Criação de um aplicativo de compartilhamento de fotos ponto a ponto com o Couchbase Mobile

Um dos recursos interessantes do Couchbase Lite que não tem sido muito apresentado é a capacidade de fazer replicação P2P entre dois dispositivos. O Couchbase Lite é empacotado com um componente extra chamado Couchbase Lite Listener, que permite que seu aplicativo aceite conexões HTTP de outros dispositivos que executam o Couchbase Lite e sincronize dados com eles.

Há alguns meses, Wayne Carter (arquiteto-chefe de dispositivos móveis) e Traun Leyden (engenheiro de Android) me ligaram e me venderam a ideia de criar um aplicativo simples de compartilhamento de fotos P2P que demonstrasse como é fácil desenvolver um aplicativo P2P usando o Couchbase Lite. Desde então, eu estava empenhado e passei alguns dias trabalhando nesse pequeno aplicativo de compartilhamento de fotos P2P para iOS chamado PhotoDrop. Nesta postagem do blog, mostrarei como usei o Couchbase Lite para desenvolver o aplicativo. Isso é o que você terá no final:

Visão geral

O PhotoDrop é um aplicativo de compartilhamento de fotos P2P semelhante ao recurso AirDrop do iOS que pode ser usado para enviar fotos entre dispositivos. Antes de entrar no código, gostaria de discutir brevemente as preocupações com P2P e as escolhas de design que fiz ao desenvolver o aplicativo.

Descoberta de pares pode ser feito de várias maneiras. No iOS, você pode usar o Bonjour Service para descobrir pares, mas isso pode ser um problema se mais tarde você quiser desenvolver o aplicativo em outras plataformas. No PhotoDrop, estou usando uma maneira mais simples e direta, usando um QRCode. Uso o QRCode para anunciar um URL de endpoint adhoc que um remetente pode escanear e enviar fotos.

Identidade de pares é um assunto relacionado à descoberta de pares. Normalmente, é difícil resolver a identificação de pares sem introduzir algumas etapas indesejadas no aplicativo, como registro de usuário, login de usuário e aprovação de pares. Ao usar um QRCode e exigir que as duas pessoas tenham uma interação direta e explícita para enviar e receber fotos, o problema é atenuado.

Autenticação é necessário para garantir que o controle de acesso, neste caso o acesso de gravação para enviar fotos para o banco de dados de outro par, seja concedido à pessoa certa. No PhotoDrop, estou usando o Basic Auth que o Couchbase Lite já suporta. Gero com segurança um nome de usuário e uma senha de uso único, os agrupo com o endpoint de URL e codifico todos eles no QRCode apresentado pelo receptor ao remetente. Depois que o remetente escaneia o QRCode, ele terá o nome de usuário e a senha para a autenticação básica.

Canais de comunicação seguros são necessários, especialmente para o envio de informações confidenciais. Não implementei comunicação segura neste aplicativo. No entanto, recentemente Jen Alfke adicionou suporte a TLS, incluindo uma API para gerar um certificado autoassinado em tempo real para o iOS Couchbase Lite Listener. Como todo o trabalho árduo já foi feito, você pode adicionar suporte para isso com bastante facilidade.

Afinal de contas, o fluxo atual do PhotoDrop é bastante simples. Você seleciona as fotos que deseja compartilhar com seu amigo e abre o scanner QRCode para digitalizar o endpoint de destino para o qual as fotos selecionadas serão enviadas. Do outro lado, seu amigo abre o aplicativo, mostra o QRCode e espera que você escaneie e envie as fotos. A próxima seção fornecerá todos os detalhes de implementação do aplicativo.

Seleção de fotos

O PhotoDrop usa ALAssetsLibrary para acessar as fotos no álbum Camera Roll em um dispositivo iOS porque o UIImagePickerViewController não oferece suporte à seleção de várias fotos.

As fotos são exibidas em um UICollectionViewController. Um UICollectionViewCell personalizado simples chamado PhotoViewCell é criado para exibir uma miniatura da foto e uma caixa de seleção que indica o status selecionado da foto.

Envio de fotos

Quando as fotos selecionadas estiverem prontas para serem enviadas e o botão de envio for tocado, o SendViewController será apresentado com as fotos selecionadas.

Depois que o SendViewController é apresentado, nos deparamos com a função viewDidLoad(), na qual obtemos um objeto de banco de dados vazio chamado "db" da classe DatabaseUtil. O motivo pelo qual obtemos um banco de dados novo é para garantir que não haja documentos pendentes de uma sessão de compartilhamento anterior.
A função getEmptyDatabase() da classe DatabaseUtil retorna um banco de dados vazio com o nome fornecido, excluindo o banco de dados, se ele existir, e recriando um novo.

Depois que o SendViewController for apresentado, estaremos na função viewDidAppear(animated:Bool). Na função viewDidAppear, iniciamos a sessão de captura de QRCode da AVFoundation para apresentar o scanner de QRCode.

Quando um QRCode é capturado, extraímos o URL do ponto de extremidade, que é o URL remoto para o qual enviaremos as fotos. O código principal para criar e enviar documentos com fotos começa e termina na função replicate(url: NSURL), que tem cerca de 50 linhas de código.

O código começa com o looping de cada foto na matriz sharedAssets. Para cada foto, obtemos uma representação binária e a anexamos a um documento vazio do Couchbase Lite.

Depois que terminamos de criar os documentos com foto, enviamos esses documentos para o outro dispositivo. Para fazer isso, criamos um replicador push e definimos os IDs dos documentos que gostaríamos de replicar. Em geral, a configuração dos IDs dos documentos para o replicador é opcional. Se os ids não forem fornecidos, o replicador apenas replicará todos os documentos no banco de dados.

Antes de iniciarmos o replicador, configuramos um observador de notificação para observar o status da replicação, de modo que possamos exibir o status da replicação adequadamente quando ela estiver em andamento.

Recebimento de fotos

O recebimento de fotos é feito no ReceiveViewController, que é apresentado na tela ViewController quando um usuário toca no botão Receive. Quando o ReceiveViewController é apresentado, obtemos um banco de dados novo chamado "db" no método viewDidLoad(). Na função viewDidAppear(animated: Bool), chamamos startListener() para criar e iniciar um objeto CBLListener. O CBLListener é um servidor HTTP leve incorporado que escuta as solicitações HTTP e as encaminha para os manipuladores apropriados para executar as operações de replicação. Depois que o ouvinte é iniciado, podemos obter o URL do ouvinte e apresentar um QRCode que codifica o URL. Como bônus, o iOS CoreImage oferece suporte a um filtro QRCode, portanto, gerar uma imagem QRCode é muito fácil :)

Quando configuramos o ouvinte em startListener(), ativamos a autenticação básica com o par de nome de usuário/senha gerado. O par nome de usuário/senha gerado serve como um par de uso único que fornece uma solução segura (suficiente) para evitar que usuários não autorizados enviem imagens para o receptor. Para gerar o nome de usuário e a senha, usamos a API do iOS Randomization Services (SecRandomCopyBytes) que gera valores aleatórios criptograficamente seguros.

No final da função startListener(), a função startObserveDatabaseChange() é chamada para observar quaisquer alterações que ocorram no banco de dados por meio de notificações denominadas kCBLDatabaseChangeNotification. Agora podemos observar quando os documentos fotográficos do outro dispositivo são replicados e salvar as fotos no rolo da câmera do dispositivo.

A função para salvar uma foto no rolo da câmera do dispositivo está abaixo. A função simplesmente obtém a imagem do anexo do documento, cria uma CGImage e a salva no rolo da câmera por meio da função writeImageDataToSavedPhotosAlbum() da ALAssetsLibrary. Depois de salvar uma foto, exibimos uma miniatura na tela.

Concluindo

Há muitas maneiras de desenvolver o aplicativo PhotoDrop, e usar o Couchbase Lite talvez seja uma das mais fáceis. O código principal para enviar e receber fotos tem apenas 100 linhas de código e não contém nenhuma linha de código diretamente envolvida na comunicação de rede. Espero que esta postagem do blog e o próprio aplicativo PhotoDrop lhe dêem alguma inspiração e ideias para usar o Couchbase Lite em aplicativos P2P. Clone o aplicativo Repositório do PhotoDrop no GitHubSe você quiser, brinque com ele e me diga o que achou!