File Provider Extension: มันคืออะไร, ส่วนขยายการเข้าถึงไฟล์ iOS

File Provider Extension ใน iOS คืออะไร?

File Provider Extension เป็นส่วนขยายแอปพลิเคชันใน iOS และ macOS ที่ช่วยให้แอปพลิเคชันสามารถให้การเข้าถึงไฟล์จากแหล่งที่มาจากภายนอกผ่านแอปไฟล์ของระบบ มันถูกเปิดตั้งใน iOS 11 และแทนที่กลไก Document Provider โดยเพิ่มการรองรับการซังโครไนซ์, การค้นหา และแท็ก

งานหลักของ File Provider Extension คือการทำหน้าที่เป็นสะพานระหว่างพื้นที่เก็บข้อมูลภายนอก (เซิร์ฟเวอร์คลาว์ด, NAS ขององค์กร, FTP) กับ Files.app ผู้ใช้เห็นไฟล์และโฟลเดอร์เสมือนว่ามันถูกเก็บไว้ในเครื่องส่วนบุคคล แม้ว่าข้อมูลจริงอาจอยู่บนเซิร์ฟเวอร์ระยะไกล ส่วนขยายทำงานในเบื้องหลัง, ซังโครไนซ์เนื้อหาตามความต้องการ

ตามข้อมูลจาก WWDC 2024, Apple กำลังพัฒนา FileProvider API อย่างกระออกรรม: เพิ่มการรองรับการซังโครไนซ์แบบเพิ่มเติม, ประสิทธิภาพสำหรับไดเร็กทอรีขนาดใหญ่ดีขึ้น และขณะเดียวกันการดำเนินการแบบชุดก็พร้อมใช้งานได้ ทำให้ File Provider Extension เป็นวิธีที่ต้องการในการผนวกไฟล์ภายนอกเข้ากับระบบนิเวศของ Apple

File Provider Extension ทำงานอย่างไร

โครงสร้าง ของ File Provider Extension ประกอบด้วยสองส่วนประกอบ: ส่วนขยายหลัก (ชนิดผู้ให้บริการไฟล์) และส่วนขยาย UI ที่เลือกได้สำหรับการตรวจสอบสิทธิ์และการกำหนดค่า ส่วนขยายหลักใช้โปรโตคอล NSFileProviderExtension และจัดการคำขอทั้งหมดจาก Files.app

import FileProvider

class CloudFileProvider: NSFileProviderExtension {
    override func item(for identifier: NSFileProviderItemIdentifier) throws -> NSFileProviderItem {
        guard let item = storage
            .item(for: identifier) else {
            throw NSError(domain: NSFileProviderErrorDomain,
                              code: NSFileProviderError.noSuchItem.rawValue)
        }
        return item
    }

    override func urlForItem(with identifier: NSFileProviderItemIdentifier) -> URL {
        return fileCoordinator.urlForItem(with: identifier)
    }
}

เมื่อผู้ใช้เปิด Files.app และเลือกผู้ให้บริการของคุณ, ระบบจะเริ่มส่วนขยายในโปรเซสพื้นหลัง ส่วนขยายไม่มี UI — มันเป็นโปรเซสที่ไม่มีส่วนหัวที่จัดการคำขออ่าน, เขียน, เปลี่ยนชื่อ และลบไฟล์ การดำเนินการทั้งหมดจะดำเนินแบบไม่ต้องรอคำตอบผ่าน NSFileProviderManager

ข้อแตกต่างที่สำคัญ: File Provider Extension อยู่ในโปรเซสแยกต่างหาก และระบบสามารถเวิร์กได้เมื่อหน่วยความจำต่ำ ดังนั้น ผู้ให้บริการต้องสามารถกู้คืนสถานะหลังการเริ่มใหม่โดยการบันทึกตัวระบุและแคร์ชการซังโครไนซ์ไว้ในหน่วยความจำถาวร

โมเดล NSFileProviderItem: ไฟล์และโฟลเดอร์

NSFileProviderItem เป็นโปรโตคอลที่อธิบายไฟล์หรือโฟลเดอร์แต่ละรายการในลำดับชั้นของผู้ให้บริการ แต่ละรายการมีตัวระบุเฉพาะเจาะจง, ชื่อ, ประเภท (ไฟล์หรือโฟลเดอร์), วันที่สร้างและแก้ไข, ขนาด และแฟลง (พร้อมใช้งานได้แบบออฟไลน์, อ่านอย่างเดียว)

โปรโตคอลยังรองรับความสามารถที่ขยายผ่าน NSFileProviderItemProtocol: แท็ก (ฉลากสี), ไอคอน, การเวอร์ชั่น และการกระทำที่กำหนดเอง สำหรับไฟล์ขนาดใหญ่, การรองรับการโอนเบ็อร์ที่สามารถเริ่มต่อได้นั้นถูกนำไปใช้ผ่าน NSFileProviderService

ตามข้อมูลจาก WWDC 2023, Apple แนะนำให้ใช้ closure (NSFileProviderItemFields) เพื่ออัพเดทเฉพาะคุณสมบัติที่เปลี่ยนแปลง แทนที่จะอัพเดททั้งอปเจกต์ ซึ่งช่วยเร่งการซังโครไนซ์ได้อย่างมากในระหว่างการอัพเดทแบบชุด — ตัวอย่างเช่น เมื่อมีเฉพาะขนาดของกลุ่มไฟล์ที่เปลี่ยนแปลง

เครื่องจักรซังโครไนซ์และ NSFileProviderManager

NSFileProviderManager เป็นคลาสส่วนกลางสำหรับจัดการวงจรของส่วนขยาย โดยให้เมธอดในการแจ้งสัญญาณระบบเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลง, จัดการข้อขัดแยงแบบร่วมมือกัน และจัดการดาวน์โหลด ตัวจัดการจะติดตามการส่งต่อที่กำลังทำงานโดยอัตโนมัติ และให้ความสำคัญแก่ไฟล์ที่ผู้ใช้มองเห็น

class SyncManager {
    let providerManager = NSFileProviderManager.default

    func signalUpdate(for item: NSFileProviderItemIdentifier) {
        providerManager.signalEnumerator(
            for: item.parentItemIdentifier
        ) { error in
            if let error = error {
                Logger.sync.error(
                    "Failed to signal: \(error.localizedDescription)"
                )
            }
        }
    }

    func uploadItem(at url: URL, itemId: NSFileProviderItemIdentifier) {
        providerManager.registerURLBasedItem(
            with: itemId,
            url: url
        )
    }
}

เครื่องจักรซังโครไนซ์ คือตรรกะที่นักพัฒนานำไปใช้อย่างอิสระ Apple ไม่มีกลไกการซังโครไนซ์ในตัว — มีแต่ API สำหรับแจ้งระบบเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงเท่านั้น ผู้ให้บริการเป็นผู้ตัดสินใจว่าจะดาวน์โหลดไฟล์จากเซิร์ฟเวอร์อย่างไร, จะไหลแคร์ชไว้ในเครื่องส่วนบุคคลอย่างไร และจะแก้ไขข้อขัดแยงการแก้ไขอย่างไร

ข้อขัดแยง: ระบบรองรับการตรวจจับข้อขัดแยงเวอร์ชั่นผ่าน NSFileProviderSyncAnchor เมื่อไฟล์ถูกเปลี่ยนแปลงพร้อมกันทั้งในเครื่องและระยะไกล, ผู้ให้บริการจะใช้สมอเรือการซังโครไนซ์เพื่อระบุเวอร์ชั่นล่าสุดที่ได้รับการซังโครไนซ์ และแก้ไขข้อขัดแยงโดยใช้กลยุทธ์ ผู้เขียนคนสุดท้ายเป็นผู้ชนะ หรือสร้างสำเนาที่ขัดแยงกัน

ความปลอดภัยและกล่องทรายของส่วนขยาย

File Provider Extension ทำงานภายในกล่องทราย iOS ที่เข้มงวด ส่วนขยายไม่สามารถเข้าถึงระบบไฟล์ของแอปเจ้าภาพได้โดยตรง และในทางกลับกัน, แอปไม่สามารถอ่านไฟล์ของผู้ให้บริการได้โดยตรง การแลกเปลี่ยนข้อมูลทั้งหมดจะผ่าน API ระบบของ Files.app

การเข้าถึงไฟล์ของผู้ใช้เป็นไปได้โดยการใต้ตอบแบบแจ้งชัดเท่านั้น: ผู้ใช้เปิดไฟล์จาก Files.app ในแอปพลิเคชัน และระบบจะสร้างสำเนาชั่วคราวของไฟล์ในคอนเทนเนอร์ที่แยกออก แอปพลิเคชันที่ได้รับจะทำงานกับสำเนานี้, ไม่ใช่ต้นฉบับในพื้นที่เก็บข้อมูลของผู้ให้บริการ

ตาม Apple Security Guide, 2024, ผู้ให้บริการต้องใช้การเข้ารหัสข้อมูลในระหว่างการส่ง (TLS 1.3) และสามารถเลือกเพิ่มการเข้ารหัสดิส์ก์สำหรับไฟล์ที่ถูกแคร์ช การตรวจสอบสิทธิ์ผู้ใช้จะดำเนินการโดยส่วนประกอบ FileProviderUI แยกต่างหาก, ซึ่งทำงานนอกกล่องทรายของส่วนขยายเพื่อการป้อนข้อมูลรับรองอย่างปลอดภัย

ข้อจำกัดหลัก: ส่วนขยายไม่สามารถรันโค้ดโดยพเสนจ — มันประมวลผลเฉพาะคำขอผ่าน NSFileProviderManager เท่านั้น ตรรกะทำใดๆ ที่เกินกว่าการดำเนินการไฟล์จะต้องถูกนำไปใช้ในแอปหลัก และเรียกผ่านกลุ่มแอปหรือบริการ XPC