Node.js: что это и как изучить технологию

Как и у многих других технологий, у Node.js есть свои сторонники и противники. Но нельзя отрицать, что он широко используется мощными продуктами, включая Uber, LinkedIn и PayPal. А на популярные технологии, используемые крупными брендами, всегда следует обращать внимание при выборе карьеры.

В блоге студии web-разработки YuSMP Group рассказываем, что такое JS, как начать node js обучение, а также как мы сами применяем Node.js в backend-разработке для клиентских проектов.

Node.js — что это простыми словами

Если совсем коротко: Node.js — это среда выполнения (runtime), которая позволяет запускать код на JavaScript вне браузера — на сервере. Раньше JavaScript «жил» только внутри страницы в браузере. Node.js вынес его на сервер и дал доступ к файлам, сети и операционной системе. Так один и тот же язык стал работать и на фронтенде, и на бэкенде.

Технология появилась в 2009 году (её создал Райан Даль) и построена на движке V8 от Google — том же, что исполняет JavaScript в браузере Chrome. V8 компилирует код в машинный, поэтому Node.js работает быстро. Ключевая особенность — событийная, неблокирующая модель ввода-вывода: пока одна операция (запрос к базе, чтение файла) ждёт ответа, поток не простаивает, а обрабатывает другие запросы. Именно поэтому Node хорошо держит тысячи одновременных подключений.

Node.js в цифрах и фактах

Параметр	Значение
Что это	Среда выполнения JavaScript на сервере (не язык и не фреймворк)
Язык	JavaScript (а также TypeScript после компиляции)
Движок	V8 от Google
Модель работы	Однопоточный цикл событий, неблокирующий ввод-вывод
Менеджер пакетов	npm — крупнейший в мире реестр библиотек для JS
Год появления	2009, автор — Райан Даль
Лицензия	Открытый исходный код, кроссплатформенность (Windows, macOS, Linux)
Где применяют	Uber, LinkedIn, PayPal, Netflix, NASA и другие

Node лучше всего подходит для приложений, где важны обмен данными в реальном времени и много одновременных подключений: чаты, уведомления, стриминг, API. При этом у него есть и слабые места — разберём, когда технология подходит, а когда нет.

Когда Node.js подходит, а когда нет

Node.js — не универсальное решение «для всего». Ниже — ориентир, в каких задачах он раскрывается, а где стоит выбрать другой стек.

Сильные и слабые сценарии для Node.js

Node.js подходит	Node.js подходит хуже
REST и GraphQL API	Тяжёлые вычисления, нагружающие процессор (обработка видео, сложная математика)
Приложения реального времени: чаты, уведомления, онлайн-игры	Монолиты с большой синхронной бизнес-логикой
Стриминг данных и медиа	Задачи, где важна строгая типизация «из коробки» (без TypeScript)
Микросервисы и высоконагруженные серверы с тысячами подключений	Проекты, критично завязанные на CPU-параллелизм
Инструменты сборки и SSR для фронтенда	—

Кто использует Node.js: реальные кейсы компаний

Node.js — не нишевая технология для стартапов: её выбирают компании с огромной нагрузкой, которым важна каждая миллисекунда отклика.

• Netflix использует Node.js на стороне сервера и сообщала о заметном сокращении времени запуска приложения после перехода — событийная модель хорошо ложится на потоковый сервис с миллионами одновременных сессий.
• PayPal перевела часть сервисов с Java на Node.js и получила меньший объём кода и файлов в проекте, а отклик страниц ускорился.
• LinkedIn перевела мобильный бэкенд на Node.js и добилась заметного роста пропускной способности серверов при том же количестве машин.
• Trello изначально построен на Node.js — событийная модель хорошо подходит для обновления досок в реальном времени у всех участников одновременно.
• Uber применяет Node.js в сервисах сопоставления водителей и пассажиров, где критична низкая задержка при огромном числе параллельных соединений.
• NASA использовала Node.js для объединения данных из разрозненных баз в проектах с открытыми данными миссий.

Общая черта этих кейсов — много лёгких параллельных запросов и требование к скорости отклика, а не тяжёлые вычисления на одном ядре процессора.

5 преимуществ Node.js для начинающих

Если интересуетесь интерфейсным или внутренним программированием, следует рассмотреть возможность изучения этого языка и вот почему: 

Легко учиться

Узел написан на JavaScript. JavaScript — один из самых популярных языков программирования , и почти каждый разработчик знаком с ним. Таким образом, вопрос о том, как выучить JS не стоит — освоение Node требует меньше усилий и времени даже для начинающего программиста JavaScript.

Полный стек js

Веб-разработка с полным стеком — это когда один и тот же специалист работает над всеми аспектами программы: фронтенд, бэкенд, администрирование баз данных и т. д. До Node разработчикам фулстека приходилось изучать несколько языков. С такой технологией вам нужно знать только JavaScript, чтобы писать как внешние, так и внутренние веб-приложения. 

Востребованность 

Спрос на разработчиков полного стека высок, и мы видим все больше и больше вакансий, требующих навыков работы с Node. Это означает, что добавление Node.js в свое резюме — это хороший способ расширить свои карьерные возможности . 

В ежегодном опросе Stack Overflow Developer Survey Node.js стабильно входит в число самых используемых веб-технологий среди профессиональных разработчиков — это подтверждает не разовый хайп, а устойчивый спрос на рынке труда.

Свобода в создании приложений

Среда предоставляет гораздо больше свободы действий при создании приложений. Новая установка дает вам только самый минимум, позволяя создавать все с нуля с минимальными ограничениями.    

Активное сообщество

Это фреймворк с очень активным и динамичным сообществом, состоящим из разработчиков, которые постоянно вносят свой вклад в его улучшение. Это облегчает обучение, поскольку у вас есть доступ к многочисленным решениям на каждом этапе разработки. 

По данным реестра npm, разработчикам доступно свыше двух миллионов открытых пакетов — для большинства типовых задач не придётся писать код с нуля.

Как начать изучение Node.js online

Если вы считаете, что изучение технологии может стать вашим следующим шагом в продвижении по карьерной лестнице, ниже вы найдете советы по началу работы. 

Изучайте JavaScript 

Node написан на JavaScript, поэтому вам следует начать с изучения этого языка. Это означает понимание областей, функций, замыканий, шаблонов модулей, классов, промисов и обратных вызовов, а также возможностей строк, чисел, массивов, объектов, наборов и карт. С чего начать изучение JavaScript читайте в будущих статьях.

Поймите, почему технология называется Node

Когда вы узнаете, почему фреймворк так называется, вы лучше поймете, как он работает. Он называется Node, потому что используется для создания простых однопроцессных блоков, называемых узлами. Эти узлы можно организовать с помощью хороших сетевых протоколов для связи друг с другом и масштабировать для создания больших распределенных программ. 

Разберитесь с неблокирующей моделью

Вам необходимо понять, как операции ввода-вывода в Node выполняются асинхронно, а строки кода придерживаются неблокирующего шаблона.

Представьте официанта, который не стоит у кухни в ожидании готового блюда, а сразу принимает следующий заказ — а когда блюдо готово, разносит его. Так же работает и Node.js: единственный поток выполнения (event loop) не блокируется на ожидании ответа от базы данных, диска или сети, а переключается на обработку следующего запроса. Тяжёлые операции ввода-вывода Node.js делегирует системным вызовам ОС и библиотеке libuv, а сам получает уведомление (callback), когда результат готов.

• Дайте инструкции (функцию) для выполнения.
• Дайте функции несколько аргументов.
• Дайте обратный вызов с вашей функцией.
• Node продолжит получать инструкции от других линий после вашей.
• Когда ваша функция будет вычислена, фреймворк вызовет ваш обратный вызов с результатом вычисления.

Изучите концепцию цикла событий

В цикле очередь опрашивается для следующего сообщения, и когда сообщение встречается, выполняется обратный вызов для этого сообщения. Чтобы узнать больше об этом процессе и проиллюстрировать цикл, ознакомьтесь с этим объяснением в js уроках.

Изучите глобальные переменные

Чтобы увидеть все параметры, введите global в Node REPL (цикл чтения-оценки-печати) и введите global. Вы увидите JavaScript, библиотечные функции и глобальные объекты. Изучите различные задачи, для которых вы можете их использовать. 

Узнайте, как использовать библиотеки

Вы можете использовать библиотеки, чтобы понять, как запускать tcp-сервер и программировать сокеты с помощью «net», как читать/записывать файлы с «fs» или как запускать готовый к потоковой передаче веб-сервер с «http» и многое другое.

Изучите написание кода для узла

Прочтите и попытайтесь понять некоторые коды таких фреймворков, как «Экспресс». Чтение в группе делает это еще проще. 

Кроме Express (самого популярного минималистичного фреймворка для маршрутизации и middleware), стоит присмотреться к NestJS — он добавляет строгую архитектуру и TypeScript «из коробки» и удобен для крупных корпоративных проектов, — и к Fastify, который выигрывает у Express по скорости обработки запросов на высоконагруженных сервисах.

Без использования каких-либо фреймворков напишите веб-приложение на узле

Обрабатывайте столько случаев, сколько сможете, пока не освоитесь.  

Как установить Node.js и запустить первое приложение

Разберём базовый путь от установки до первого запущенного скрипта — весь процесс занимает 15–30 минут даже без опыта.

1. Скачайте установщик. Зайдите на официальный сайт nodejs.org и загрузите LTS-версию — она стабильнее Current и подходит для большинства проектов.
2. Установите Node.js и проверьте версию. После установки откройте терминал и введите node -v и npm -v — обе команды должны вернуть номер версии, значит всё работает.
3. Создайте файл проекта. Сделайте новую папку, а в ней файл server.js — с него начнётся первое приложение.
4. Напишите минимальный HTTP-сервер. Несколько строк кода на встроенном модуле http — и сервер уже отвечает на запросы браузера.
5. Запустите сервер. В терминале выполните node server.js и откройте в браузере http://localhost:3000 — вы увидите ответ первого Node.js-приложения.

Дальше стоит подключить npm для сторонних библиотек — например, фреймворк Express, который упрощает маршрутизацию и работу с запросами, — и постепенно переходить от одного файла к полноценной структуре проекта.

Ресурсы для изучения

Изучая технологию, вы должны программировать 90 процентов времени. Но есть несколько полезных ресурсов, которые вы можете использовать для изучения и уделять больше времени программированию, в том числе:

• Курсы.
• Видео. 
• Электронные js книги.
• Учебники.
• Учебные лагеря.
• Блоги. 
• Фреймворки.

Для новичка, который хочет начать работу в технологической отрасли, изучение Node.js и получение соответствующих сертификатов может стать эффективным способом начать карьеру. Воспользуйтесь приведенным выше советом, чтобы начать свое путешествие, и вскоре вы освоите эту популярную (и прибыльную) среду выполнения.

Node.js — технология, которая используется в веб-услугах и разработке в YuSMP Group. Посмотрите проекты, которые мы создали, чтобы увидеть, что можно создать с помощью этого языка и других инструментов.

Частые вопросы про Node.js

Node.js — это язык программирования или фреймворк?

Ни то, ни другое. Node.js — это среда выполнения (runtime), которая позволяет запускать код на JavaScript вне браузера, на сервере. Сам язык — по-прежнему JavaScript, а Node.js даёт ему доступ к файловой системе, сети и операционной системе.

На каком движке работает Node.js?

Node.js построен на движке V8 от Google — том же, что исполняет JavaScript в браузере Chrome. V8 компилирует JavaScript в машинный код, поэтому код выполняется быстро.

Для чего используют Node.js?

Чаще всего — для REST и GraphQL API, приложений реального времени (чаты, уведомления, онлайн-игры), стриминга, серверов под высокую нагрузку с множеством одновременных подключений, а также для инструментов сборки фронтенда. Хуже подходит для тяжёлых вычислений, нагружающих процессор.

Сколько времени нужно, чтобы изучить Node.js?

Если вы уже знаете JavaScript, базовый уровень Node.js осваивается за несколько недель практики. С нуля закладывайте несколько месяцев: сначала на сам JavaScript, затем на асинхронность, npm, Express и работу с базами данных.

Что такое npm в Node.js?

npm (Node Package Manager) — стандартный менеджер пакетов, который ставится вместе с Node.js. Через него подключают сторонние библиотеки и управляют зависимостями проекта; это крупнейший в мире реестр пакетов для JavaScript.