Node.js — Introduction
Node.js is a server-side platform built on Google Chrome’s JavaScript Engine (V8 Engine). Node.js was developed by Ryan Dahl in 2009 and its latest version is v0.10.36. The definition of Node.js as supplied by its official documentation is as follows −
Node.js is a platform built on Chrome’s JavaScript runtime for easily building fast and scalable network applications. Node.js uses an event-driven, non-blocking I/O model that makes it lightweight and efficient, perfect for data-intensive real-time applications that run across distributed devices.
Node.js is an open source, cross-platform runtime environment for developing server-side and networking applications. Node.js applications are written in JavaScript, and can be run within the Node.js runtime on OS X, Microsoft Windows, and Linux.
Node.js also provides a rich library of various JavaScript modules which simplifies the development of web applications using Node.js to a great extent.
Node.js = Runtime Environment + JavaScript Library
Features of Node.js
Following are some of the important features that make Node.js the first choice of software architects.
- Asynchronous and Event Driven − All APIs of Node.js library are asynchronous, that is, non-blocking. It essentially means a Node.js based server never waits for an API to return data. The server moves to the next API after calling it and a notification mechanism of Events of Node.js helps the server to get a response from the previous API call.
- Very Fast − Being built on Google Chrome’s V8 JavaScript Engine, Node.js library is very fast in code execution.
- Single Threaded but Highly Scalable − Node.js uses a single threaded model with event looping. Event mechanism helps the server to respond in a non-blocking way and makes the server highly scalable as opposed to traditional servers which create limited threads to handle requests. Node.js uses a single threaded program and the same program can provide service to a much larger number of requests than traditional servers like Apache HTTP Server.
- No Buffering − Node.js applications never buffer any data. These applications simply output the data in chunks.
- License − Node.js is released under the MIT license.
Who Uses Node.js?
Following is the link on github wiki containing an exhaustive list of projects, application and companies which are using Node.js. This list includes eBay, General Electric, GoDaddy, Microsoft, PayPal, Uber, Wikipins, Yahoo!, and Yammer to name a few.
Concepts
The following diagram depicts some important parts of Node.js which we will discuss in detail in the subsequent chapters.
Where to Use Node.js?
Following are the areas where Node.js is proving itself as a perfect technology partner.
- I/O bound Applications
- Data Streaming Applications
- Data Intensive Real-time Applications (DIRT)
- JSON APIs based Applications
- Single Page Applications
Where Not to Use Node.js?
It is not advisable to use Node.js for CPU intensive applications.
Kickstart Your Career
Get certified by completing the course
Node.js
Node.js (Node) — это платформа с открытым исходным кодом для работы с языком JavaScript, построенная на движке Chrome V8. Она позволяет писать серверный код для веб-приложений и динамических веб-страниц, а также программ командной строки. В основе платформы — событийно-управляемая модель с неблокирующими операциями ввода-вывода, что делает ее эффективной и легкой.
Освойте профессию «Frontend-разработчик»
Платформу разработал Райан Дал, программист из Америки, в 2009 году. До появления Node.js приложения, которые написаны на языке программирования JavaScript, можно было запускать только в браузере. С появлением платформы стало возможно писать на JavaScript не только в браузере, но и на сервере.
Что такое Node.js и как она работает
Node.js работает на движке V8, транслирующем JavaScript в машинный код. Простыми словами, Node.js — это приложение на C++, которое получает на входе код JavaScript и выполняет его. Чтобы взаимодействовать с устройствами ввода-вывода на компьютере, в платформе предусмотрен собственный интерфейс на C++. Таким образом, платформа превращает специализированный скриптовый язык JavaScript в язык общего назначения, поэтому на Node.js можно писать любые компьютерные программы. Платформа позволяет пользоваться единым языком JavaScript для написания кода и на стороне клиента (Frontend), и на сервере (Backend). Эти возможности Node.js важны для разработки приложений реального времени, которые основаны на событиях.
Профессия / 9 месяцев
Frontend-разработчик
Создавайте интерфейсы сервисов, которыми пользуются все
Для чего нужна Node.js
Платформу используют fronted-разработчики, backend-разработчики и другие. Она позволяет написать программу для разных ОС: Linux, OS X и Windows, может использоваться для создания API. Также Node.js применяется для разработки кросс-платформенных приложений: например, списка задач, который должен работать на разных платформах, синхронизировать данные в реальном времени и отправлять на мобильное устройство. Node.js используется при создании сервисов с постоянным обменом информацией с пользователем: социальных сетей, онлайн-игр, чатов, систем совместной работы над проектом, онлайн-редакторов текста и пр.
Node.js лежит в основе Internet of Things, или просто IoT. Платформа помогает управлять приборами и создавать серверы, способные одновременно обрабатывать большое количество запросов.
Многие крупные компании используют Node.js. Например, eBay и веб-версия PayPal в процессе перехода, а LinkedIn, полностью отказавшиеся от Ruby on Rails в пользу Node.js еще в 2012 году, заявили о 20-кратном ускорении 27 серверов. Среди других известных компаний — Yahoo, Netflix, Uber, Walmart, Google и многие другие.
Станьте Frontend-разработчиком
и создавайте интерфейсы сервисов, которыми пользуются все
Как выглядит код
Пример создания и запуска HTTP-сервера на Node.js, выдающего «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);Причины популярности
Высокая скорость. JavaScript-код, который выполняется в среде Node.js, может быть в несколько раз быстрее, чем написанный на языках вроде Ruby или Python. В Node.js используется модель асинхронного программирования. Модель позволяет продолжить обработку других задач, не дожидаясь завершения передачи данных. Когда требуется выполнить операцию ввода-вывода вроде доступа к файловой системе или базе данных, Node.js не блокирует главный поток ожиданием результатов. Платформа инициирует ее выполнение и продолжает выполнять другие задачи, пока результаты предыдущей операции не будут получены.
Универсальность и гибкость. В Node.js выполняется код, который написан на JavaScript. Это означает, что frontend-разработчики, которые уже используют JavaScript в браузере, могут писать и клиентский, и серверный код на привычном языке программирования, не изучая инструмент с нуля. В Node.js можно быстро переходить на новые стандарты ECMAScript по мере их реализации. Новые возможности языка становятся доступны сразу после установки поддерживающей их версии Node.js.
Читайте также С чего начать учить JavaScript? 5 шагов для старта
Большое количество модулей и библиотек. Экосистема Node.js стремительно развивается благодаря менеджеру пакетов NPM. Он содержит более 500 000 модулей и библиотек open-source, которые находятся в свободном доступе. Также постоянно появляются новые.
Работа на движке Chrome V8. Node.js работает на JavaScript-движке V8 от Google. V8 — движок JavaScript с открытым исходным кодом, распространяемый по лицензии BSD. Он применяется в браузерах на основе Chromium. Это означает, что в Node.js использованы наработки тысяч инженеров. Движок написан на C++, имеет открытый исходный код и продвинутые библиотеки.
Как установить Node.js
Установка Node не должна вызвать проблем даже у новичков, ниже приведен алгоритм действий на Windows и OS X.
Установка Node.js на Windows и Linux
Первый шаг — установка консоли. На Windows уже предустановлен терминал cmd.exe, но как основное «место работы» он не подходит. В качестве аналога используется эмулятор консоли, например cmder. После этого шага с официального сайта Node.js необходимо скачать последнюю версию платформы.
После запуска инсталлятора Node.js устанавливается в интерактивном режиме. В конце установки необходимо проверить версию с помощью двух команд: node -v и npm -v.
В операционных системах на основе Linux Node.js устанавливается с помощью пакетного менеджера.
Установка Node.js на OS X
Алгоритм мало отличается от установки на Windows; разница лишь в том, что предварительные шаги не нужны. С официального сайта нужно скачать последнюю доступную версию, установить ее и можно сразу пользоваться.
Frontend-разработчик
Научитесь создавать удобные и эффектные сайты, сервисы и приложения, которые нужны всем. Сегодня профессия на пике актуальности: в России 9000+ вакансий, где требуется знание JavaScript.
Всё что вам нужно знать о Node.js
Привет, Хабр! Представляю вашему вниманию перевод статьи «Everything you need to know about Node.js» автора Jorge Ramón.
В наши дни платформа Node.js является одной из самых популярных платформ для построения эффективных и масштабируемых REST API’s. Она так же подходит для построения гибридных мобильных приложений, десктопных программ и даже для IoT.
Я работаю с платформой Node.js более 6 лет и я на самом деле люблю её. Этот пост главным образом пытается быть путеводителем по тому, как Node.js работает на самом деле.
Давайте же начнём!!
О чем пойдёт речь:
- Мир до Node.js
- Проблема C10K
- Node.js и цикл событий
- Проблема CPU-ёмких задач
- Воркеры и их потоки
Мир до Node.js
Многопоточный сервер
Веб-приложения, написанные следуя клиент/серверной архитектуре, работают по следующей схеме — клиент запрашивает нужный ресурс у сервера и сервер отправляет ресурс в ответ. В этой схеме сервер, ответив на запрос, прерывает соединение.
Такая модель эффективна поскольку каждый запрос к серверу потребляет ресурсы (память, процессорное время и т.д.). Для того чтобы обрабатывать каждый последующий запрос от клиента, сервер должен завершить обработку предыдущего.
Значит ли это, что сервер может обрабатывать только один запрос за раз? Не совсем! Когда сервер получает новый запрос он создаёт отдельный поток для его обработки.
Поток, если простыми словами, это время и ресурсы, что CPU выделяет на выполнение небольшого блока инструкций. С учётом сказанного, сервер может обрабатывать несколько запросов одновременно, но только по одному на поток. Такая модель так же называться thread-per-request model.
Для обработки N запросов серверу нужно N потоков. Если сервер получает N+1 запросов, тогда он должен ждать пока один из потоков не станет доступным.
На рисунке выше, сервер может обрабатывать до 4 запросов (потоков) единовременно и когда он получает следующие 3 запроса, эти запросы должны ждать пока любой из этих 4 потоков не станет доступным.
Один из способов избавиться от ограничений — добавить больше ресурсов (памяти, ядер процессора и т. д.) на сервер, но это не самое лучшее решение….
И, конечно, не забываем о технологических ограничениях.
Блокирующий ввод/вывод
Ограниченное число потоков на сервере не единственная проблема. Возможно, Вам стало интересно почему один поток не может обрабатывать несколько запросов одновременно? всё из-за блокирующих операций ввода/вывода.
Допустим, Вы разрабатываете онлайн магазин и Вам нужна страница где пользователь может просматривать список всех товаров.
Пользователь стучится на http://yourstore.com/products и сервер рендерит HTML файл со всеми продуктами с базы данных в ответ. Совсем не сложно, да?
Но, что же происходит за кулисами?
- Когда пользователь стучится на /products особый метод или функция должна выполниться, что бы обработать запрос. Маленький кусочек кода (Ваш или фреймворка) анализирует URL-адрес запроса и ищет подходящий метод или функцию. Поток работает.
- Теперь нужный метод или функция выполняться, так как и в первом пункте — поток работает.
- Так как Вы хороший разработчик, Вы сохраняете все системные логи в файл, ну и конечно же, что бы быть уверенными, что роутер выполняет нужный метод/функцию — Вы так же логируете строку «Method X executing!!». Но всё это блокирующие операции ввода/вывода. Поток ждёт.
- Все логи сохранены и следующие строки функции выполняются. Поток работает снова.
- Время обращаться к базе данных и получать все продукты – простой запрос, вроде SELECT * FROM products , выполняет свою работу, но угадайте что? Да-да, это блокирующая операция ввода/вывода. Поток ждёт.
- Вы получили массив или список всех продуктов, но убедитесь, что Вы всё это залогировали. Поток ждёт.
- Теперь у Вас есть все продукты и пришло время рендерить шаблон для будущей страницы, но перед этим Вам нужно их прочитать. Поток ждёт.
- Движок рендеринга делает свою работу и шлёт ответ клиенту. Поток работает снова.
- Поток свободен, словно птица в небесах.
На сколько медленны операции ввода/вывода? Ну это зависит от конкретной. Давайте обратимся к таблице:
| Операция | Количество CPU тактов |
|---|---|
| CPU Registers | 3 такта |
| L1 Cache | 8 тактов |
| L2 Cache | 12 тактов |
| RAM | 150 тактов |
| Disk | 30,000,000 тактов |
| Network | 250,000,000 тактов |
Операции сети и чтения с диска слишком медленные. Представьте сколько запросов или обращений к внешним API ваша система могла бы обработать за это время.
Подбивая итоги: операции ввода/вывода заставляют поток ждать и тратить ресурсы впустую.
Проблема C10K
Проблема
C10k (англ. C10k; 10k connections — проблема 10 тысяч соединений)
В ранние 2000-е, серверные и клиентские машины были медленными. Проблема возникала при параллельной обработке 10 000 клиентских соединений к одной машине.
Но почему традиционная модель thread-per-request (поток на запрос) не могла решить эту проблему? Что ж, давайте используем немного математики.
Нативная реализация потоков выделяет больше 1 Мб памяти на поток, выходя из этого – для 10 тысяч потоков требуется 10 Гб оперативной памяти и это только для стека потоков. Да, и не забывайте, мы в начале 2000-х!!
В наши дни серверные и клиентские компьютеры работают быстрее и эффективней и почти любой язык программирования или фреймворк справляются с этой проблемой. Но фактически проблема не исчерпана. Для 10 миллионов клиентских соединений к одной машине проблема возвращается вновь (но теперь она C10M Problem).
JavaScript спасение?
Осторожно, спойлеры.
Node.js на самом деле решает проблему C10K… но как?!
Серверный JavaScript не был чем-то новым и необычным в начале 2000-х, на тот момент уже существовали реализации поверх JVM (java virtual machine) – RingoJS и AppEngineJS, что работали на модели thread-per-request.
Но если они не смогли решить проблему, тогда как Node.js смог?! Всё из-за того, что JavaScript однопоточный.
Node.js и цикл событий
Node.js
Node.js это серверная платформа, что работает на движке Google Chrome – V8, который умеет компилировать JavaScript код в машинный код.
Node.js использует событийно-ориентированную модель и неблокирующую ввод / вывод архитектуру, что делает его легковесным и эффективным. Это не фреймворк, и не библиотека, это среда выполнения JavaScript.
Давайте напишем маленький пример:
// Importing native http module const http = require('http'); // Creating a server instance where every call // the message 'Hello World' is responded to the client const server = http.createServer(function(request, response) < response.write('Hello World'); response.end(); >); // Listening port 8080 server.listen(8080);Non-blocking I/O
Node.js использует неблокирующие ввод/вывод операции, что же это значит:
- Главный поток не будет блокироваться операциями ввода/вывода.
- Сервер будет продолжать обслуживать запросы.
- Нам придётся работать с асинхронным кодом.
Давайте напишем пример, в котором на запрос к /home сервер в ответ шлёт HTML страницу, а для всех других запросов — ‘Hello World’. Что бы отослать HTML страницу сначала ее нужно прочитать из файла.
This is home page
const http = require('http'); const fs = require('fs'); const server = http.createServer(function(request, response) < if (request.url === '/home') < fs.readFile(`$< __dirname >/home.html`, function (err, content) < if (!err) < response.setHeader('Content-Type', 'text/html'); response.write(content); >else < response.statusCode = 500; response.write('An error has ocurred'); >response.end(); >); > else < response.write('Hello World'); response.end(); >>); server.listen(8080);Если запрашиваемый url-адрес /home , тогда используется нативный модуль fs для чтения файла home.html .
Функции что попадают в http.createServer и fs.readFile как аргументы — колбэки. Эти функции будут выполнены в какой-то из моментов в будущем (Первая, как только сервер получит запрос, а вторая — когда файл будет прочитан с диска и помещён в буфер).
Пока файл считывается с диска, Node.js может обрабатывать другие запросы и даже считывать файл снова и всё это в одном потоке… но как?!
Цикл событий
Цикл событий — это магия, которая происходит внутри Node.js. Это буквально бесконечный цикл и на самом деле один поток.
Libuv — C библиотека которая реализует этот паттерн и является частью ядра Node.js. Вы можете узнать больше о libuv здесь.
Цикл событий имеет 6 фаз, каждое исполнение всех 6 фаз называют tick-ом.
- timers: в этой фазе выполняются коллбэки, запланированные методами setTimeout() и setInterval() ;
- pending callbacks: выполняются почти все коллбэки, за исключением событий close , таймеров и setImmediate() ;
- idle, prepare: используется только для внутренних целей;
- poll: ответственен за получение новых событий ввода/вывода. Node.js может блокироваться на этом этапе;
- check: коллбэки, вызванные методом setImmediate() , выполняються на этом этапе;
- close callbacks: например, socket.on(‘close’, . ) ;
Хорошо, есть только один поток, и этот поток и есть цикл событий, но тогда кто выполняет все операции ввода/вывода?
Обратите внимание.
Когда циклу событий нужно выполнить операцию ввода/вывода он использует поток ОС с тредпула (thread pool), а когда задача выполнена, коллбэк ставится в очередь во время фазы pending callbacks.
Разве это не круто?
Проблема CPU-ёмких задач
Node.js кажется идеальным! Вы можете создавать всё, что захотите.
Давайте напишем API для вычислений простых чисел.
Простое число – это целое (натуральное) число больше единицы и делимое только на 1 и на само себя.
Дано число N, API должен вычислять и возвращать первые N простых чисел в список (или массив).
function isPrime(n) < for(let i = 2, s = Math.sqrt(n); i return n > 1; > function nthPrime(n) < let counter = n; let iterator = 2; let result = []; while(counter >0) < isPrime(iterator) && result.push(iterator) && counter--; iterator++; >return result; > module.exports = < isPrime, nthPrime >;const http = require('http'); const url = require('url'); const primes = require('./primes'); const server = http.createServer(function (request, response) < const < pathname, query >= url.parse(request.url, true); if (pathname === '/primes') < const result = primes.nthPrime(query.n || 0); response.setHeader('Content-Type', 'application/json'); response.write(JSON.stringify(result)); response.end(); >else < response.statusCode = 404; response.write('Not Found'); response.end(); >>); server.listen(8080);prime.js это реализация нужных вычислений: функция isPrime проверяет является ли число простым, а nthPrime возвращает N таких чисел.
Файл же index.js отвечает за создание сервера и использует модуль prime.js для обработки каждого запроса на /primes . Число N прокидывается через строку запроса в URL-адресе.
Что бы получить первых 20 простых чисел нам нужно сделать запрос на http://localhost:8080/primes?n=20 .
Предположим, к нам стучатся 3 клиента и пытаются получить доступ к нашему не блокирующемуся вводом/выводом API:
- Первый запрашивает 5 простых чисел каждую секунду.
- Второй запрашивает 1000 простых чисел каждую секунду
- Третий запрашивает 10 000 000 000 простых чисел, но.
Когда третий клиент шлёт запрос – главный поток блокируется и это главный признак проблемы CPU-ёмких задач. Когда главный поток занят исполнением «тяжёлой» задачи он становится недоступен для других задач.
Но как насчёт libuv? Если Вы помните, эта библиотека помогает Node.js исполнять операции ввода/вывода с помощью потоков ОС избегая блокировки главного потока и Вы абсолютно правы, это решение нашей проблемы, но для того, что бы это стало возможным, наш модуль должен быть написан на языке C++, что бы libuv могла с ним работать.
К счастью, начиная с v10.5 в Node.js добавлен нативный модуль Worker Threads.
Воркеры и их потоки
Воркеры полезны для выполнения CPU-ёмких JavaScript операций; не используйте их для операций ввода/вывода, уже встроенные в Node.js механизмы более эффективно справляются с такими задачами, чем Worker thread.
Исправление кода
Пришло время переписать наш код:
const < workerData, parentPort >= require('worker_threads'); function isPrime(n) < for(let i = 2, s = Math.sqrt(n); i 1; > function nthPrime(n) < let counter = n; let iterator = 2; let result = []; while(counter >0) < isPrime(iterator) && result.push(iterator) && counter--; iterator++; >return result; > parentPort.postMessage(nthPrime(workerData.n));const http = require('http'); const url = require('url'); const < Worker >= require('worker_threads'); const server = http.createServer(function (request, response) < const < pathname, query >= url.parse(request.url, true); if (pathname === '/primes') < const worker = new Worker('./primes-workerthreads.js', < workerData: < n: query.n || 0 >>); worker.on('error', function () < response.statusCode = 500; response.write('Oops there was an error. '); response.end(); >); let result; worker.on('message', function (message) < result = message; >); worker.on('exit', function () < response.setHeader('Content-Type', 'application/json'); response.write(JSON.stringify(result)); response.end(); >); > else < response.statusCode = 404; response.write('Not Found'); response.end(); >>); server.listen(8080);В файле index-workerthreads.js при каждом запросе на /primes создаётся экземпляр класса Worker (с нативного модуля worker_threads ) для выгрузки и исполнения файла primes-workerthreads.js в поток воркера. Когда список простых чисел просчитан и готов, инициируется событие message – результат попадает в главный поток из-за того, что у воркера не осталось работы он также инициирует событие exit , позволяя основному потоку отправлять данные клиенту.
primes-workerthreads.js изменён немного. Он импортирует workerData (это копия параметров, переданных с основного потока) и parentPort через который результат работы воркера передаётся назад в главный поток.
Теперь давайте испробуем наш пример снова и посмотрим, что случиться:
Основной поток больше не блокируется .
Теперь всё работает как нужно, но плодить воркеры без всяких на то причин все же не лучшая практика, создавать потоки не дешёвое удовольствие. Обязательно создайте пул потоков перед этим.
Заключение
Node.js мощная технология, которую стоит изучить при возможности.
Моя личная рекомендация – всегда будьте любопытными! Если Вы знаете, как что-то работает изнутри, Вы сможете работать с этим более эффективно.
Это всё на сегодня, ребята. Я надеюсь этот пост был полезен для Вас и вы узнали что-то новое о Node.js.
Спасибо за прочтение и до встречи в следующих постах.
Все про Node.js: зачем писать бэкенд на JavaScript и сколько за это платят
Node.js — это среда выполнения кода JavaScript вне браузера, которая позволяет писать серверный код для веб-страниц и веб-приложений, а также для программ командной строки.
Node.js — не отдельный язык программирования, а платформа для использования JavaScript на стороне сервера. С помощью платформы можно работать с файлами, сетью, базами данных и другими системными ресурсами на сервере.
Если говорить о языке, то как для фронтенда, так и для бэкенда используется один и тот же JavaScript. Разница только в наборе API, которые используют фронтендеры и бэкендеры. Браузерный JavaScript использует Web API, которые обеспечивают доступ к DOM и пользовательскому интерфейсу страниц и веб-приложений. Серверный JavaScript использует API, обеспечивающие доступ к файловой системе приложений, HTTP-запросам, потокам.
Node.js-разработчик — с нуля до трудоустройства за 10 месяцев
- Постоянная поддержка от наставника и учебного центра
- Помощь с трудоустройством
- Готовое портфолио к концу обучения
- Практика с первого урока
Вы получите именно те инструменты и навыки, которые позволят вам найти работу
Краткая история Node.js
Платформа Node.js была представлена в 2009 году — ее создал инженер Райан Дал, а спонсором разработки выступила компания Joyent. Она известна поддержкой опенсорсных проектов, включая Node.js, Illumos, SmartOS.
Для создания Node.js Райан Дал использовал движок V8. Платформа реализована с низкоуровневой неблокирующей моделью ввода/вывода, которая построена на событийно-ориентированной модели. Это означает, что Node.js может обрабатывать несколько запросов одновременно, без блокировки других операций.
В конце 2014 года инженер Федор Индутный, который входил в основную команду разработчиков платформы, создал популярный форк Node.js — io.js. Форк появился из-за недовольства разработчиков политикой компании Joyent.
Платформа io.js превосходила Node.js в производительности, но создатели форка уже в 2015 году решили воссоединиться с Node.js, чтобы влиять на развитие основной платформы. В настоящее время разработкой формально руководит Node.js Foundation .
Где используется Node.js
Создание серверных приложений
Node.js позволяет разрабатывать мощные и масштабируемые серверные приложения. Платформу используют для создания веб-серверов, API, приложений реального времени, других серверных приложений, SSR для React и других фронтенд-фреймворков.
Веб-разработка
С помощью Node.js создавать полноценные веб-приложения, работать с базами данных, управлять маршрутизацией и обработкой запросов от клиентов.
Node.js хорошо подходит для разработки Real Time Applications — веб-приложений, реагирующих на действия пользователя в режиме реального времени. Например, это может быть онлайн-редактор типа Google Docs, который позволяет работать над одним документом нескольким пользователям одновременно.
Потоковая передача данных
Node.js отлично справляется с потоковой передачей данных, особенно при работе с большими объемами данных или в режиме реального времени. Это делает платформу полезной для разработки систем обработки потоков данных, стримингового видео, чатов и других приложений, требующих эффективной передачи данных.
Инструменты разработки
Node.js также используется для создания сборщиков модулей, сред разработки, средств автоматизации задач (например, сборки проекта, запуска тестов) и других инструментов, упрощающих разработку и работу с JavaScript-кодом.
Интернет вещей (IoT)
Node.js предоставляет возможности для связи с устройствами, обработки данных с датчиков, управления и мониторинга устройств, а также интеграции с облачными сервисами. Для этого есть программная среда Espruino , с помощью которой можно разрабатывать встраиваемые системы и интернет вещей (IoT) на базе микроконтроллеров. Она также основана на языке JavaScript.
Командная строка
Node.js также может быть использован для создания командных инструментов и скриптов на сервере. Платформа предоставляет доступ к системным ресурсам и позволяет автоматизировать задачи в командной строке.
Микросервисная архитектура
Node.js подходит для построения микросервисных архитектур, где отдельные компоненты системы могут быть реализованы как отдельные сервисы, взаимодействующие друг с другом через API.
Зачем изучать Node.js
Выбор серверного JavaScript для бэкенда обеспечивает проекту ряд преимуществ:
- JavaScript входит в число самых популярных языков программирования, а изучив Node.js у вас будет возможность использовать язык не только для создания веб-страниц, но и для разработки серверных приложений.
- Рост эффективности разработки благодаря использованию одного языка для фронтенда и бэкенда и возможности переиспользования кода.
- В Node.js есть возможность использовать npm — самый большой пакетный менеджер.
- Node.js использует асинхронную модель выполнения, что позволяет эффективно обрабатывать множество запросов одновременно (до 10000 активных соединений ) без блокировки.
- Node.js позволяет создавать мощные серверные приложения, которые могут обрабатывать запросы от клиентов, работать с базами данных, обрабатывать файлы и многое другое.
Чем бэкенд на JavaScript отличается от PHP и Python
Если в браузере JavaScript тотально доминирует, и конкурентов этого языка на фронтенде не видно даже на горизонте, то в бэкенд-разработке ситуация другая. Здесь JS конкурирует с PHP, Python и другими языками.
Бэкенд на JavaScript уступает PHP в популярности. На PHP написаны самые популярные системы управления контентом, включая WordPress, Joomla!, Drupal. Только на WordPress работает около трети всех сайтов в интернете.
PHP не позволяет из коробки писать асинхронный код, поэтому для каждого клиента запускается отдельный процесс. В Node.js с этим проще — благодаря асинхронной модели можно обрабатывать по несколько запросов в базу данных одновременно.
Python считается одним из лучших языков для изучения программирования. Python универсальный: его используют как в веб-разработке, так и в Data Science, Machine Learning и других сферах. Node.js более «заточен» под веб-разработку, особенно под создание серверных приложений, веб-сервисов и API.
Если вам принципиальна скорость обработки данных и необходимо обрабатывать сложные вычисления, стоит выбирать Python, так как у него лучше производительность. Для более быстрой обработки Python использует мощные библиотеки, вроде NumPy и Pandas.
Сколько зарабатывают Node.js-разработчики
По данным сервиса «Хабр Карьера» на вторую половину 2022 года, медианная зарплата JavaScript разработчика составляет 150 тыс. рублей в месяц. В эту статистику входят зарплаты как фронтенд-, так и бэкенд-разработчиков на JS.
В июле 2023 года при запросе Node.JS на hh.ru выдается около 1100 вакансий в России. 400 вакансий предлагают зарплату от 100 тыс. рублей до 200 тыс. рублей. Еще 164 вакансии — с зарплатой до 330 тыс. рублей, 88 вакансий — до 430 тыс. рублей, 50 — до 500 тыс. рублей и 26 вакансий — с заработной платой более 500 тыс. рублей в месяц.
Профессия «Node.js-разработчик»
- Освойте платформу Node.JS и начните использовать JavaScript для работы с бэкендом
- Научитесь использовать современные инструменты для создания бэкенд-приложений, включая Express и Fastify
- Получите возможность стать Fullstack-разработчиком и повысить свою ценность на рынке труда
Как установить Node.js
- Перейдите на страницу загрузки на официальном веб-сайте Node.js
- Здесь вы увидите два варианта: LTS и Current. Рекомендуем выбрать версию LTS (Long-Term Support), так как она более стабильная и имеет длительную поддержку.
- Далее необходимо выбрать версию для той операционной системы, которая вам подходит: Windows, macOS, Linuх. Либо есть возможность скачать официальный Node.js Docker Image, а также использовать Node.js c дополнительными платформами, например, Linux on Power LE Systems.
- После выбора версии начнется загрузка установочного файл Node.js. Дождитесь завершения загрузки, запустите установочный файл и следуйте инструкциям мастера установки.
- После завершения установки откройте терминал и в командной строке введите команду node -v . Если Node.js успешно установлен, вы увидите версию Node.js, например, v20.2.0 (номер версии может отличаться).
Мы также написали более подробную инструкцию по установке Node.js, посмотреть ее можно в GitHub .
Пишем первый код на Node.js
Давайте попробуем создать очень простую программу на Node.js. Для начала создайте новую папку под ваш проект. Далее откройте любой текстовый редактор и создайте файл с расширением js. Например, hello.js.
Откройте файл hello.js в текстовом редакторе и напишите следующий код:
console.log("Hello, World!"); После этого сохраните файл с кодом, который у вас получился.
Далее откройте командную строку и перейдите в папку вашего проекта. В командной строке введите следующую команду для выполнения программы:
node hello.js После выполнения команды вы увидите вывод «Hello, World!» в консоли.
Эксперты о перспективах Node.js
Мы поговорили с тремя экспертами Node.js и выяснили их мнение о том, как долго будет популярна платформа, почему стоит ее изучать и сколько времени нужно учиться бэкенду с нуля до джуниора.
Игорь Камышев: судя по тенденциям, Node.js станет только популярнее
Игорь Камышев, разработчик веб-приложений в Aviasales. Разрабатывает экосистему библиотек для Node.js Solid Soda .
Почему стоит изучать Node.js. Node.js — необычная технология. Современная экосистема JavaScript создавалась непрограммистами, из-за этого в ней очень много свежих и необычных идей. Начать писать приложения на Node.js проще, чем на Java, Ruby или PHP. Плюс, это достаточно зрелая платформа, многие проблемы уже решены, а лучшие подходы известны и описаны.
Перспективы бэкенда на JavaScript. Любой бэкенд может быть написан на любом языке. Вопрос только в скорости разработки и надежности этого решения. Приложения для Node.js можно быстро писать, но для обеспечения надежности нужно постараться. Важно понимать, что JavaScript — это язык со слабой динамической типизацией, чтобы это компенсировать, нужно заранее продумать архитектуру приложения и потратить больше времени на написание тестов.
На мой взгляд, Node.js подойдет для очень широкого класса бэкендов. Начиная от интернет-магазинов и заканчивая образовательными сервисами. Судя по тенденциям роста, Node.js будет становиться только популярнее. Сложно оценить, когда этот рост прекратится, но сейчас — это факт.
За какое время можно изучить Node.js. Node.js — супер-минималистичная платформа. По сути, чтобы разобраться с ней, достаточно выучить JavaScript и прочитать 10 страниц документации Node.js. Я полагаю, если вы никогда прежде не сталкивались с программированием, то за 5-6 месяцев можно освоить все что необходимо и стать полноправным членом команды».
Андрей Мелихов: рынок сейчас остро нуждается в грамотных сильных разработчиках с бэкграундом из других языков
Андрей Мелихов , программист-эксперт в компании Yandex Cloud, ведущий подкаста «Девшахта»
Почему стоит изучать Node.js Как бы не хотели многие, сайты все еще требуют серверного рендеринга. Это не только SEO-задачи, но и мобильный трафик. Если мы не хотим усложнять себе жизнь и используем один и тот же код на сервере и клиенте, то наш практически единственный выбор — это JavaScript.
Конечно, есть и различная экзотика, компилируемая в JS, но за исключением TypeScript, все это пока достаточно сложно воспринимать серьезно. Итак, нам нужен JS на сервере, и тут основной игрок — Node.js. Да, стоит напомнить, что есть и другие решения, позволяющие исполнять JS за пределами браузера, но на фоне Node.js их доля незаметна. Это первое.
Второе — в какой-то момент необходимо работать с данными, хранимыми на сервере. Мне кажется, что любой веб-разработчик хотя бы на базовом уровне должен понимать, как это все устроено. И здесь Node.js отличный выбор, он позволяет создать полноценный веб-сервер с минимальным порогом вхождения.
Третье. Несмотря на все насмешки и недоверие, Node.js дорос до состояния практически взрослого инструмента и продолжает развиваться. Сегодня мы наконец-то имеем приличный инструментарий, статическую типизацию и даже один хороший фреймворк (Nest). Можно смело рекомендовать Node.js в качестве серверного решения для больших долгоживущих нагруженных проектов.
Перспективы бэкенда на JavaScript. Если говорить именно о языке, то мы видим, что JS постепенно становится целью сборки, а не языком, на котором пишут код. И в случае Node.js главная причина тут TypeScript, так как в отличие от браузера нам не нужно транспилировать JS в JS — мы полностью контролируем среду исполнения. Однако те возможности, которые нам дает TypeScript, гораздо больше, чем просто синтаксический сахар.
И если взять современные инструменты, такие как Nest, то они эти возможности активно используют. Современный проект на Node.js — это статическая типизация, Dependency Injection, паттерны проектирования. Возможно, за этим теряется простота и легкость JavaScript, но вместо этого приходит надежность и упрощение разработки и поддержки в больших проектах.
Неожиданно, но JavaScript стал языком для всего. Сервер, браузер, мобильные телефоны, десктопные приложения, IoT — везде JavaScript неплохо себя чувствует. Совершенно новым направлением оказались AWS-лямбды (serverless), в которых JavaScript тоже отлично себя проявил. Так что да, разработчики будут востребованы. Но если говорить о сервере, то мне кажется, рынок сейчас остро нуждается в грамотных сильных разработчиках с бэкграундом из других языков.
С чего начать изучать Node.js. Начать стоит с изучения UNIX и в целом основ работы компьютерных сетей. После этого можно попробовать написать простое приложение на Node.js, лучше без фреймворков (в том числе без Express). Поняв, что такое TCP/UDP и HTTP/HTTPS, можно уже попробовать написать полноценный бэкенд на Express, отдающий данные по AJAX и шаблонизирующий HTML. Также, конечно, придется разобраться с Nginx или HAProxy, понять, что такое балансировка. Очень неплохо хотя бы на минимальном уровне понять, что такое Docker и зачем он нужен.
Следующим шагом я бы порекомендовал погрузиться в TypeScript и попробовать Nest. Неплохим вариантом является изучение связки Angular + Nest, так как Nest создан под сильным влиянием Angular и реализует сходные концепции.
Строго рекомендую книгу Node.js Design Patterns от Mario Casciaro.
Алексей Золотых: на рынке труда не хватает разработчиков на Node.js
Алексей Золотых , тимлид в МойОфис, соорганизатор конференции HolyJS
Почему стоит изучать Node.js. В последнее время Node.js становится все более взрослой технологией. Появляются серьезные инструменты для отладки, трейсинга и выявления других проблем. В сообществе накапливается экспертиза. Движение в сторону микросервисов нивелирует недостатки в отсутствие статической типизации путем уменьшения сложности. И да, для больших проектов у нас все еще есть TypeScript.
Думаю, что у Node.js точно есть будущее, и точно есть куда расти. Вместе с тем порог входа очень низкий. Это позволяет не думать про технологии и сложность, а просто сосредоточиться на продукте.
Перспективы бэкенда на JavaScript. Я изначально против привязки к технологиям. Хороший инженер должен выбирать технологию под задачу, а не пытаться быть парнем с молотком, для которого все вокруг гвозди. На данный момент у ноды приличная скорость в некоторых аспектах, низкий порог входа, высокая популярность и куча библиотек для всего. С другой стороны, не решены многие вопросы. Но думаю, что это звучит как вызов.
За какое время можно изучить Node.js. Все индивидуально. Если вы любопытны и въедливы, то думаю, что не менее полугода.
Профессия «Node.js-разработчик»
- Освойте платформу Node.JS и начните использовать JavaScript для работы с бэкендом
- Научитесь использовать современные инструменты для создания бэкенд-приложений, включая Express и Fastify
- Получите возможность стать Fullstack-разработчиком и повысить свою ценность на рынке труда