Node.js چیست؟

ایجاد یک پشته فناوری ایده آل برای یک راه حل دیجیتالی قدرتمند، ایمن و قوی می‌تواند یک کار نسبتاً چالش برانگیز باشد. زبان‌های برنامه نویسی و فریمورک‌های مختلفی وجود دارد که بر کارایی یک برنامه تاثیر می‌گذارد. بنابراین، انتخاب پشته فناوری مناسب از همان ابتدای پروژه طراحی اپلیکیشن اختصاصی ضروری است.

وقتی نوبت به توسعه سایت‌های تجارت الکترونیک، پیام‌رسان‌ها، سرویس‌های استریم و سایر موارد می‌رسد، بسیاری از توسعه‌دهندگان نرم‌افزار Node js را انتخاب می‌کنند. اما چرا Node.js به عنوان یکی از بهترین محیط ها برای ساخت این نوع برنامه ها در نظر گرفته می شود؟ در این مقاله، دلایلی را بررسی می‌کنیم که چرا توسعه‌دهندگان نرم‌افزار Node.js را برای ساخت برنامه‌های خود ترجیح می‌دهند و توضیح می‌دهیم که Node.js برای چه راه‌حل‌های دیجیتالی مناسب است.

Node.js چیست؟

Node.js چیزی بیش از یک فریمورک است، یک زمان اجرا مستقل بر اساس V8 کروم، یک موتور جاوا اسکریپت است. این بدان معنی است که Node.js یک محیط زمان اجرا را نشان می دهد که می تواند یک کد برنامه را خودش بدون توجه به نوع مرورگر یا سیستم عامل اجرا کند. این Node.js را به یک برنامه مستقل در هر ماشینی تبدیل می کند.

سایر ویژگی های Node.js عبارتند از:

ورودی/خروجی غیر مسدود کننده تک رشته ای
این مدل عامل اجازه می دهد تا عملیات را به صورت ناهمزمان اجرا کنید، به جای اینکه منتظر بمانید تا عملیات I/O تکمیل شود، با درخواست های دیگر ادامه دهید. در نتیجه، راه‌حل‌های توسعه‌یافته در Node.js ظرفیت تولیدی بالاتری دارند و می‌توانند درخواست‌های مشتری همزمان بیشتری را نسبت به برنامه‌های دارای مدل مسدودکننده چند رشته‌ای مدیریت کنند.

جاوا اسکریپت برای توسعه Back-End

توسعه دهندگان نرم افزار با استفاده از جاوا اسکریپت برای ساختن قسمت جلویی و پشتی یک اپلیکیشن می توانند این دو لایه را با حداقل تعداد خطاهای ادغام شده بین کدها راحت تر و روان تر بین یکدیگر متصل کنند. علاوه بر این، توسعه دهندگان نرم افزار می توانند از بسته TypeScript برای استفاده از این زبان برنامه نویسی در Node.js استفاده کنند.

یک Package Manager برای Node.js (npm)

npm شامل بیش از ۶۰۰۰۰۰ بسته منبع باز و رایگان از کتابخانه های ساده تا فریمورک های کامل است که می تواند به طور قابل توجهی توسعه برنامه را تسریع کند. علاوه بر این، این مدیر بسته به توسعه دهندگان نرم افزار کمک می کند تا کدهای خود را بهتر ساختاردهی و سازماندهی کنند.

سوکت ها و معماری رویداد محور

با استفاده از مکانیزم سوکت، یک سرور یا یک کلاینت می تواند به سرعت داده ها را با سایر کلاینت های متصل به یک گروه خاص مبادله و به روز کند. این فناوری به طور گسترده برای ساخت اتاق‌های گفتگو یا سرویس‌های پخش استفاده می‌شود. در همین حال، معماری رویداد محور و غیر مسدود کننده کار با سوکت های Node.js را کاهش می دهد و آن را به یک فعالیت توسعه برنامه کاربردی ساده و سریع تبدیل می کند.

ابزارهای مختلف برای ساخت اپلیکیشن های متنوع

توسعه دهندگان نرم افزار Node.js می توانند اپلیکیشن های موبایلی چند پلتفرمی برای اندروید و iOS، اپلیکیشن های تحت وب و همچنین راه حل های دسکتاپ بسازند. تنوع برنامه‌های مبتنی بر Node.js را می‌توان در موفق‌ترین برنامه‌های ساخته شده با این چارچوب جستجو کرد. آنها عبارتند از Mozilla، Groupon، GoDaddy، Slack، Trello، Skype و بسیاری دیگر.

مزایا و معایب Node.js

طبق نظرسنجی StackOverflow، Node.js در فهرست پرکاربردترین زبان‌ها و فریم ورک‌های برنامه‌نویسی جایگاه ششم را به خود اختصاص داده است. دلایل مختلفی وجود دارد که چرا توسعه دهندگان Node.js را برای پروژه های توسعه وب انتخاب می کنند:

آسان برای یادگیری
حمایت قوی جامعه
مقیاس پذیری
مقرون به صرفه
عملکرد بالا
توسعه بین پلتفرمی
اول، یادگیری آن آسان است، به خصوص اگر دانش قبلی از JS داشته باشید. اگر نحو را بلد باشید، تنها چیزی که نیاز دارید در مورد APIهای رایج در آن بیاموزید. علاوه بر این، Node.js یک چارچوب متن باز با جامعه بزرگی از توسعه دهندگان است که آن را پشتیبانی و تقویت می کنند. بنابراین می‌توانید از توسعه‌دهندگان خبره در سراسر جهان برای حل هر مشکلی که ممکن است هنگام یادگیری یا استفاده از آن ایجاد شود، پشتیبانی دریافت کنید.

یکی دیگر از مزایای Node.js این است که توسعه دهندگان می توانند به راحتی برنامه های خود را در جهت افقی و عمودی با افزودن گره های اضافی مقیاس کنند. چندین گره را می توان در یک زمان اجرا کرد در حالی که محیط به طور خودکار حجم کار را متعادل می کند.

Node.js همچنین انتخاب خوبی برای ساخت برنامه‌های وب بلادرنگ چند پلتفرمی است که زمان و هزینه‌های توسعه را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد. نیازی به توسعه برنامه‌ای برای ویندوز، لینوکس و macOS به طور جداگانه و یا استخدام توسعه‌دهندگان برای هر پلتفرم نیست. . علاوه بر این، اگر توسعه‌دهندگان Node.js در Angular، React native یا Vue.js دانش داشته باشند، می‌توانند هم فرانت‌اند و هم باطن اپلیکیشن بسازند.

یکی از مزایای کلیدی Node.js حافظه پنهان است. خدمات کش برای عملکرد برنامه به طور کلی مهم هستند. هر بار که درخواستی ارسال می شود، برنامه سرور کل کد را اجرا می کند و اطلاعات را از پایگاه داده بازیابی می کند. با استفاده از حافظه نهان، برنامه سرور به جای اجرای کد برای پردازش درخواست های بعدی، اطلاعات را از حافظه برمی گرداند.

اینها تنها چند مزیت Node.js است که باعث می شود غول هایی مانند Linkedin، Uber، NASA، Netflix، eBay، PayPal از آن برای توسعه برنامه های سازمانی استفاده کنند. مزایای بسیار بیشتری برای کسب و کارهای مختلف از استارت آپ گرفته تا شرکت ها به همراه دارد. اما بیایید نگاهی به برخی از معایب آن داشته باشیم.

API ناپایدار
برنامه نویسی ناهمزمان Node.js
عدم پشتیبانی کتابخانه
عدم وجود توسعه دهندگان با تجربه Node.js

اکثر توسعه دهندگان Node.js ادعا می کنند که تغییرات مکرر API یکی از مهم ترین اشکالات است.

تا کنون تغییرات زیادی در Node.js API با نسخه ۱۸.۲.۰ در حال حاضر در دسترس بوده است و همه این تغییرات با نسخه قبلی سازگار نیستند. برای حفظ سازگاری با آخرین نسخه Node.js API، توسعه‌دهندگان باید هر بار که نسخه جدید ظاهر می‌شود، تغییراتی در پایگاه کد قابل دسترسی ایجاد کنند.

Node.js هنگام اجرای محاسبات سنگین مبتنی بر CPU به دلیل تک رشته بودن و رویداد محور بودن عقب است که منجر به کندی پردازش و تاخیر کلی در حلقه رویداد می شود.

اگر تعداد زیادی کار در صف در پس‌زمینه اجرا شود، می‌تواند منجر به به اصطلاح «جهنم پاسخ به تماس» شود. Callback ها توابعی هستند که پس از اتمام کار اجرا می شوند. تماس ها می توانند درون یکدیگر قرار بگیرند که مستقیماً بر عملکرد و کیفیت خود کد تأثیر می گذارد. این به دلیل عدم همزمانی Node.js است.

عدم وجود یک سیستم کتابخانه ای مجهز و قوی، استفاده از Node.js را برای کارهای برنامه نویسی ساده مانند پردازش تصویر، عملیات پایگاه داده و تجزیه XML و غیره دشوار می کند.

و آخرین اما مهم‌ترین مشکل Node.js عدم وجود توسعه‌دهندگان با تجربه ماهر در بازار است. تقاضا برای توسعه Node.js به طور مداوم در حال افزایش است، در حالی که تعداد توسعه دهندگان عقب مانده است که باعث می شود شرکت ها برای توسعه دهندگان بسیار ماهر Node.js رقابت کنند. شرکت ما تیمی از توسعه‌دهندگان Node.js دارد که می‌توانند فوراً استخدام شوند. ما یک تیم سریع را با یک فرآیند کاری شفاف و انتقال سریع دانش تضمین می کنیم.

Node.js برای چه مواردی استفاده می شود؟

Node.js دارای طیف گسترده ای از مزایای است. این یک محیط سبک وزن، قوی و مقیاس پذیر است که توسعه نرم افزار را تسهیل می کند. با این حال، توسعه دهندگان نرم افزار چه نوع برنامه هایی را می توانند با Node.js بسازند؟ بیایید نگاهی دقیق‌تر به جایی که می‌توانیم از Node.js استفاده کنیم، داشته باشیم.

اینترنت اشیا (IoT)

اینترنت اشیا اکوسیستمی از دستگاه‌های رایانه‌ای خودکار و ماشین‌های دیجیتال مختلف را نشان می‌دهد که می‌توانند بدون هیچ گونه دخالت انسانی داده‌ها را با یکدیگر مبادله کنند. این فناوری در موارد مختلف و صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. برخی از نمونه های اینترنت اشیا عبارتند از:

اتوماسیون کشاورزی؛
خانه ها و شهرهای هوشمند؛
تجزیه و تحلیل خرده فروشی و تدارکات؛
مراقبت های بهداشتی برای خود نظارتی؛
اتومبیل های متصل و بسیاری دیگر.
ساختن اکوسیستمی از دستگاه های متصل با Node.js یک انتخاب هوشمندانه است. دستگاه های اینترنت اشیا تعداد زیادی درخواست ایجاد می کنند که نیاز به پردازش سریع دارند. Node.js این درخواست ها را به طور موثر و بدون هیچ گونه خرابی انجام می دهد. علاوه بر این، سرورهای Node.js می توانند مقادیر زیادی از داده های تولید شده توسط دستگاه های IoT را ذخیره کنند. در نهایت، از آنجایی که Node.js حافظه دستگاه را زیاد بار نمی‌کند، می‌توان آن را با کنترل‌کننده‌های تک برد برای ساخت دستگاه‌های دیجیتال برای اکوسیستم اینترنت اشیا ادغام کرد.

برنامه های زمان واقعی

Node.js برای ساخت اپلیکیشن های شبکه های اجتماعی، سرویس های استریم، ابزارهای همکاری، وب سایت های تجاری تعاملی، پیام رسان های فوری و بسیاری موارد دیگر کاملا مناسب است. همه این برنامه ها دارای یک ویژگی مشترک هستند – آنها می توانند داده های متنی، صوتی یا تصویری را به صورت گروهی یا تعامل چهره به چهره انتقال دهند.
با ساختار رویداد محور و سوکت های وب، Node.js می تواند به راحتی جریان های بلادرنگ را با ترافیک شدید پردازش کند و جریان داده را با جریان های داده قابل خواندن و نوشتن در سطح بالایی حفظ کند. در نتیجه، کاربران هیچ تاخیری در تبادل داده یا به‌روزرسانی آن تجربه نمی‌کنند.

برنامه های تک صفحه ای (SPA)

یک برنامه تک صفحه ای (SPA) یک صفحه را در مرورگر نشان می دهد که داده ها به صورت پویا در حال تغییر است. این نوع برنامه ها برای نمایش داده ها به کاربر نیازی به بارگیری کل صفحه جدید ندارند. SPA ها بسیار سریعتر از وب سایت های معمولی بارگیری می شوند و می توانند تجربه کاربر را در زمینه اتصال به اینترنت کم سرعت به میزان قابل توجهی افزایش دهند.

Node.js برای ساخت SPA مناسب است زیرا می تواند بارهای کاری فشرده I/O را مدیریت کند و با تماس های ناهمزمان عالی عمل می کند. علاوه بر این، SPA ها با جاوا اسکریپت ساخته می شوند و این زبان برنامه نویسی اولیه برای چارچوب Node.js است.

برنامه های کاربردی با معماری Microservices

هر برنامه کاربردی مبتنی بر معماری میکروسرویس را می توان به راحتی با Node.js ساخت. این نوع معماری شامل استفاده از ماژول های جداگانه با قابلیت های کوچک است که در یک برنامه کاربردی مستقل ادغام می شوند. توسعه دهندگان نرم افزار اغلب از معماری میکروسرویس ها برای ساخت برنامه های پیچیده و بزرگ سازمانی استفاده می کنند. این به بهبود مقیاس پذیری برنامه ها کمک می کند و اصلاح آنها را ساده می کند.

برای ساخت معماری میکروسرویس، توسعه دهندگان نرم افزار از فریم ورک های بومی Node.js مانند Koa.js و Express.js و یک پلتفرم Docker استفاده می کنند. همه این ابزارها امکان توسعه برنامه های قوی و انتشار سریع آنها را در بازار فراهم می کنند.

ترندهای اصلی Node.js برای تماشا در سال ۲۰۲۲

Node.js یک محیط در حال توسعه پویا است که هر سال بهبود می یابد. این به کسب‌وکارها کمک می‌کند تا با ارائه جدیدترین فن‌آوری‌ها برای ایجاد راه‌حل‌های دیجیتالی، به پتانسیل کامل خود دست یابند. در اینجا برخی از مورد بحث ترین و پیاده سازی شده ترین روندهای Node.js در سال ۲۰۲۲ آورده شده است.

GraphQL

GraphQL یک زبان پرس و جو است که برای درخواست داده با فرمت JSON از سرور استفاده می شود. برجسته ترین ویژگی GraphQL این است که کاربران با این زبان می توانند داده های خاصی را از سرور درخواست کنند و از مشکلات ناشی از واکشی بیش از حد یا کم واکشی داده ها جلوگیری کنند. این منجر به بارگذاری سریعتر داده، ساختار زبان منطقی، سلسله مراتبی و قوی تر می شود.

براساس State of JS، GraphQL به عنوان اولین فناوری جالب، رضایت بخش و مورد استفاده برای مدیریت لایه های داده در برنامه ها رتبه بندی شده است.

پشته های MEAN و MERN

دو پشته برجسته MEAN (MongoDB، Express.js، Angular، Node.js) و MERN (MongoDB، Express.js، React.js، Node.js) موقعیت های پیشرو خود را در زمینه توسعه برنامه در سال ۲۰۲۲ حفظ خواهند کرد.

هر دو فناوری راه حل های فوق العاده قدرتمندی برای ساخت برنامه های وب پویا و تک صفحه ای هستند. این پشته ها توسط شرکت های بزرگ فناوری مانند Netflix، UberEats، Instagram، Accenture، Onkore، Inc. و دیگران استفاده می شود.

معماری بدون سرور

آن دسته از مشاغلی که نمی خواهند زیاد به سخت افزار وابسته باشند و ساعت ها را صرف پیکربندی سرورهای برنامه می کنند، معماری بدون سرور را انتخاب می کنند. در این مورد، تمام مشکلات نرم افزاری و سخت افزاری توسط یک ارائه دهنده پلتفرم مانند AWS Lambda، Azure یا Google Cloud رسیدگی می شود در حالی که توسعه دهندگان نرم افزار بر روی ویژگی های کلیدی برنامه ساخته شده تمرکز می کنند.

Node.js با خدمات معماری بدون سرور به راحتی در پلتفرم های ابری ادغام می شود. به این ترتیب، توسعه دهندگان نرم افزار می توانند هزینه های توسعه را به میزان قابل توجهی کاهش دهند، کیفیت کد بالایی را ارائه دهند و از انعطاف پذیری زیاد برنامه های خود اطمینان حاصل کنند.

چرا از Node.js استفاده کنیم؟ موارد اصلی که باید در نظر بگیرید
Node.js بهترین ابزارها را برای توسعه برنامه های مختلف دارد و در بین توسعه دهندگان نرم افزار از محبوبیت بالایی برخوردار است. با این وجود، Node.js مانند هر پلتفرم توسعه دیگری مزایا و معایب خاص خود را دارد.

در اینجا لیست سریعی از مواردی است که باید هنگام در نظر گرفتن این محیط طراحی نرم افزار قدرتمند برای برنامه های خود در نظر داشته باشید.

زمانی که نیاز به ساخت دارید از Node.js استفاده کنید:

برنامه های پیچیده، در سطح سازمانی با معماری میکروسرویس.
برنامه های بلادرنگ با خدمات پخش زنده؛
ابزارهای همکاری برای کار تیمی؛
برنامه هایی که به شدت به مقیاس پذیری با ترافیک شدید و تعداد کاربران رو به افزایش پیوسته متکی هستند.
به غیر از Node.js راه حل هایی را که می خواهید ایجاد کنید در نظر بگیرید:

برنامه‌هایی که نیاز به محاسبات سنگین در سمت سرور دارند – Node.js فقط از یک هسته CPU استفاده می‌کند، به این ترتیب، محاسبات سنگین می‌تواند منجر به مسدود کردن تمام درخواست‌های I/O شود.
برنامه‌های CRUD – این نوع برنامه‌ها داده‌ها را مستقیماً از سرور بدون استفاده از هیچ API دریافت می‌کنند، بنابراین، عملکرد Node.js می‌تواند برای چنین برنامه‌هایی بیش از حد باشد.
معماری یکپارچه – اگرچه ساخت یک معماری یکپارچه با Node.js امکان پذیر است، اما به دلیل حلقه رویداد تک رشته ای Node.js، زمان راه اندازی آهسته و استقرار مجدد کل برنامه با هر به روز رسانی، مقیاس بندی آن دشوار خواهد بود.
در صورتی که Node.js برای ساخت راه حل دیجیتال شما مناسب نباشد، همیشه می توانید برخی از فریم ورک های توسعه دیگر مانند جنگو در پایتون، روبی روی ریل، سیمفونی در PHP و غیره را در نظر بگیرید.

بیشتر بخوانید:  ۵ فریمورک برتر PHP برای توسعه وب در سال ۲۰۲۲

نتیجه

Node.js یک محیط توسعه Back-end است که به طور فزاینده ای محبوب است که توسعه برنامه های کاربردی همه کاره را برای شرکت های بزرگ، SME ها و استارت آپ ها تسهیل می کند. این راه حل قوی مجموعه گسترده ای از ابزارهای توسعه را برای ایجاد برنامه های بلادرنگ، برنامه های اینترنت اشیا، برنامه هایی با میکروسرویس ها و معماری بدون سرور و بسیاری دیگر ارائه می دهد.