[Перевод] Node.js и JavaScript для серверной разработки
В 2009-м платформа Node.js сделала свои скромные первые шаги в бескрайнем мире разработки бэкендов. Это была была первая состоявшаяся попытка использования JavaScript в серверных приложениях. Сегодня будет крайне затруднительно найти веб-разработчика, который не слышал о Node. Но нельзя сказать, что существование Node было безоблачным. Эта платформа пережила раскол сообщества, была предметом форумных войн и многих довела до отчаяния.
Возможно, вы думаете, что подобные заявления звучат слишком уж напыщенно. Однако, попробуйте поискать в Google, и вы столкнётесь с неистощимым источником бесконечных споров. Среди рассуждений не в пользу Node, которые могут вам встретиться, есть, например, такие, которые, вопрошая о том, что случилось с аксиомой об использовании лучшего из имеющихся инструментов для решения некоей задачи, указывают, что JS и рядом не стоял с правильным серверным инструментарием. Другие критические замечания о JS, вроде «Callback hell is real», призывающие поверить в реальность ада коллбэков, звучат как строчки из стихотворения. Некоторые из критиков Node выражаются более прямо и однозначно: «Node — это раковая опухоль».
Полагаю, настало время восстановить истинное положение вещей, расставить все точки над «i» в том, что касается платформы Node.js и JavaScript в роли языка серверной разработки. Сегодня мы поговорим о современном состоянии и развитии Node.js, о наиболее удачных вариантах использования этой платформы, о её ограничениях, и о технологиях, созданных на её основе.
Современное состояние Node.js как серверной платформы
Прежде чем говорить о том, как выглядит сегодня серверная платформа Node, вспомним о том, что это такое.
А именно, это среда выполнения JavaScript, построенная на базе JS-движка V8, разработанного Google и применяемого в Google Chrome. Node.js использует неблокирующую модель ввода-вывода, управляемую событиями, которая делает эту платформу простой и эффективной.
В начале этого материала Node показан как прямо-таки кошмар программиста. Однако, эта платформа не случайно стала весьма популярной. Тут мы не станем опираться на голословные утверждения. Лучше взглянем на факты. А именно, свежее исследование Stack Overflow показывает, что Node.js — это, на сегодняшний момент, самая популярная среди разработчиков технология.
Кроме того, JS — это язык, популярность которого за последние пять лет растёт быстрее, чем у других языков, при том, что C# и PHP теряют позиции. Распространённость JavaScript, если даже не говорить исключительно о Node, идёт вверх.
Как можно объяснить то, что JavaScript, в роли серверного языка, был столь быстро и широко принят сообществом разработчиков? Проще говоря, Node пережил стадию, в которой воспринимался как некая забава, и вошёл в фазу стабильности и зрелости. Вокруг него сформировалось мощное сообщество, размер которого неуклонно растёт. Экосистема Node также достойна упоминания, так как, например, менеджер пакетов Node, npm, в настоящий момент представлен самым большим реестром ПО в интернете.
Node.js не только совершил революцию в серверной разработке, но благодаря ему сделан вклад и в производительность клиентских приложений, так как к развитию V8 были привлечены серьёзные силы. Кроме того, он играет заметную роль в расширении всей экосистемы JavaScript и в совершенствовании современных JS-фреймворков, таких, как Angular, React или Vue.
С течением времени Node смог опровергнуть предрассудки ранних дней. Вот некоторые из них.
JavaScript-код для Node.js печально известен сложностью отладки.
Для отладки серверных JS-приложений можно использовать те же самые методики, которые применяются для отладки клиентского кода, применяя node-inspector, где собраны средства инструментов разработчика Chrome.
Далее, например, разработчики из Joyent, которые кое-что понимают в деле отладки и профилирования Node-приложений, уже давно выпустили универсальный отладчик DTrace.
Node нельзя использовать для разработки серверных приложений корпоративного класса.
Это утверждение тоже не соответствует действительности. На базе Node можно создавать корпоративные системы. Сложность заключается лишь в том, что в нём имеется не особенно много встроенных средств, упрощающих создание подобных систем. Однако, заметные игроки IT-рынка используют Node в качестве корпоративной веб-платформы. Среди них — Netflix. PayPal, Yahoo!, Walmart.
JavaScript — это динамический язык, поэтому, работая на нём, нельзя использовать нечто вроде статической проверки типов при компиляции.
Это правда. Однако, в экосистеме JS появились средства вроде TypeScript и Flow, которые нацелены на работу с типами в JS, что позволяет повысить стабильность и предсказуемость программ, упростить отладку. В этой сфере можно воспользоваться и возможностями Closure Compiler от Google.
JavaScript не создавался как язык для серверной разработки.
Тут можно лишь сказать, что JS уже мог работать на серверах, тогда же, когда Netscape встроила поддержку этого языка в свой браузер. А было это аж в 1995-м. JS обычно называют языком клиентской веб-разработки лишь потому, что он полностью захватил эту сферу.
На самом деле, этот список можно продолжать и продолжать.
Теперь поговорим о сценариях использования Node.js и о его ограничениях для того, чтобы лучше понять место этой технологии в современном мире.
Сценарии применения Node
Итак, зачем вообще рассматривать Node.js как средство серверной разработки в применяемом вами стеке технологий?
▍Преимущества и общие характеристики
Позвольте мне в двух словах обозначить самое важное:
- Весьма вероятно, что клиентские части ваших веб-приложений написаны на JavaScript. В этом случае универсальность кода в применяемом стеке технологий — это важный плюс использования JS и на сервере, о котором стоит помнить.
- Инструменты вроде webpack помогают в повторном использовании кода и на клиенте, и на сервере, что ведёт к его единообразию на всех уровнях системы.
- Применяя JS на клиенте и на сервере, можно создавать веб-приложения, которые могут рендериться и в браузере, и на сервере. При этом такие системы обычно работают весьма чётко и понятно. Полагаю, это — просто потрясающе.
- Появление в Node конструкции async/await полностью изменило подход к написанию асинхронного кода. Теперь такой код напоминает обычный синхронный код, и по внешнему виду, и по поведению. Механизм async/await поддерживается в Node начиная с версии 7.6. Он, в частности, является решением печально известной проблемы ада коллбэков.
Некоторые видят в сближении кодовой базы клиента и сервера минус Node.js, говоря о том, что он принуждает разработчика к использованию JavaScript. Однако, это не совсем так. При необходимости из Node-приложений можно обращаться к сторонним специализированным библиотекам.
Скажем, вам нужны инструменты для кодирования видео. Для того, чтобы оснастить ими свой проект, написанный на JavaScript, вам не придётся искать какие-то малораспространённые таинственные библиотеки для Node. Вы вполне сможете воспользоваться проверенными инструментами, наладив взаимодействие с ними из Node. Или, например, если имеется некая библиотека на Python, выполняющая необходимые вам сложные вычисления, специально для работы с ней можно запустить микросервис и обращаться к соответствующим функциям этой библиотеки через REST API.
Учитывая всё вышесказанное, можно выделить следующие варианты использования Node.js, в которых он в полной мере раскрывает свои сильные стороны.
▍Сценарий №1. Приложения реального времени
Приложения для совместной работы (такие, как Trello и Google Docs), интерактивные чаты, системы мгновенного обмена сообщениями и онлайн-игры — это примеры приложений реального времени, при разработке которых особенности архитектуры Node.js могут сослужить вам хорошую службу.
Время, необходимое этим приложениям для выполнения тех или иных действий, можно охарактеризовать, с точки зрения пользователя, словами «немедленно» и «сейчас». Для нормальной работы таких приложений система, на которой они основаны, должна обеспечивать очень высокую скорость отклика на действия пользователя и низкий уровень задержек. Node отвечает этим требованиям.
Node облегчает обработку множества запросов от клиентов, его архитектура способствует эффективному использованию библиотек, он обеспечивает очень быструю синхронизацию данных между клиентом и сервером.
▍Сценарий №2. Одностраничные приложения
Одностраничное приложение — это приложение, которое представлено единственной загружаемой в браузер веб-страницей, содержимое которой динамически обновляется в ходе взаимодействия с ней пользователя. Большая часть нагрузки при работе таких приложений ложится на клиентскую часть системы, написанную на JavaScript.
Даже хотя одностраничные приложения — это значительный шаг в эволюции веб-разработки, есть у них и проблемы, которые, например, касаются рендеринга. В частности, это может плохо повлиять на поисковую оптимизацию страниц. Популярное решение этих проблем заключается в серверном рендеринге средствами Node.js.
▍Сценарий №3. Масштабируемость
Сервер на Node никогда не окажется гораздо мощнее, чем нужно. Красота архитектуры Node заключается в её минималистичности, в том, что серверную часть приложений можно масштабировать в зависимости от потребностей проекта. Секрет тут кроется в правильном отношении к производительности.
Даже название предмета нашего разговора, «node» акцентирует внимание на возможности построения систем из множества небольших распределённых вычислительных узлов, которые могут обмениваться друг с другом данными.
Модульность Node позволяет создавать маленькие приложения, не сталкиваясь при этом с необходимостью поддержки огромной инфраструктуры, многие части которой в некоем конкретном случае окажутся незадействованными. При разработке Node-приложений программист выбирает именно то, что ему нужно, и, при необходимости, расширяет решение.
Однако, надо отметить, что подобным возможностям масштабирования сопутствуют и определённые сложности. И, если потерять бдительность, Node.js может стать… опасным.
Ограничения Node.js
Если говорить честно, то Node позволяет разработчику, что называется, «выстрелить себе в ногу». В этом мире за всё надо платить, в том числе — и за широкие возможности по настройке системы и по подгонке её под свои нужды. Если работать с Node, не имея достаточного опыта или регулярно пуская дело на самотёк — можно столкнуться с серьёзными проблемами вроде потери клиентов.
В противовес более традиционным подходам, жёстко регламентирующим те или иные архитектурные особенности систем, структуру, которая поддерживает серверную часть вашего приложения, создаёте именно вы. В результате, тут приходится принимать множество решений, то есть, разработчику необходимо точно знать — чем именно он занимается, и что будет с проектом, если его потребуется расширить.
В случае с другими языками, вроде Ruby, и широко известного фреймворка Ruby on Rails, например, в ходу идея, которая заключается в преимуществе соглашений над конфигурированием системы. Эти традиционные фреймворки буквально ведут разработчика за руку, показывая ему правильный, безопасный путь решения типичных задач.
Node переворачивает всё, так сказать, с ног на голову. Разработчику даётся больше свободы, но путь к реализации задуманного может оказаться полным опасностей, если в ходе работы будут приняты неверные решения. Тут уместно будет вспомнить о пресловутом «аде коллбэков», который вдруг окажется совершенно реальным.
Это не означает, что на Node нельзя создавать большие серверные приложения, но вышесказанное стоит постоянно держать в голове.
Даже создатель Node.js, Райан Даль, в итоге, перед переходом к другим проектам, осознал ограничения системы. Он высказался на этот счёт весьма однозначно:
»Думаю, Node — это не лучшая система для создания крупномасштабных серверных проектов. Я бы использовал для этого GO. И, честно говоря, именно поэтому я и оставляю работу над Node. Я однажды понял, что, на самом деле, это вовсе не самая лучшая система для серверной разработки».
Ранее упомянутые предубеждения, касающиеся Node, были справедливы до определённого момента не такого уж и длинного жизненного пути Node, и они, до некоторой степени, всё ещё — не пустой звук. Node достаточно повзрослел и вырос, его слабые стороны, при необходимости и наличии времени, вполне можно обойти. А инструменты, разработанные сообществом, позволяют создать на базе Node.js практически всё, что угодно.
Популярные вспомогательные средства для серверной разработки на JS
Не слишком давно, если некто задумывался о том, чтобы создавать все части своей системы на JS, в голову тут же приходила мысль о стеке MEAN (MongoDB, Express, Angular и Node).
Этот набор инструментов и в наши дни не потерял актуальности, однако, в настоящее время в экосистеме JS имеется гораздо больше интересных инструментов как для клиентской, так и для серверной разработки, поэтому не стоит ограничиваться MEAN.
Вот несколько популярных современных серверных JS-фреймворков:
- Express.js был и всё ещё является самым популярным Node.js-фреймворком. Он быстр, компактен, не навязывает разработчику жёстких архитектурных решений. В основе его стремительного развития лежит простота и понятность. Возможно, он идеологически ближе всех остальных инструментов к идеям, лежащим в основе, Node, следуя которым он представляет собой легковесную модульную систему.
- Meteor, с другой стороны, использует чистый JavaScript и Node.js внутри довольно-таки масштабной конструкции. Meteor и сам по себе — это целая экосистема, которая может подойти для разработки более сложных серверных приложений. Однако, использование Meteor может усложниться, если нужно что-то, что не встроено в систему.
- Sails.js — это MVC-фреймворк реального времени. Он был разработал для имитации шаблона MVC на платформе Ruby on Rails, но при этом подразумевал поддержку требований современных веб-приложений. Работает это всё благодаря API, которые управляются данными, при наличии масштабируемой, сервис-ориентированной архитектуры.
- Koa.js — фреймворк, созданный той же командой, которая занимается Express. Его продвигают как «фреймворк следующего поколения для Node.js». Его можно охарактеризовать как систему, которая отличается компактностью, выразительностью и надёжностью. Koa.js подходит для разработки веб-приложений и API.
Конечно, этот короткий список содержит далеко не всё, что создано для серверной разработки на базе Node. Вот ещё несколько интересных проектов: Nest.js, Hapi.js, Socket.io, Mean.js, Total.js, Derby.js и Keystone.js.
Итоги
Задача этой статьи не в том, чтобы сделать некий итоговый вывод о том, предлагает ли экосистема Node.js самые лучшие средства для серверной разработки. Здесь не идёт речь и о том, чтобы склонить кого-либо к использованию Node. Я, к тому же, не собираюсь говорить, что Node значительно превосходит другие популярные серверные среды, разработка в которых ведётся с использованием Java, C#, C++, PHP, Python, Go или Ruby.
Полагаю, самое главное, что мне хотелось сделать — так это показать, что между безапеляционными «да» и «нет», которые можно встретить во многих рассуждениях о Node и о JS как о серверном языке, если обширная область «может быть».
И, нравится это кому-нибудь или нет, интерес к Node постоянно растёт.
В завершение этого материала мне хотелось бы сказать, что не стоит относиться к любому фреймворку как к палочке-выручалочке, которая волшебным образом решит все проблемы. Node.js — это просто один из инструментов в колоссальной вселенной веб-разработки. В некоторых ситуациях он решает поставленные перед ним задачи исключительно хорошо, а в других работа с ним может превратиться в кошмар.
В задачи каждого разработчика входит тщательный подбор технологий, подходящих для реализации любого нового проекта. При этом важно учитывать все возможности и не отбрасывать сходу имеющиеся альтернативы.
Например, в компании Snipcart, где я работаю, используется архитектура .NET, о которой можно наговорить много всего нелицеприятного. Почему выбрана именно она? Да просто потому, что в конкретный момент она оказалась наилучшим инструментом для решения поставленной перед нами задачи.
Надеюсь, мой рассказ о Node поможет вам принять правильное решение при выборе серверной платформы для вашего очередного проекта.
Уважаемые читатели! Что вы думаете о серверном применении JavaScript и о Node.js? Можете ли поделиться примерами удачного (или неудачного) использования Node в реальных проектах?
