Поставщики файлов в ASP.NET Core

ASP.NET Core абстрагирует доступ к файловой системе с помощью поставщиков файлов. В рамках платформы ASP.NET Core используются поставщики файлов. Рассмотрим пример.

• IWebHostEnvironment предоставляет корневой каталог содержимого и корневой каталог документов приложения в виде типов IFileProvider.
• ПО промежуточного слоя для статических файлов использует поставщики файлов для поиска статических файлов.
• Razor использует поставщики файлов для поиска страниц и представлений.
• Средства .NET используют поставщики файлов и шаблоны GLOB-объектов, чтобы указать, какие файлы следует публиковать.

Просмотреть или скачать образец кода (описание загрузки)

Интерфейсы поставщика файлов

Основной интерфейс — IFileProvider. IFileProvider предоставляет методы для следующих действий:

• получение сведений о файле (IFileInfo);
• получение сведений о каталоге (IDirectoryContents);
• настройка уведомлений об изменениях (с помощью IChangeToken).

IFileInfo предоставляет методы и свойства для работы с файлами:

• Exists
• IsDirectory
• Name
• Length (в байтах);
• LastModified (дата).

Считывать данные из файла можно с помощью метода IFileInfo.CreateReadStream.

Пример приложения FileProviderSample демонстрирует, как настроить поставщик файлов в Startup.ConfigureServices, чтобы использовать его в приложении путем внедрения зависимостей.

Реализации поставщиков файлов

В следующей таблице перечислены реализации IFileProvider.

Поставщик физических файлов

PhysicalFileProvider предоставляет доступ к физической файловой системе. PhysicalFileProvider использует тип System.IO.File (для физического поставщика), ограничивая все пути каталогом и его дочерними элементами. Такая привязка к области защищает от доступа к файловой системе за пределами указанного каталога и его дочерних элементов. Самый распространенный подход к созданию и использованию PhysicalFileProvider — запросить IFileProvider в конструкторе путем внедрения зависимостей.

При непосредственном создании экземпляра этого поставщика нужно указать абсолютный путь к каталогу, который станет базовым путем для всех запросов, выполненных с помощью этого поставщика. Стандартные маски не поддерживаются в пути к каталогу.

Следующий код демонстрирует, как использовать PhysicalFileProvider для получения содержимого каталога и сведений о файлах:

var provider = new PhysicalFileProvider(applicationRoot);
var contents = provider.GetDirectoryContents(string.Empty);
var filePath = Path.Combine("wwwroot", "js", "site.js");
var fileInfo = provider.GetFileInfo(filePath);

В предшествующем примере используются следующие типы:

• Аргумент provider имеет тип IFileProvider.
• Аргумент contents имеет тип IDirectoryContents.
• Аргумент fileInfo имеет тип IFileInfo.

С помощью поставщика файлов вы можете выполнить итерацию по каталогу, указанному в параметре applicationRoot, или вызвать GetFileInfo для получения сведений о файлах. Стандартные маски невозможно передать методу GetFileInfo. Поставщик файлов не имеет доступ к каталогам за пределами applicationRoot.

Пример FileProviderSample приложения создает поставщика в методе Startup.ConfigureServices с помощью IHostEnvironment.ContentRootFileProvider:

var physicalProvider = _env.ContentRootFileProvider;

Поставщик внедренных файлов манифестов

ManifestEmbeddedFileProvider используется для доступа к файлам, внедренным в сборки. ManifestEmbeddedFileProvider использует манифест, скомпилированный в сборку, для воссоздания исходных путей для внедренных файлов.

Чтобы создать манифест для внедренных файлов, сделайте следующее:

1. Добавьте в проект пакет NuGet Microsoft.Extensions.FileProviders.Embedded.

2. Установите свойство <GenerateEmbeddedFilesManifest> в значение true. Укажите файлы для внедрения с <EmbeddedResource>:

   <Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk.Web">
   
     <PropertyGroup>
       <TargetFramework>netcoreapp3.1</TargetFramework>
       <GenerateEmbeddedFilesManifest>true</GenerateEmbeddedFilesManifest>
     </PropertyGroup>
   
     <ItemGroup>
       <PackageReference Include="Microsoft.Extensions.FileProviders.Embedded" Version="3.1.0" />
     </ItemGroup>
   
     <ItemGroup>
       <EmbeddedResource Include="Resource.txt" />
     </ItemGroup>
   
   </Project>
   

Используйте стандартные маски для указания одного или нескольких файлов, которые вы хотите внедрить в сборку.

Наш пример приложения FileProviderSample создает ManifestEmbeddedFileProvider и передает текущую выполняемую сборку в соответствующий конструктор.

Startup.cs:

var manifestEmbeddedProvider = 
    new ManifestEmbeddedFileProvider(typeof(Program).Assembly);

Дополнительные перегрузки позволяют сделать следующее:

• указать относительный путь к файлу;
• ограничить файлы по дате последнего изменения;
• указать имя внедренного ресурса, содержащего внедренный файл манифеста.

Составной поставщик файлов

CompositeFileProvider объединяет экземпляры IFileProvider, предоставляя единый интерфейс для работы с файлами от нескольких поставщиков. При создании CompositeFileProvider передайте в соответствующий конструктор один или несколько экземпляров IFileProvider:

В нашем примере приложения FileProviderSample поставщики PhysicalFileProvider и ManifestEmbeddedFileProvider предоставляют файлы для CompositeFileProvider с регистрацией в контейнере служб приложения. Следующий код находится в методе Startup.ConfigureServices проекта:

var physicalProvider = _env.ContentRootFileProvider;
var manifestEmbeddedProvider = 
    new ManifestEmbeddedFileProvider(typeof(Program).Assembly);
var compositeProvider = 
    new CompositeFileProvider(physicalProvider, manifestEmbeddedProvider);

services.AddSingleton<IFileProvider>(compositeProvider);

Отслеживание изменений

Метод IFileProvider.Watch позволяет просматривать один или несколько файлов или каталогов на предмет изменений. Метод Watch:

• Принимает строку пути, которая может использовать стандартные маски для указания нескольких файлов.
• Возвращает значение типа IChangeToken.

Итоговый токен изменений предоставляет следующие свойства:

• HasChanged: свойство, которое можно проверить, чтобы определить, произошло ли изменение.
• RegisterChangeCallback: вызывается при обнаружении изменений в указанной строке пути. Каждый токен изменения выполняет соответствующий обратный вызов только в ответ на отдельное изменение. Чтобы реализовать непрерывный мониторинг, используйте TaskCompletionSource<TResult>, как показано ниже, или повторно создавайте экземпляры IChangeToken в ответ на изменения.

Пример WatchConsole приложения записывает сообщение при изменении .txt файла в каталоге TextFiles :

private static readonly string _fileFilter = Path.Combine("TextFiles", "*.txt");

public static void Main(string[] args)
{
    Console.WriteLine($"Monitoring for changes with filter '{_fileFilter}' (Ctrl + C to quit)...");

    while (true)
    {
        MainAsync().GetAwaiter().GetResult();
    }
}

private static async Task MainAsync()
{
    var fileProvider = new PhysicalFileProvider(Directory.GetCurrentDirectory());
    IChangeToken token = fileProvider.Watch(_fileFilter);
    var tcs = new TaskCompletionSource<object>();

    token.RegisterChangeCallback(state =>
        ((TaskCompletionSource<object>)state).TrySetResult(null), tcs);

    await tcs.Task.ConfigureAwait(false);

    Console.WriteLine("file changed");
}

Некоторые файловые системы, такие как контейнеры Docker и сетевые папки, не могут надежно отправлять уведомления об изменениях. Задайте для переменной среды DOTNET_USE_POLLING_FILE_WATCHER значение 1 или true, чтобы опрашивать файловую систему на предмет изменений каждые 4 секунды (это значение нельзя изменить).

Шаблоны glob

В путях файловой системы используются шаблоны подстановочных знаков, которые называются стандартными масками. Эти маски позволяют указывать группы файлов. Поддерживаются два подстановочных знака — * и **.

*
Совпадает с любым элементом на текущем уровне папок, любым именем или расширением файла. Совпадения завершаются символами / и . в пути файла.

**
Совпадает со всем содержимым на разных уровнях каталогов. Может использоваться для рекурсивного сопоставления множества файлов в иерархии каталогов.

Следующая таблица содержит типичные примеры стандартных масок.

ASP.NET Core абстрагирует доступ к файловой системе с помощью поставщиков файлов. В рамках платформы ASP.NET Core используются поставщики файлов.

• IHostingEnvironment предоставляет корневой каталог содержимого и корневой каталог документов приложения в виде типов IFileProvider.
• ПО промежуточного слоя для статических файлов использует поставщики файлов для поиска статических файлов.
• Razor использует поставщики файлов для поиска страниц и представлений.
• Средства .NET используют поставщики файлов и шаблоны GLOB-объектов, чтобы указать, какие файлы следует публиковать.

Просмотреть или скачать образец кода (описание загрузки)

Интерфейсы поставщика файлов

Основной интерфейс — IFileProvider. IFileProvider предоставляет методы для следующих действий:

• получение сведений о файле (IFileInfo);
• получение сведений о каталоге (IDirectoryContents);
• настройка уведомлений об изменениях (с помощью IChangeToken).

IFileInfo предоставляет методы и свойства для работы с файлами:

• Exists
• IsDirectory
• Name
• Length (в байтах);
• LastModified (дата).

Данные из файла можно считывать с помощью метода IFileInfo.CreateReadStream.

Пример приложения демонстрирует, как настроить в Startup.ConfigureServices поставщике файлов, чтобы использовать его в приложении путем внедрения зависимостей.

Реализации поставщиков файлов

Доступны три реализации IFileProvider.

PhysicalFileProvider

PhysicalFileProvider предоставляет доступ к физической файловой системе. PhysicalFileProvider использует тип System.IO.File (для физического поставщика), ограничивая все пути каталогом и его дочерними элементами. Такая привязка к области защищает от доступа к файловой системе за пределами указанного каталога и его дочерних элементов. Самый распространенный подход к созданию и использованию PhysicalFileProvider — запросить IFileProvider в конструкторе путем внедрения зависимостей.

При непосредственном создании экземпляра этого поставщика нужно указать путь к каталогу, который станет базовым путем для всех запросов, выполненных с помощью этого поставщика.

Следующий пример кода демонстрирует, как создать и использовать PhysicalFileProvider для получения содержимого каталога и сведений о файлах:

var provider = new PhysicalFileProvider(applicationRoot);
var contents = provider.GetDirectoryContents(string.Empty);
var fileInfo = provider.GetFileInfo("wwwroot/js/site.js");

В предшествующем примере используются следующие типы:

• Аргумент provider имеет тип IFileProvider.
• Аргумент contents имеет тип IDirectoryContents.
• Аргумент fileInfo имеет тип IFileInfo.

С помощью поставщика файлов вы можете выполнить итерацию по каталогу, указанному в параметре applicationRoot, или вызвать GetFileInfo для получения сведений о файлах. Поставщик файлов не имеет доступ к каталогам за пределами applicationRoot.

Этот пример приложения создает поставщик для приложения в классе Startup.ConfigureServices, используя IHostingEnvironment.ContentRootFileProvider:

var physicalProvider = _env.ContentRootFileProvider;

ManifestEmbeddedFileProvider

ManifestEmbeddedFileProvider используется для доступа к файлам, внедренным в сборки. ManifestEmbeddedFileProvider использует манифест, скомпилированный в сборку, для воссоздания исходных путей для внедренных файлов.

Чтобы создать манифест для внедренных файлов, задайте для свойства <GenerateEmbeddedFilesManifest> значение true. Выберите файлы для внедрения с помощью <EmbeddedResource>:

<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk.Web">

  <PropertyGroup>
    <TargetFramework>netcoreapp2.2</TargetFramework>
    <AspNetCoreHostingModel>InProcess</AspNetCoreHostingModel>
    <GenerateEmbeddedFilesManifest>true</GenerateEmbeddedFilesManifest>
  </PropertyGroup>

  <ItemGroup>
    <PackageReference Include="Microsoft.AspNetCore.App" />
  </ItemGroup>

  <ItemGroup>
    <EmbeddedResource Include="Resource.txt" />
  </ItemGroup>

</Project>

Используйте стандартные маски для указания одного или нескольких файлов, которые вы хотите внедрить в сборку.

Наш пример приложения создает ManifestEmbeddedFileProvider и передает в соответствующий конструктор текущую выполняемую сборку.

Startup.cs:

var manifestEmbeddedProvider = 
    new ManifestEmbeddedFileProvider(typeof(Program).Assembly);

Дополнительные перегрузки позволяют сделать следующее:

• указать относительный путь к файлу;
• ограничить файлы по дате последнего изменения;
• указать имя внедренного ресурса, содержащего внедренный файл манифеста.

CompositeFileProvider

CompositeFileProvider объединяет экземпляры IFileProvider, предоставляя единый интерфейс для работы с файлами от нескольких поставщиков. При создании CompositeFileProvider передайте в соответствующий конструктор один или несколько экземпляров IFileProvider:

В нашем примере приложения PhysicalFileProvider и ManifestEmbeddedFileProvider предоставляют файлы для CompositeFileProvider с регистрацией в контейнере служб приложения:

var physicalProvider = _env.ContentRootFileProvider;
var manifestEmbeddedProvider = 
    new ManifestEmbeddedFileProvider(typeof(Program).Assembly);
var compositeProvider = 
    new CompositeFileProvider(physicalProvider, manifestEmbeddedProvider);

services.AddSingleton<IFileProvider>(compositeProvider);

Отслеживание изменений

Метод IFileProvider.Watch позволяет контролировать изменения в одном или нескольких файлах или каталогах. Watch принимает строку пути, которая можно использовать стандартные маски для указания нескольких файлов. Watch возвращает IChangeToken. Этот токен изменений предоставляет следующие свойства:

• HasChanged: свойство, которое можно проверить, чтобы определить, произошло ли изменение.
• RegisterChangeCallback: вызывается при обнаружении изменений в указанной строке пути. Каждый токен изменения выполняет соответствующий обратный вызов только в ответ на отдельное изменение. Чтобы реализовать непрерывный мониторинг, используйте TaskCompletionSource<TResult>, как показано ниже, или повторно создавайте экземпляры IChangeToken в ответ на изменения.

В нашем примере консольное приложение WatchConsole будет отображать сообщение при изменении текстового файла:

private static PhysicalFileProvider _fileProvider = 
    new PhysicalFileProvider(Directory.GetCurrentDirectory());

public static void Main(string[] args)
{
    Console.WriteLine("Monitoring quotes.txt for changes (Ctrl-c to quit)...");

    while (true)
    {
        MainAsync().GetAwaiter().GetResult();
    }
}

private static async Task MainAsync()
{
    IChangeToken token = _fileProvider.Watch("quotes.txt");
    var tcs = new TaskCompletionSource<object>();

    token.RegisterChangeCallback(state => 
        ((TaskCompletionSource<object>)state).TrySetResult(null), tcs);

    await tcs.Task.ConfigureAwait(false);

    Console.WriteLine("quotes.txt changed");
}

Некоторые файловые системы, такие как контейнеры Docker и сетевые папки, не могут надежно отправлять уведомления об изменениях. Задайте для переменной среды DOTNET_USE_POLLING_FILE_WATCHER значение 1 или true, чтобы опрашивать файловую систему на предмет изменений каждые 4 секунды (это значение нельзя изменить).

Шаблоны glob

В путях файловой системы используются шаблоны подстановочных знаков, которые называются стандартными масками. Эти маски позволяют указывать группы файлов. Поддерживаются два подстановочных знака — * и **.

*
Совпадает с любым элементом на текущем уровне папок, любым именем или расширением файла. Совпадения завершаются символами / и . в пути файла.

**
Совпадает со всем содержимым на разных уровнях каталогов. Может использоваться для рекурсивного сопоставления множества файлов в иерархии каталогов.

Примеры стандартных масок

directory/file.txt
Соответствует конкретному файлу в заданном каталоге.

directory/*.txt
Соответствует всем файлам с расширением .txt в заданном каталоге.

directory/*/appsettings.json
Соответствует всем файлам appsettings.json в любом каталоге, расположенном ровно на один уровень ниже папки directory.

directory/**/*.txt
Соответствует всем файлам с расширением .txt, находящимся на любом уровне ниже каталога directory.