Node.js

Node.js — платформа з відкритим кодом для виконання високопродуктивних мережевих застосунків, написаних мовою JavaScript. Засновником платформи є Раян Дал (Ryan Dahl). Якщо раніше JavaScript застосовувався для обробки даних в браузері користувача, то node.js надав можливість виконувати JavaScript-скрипти на сервері та відправляти користувачеві результат їхнього виконання. Платформа Node.js перетворила JavaScript на мову загального використання з великою спільнотою розробників.

Node.js

Тип	Середовище виконання JavaScript
Автор	Раян Дал
Розробники	Node.js Developers, Joyent, contributors
Перший випуск	27 травня 2009; 15 років тому (2009-05-27)[1]
Стабільний випуск	22.7.0 (22 серпня 2024; 7 місяців тому (2024-08-22)[2])
Операційна система	Mac OS X, Linux, Solaris, FreeBSD, OpenBSD, Windows, webOS, NonStop OS
Мова програмування	C, C++, JavaScript
Доступні мови	JavaScript
Стан розробки	активний
Ліцензія	MIT License
Онлайн-документація	nodejs.org/en/docs
Репозиторій	github.com/nodejs/node
Вебсайт	nodejs.org
Медіафайли у Вікісховищі

Node.js має наступні властивості:

• асинхронна однониткова модель виконання запитів;
• неблокуючий ввід/вивід;
• система модулів CommonJS;
• рушій JavaScript Google V8;

Для керування модулями використовується пакетний менеджер npm (node package manager).

Історія

Раян Дал, творець Node.js, у 2010

Node.js був спочатку написаний Раяном Далом у 2009 році^[3] приблизно через тринадцять років після появи першого серверного середовища JavaScript, LiveWire Pro Web від Netscape.^[4] Первісний випуск підтримував лише Linux та Mac OS X. Його розробку та обслуговування очолював Дал, а згодом і компанія Joyent.^[5]

Дал розкритикував обмежені можливості найпопулярнішого вебсервера 2009 року, Apache HTTP Server, обробляти безліч одночасних з'єднань (до 10 000 і більше) та найпоширеніший спосіб створення коду (послідовне програмування), коли код або блокував весь процес або залучає кілька стеків виконання у разі одночасного з'єднання.^[6]

Дал продемонстрував проєкт на першій європейській JSConf 8 листопада 2009 року^[7][8][9] Node.js поєднував у собі JavaScript-рушій Google V8, цикл обробки подій на основі C-бібліотек, і низькорівневий API вводу-виводу.^[10]

У січні 2010 року для середовища Node.js був введений менеджер пакетів під назвою npm.^[11] Менеджер пакетів полегшує програмістам публікацію та обмін сирцевим кодом бібліотек Node.js і призначений для спрощення встановлення, оновлення та видалення бібліотек.^[10]

У червні 2011 року Microsoft та Joyent реалізували Windows-версію Node.js.^[12] Перше складання Node.js, що підтримує Windows, випущене в липні 2011 року.

У січні 2012 року Дал відійшов у сторону, заохочуючи колегу і творця npm Ісаака Шлютера (Isaac Schlueter) до управління проєктом.^[13] У січні 2014 року Шлютер оголосив, що проєкт буде очолювати Тімоті Фонтен (Timothy J. Fontaine).^[14]

У грудні 2014 року Федір Індутний, незадоволений надто консервативним циклом оновлень, випустив io.js, форк Node.js. Через внутрішній конфлікт щодо управління Joyent, Io.js був створений як відкрита альтернатива управління з окремим технічним комітетом.^[15][16] На відміну від Node.js,^[17] автори планували постійно оновлювати io.js з найсвіжішими випусками JavaScript-рушія V8.^[18]

У лютому 2015 року було оголошено про намір створити нейтральний фонд Node.js. До червня 2015 року спільноти Node.js та io.js проголосували за спільну роботу в рамках Node.js Foundation.^[19]

У вересні 2015 року Node.js v0.12 та io.js v3.3 були об'єднані разом у Node v4.0.^[20] Це об'єднання принесло можливості V8 ES6 в Node.js і довготривалий цикл випуску підтримки.^[21] Станом на 2016 рік вебсайт io.js рекомендував розробникам перейти на Node.js і не планувати подальших випусків io.js через злиття.^[22], нині той домен переадресовує запити на офіційний сайт nodejs.org [Архівовано 15 березня 2017 у Wayback Machine.].

Огляд

Платформа Node.js призначена для виконання високопродуктивних мережевих застосунків, написаних мовою програмування JavaScript. Платформа окрім роботи із серверними скриптами для веб-запитів, також використовується для створення клієнтських та серверних програм.

В платформі використовується розроблений компанією Google рушій V8.

Для забезпечення обробки великої кількості паралельних запитів у Node.js використовується асинхронна модель запуску коду, заснована на обробці подій в неблокуючому режимі та визначенні обробників зворотніх викликів (callback). Як способи мультиплексування з'єднань підтримується epoll, kqueue, /dev/poll і select. Для мультиплексування з'єднань використовується бібліотека libuv, для створення пулу нитей (thread pool) задіяна бібліотека libeio, для виконання DNS-запитів у неблокуючому режимі інтегрований c-ares. Всі системні виклики, що спричиняють блокування, виконуються всередині пулу потоків і потім, як і обробники сигналів, передають результат своєї роботи назад через неіменовані канали (pipe).

За своєю суттю Node.js схожий на фреймворки Perl AnyEvent, Ruby Event Machine і Python Twisted, але цикл обробки подій (event loop) у Node.js прихований від розробника і нагадує обробку подій у веб застосунку, що працює в браузері. При написанні програм для Node.js необхідно враховувати специфіку подієво-орієнтованого програмування, наприклад, замість виконання

 var result = db.query ("select .. ");

з очікуванням завершення роботи і наступною обробкою результатів, в Node.js використовує принцип асинхронного виконання, тобто код трансформується в

 db.query ("select .. ", function (result) { /* обробка результату */ });

При цьому управління миттєво перейде до коду який слідує після виклику функції db.query, а результат запиту буде оброблений як тільки будуть оброблені дані. Жодна функція в Node.js не повинна безпосередньо виконувати (блокуючі) операції вводу/виводу — для отримання даних з диска, від іншого процесу або з мережі потрібна установка callback-обробника.

Для розширення функціональності застосунків на базі Node.js підготовлена велика колекція модулів, в якій можна знайти реалізацію HTTP, SMTP, XMPP, DNS, FTP, IMAP, POP3 серверів і клієнтів, модулі для інтеграції з різними вебфреймворками, обробники WebSocket і AJAX, конектори до СКБД (MySQL, PostgreSQL, SQLite, MongoDB), шаблонізатори, CSS-рушії, реалізації криптоалгоритмів і систем авторизації (наприклад, OAuth), XML-парсери.

Приклад використання

Приклад програми, що запускає вебсервер, виводить в консоль повідомлення, та на кожен HTTP запит відповідає повідомленням «Hello World»

var http = require('http'); // Завантажуємо модуль http

// Створюємо web-сервер і вказуємо функцію обробки запиту
var server = http.createServer(function (req, res) {
    console.log('Початок обробки запиту');
    // Передаємо код відповіді і заголовки
    res.writeHead(200, {
        'Content-Type': 'text/plain; charset=UTF-8'
    });
    res.end('Hello world!');
});

// Запускаємо web-сервер
server.listen(1991, "127.0.0.1", function () {
    console.log('Сервер запущено за адресою http://127.0.0.1:1991/');
});

Версії

Випуск	Кодове ім'я	Дата випуску	Статус LTS	Активний запуск LTS	Початок технічного обслуговування	Кінець обслуговування
8.x	Carbon[23]	2017-05-30	Older version, yet still supported: Технічне обслуговування	2017-10-31	2019-01-01[24]	2019-12-31
9.x		2017-10-01	Немає LTS	N/A		2018-06-30
10.x	Dubnium[23]	2018-04-24	Older version, yet still supported: Технічне обслуговування	2018-10-30	2020-04-01	2021-04-01
11.x		2018-10-23	Немає LTS	N/A		2019-06-30
12.x	Erbium[23]	2019-04-23	Current stable version: Активна	2019-10-22	2021-04-01	2022-04-01
13.x		2019-10-22	Немає LTS	N/A		Червень 2020
14.x		Квітень 2020	Future release: Очікує	Жовтень 2020	Квітень 2022	Квітень 2023

Модулі

Стандартна поставка node.js включає в себе кількадесят модулів, у яких реалізовані типові операції для взаємодії з операційною системою, файловою системою, мережею і протоколами, утиліти для обробки даних.

Крім того є доступними безліч модулів від незалежних розробників, програмісти можуть отримати їх з відкритих репозиторіїв і використовувати у своїх проектах.

FileSystem

Одним з широко використовуваних стандартних модулів є FileSystem^[25], який є вбудованим та містить операції роботи з файлами.

 const fs = require("fs");
 fs.readFile("test.txt", function(err, data) {
   if (err) throw err;
   console.log(data);
  });

Цей код виведе текст з файла test.txt, що знаходиться в тій же теці де й сам js-скрипт. Проте результат буде повернутий в бінарному, не читабельному вигляді. Для цього потрібно виконати перетворення об'єкту data з бінарного типу на текстовий:

 const fs = require("fs");
 fs.readFile("test.txt",function(err,data) {
   if (err) throw err;
   data = String(data); // перетворення типів
   console.log(data);
  });