Как учить node js
Изучение Node.js от начала до конца на практике. Часть 1
Предыстория
Обустраиваем рабочее место
Работать мне приходится и на работе и дома, работа ни как не связана с сайтостроительством и это ни как не должно мешать рабочему процессу. По этому, выбирая IDE, выбор пал на Cloud9 IDE. Дома для удобства использовался WebStorm. Все данные сайта нужно где-то хранить, после изучения теоретической части было решено на практике познакомиться с этим видом СУБД. Что бы не привязываться к рабочему месту, в роли СУБД была выбрана MongoDB и бесплатный хостинг для базы на mongohq.com.
Итак, у нас есть пустой проект и пустая база. Можно приступать.
1. Web application framework, одним из самых распространенных является express.
2. Сайт было решено написать полностью на HTML5, по этому шаблонный движок был выбран EJS.
3. MongoDB driver, их существует целый ряд, но мой выбор остановился на mongodb.
4. Верификация вводимых пользователем данных, node-validator.
Структура сайта
Первый шаг: Авторизация
Материалом для изучения служил топик и задача стояла типичная, дать возможность пользователям регистрироваться, восстанавливать пароль, запоминать вход на сайте, осуществить контроль почты и само собой вход.
1. Лицо сайта
2. Серверная часть
Дня начала создадим контроллер БД. Его задача — подключаться к базе, плюс еще некоторые часто используемые процедуры будут храниться там, /controllers/db.js:
Что бы не плодить огромную кучу переменных при работе создадим в папке controllers файл index.js. В этом случае если мы пишем
в переменной будет подключен именно наш index.js:
Следующим этапом создадим роутер для стартовой страницы /routers/index.js
Сессии пользователей мы будем хранить в нашей базе, используем для этого пакет connect-mongo.
И собственно наш server.js.
Инициализируем глобальные модули и переменные
Настраиваем сервер express
Тут есть маленькое отступление и сложность с которой я столкнулся. Если инициализацию сессий указывать после определения маршрутов, то сессии по какой-то причине на работают, по этому сессии инициализируем раньше.
Правильно
Неправильно
Подключаемся к базе, в случае успеха запускаем сервер
Пробуем запустить, смотрим на главную страницу, оно работает.
Теперь опишем контроллер отвечающий за пользователей сайта: /controllers/users.js
Регистрация пользователя:
Получаем пользователя по ID
Проверяем возможно ли войти пользователю
Если пользователь ставит галочку «запомнить меня» мы будем добавлять в куки хешированный идентификатор пользователя и хранить все будем в контроллере документов «stayonlinesessions». Напишем контроллер отвечающий за сессии /controllers/stayonlinesessions.js
Итак, у нас есть контроллеры которые отвечают за регистрацию и сессии, теперь нужно реализовать маршруты по авторизации. За эти функции у нас будет отвечать /routers/auth.js.
Регистрация пользователей
Получение текущего состояния авторизации
Несколько моментов о куках. Если при инициализации модуля сессий мы не указываем время хранения, то они не хранятся в браузере вовсе. Это лечится одной простой настройкой
На стороне клиента работа с куками довольно проста. Я использовал плагин jquery.cookie.js
В итоге мы получили авторизацию, регистрацию, функцию «запомнить меня», далее предстоит отправка письма с подтверждением email-адреса, восстановление пароля, но это в следующий раз.
Руководство для начинающих в Node.js
Автором было замечено множество комментариев в духе “я скачал/скачала Node.js, и что теперь?”. Этот урок отвечает на данный вопрос и объясняет новичку, с чего начать.
Что такое Node.js?
Очень много путаницы у новичков из-за непонимания того, что такое Node.js. И даже описание с официального сайта не помощник.
Важную вещь, которую нужно осознать — Node не является веб-сервером. Сама по себе платформа ничего не делает. Она не работает как Apache. Нет конфигурационных файлов, в которых она указывает вам на HTML-файлы. Если вы хотите, чтобы платформа была HTTP-сервером, вам придётся написать HTTP-сервер (с помощью встроенных библиотек).
Node.js — это просто другой способ выполнять код на вашем компьютере. Это среда выполнения языка JavaScript.
Устанавливаем Node
Node.js легко установить. Достаточно зайти на страницу загрузки официального сайта.
Я установил, и что теперь?
После установки у вас появилась новая команда в командной строке “node”. Вы можете использовать Node двумя способами.
Итак, создаем файл:
hello.js
И сохраняем его в директорию, из которой будем запускать этот файл. Чтобы перейти достаточно в командной строке написать cd полное_название_директории (ну или можно использовать относительную адресацию, о которой можно почитать здесь.
Запускаем в командной строке:
В данном случае мы переместили сообщение файла console.log и отправили этот файл команде node как аргумент. Node запускает код JavaScript в файле и распечатывает “Hello World”.
Файлы ввода/вывода с node.js
Запуск чистого JavaScript — это здорово, но не очень полезно. Поэтому в Node.js есть огромное количество библиотек (модулей) для того, чтобы делать реальные вещи. В данном примере мы откроем файл с записями и будем его обрабатывать.
example_log.txt
Что означает этот файл, не так важно, но нужно знать, что каждая запись содержит дату, букву и значение. Мы хотим соотнести каждую букву с соответствующим значением.
Нам нужно считать содержание файла.
my_parser.js
К счастью, Node.js сильно облегчает обработку содержания файла с помощью встроенного модуля filesystem (fs). Модуль fs имеет функцию readFile, которая берёт путь к файлу и обратный вызов. Обратный вызов будет исполнен, когда файл будет полностью прочитан. Данные файла попадают в форме типа Buffer, что является набором битов. Мы можем конвертировать в строку с помощью функции toString()
Теперь добавим парсировщик (он написан на чистом JavaScript).
my_parser.js
Когда файл будет аргументом команды node, результат распечатается, и будет осуществлён выход.
Асинхронные вызовы в node.js
Как вы заметили в прошлом примере, для Node.js характерно использование асинхронных вызовов. По существу вы пишете, что нужно делать, и когда это будет сделано, будет вызван обратный вызов, потому что node.js однопоточен. Пока вы ждёте запуска обратного вызова, Node.js может уйти и делать другие вещи вместо блокировки до завершения запроса.
Это особенно важно для веб-серверов. Довольно характерно для современных веб-приложений иметь доступ к базам данных. Пока вы ждёте возвращения результата от базы данных, Node может обрабатывать больше запросов. Это позволяет справляться с тысячами параллельных запросов с маленькими накладными расходами по сравнению с созданием отдельного потока для каждого соединения.
Создание веб-сервера с помощью node.js
Как было уже сказано, Node ничего не может делать сам по себе. Один из встроенных модулей позволяет легко создать простой HTTP сервер, пример его использования приведен на главной странице официального сайта.
mywebserver.js
Ещё раз: это базовый веб-сервер, а не сервер с полным функционалом. Он не может обслуживать картинки или HTML-файлы. На самом деле, какой бы вы ни отправили запрос, он возвратит “Hello World”. Однако, вы можете запустить этот скрипт, перейти по адресу http://localhost:8080 в своем браузере и увидеть этот текст.
Вы уже могли заметить, что ваше приложение на node.js больше не останавливается. Всё потому, что вы создали веб-сервер, и ваше приложение на node.js отвечает на запросы до тех пор, пока вы сами его не остановите.
Если вы хотите сделать веб-сервер с полной функциональностью, вам придётся проделать некоторый объем работы: нужно будет проверить все запросы, считать подходящие файлы и отправить вывод обратно. Есть и хорошие новости. Люди уже проделали эту тяжелую работу за вас.
Модуль Express для node.js
Express — это фреймворк, который облегчит создание большинства обычных сайтов. Сперва вам будет необходимо установить его. Вместе с командой node у вас будет доступ к команде “npm”. Этот инструмент даёт доступ к огромному количеству модулей, созданных сообществом, в том числе и Express.
Когда вы установите модуль, он будет положен в папку node_modules в директории вашего приложения. Теперь вы сможете использовать его функциональность так, как будто он встроен.
Давайте создадим базовый статический сервер с использованием Express.
mystaticfile_server.js
Теперь у вас есть довольно умелый статический файловый сервер. Всё, что вы положили в папку public, может быть запрошено и показано браузером: HTML, картинки, почти всё, что угодно. Так, например, если вы положите картинку под названием “my_image.png” внутрь папки public, вы можете открыть картинку прямо в браузере, перейдя по адресу http://localhost:8080/my_image.png. Конечно, Express имеет довольно обширную функциональность, и вы можете изучить её в ходе разработки.
Мы чуть-чуть затронули NPM в предыдущей секции, но мы хотели бы подчеркнуть, как важен этот инструмент при обычной разработке в Node.js. Тысячи модулей доступны для решения почти всех типичных проблем, с которыми вы, вероятно, можете столкнуться. Помните, что стоит проверить NPM прежде, чем изобретать велосипед. Для типичного приложения на node.js характерно иметь множество подключенных модулей.
В предыдущем примере мы вручную установили Express. Если у вас много подключенных библиотек, устанавливать их все вряд ли будет хорошей затеей. Поэтому npm использует файл package.json.
package.json
Файл package.json содержит обзор вашего приложения. Здесь много доступных полей, но представлен необходимый минимум. Секция “dependency” описывает название и версию модулей, которые вы бы хотели установить. В данном случае мы принимаем любую версию Express.3.3. В данной секции вы можете перечислить столько библиотек, сколько вам угодно.
Теперь вместо того, чтобы устанавливать каждую библиотеку отдельно, мы можем запустить одну команду и установить всё необходимое одним махом.
Когда вы запустите команду, npm будет искать в текущей папке файл package.json. Если найдет, то установит каждую библиотеку из списка.
Организация кода в node.js
До сих пор мы использовали один файл, но так очень тяжело обслуживать проект. В большинстве приложений ваш код будет находиться в нескольких файлах. Здесь нет стандартной или принудительной организации того, какие файлы куда идут. Это не Rails. Вы делаете то, что вам хочется.
Давайте реорганизуем скрипт, обрабатывающий файл с записями. Впоследствии будет намного легче тестировать и обслуживать, если мы поместим логику разбора в отдельный файл.
parser.js
То, что мы сделали, было созданием нового файла, содержащего логику для обработки записей. Это только стандартный код JavaScript, и существует множество способов внедрить этот код. Мы выбрали то, как определить новый объект JavaScript, и его легко модульно протестировать.
Важной строчкой является “module.exports”. Это пояснение для Node, что вы экспортируете из этого файла. В данном случае я экспортирую конструктор, поэтому пользователи могут создавать экземпляры моего объекта типа Parser. Вы можете экспортировать, что захотите.
Так как мы экспортировали конструктор, то это то, что будет возвращено из запроса. Теперь мы можем создавать экземпляры объектов типа Parser и использовать их.
Руководство по Node.js, часть 1: общие сведения и начало работы
Мы начинаем публикацию серии материалов, которые представляют собой поэтапный перевод руководства по Node.js для начинающих. А именно, в данном случае «начинающий» — это тот, кто обладает некоторыми познаниями в области браузерного JavaScript. Он слышал о том, что существует серверная платформа, программы для которой тоже пишут на JS, и хотел бы эту платформу освоить. Возможно, вы найдёте здесь что-то полезное для себя и в том случае, если уже знакомы с Node.js.
Кстати, в прошлом году у нас был похожий по масштабам проект, посвящённый bash-скриптам. Тогда мы, после публикации всех запланированных материалов, собрали их в виде PDF-файла. Так же планируется поступить и в этот раз.
Сегодня мы обсудим особенности Node.js, начнём знакомство с экосистемой этой платформы и напишем серверный «Hello World».
Обзор Node.js
Node.js — это опенсорсная кроссплатформенная среда выполнения для JavaScript, которая работает на серверах. С момента выпуска этой платформы в 2009 году она стала чрезвычайно популярной и в наши дни играет весьма важную роль в области веб-разработки. Если считать показателем популярности число звёзд, которые собрал некий проект на GitHub, то Node.js, у которого более 50000 звёзд, это очень и очень популярный проект.
Платформа Node.js построена на базе JavaScript движка V8 от Google, который используется в браузере Google Chrome. Данная платформа, в основном, используется для создания веб-серверов, однако сфера её применения этим не ограничивается.
Рассмотрим основные особенности Node.js.
▍Скорость
Одной из основных привлекательных особенностей Node.js является скорость. JavaScript-код, выполняемый в среде Node.js, может быть в два раза быстрее, чем код, написанный на компилируемых языках, вроде C или Java, и на порядки быстрее интерпретируемых языков наподобие Python или Ruby. Причиной подобного является неблокирующая архитектура платформы, а конкретные результаты зависят от используемых тестов производительности, но, в целом, Node.js — это очень быстрая платформа.
▍Простота
Платформа Node.js проста в освоении и использовании. На самом деле, она прямо-таки очень проста, особенно это заметно в сравнении с некоторыми другими серверными платформами.
▍JavaScript
В среде Node.js выполняется код, написанный на JavaScript. Это означает, что миллионы фронтенд-разработчиков, которые уже пользуются JavaScript в браузере, могут писать и серверный, и клиентский код на одном и том же языке программирования без необходимости изучать совершенно новый инструмент для перехода к серверной разработке.
В браузере и на сервере используются одинаковые концепции языка. Кроме того, в Node.js можно оперативно переходить на использование новых стандартов ECMAScript по мере их реализации на платформе. Для этого не нужно ждать до тех пор, пока пользователи обновят браузеры, так как Node.js — это серверная среда, которую полностью контролирует разработчик. В результате новые возможности языка оказываются доступными при установке поддерживающей их версии Node.js.
▍Движок V8
В основе Node.js, помимо других решений, лежит опенсорсный JavaScript-движок V8 от Google, применяемый в браузере Google Chrome и в других браузерах. Это означает, что Node.js пользуется наработками тысяч инженеров, которые сделали среду выполнения JavaScript Chrome невероятно быстрой и продолжают работать в направлении совершенствования V8.
▍Асинхронность
В традиционных языках программирования (C, Java, Python, PHP) все инструкции, по умолчанию, являются блокирующими, если только разработчик явным образом не позаботится об асинхронном выполнении кода. В результате если, например, в такой среде, произвести сетевой запрос для загрузки некоего JSON-кода, выполнение потока, из которого сделан запрос, будет приостановлено до тех пор, пока не завершится получение и обработка ответа.
JavaScript значительно упрощает написание асинхронного и неблокирующего кода с использованием единственного потока, функций обратного вызова (коллбэков) и подхода к разработке, основанной на событиях. Каждый раз, когда нам нужно выполнить тяжёлую операцию, мы передаём соответствующему механизму коллбэк, который будет вызван сразу после завершения этой операции. В результате, для того чтобы программа продолжила работу, ждать результатов выполнения подобных операций не нужно.
Подобный механизм возник в браузерах. Мы не можем позволить себе ждать, скажем, окончания выполнения AJAX-запроса, не имея при этом возможности реагировать на действия пользователя, например, на щелчки по кнопкам. Для того чтобы пользователям было удобно работать с веб-страницами, всё, и загрузка данных из сети, и обработка нажатия на кнопки, должно происходить одновременно, в режиме реального времени.
Если вы создавали когда-нибудь обработчик события нажатия на кнопку, то вы уже пользовались методиками асинхронного программирования.
Асинхронные механизмы позволяют единственному Node.js-серверу одновременно обрабатывать тысячи подключений, не нагружая при этом программиста задачами по управлению потоками и по организации параллельного выполнения кода. Подобные вещи часто являются источниками ошибок.
Node.js предоставляет разработчику неблокирующие базовые механизмы ввода вывода, и, в целом, библиотеки, использующиеся в среде Node.js, написаны с использованием неблокирующих парадигм. Это делает блокирующее поведение кода скорее исключением, чем нормой.
Когда Node.js нужно выполнить операцию ввода-вывода, вроде загрузки данных из сети, доступа к базе данных или к файловой системе, вместо того, чтобы заблокировать ожиданием результатов такой операции главный поток, Node.js инициирует её выполнение и продолжает заниматься другими делами до тех пор, пока результаты выполнения этой операции не будут получены.
▍Библиотеки
Благодаря простоте и удобству работы с менеджером пакетов для Node.js, который называется npm, экосистема Node.js прямо-таки процветает. Сейчас в реестре npm имеется более полумиллиона опенсорсных пакетов, которые может свободно использовать любой Node.js-разработчик.
Рассмотрев некоторые основные особенности платформы Node.js, опробуем её в действии. Начнём с установки.
Установка Node.js
Node.js можно устанавливать различными способами, которые мы сейчас рассмотрим.
Так, официальные установочные пакеты для всех основных платформ можно найти здесь.
Существует ещё один весьма удобный способ установки Node.js, который заключается в использовании менеджера пакетов, имеющегося в операционной системе. Например, менеджер пакетов macOS, который является фактическим стандартом в этой области, называется Homebrew. Если он в вашей системе есть, вы можете установить Node.js, выполнив эту команду в командной строке:
Список менеджеров пакетов для других операционных систем, в том числе — для Linux и Windows, можно найти здесь.
Популярным менеджером версий Node.js является nvm. Это средство позволяет удобно переключаться между различными версиями Node.js, с его помощью можно, например, установить и попробовать новую версию Node.js, после чего, при необходимости, вернуться на старую. Nvm пригодится и в ситуации, когда нужно испытать какой-нибудь код на старой версии Node.js.
Я посоветовал бы начинающим пользоваться официальными установщиками Node.js. Пользователям macOS я порекомендовал бы устанавливать Node.js с помощью Homebrew. Теперь, после того, как вы установили Node.js, пришло время написать «Hello World».
Первое Node.js-приложение
Самым распространённым примером первого приложения для Node.js можно назвать простой веб-сервер. Вот его код:
Для того чтобы запустить этот код, сохраните его в файле server.js и выполните в терминале такую команду:
Разберём этот пример.
Для начала, обратите внимание на то, что код содержит команду подключения модуля http.
Платформа Node.js является обладателем замечательного стандартного набора модулей, в который входят отлично проработанные механизмы для работы с сетью.
Метод createServer() объекта http создаёт новый HTTP-сервер и возвращает его.
Сервер настроен на прослушивание определённого порта на заданном хосте. Когда сервер будет готов, вызывается соответствующий коллбэк, сообщающий нам о том, что сервер работает.
Первый предоставляет в наше распоряжение сведения о запросе. В нашем простом примере этими данными мы не пользуемся, но, при необходимости, с помощью объекта req можно получить доступ к заголовкам запроса и к переданным в нём данным.
Второй нужен для формирования и отправки ответа на запрос.
Далее, мы устанавливаем заголовок Content-Type :
После этого мы завершаем подготовку ответа, добавляя его содержимое в качестве аргумента метода end() :
Мы уже говорили о том, что вокруг платформы Node.js сформировалась мощная экосистема. Обсудим теперь некоторые популярные фреймворки и вспомогательные инструменты для Node.js.
Фреймворки и вспомогательные инструменты для Node.js
Node.js — это низкоуровневая платформа. Для того чтобы упростить разработку для неё и облегчить жизнь программистам, было создано огромное количество библиотек. Некоторые из них со временем стали весьма популярными. Вот небольшой список библиотек, которые я считаю отлично сделанными и достойными изучения:
Краткая история Node.js
В этом году Node.js исполнилось уже 9 лет. Это, конечно, не так уж и много, если сравнить этот возраст с возрастом JavaScript, которому уже 23 года, или с 25-летним возрастом веба, существующем в таком виде, в котором мы его знаем, если считать от появления браузера Mosaic.
9 лет — это маленький срок для технологии, но сейчас возникает такое ощущение, что платформа Node.js существовала всегда.
Я начал работу с Node.js с ранних версий платформы, когда ей было ещё только 2 года. Даже тогда, несмотря на то, что информации о Node.js было не так уж и много, уже можно было почувствовать, что Node.js — это очень серьёзно.
Теперь поговорим о технологиях, лежащих в основе Node.js и кратко рассмотрим основные события, связанные с этой платформой.
Итак, JavaScript — это язык программирования, который был создан в Netscape как скриптовый язык, предназначенный для управления веб-страницами в браузере Netscape Navigator.
Как изучить Node.js: руководство по началу работы
Node.js — это кроссплатформенная среда выполнения JavaScript с открытым исходным кодом, используемая для выполнения JavaScript вне браузера.
Это лёгкий фреймворк для изучения для фронтенд-разработчиков, поскольку он включает JavaScript в бэкэнд-сервер без необходимости изучения другого языка.
Сервер, использующий программный интерфейс приложения с репрезентативной передачей состояния (RESTful API), представляет собой управляемую событиями внутреннюю часть, которая использует конечные точки для выполнения логики, результат которой будет передан во внешний интерфейс, чтобы разработчик внешнего интерфейса мог использовать его на стороне клиента.
Почему вы должны изучать Node.js?
На данный момент JavaScript — один из краеугольных камней веб-разработки. Наряду с HTML и CSS, JavaScript является одним из самых популярных языков для создания и запуска веб-сайтов.
Мы используем Node.js на стороне сервера для тестирования наших приложений вне среды браузера. Изучение Node.js отлично подходит для создания потоковых приложений в реальном времени и тех сетевых приложений, которые требуют значительного использования базы данных.
По этим причинам это популярный выбор для включения в наш технологический стек для нашей серверной службы.
Сколько времени нужно, чтобы изучить Node.js?
Последовательность является ключевым моментом, поскольку вы развиваете привычку узнавать новое и думать, как инженер. Сколько времени у вас уйдёт на то, чтобы выучить Node.js достаточно хорошо, чтобы начать собственную карьеру, действительно зависит от времени, которое вы можете посвятить обучению.
Однако в итоге обучение никогда не закончится. Со временем вы станете экспертом, если продолжаете учиться. Язык и среда выполнения постоянно развиваются, и изучение этих изменений потребует постоянного чтения и обучения.
Пошаговый план бесплатного изучения Node.js
Шаг 1. Определите свою мотивацию.
Есть ли конкретная причина, по которой вы хотите специально изучить Node.js?
У вас есть конечная цель?
Какой цели Node.js будет служить для вашего проекта или карьеры?
Что ждёт в будущем перспективы трудоустройства?
Если веб-разработка, особенно бэкэнд-разработка, вообще была частью вашего ответа, вы на правильном пути!
Шаг 2. Изучите Node.js, изучив основы JavaScript.
Вы не сможете начать разработку Node.js, пока не овладеете основами JavaScript. Ниже приведён контрольный список тем, которые вам необходимо изучить, прежде чем переходить к созданию серверных приложений, которые будут обслуживать проект полного цикла:
Начиная
Условные
Петли
Функции
Асинхронный JavaScript
Основы Backend
Этот список ни в коем случае не является исчерпывающим.
В мире Node.js есть много других тем, которые можно изучить. Эти темы являются абсолютным минимумом, которым вы должны овладеть, чтобы стать всесторонним разработчиком Node.js.
Шаг 3: Создание проектов.
Используйте свои новые знания в проектах, использующих Node.js. Привлечение этих представителей не только укрепит ваши знания о серверном JavaScript и о том, как его использовать, но также поможет вам создать достойный портфолио код, который можно будет показать потенциальным работодателям.
Вот несколько идей для начала:
Шаг 4: Переходите к более сложным проектам.
Переходите к более сложным проектам, добавляя интерфейс к уже созданному бэкэнд-проекту и заставляя его работать так, чтобы он отлично выглядел, когда пользователь взаимодействует с ним в сети. Попробуйте использовать все виды баз данных, чтобы попрактиковаться в использовании разных типов, чтобы знать, когда выбирать одну из них. Наконец, взгляните на проекты, которые вы уже создали, чтобы увидеть, можно ли сделать их более эффективными.
Более продвинутые проектные идеи: