.NET บน Linux: ง่ายกว่าที่คิด

การพัฒนาโซลูชัน .NET บน Linux เป็นเรื่องที่ท้าทายอยู่เสมอ เนื่องจาก Visual Studio ของ Microsoft ต้องการ Windows จึงจะใช้งานได้ หลังจากทำงานในโครงการ .NET หลายโครงการ ฉันตัดสินใจทดสอบขีดจำกัดของการพัฒนา .NET บน Linux บทช่วยสอนง่ายๆ นี้เน้นที่แอปพลิเคชัน ASP.NET MVC กับ SQL Server เพื่อแสดงให้เห็นว่าการพัฒนา .NET ที่หรูหราและมีประสิทธิภาพสามารถเป็นได้บนระบบปฏิบัติการที่ฉันต้องการ

การพัฒนาสภาพแวดล้อม

อันดับแรก เราต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ติดตั้งเครื่องมือ .NET และ SDK ที่เกี่ยวข้องกับลินุกซ์ของเราโดยใช้คู่มือมาตรฐานของ Microsoft

สภาพแวดล้อมการพัฒนาที่ฉันชอบประกอบด้วยสภาพแวดล้อมการพัฒนาแบบบูรณาการแบบมีหน้าต่าง (IDE) การจัดการฐานข้อมูลและเครื่องมือสืบค้นข้อมูลที่มีประสิทธิภาพ ฐานข้อมูลเอง และเครื่องมือสำหรับการสร้างและการปรับใช้ ฉันใช้เครื่องมือต่อไปนี้เพื่อให้ได้ฟังก์ชันการทำงานที่มั่นคงและเปิดใช้งานประสบการณ์การเขียนโค้ดที่สวยงาม:

• IDE: รหัส Visual Studio
• การจัดการฐานข้อมูลและเครื่องมือสืบค้นข้อมูล: DBeaver
• ฐานข้อมูล: Microsoft SQL Server (การติดตั้ง Linux)
• เครื่องมือสร้าง: .NET SDK Command Line Interface (CLI)
• เครื่องเสมือนและคอนเทนเนอร์: Docker

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเครื่องมือเหล่านี้ได้รับการติดตั้งอย่างถูกต้องก่อนที่คุณจะดำเนินการกับแอปพลิเคชันตัวอย่างของเรา

โครงการนั่งร้าน

ในแอปพลิเคชันตัวอย่างนี้ เราจะเน้นย้ำถึงการพัฒนาและฟังก์ชันการทำงานของ ASP.NET ผ่านชุดกรณีการใช้งานสำหรับระบบการจัดการสินค้าคงคลังของร้านขายรองเท้าที่สมมติขึ้น เช่นเดียวกับแอปพลิเคชัน .NET ใหม่ เราจะต้องสร้างโซลูชันแล้วเพิ่มโครงการเข้าไป เราสามารถใช้ประโยชน์จากเครื่องมือ .NET SDK CLI เพื่อสร้างโซลูชันใหม่ของเรา:

 mkdir Shoestore && cd Shoestore dotnet new sln

ถัดไป สร้างโครงการ ASP.NET ที่มีคลาสหลักที่ชัดเจนเพื่อความเรียบง่าย เนื่องจากโครงสร้างโครงการนี้คุ้นเคยกับนักพัฒนา ASP.NET มากที่สุด มาสร้างโครงการของเราโดยใช้รูปแบบ MVC:

 mkdir Shoestore.mvc && cd Shoestore.mvc dotnet new mvc --use-program-main=true

ถัดไป เพิ่มโครงการในโซลูชัน:

 # Go to the root of the solution cd .. dotnet sln add Shoestore.mvc/

ขณะนี้เรามีโซลูชันเริ่มต้นและโครงการ ASP.NET ที่มีอยู่ ก่อนดำเนินการต่อ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าทุกอย่างสร้าง:

 cd Shoestore.mvc/ dotnet restore dotnet build

แนวปฏิบัติในการพัฒนาที่ดีสนับสนุนให้ใส่บริการหลักและรันไทม์ของแอปพลิเคชันลงในคอนเทนเนอร์ Docker เพื่อการปรับใช้และการพกพาที่ดียิ่งขึ้น ดังนั้น เรามาสร้างคอนเทนเนอร์ Docker แบบง่าย ๆ เพื่อรองรับแอปพลิเคชันของเรากันเถอะ

การพกพาแอพพลิเคชั่น

โดยทั่วไปอิมเมจ Docker จะอ้างอิงอิมเมจ Docker หลักอื่นเป็นจุดเริ่มต้นที่ยอมรับสำหรับข้อกำหนดที่จำเป็น เช่น ระบบปฏิบัติการและโซลูชันพื้นฐาน รวมถึงฐานข้อมูล ตามแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดของ Docker ให้สร้างทั้งไฟล์ Dockerfile และ Docker Compose สำหรับการกำหนดค่าบริการที่เหมาะสมในขณะที่อ้างอิงอิมเมจหลักที่ Microsoft เผยแพร่ เราจะใช้ขั้นตอน Docker เพื่อทำให้ภาพของเรามีขนาดเล็ก สเตจช่วยให้เราใช้ .NET SDK ขณะสร้างแอปพลิเคชันของเรา เพื่อให้จำเป็นต้องใช้รันไทม์ ASP.NET ในขณะที่แอปพลิเคชันของเราทำงานเท่านั้น

สร้าง Shoestore.mvc Dockerfile ด้วยเนื้อหาต่อไปนี้:

 # Shoestore\Shoestore.mvc\Dockerfile # Build stage FROM mcr.microsoft.com/dotnet/sdk:6.0 AS build WORKDIR /shoestore COPY Shoestore.mvc/*.csproj ./ # Restore project packages RUN dotnet restore COPY Shoestore.mvc/* ./ # Create a release build RUN dotnet build -c Release -o /app/build # Run the application and make it available on port 80 FROM mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:6.0 WORKDIR /app EXPOSE 80 # Assets and views COPY Shoestore.mvc/Views ./Views COPY Shoestore.mvc/wwwroot ./wwwroot COPY --from=build /app/build ./ ENTRYPOINT [ "dotnet", "Shoestore.mvc.dll" ]

ต่อไป เราจะสร้างไฟล์ docker-compose.yml ในไดเร็กทอรีรากของโซลูชันของเรา ในขั้นต้น จะมีเพียงการอ้างอิงถึง .Dockerfile ของบริการแอปพลิเคชันของเรา:

 # Shoestore/docker-compose.yml version: "3.9" services: web: build: context: . dockerfile: Shoestore.mvc/Dockerfile ports: - "8080:80"

มากำหนดค่าสภาพแวดล้อมของเราด้วยไฟล์ .dockerignore เพื่อให้แน่ใจว่ามีการคัดลอกเฉพาะสิ่งประดิษฐ์บิลด์ไปยังอิมเมจของเรา

ด้วยบริการแอปพลิเคชันของเราในขณะนี้และสภาพแวดล้อมการดำเนินการพร้อมที่จะรัน เราจำเป็นต้องสร้างบริการฐานข้อมูลของเราและเชื่อมต่อกับการกำหนดค่า Docker ของเรา

บริการฐานข้อมูล

การเพิ่ม Microsoft SQL Server ให้กับการกำหนดค่า Docker ของเรานั้นตรงไปตรงมา โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากเราใช้อิมเมจ Docker ที่ Microsoft จัดหาให้โดยไม่เปลี่ยนแปลง เพิ่มบล็อกการกำหนดค่าต่อไปนี้ที่ด้านล่างของไฟล์ docker-compose.yml เพื่อกำหนดค่าฐานข้อมูล:

 db: image: "mcr.microsoft.com/mssql/server" environment: SA_PASSWORD: "custom_password_123" ACCEPT_EULA: "Y" ports: - "1433:1433"

ที่นี่ ACCEPT_EULA ป้องกันไม่ให้การติดตั้งหยุดชะงัก และการตั้งค่า ports ของเราช่วยให้พอร์ต SQL Server เริ่มต้นส่งผ่านโดยไม่มีการแปล ด้วยเหตุนี้ ไฟล์ Compose ของเราจึงมีทั้งบริการแอปพลิเคชันและฐานข้อมูลของเรา

ก่อนปรับแต่งรหัสแอปพลิเคชัน ให้ตรวจสอบว่าสภาพแวดล้อม Docker ของเราใช้งานได้:

 # From the root of the solution docker compose up --build

สมมติว่าไม่มีข้อผิดพลาดปรากฏขึ้นระหว่างการเริ่มต้น แอปพลิเคชันตัวอย่างที่ไม่สมบูรณ์ของเราควรพร้อมใช้งานผ่านเว็บเบราว์เซอร์ตามที่อยู่ในเครื่อง http://localhost:8080

เครื่องมือสร้างโค้ด

ตอนนี้ เรามาเน้นที่ส่วนที่สนุก: การปรับแต่งรหัสแอปพลิเคชัน และทำให้แน่ใจว่าข้อมูลแอปพลิเคชันยังคงอยู่ในฐานข้อมูล Microsoft SQL Server เราจะใช้ทั้งเครื่องมือ Entity Framework (EF) และ .NET SDK เพื่อเชื่อมต่อแอปพลิเคชันกับฐานข้อมูลและกำหนดรูปแบบแอปพลิเคชัน มุมมอง ตัวควบคุม และการกำหนดค่าที่ต้องใช้ EF

ก่อนที่เราจะระบุเครื่องมือที่เราต้องการได้ เราต้องสร้างไฟล์ tool-manifest :

 # From the root of the solution dotnet new tool-manifest

เพิ่มเครื่องมือ EF และ SDK ลงในไฟล์นี้ด้วยคำสั่งง่ายๆ เหล่านี้:

 dotnet tool install dotnet-ef dotnet tool install dotnet-aspnet-codegenerator

หากต้องการตรวจสอบการติดตั้งที่เหมาะสมของเครื่องมือเหล่านี้ ให้รัน dotnet ef หากยูนิคอร์นปรากฏขึ้น แสดงว่าได้รับการติดตั้งอย่างถูกต้อง ถัดไป เรียกใช้ dotnet aspnet-codegenerator เพื่อทดสอบเครื่องมือ ASP.NET ผลลัพธ์ควรเป็นบล็อกการใช้งาน CLI ทั่วไป

ตอนนี้เราสามารถใช้เครื่องมือเหล่านี้เพื่อสร้างแอปพลิเคชันของเรา

MVC: รุ่น

งานแรกในการสร้างแอปพลิเคชันของเราคือการสร้างแบบจำลอง เนื่องจากโมเดลนี้จะถูกเพิ่มลงในฐานข้อมูลในภายหลัง เราจะรวมแพ็คเกจ MS SQL Server และ EF ไว้ในโปรเจ็กต์ของเรา:

 cd Shoestore.mvc/ dotnet add package Microsoft.AspNetCore.Diagnostics.EntityFrameworkCore dotnet add package Microsoft.EntityFrameworkCore.SqlServer dotnet add package Microsoft.EntityFrameworkCore.Tools dotnet restore

ขั้นต่อไป ให้สร้างวัตถุบริบทฐานข้อมูล EF ที่กำหนดโมเดลที่จะเพิ่มลงในฐานข้อมูล และอนุญาตให้โค้ดของเราเข้าถึงและสืบค้นข้อมูลนั้นจากฐานข้อมูลได้อย่างง่ายดาย

สร้างไดเร็กทอรี Data เพื่อจัดเก็บโค้ดเฉพาะของ EF และสร้างไฟล์ Data/ApplicationDBContext.cs ที่มีเนื้อหาต่อไปนี้:

 // Shoestore/Shoestore.mvc/Data/ApplicationDBContext.cs using Microsoft.EntityFrameworkCore; namespace Shoestore.mvc.Data; public class ApplicationDBContext : DbContext { public ApplicationDBContext(DbContextOptions<ApplicationDBContext> options):base(options){} }

ถัดไป กำหนดค่าสตริงการเชื่อมต่อฐานข้อมูล ซึ่งต้องตรงกับข้อมูลรับรองที่เรากำหนดค่าไว้ใน Dockerfile ของเรา ตั้งค่าเนื้อหาของ Shoestore/Shoestore.mvc/appsettings.json เป็นดังต่อไปนี้:

 { "Logging": { "LogLevel": { "Default": "Information", "Microsoft.AspNetCore": "Warning" } }, "AllowedHosts": "*", "ConnectionStrings": { "Shoestore": "Server=db;Database=master;User=sa;Password=custom_password_123;" } }

ด้วยการกำหนดค่าสตริงการเชื่อมต่อฐานข้อมูลและการเข้ารหัสบริบทของฐานข้อมูล เราพร้อมที่จะโค้ดฟังก์ชัน Main ของแอปพลิเคชันของเราแล้ว เราจะรวมการจัดการข้อยกเว้นฐานข้อมูลเพื่อทำให้การดีบักระบบง่ายขึ้น นอกจากนี้ เนื่องจากข้อบกพร่องของ .NET ในโค้ดที่สร้างขึ้นทำให้คอนเทนเนอร์ Docker ให้บริการมุมมองของเราอย่างไม่ถูกต้อง เราจึงต้องเพิ่มโค้ดเฉพาะลงในการกำหนดค่าบริการมุมมองของเรา สิ่งนี้จะกำหนดเส้นทางของไฟล์ไปยังตำแหน่งมุมมองของเราอย่างชัดเจนในอิมเมจ Docker ของเรา:

 using Microsoft.EntityFrameworkCore; using Shoestore.mvc.Data; namespace Shoestore.mvc; // ... public static void Main(string[] args) { var builder = WebApplication.CreateBuilder(args); // Associate our EF database context and configure it with our connection string var connectionString = builder.Configuration.GetConnectionString("Shoestore"); builder.Services.AddDbContext<ApplicationDBContext>( options => options.UseSqlServer(connectionString)); // Middleware to catch unhandled exceptions and display a stack trace builder.Services.AddDatabaseDeveloperPageExceptionFilter(); // Add services to the container. // ASP.NET has a known issue where the final built app doesn't know where the view // files are (in the Docker container). // The fix is to specifically add view locations. builder.Services .AddControllersWithViews() .AddRazorOptions(options => { options.ViewLocationFormats.Add("/{1}/{0}.cshtml"); options.ViewLocationFormats.Add("/Shared/{0}.cshtml"); });

ข้ามไปที่ IsDevelopment if statement ภายในไฟล์เดียวกันเพื่อเพิ่มจุดสิ้นสุดการย้ายฐานข้อมูลไปยังระบบของเราเมื่ออยู่ในโหมดการพัฒนา เพิ่มคำสั่ง else ด้วยรหัสต่อไปนี้:

 // Configure the HTTP request pipeline. if (!app.Environment.IsDevelopment()) { // Leave the contents of the if block alone. These are hidden for clarity. } else { app.UseMigrationsEndPoint(); }

ถัดไป ทำการทดสอบอย่างรวดเร็วเพื่อให้แน่ใจว่าแพ็คเกจใหม่และการแก้ไขซอร์สโค้ดคอมไพล์อย่างถูกต้อง:

 // Go to mvc directory cd Shoestore.mvc dotnet restore dotnet build

ตอนนี้ มาเติมโมเดลด้วยฟิลด์ที่จำเป็นของเราโดยการสร้างไฟล์ Shoestore.mvc\Models\Shoe.cs :

 namespace Shoestore.mvc.Models; public class Shoe { public int ID { get; set; } public string? Name { get; set; } public int? Price { get; set; } public DateTime CreatedDate { get; set; } }

EF สร้าง SQL ตามโมเดลที่เกี่ยวข้อง ไฟล์บริบท และโค้ด EF ใดๆ ในแอปพลิเคชันของเรา ผลลัพธ์ของ SQL จะถูกแปลและส่งคืนไปยังโค้ดของเราตามความจำเป็น ถ้าเราเพิ่มโมเดล Shoe ของเราในบริบทฐานข้อมูลของเรา EF จะทราบวิธีการแปลระหว่าง MS SQL Server และแอปพลิเคชันของเรา ลองทำสิ่งนี้ในไฟล์บริบทฐานข้อมูล Shoestore/Shoestore.mvc/Data/ApplicationDBContext.cs :

 using Microsoft.EntityFrameworkCore; using Shoestore.mvc.Models; namespace Shoestore.mvc.Data; public class ApplicationDBContext : DbContext { public ApplicationDBContext(DbContextOptions<ApplicationDBContext> options) : base(options) { } private DbSet<Shoe>? _shoe { get; set; } public DbSet<Shoe> Shoe { set => _shoe = value; get => _shoe ?? throw new InvalidOperationException("Uninitialized property" + nameof(Shoe)); } }

สุดท้าย เราจะใช้ไฟล์การโยกย้ายฐานข้อมูลเพื่อนำโมเดลของเราไปไว้ในฐานข้อมูล เครื่องมือ EF จะสร้างไฟล์การโยกย้ายเฉพาะสำหรับ MS SQL Server ตามบริบทฐานข้อมูลและรูปแบบที่เกี่ยวข้อง (เช่น Shoe ):

 cd Shoestore.mvc/ dotnet ef migrations add InitialCreate

ให้หยุดการย้ายข้อมูลของเราจนกว่าเราจะมีตัวควบคุมและดูเข้าที่

MVC: ตัวควบคุมและมุมมอง

เราจะสร้างคอนโทรลเลอร์ของเราโดยใช้เครื่องมือสร้างโค้ด ASP.NET เครื่องมือนี้มีประสิทธิภาพมาก แต่ต้องมีคลาสตัวช่วยเฉพาะ ใช้แพ็คเกจรูปแบบ Design สำหรับโครงสร้างคอนโทรลเลอร์พื้นฐานและการรวม EF มาเพิ่มแพ็คเกจเหล่านี้กัน:

 cd Shoestore.mvc\ dotnet add package Microsoft.VisualStudio.Web.CodeGeneration.Design && \ dotnet add package Microsoft.EntityFrameworkCore.Design && \ dotnet restore

ตอนนี้ การสร้างตัวควบคุมเริ่มต้นของเรานั้นง่ายพอๆ กับการเรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้:

 cd Shoestore.mvc\ dotnet dotnet-aspnet-codegenerator controller \ -name ShoesController \ -m Shoe \ -dc ApplicationDBContext \ --relativeFolderPath Controllers \ --useDefaultLayout \ --referenceScriptLibraries

เมื่อตัวสร้างโค้ดสร้างคอนโทรลเลอร์ของเรา มันจะสร้างมุมมองที่เรียบง่ายสำหรับคอนโทรลเลอร์นั้นด้วย เมื่อรากฐาน MVC ของเราสมบูรณ์ เราก็พร้อมที่จะดำเนินการทุกอย่าง

การทดสอบการย้ายถิ่นและการสมัคร

การย้ายถิ่นของ EF มักเป็นเรื่องง่าย แต่เมื่อ Docker มีส่วนเกี่ยวข้อง กระบวนการก็จะซับซ้อนมากขึ้น ในบทความถัดไปในซีรีส์ของเรา เราจะสำรวจเส้นทางที่บิดเบี้ยวอย่างน่ามหัศจรรย์ในการทำให้การย้ายข้อมูลเหล่านั้นทำงานได้ในโซลูชัน Docker ของเรา แต่สำหรับตอนนี้ เราแค่ต้องการให้การโยกย้ายของเราทำงาน

ไฟล์การกำหนดค่าและการย้ายข้อมูลทั้งหมดรวมอยู่ในที่เก็บของเรา มาโคลนโปรเจ็กต์แบบเต็มไปยังเครื่องท้องถิ่นของเราและดำเนินการย้ายข้อมูล:

 git clone https://github.com/theZetrax/dot-net-on-linux.git cd ./dot-net-on-linux docker composer up

การดำเนินการ docker composer สร้างแอปพลิเคชันของเรา เรียกใช้การย้ายข้อมูล และเปิดแอปพลิเคชัน ASP.NET ของเราด้วยรันไทม์ .NET หากต้องการเข้าถึงโซลูชันที่ทำงานอยู่ ให้ไปที่ http://localhost:8080/Shoes

แม้ว่าส่วนต่อประสานแอปพลิเคชันของเรานั้นเรียบง่าย แต่ก็แสดงให้เห็นการทำงานผ่านทุกระดับ ตั้งแต่มุมมองจนถึงฐานข้อมูล

.NET บน Linux ใช้งานได้จริง

ดูที่เก็บแบบเต็มสำหรับภาพรวมของโซลูชันของเรา บทความถัดไปจะกล่าวถึงรายละเอียดการย้ายข้อมูลของเรา รวมถึงเคล็ดลับและเคล็ดลับในการทำให้อิมเมจ Docker ของเรามีขนาดเล็กลง

.NET บน Linux เป็นมากกว่าแค่ความฝัน: มันเป็นการผสมผสานระหว่างภาษา รันไทม์ และระบบปฏิบัติการ นักพัฒนาหลายคนที่เติบโตบน Visual Studio อาจไม่มีประสบการณ์ในการใช้ .NET CLI อย่างเต็มที่ แต่เครื่องมือเหล่านี้มีประสิทธิภาพและทรงพลัง

อ่านเพิ่มเติมในบล็อก Toptal Engineering:

• การสร้าง ASP.NET Web API ด้วย ASP.NET Core
• 8 เหตุผลทำไม Microsoft Stack ยังคงเป็นทางเลือกที่ดี
• วิธีปรับปรุงประสิทธิภาพของแอป ASP.NET ในเว็บฟาร์มด้วยการแคช
• บทช่วยสอน Elasticsearch สำหรับ .NET Developers
• Kubernetes คืออะไร? คู่มือการปรับใช้คอนเทนเนอร์และการปรับใช้

บล็อก Toptal Engineering ขอขอบคุณ Henok Tsegaye สำหรับการตรวจสอบตัวอย่างโค้ดที่นำเสนอในบทความนี้