چرا و چه زمانی از Node.js برای پروژه های خود استفاده کنید؟

امروزه با وجود بسیاری از ابزارهای برنامه نویسی Node.js به عنوان یک پلتفرم مبتنی بر جاوا اسکریپت با ویژگی های خاص خود، می تواند به شما کمک کند که برنامه های شبکه ای بسیار پیشرفته و با کارایی بالا بسازید.

Node.js یک پلتفرم مبتنی بر جاوااسکریپت است که برای پروژه های شبکه ای با ویژگی های خاصی طراحی شده است. استفاده از Node.js در پروژه هایی که نیاز به پردازش همزمان بالایی دارند و همچنین در پروژه هایی با تعامل زیاد با کاربر و پردازش های زمان واقعی، بسیار مناسب است. با استفاده از پکیج هایNode.js می توانید به سرعت پروژه های وب پیاده سازی کنید و با استفاده از اکوسیستم پویای پکیج های آن، کدهای خود را کوتاهتر کنید و زمان بیشتری برای ایجاد ویژگی های جدید پروژه خود صرف نمایید؛ بنابراین، اگر شما به دنبال پلتفرمی با قابلیت های بالا و سرعت بالا هستید، Node.js گزینه ای بسیار مناسب است.

Node.js چیست؟

Node.js یک محیط اجرایی جاوا اسکریپت مبتنی بر Chrome  V8 است که برای ساخت برنامه های شبکه ای قدرتمند برای مرورگرها به کار می رود. Node.js به عنوان یک پلتفرم مبتنی بر رویداد (event-driven) و غیربلاک کننده (non-blocking) شناخته می شود، یعنی قادر به اجرای همزمان تعداد زیادی از کد ها در یک محیط تک نخی است. این ویژگی باعث می شود که Node.js برای ایجاد برنامه هایی با کارایی بالا و استفاده از منابع کم بسیار مناسب باشد.

از جمله موارد استفاده از Node.js می توان به ساخت سرور وب، ایجاد برنامه های مبتنی بر API، ایجاد اپلیکیشن های وب بسیار پیشرفته، برنامه های کنترلی، ابزارهای خط فرمان و … اشاره کرد. Node.js همچنین دارای یک اکوسیستم قدرتمند از پکیج های نرم افزاری است که می توان از آن ها برای تسهیل توسعه و پیاده سازی برنامه ها استفاده کرد.

به عنوان مثال، Express.js یکی از پرکاربردترین پکیج های Node.js است که برای ساخت برنامه های وب با استفاده از Node.js استفاده می شود. در کنار آن، Socket.IO یکی دیگر از پکیج های معروف Node.js است که برای ایجاد برنامه های وب پویا و بر اساس رویداد استفاده می شود.

چرا استفاده از Node.js برای توسعه برنامه ها ارزشمند است؟

استفاده از Node.js برای توسعه برنامه های مختلف بسیار اهمیت دارد؛ از این رو اغلب توسعه دهندگان و طراحان سایت تلاش می کنند آن را به خوبی یاد بگیرند و برای ساخت پروژه های خود از آن استفاده نمانید. از مهم ترین استفاده از نود جی اس به دلایل زیر ارزشمند است:

• اجرای همزمان
  Node.js برای اجرای همزمان بسیار مناسب است؛ چرا که Node.js از مدل عدم قفل گشایی یاNon-blocking I/O استفاده می کند. در این مدل، برنامه ها می توانند بدون توقف برای ورود/ خروج داده ها اجرا شوند و به صورت همزمان بیشترین کارایی را داشته باشند. به این ترتیب، برنامه های Node.js با امکان اجرای همزمان، می توانند برای پردازش داده های بزرگ و برای استفاده در برنامه های شبکه مانند سرورهای وب و سیستم های چت، بسیار مفید باشند.
• سرعت
  Node.js از موتور V8 جاوااسکریپت استفاده می کند که یک موتور قدرتمند و بهینه برای اجرای کدهای جاوااسکریپت است؛ به همین دلیل برنامه های توسعه داده شده با Node.js در برخی موارد قابلیت اجرای بسیار سریع و بهتری نسبت به برنامه های توسعه داده شده با زبان های دیگر دارند؛ همچنین،Node.js این امکان را فراهم می کند که با استفاده از یک زبان برنامه نویسی واحد، کار توسعه دهندگان را بسیار ساده تر کند و برنامه های پیچیده را با تعداد خط کد کمتری ایجاد کنند.
• برنامه نویسی در دو طرف
  Node.js به توسعه دهندگان امکان می دهد که کد خود را برای سمت کلاینت و سرور توسعه دهند. به عبارت دیگر، شما می توانید کدهایی را برای کار در مرورگرهای وب و کدهایی را برای کار در سمت سرور توسعه دهید.
• پکیج های فراوان
  Node.js برای توسعه دهندگان پکیج های فراوانی در اختیار قرار می دهد که برای توسعه برنامه های مختلف، از جمله وب، داده ها و برنامه های شبکه ای، مورد استفاده قرار می گیرند. این پکیج ها می توانند زمان توسعه برنامه را کاهش دهند و به طور کلی کارایی برنامه را بهبود بخشند.

در کل، استفاده از Node.js برای توسعه برنامه ها به دلیل سرعت، عملکرد همزمان، پشتیبانی از کار در دو طرف و پکیج های فراوان، بسیار ارزشمند است.

Node.js برای چه مواردی استفاده می شود؟

نود جی اس برای توسعه برنامه هایی که بر اساس سمت سرور هستند و نیاز به پردازش داده های بزرگ، اجرای همزمان، پایداری و سرعت بالا دارند، مناسب است. موارد استفاده اصلی Node.js عبارتند از:

• توسعه سرورهای وب
  Node.js به عنوان یکی از قدرتمندترین ابزارها برای توسعه سرورهای وب مورد استفاده قرار می گیرد. با استفاده از Node.js می توانیم سرورهای وب قدرتمندی با ویژگی هایی مانند بالا بودن سرعت، قابلیت همزمانی بالا و کارایی بهینه ایجاد کنیم؛ همچنین با استفاده از Node.js می توانیم به راحتی با ابزارهایی مانند Express.js، Koa.js، Hapi.js و… سرورهای وب کامل و پویا را پیاده سازی کنیم. استفاده از Node.js در توسعه سرورهای وب، به دلیل اینکه این ابزار از معماری Event-Driven استفاده می کند، می تواند کارایی بسیار بالایی داشته باشد و این باعث شده است که Node.js به عنوان یکی از محبوب ترین ابزارها برای توسعه سرورهای وب باشد.
• توسعه اپلیکیشن های شبکه
  توسعه اپلیکیشن های شبکه یکی دیگر از کاربردهایNode.js است. با استفاده از Node.js می توان اپلیکیشن های شبکه ای را با استفاده از پروتکل هایی مانند HTTP، TCP و UDP بسازیم. Node.js یکی از بهترین فریم ورک ها برای توسعه وب سرورهایی با استفاده از پروتکل HTTP است که توسط موتور V8 اجرا می شوند. این قابلیت ها به توسعه دهندگان امکان می دهد تا برنامه های شبکه ای را بسازند که بتوانند با انواع دستگاه ها و سیستم های شبکه ارتباط برقرار کنند. از جمله این نوع اپلیکیشن ها می توان به سیستم های مدیریت شبکه، تحلیل داده های شبکه، پروتکل های امنیتی و مدیریت ترافیک اشاره کرد. با توجه به رشد روزافزون اینترنت اشیاء (IoT) و برقراری ارتباط بین دستگاه های مختلف، توسعه این نوع اپلیکیشن ها بسیار مورد نیاز است.
• توسعه ابزارهای خط فرمان
  باNode.js می توان بسیاری از ابزارهای خط فرمان را پیاده کرد. این ابزارها به شما امکان می دهند که تعاملی با سیستم عامل خود داشته باشید و عملیات هایی را از طریق خط فرمان اجرا کنید. مثال هایی از این ابزارها شامل npm، Yarn، Gulp و Grunt می شوند.همچنین با استفاده از Node.js می توانید برنامه های خط فرمان دلخواه خود را نیز پیاده کنید. برای مثال، می توانید یک اسکریپت بنویسید که برای شما فایل هایی را از اینترنت دانلود کند و پس از آن با استفاده از دستورات خط فرمان، این فایل ها را فشرده سازی و به فولدر مورد نظر شما منتقل کند.
• توسعه برنامه های پردازش داده
  توسعه برنامه های پردازش داده با استفاده از Node.js به دلیل قابلیت های بسیاری که این فریم ورک دارا است، بسیار مناسب است. Node.js مبتنی بر موتور V8 جاوا اسکریپت است که امکان پردازش بسیاری از داده ها را در کمترین زمان ممکن فراهم می کند. در ادامه به برخی از مزیت های استفاده از Node.js در توسعه برنامه های پردازش داده اشاره می کنیم:

۱. قابلیت برنامه نویسی در سمت سرور: Node.js به عنوان یک فریم ورک سمت سرور، امکان برنامه نویسی در سمت سرور را با استفاده از جاوا اسکریپت فراهم می کند. این امکان برنامه نویسان را قادر می سازد تا از یک زبان برنامه نویسی متمرکز بر متن و پویا برای توسعه برنامه های سمت سرور استفاده کنند.

۲. عملکرد بسیار سریع: با توجه به اینکهNode.js بر پایه موتور V8 جاوا اسکریپت ساخته شده است، عملکرد بسیار سریعی در پردازش داده ها دارد؛ همچنین استفاده از رویدادها برای پردازش داده ها نیز باعث بهبود عملکرد برنامه های پردازش داده می شود.

۳. امکان اجرای همزمان: با استفاده از Node.js، می توان به راحتی برنامه هایی را توسعه داد که بتوانند همزمان با تعداد زیادی کاربر ارتباط برقرار کنند. این امکان با استفاده از مدل غیربلاکی در Node.js فراهم شده است.

• برنامه های زمان واقعی
  برنامه های Real-time از ارتباط بین کاربران با سرور برای برقراری ارتباط و پاسخگویی به صورت فوری استفاده می کنند. به عبارت دیگر، وضعیت سیستم در هر زمان و به صورت لحظه ای تغییر می کند و باید برنامه به طور مداوم و در زمان صحیح به این تغییرات پاسخ دهد. Node.js به دلیل قابلیت اجرای همزمان و به طور non-blocking مساعد برای پاسخگویی سریع به وضعیتreal-time می باشد.

برای مثال، اگر یک چت روم با کاربران فعال توسعه داده شود، با استفاده از Node.js و WebSocket می توان به صورت real-time پیام های ارسال شده توسط کاربران را به سرور ارسال کرد و سپس پاسخ مناسبی به آن ها ارسال کرد. به علاوه، Node.js می تواند به طور موثر و سریع با پروتکل های ارتباطی مانند HTTP و WebSocket کار کند که مسئله مهمی در توسعه برنامه هایreal-time محسوب می شود.

• توسعه برنامه هایIoT
  IoTیا اینترنت اشیا، به مجموعه ای از دستگاه های الکترونیکی متصل به یکدیگر از طریق شبکه اینترنت اشاره دارد که به کمک آن ها می توان اطلاعات را به صورت خودکار، تحلیل و بررسی کرد و دسترسی به آن را فراهم کرد. Node.js به عنوان یک پلتفرم سمت سرور که بر پایه جاوااسکریپت است، می تواند در توسعه برنامه هایIoT مفید باشد. چرا که:

پشتیبانی از معماری non-blocking و event-driven باعث می شود که برنامه نویسان بتوانند به سادگی و به صورت همزمان برای بسیاری از دستگاه ها و سنسورها درخواست بدهند.
Node.js می تواند به عنوان محیطی برای برنامه هایی که بر روی یک دستگاه کوچک مانند Raspberry Pi اجرا می شوند، عمل کند.
استفاده از Node.js در توسعه برنامه هایIoT، کمک می کند تا برنامه ها با مصرف کم منابع سیستمی و به صورت موثر اجرا شوند.
با استفاده از Node.js و ماژول های مختلف آن می توان برنامه هایی برای ذخیره و پردازش داده های سنسورها و دستگاه هایIoT توسعه داد.
در کل، Node.js به عنوان یکی از بهترین ابزارهای برای توسعه برنامه هایIoT به دلیل سرعت، قابلیت همزمانی، پشتیبانی از استانداردهای متنوع، قابلیت پردازش داده های بزرگ و کنترل آسان روی سیستم های کوچک مورد استفاده قرار می گیرد.

جمع بندی
به طور خلاصه، Node.js به دلیل سرعت بالا، اجرای همزمان، پشتیبانی از I/O غیربلاکینگ، قابلیت پردازش داده های بزرگ، توسعه ی آسان و ابزارهای خط فرمان، امکان توسعه برنامه های متنوعی را فراهم می کند که شامل توسعه برنامه هایIoT، پردازش داده، توسعه سرورهای وب، توسعه ی برنامه هایReal-time و… می شود؛ بنابراین، استفاده از Node.js به عنوان یک پلتفرم توسعه، به توسعه دهندگان اجازه می دهد تا با سرعت و کارایی بیشتری، برنامه هایی با کیفیت بالا و بازدهی بیشتر ایجاد کنند.