Node.js | Erste Schritte – Grundlagen

Hier sind die Top 5 Funktionen von Node.js:

1. JavaScript-Laufzeit

Full-Stack-Entwicklung: Node.js ermöglicht die Verwendung von JavaScript sowohl auf der Client- als auch auf der Serverseite, sodass Entwickler Full-Stack-Anwendungen mit einer einzigen Sprache erstellen können.

V8-Engine: Node.js basiert auf der V8-JavaScript-Engine, die JavaScript in Maschinencode kompiliert und so eine schnelle und effiziente Ausführung gewährleistet.

1. Nicht blockierende E/A (Asynchrone Programmierung)

Ereignisgesteuerte Architektur: Node.js verwendet ein nicht blockierendes, asynchrones I/O-Modell, was bedeutet, dass I/O-Vorgänge (wie Dateilesevorgänge oder Netzwerkanforderungen) die Ausführung des restlichen Codes nicht blockieren .

Skalierbarkeit: Dadurch ist Node.js äußerst effizient für die Verarbeitung mehrerer gleichzeitiger Vorgänge und eignet sich daher ideal für E/A-lastige Anwendungen wie Webserver oder Echtzeitanwendungen.

1. Single-Threaded-Ereignisschleife

Parallelität: Node.js arbeitet auf einem einzelnen Thread, kann aber über seine Ereignisschleife mehrere Anfragen gleichzeitig verarbeiten. Dies vermeidet den Aufwand für die Erstellung mehrerer Threads und macht es speichereffizient.

Leicht: Dieser Ansatz ermöglicht es Node.js, eine große Anzahl gleichzeitiger Anfragen zu verarbeiten, ohne abzustürzen oder langsamer zu werden.

1. NPM (Node Package Manager)

Größtes Ökosystem von Bibliotheken: Node.js wird mit npm geliefert, dem größten Paket-Ökosystem der Welt, das Zugriff auf über eine Million Open-Source-Bibliotheken und Tools bietet, die die Entwicklung vereinfachen.

Abhängigkeitsverwaltung: npm erleichtert die Verwaltung von Abhängigkeiten und die projektübergreifende gemeinsame Nutzung von Code, was eine schnellere Entwicklung fördert.

1. Plattformübergreifend

Kompatibilität: Node.js kann auf mehreren Plattformen wie Windows, macOS, Linux und mehr ausgeführt werden, was es äußerst flexibel für eine Vielzahl von Entwicklungsumgebungen macht.

Tools erstellen: Mit Node.js können Entwickler Befehlszeilentools oder Skripts schreiben, die nahtlos auf verschiedenen Systemen ausgeführt werden.

Diese Funktionen zusammen machen Node.js zu einer hervorragenden Wahl für die Erstellung skalierbarer, leistungsstarker Anwendungen, insbesondere solcher, die datenintensive Interaktionen in Echtzeit erfordern.

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Hier sind einige Schlüsselkonzepte, die jeder Node.js-Entwickler kennen sollte:

1. Ereignisgesteuerte Architektur

Ereignisschleife: Node.js verwendet ein ereignisgesteuertes Single-Thread-Modell, um gleichzeitige Vorgänge effizient abzuwickeln. Die Ereignisschleife überprüft ständig die Ereigniswarteschlange und verarbeitet Rückrufe, wenn die Vorgänge (wie E/A-Aufgaben) abgeschlossen sind.

Ereignisemitter: Node.js stellt die EventEmitter-Klasse bereit, mit der Sie Ereignisse auslösen und abhören können, was für viele Node.js-Anwendungen von grundlegender Bedeutung ist.

1. Asynchrone Programmierung

Rückrufe: Zu Beginn der Node.j-Entwicklung wurden Rückrufe zur Abwicklung asynchroner Vorgänge verwendet. Es ist von grundlegender Bedeutung, zu verstehen, wie man mit Rückrufen umgeht, auch wenn diese weitgehend durch andere Muster ersetzt wurden.

Versprechen: Versprechen stellen einen Wert dar, der möglicherweise in der Zukunft verfügbar ist. Sie vereinfachen asynchronen Code und vermeiden die „Callback-Hölle“.

Async/Await: Async/await basiert auf Versprechen und ermöglicht es Ihnen, asynchronen Code zu schreiben, der wie synchroner Code aussieht und sich verhält, wodurch er einfacher zu lesen und zu warten ist.

1. Module und npm

Modulares Design: Node.js verwendet ein modulares System (require()/import), um Code zu organisieren und ihn wiederverwendbar und wartbar zu machen.

npm: Der Paketmanager (npm) von Node ist für die Verwaltung von Modulen und Abhängigkeiten von Drittanbietern von entscheidender Bedeutung. Für jedes Node.js-Projekt ist es wichtig zu verstehen, wie Pakete über npm installiert, aktualisiert und verwaltet werden.

1. Nicht blockierende E/A

E/A-Vorgänge: Im Gegensatz zu herkömmlichen E/A-Vorgängen, die den Thread blockieren, während er auf den Abschluss von Vorgängen wartet (z. B. das Lesen einer Datei), verarbeitet Node.js E/A asynchron. Die Beherrschung dieses Konzepts ist für das Schreiben effizienter Bewerbungen von entscheidender Bedeutung.

Streams: Streams in Node.js ermöglichen Ihnen die effiziente Arbeit mit großen Datenmengen (z. B. Lesen/Schreiben von Dateien, Netzwerkanfragen). Sie verarbeiten Daten in Blöcken, anstatt sie alle auf einmal zu laden.

1. Middleware und Express

Express.js: Ein minimales und flexibles Framework, das einen robusten Satz an Funktionen für Web- und mobile Anwendungen bereitstellt, einschließlich Routing, Middleware-Integration und Anforderungsbearbeitung.

Middleware: Middleware-Funktionen in Express.js werden verwendet, um Anfragen und Antworten zu manipulieren, bevor sie an den Client oder die Datenbank gesendet werden.

1. Fehlerbehandlung

Synchronisierte Fehler: Verstehen, wie synchrone Fehler mithilfe von Try/Catch-Blöcken behandelt werden.

Asynchrone Fehler: Behandeln von Fehlern im asynchronen Code (z. B. bei Versprechen oder Async/Await), um sicherzustellen, dass die Anwendung nicht aufgrund nicht behandelter Fehler abstürzt.

1. Module du système de fichiers (fs)

Opérations sur les fichiers : Node.js fournit le module fs pour interagir avec le système de fichiers pour des tâches telles que la lecture, l'écriture ou la manipulation de fichiers. Étant donné que ces opérations peuvent être asynchrones ou synchrones, la gestion des opérations sur les fichiers est une compétence clé.

1. API HTTP et REST

Création de serveurs HTTP : Node.js est livré avec un module http intégré qui vous permet de créer des serveurs, de traiter des demandes et d'envoyer des réponses.

API RESTful : création d'API pour interagir avec des applications frontales ou des applications mobiles. Comprendre comment structurer les itinéraires, traiter les demandes et répondre aux réponses est crucial.

1. Gestion des tampons et des flux

Tampons : les tampons sont utilisés pour gérer directement les données binaires, ce qui les rend cruciaux pour les performances lorsque vous travaillez avec des fichiers, des flux réseau ou des opérations cryptographiques.

Flux : les flux Node.js permettent une lecture et une écriture efficaces de données par morceaux, facilitant ainsi la gestion de la mémoire dans les opérations sur des fichiers volumineux.

1. Bonnes pratiques de sécurité

Validation des entrées : prévenir les attaques par injection en validant et en nettoyant les entrées des utilisateurs.

Authentification et autorisation : mettre en œuvre des méthodes d'authentification sécurisées (par exemple, JWT, OAuth) et garantir que les utilisateurs disposent d'un contrôle d'accès approprié.

Chiffrement : gestion des données sensibles via le chiffrement, en utilisant des bibliothèques comme bcrypt pour les mots de passe.

1. Clustering et équilibrage de charge

Mise à l'échelle des applications : Node.js est monothread, mais pour les applications hautes performances, il est essentiel de comprendre comment regrouper plusieurs processus Node.js sur différents cœurs du processeur pour gérer plus de charge.

Équilibrage de charge : distribution du trafic entrant sur plusieurs instances de serveur pour gérer un trafic élevé et garantir une haute disponibilité.

1. Travailler avec des bases de données

MongoDB : les bases de données NoSQL comme MongoDB sont couramment utilisées avec Node.js en raison de leur format de type JSON et de leur évolutivité.

Bases de données SQL : comprendre comment interagir avec des bases de données SQL (par exemple, MySQL, PostgreSQL) à l'aide d'ORM comme Sequelize ou de bibliothèques comme Knex.js.

La maîtrise de ces concepts aidera les développeurs Node.js à créer des applications robustes, efficaces et évolutives.

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