Friedrich Siever

8. Januar 2024

Was ist Node.js?

von: Friedrich Siever | Last Updated: 08.01.24

Node.js ist eine Open-Source-Runtime-Umgebung, die es ermöglicht, serverseitige JavaScript-Anwendungen auszuführen. Entwickelt wurde Node.js von Ryan Dahl im Jahr 2009 und basiert auf der V8 JavaScript-Engine von Google Chrome.

Kernkonzepte

Non-blocking I/O

Lassen Sie uns den Begriff “Non-blocking I/O” genauer betrachten, denn es ist eine der herausragenden Eigenschaften von Node.js. Diese Eigenschaft beschreibt die Fähigkeit, nicht blockierenden Input/Output (I/O) Code auszuführen. In Node.js können mehrere Anfragen gleichzeitig behandelt werden, ohne auf den Abschluss einer vorherigen Anfrage warten zu müssen. Alle Operationen, die nicht direkt in Node.js platziert sind, blockieren die Ausführung unserer Anwendung nicht.

Das grundlegende Prinzip, um dies zu erreichen, besteht darin, dass alle Operationen, die nicht von der Plattform selbst ausgeführt werden müssen, gewissermaßen ins Betriebssystem ausgelagert werden. Dies bedeutet jedoch auch, dass der von uns geschriebene Code potenziell dazu neigt, unsere App zu “bremsen”. Daher müssen Node.js-Entwickler dies im Auge behalten und möglichst resourcenschonend programmieren. Sollten dennoch parallele Prozesse erforderlich sein, bietet Node.js auch dafür Lösungen, beispielsweise durch das Verwenden des child_process-Moduls.

Insgesamt ist Node.js aufgrund dieser Natur besonders gut für anwendungsintensive Echtzeitanwendungen geeignet.

JavaScript auf dem Server

it Node.js können Entwickler JavaScript auf der Serverseite ausführen, was zu einer konsistenteren Entwicklungserfahrung führt. Der gleiche Code kann auf der Client- und Serverseite verwendet werden, was die Wartung und Skalierbarkeit von Anwendungen erleichtert. In Zeiten des Fachkräftemangels ist das besonders spannend. Wenn Sie mit Node.js arbeiten möchten und beispielsweise aus dem Bereich der Frontend-Entwicklung kommen, müssen Sie keine neue Sprache lernen. Außerdem können Sie TypeScript in Node verwenden und so die Typensicherheit Ihrer Applikation gewährleisten.

JavaScript als grundlegende Sprache von Node.js hat immens dazu beigetragen, den Mythos des Fullstack-Entwicklers zur Realität werden zu lassen – und das auf serverseitig höchstem und performantem Niveau.

Event-driven Architektur

Node.js basiert auf einer eventgetriebenen Architektur, bei der Ereignisse dazu führen, dass bestimmte Funktionen (Callbacks) ausgeführt werden. Diese Architektur ermöglicht eine reaktive und effiziente Handhabung von Ereignissen.

Event-driven bedeutet, dass die Ausführung von Code durch das Auftreten bestimmter Ereignisse ausgelöst wird. In Node.js können solche Ereignisse zum Beispiel Anfragen von Clients, das Lesen oder Schreiben von Dateien oder das Verbinden mit einer Datenbank sein. Wenn ein Ereignis eintritt, wird die entsprechende Callback-Funktion aufgerufen, um darauf zu reagieren. Diese reaktive Natur macht Node.js besonders geeignet für Echtzeitanwendungen, bei denen auf Ereignisse in Echtzeit reagiert werden muss, beispielsweise bei Chat-Anwendungen oder Live-Updates.

Dem ganzen Thema Event Loop werde ich zeitnah einen eigenen Blogbeitrag widmen.

Paketverwaltung mit npm

Node.js wird standardmäßig mit npm (Node Package Manager) geliefert, einem mächtigen Werkzeug zur Verwaltung von Paketen und Abhängigkeiten. Dies erleichtert die Integration von Drittanbietermodulen und -bibliotheken in Ihre Projekte. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass npm nicht die einzige Option ist. Alternativen wie Yarn und pnpm bieten ähnliche Grundfunktionalitäten, teilweise mit besserer Performance und erweiterten Features. Die Wahl zwischen npm und seinen Alternativen hängt von den spezifischen Anforderungen und Vorlieben des Entwicklers ab.

V8 Engine

Ein entscheidendes Konzept hinter Node.js ist die Verwendung der V8 Engine. Die V8 Engine ist die leistungsstarke JavaScript-Engine von Google, die ursprünglich für den Webbrowser Google Chrome entwickelt wurde. In Node.js wird diese Engine auf der Serverseite eingesetzt und ermöglicht die Ausführung von JavaScript-Code außerhalb des Browsers. Die hohe Performance und Effizienz der V8 Engine tragen wesentlich dazu bei, dass Node.js schnelle und skalierbare Anwendungen ermöglicht. Die kontinuierliche Weiterentwicklung und Implementierung neuster Sprach-Features sind wesentliche Bestandteile der Erfolgsgeschichte von Node.js, da es erheblich davon profitiert.

Um entwicklungen in Node.js optimal entwickeln zu können, lohnt sich aufgrund der Bedeutung ein tieferer Blick unter die Haube. Also eine genauerer Betrachtung der V8 Engine.

Hierzu werde ich einen separaten Beitrag erstellen.

Anwendungsbeispiele für Node.js

Node.js wird in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter:

  • Webserver: Node.js eignet sich hervorragend für die Entwicklung von schnellen und skalierbaren Webservern.

  • API-Entwicklung: Die Leichtigkeit der Erstellung von RESTful APIs macht Node.js zu einer beliebten Wahl für Backend-Services.

  • Echtzeit-Anwendungen: Spiele, Chat-Anwendungen und andere Echtzeit-Anwendungen profitieren von der nicht blockierenden Natur von Node.js.

  • Build-Prozesse und Tools: Node.js wird oft für Build-Tools wie Webpack und ähnliche Werkzeuge verwendet, um effiziente Build-Prozesse in Webentwicklungsprojekten zu ermöglichen.

  • Microservices: Node.js bietet die Flexibilität, Microservices-Architekturen zu erstellen und zu betreiben, was besonders in verteilten Systemen von Vorteil ist.

  • Desktop-Anwendungen: Mit Frameworks wie Electron kann Node.js Desktop-Anwendungen erstellen, die auf verschiedenen Betriebssystemen laufen.

  • Entwicklung von Bots: Node.js wird häufig in der Entwicklung von Chatbots und anderen automatisierten Bots eingesetzt, um Interaktionen in Messaging-Plattformen zu ermöglichen.

  • IoT-Anwendungen: Node.js eignet sich gut für die Entwicklung von Anwendungen im Bereich des Internet der Dinge (IoT) aufgrund seiner Leichtigkeit und Effizienz.

  • Content Management Systeme (CMS): Durch die nicht blockierende Natur ist Node.js eine gute Wahl für die Entwicklung von CMS und anderen Content-basierten Plattformen. Zum Beispiel Strapi als Headless-CMS-Alternative zu WordPress.

Diese Vielseitigkeit macht Node.js zu einer bevorzugten Plattform für eine breite Palette von Anwendungen in der modernen Webentwicklung.

Fazit

Node.js hat die Art und Weise, wie JavaScript auf der Serverseite eingesetzt wird, revolutioniert. Mit seinen leistungsstarken Funktionen und breiten Anwendungsgebieten ist Node.js zu einem wichtigen Bestandteil der modernen Webentwicklung geworden.

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