Cómo usar Async DICOM JSON Serialization en ASP.NET Core Web APIs

Cómo usar Async DICOM JSON Serialization en ASP.NET Core Web APIs

Este tutorial demuestra cómo utilizar la serialización async DICOM JSON en las APIs web de ASP.NET Core. Las operaciones de asínc son esenciales para las aplicaciones Web de alto rendimiento para prevenir el bloqueo de thread y mantener la respuesta bajo carga.

¿Por qué usar Async Serialization?

  • La escalabilidad:- No bloquear I/O permite gestionar solicitudes más concurrentes.

  • • Responsabilidad *:- El servidor web permanece responsivo durante el procesamiento de archivos grandes.

    • Eficiencia de los recursos:- Las amenazas se liberan mientras esperan las operaciones I/O.

Requisitos: Preparación del medio ambiente

  • Instalar Visual Studio o cualquier compatible .NET IDE.
  • Crea un nuevo proyecto ASP.NET Core Web API con el objetivo de .NET 8.
  • Instalar Aspose.Medical desde el NuGet Package Manager.

Guía paso a paso para la serie Async DICOM JSON

Paso 1: Instalar Aspose.Medical

Añade la biblioteca de Aspose.Medical a su proyecto utilizando NuGet.

Install-Package Aspose.Medical

Paso 2: Incluir los espacios de nombre necesarios

Añade las referencias a los espacios de nombre requeridos en su controlador.

using Aspose.Medical.Dicom;
using Aspose.Medical.Dicom.Serialization;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;

Paso 3: Crear el punto final de deseriización de Async

Crea un punto final que deserializará a JSON del cuerpo de solicitud.

[HttpPost("import")]
public async Task<IActionResult> ImportDicomJson()
{
    Dataset? dataset = await DicomJsonSerializer.DeserializeAsync(Request.Body);
    
    if (dataset == null)
        return BadRequest("Invalid DICOM JSON");
    
    return Ok("DICOM data imported successfully");
}

Paso 4: Crea el punto final de la serie Async

Crea un punto final que serializará DICOM a JSON en la respuesta.

[HttpGet("export/{filename}")]
public async Task ExportDicomJson(string filename)
{
    DicomFile dcm = DicomFile.Open($"storage/{filename}");
    
    Response.ContentType = "application/json";
    await DicomJsonSerializer.SerializeAsync(Response.Body, dcm.Dataset);
}

Paso 5: Tratar los tokens de cancelación

Pasar los tokens de cancelación para el correcto tratamiento de la solicitud.

[HttpPost("process")]
public async Task<IActionResult> ProcessDicomAsync(CancellationToken cancellationToken)
{
    Dataset? dataset = await DicomJsonSerializer.DeserializeAsync(
        Request.Body, 
        cancellationToken
    );
    
    if (cancellationToken.IsCancellationRequested)
        return StatusCode(499, "Client Closed Request");
    
    // Process dataset...
    return Ok();
}

Descripción del ASP.NET Core Controller

Aquí está un controlador completo que implementa las operaciones de async DICOM JSON:

using Aspose.Medical.Dicom;
using Aspose.Medical.Dicom.Serialization;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;

namespace DicomApi.Controllers;

[ApiController]
[Route("api/[controller]")]
public class DicomController : ControllerBase
{
    private readonly string _storagePath = "dicom_storage";

    public DicomController()
    {
        Directory.CreateDirectory(_storagePath);
    }

    /// <summary>
    /// Import DICOM JSON and save as DICOM file
    /// </summary>
    [HttpPost("import")]
    public async Task<IActionResult> ImportDicomJson(CancellationToken cancellationToken)
    {
        try
        {
            Dataset? dataset = await DicomJsonSerializer.DeserializeAsync(
                Request.Body, 
                cancellationToken
            );

            if (dataset == null)
                return BadRequest("Failed to deserialize DICOM JSON");

            // Generate unique filename
            string filename = $"{Guid.NewGuid()}.dcm";
            string filepath = Path.Combine(_storagePath, filename);

            // Save as DICOM file
            DicomFile dcm = new DicomFile(dataset);
            dcm.Save(filepath);

            return Ok(new { message = "DICOM imported successfully", filename });
        }
        catch (OperationCanceledException)
        {
            return StatusCode(499, "Request cancelled");
        }
        catch (Exception ex)
        {
            return BadRequest($"Import failed: {ex.Message}");
        }
    }

    /// <summary>
    /// Export DICOM file as JSON stream
    /// </summary>
    [HttpGet("export/{filename}")]
    public async Task ExportDicomJson(string filename, CancellationToken cancellationToken)
    {
        string filepath = Path.Combine(_storagePath, filename);

        if (!System.IO.File.Exists(filepath))
        {
            Response.StatusCode = 404;
            await Response.WriteAsync("File not found");
            return;
        }

        try
        {
            DicomFile dcm = DicomFile.Open(filepath);
            
            Response.ContentType = "application/json";
            Response.Headers["Content-Disposition"] = $"attachment; filename=\"{filename}.json\"";
            
            await DicomJsonSerializer.SerializeAsync(
                Response.Body, 
                dcm.Dataset, 
                writeIndented: true
            );
        }
        catch (OperationCanceledException)
        {
            // Client disconnected
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Response.StatusCode = 500;
            await Response.WriteAsync($"Export failed: {ex.Message}");
        }
    }

    /// <summary>
    /// Convert uploaded DICOM file to JSON
    /// </summary>
    [HttpPost("convert")]
    [RequestSizeLimit(100_000_000)] // 100MB limit
    public async Task ConvertDicomToJson(IFormFile file, CancellationToken cancellationToken)
    {
        if (file == null || file.Length == 0)
        {
            Response.StatusCode = 400;
            await Response.WriteAsync("No file uploaded");
            return;
        }

        try
        {
            // Save uploaded file temporarily
            string tempPath = Path.GetTempFileName();
            using (var stream = System.IO.File.Create(tempPath))
            {
                await file.CopyToAsync(stream, cancellationToken);
            }

            // Load and convert
            DicomFile dcm = DicomFile.Open(tempPath);
            
            Response.ContentType = "application/json";
            await DicomJsonSerializer.SerializeAsync(
                Response.Body, 
                dcm.Dataset, 
                writeIndented: true
            );

            // Cleanup temp file
            System.IO.File.Delete(tempPath);
        }
        catch (OperationCanceledException)
        {
            // Client disconnected
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Response.StatusCode = 500;
            await Response.WriteAsync($"Conversion failed: {ex.Message}");
        }
    }
}

Configuración de límites de tamaño de solicitud

Para grandes archivos DICOM, configure los límites de solicitud en Program.cs:

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);

// Configure Kestrel for large uploads
builder.WebHost.ConfigureKestrel(options =>
{
    options.Limits.MaxRequestBodySize = 500_000_000; // 500MB
});

// Configure form options
builder.Services.Configure<FormOptions>(options =>
{
    options.MultipartBodyLengthLimit = 500_000_000;
});

var app = builder.Build();

Exemplos de procesamiento de flujo

Procesar los archivos DICOM sin cargar completamente en la memoria:

[HttpPost("stream-process")]
public async Task StreamProcessDicom(CancellationToken cancellationToken)
{
    // Read JSON from request body stream
    using var reader = new StreamReader(Request.Body);
    string json = await reader.ReadToEndAsync(cancellationToken);
    
    // Deserialize
    Dataset? dataset = DicomJsonSerializer.Deserialize(json);
    
    if (dataset == null)
    {
        Response.StatusCode = 400;
        await Response.WriteAsync("Invalid JSON");
        return;
    }
    
    // Process and stream response
    Response.ContentType = "application/json";
    await DicomJsonSerializer.SerializeAsync(
        Response.Body, 
        dataset, 
        writeIndented: true
    );
}

Las mejores prácticas de erro

Implementación del tratamiento de errores completos:

[HttpPost("safe-import")]
public async Task<IActionResult> SafeImportDicomJson(CancellationToken cancellationToken)
{
    try
    {
        Dataset? dataset = await DicomJsonSerializer.DeserializeAsync(
            Request.Body, 
            cancellationToken
        );

        if (dataset == null)
            return BadRequest(new { error = "Invalid DICOM JSON format" });

        // Process dataset...
        return Ok(new { success = true });
    }
    catch (OperationCanceledException)
    {
        return StatusCode(499, new { error = "Request cancelled by client" });
    }
    catch (JsonException ex)
    {
        return BadRequest(new { error = "JSON parsing error", details = ex.Message });
    }
    catch (OutOfMemoryException)
    {
        return StatusCode(507, new { error = "File too large to process" });
    }
    catch (Exception ex)
    {
        return StatusCode(500, new { error = "Internal server error", details = ex.Message });
    }
}

Mejores prácticas adicionales

Uso de declaraciones para los flujos

Siempre utilice los patrones de disposición adecuados:

using (FileStream fs = System.IO.File.OpenRead(filepath))
{
    // Process stream
}

Configuración Timeout

Configure los horarios adecuados para las operaciones largas:

builder.WebHost.ConfigureKestrel(options =>
{
    options.Limits.RequestHeadersTimeout = TimeSpan.FromMinutes(2);
    options.Limits.KeepAliveTimeout = TimeSpan.FromMinutes(5);
});

Información adicional

  • Los métodos Async mejoran la escalabilidad, pero no necesariamente aceleran las solicitudes individuales.
  • Utilice los tokens de cancelación para gestionar correctamente las desconectas del cliente.
  • Monitorar el uso de la memoria al procesar grandes archivos DICOM.

Conclusión

Este tutorial ha demostrado cómo implementar la serialización de async DICOM JSON en las APIs web de ASP.NET Core utilizando Aspose.Medical. Las operaciones de Asynk son esenciales para la construcción de API de salud escalable que manejan grandes datos de imagen médica de manera eficiente.

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