Node.js چیست؟ چه کاربرد، مزایا و معایبی دارد؟

برنامه‌نویسی برای توسعه وب‌سایت‌ها دو بخش اصلی فرانت‌اند و بک‌اند را شامل می‌شود. در هر‌یک از این دو شاخه، زبان‌ها و فریم‌ورک‌های مختلفی وجود دارد که توسعه‌دهندگان مختلف از آن‌ها استفاده می‌کنند. یکی از فریم‌ورک‌های مهم در بخش Back-End وب‌سایت، Node.js به‌شمار می‌آید که روی موتور JavaScript ساخته شده است. این پلتفرم باتوجه‌به جذابیت‌هایش، تاکنون در بیش از ۳۰میلیون وب‌سایت در دنیا به‌کار گرفته شده است. حال چه چیزی باعث این جذابیت شده است؟ Node.js چه ویژگی‌هایی دارد؟ در این مقاله، می‌خواهیم بیشتر درباره این فریم‌ورک صحبت و نکاتی را یادآوری کنیم که باید درباره آن بدانید.

قبل از Node.js

تا قبل از اینکه Node.js معرفی شود، زبان برنامه‌نویسی JavaScript فقط می‌توانست روی مرورگر اجرا شود. به‌عبارت‌دیگر، توسعه‌دهندگان نمی‌توانستند از این زبان در بک‌اند وب‌سایت استفاده کنند. به‌همین‌دلیل، آنان مجبور بودند از زبان‌های دیگری مانند Python و PHP و Java برای توسعه سمت سرور استفاده کنند. بااین‌حال بعد از اینکه رایان دال Node.js را در سال ۲۰۰۹ معرفی کرد، این امکان برای توسعه‌دهندگان وب فراهم شد تا جاوا‌اسکریپت را روی سرور یا فقط به‌صورت محلی روی Local Host خود اجرا کنند.

همین موضوع باعث شد تا Node.js به‌سرعت به یکی از پلتفرم‌های برتر و محبوب‌ جهان تبدیل شود. دلیل آن نیز واضح است؛ زیرا توسعه‌دهندگان Front-End که با زبان JavaScript به کدنویسی فرانت‌اند مشغول بودند، به‌راحتی می‌توانستند بدون نیاز به زبان‌های دیگر، کدهای بک‌اند وب‌سایت خود را نیز با استفاده از همان زبان بنویسند. همین امر باعث شد تا JavaScript به‌عنوان یکی از زبان‌های محبوب‌ برنامه‌نویسی در دنیا شناخته شود و رتبه نخست را در رتبه‌بندی وب‌سایت Stack Overflow از‌آنِ خود کند.

Node.js و کاربرد آن در توسعه وب‌سایت‌ها

Node.js تقریباً در تمامی اپلیکیشن‌ها کاربرد دارد؛ اما معمولاً این پلتفرم در کدنویسی بک‌اند وب‌سایت و اپلیکیشن‌های Real-Time و اینترنت اشیاء (IoT) بیشتر به‌کار برده می‌شود. درادامه، هریک از این کاربردها را بیشتر بررسی خواهیم کرد.

استفاده از Node.js در کدنویسی Back-End وب‌سایت

همان‌طورکه پیش‌تر نیز گفتیم، با معرفی Node.js، افرادی که به زبان JavaScript مسلط بودند و کدنویسی Front-End وب‌سایت را انجام می‌دادند، می‌توانستند بخش Back-End وب‌سایت را نیز پشتیبانی کنند. این موضوع باعث می‌شود تا Node.js در شرکت‌هایی که ترجیح می‌دهند از یک زبان برنامه‌نویسی استفاده کنند، محبوبیت ویژه‌ای پیدا کند.

همچنین، Node.js برای معماری میکروسرویس‌ها نیز مناسب است. در توضیحی ساده، میکرو‌سرویس تقسیم سیستم یکپارچه بزرگ به سرویس‌های کوچک‌تر است که می‌توانند به‌راحتی مقیاس‌پذیر باشند. همین دلایل باعث شده است تا شرکت‌هایی که قبلاً از زبان‌های دیگری برای توسعه بخش Back-End وب‌سایت استفاده می‌کردند، کم‌کم به استفاده از Node.js روی بیاورند. آمار نشان می‌دهد که بیش از ۳۰میلیون وب‌سایت در دنیا از این پلتفرم استفاده کرده‌اند.

 استفاده از Node.js در اپلیکیشن‌های Real-Time

یکی دیگر از کاربردهای Node.js در اپلیکیشن‌های Real-Time یا بی‌درنگ است. نمونه این اپلیکیشن‌ها برنامه‌های چت و ربات‌هایی هستند که امکان ارتباط بین دو یا چند نفر را به‌صورت زنده و بی‌درنگ ایجاد می‌کنند. باتوجه‌به اینکه در این برنامه‌ها باید ارتباط دو‌طرفه بین مرورگر و سرور برقرار شود، به قدرت بیشتری نیز برای پردازش نیاز داریم. این همان جایی است که میکرو‌سرویس‌های Node.js باتوجه‌به سرعت مقیاس‌پذیری می‌توانند به برنامه‌نویس در این زمینه کمک فراوانی کنند.

علاوه‌بر سرویس‌های چت، وب‌سایت‌هایی مانند نتفلیکس (Netflix) که از سیستم استریم استفاده می‌کنند، مشتریان پر‌وپاقرص Node.js هستند. شاید تاکنون این سؤال برایتان پیش آمده باشد که وب‌سایت‌های استریم مانند Netflix چگونه می‌توانند ویدئو را به میلیونها بیننده در سراسر جهان نشان دهند و مشکلی هم در پخش آن‌ها ایجاد نشود؟ جالب است اگر بدانید که نتفلیکس در سال ۲۰۱۸ تصمیم گرفت تمامی API‌های خود را به Node.js تغییر دهد تا انجام این کار با سهولت بیشتری امکان‌پذیر باشد. قابلیت‌هایی از‌جمله ورودی‌و‌خروجی غیرهم‌زمان، Node.js را به گزینه‌ای عالی تبدیل کرده است که می‌تواند پخش ویدئو و موسیقی را بدون بافر یا کاهش سرعت تضمین کند.

استفاده از Node.js در اینترنت اشیاء

در سال‌های اخیر، استفاده از این پلتفرم برای استفاده در اینترنت اشیاء از محبوبیت فراوانی برخوردار شده است. دستگاه‌هایی که از اینترنت اشیاء استفاده می‌کنند، باید دائماً داده‌هایی را برای پردازش به‌سمت سرور ارسال کنند. باتوجه‌به اینکه Node.js می‌تواند میلیاردها درخواست ایجادشده ازطریق دستگاه‌های IoT را پردازش کند و سپس آن‌ها را به‌سمت سرور بفرستد، می‌تواند کاربرد فراوانی نیز در این زمینه داشته باشد.

ناگفته نماند اگر به قدرت پردازش بیشتری هم نیاز داشته باشید، باتوجه‌به امکان ناهم‌زمانی پردازش درخواست‌ها، قدرت پردازش بیشتری دراختیارتان قرار خواهد گرفت. به‌عنوان نمونه، Tessel 2 یکی از پلتفرم‌های محبوبی است که برای توسعه رباتیک و اینترنت اشیاء به‌کار برده می‌شود. این پلتفرم برای Node.js نوشته شده است و استفاده از آن توسعه دستگاه‌های IoT را بسیار راحت خواهد کرد.

مزایای استفاده از Node.js

باتوجه‌به مزایای مهم Node.js، استفاده از آن به‌سرعت در بین توسعه‌دهندگان محبوب شده است و هر‌روز نیز به این محبوبیت اضافه می‌شود. درادامه، به برخی از این مزایا اشاره خواهیم کرد:

• یادگیری آسان: تقریباً تمامی افرادی که به استفاده از این فریم‌ورک روی می‌آورند، افرادی هستند که قبلاً با زبان برنامه‌نویسی JavaScript کار کرده‌اند. بنابراین، منطقی است که در مدت کوتاهی بتوانند بر این فریم‌ورک نیز مسلط شوند.
• استفاده در برنامه‌نویسی Full Stack: برنامه‌نویسان فول‌استک افرادی هستند که می‌توانند هم کدهای فرانت‌اند و هم کدهای بک‌اند وب‌سایت را به‌طورکامل بنویسند. باتوجه‌به اینکه JavaScript در بخش فرانت‌اند زبان برنامه‌نویسی کامل و تمام‌عیاری است و Node.js نیز یکی از فریم‌ورک‌های همین زبان به‌حساب می‌آید، به‌راحتی می‌توانید تمامی نیازهای وب‌سایتتان را با همین زبان برنامه‌نویسی تأمین کنید.
• پشتیبانی: پشتیبانی برای زبان برنامه‎‌نویسی یا حتی فریم‌ورک از‌جمله مباحث بسیار مهم است؛ زیرا در کدنویسی حتماً به مشکلاتی برخورد خواهید کرد و باید از افرادی که قبل از شما از این زبان استفاده کرده‌اند، کمک بگیرید تا مشکلتان حل شود. نکته‌ای که باید به آن توجه کنید، این است که خوشبختانه جامعه بسیار بزرگی از برنامه‌نویسان وجود دارد که از JavaScript و Node.js استفاده کرده‌اند؛ بنابراین در‌صورت برخورد با مشکل، می‌توانید به‌راحتی به پاسخ پرسش خود برسید. غول‌های فناوری مانند آمازون و گوگل و فیسبوک در این جامعه حضور دارند و به شما کمک می‌کنند تا اطمینانِ‌خاطر بیشتری از این فریم‌ورک پیدا کنید.
• معماری مقیاس‌پذیر: ازجمله ویژگی‌های تکنیکال مهم Node.js این است که به معماری میکروسرویس‌ها اجازه می‌دهد تا یک برنامه را به چندین سرویس تقسیم کنند و بدین‌ترتیب، مقیاس آن را افزایش دهند.
• استفاده در برنامه‌های Real-Time: یکی دیگر از ویژگی‌های مهم این پلتفرم معماری تک‌رشته‌ای و رویدادمحور‌بودن آن است. این ویژگی به سرویس‌هایی با Request‌های فراوان (مثل سیستم‌های استریمینگ) امکان می‌دهد تا آن‌ها را بدون افت سرعت پردازش کنند.
• صرفه‌جویی در زمان و هزینه: اگر تصمیم بگیرید که از Node.js برای توسعه سمت سرور خود استفاده کنید، نیازی ندارید تا دو تیم کامل را برای فرانت‌اند و بک‌اند پروژه‌تان استخدام کنید. به‌عبارت‌دیگر، شما فقط به توسعه‌دهندگان جاوا‌اسکریپت نیاز دارید تا هم کدنویسی Front End و هم Back End وب‌سایت را انجام دهند. بنابراین، می‌توانید هم در زمان و هم در هزینه‌های جاری پروژه‌تان صرفه‌جویی کنید.

معایب استفاده از Node.js

مانند هر فناوری دیگر، Node.js نیز معایبی دارد که قبل از تصمیم‌گیری برای استفاده از آن در پروژه، باید به آن‌ها فکر کنید. در‌واقع، ابتدا محاسن و معایب هر تکنولوژی را باید کاملاً بشناسید و سپس تصمیم بگیرید که استفاده از کدام تکنولوژی برایتان مناسب‌تر است.

ازجمله معایب مهم Node.js می‌توان به این‌ها اشاره کرد:

• نامناسب برای پردازش‌های سنگین CPU: اگرچه Worker Threads در سال ۲۰۰۸ به Node.js اضافه شد، نباید فراموش کنید که استفاده از این پلتفرم برای پردازش‌های سنگین CPU مناسب نیست.
• تغییرات مکرر API: زمانی‌که آپدیت‌های جدیدی برای Node.js منتشر می‌شود، معمولاً API آن هم دچار تغییر می‌شود. این یعنی کدی که قبلاً برای نسخه قدیمی‌تر این فریم‌ورک نوشته‌اید، احتمالاً برای نسخه به‌روز‌شده آن کار نمی‌کند و باید آن را تغییر دهید.

جمع‌بندی

توسعه‌دهندگان وب به دو بخش Front End و Back End تقسیم می‌شوند و هر‌یک از این بخش‌ها نیز از زبان‌های برنامه‌نویسی مختلفی برای توسعه‌ استفاده می‌کنند. در بخش Back End که کارهای سمت سرور را انجام می‌دهد، زبان‌هایی مانند Python و PHP و فریم‌ورک‌هایی مانند Laravel وجود دارد که ممکن است توسعه‌دهندگان از آن استفاده کنند. یکی دیگر از فریم‌ورک‌های بسیار محبوب در این بخش Node.js است. این پلتفرم که در‌واقع فریم‌ورکی از زبان JavaScript است، به برنامه‌نویسان فرانت‌اند مسلط بر جاوااسکریپت این امکان را خواهد داد تا در حوزه بک‌اند نیز وارد و به برنامه‌نویس Full Stack تبدیل شوند. در این مقاله، سعی کردیم شما را با Node.js و معایب و مزایای آن بیشتر آشنا کنیم تا تصمیم بگیرید که استفاده از این فریم‌ورک برای پروژه‌هایتان مفید خواهد بود یا خیر.

سؤالات متداول

۱. آیا Node.js زبان برنامه‌نویسی است؟

خیر، Node.js در‌واقع فریم‌ورکی برای زبان JavaScript است.

۲. کاربرد Node.js چیست؟

بیشترین کاربرد این فریم‌ورک در برنامه‌نویسی سمت سرور یا Back End وب‌سایت‌ها و وب‌اپلیکیشن‌هاست.

۳. آیا استفاده از Node.js برای تمامی وب‌سایت‌ها و وب‌اپلیکیشن‌ها مفید است؟

لزوماً خیر. اگر چنین برداشتی صحیح بود، احتمالاً هیچ زبان یا فریم‌ورک دیگری در دنیای وب وجود نداشت. واقعیت این است که شما براساس نیاز خود و پروژه‌تان تصمیم می‌گیرید که از کدام زبان یا فریم‌ورک استفاده کنید.

۴. آیا استفاده از Node.js رایگان است؟

بله، این فریم‌ورک منبع‌باز و استفاده از آن نیز رایگان است.

۵. یادگیری Node.js به پیش‌نیاز نیاز دارد؟

باتوجه‌به اینکه Node.js یکی از فریم‌ورک‌های JavaScript است، برای یادگیری آن ابتدا باید بر مفاهیم و سینتکس‌های برنامه‌نویسی جاوااسکریپت مسلط باشید.