmoittaa käyttäjälle, miksi vastaus viivästyy tai miksi pyyntö on epäonnistunut.

Toinen tärkeä mekanismi gRPC:n käytössä on aikarajojen asettaminen. Aikarajat, eli "deadlines", auttavat hallitsemaan sitä, kuinka kauan pyyntö saa kestää ennen kuin se hylätään. Aikarajan määrittäminen on suositeltavaa erityisesti silloin, kun palvelu voi mahdollisesti kuluttaa liikaa palvelimen resursseja. Aikaraja voi myös estää sen, että palvelin jatkaa työskentelyä loputtomiin, jos pyyntö ei ole saapunut ajoissa.

Esimerkiksi, jos haluamme rajoittaa pyynnön käsittelyaikaa kolmeen sekuntiin, voimme määrittää aikarajan seuraavasti:

csharp
Copy code
AsyncUnaryCall shipperCall = shipperClient.GetShipperAsync(

   new ShipperRequest { ShipperId = id }, 
   deadline: DateTime.UtcNow.AddSeconds(3));

Jos aikaraja ylitetään, voidaan käsitellä virhe ja antaa käyttäjälle ilmoitus siitä, että aikaraja on ylitetty. Tämä voi auttaa hallitsemaan palvelun käyttäjätapahtumia ja estää tilanteet, joissa asiakas jää odottamaan vastausta, joka ei koskaan tule.

csharp
Copy code
catch (RpcException rpcex) when (rpcex.StatusCode == global::Grpc.Core.StatusCode.DeadlineExceeded) {
   _logger.LogWarning("Northwind.Grpc.Service deadline exceeded.");
   ViewData["exception"] = rpcex.Message;
}

Näin varmistamme, että asiakas saa tiedon siitä, että aikaraja on ylittynyt, ja hän voi reagoida tilanteeseen ilman turhia viivästyksiä. Aikarajoilla voidaan myös estää palvelimen ylikuormittuminen ja varmistaa, että palvelu vastaa nopeasti.

Tärkeää on ymmärtää, että metatiedot ja aikarajat eivät ole vain kehittäjien työkaluja virheiden diagnosoimiseksi, vaan ne ovat keskeisiä osia, jotka auttavat myös palveluiden käyttäjiä saamaan luotettavampaa ja ennakoitavampaa palvelua.