Miten hallita paikallista tallennusta Blazor WebAssembly -sovelluksessa ja luoda progressiivisia verkkosovelluksia

Blazor WebAssembly -sovelluksilla on mahdollisuus käyttää selaimen paikallista tallennustilaa (local storage) tietojen välimuistiin tallentamiseen ja myöhemmin noutamiseen. Tämä tarjoaa erinomaisen tavan optimoida verkkosovelluksen suorituskykyä ja varmistaa, että käyttäjät voivat käyttää sovellusta offline-tilassa ilman jatkuvaa palvelin-yhteyttä. Tämä käytäntö on erityisen hyödyllinen, kun sovellus hakee suuria määriä tietoja, kuten esimerkiksi työntekijätietokannan, ja halutaan välttää tarpeettomia verkkopyyntöjä.

Tässä esimerkissä käytetään Blazor WebAssembly -sovelluksessa paikallista tallennusta ja keskeytetään palvelimelta saatujen tietojen lataaminen, kun tietoa on jo saatavilla välimuistista. Ensimmäiseksi tarkastellaan, kuinka käytetään localStorage-objektia tietojen tallentamiseen ja lukemiseen. Koodissa määritellään JsonSerializerOptions, jotka sisältävät asetuksia kuten ReferenceHandler.Preserve, joka varmistaa, että mahdolliset itsetoistuvat viittaukset entiteeteissä, kuten työntekijöiden tiedoissa, käsitellään oikein.

Kun käyttäjä vierailee sovelluksessa, sovellus tarkistaa, onko aiemmin tallennettu tieto olemassa ja onko se vielä ajankohtaista. Jos tietoja ei ole tai ne ovat vanhentuneita, sovellus tekee verkkopyynnön ja lataa uudet tiedot. Näin voidaan varmistaa, että tiedot ovat tuoreita, mutta samalla hyödyntää välimuistin etuja. Verkkopyynnön onnistuttua, sovellus tallentaa saadut tiedot paikalliseen tallennukseen ja päivittää aikaleiman, joka kertoo, milloin tieto on viimeksi päivitetty.

Tämän jälkeen sovellus deserialisoi JSON-muodossa saadut tiedot takaisin employeesArray-taulukoksi. Jos tiedot saatiin onnistuneesti, ne suodatetaan käyttäjän valinnan mukaan (esimerkiksi suodattamalla työntekijöitä maittain). Tässä vaiheessa sovelluksen käyttöliittymä pystyy renderöimään työntekijöiden tiedot suoraan välimuistista ilman tarvetta tehdä uutta verkkopyyntöä. Tämä takaa nopeamman ja responsiivisemman käyttökokemuksen, erityisesti kun sovellus on aiemmin ladannut ja tallentanut tietoja.

Progressiiviset verkkosovellukset (PWA) vievät tämän konseptin vielä pidemmälle. PWA-sovellukset voivat toimia kuten tavalliset työpöytäsovellukset, ja ne tarjoavat käyttäjille offline-käytön, automaattiset taustapäivitykset sekä paremman integraation laitteiden natiivitoimintoihin, kuten ilmoituksiin ja tiedostojärjestelmään. Blazor WebAssembly -sovelluksille voidaan lisätä PWA-tuki, mikä mahdollistaa sen, että sovellusta voidaan käyttää selainikkunan sijasta omassa ikkunassa ja sen voi asentaa suoraan käyttäjän työpöydälle tai mobiililaitteen kotinäytölle.

Kun PWA-tuki on lisätty Blazor WebAssembly -projektiin, sovelluksen käyttäjät voivat valita, haluavatko he asentaa sovelluksen laitteelleen. Asennuksen jälkeen sovellus toimii itsenäisesti, eikä sitä tarvitse avata selaimessa. PWA:lla on myös mahdollisuus toimia offline-tilassa ja se päivittää itsensä taustalla ilman käyttäjän aktiivista osallistumista. Tämä parantaa sovelluksen käytettävyyttä ja luotettavuutta, etenkin käyttäjille, jotka eivät ole aina yhteydessä internetiin.

PWA-ominaisuuden lisäämiseksi Blazor WebAssembly -projektiin käytetään manifest.json-tiedostoa, joka määrittää sovelluksen ulkoasun ja asetukset, kuten värit, kuvakkeet ja sovelluksen nimi. Manifesti on keskeinen osa PWA-toteutusta, sillä se määrittää, kuinka sovellus esitetään laitteessa ja miten se käyttäytyy asennuksen jälkeen. Esimerkiksi, kun sovellus on asennettu, se voi näkyä omassa ikkunassaan ja sitä voi käyttää ilman, että se on avoinna selaimessa.

Tärkeää on myös ymmärtää, että PWA-sovellukset eivät rajoitu pelkästään offline-käyttöön ja taustapäivityksiin. Ne tarjoavat myös paremman käyttäjäkokemuksen, koska ne voivat hyödyntää natiivitoimintoja, kuten ilmoituksia ja tallennusmahdollisuuksia, jotka tavallisessa verkkosovelluksessa olisivat rajoitettuja. Tämä tekee Blazor WebAssembly -sovelluksesta entistä tehokkaamman ja houkuttelevamman valinnan monille käyttäjille, jotka tarvitsevat enemmän integroitua kokemusta ja haluavat käyttää sovellusta myös ilman verkkoyhteyttä.

Miten luoda ja hallita dynaamisia värejä .NET MAUI -sovelluksessa

.NET MAUI (Multi-platform App UI) mahdollistaa monenlaisten sovellusten rakentamisen eri alustoilla käyttäen samaa koodipohjaa. Yksi tärkeimmistä ominaisuuksista, jonka avulla sovellusten ulkoasua voidaan muokata käyttäjän tarpeiden mukaan, on dynaamiset resurssit. Tässä luvussa tarkastellaan, miten voit luoda asetussivun, jolla käyttäjä voi muuttaa tekstin ja taustavärin asetuksia, ja miten nämä muutokset voidaan dynaamisesti soveltaa sovelluksen käyttöliittymään.

Aloitetaan käsittelemällä SettingsPage.xaml-tiedostoa. Tähän tiedostoon lisätään handleri sisällön lataustapahtumaan (Loaded event). Ensimmäinen askel on määrittää sivun otsikko ja asettaa pystysuoran pinoamisen täytteet (padding) arvoon 10. Tämän jälkeen lisätään kentät, jotka mahdollistavat tekstin ja taustavärin muokkaamisen. Näissä kentissä värit ovat sidottuja dynaamisesti sovelluksen resursseihin, mikä tarkoittaa, että käyttäjä näkee värin muutoksen välittömästi.

xaml
Copy code
<ContentPage xmlns="http://xamarin.com/schemas/2014/forms"
             xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
             x:Class="Northwind.Maui.Client.SettingsPage"
             Title="Settings">
    <StackLayout Padding="10">
        <Entry x:Name="TextColorEntry" Placeholder="Enter text color" />
        <Entry x:Name="BackgroundColorEntry" Placeholder="Enter background color" />
        <Button x:Name="ApplyButton" Text="Apply" Clicked="ApplyButton_Clicked" IsEnabled="False" />
    </StackLayout>
</ContentPage>

Tämä XAML-koodi luo yksinkertaisen käyttöliittymän, jossa on kaksi tekstikenttää väriarvoille ja yksi painike, jonka avulla käyttäjä voi tallentaa muutokset.

csharp
Copy code
private const string textColorKey = "TextColor";

private const string backgroundColorKey = "BackgroundColor";

private async void ApplyButton_Clicked(object sender, EventArgs e)
{
    try
    {
        App.Current.Resources[textColorKey] = Color.Parse(TextColorEntry.Text);
        App.Current.Resources[backgroundColorKey] = Color.Parse(BackgroundColorEntry.Text);
    }
    catch (Exception ex)
    {
        await DisplayAlert(title: "Exception", message: ex.Message, cancel: "OK");
    }
}
private async void ContentPage_Loaded(object sender, EventArgs e)
{
    try
    {
        object color;
        if (App.Current.Resources.TryGetValue(textColorKey, out color))
        {
            TextColorEntry.Text = GetNameFromColor(color as Color);
        }
        if (App.Current.Resources.TryGetValue(backgroundColorKey, out color))
        {
            BackgroundColorEntry.Text = GetNameFromColor(color as Color);
        }
    }
    catch (Exception ex)
    {
        await DisplayAlert(title: "Exception", message: ex.Message, cancel: "OK");
    }
}
private string GetNameFromColor(Color color)
{
    Type colorsType = typeof(Colors);
    FieldInfo info = colorsType.GetFields().Where(field => field.GetValue(field) == color).SingleOrDefault();
    return info?.Name;
}

Koodissa määritellään useita tärkeimpiä toimintoja. ApplyButton_Clicked-tapahtuma käsittelee värien muuttamisen ja soveltamisen dynaamisesti. ContentPage_Loaded-tapahtuma puolestaan lataa aiemmin tallennetut värit, jotta käyttäjä voi nähdä ne muokkausta varten. GetNameFromColor-metodi käyttää heijastusta (reflection) saadakseen värin nimen, mikä on kätevä tapa käsitellä väriarvoja.

On tärkeää muistaa, että .NET MAUI:ssa resursseja voidaan määritellä useissa eri paikoissa, ei pelkästään sovellustasolla (App.xaml). Voit määritellä resursseja myös yksittäisillä sivuilla, mikä voi olla kätevää, jos tietyn värin tai muun resurssin halutaan olevan käytettävissä vain tietyllä sivulla. Tämän lisäksi resursseja voidaan ladata dynaamisesti koodissa, mikä mahdollistaa entistä joustavamman sovelluksen kehittämisen.

Esimerkiksi resursseja voidaan käyttää myös data bindingin avulla. Data binding on tärkeä osa käyttöliittymien kehitystä, sillä sen avulla voidaan sitoa elementtien ominaisuuksia toisiinsa ja päivittää ne automaattisesti, kun arvot muuttuvat. Tämä parantaa käyttäjäkokemusta, koska muutokset näkyvät heti ilman, että käyttäjän täytyy suorittaa lisätoimia.

Miten integroida .NET MAUI -sovelluksia Blazor- ja natiivialustoihin

.NET MAUI (Multi-platform App UI) mahdollistaa sovellusten kehittämisen useille alustoille käyttäen yhteistä koodipohjaa, ja sen avulla voidaan helposti rakentaa moderneja sovelluksia, jotka tukevat niin mobiililaitteita kuin työpöytäkoneita. Tämän tekstin tarkoitus on tarkastella, miten .NET MAUI -sovelluksia voidaan integroida natiivialustoihin ja Blazoriin, erityisesti ottaen huomioon käyttöliittymäkomponenttien hallinta, ilmoitukset ja laitteistoinformaation käsittely.

.NET MAUI -sovelluksen toiminta edellyttää, että se osaa reagoida käyttöjärjestelmän erityispiirteisiin, kuten akun tilan seuraamiseen ja työpöytäsovellusten valikkopalkkien käsittelyyn. Esimerkiksi, kun halutaan seurata akun tilaa, käytetään seuraavanlaista koodia:

csharp
Copy code
private void UpdateBatteryInfo(IBattery battery)
{
    BatteryStateLabel.Text = battery.State switch
    {
        BatteryState.Charging => "Akun lataus on käynnissä",
        BatteryState.Discharging => "Laturi ei ole kytketty ja akku tyhjenee",
        BatteryState.Full => "Akku on täynnä",
        BatteryState.NotCharging => "Akku ei lataa",
        BatteryState.NotPresent => "Akun tietoja ei ole saatavilla",
        BatteryState.Unknown => "Akun tila tuntematon",
        _ => "Akun tila tuntematon"
    };
    BatteryLevelLabel.Text = $"Akku on {battery.ChargeLevel * 100}% ladattu.";
}

Tässä esimerkissä käsitellään akkutilan päivittämistä reaaliaikaisesti, ja se on erinomainen tapa seurata ja näyttää laitteiston tilaa käyttäjälle. Tämä koodi voi olla hyödyllinen sovelluksissa, jotka tarvitsevat tietoa laitteen akun tilasta ja sen muutoksista. Toinen tärkeä huomio on, että akun tilan seuraaminen voidaan käynnistää ja pysäyttää esimerkiksi käyttäjän toiminnoilla, kuten "kytketty" ja "kytketty pois päältä" -toiminnoilla:

csharp
Copy code
private bool _isBatteryWatched;

private void WatchBattery(IBattery battery)
{
    if (!_isBatteryWatched)
    {
        battery.BatteryInfoChanged += Battery_BatteryInfoChanged;
    }
    else
    {
        battery.BatteryInfoChanged -= Battery_BatteryInfoChanged;
    }
    _isBatteryWatched = !_isBatteryWatched;
}

Tämän logiikan avulla voidaan valita, milloin sovellus alkaa kuunnella akun tilan muutoksia ja milloin se lopettaa kuuntelun.

Kun sovellus ajetaan Windows-työpöytäkoneella, akkutiedot voivat poiketa. Esimerkiksi, jos käytetään työpöytäkoneen kanssa sovellusta, saattaa tulla ilmoitus, että "Akku ei ole saatavilla". Tämä on tärkeä huomio, sillä kaikki laitteet eivät ole varustettu akkutoiminnolla.

csharp
Copy code
[RelayCommand]

private async Task NavigateTo(string pageName)

{
    await Shell.Current.GoToAsync($"//{pageName}");
}

Tällä tavoin sovellus voi navigoida eri sivuille valikkopalkista käsin, mikä tekee sovelluksesta intuitiivisemman ja käyttäjäystävällisemmän. Lisäksi on mahdollista lisätä ilmoituksia, kuten "Toast"-ilmoituksia, jotka voivat olla hyödyllisiä erityisesti natiivialustoilla. Esimerkiksi .NET MAUI Community Toolkit tarjoaa helpon tavan näyttää pop-up-ilmoituksia:

csharp
Copy code
[RelayCommand]

private async Task PopupToast()
{
    IToast toast = Toast.Make(message: "Tämä toast-ilmoitus ilmestyy.",
                               duration: ToastDuration.Short, textSize: 18);
    await toast.Show();
}

Tällaiset ilmoitukset voivat parantaa käyttäjäkokemusta, etenkin silloin, kun halutaan nopeasti ilmoittaa käyttäjälle jonkin tapahtuman tuloksista.

Kun tarkastellaan kolmannen osapuolen kontrollikirjastoja, on huomattava, että .NET MAUI:lle ei ole yhtä monta ilmaista tai avoimen lähdekoodin kirjastoa kuin Blazorille. Tämä johtuu siitä, että Blazor-komponenttien luominen on yksinkertaisempaa, koska siinä ei tarvitse huolehtia monista käyttöliittymän kohteista, kuten mobiililaitteista ja työpöytäsovelluksista. .NET MAUI:n kontrollikirjastot ovat haasteellisempi integraatio, mutta ne tarjoavat monipuolisemman toiminnallisuuden.

Erityisesti silloin, kun kehitetään sovelluksia, jotka haluavat tukea useita laitteistoalustoja, kuten Windows, Android ja iOS, tulee ottaa huomioon näiden alustojen erityispiirteet. On tärkeää huomata, että vaikka .NET MAUI:n käyttöliittymäkomponentit saattavat käyttäytyä eri tavoin eri alustoilla, sovelluksen arkkitehtuurin tulisi olla riittävän joustava, jotta voidaan reagoida erilaisiin ympäristöihin.

Yksi keskeinen asia, jonka kehittäjien on hyvä muistaa, on käyttöjärjestelmien ja laitteistojen rajallisuus ja eroavaisuudet. Tämä tarkoittaa sitä, että vaikka .NET MAUI mahdollistaa laajan alustatuen, sovellusten kehittämisessä tulee aina ottaa huomioon, kuinka hyvin tietyt toiminnot toimivat eri laitteilla. Esimerkiksi työpöytäsovelluksen valikkopalkin ja mobiilisovelluksen valikkopalkin käyttäytyminen saattaa poiketa toisistaan, ja se on huomioitava sovelluksen suunnittelussa.

Miten rakentaa mobiili- ja työpöytäsovelluksia .NET MAUI:lla

.NET MAUI (Multi-platform App UI) on monialustainen kehitysympäristö, joka mahdollistaa sovellusten rakentamisen useille alustoille, kuten iOS, Android, Windows ja macOS. Se perustuu .NET 6:een ja sitä seuraaviin versioihin, ja sen avulla kehittäjät voivat luoda monikäyttöisiä sovelluksia yhdellä koodipohjalla. MAUI:n avulla on mahdollista kehittää moderneja, skaalautuvia sovelluksia, joissa hyödynnetään sekä mobiililaitteiden että työpöytätietokoneiden erityispiirteitä.

Kehittäminen .NET MAUI:lla alkaa XAML:lla (Extensible Application Markup Language), joka tarjoaa kätevän tavan määritellä sovelluksen käyttöliittymän rakenteen. XAML:in käyttö yksinkertaistaa koodia ja tekee siitä visuaalisesti miellyttävämmän. Kun käytetään XAML:ia yhdessä C#-koodin kanssa, voidaan helposti rakentaa monimutkaisia käyttöliittymiä, jotka tukevat useita alustoja ilman, että tarvitsee kirjoittaa erillistä koodia jokaista alustaa varten.

Kehitystyökalut, kuten Visual Studio, tukevat MAUI:ta ja tekevät kehittämisestä entistäkin helpompaa. Kun .NET MAUI -ratkaisua luodaan, kehittäjä voi valita, mitä alustoja sovellus tukee ja määrittää niiden erityispiirteet. Esimerkiksi Windowsilla voidaan kehittää iOS- ja macOS-sovelluksia virtuaalikoneiden avulla, mikä tarjoaa joustavuutta ja nopeutta kehityksessä. Tämä mahdollistaa alustan erityispiirteiden hyödyntämisen samalla, kun säilytetään yhteinen koodipohja.

Yksi tärkeimmistä .NET MAUI:n ominaisuuksista on sen kyky tukea alustakohtaisia koodiratkaisuja. Tämä tarkoittaa, että vaikka MAUI mahdollistaa monialustaisen kehityksen, se ei rajoita kehittäjää käyttämästä erityispiirteitä, jotka saattavat olla tärkeämpiä tietyllä alustalla. Esimerkiksi Androidissa voidaan käyttää Androidin erityisominaisuuksia, kuten ilmoituksia ja tiedostojen valintaa, samalla kun iOS:n erityispiirteet voivat tulla käyttöön toisessa kohdassa sovellusta.

Lisäksi MAUI tukee resurssien jakamista sovelluksen eri osien välillä. Tämä tarkoittaa, että kehittäjä voi luoda ja käyttää yhteisiä tyylejä, värejä ja fontteja koko sovelluksessa. Resurssien jakaminen tekee sovelluksesta helpommin ylläpidettävän ja skaalautuvan, koska kaikki sovelluksen visuaaliset elementit voivat jakaa yhteisen koodin ja asetukset.

Kun sovellukseen lisätään tietojen sitomista (data binding), kehittäjä voi yhdistää käyttöliittymäkomponentit ja sovelluksen datamalliin. Tämä mahdollistaa dynaamisen tiedon esittämisen sovelluksessa ilman, että käyttöliittymää tarvitsee päivittää manuaalisesti. MVVM (Model-View-ViewModel) -malli on keskeinen osa .NET MAUI:ta, koska se erottelee käyttöliittymän, liiketoimintalogiikan ja datan käsittelyn, jolloin sovelluksesta tulee helpommin ylläpidettävä ja testattava.

Testaus on myös tärkeä osa .NET MAUI -sovellusten kehittämistä. Käyttöliittymän ja koodin testaus voidaan tehdä paikallisesti virtuaalisilla laitteilla ennen kuin sovellus otetaan käyttöön tuotantoympäristössä. Tällöin kehittäjät voivat varmistaa, että sovellus toimii odotetusti eri alustoilla ja eri laitteilla. Testausprosessiin kuuluu myös yhteyksien ja sovelluksen toiminnan testaaminen, erityisesti silloin, kun sovellus kuluttaa verkkopalveluja.

On tärkeää muistaa, että MAUI ei ole täydellinen ratkaisu joka tilanteeseen. Vaikka se tarjoaa monialustaisen kehityksen edut, sen käyttöönotto voi olla haasteellista, erityisesti jos halutaan luoda sovelluksia, jotka hyödyntävät syvällisesti tietyn alustan erityispiirteitä. Tällöin kannattaa harkita muita vaihtoehtoja, kuten natiivien kehitysalustojen käyttöä.

Miten rakentaa ja turvata verkkopalveluja käyttäen Minimal API:ta

Minimal API:iden käyttö tarjoaa tehokkaan tavan rakentaa ja käyttää yksinkertaisia, mutta toimivia verkkosovelluksia. Tämä menetelmä keskittyy juuri tarpeellisiin toimintoihin, jättäen kaiken ylimääräisen pois, mikä mahdollistaa nopeamman kehitystyön ja paremman suorituskyvyn. Web-palveluiden luominen ja niiden turvaaminen voidaan toteuttaa yksinkertaisella ja suoraviivaisella tavalla käyttämällä ASP.NET Core:n Minimal API -ominaisuuksia.

Kun kehitetään verkkosovelluksia, kuten tässä esimerkissä Northwind Web API -palvelua, on tärkeää aloittaa varmistamalla, että kaikki tarvittavat kirjastot ja projektit ovat oikein käännettyjä. Tämä voidaan tarkistaa suorittamalla komentoriviltä dotnet build ja varmistamalla, että ulkopuoliset kirjastot käännetään oikein. Kun käännös on valmis, on seuraava askel varmistaa, että sovellus on konfiguroitu oikein.

Tässä vaiheessa on tärkeää tarkistaa, että sovelluksen launchSettings.json-tiedostossa määritelty URL-osoite on asetettu oikein, jotta kehitysympäristössä käytettävä HTTPS-profiili toimii halutulla portilla. Esimerkiksi portin 5091 määrittäminen auttaa kehittäjiä varmistamaan, että kaikki pyynnöt ohjautuvat oikein ja ettei ympäristön asetuksissa ole virheitä.

Kun projektin asetukset ovat kunnossa, voidaan aloittaa API-pyyntöjen käsittelyn määrittäminen. Esimerkiksi yksinkertaiset GET-, POST-, PUT- ja DELETE-pyynnöt voidaan määrittää seuraavalla tavalla:

• GET-pyynnöt: Voidaan määritellä niin, että ne palauttavat vain varastossa olevat tuotteet, jotka eivät ole poistettu käytöstä. Käyttäjä voi myös suorittaa kyselyitä, joissa määritellään, mitä tuotteita haetaan, esimerkiksi tuotteet, jotka eivät ole loppu varastosta tai tuotteet, jotka on merkitty poistetuiksi.

• POST-pyyntö: Uuden tuotteen lisääminen järjestelmään voidaan tehdä POST-pyynnöllä, jossa käyttäjä lähettää tuotteen tiedot JSON-muodossa.

• PUT-pyyntö: Jos tuotteen tietoja halutaan muokata, voidaan käyttää PUT-pyyntöä, jossa tuotteen tunnus ja uudet tiedot annetaan.

• DELETE-pyyntö: Tuotteen poistaminen onnistuu DELETE-pyynnöllä, jossa annetaan poistettavan tuotteen tunnus.

Näiden pyynnöjen lisääminen mahdollistaa sen, että API on toimiva ja tukee kaikkia tarvittavia CRUD-toimintoja (Create, Read, Update, Delete). Tämä tekee API:sta täydellisen ja käyttökelpoisen verkkopalvelujen kehittämiseen.

Testaus on olennainen osa verkkopalvelun kehityksessä. Testaamista varten voidaan käyttää Swagger-dokumentaatiota, joka tarjoaa visuaalisen käyttöliittymän API:n testaamiseen. Tämän käyttöliittymän avulla voidaan kokeilla eri pyyntöjä suoraan selaimessa ja nähdä vastaukset, mikä tekee virheiden löytämisestä ja sovelluksen testaamisesta huomattavasti helpompaa.

Turvallisuus on toinen tärkeä osa API-palvelujen kehittämisessä. HTTPS-yhteyden käyttö varmistaa, että kaikki tiedonsiirto on salattua, mikä estää tietojen väärinkäytön. Lisäksi voidaan käyttää muita suojausmekanismeja, kuten autentikointia ja autorisointia, API-pyyntöjen rajoittamiseen vain tietyille käyttäjille tai rooleille.

Tämä prosessi mahdollistaa tehokkaan ja turvallisen verkkosovelluksen kehittämisen ja operoinnin. On kuitenkin tärkeää, että kehittäjät huomioivat koko elinkaaren ajan turvallisuuden, suorituskyvyn ja ylläpidettävyyden. Minimal API on erinomainen valinta kehitykselle, koska sen avulla voi luoda kevyitä, mutta täsmällisiä ja turvallisia verkkopalveluja.