Guest Post – Desktop Bridge: diversi processi, un solo container


Questo post è stato scritto da Matteo Pagani, Windows AppConsult Engineer in Microsoft

Nel corso del post precedente abbiamo visto come espandere un’applicazione desktop con un background task della Universal Windows Platform. Per la prima volta, non avevamo più solamente un unico processo in esecuzione come nei casi precedenti (un’applicazione Windows Forms che, eventualmente, utilizzava alcune API UWP), ma due veri e propri processi separati: l’applicazione Win32 e il processo backgroundTaskHost.exe che gestisce il background task.

Lo scopo di questo post è quello di sottolineare e aiutarvi a capire con due esempi concreti che, anche se si tratta di più processi separati, quando girano come pacchetti AppX sono eseguiti in realtà all’interno dello stesso container della Universal Windows Platform, come mostra l’immagine seguente:

image

Questo significa che, anche se i processi sono separati, hanno accesso allo stesso contesto e possono comunicare facilmente tra di loro. Ad esempio, condividono lo stesso storage locale: l’area AppData, in cui le applicazioni desktop e UWP possono scrivere, è comune, perciò i due processi possono leggere e scrivere dagli stessi file. Facciamo un esempio concreto, espandendo l’applicazione che avevamo usato come esempio nel post precedente e che trovate su GitHub: https://github.com/qmatteoq/DesktopBridge/tree/master/5.%20Extend

Se ricordate, l’applicazione sfruttava due processi differenti:

  • Uno di tipo Win32, ovvero un’applicazione Win32 tradizionale che, usando alcune API della Universal Windows Platform, registrava un background task legato al trigger chiamato TimeZoneTrigger
  • Uno d tipo UWP, ovvero un Windows Runtime Component, che si faceva carico di aggiornare la tile dell’applicazione e mostrare una notifica toast

    I due processi, combinati insieme, permettevano di ottenere un’applicazione che era in grado di inviare una notifica all’utente e di aggiornare la propria tile ogni qualvolta l’utente cambiava la propria time zone nella configurazione del computer. Nel corso del post espanderemo l’applicazione per sfruttare il fatto che entrambi i processi girano all’interno dello stesso container, aggiungendo le seguenti funzionalità:

  • Nell’applicazione Windows Forms, aggiungeremo una casella di testo, dove l’utente potrà scrivere un messaggio.
  • Sfruttando la Universal Windows Platform, salveremo questo testo all’interno dello storage locale, utilizzando le API apposite per memorizzare informazioni nei setting.
  • Il background task cercherà la presenza di questo testo all’interno dei setting: se lo troverà, lo includerà nella tile e nella notifica toast che saranno mostrate all’utente.

    L’applicazione Windows Forms

    Il lavoro da fare nell’applicazione Windows Forms è estremamente semplice: innanzitutto dobbiamo aggiungere, sopra al pulsante, un controllo di tipo TextBox, nel quale l’utente potrà inserire il proprio messaggio. Dopodiché, andremo a cambiare leggermente il codice associato al pulsante di registrazione del task:

    private async void OnRegisterTask(object sender, EventArgs e)
    {
        if (!string.IsNullOrEmpty(txtMessage.Text))
        {
            ApplicationData.Current.LocalSettings.Values.Clear();
            ApplicationData.Current.LocalSettings.Values.Add("message", txtMessage.Text);
        }
    
        string triggerName = "TimeZoneTriggerTest";
    
        // Check if the task is already registered
        foreach (var cur in BackgroundTaskRegistration.AllTasks)
        {
            if (cur.Value.Name == triggerName)
            {
                // The task is already registered.
                return;
            }
        }
    
        BackgroundTaskBuilder builder = new BackgroundTaskBuilder();
        builder.Name = triggerName;
        builder.SetTrigger(new SystemTrigger(SystemTriggerType.TimeZoneChange, false));
        builder.TaskEntryPoint = "TileBackgroundTask.TileTask";
        var status = await BackgroundExecutionManager.RequestAccessAsync();
        if (status != BackgroundAccessStatus.DeniedByUser && status != BackgroundAccessStatus.DeniedBySystemPolicy)
        {
            builder.Register();
        }
    }
    

    La novità rispetto al codice che abbiamo visto nel post precedente sta nelle prime righe: se il contenuto della proprietà Text del controllo di nome txtMessage non è vuoto, allora lo aggiungiamo all’interno dei setting locali. Le API UWP per gestire i setting sono molto semplici: possiamo accedere tramite la classe ApplicationData.Current.LocalSettings, che contiene una collezione di nome Values che è un semplice dizionario, ovvero un insieme di coppie chiave / valore. In questo caso, aggiungiamo un elemento che ha, come chiave, la stringa message e, come valore, il testo inserito dall’utente. Il resto del codice è identico a quello del post precedente ed è quello che si fa carico di registrare il background task.

    Il background task

    All’interno del background task andremo ad effettuare l’operazione opposta: andremo a controllare che, nei setting, esista un valore identificato dalla chiave message e, in caso affermativo, lo recuperiamo sotto forma di stringa. Ecco come appare la nuova implementazione del metodo Run() all’interno della classe TileTask del Windows Runtime Component:

    public sealed class TileTask : IBackgroundTask
    {
        public void Run(IBackgroundTaskInstance taskInstance)
        {
            string message = string.Empty;
            if (ApplicationData.Current.LocalSettings.Values.ContainsKey("message"))
            {
                message = ApplicationData.Current.LocalSettings.Values["message"].ToString();
            }
    
    
            string tileXml = $@"<tile>
                            <visual>
                                <binding template='TileMedium' branding='logo'>
                                    <group>
                                        <subgroup>
                                            <text hint-style='caption'>Time zone changed!</text>
                                            <text hint-style='captionSubtle' hint-wrap='true'>{message}</text>
                                            <text hint-style='captionSubtle' hint-wrap='true'>Last update at {DateTime.Now}</text>
                                        </subgroup>
                                    </group>
                                </binding>
                            </visual>
                        </tile>";
    
            XmlDocument tileDoc = new XmlDocument();
            tileDoc.LoadXml(tileXml);
    
            TileNotification notification = new TileNotification(tileDoc);
            TileUpdateManager.CreateTileUpdaterForApplication().Update(notification);
    
            string toastXml = $@"<toast>
                            <visual>
                                <binding template='ToastGeneric'>
                                    <text>Time zone changed!</text>
                                    <text>{message}</text>
                                    <text>Last update at {DateTime.Now}</text>
                                </binding>
                            </visual>
                        </toast>";
    
            XmlDocument toastDoc = new XmlDocument();
            toastDoc.LoadXml(toastXml);
    
            ToastNotification toast = new ToastNotification(toastDoc);
            ToastNotificationManager.CreateToastNotifier().Show(toast);
        }
    }
    

    Come potete notare, utilizzando le stesse API dell’applicazione desktop, utilizziamo prima il metodo ContainsKey() sulla collezione ApplicationData.Current.LocalSettings.Values per verificare che esista veramente un elemento identificato dalla chiave message. In caso affermativo, lo recuperiamo e lo salviamo in una variabile. Il resto del codice è praticamente identico a quello del post precedente, con una differenza: in entrambi i casi, nel payload XML della notifica tile e toast abbiamo aggiunto un nuovo elemento di tipo text con, al suo interno, il messaggio recuperato dai setting.

    That’s all, folks!

    Il gioco è fatto: ora ricompilate la soluzione, lanciate il progetto di deploy di Visual Studio 15 Preview e, questa volta, prima di premere il pulsante di registrazione del task scrivete un messaggio all’interno della casella di testo. Ora ripetete l’esperimento del post precedente: andate nei Setting di Windows e cambiate la time zone. Questa volta, sia la tile che la notifica toast, oltre al titolo e alla data e ora di ultimo aggiornamento, conterranno il messaggio personalizzato che avete inserito nell’applicazione Windows Forms:

    timezone notification

    Accedere al registro di sistema

    Vediamo ora un altro esempio di gestione del container UWP, legato ad un approccio più tradizionale: in questo caso non coinvolgeremo alcuna API UWP, ma solo API standard del framework .NET. Come abbiamo imparato nei primi post della serie, le applicazioni convertite tramite il Desktop Bridge girano all’interno di un container, ovvero di un contesto virtualizzato: file system e registro verranno astratti e uniti, in tempo reale, con quello di sistema. In questo modo, l’applicazione avrà accesso completo al registro, ma non sarà in grado di lasciare “scarti” durante la disinstallazione che potrebbero rallentare il sistema: questo perché la scrittura non avviene nel registro reale, ma nella versione virtualizzata. Vediamo un semplice esempio, creando una soluzione con Visual Studio (anche in questo caso, userò la versione Preview con l’estensione per il deploy UWP).

    Partiamo con la creazione di un’applicazione Windows Forms, con all’interno un pulsante legato ad un evento che si fa carico, usando API del framework .NET, di creare una nuova chiave di registro nel caso in cui questa non esista:

    private void OnCreateRegistryKey(Object sender, EventArgs e)
    {
        var RegKey = Registry.CurrentUser.OpenSubKey(@"SOFTWARE\Matteo Pagani\DesktopBridge", true);
    
        if (RegKey == null)
        {
            RegKey = Registry.CurrentUser.CreateSubKey(@"SOFTWARE\Matteo Pagani\DesktopBridge", RegistryKeyPermissionCheck.ReadWriteSubTree);
            RegKey.SetValue("IsAppInstalled", true);
        }
    }
    

    Come vedete, il codice è piuttosto semplice: come prima cosa, si sfrutta la classe Registry e il metodo OpenSubKey() per accedere ad una chiave specifica all’interno dell’hive dell’utente corrente (in questo modo, non sono necessari permessi di admin e quindi l’applicazione può girare tranquillamente anche all’interno del container UWP). La chiave, nello specifico, si chiama IsAppInstalled ed è contenuta all’interno del percorso HKEY_CURRENT_USER\SOFTWARE\Matteo Pagani\DesktopBridge. Se questa non esiste, allora provvediamo a crearla sfruttando il metodo SetValue(), passando come parametro il nome della chiave e il valore che vogliamo assegnare (true).

    Iniziamo con il lanciare l’applicazione normalmente, in maniera nativa: clicchiamo sul pulsante, dopodiché apriamo il registro di sistema (scriviamo regedit nel menu Start e premiamo Invio). Se tutto è andato a buon fine, troveremo la chiave che abbiamo appena creato:

    image

    Ora eliminiamo l’intera chiave appena creata (nel mio caso, l’intera cartella di nome Matteo Pagani) e, questa volta, aggiungiamo un progetto di deployment UWP all’interno della nostra soluzione e configuriamolo affinché ci permetta di lanciare l’applicazione Windows Forms appena creata all’interno del container UWP (trovate tutte le indicazioni su come farlo in uno dei post precedenti della serie). Ora rilanciamo l’applicazione, questa volta impostando come progetto di startup quello di deployment, e premiamo nuovamente il pulsante per creare la chiave di registro. L’operazione andrà a buon fine e non otterremo alcun errore. Se ora però aprissimo nuovamente il registro e andassimo alla ricerca del percorso HKEY_CURRENT_USER\SOFTWARE\Matteo Pagani\DesktopBridge, ci accorgeremmo di come questo non esista. Questo perché, questa volta, l’applicazione sta girando all’interno del container UWP e, di conseguenza, non scrive più all’interno del registro di sistema, ma in quello virtualizzato specifico dell’applicazione.

    Da questo esperimento emerge una considerazione importante: non possiamo usare il registro come meccanismo di comunicazione tra applicazioni differenti se queste non stanno girando all’interno dello stesso contesto UWP. Possiamo testare facilmente questo scenario, aggiungendo alla nostra soluzione un nuovo progetto Windows Forms che, questa volta, conterrà un pulsante che, al click, invocherà un metodo di lettura della chiave di registro:

    private void OnReadRegistryKey(Object sender, EventArgs e)
    {
        bool isAppInstalled = false;
    
        var RegKey = Registry.CurrentUser.OpenSubKey(@"SOFTWARE\Matteo Pagani\DesktopBridge", true);
        if (RegKey != null)
        {
            string result = RegKey.GetValue("IsAppInstalled").ToString();
            isAppInstalled = result == "True" ? true : false;
        }
    
        string message = isAppInstalled ? "The app is installed" : "The app isn't installed";
        MessageBox.Show(message);
    }
    

    Utilizzando le stesse API utilizzate in precedenza (ovvero la classe Registry.CurrentUser e il metodo OpenSubKey()), andiamo a verificare la presenza del percorso HKEY_CURRENT_USER\SOFTWARE\Matteo Pagani\DesktopBridge. Se questo esiste, andiamo a verificare la presenza della chiave di nome IsAppInstalled e mostriamo un messaggio all’utente in base al risultato dell’operazione.

    Se ora lanciassimo le due applicazioni in maniera nativa e, prima creassimo la chiave di registro con la prima applicazione per poi leggerla con la seconda, tutto funzionerebbe correttamente: comparirebbe il messaggio che la chiave è stata trovata correttamente. Se, invece, lanciassimo la prima applicazione tramite il progetto di deployment UWP e la seconda come nativa, otterremmo il messaggio che la chiave non esiste. Questo perché la prima applicazione, girando all’interno del container, ha creato la chiave di registro all’interno del container e non in quello di sistema. Di conseguenza, la seconda applicazione non sarebbe in grado di trovarla.

    Come gestire questo tipo di scenari? La risposta arriva da quanto abbiamo appreso nell’introduzione di questo articolo: quando due o più processi girano all’interno dello stesso container, condividono le medesime risorse. Nel primo esempio, avevamo visto lo storage locale, ma anche il registro è una di queste risorse. Di conseguenza, la soluzione è configurare il progetto di deployment (e, di conseguenza, l’AppX che andremo a generare) affinché entrambi gli eseguibili vengano contenuti all’interno del pacchetto, esattamente come nel primo esempio l’applicazione Windows Forms e il background task erano entrambi inclusi all’interno della stessa cartella PackageLayout.

    Ecco, perciò, come appare all’interno del progetto di deployment, il file AppXPackageFileList.xml, che è quello che va a “recuperare” gli eseguibili delle due applicazioni desktop che abbiamo creato in precedenza e li va a copiare all’interno della cartella PackageLayout:

    <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
    <Project ToolsVersion="14.0" xmlns="http://schemas.microsoft.com/developer/msbuild/2003">
      <PropertyGroup>
        <MyProjectOutputPath>$(PackageLayout)\..\..\..\Registry</MyProjectOutputPath>
      </PropertyGroup>
      <ItemGroup>
        <LayoutFile Include="$(MyProjectOutputPath)\DesktopApp.WriteRegistry\bin\Debug\DesktopApp.WriteRegistry.exe">
          <PackagePath>$(PackageLayout)\DesktopApp.WriteRegistry.exe</PackagePath>
        </LayoutFile>
        <LayoutFile Include="$(MyProjectOutputPath)\DesktopApp.ReadRegistry\bin\Debug\DesktopApp.ReadRegistry.exe">
          <PackagePath>$(PackageLayout)\DesktopApp.ReadRegistry.exe</PackagePath>
        </LayoutFile>
      </ItemGroup>
    </Project>
    

    L’approccio è simile a quello che avevamo visto in un post precedente, con la differenza che in quel caso andavamo a includere nel pacchetto un eseguibile (l’applicazione Windows Forms) e la DLL di JSON.NET. Questa volta, invece, includiamo direttamente due eseguibili. Dato che entrambi, ora, fanno parte dello stesso pacchetto, avranno accesso alle stesse risorse, incluso il registro. Vediamo un esempio concreto, aggiungendo un nuovo pulsante nella prima applicazione (quella che nella soluzione di esempio si chiama DesktopApp.WriteRegistry), che invocherà il seguente codice:

    private void OnOpenReadApp(Object sender, EventArgs e)
    {
        string result = System.Reflection.Assembly.GetExecutingAssembly().Location;
        int index = result.LastIndexOf("\\");
        string processPath = $"{result.Substring(0, index)}\\DesktopApp.ReadRegistry.exe";
        Process.Start(processPath);
    }
    

    Questo blocco di codice usa le API del framework .NET per recuperare tramite reflection il percorso dell’eseguibile corrente e sfruttarlo per poter creare il percorso, invece, dell’altro eseguibile, l’applicazione DesktopApp.ReadRegistry.exe. Perché non abbiamo semplicemente usato le API per recuperare la directory corrente (ovvero il metodo Directory.GetCurrentDirectory())? Perché, in un’applicazione che gira all’interno di un container, questa API non funziona correttamente e non restituisce il percorso reale dell’eseguibile, perciò dobbiamo usare questo stratagemma per raggiungere la seconda applicazione contenuta nel pacchetto. Infine, la avviamo sfruttando il metodo Process.Start().

    A questo punto, la seconda applicazione si aprirà: questa volta, se premiamo prima il pulsante per creare la chiave di registro nella prima applicazione e poi quello per leggerla nella seconda, tutto funzionerà alla perfezione e comparirà il messaggio che la chiave di registro è stata trovata correttamente. Questo perché le due applicazioni stanno girando all’interno dello stesso container UWP e, di conseguenza, possono non solamente leggere e scrivere dallo stesso file system (come avevamo visto nel primo esempio) ma anche nello stesso registro.

    In conclusione

    Nel corso di questo post abbiamo approfondito il concetto di container UWP all’interno del quale girano le applicazioni convertite tramite uno qualsiasi degli approcci del desktop bridge. Nel primo caso, abbiamo visto due processi differenti (un’applicazione Windows Forms e un background task) accedere allo stesso file system: come demo, abbiamo esteso il progetto su GitHub creato nel post precedente e disponibile all’indirizzo precedente https://github.com/qmatteoq/DesktopBridge/tree/master/5.%20Extend. Nel secondo caso, invece, abbiamo visto due applicazioni Windows Forms girare all’interno del container UWP e, in grado, perciò, di scrivere e leggere dallo stesso registro di sistema virtualizzato. Trovate il progetto di esempio relativo a questo secondo approccio all’indirizzo https://github.com/qmatteoq/DesktopBridge/tree/master/Extras/Container

    Happy coding!

  • Comments (0)

    Skip to main content