JavaScript Node.js — программная платформа, основанная на движке V8

[Serg_Brain]

Чтобы видеть скрытое содержание Зарегистрируйтесь на форуме!

​

Node.js — программная платформа, основанная на движке V8 (транслирующем JavaScript в машинный код), превращающая JavaScript из узкоспециализированного языка в язык общего назначения. Node.js добавляет возможность JavaScript взаимодействовать с устройствами ввода-вывода через свой API (написанный на C++), подключать другие внешние библиотеки, написанные на разных языках, обеспечивая вызовы к ним из JavaScript-кода. Node.js применяется преимущественно на сервере, выполняя роль веб-сервера, но есть возможность разрабатывать на Node.js и десктопные оконные приложения (при помощи NW.js, AppJS или Electron для Linux, Windows и macOS) и даже программировать микроконтроллеры (например, tessel, low.js и espruino). В основе Node.js лежит событийно-ориентированное и асинхронное (или реактивное) программирование с неблокирующим вводом/выводом.

О Node.js​

Как асинхронное событийное JavaScript-окружение, Node.js спроектирован для построения масштабируемых сетевых приложений. Ниже приведен пример "hello world", который может одновременно обрабатывать много соединений. Для каждого соединения вызывается функция обратного вызова, однако, когда соединений нет Node.js засыпает.

const http = require("http");

const hostname = "127.0.0.1";
const port = 3000;

const server = http.createServer((req, res) => {
  res.statusCode = 200;
  res.setHeader("Content-Type", "text/plain");
  res.end("Hello World\n");
});

server.listen(port, hostname, () => {
  console.log(`Server running at http://${hostname}:${port}/`);
});

Этот подход контрастирует с более распространенной на сегодняшний день моделью параллелизма, в которой используются параллельные OS потоки. Такой подход является относительно неэффективным и очень сложным в использовании. Кроме того, пользователи Node.js могут не беспокоиться о блокировках процессов, поскольку их не существует. Почти ни одна из функций в Node.js не работает напрямую с I/O, поэтому поток никогда не блокируется. В следствии этого на Node.js легко разрабатывать масштабируемые системы.

Node.js создан под влиянием таких систем как Event Machine в Ruby или Twisted в Python. Но при этом событийная модель, в нем, используется значительно шире, принимая event loop за основу окружения, а не в качестве отдельной библиотеки. В других системах всегда происходят блокировки вызова, чтобы запустить цикл событий.

Обычно, поведение определяется через функции обратного вызова (callback) в начале скрипта и дальнейшим его вызовом через блокирующий вызов, вроде EventMachine::run(). В Node.js нет ничего похожего на вызов начала цикла событий, он автоматически входит в него после запуска скрипта. Node.js выходит из событийного цикла тогда, когда не остается зарегистрированных функций обратного вызова. Такое поведение похоже на поведение браузерного JavaScript, где событийный цикл скрыт от пользователя.

HTTP является объектом первого рода в Node.js, разработанным с поточностью и малой задержкой, что делает Node.js хорошей основой для веб-библиотеки или фреймворка.

То что Node.js спроектирован без многопоточности, не означает, что в нем нет возможности использовать нескольких ядер. Для работы с ними можно создавать и управлять дочерними процессами, с помощью API Child_process.fork(). Модуль cluster построен на этом интерфейсе и позволяет делиться сокетами между процессами и распределять нагрузку между ядрами.

История​

В 1996 году в компании Netscape были попытки создания серверного JavaScript (Server-side JavaScript — SSJS), однако технология не получила распространения.
Райан Дал, создатель Node.js
Node.js разработал Райан Даль в 2009 году после двух лет экспериментирования над созданием серверных веб-компонентов. В ходе своих исследований он пришёл к выводу, что вместо традиционной модели параллелизма на основе потоков следует обратиться к событийно-ориентированным системам. Эта модель была выбрана из-за простоты, низких накладных расходов (по сравнению с идеологией «один поток на каждое соединение») и быстродействия. Целью Node является предложить «простой способ построения масштабируемых сетевых серверов».
Разработка Node.js спонсируется компанией Joyent.
В декабре 2014 года был создан форк io.js.
В мае 2015 года было принято решение о слиянии io.js и Node.js и дальнейшем развитии под эгидой Node.js Foundation.
8 сентября 2015 года вышел Node.js v4.0.0 как результат слияния Node.js v0.12.7 и io.js v3.3.0.
Важными событиями в развитии платформы стало появление Atomics и SharedArrayBuffer в Node.js 9, а также worker_threads в Node.js 10.5 (и существенное развитие в Node.js 12). Это позволило создавать многопоточные параллельные приложения, реализовывать примитивы параллельного программирования и работать с разделяемой памятью.

Примеры кода​

Создание и запуск HTTP-сервера на Node.js, выдающего Hello, world!:

// Загружаем модуль http 
const http = require('http');

// Создаем web-сервер с обработчиком запросов
const server = http.createServer((req, res) => {
  console.log('Начало обработки запроса');
  // Передаем код ответа и http-заголовки
  res.writeHead(200, {
    'Content-Type': 'text/plain; charset=UTF-8'
  });
  res.end('Hello world!');
});

// Запускаем web-сервер
server.listen(3000, '127.0.0.1', () => {
  console.log('Сервер запущен http://127.0.0.1:3000/');
});

Другой пример скрипта, создающего TCP-сервер, который прослушивает порт 8000 и выводит на экран всё, что вводит пользователь:

const net = require('net');

const server = net.createServer(stream => {
  stream.setEncoding('utf8');

  stream.write('hello\r\n');

  stream.addListener('data', data => {
    stream.write(data);
  });
});

server.listen(8000, 'localhost');

Дополнительные пакеты сторонних разработчиков​

В состав Node.js входит собственный установщик пакетов npm. Установка производится при помощи команды:

npm install <packagename>

Все доступные для установки пакеты и их краткое описание:

npm search

Этой же командой можно производить выборочный поиск пакетов.

Стек MEAN, MERN, MEVN​

Обычно при веб-разработке на всех уровнях стека используются разные языки программирования. База данных MongoDB, фреймворки Express.js и AngularJS и технология Node.js вместе образуют стек MEAN — мощную платформу, на всех уровнях которой применяется всего один язык: JavaScript. Стек MEAN привлекателен для разработчиков и бизнеса благодаря простоте и экономичности, а конечные пользователи любят MEAN-приложения за их скорость и отзывчивость. Аббревиатуры MERN и MEVN означают, что в качестве фронтенд-фреймворка используется не AngularJS, а React и VueJS соответственно.


Скачать:

Чтобы видеть скрытое содержание Зарегистрируйтесь на форуме!

Скачать:

Чтобы видеть скрытое содержание Зарегистрируйтесь на форуме!

Обновлена версия Node.js до 14.15.0.