Node.js – обзор

Язык программирования JavaScript был создан в середине 90-годов прошлого века и быстро стал одним из самых популярных. Причем остается таковым до настоящего времени. Основной сферой его использования является разработка браузерных приложений, а ключевым недостатком длительное время была невозможность их привязки к серверам. Вплоть до появления в 2009 году Node.js, заметно изменившего принципы и правила программирования. Программная платформа пользуется большой популярностью и сегодня, а потому заслуживает более внимательного рассмотрения.

Node.js – что это?

Node.js или просто Node представляет собой среду выполнения JavaScript, которая превращает его из узкоспециализированного в язык программирования универсального назначения. Это программная платформа с открытым исходным кодом, которая не является в полном смысле слова ни фреймворком, ни библиотекой. Она базируется на движке V8, который компилирует JS в машинный код, позволяющий использовать его с намного большим функционалом, чем изначально.

Первые версии и большая часть кода Node написаны на С++, затем были созданы модификации на других языках программирования, включая очень популярные Python и С. Результатом стало получение на выходе универсальное программной платформы, которая позволяет совместить широкое распространение JavaScript применительно к браузерным приложениям с разработкой ПО для веб-приложений с помощью других языков и инструментом программирования. Именно поэтому Node.js считается одним из лучших средств для backend-разработки.

История

Node.js разработан в 2009 году. Его автором стал Райан Даль, который специализировался над разработкой серверных веб-компонентов. Именно он решил сконцентрироваться над созданием событийно-ориентированной системы вместо доминировавших в то время параллельных. Постепенно программный продукт приобрел популярность, которая объясняется широким распространением JavaScript.

В настоящее время используется версия 18.4.0, выпущенная совсем недавно – 16.06.2022 года. Нет никаких оснований считать, что она будет последней, так как Node продолжает активно использоваться программистами всего мира и остается одной из самых популярных программных платформ.

Достаточно сказать, что с ее помощью созданы сайты и сервисы таких всемирно известных компаний как eBay, Walmart, Google, Netflix, Yahoo и многих других.

Почему Node.js так популярен?

Из года в год Node.js становится все более популярным:

И у этой популярности есть конкретные причины:

• Много разработчиков на JS. JavaScript – доминирующий язык во фронтэнде, у него практически нет альтернатив. Как следствие – в мире есть много фронтэндеров, хорошо знающих JS. Раньше, до появления Node, серверный код нужно было писать на других языках – их надо было учить, разбираться в тонкостях, выстраивать API между двумя языками и так далее, в общем – было сложно. С появлением Node.js многие фронтэндеры резко переквалифицировались в фулл-стэк-разработчиков, ведь теперь им не надо учить новый язык, можно работать на «родном» JS. Это оценил и бизнес, которому теперь можно дать фронту надбавку за фулл-стэк вместо того, чтобы нанимать отдельного разработчика для бэкенда.
• Высокая производительность. V8, лежащий в ядре Node.js, изначально разрабатывался как асинхронный event-driven движок, позволяющий параллельно обрабатывать множество запросов. В остальных серверных решениях асинхронность и событийность нужно выстраивать ручками с последующей оптимизацией, что снижает производительность и увеличивает риск архитектурных ошибок. Конечно, Node.js будет уступать по производительности сложному самописному движку на C++, но даже крупнейшие в мире компании не рискуют писать такие ядра – они пользуются уже готовым V8 (тоже написанному на C++, кстати).
  
  
• Огромное комьюнити. JS – один из самых популярных языков в мире (его обгоняет только Python, и то – с натяжкой), поэтому в экосистему JS втянуто большое множество людей. И эти люди пишут свои библиотеки, дают ответы на StackOverflow, проводят конференции и пишут гайды для новичков. Всем этим вы будете активно пользоваться как при обучении, так и в работе – в интернете можно найти как любую библиотеку, так и ответ на любой вопрос по Node.

Преимущества Node.js

Грамотное использование Node для серверной веб-разработки предоставляет программисту несколько весомых преимуществ:

1. Высокая производительность, которая достигается за счет улучшения пропускной способности и хорошей масштабируемости продуктов.
2. Использование в качестве базы JavaScript, известного подавляющему большинству разработчиков и широко применяемому на практике.
3. Универсальный и объемный менеджер пакетов (NPM), в состав которого входят даже не десятки, а сотни тысяч готовых решений и инструментов программирования.
4. Кроссплатформенность, которая достигается наличием версий для любых операционных систем, включая не только самые популярные (Windows, Linux), но и узкоспециализированные (Solaris, OpenBSD, NonStor OS и другие).
5. Активное сообщество и экосистема программистов, которые создали множество тематических форумов и интернет-ресурсов.

Недостатки

Одним из немногих существенных минусов Node выступает частый выпуск обновлений. Они необходимы из-за быстрого развития и гибкости программного продукта. Из-за высокой скорости появления далеко не все из них можно назвать совершенными, в том числе – в следствие недостаточно тестирования из-за элементарной нехватки времени.

Еще одним недостатком выступает относительно низкая производительность при решении сложных и объемных задач. Она компенсируется разнообразием инструментов разработки, которые предоставляет программная платформа.

Как Node.js устроена внутри

В основе лежит та же идея, что и у виртуальных машин Java:

Есть движок, в данном случае – V8. Он представляет собой не зависящий от платформы интерпретатор машинного кода – то есть вы подаете ему машинный код на вход, а движок уже сам разбирается, как ему исполнить этот код на данном железе. Есть Node.js – приложение, которое понимает язык JavaScript и предоставляет инструменты для решения каких-либо задач. Вы пишете код на JS, скармливаете его приложению Node.js, если у приложения не возникло никаких вопросов к синтаксису и используемым функциям – Node.js переводит ваш JavaScript-код в байт-код. Этот байт-код затем можно передать движку V8, и движок исполнит код вне зависимости от архитектуры процессора, размеров регистров памяти и других особенностей железа.

Важно понимать концепции асинхронности и event-driven архитектуры. Асинхронность – это когда несколько задач могут исполняться параллельно, в разных потоках. Event-driven архитектура – это когда сервер реагирует на события, а в остальное время ожидает последующих запросов. Все это очень важно для разработки крупных сайтов – без асинхронности и event-driven подхода загрузка страницы выглядит как:

1. У сервера запросили лого.
2. Подождали, пока ответит.
3. У сервера запросили бэкграунд.
4. Подождали, пока ответит.
5. У сервера запросили заголовки.
6. Подождали, пока ответит.
7. …

Если сайт запросил у сервера большую картинку – сайт будет ждать, пока картинка полностью загрузится, а потом перейдет к следующей (если раздраженный пользователь к этому времени не уйдет с сайта). Node.js же работает иначе:

1. Сервер ждет нового подключения.
2. Сервер получил запрос на подключение, установил его.
3. Сервер получил запрос на лого – запустил его отправку новым потоком.
4. Сервер получил запрос на бэкграунд – запустил его отправку новым потоком.
5. Сервер получил запрос на заголовки – запустил их отправку новым потоком.
6. …

При этом заголовки могут отправиться клиенту раньше, чем бэкграунд, потому что текст передается быстрее, чем картинка. И никакой проблемы не возникнет – пользователь сначала увидит текст сайта, а картинки будут подгружаться по ходу дела. 

Как установить Node.js

Поскольку Node.js – это приложение, устанавливать его нужно соответственно. Если вы пользуетесь хостингом, на котором хотите развернуть новый Node-сервер – это обычно можно сделать из админки:

Если вы хотите установить Node.js на операционную систему – просто установите приложение. В UNIX-системах установка приложений происходит через консоль или пакетный менеджер. В Ubuntu, например, нужно ввести следующую последовательность команд:

sudo apt update

sudo apt install nodejs

Первая команда синхронизирует пул ваших серверов приложений с актуальным, вторая устанавливает непосредственно Node.js и V8. 

Если вы хотите установить Node.js на Windows, вам нужно скачать .exe и запустить его. Скачать можно на официальном сайте.

Скачивать лучше LTS (Long-Term Support), эта версия более стабильна. В процессе установки соглашайтесь со всеми базовыми настройками, чтобы потом не мучаться с прописыванием путей в переменную окружения. После того, как вы установили Node.js, откройте командную строку и напишите

node -v

Если установка прошла успешно, вы получите информацию о текущей версии Node.js.

Что можно написать на Node?

Главным достоинством Node.js заслуженно считается универсальность. Первой и главной областью практического применения выступает разработка серверных веб-приложений. Кроме того, программная платформа широко используется для создания разнообразных сервисов, функционал которых предусматривает постоянный и очень активный обмен данными. В их числе:

• социальные сети;
• онлайн-редакторы текста или графики;
• чаты;
• системы, предназначенные для совместной реализации проектов, и многое другое.

В качестве наглядного примера предельно простого приложения, написанного с помощью Node.js, можно привести следующий программный код. Его исполнение позволяет создать и запустить классический HTTP-сервер, который при обращении к нему выведет на экран надпись «Hello, World».

const http = require(‘http’);

const requestListener = function (req, res)

{

res.writeHead(200);

res.end(‘Hello, World!’);

}

const server = http.createServer(requestListener);

server.listen(8080);

}

Где осваивать Node?

Обучение программированию на Node не отличается от получения схожих специальностей. В подавляющем большинстве случаев речь идет о прохождении онлайн-курсов – в платном или бесплатном варианте.

Первый имеет очевидные плюсы – отсутствие необходимости платить и возможность сменить профиль деятельности в будущем, но и не менее серьезные минусы, например, отсутствие гарантий эффективности.

Поэтому большая часть будущих программистов предпочитает платные курсы, обладающие намного более серьезными преимуществами, включая:

• широкий выбор, так как обучение Node.js входит в программы подготовки большинства крупных учебных центров страны;
• оптимальное сочетание теории и практики;
• привлечение к преподаванию практикующих веб-разработчиков из ведущих IT-компаний России;
• возможность сформировать или пополнить портфолио самостоятельно выполненными проектами;
• помощь в дальнейшем трудоустройстве, включая профессиональные карьерные консультации.

Курсы по Node.js

• Node.js. Профессиональная разработка REST API. Короткий (2 месяца) курс для практикующих разработчиков на JavaScript. В неделю – примерно 15-20 часов учебы. Кроме непосредственно Node, вы будете учить базы данных, создание API, вопросы безопасности и использование дополнительных библиотек. Стоимость: от 32 900 рублей.
• Node.js Серверный JavaScript. Еще один курс для практикующих JS-разработчиков. Длится полтора месяца, обучение – интенсивное. Учат всем основам Node, разворачиванию пайпланой деплоя на продакшн, работе с сокетами, серверному рендерингу, тестированию и использованию для этого всего сторонних библиотек. Каждую неделю – практические задания. Стоимость: от 1 400 рублей при рассрочке на 24 месяца.
• Node.js Developer. Неторопливый курс на 4 месяца, по 4 академических часа в неделю. Большое внимание уделяют построению архитектуры бэкенда с помощью дополнительных библиотек и фреймворков. Учат работать не только с Node, но и с базами данных, сокетами и пайплайнами. Нужно знать основы JS и работы браузеров. Стоимость: 40 425 рублей.

Что еще учат вместе с Node.js?

Эффективное использование программной платформы требует изучения не только возможностей и особенностей самого Node.js, но и нескольких сопутствующих инструментов разработчика. Наиболее часто речь идет о таких из них:

• база данных NoSQL;
• Angular (универсальный фреймворк, который ориентирован на создание динамических интерфейсов);
• REST API и необходимая для ее организации библиотека Express.js;
• TDD и другие подобные инструменты для автоматизированного тестирования созданных веб-приложений;
• другие программные продукты и инструменты, перечень которых зависит от планов самого разработчика и дальнейшей сферы его деятельности.

Что почитать и посмотреть по теме?

1. Документация по Node.js от компании-разработчика.
2. Руководство «Node.js для начинающих» от Microsoft.
3. Руководство по Node.js на русском языке.
4. Сайт с набором гайдов по Node.js Nodes Guru.
5. Плейлист на YouTube «Уроки Node JS и Express для начинающих».
6. Видео ролик на YouTube «Node.ja – Быстрый курс за 1 час».
7. Видео ролик на YouTube «Что такое Node.js?»

FAQ

Что такое Node.js?

Это среда выполнения языка программирования JavaScript, позволяющая использовать его не только для frontend-, но и для backend-разработки, то есть для создания серверных веб-приложений.

Когда появилась программная платформа?

Первая версия Node.js опубликована в мае 2009 года.

В чем состоят основные особенности Node?

Главной особенностью программной платформы стала возможность существенного расширения сферы практического применения очень популярного, но изначально ограниченного языка программирования JavaScript.

Для чего преимущественно используется Node.js?

Node заслуженно считается универсальным средством программирования, а потому широко используется для создания самых разнообразных веб-приложений, преимущественно серверных. Это могут быть как сайты крупных корпораций, так и социальные сети или различные онлайн-сервисы с необходимостью доступа большому числу пользователей.

На каком языке написан Node?

Большая часть программного кода Node.js написана на С++. Позднее появились варианты на Python и С.

Какая версия продукта используется сегодня и когда она вышла?

В настоящее время актуальной является версия Node.js 18.4.0. Дата ее публикации – 16.06.2022 года.

Насколько популярен Node.js в настоящее время?

Программная платформа остается одной из самых востребованных и широко используемых сегодня. Достаточно перечислить компании, сайты которых созданы с помощью Node: Walmart, Netflix, Google, eBay, Yahoo и т.д.

Как стать разработчиком на Node?

Самый простой и востребованный способ – это посещение онлайн-курсов, платных или бесплатных. Хотя вполне реально овладеть специальностью самостоятельно, тем более – в сети можно найти немало методических материалов и тематических интернет-ресурсов.

Подведем итоги

1. Node.js – среда выполнения JavaScript, которая предоставляет возможность использовать язык программирования для создания серверных приложений, то есть backend-разработки.
2. Главным достоинством программной платформы выступает расширение возможностей популярного JavaScript.
3. Другими плюсами Node являются такие: внедрение принципов событийно-ориентированный системы, высокая производительность, универсальность, широкий спектр вспомогательных инструментов для программирования и т.д.
4. Разработчик на Node.js – востребованная профессия, получить которую проще всего посредством посещения учебных онлайн-курсов. Широкий выбор последних – как платных, так и бесплатных – доступен сегодня на отечественном образовательном рынке.