Développement web avec C#

Qu'est ce que le C#
C# ou csharp, est un langage développé par Microsoft pour concurrencer Java. Comme Java, c'est un langage semi-compilé et interprété par un environnement d'exécution. L'environnement d'exécution du C# est le .NET Runtime (prononcé dotnet), l'équivalent de la JVM de Java.
En Java, on compile les sources (fichiers 
.java) pour obtenir le bytecode (fichiers 
.class) que l'on package en exécutable (fichier 
.jar) pour les exécuter avec le Java Runtime Environnement.
En C#, oncompile les sources (fichiers 
.cs) pour obtenir le code en Intermediate Language (fichiers 
.il) que l'on package en exécutable (fichiers 
.dll - attention les DLL .NET n'ont rien à voir avec les DLL natives).
Contrairement à certaines idées reçues, C# et .NET sont :
Entièrement gratuits et open-source (licences MIT)
Cross-platforme (comme Java, write once, run anywhere)
Mettre en place son environnement de développement
Installer .NET CLI
Avec Winget
winget install Microsoft.dotnet
Avec Chocolatey
choco install dotnet
Manuellement
Téléchargez et exécutez l'installer du .NET SDK via ce lien
Créer un projet web
Vous pouvez consulter les templates de projet en faisant :
dotnet new -l
Pour créer un nouveau projet d'application web :
dotnet new mvc -o "mon-projet"
Nous venons de créer une application web à page avec le framework ASP .NET Core MVC. Vous pouvez
Environnement de développement
Ce tutoial n'est pas dépendant d'un IDE particulier, il utilise la CLI .NET pour créer et exécuter les projets. Ainsi, vous pouvez utiliser n'importe quel IDE ou éditeur de texte. Je recommande les suivants :
Jetbrains Rider : IDE Jetbrains dédié au développement .NET
Visual Studio Code avec le plugin "C#" de Microsoft
Présentation de ASP .NET Core MVC
Le pattern MVC
Comme son nom l'indique, ce framework se base sur le pattern MVC, qui divise l'architecture de l'application en trois parties :
Modèle : les données de l'application
Vue : les pages web de l'application
Controlleur : gestion des actions des utilisateurs, coordonne données et pages
Explication du layout du projet
Dossier 
Controllers : Contient les classes controlleurs de votre application. Vous pouvez supprimer le fichier d'exemple créé par le projet
Dossier 
Models : Contient les classes de logique et de données de votre application. Vous pouvez supprimer le fichier d'exemple créé par le projet
Dossier 
Views : Contient les templates HTML du projet. Vous pouvez supprimer le dossier 
Home d'exemple créé par le projet
Dossier 
Shared : Contient les éléments de template ré-utilisables :
_Layout.cshtml : Squelette de toutes vos pages, l'appel 
@RenderBody() rend le contenu de la page. Vous pouvez vider les 
<header> et 
<footer> d'exemple créés par le projet, et les remplacer par votre propre 
<header> et 
<footer>. Tout ce que vous mettrez dans ce template sera rendu sur toutes les pages de votre application
_Layout.css : le CSS propre à votre squelette de pages
_ValidationScriptsPartial.cshtml et 
Erros.cshtml : vous pouvez les supprimer, ce sont des exemples du projet
_ViewImports.cshtml : Imports des namespaces dans les templates. Comme on a vider le namespace 
Models, son import ne compile plus, vous pouvez le commenter pour l'instant (la syntaxe pour les commenaire ici est 
@* commenaire *@
_ViewStart.cshtml est le point d'entrée de vos template
Dossier 
wwwroot : les fichiers statiquement servis par votre application
css : le CSS de votre application
js : le JS de votre application
lib : les libraires JS et CSS téléchargées localement
favicon.ico : l'icone de votre site
Program.cs : le point d'entré de votre application
Controllers & Routes
Pour créer un controlleur, créez une classe dont le nom finit par "Controller" dans le dossier 
Controllers. Par exemple, "HelloWorldController", qui étend la classe 
Controller, par exemple :
namespace net_web_tuto_2.Controllers
{
    public class HelloWorldController : Controller
    {
        
    }
}
Pour ajouter un préfixe de route à votre controleur, mettez lui l'attribut [Route("maroute")], par exemple :
    [Route("hello-world")]
    public class HelloWorldController : Controller
    {
        
    }
Ensuite, vous pouvez créer une méthode endpoint, avec l'annotation 
[HttpGet] :
        [HttpGet]
        public string HelloWorld()
        {
            return "Hello world !";
        }
La route de ce endpoint est dont 
GET /hello-world. On peut constater en lançant l'application avec un :
dotnet run
Et en en allant à https://localhost:7229/hello-world
On peut donner des suites de route particulières aux méthodes endpoint :
    [HttpGet("fr")]
    public string HelloWorldFr()
    {
        return "Bonjour, le monde";
    }
    [HttpGet("en")]
    public string HelloWorldEn()
    {
        return "Hello, world";
    }
On peut ensuite constater le résultat en redémarrant l'app (CTRL + C dans la console puis 
dotnet run). Et en allant à :
https://localhost:7229/hello-world/fr
https://localhost:7229/hello-world/en
Paramètres de requête et endpoints
Paramètre de requête
Pour récupérer une paramètre de requête, il suffit de mettre un paramètre avec le même nom à la méthode endpoint :
    [HttpGet]
    public string HelloWorld(string name)
    {
        return $"Hello, {name}";
    }
On peut ensuite constater le résultat en redémarrant l'app (CTRL + C dans la console puis 
dotnet run). Et en allant à https://localhost:7229/hello-world?name=Arsène.
Paramètre de chemin
Pour récupérer un paramètre de chemin, il suffit de mettre ce paramètre entre accolades dans la route du endpoint, puis ajouter n paramètre avec le même nom à la méthode endpoint :
    [HttpGet("{id}")]
    public string HelloWorld(int id)
    {
        return $"Id : {id}";
    }
On peut ensuite constater le résultat en redémarrant l'app (CTRL + C dans la console puis 
dotnet run). Et en allant à https://localhost:7229/hello-world/1.
Vues
Retourner une vue
Avant de retourner une vue, il faut d'abord créer un dossier dans 
Views pour notre controleur qui correspond à son nom. Ici notre controleur s'appelle 
HelloWorldController, notre dossier va donc s'appeller 
HelloWorld.
On va ensuite créer dedans un fichier 
hello-world.cshtml, qui sera notre template :
<h1>Hello, world</h1>
Pour le retourner depuis une méthode endpoint, il faut utiliser la fonction 
View() du controleur :
    [HttpGet]
    public IActionResult HelloWorld()
    {
        return View("hello-world");
    }
On peut ensuite constater le résultat en redémarrant l'app (CTRL + C dans la console puis 
dotnet run). Et en allant à https://localhost:7229/hello-world.
Templater une vue
Avec une classe modèle
On peut templater une vue avec un modèle de façon fortement typée, ce qui est pratique car cela permet de répérer d'eventuelles erreurs plus vites.
Soit la classe de modèle (dans le dossier 
Model, et n'oublier pas de décomenter l'import du namespace dans 
_ViewImports.cshtml) :
namespace net_web_tuto.Models {
    public class Person {
        public string FirstName { get; set; }
        public string LastName { get; set; }
    }
}
Dans la méthode endpoint, on ajouter le modèle dans l'appel à 
View :
    [HttpGet]
    public IActionResult HelloWorld()
    {
        var person = new Person(){ FirstName = "John", LastName = "Shepard"};
        return View("hello-world", person);
    }
Et pour le template, la syntaxe est la suivante :
<h1>Hello, @Model.FirstName @Model.LastName</h1>
On peut ensuite constater le résultat en redémarrant l'app (CTRL + C dans la console puis 
dotnet run). Et en allant à https://localhost:7229/hello-world.
Avec d'autres données
Pour templater la vue avec d'autres infos que celles d'un modèle, on peut utiliser le 
ViewBag, exemple :
Dans la méthode endpoint, on ajouter le modèle dans l'appel à 
View :
    [HttpGet]
    public IActionResult HelloWorld()
    {
        var person = new Person(){ FirstName = "John", LastName = "Shepard"};
      	ViewBag.Today = DateTime.Now;
        return View("hello-world", person);
    }
<h1>Hello, @Model.FirstName @Model.LastName, The Date is : @ViewBag.Today</h1>
On peut ensuite constater le résultat en redémarrant l'app (CTRL + C dans la console puis 
dotnet run). Et en allant à https://localhost:7229/hello-world.
Rendu conditionnel
Pour faire du rendu conditionnel il faut utiliser 
@if :
@if((20 % 2) == 0) {
	<p> 20 is even </p>
}
@if((21 % 2) == 0) {
	<p> 21 is not even </p>
}
Seulement "20 is even" sera rendu sur la page.
Boucles
Pour faire du rendu en boucle, il faut utiliser 
@foreach, exemple :
@foreach (var person in Model.Persons)
    <div>@item.FirstName @item.LastName</div>
}
Soumission de formulaire
Pour gérer une soumission de formulaire, il faut un modèle dont les noms des champs correspondent aux champs du formulaire, puis ajouter ce modèle en paramètre la méthode enpoint. La méthode endpoint doit également utiliser la méhotde HTTP POST, et donc l'attribut 
[HttpPost]. Exemple :
Les deux templates, pour le formulaire et le résultat :
hello-world-form.cshtml :
<form action="/hello-world/salute" method="post">
    <input name="FirstName" type="text"/>
    <input name="lastName" type="text"/>
    <input type="submit" value="Say hello !"/>
</form>
hello-world.cshtml :
<h1>Hello, @Model.FirstName @Model.LastName</h1>
Les méthodes endpoint :
    [HttpGet]
    public IActionResult HelloWorldForm()
    {
        return View("hello-world-form");
    }
    [HttpPost("salute")]
    public IActionResult SayHello(Person person)
    {
        return View("hello-world", person);
    }
On peut ensuite constater le résultat en redémarrant l'app (CTRL + C dans la console puis 
dotnet run). Et en allant à https://localhost:7229/hello-world.
Session HTTP
On peut stocker des données dans la session HTTP. Pour cela il faut d'abord la convigurer en rajoutant dans le 
Program.cs (après la ligne 
var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);) :
builder.Services.AddDistributedMemoryCache();
builder.Services.AddSession(options =>
{
    options.IdleTimeout = TimeSpan.FromSeconds(10);
    options.Cookie.HttpOnly = true;
    options.Cookie.IsEssential = true;
});
Et après 
app.UseAuthorization(); :
app.UseSession();
Pour enregistrer des données dans la session :
HttpContext.Session.SetString("key", "value");
Pour récupérer des données de la session :
string value = HttpContext.Session.GetString("key");
Interaction avec la base de donnée
L'interaction avec la base de donnée se fait via l'ORM (Object-Relationnal Mapper) officiel de Microsoft, Entity Framework Core.
Installer Entity Framework Core
Il faut installer les packages nugets via les commandes suivantes :
dotnet add package Microsoft.EntityFrameworkCore.Design --version 6.0.0
dotnet add package Pomelo.EntityFrameworkCore.MySql --version 6.0.0
Il faut également installer l'outil en ligne de commande d'EF Core pour gérer les migrations :
dotnet tool install --global dotnet-ef
Le 
DbContext
Il faut ensuite créer notre classe 
DbContext, point d'entrée de notre base de donnée. Créez un dossier 
Database et dans ce dossier une classe 
ApplicationDbContext qui étend 
DbContext:
using Microsoft.EntityFrameworkCore;
namespace net_web_tuto.Database {
    public class ApplicationDbContext : DbContext {
        public ApplicationDbContext(DbContextOptions options) : base(options) {
        }
    }
}
Il faut ensuite rattacher notre 
ApplicationDbContext à notre application, dans votre 
Program.cs (après la ligne 
var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);), rajoutez :
// Database
builder.Services.AddDbContext<ApplicationDbContext>(options => {
    string databaseHost = Environment.GetEnvironmentVariable("DATABASE_HOST");
    string databaseName = Environment.GetEnvironmentVariable("DATABASE_NAME");
    string databaseUsername = Environment.GetEnvironmentVariable("DATABASE_USERNAME");
    string databasePassword = Environment.GetEnvironmentVariable("DATABASE_PASSWORD");
    var connectionString = $"server={databaseHost};database={databaseName};user={databaseUsername};password={databasePassword}";
    options.UseMySql(connectionString, ServerVersion.AutoDetect(connectionString));
});
On récupère les identifiant depuis des variables d'environnement, c'est plus projet que des les avoir dans le code.
Vous devriez aussi rajouter des 
using au début du fichier :
using Microsoft.EntityFrameworkCore;
using net_web_tuto.Database;
Définir les entités
Revenons à notre 
ApplicationDbContext auquel on va rajouter la méthode suivante pour définir nos entités :
        protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
        {
 
        }
Il faut aussi rajouter en attributs un 
DbSet qui va resprésenter notre table :
	public DbSet<Person> Persons {get;set;}
Ensuite dans la méthode 
OnModelCreating, on peut définir notre entité (on a ajouté un champs 
Id de type 
Guid à la classe 
Person pour servir d'identifiant dans la base :
        protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
        {
 			 modelBuilder.Entity<Person>().HasKey(person => person.Id);
            modelBuilder.Entity<Person>().Property(person => person.FirstName);
            modelBuilder.Entity<Person>().Property(person => person.LastName);
        }
On peut également définir des contraintes sur les attributs de l'entité, avec des méthodes comme 
HasMaxLength, 
HasMinLength chainées après l'appel à 
Property. Vous pouvez trouver plus de précisions sur la documention d'EF Core
Migrations
Après avoir défini notre modèle, il faut créer notre migration vers la base de donnée et l'exécuter. On va utiliser l'invite de commande EF Core pour ça.
Dans un premier temps on définit notre variables d'environnement (exemple avec Powershell, la syntaxe change selon votre shell):
$Env:DATABASE_HOST = "localhost"
$Env:DATABASE_NAME = "nomDeLaDb"
$Env:DATABASE_USERNAME = "userDeLaDb"
$Env:DATABASE_PASSWORD = "mdpDeLaDb"
Avant de faire une migration, faite bien attention d'avoir éteint votre application, sinon vous allez avoir des err
Ensuite, exécutez la commande suivante pour créer la migrations :
dotnet ef migrations add maMigration
Enfin pour exécuter la migration sur votre base :
dotnet ef database update
Si vous vous connectez à votre base avec un client, vous deviez voir le schéma déployé.
Utiliser le 
DbContext dans le controleur
Attention, si vous utiliser Rider, reportez les varibales d'environnement dans le fichier 
Properties/launchSettings.json dans l'objet 
environmentVariables de l'objet profile que vous utilisez pour lancer votre app (si vous avez un doute vous pouvez le mettre dans les deux).
Pour interagir avec la base de donnée depuis notre controleur, on peut demander au framework de nous l'injecter :
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
using net_web_tuto.Database;
using net_web_tuto.Models;
[Route("persons")]
public class PersonsController : Controller {
    private readonly ApplicationDbContext context;
    public PersonsController(ApplicationDbContext context){
        this.context = context;
    }
}
Créons maintenant un endpoint servant une vue avec :
Une liste des personnes dans la base
Un formulaire pour ajouter une personne
@foreach (Person person in @Model)
{
    <p>@person.FirstName - @person.LastName</p>
}
<form action="/persons" method="post">
    <input name="FirstName" type="text"/>
    <input name="LastName" type="text"/>
    <input value="Create" type="submit"/>
</form>
D'abord, pour récupérer les personnes, nous allons accèder à notre 
DbSet et le transformer en liste, pour EF Core, cela revient à faire une requête pour récuprer tous les enregistrement de la table :
    [HttpGet]
    public IActionResult PersonsPage(){
        List<Person> persons = this.context.Persons.ToList();
        return View("persons", persons);
    }
Ensuite, on peut ajouter notre endpoint d'insertion :
    [HttpPost]
    public IActionResult AddPerson(Person p){
        this.context.Persons.Add(p);
        this.context.SaveChanges();
        return new RedirectResult("/persons");
    }
On ajoute la 
Person récupérée depuis le formulaire au 
DbSet, puis on appelle 
SaveChanges afin de valider la transaction sur la base.
Enfin, on retourne une redirection vers notre endpoint d'affichage pour réafficher la page avec les données mises à jours.
Vous pouvez regarder dans la console les requêtes effectuées par EF Core sur la base de données, qui correspondent à nos appels
On va ensuite ajouter une vue pour voir une seule personne, avec un lien dans la liste. Créons d'abord notre endpoint :
    [HttpGet("{id}")]
    public IActionResult GetOnePerson(Guid id){
        Person person = this.context.Persons
            .First(p => p.Id == id);
        return View("person", person);
    }
On utilise un paramètre de route pour récupérer l'identifiant. Ensuite, la méthode 
First prend un prédicat (fonction retournant un booléen) sur les personnes et permet de filtrer la liste pour ne retourner que le premier enregistrement qui valide le prédicat. EF Core compile cette méthode sous la forme d'une clause 
WHERE dans la requête SQL. L'appel à 
First permet ensuite de récupérer le premier élément du résultat (ici logiquement il n'y en a qu'un).
Pour faire un filtrage sur la table et récupérer une collection d'enregistrement, il faut utiliser la méthode 
Where qui prend également un prédicat, mais retourne tous les enregistrement qui le valident :
        List<Person> persons = this.context.Persons
            .Where(p => p.FirstName.Contains("e"))
            .ToList();
On retourne ensuite la vue suivante :
@Model.FirstName - @Model.LastName
On rajoute dans notre vue 
persons des liens vers notre nouveau endpoint :
@foreach (Person person in @Model)
{
    <p><a href="/persons/@person.Id">@person.FirstName - @person.LastName</a></p>
}
Les relations avec EF Core
Pour créer des relations, il faut utiliser les méthodes 
HasOne, 
HasMany, 
WithOne, 
WithMany dans la méthode 
OnModelCreating du 
DbContext. Les méthodes "Has" permettent de définir le premier dans de la relation, et les méthodes With, permettent de définir l'autre coté. Cela permet de créer toutes les relations possibles. Exemple avec une relation "1 lié à n" (avec un livre lié à des pages) :
        modelBuilder.Entity<Book>()
            .HasMany(book => book.Pages) // Premier sens
            .WithMany(page => page.Book); // Sens inverse
On est pas obligé de passer de paramètre dans la méthode de sens inverse, si on a pas besoin de la navigation en sens inverse (ici : si on a pas besoin d'avoir de référence au livre dans la page).
Ensuite, pour récupérer dans une requête le conteu de la propriété de navigation, il faut utiliser 
Include :
context.Books
	   .Include(book => book.Pages)
  	   .ToList();
Dockeriser une application ASP .NET Core
D'abord on build un exécutable de notre application :
dotnet publish -c Release
On crée ensuite le Dockerfile suivante à la racine du projet
# On part d'une image microsoft pour ASP .NET Core
FROM mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:6.0
# On copie notre résultat de publication dans le conteneur
COPY bin/Release/net6.0/publish/ App/
# On se place là où on a copié
WORKDIR /App
# On expose le port 80
EXPOSE 80
# On lance l'application
ENTRYPOINT ["dotnet", "net-web-tuto.dll"]
On peut ensuite build l'image :
docker build -t mon-image -f Dockerfile . 
Et enfin lancer l'image :
Attention, si votre base de donnée est aussi un conteneur Docker tournant sur votre machine, dans l'hote de la base de donnée, notez non pas "localhost" mais l'adresse locale de votre machine pour permettre à la connexion de loopback entre vos conteneurs.
docker run -p 80:80 -e DATABASE_HOST=<IP de votre base de donnée> -e DATABASE_NAME=testdb -e DATABASE_USERNAME=root -e DATABASE_PASSWORD=monMdpTresSecret -t mon-image
Sources
Documentation d'ASP .NET Core MVC
Documentation d'Entity Framework Core
Pour aller plus loin
Si vous voulez aller plus loin, je vous conseille de vous intéresser aux sujet suivants :
API ReST avec ASP .NET Core WebAPI
Architectures Logicielles Backend :
N-Tiers
Clean Architecture
Des tutos sur ces sujets apparaitront peut être sur ce site à l'avenir !