React コンポーネントに history がないときに確認すること

ReactJS を使ってシングルページアプリケーション(SPA)を作成する際、コンポーネント内に props.history が見当たらないことがあります。

$ tsc

src/components/User/Upsert.tsx:53:16 - 
error TS2339: Property 'history' does not exist on type 'Readonly<{}> & Readonly<{ children?: ReactNode; }>'.

53     this.props.history.push('/user/list');
                  ~~~~~~~
プロパティ 'history' は型 'Readonly<{}> & Readonly<{ children?: ReactNode; }>' に存在しません。

例えば CRUD (DBMS) 操作を行った直後にリダイレクトを行う際などに、このエラーが生じるとページ遷移も DOM の書き換えも行われません。

そこでエラー表示を少し調べてみると this.props.history が見当たらないことはありえないとか、withRouter を使ってリダイレクトする方法があるなど、いろいろな(自然)言語で好き勝手なことが書かれていることが分かります。

しかし、このエラー表示が生じた環境において TypeScript をお使いの場合、コンポーネント、つまり props や state の各変数の型定義が行われていないことを最初に疑った方が良いかも知れません。

つまり interface にてコンポーネント内の変数の型を自身で定義して React.Component <{},{}> に渡すと問題が解決する場合があります。

以下に具体例を提示します。

interface IProps {
  history:string[],
}

interface IState {
  params:Array<object>,
}

class Upsert extends React.Component<IProps,IState> {
  constructor(props){
    super(props);
    this.state ={
      params:[],
    }
  }

}
export default Upsert;

少し考えてみると自明なことなのですが、ドキュメントを読み返してみても原因らしきものが思い当たらなくて困惑しました。最終的に解決に役立ったのはこちらです。


TypeScript and React – Hello React and TypeScript
https://charles-bryant.gitbook.io/hello-react-and-typescript/typescriptandreact


実行環境は下記のとおりになります。

$ tsc --version
Version 2.9.2

$ node --version
v12.16.3

$ npm --version
6.14.8

$ grep react package.json 
    "react": "^16.13.1",
    "react-dom": "^16.13.1",
    "react-router-dom": "^5.2.0",
    "react-scripts": "^3.4.1",
    "react-select": "^3.1.0",
    "@types/react": "^16.9.49",
    "@types/react-dom": "^16.9.8",
    "@types/react-router": "^5.1.8",
    "eslint-plugin-react": "^7.21.1",
    "react-devtools": "^4.8.2",

この分野は変化が激しく、毎年のように仕様が変わるので解決法をお探しのかたは記事の書かれた時期とバージョンに細心の注意を払ってください。

最後に繰り返しになりますが、私はスクリプト言語もフロントエンドも心の底から嫌いです。嫌いなので仕事では絶対に触りたくありません。

Electron & React で ContextBridge を使って安全に DB 操作する

HTML や CSS などの Web 技術を用いてクロスプラットフォームなデスクトップアプリを開発できるフレームワーク ELECTRON

動的なウェブサイトを構築できるライブラリ React (ReactJS)

この2つを組み合わせて、データベース (CRUD) 操作を行えるアプリ作成を考えます。

[toc]

セキュリティを考える

一見すると、この課題には難しい点はないように思われます。

Renderer プロセスから ipcRenderer を読み込み、Main プロセスの ipcMain との間でプロセス間通信を実行すれば、Main プロセスを介して Renderer プロセスと DB との間でデータの受け渡しが可能です。

ところが、2020年現在、こうした設計はセキュリティ上の理由から推奨されていません。XSS で Node.js Modules にアクセスされて SSH キーを不正取得されたりしても困るといった動機は理解できますが、不便でもあります。

そこで Renderer プロセスから安全に Node.js Modules を利用するため、ほかのスクリプト実行前にあらかじめ preload で読み込むことを行います。

この preload において contextBridge を用いて関数を API 化し Renderer プロセスから利用可能にすることが最近のセキュリティ重視の設計です。

ここで問題となるのは contextBridge によって作成された API (オブジェクト) には型定義が存在しないため TypeScript のコンパイル時にエラーの原因となります。

$ npx tsc
Property 'api' does not exist on type 'Window & typeof globalThis'.

TypeScript は React を安全に使うために必要です。

ELECTRON が用いる HTML/CSS/JS にはデスクトップアプリに適した UI フレームワークが存在しないため React がそれを補います。つまり React もあったほうがいいものです。

それらのリソースを管理するのは Webpack です。

こうした一つ一つの要素技術に設定ファイルがありますので、組み合わせると面倒なことになります。




整理すると、やるべきことは次のようになります。

(1) Main プロセスにおいて preload を読み込む
(2) Preload において関数を API 化する
(3) API の型定義を行う
(4) Webpack の設定ファイルを書き換える
(5) データベースに接続して操作を行う

ここで断っておきますが、私はフロントエンドもスクリプト言語も嫌いです。当然ながら専門家ではありません。最新の公式ドキュメントには目を通していますが、より良い方法がほかにあるかもしれません。

実行環境

実行環境は以下のとおりです。

$ cat /etc/os-release 
NAME="Ubuntu"
VERSION="18.04.5 LTS (Bionic Beaver)"
ID=ubuntu
ID_LIKE=debian
PRETTY_NAME="Ubuntu 18.04.5 LTS"
VERSION_ID="18.04"
HOME_URL="https://www.ubuntu.com/"
SUPPORT_URL="https://help.ubuntu.com/"
BUG_REPORT_URL="https://bugs.launchpad.net/ubuntu/"
PRIVACY_POLICY_URL="https://www.ubuntu.com/legal/terms-and-policies/privacy-policy"
VERSION_CODENAME=bionic
UBUNTU_CODENAME=bionic

$ node --version
v12.16.3

$ npm --version
6.14.8

$ yarn version
yarn version v1.22.5

$ cat package.json |grep dependencies -A 10
  "dependencies": {
    "eslint-loader": "^4.0.2",
    "react": "^16.13.1",
    "react-dom": "^16.13.1",
    "react-router-dom": "^5.2.0",
    "react-scripts": "^3.4.1",
    "sqlite3": "^5.0.0",
    "typeorm": "^0.2.26",
    "typescript-fsa": "^3.0.0",
    "typescript-fsa-reducers": "^1.2.2"
  },

$ cat package.json |grep devDependencies -A 21
  "devDependencies": {
    "@types/react": "^16.9.49",
    "@types/react-dom": "^16.9.8",
    "@types/react-router": "^5.1.8",
    "@types/sqlite3": "^3.1.6",
    "@typescript-eslint/eslint-plugin": "^4.1.0",
    "@typescript-eslint/parser": "^4.1.0",
    "electron": "^10.1.1",
    "electron-rebuild": "^2.0.3",
    "eslint": "^7.8.1",
    "eslint-config-google": "^0.14.0",
    "eslint-config-prettier": "^6.11.0",
    "eslint-plugin-prettier": "^3.1.4",
    "eslint-plugin-react": "^7.20.6",
    "html-webpack-plugin": "^4.4.1",
    "prettier": "^2.1.1",
    "react-devtools": "^4.8.2",
    "ts-loader": "^8.0.3",
    "typescript": "^4.0.2",
    "webpack": "^4.44.1",
    "webpack-cli": "^3.3.12"
  }

TypeORM をインストールはしていますが後述の理由から使用しません。また機能要件に対して必要性を感じないので Redux も使用しません。

Main プロセスにおいて preload を読み込む

ELECTRON の main プロセスの内容を記述したファイルを main.ts とすると、その内容は次のようになるはずです。

import { app, BrowserWindow } from 'electron';
import path from 'path';

const createWindow = () => {
  const win = new BrowserWindow({
    width: 800,
    height: 600,
    webPreferences: {
      allowRunningInsecureContent: false,
      contextIsolation: true,
      enableRemoteModule: false,
      nodeIntegration: false,
      nodeIntegrationInWorker: false,
      preload: path.join(app.getAppPath(), 'preload.js'), // これを追記
    },
  });
  win.loadFile(path.join(app.getAppPath(), 'index.html'));

  win.on('closed', () => {
    win = null;
  });
};

ここでドキュメントに従い、BrowserWindow の中に preload を設定します。

ファイルパスは環境に応じて適宜変更してください。

Preload において関数を API 化する

Main プロセスから preload を読み込むよう設定したあとは、main プロセスと renderer プロセスとの間で通信を行う準備を行います。

ここで contextBridge を用いて関数を API 化することが肝要です。

import { ipcRenderer, contextBridge } from 'electron';

contextBridge.exposeInMainWorld(
  'api', {
    electronIpcInvoke: (channel: string, ...arg: any) => {
      ipcRenderer.invoke(channel, arg);
    },
  }
);

先述のように contextBridge によって作成された API (オブジェクト) には型定義が存在しないため TypeScript のコンパイル時にエラーの原因となります。

API の型定義を行う

そこで正統な対処法として、型定義ファイルを作成して tsconfig に定義ファイルを読み込ませることがよく行われます。

$ mkdir -p ./src/\@types
$ vim ./src/@types/global.d.ts

個人的に確認はしていませんが、原則的にはこれで問題なく動作すると思われます。

この代わりに、私は API に対して interface を作成し、実行時に import することを行いました。

export default interface Api{
  electronIpcInvoke:(channel: string, ...arg: any) => Promise ;
}
declare global {
  interface Window {
    api: Api;
  }
}

これで main プロセスと renderer プロセスとの間でデータの受け渡しを行えるようになります。

Webpack の設定ファイルを書き換える

型定義を与えてコンパイル(トランスパイル)できるようになっても、肝心の preload.js ファイル自体が実行ファイルとして読み込まれなければ意味がありません。

そのために次は webpack.config.js の設定を書き換えて preload を読み込ませます。

module: {
     entry: {
        index: './src/index.tsx',
        main: './src/main.ts',
        preload:'./src/preload.ts'
     },
     output: {
        path: path.join(__dirname, 'dist'),
        filename: '[name].js',
     },
}

具体的には entry と output の項目に preload を書き加えるだけで大丈夫です。




データベースに接続して操作を行う

ようやくデータベースを利用する準備が整いましたので、main プロセスからデータベースに接続する関数を記述します。

import { app, BrowserWindow, ipcMain, IpcMainEvent } from 'electron';
import path from 'path';
import * as sqlite3 from 'sqlite3';

const createWindow = () => {
  const win = new BrowserWindow({
    width: 800,
    height: 600,
    webPreferences: {
      allowRunningInsecureContent: false,
      contextIsolation: true,
      enableRemoteModule: false,
      nodeIntegration: false,
      nodeIntegrationInWorker: false,
      preload: path.join(app.getAppPath(), 'preload.js'),
    },
  });
  win.loadFile(path.join(app.getAppPath(), 'index.html'));

  win.on('closed', () => {
    win = null;
  });
};

// DB操作を追記
ipcMain.handle('connectTest', async () =>{
  console.log('-- connection starts --');
  const db = new sqlite3.Database('database.sqlite3');
  db.serialize(function() {
    db.run("CREATE TABLE lorem (info TEXT)");
    let stmt = db.prepare("INSERT INTO lorem VALUES (?)");
    for (let i = 0; i < 10; i++) {
        stmt.run("Ipsum " + i);
    }
    stmt.finalize();
   
    db.each("SELECT rowid AS id, info FROM lorem", function(err, row) {
        console.log(row.id + ": " + row.info);
    });
  });
  db.close();
  console.log('-- It worked --');
});

これを IPC 通信を用いて renderer プロセスから呼び出してやれば良いわけです。

ここに来てついに React の出番となります。

preload にて定義した API のelectronIpcInvoke を呼び出します。

import React from 'react';
import ReactDOM from 'react-dom';
import './config/api.interface';

function btnClick(e):void {
  window.api.electronIpcInvoke('connectTest','');
}

const container = document.getElementById('contents');
ReactDOM.render(
  
, container);

これで Connect ボタンをクリックすると IPC 通信で main プロセスの connectTest を呼び出して、データベースに接続・操作を行います。

この状態でビルド、実行してボタンをクリックした際に以下のように表示されれば成功です。

$ npm start
> electron ./dist/main.js

-- connection starts --
-- It worked --
1: Ipsum 0
2: Ipsum 1
3: Ipsum 2
4: Ipsum 3
5: Ipsum 4
6: Ipsum 5
7: Ipsum 6
8: Ipsum 7
9: Ipsum 8
10: Ipsum 9

TypeORM を使えない

以下は余談です。

TypeORM (version 0.2.26) にて ormconfig.json を作成せずに createConnection に直接的に引数を渡そうとするとエラーになります。

より具体的には以下のようなことをやっています。

import {createConnection} from "typeorm";
import options from './config/config/ormconfig';

const connection = createConnection(options);
import { ConnectionOptions, DatabaseType } from "typeorm";
import { Customers } from "../db/entity/customers.schema";

const sqliteDB : DatabaseType = 'sqlite';
export const options: ConnectionOptions = {
  type: sqliteDB,
  database: 'database.sqlite',
  synchronize: true,
  logging: false,
  entities: [Customers,],
};

明らかに現状では開発中のライブラリですし、どうしても必要なものではありませんので私は使用することを諦めました。

ちなみに下記のようなエラーはコンストラクタを作成して各カラムの変数を初期化すると消えます。


TS2564: Property 'name' has no initializer and is not definitely assigned in the constructor.


エンティティを定義されているファイルに constructor を追加してやれば問題解決です。

import { Entity, PrimaryGeneratedColumn, Column } from "typeorm";

@Entity()
export class Customers {
  @PrimaryGeneratedColumn()
  id?: string;

  @Column()
  name:string;

  @Column()
  zip:string;
  
  @Column()
  address:string;

  @Column()
  countrycode:number;
  
  @Column()
  phone:number;

  constructor(name:string, zip:string, address:string, countrycode:number, phone:number){
    this.name=name;
    this.zip=zip;
    this.address=address;
    this.countrycode=countrycode;
    this.phone=phone;
  }
}

また次のようなエラーは tsconfig.json の設定により表示を消すことができます。


TS1219: Experimental support for decorators is a feature that is subject to change in a future release. Set the 'experimentalDecorators' option in your 'tsconfig' or 'jsconfig' to remove this warning.


お好きなエディタで設定ファイルを開いて該当箇所のコメントアウトを削除してください。

$ vim tsconfig.json

/* Experimental Options */
    "experimentalDecorators": true,        /* Enables experimental support for ES7 decorators. */

こうしたマイナーなエラーは簡単に対処できますが、データベースに接続できないことにはどうしようもありません。

改善されることを待つか、使用することを諦めるほかにありません。私はもう諦めてしまいました。

ラズパイの時刻を合わせて自動起動する

Raspberry Pi (RasPi) を電源に接続して常時稼働させ続けていると、時計の時刻がズレていたり、USB接続している外部デバイスを読み込めなくなっていることがあります。

そんな時は標準時刻サーバの公開 NTP(Network Time Protocol)に時刻を問合せて、定期的に RasPi の再起動を実行すれば問題が解決することがあります。

日本標準時 (JST) に関しては NICT(ニクト)こと国立研究開発法人情報通信研究機構という国立研究機関が配信を行っていますので、こちらに問合せを行えば大丈夫です。

香港時間なら香港天文台、中央ヨーロッパ時間なら PTB という物理工学研究所といった具合に標準時刻サーバは複数ありますので必要に応じて書き換えてください。

まずは実行環境から

$ cat /etc/os-release 
PRETTY_NAME="Raspbian GNU/Linux 10 (buster)"
NAME="Raspbian GNU/Linux"
VERSION_ID="10"
VERSION="10 (buster)"
VERSION_CODENAME=buster
ID=raspbian
ID_LIKE=debian
HOME_URL="http://www.raspbian.org/"
SUPPORT_URL="http://www.raspbian.org/RaspbianForums"
BUG_REPORT_URL="http://www.raspbian.org/RaspbianBugs"

Debian 派生の Raspbian GNU/Linux 10 では時刻同期にシステムサービス systemd-timesyncd を使用します。これを用いるためにはエディタを使って /etc/systemd/timesyncd.conf を開き、

#NTP=

と書かれている行のコメントアウトを削除して ntp.nict.jp のアドレスを書き込みます。

$ vim /etc/systemd/timesyncd.conf 
#  This file is part of systemd.
#
#  systemd is free software; you can redistribute it and/or modify it
#  under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
#  the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or
#  (at your option) any later version.
#
# Entries in this file show the compile time defaults.
# You can change settings by editing this file.
# Defaults can be restored by simply deleting this file.
#
# See timesyncd.conf(5) for details.

[Time]
NTP=ntp.nict.jp 
#FallbackNTP=0.debian.pool.ntp.org 1.debian.pool.ntp.org 2.debian.pool.ntp.org 3.debian.pool.ntp.org
#RootDistanceMaxSec=5
#PollIntervalMinSec=32
#PollIntervalMaxSec=2048

FallbackNTP は NTP が定義されている場合には無視されますので気にしなくて結構です。

設定ファイルを書き換えましたらシステムサービスの NTP 機能を有効化して、状態を表示します。

$ sudo timedatectl set-ntp true
$ sudo timedatectl status
               Local time: Sat 2020-09-05 23:24:53 CDT
           Universal time: Sun 2020-09-06 04:24:53 UTC
                 RTC time: n/a
                Time zone: America/Chicago (CDT, -0500)
System clock synchronized: yes
              NTP service: active
          RTC in local TZ: no

ステータス表示 NTP service: active になっていれば、NTP 機能が稼働しています。




ただ、私の環境ではタイムゾーンがおかしなことになっているので、こちらも変更しておきます。

$ sudo cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Hong_Kong /etc/localtime

準備が整いましたら設定を反映させるためにシステムサービスを再起動して、ステータスを表示します。

$ sudo systemctl restart systemd-timesyncd.service
$ sudo systemctl status systemd-timesyncd.service
\u25cf systemd-timesyncd.service - Network Time Synchronization
   Loaded: loaded (/lib/systemd/system/systemd-timesyncd.service; enabled; vend
  Drop-In: /lib/systemd/system/systemd-timesyncd.service.d
           \u2514\u2500disable-with-time-daemon.conf
   Active: active (running) since Sun 2020-09-06 12:45:38 HKT; 11s ago
     Docs: man:systemd-timesyncd.service(8)
 Main PID: 22048 (systemd-timesyn)
   Status: "Synchronized to time server for the first time [2001:df0:232:eea0::fff4]:123 (ntp.nict.jp)."
   Memory: 856.0K
   CGroup: /system.slice/systemd-timesyncd.service
           \u2514\u250022048 /lib/systemd/systemd-timesyncd

以下のようにNICT サーバに接続できていることが表示されれば成功です。

“Synchronized to time server for the first time [2001:df0:232:eea0::fff4]:123 (ntp.nict.jp).”

もし以下の例のように NICT 以外のサーバに接続している場合には、設定内容に誤りがあるか、設定が反映されていない場合がありますので見直しを行ってください。

Status: “Synchronized to time server for the first time 194.0.5.123:123 (0.debian.pool.ntp.org).”

また、ネットワークに接続できない環境で Ras Pi をお使いの場合には、以下のコマンドで手動で時刻合わせを行うことも可能です。

$ date +%T -s "13:00:00"

時刻合わせが完了しましたら、あとは再起動しても問題ない時間に reboot するように cron を設定しておけば、毎日、決まった時間にシステムを停止して再起動を行うようにできます。

$ sudo crontab -e

# m h  dom mon dow   command
0 0 * * * /sbin/reboot

こうしておけば、より長時間安定して稼働し続けることが期待できるはずです。