Спрос на создание сайтов и веб-приложений постоянно растет. Большинство используемых нами приложений являются веб-приложениями – сайтами, открывающимися как приложения или в браузере. Это проще, чем создавать приложения для каждой операционной системы (Windows, macOS, Linux), поскольку веб-приложение достаточно написать один раз, адаптировав под разные размеры окна. Таким образом, оно будет работать на компьютерах и смартфонах, для некоторых даже без интернета. Веб-мир победил, и практически всё работает в вебе.
Backend и его роль в веб-приложениях
Веб-сайты бывают статичными (например, рекламные сайты с одинаковой информацией для всех) и динамичными, где информация для каждого пользователя может отличаться и постоянно меняться. Динамические сайты имеют серверную часть (backend), где происходят вычисления и обработка данных. Если фронтенд (frontend) использует HTML, CSS и JavaScript для интерфейса, то бэкенд требует языка программирования.
Node.js: JavaScript на сервере
Для бэкенда используется множество языков (Python, Java, Ruby, C#, JavaScript). Node.js – это платформа, позволяющая использовать JavaScript на сервере. Изначально JavaScript применялся только для фронтенда, но технология, разработанная Райаном Далом, позволила запускать его на бэкенде, превращая в полноценный серверный язык. В Node.js не нужны HTML и CSS, но появляются новые возможности, например, доступ к файловой системе.
Node.js – это не новый язык, а платформа с интерпретатором JavaScript (программа, переводящая код в машинный код). Этот интерпретатор – движок V8 из Google Chrome (браузерный движок, переводящий код сервера в страницу сайта).
V8 и libuv: ключевые компоненты Node.js
Однако движка V8 недостаточно для работы с операциями ввода-вывода (чтение и запись информации из файлов). Для этого используется библиотека libuv (написана на C++), добавляющая в Node.js асинхронный, неблокирующий ввод-вывод.
Ивент луп и асинхронность
Ивент луп обрабатывает задачи (запуск функций) асинхронно. В отличие от синхронных задач (выполняющихся друг за другом), асинхронные задачи не ждут завершения друг друга, что значительно ускоряет обработку. Node.js по умолчанию поддерживает асинхронность, позволяя выполнять операции (чтение файлов, запросы к серверу) параллельно, без ожидания завершения каждой операции.
Конкурентность и параллельность
Часто путают понятия конкурентности и параллельности. Конкурентность – это переключение между задачами, создавая иллюзию одновременного выполнения. Параллельность – это истинное одновременное выполнение задач в разных потоках процессора. Node.js преимущественно использует конкурентность (асинхронность).
Преимущества Node.js
Основные преимущества Node.js:
- Единый язык для клиента и сервера (JavaScript).
- Асинхронность и высокая производительность.
- Большая экосистема и сообщество разработчиков.
- Работа приложений на любых операционных системах.
- Удешевление разработки благодаря единому стеку технологий.
- Множество дополнительных инструментов, модулей, библиотек и фреймворков (пакетов), управляемых пакетным менеджером npm.
Применение Node.js
На Node.js пишут:
- API (специальные сервисы для обмена информацией).
- Веб-серверы (обрабатывают запросы пользователей и отправляют ответы).
- Инструменты командной строки (CLI).
- Telegram-боты.
В некоторых компаниях Node.js используется как прослойка между бэкендом (для сложных вычислений) и фронтендом, объединяя информацию и отправляя её пользователю.
Node.js – мощная платформа, позволяющая создавать различные приложения, используя преимущества JavaScript и асинхронной обработки. Её широкая экосистема и активное сообщество делают её популярным выбором для разработчиков.