Amalan Terbaik Pembangunan Node.js: Meningkatkan Kecekapan, Kualiti dan Kebolehselenggaraan

Node.js, dengan model I/O berasaskan peristiwa dan tidak menyekat, serta keseragaman dengan JavaScript, memegang kedudukan penting dalam bidang pembangunan bahagian belakang. Walau bagaimanapun, hanya mengetahui cara menulis kod dengan Node.js tidak bermakna anda boleh membina aplikasi yang berkualiti tinggi dan boleh diselenggara. Artikel ini akan berdasarkan perbincangan di X/Twitter, digabungkan dengan pengalaman praktikal, untuk merumuskan beberapa amalan terbaik dalam pembangunan Node.js, membantu anda meningkatkan kecekapan dan membina aplikasi yang lebih mantap.

1. Pilihan Tindanan Teknologi Asas: Gabungan Emas Node.js + Next.js

Daripada perbincangan di X/Twitter, Node.js dan Next.js sering muncul pada masa yang sama, ini kerana ia boleh dipadankan dengan sempurna.

• Node.js: Menyediakan persekitaran pelaksanaan bahagian belakang, mengendalikan permintaan API, interaksi pangkalan data, dsb.
• Next.js: Rangka kerja bahagian hadapan berasaskan React, menyediakan fungsi seperti rendering sisi pelayan (SSR), penjanaan tapak statik (SSG), dsb., meningkatkan SEO dan kelajuan pemuatan skrin pertama.

Amalan Terbaik: Pertimbangkan untuk menggunakan Next.js sebagai rangka kerja bahagian hadapan untuk bekerjasama dengan bahagian belakang Node.js, terutamanya dalam senario yang memerlukan pengoptimuman SEO.

2. Pilih Rangka Kerja yang Sesuai: Express.js Masih Menjadi Pilihan Utama, Tetapi Perlu Pertimbangkan Koa.js atau NestJS

Walaupun rangka kerja terus muncul, Express.js masih merupakan rangka kerja yang paling biasa digunakan dalam pembangunan Node.js. Ia ringkas, fleksibel, mempunyai komuniti yang besar, dan mempunyai ekosistem perisian tengah yang kaya.

• Express.js: Ringan, fleksibel, sesuai untuk membina perkhidmatan API dengan cepat.

Selain Express.js, anda juga boleh mempertimbangkan rangka kerja berikut:

• Koa.js: Dibangunkan oleh pasukan Express.js, lebih ringan, menggunakan ciri async/await ES6, kod lebih ringkas dan mudah dibaca.
• NestJS: Berasaskan TypeScript, menyediakan corak seni bina yang lengkap (seperti MVC), sesuai untuk membina aplikasi yang besar dan kompleks.

Amalan Terbaik:

1. Untuk projek kecil atau perkhidmatan API, Express.js adalah pilihan yang baik.
2. Jika anda mengejar kod yang lebih ringkas dan sudah biasa dengan async/await, anda boleh mencuba Koa.js.
3. Untuk projek besar, corak seni bina NestJS dan sokongan TypeScript boleh meningkatkan kebolehselenggaraan kod.

3. Gaya dan Kebolehbacaan Kod: Terima TypeScript dan ESLint

TypeScript menambah pemeriksaan jenis statik, yang boleh mengesan ralat pada peringkat kompilasi dan meningkatkan kualiti kod. ESLint ialah alat pemeriksaan gaya kod, yang boleh menyatukan gaya kod pasukan dan mengurangkan potensi masalah.

Amalan Terbaik:

1. Seboleh-bolehnya gunakan TypeScript untuk menulis aplikasi Node.js.
2. Konfigurasikan ESLint dan integrasikan ke dalam proses pembangunan untuk menguatkuasakan gaya kod.
3. Gunakan Prettier untuk memformat kod secara automatik, seterusnya meningkatkan kebolehbacaan.

Sebagai contoh, konfigurasi mudah yang menggunakan TypeScript dan ESLint:

// tsconfig.json
{
  // .eslintrc.js
module.exports = {
  "env": {
    "es2021": true,
    "node": true
  },
  "extends": [
    "eslint:recommended",
    "plugin:@typescript-eslint/recommended"
  ],
  "parser": "@typescript-eslint/parser",
  "parserOptions": {
    "ecmaVersion": "latest",
    "sourceType": "module"
  },
  "plugins": [
    "@typescript-eslint"
  ],
  "rules": {
    "no-unused-vars": "warn", // Amaran pemboleh ubah yang tidak digunakan
    "no-console": "warn",  // Amaran kenyataan console
    "@typescript-eslint/explicit-function-return-type": "warn" // Amaran fungsi kekurangan jenis pulangan
  }
};

4. Pengurusan Kebergantungan: Pilih dan Urus Pakej npm dengan Bijak

Pakej npm sangat memudahkan pembangunan Node.js, tetapi juga membawa beberapa masalah, seperti neraka kebergantungan, kerentanan keselamatan, dsb.

Amalan Terbaik:

1. Pilih pakej npm dengan berhati-hati: Utamakan pakej yang mempunyai bilangan bintang yang tinggi, penyelenggaraan aktif dan dokumentasi yang baik.
2. Kemas kini kebergantungan secara berkala: Gunakan npm update atau yarn upgrade untuk mengemas kini kebergantungan dan membaiki kerentanan keselamatan tepat pada masanya.
3. Gunakan npm audit atau yarn audit: Semak sama ada terdapat kerentanan keselamatan dalam kebergantungan.
4. Kunci versi kebergantungan: Gunakan package-lock.json atau yarn.lock untuk mengunci versi kebergantungan, memastikan konsistensi dalam persekitaran yang berbeza.
5. Pertimbangkan untuk menggunakan pnpm: pnpm ialah pengurus pakej yang lebih cekap, yang menggunakan pautan keras dan pautan simbolik untuk menjimatkan ruang cakera dan meningkatkan kelajuan pemasangan.

5. Sambungan Pangkalan Data: ORM atau Pertanyaan Mentah?

Aplikasi Node.js biasanya perlu berinteraksi dengan pangkalan data. Anda boleh menggunakan ORM (Object-Relational Mapper) atau menulis pertanyaan SQL secara langsung.

• ORM (contohnya Sequelize, TypeORM, Prisma): Menyediakan pemetaan hubungan objek, memudahkan operasi pangkalan data dan boleh meningkatkan kecekapan pembangunan.
• Raw Queries (contohnya pg, mysql2, sqlite3): Lebih fleksibel, anda boleh menulis pertanyaan SQL secara langsung dan mengawal prestasi dengan lebih baik.

Amalan Terbaik:

1. Untuk operasi CRUD yang mudah, ORM boleh meningkatkan kecekapan pembangunan.
2. Untuk pertanyaan kompleks atau senario yang memerlukan pengoptimuman prestasi, adalah disyorkan untuk menggunakan Raw Queries.
3. Prisma ialah ORM yang agak baharu, yang menyediakan pertanyaan selamat jenis dan mempunyai prestasi yang agak baik, anda boleh mempertimbangkan untuk menggunakannya.

6. Pengendalian Ralat: Tangkap, Rekod dan Kendalikan Pengecualian

Pengendalian ralat yang baik adalah kunci kepada aplikasi yang teguh.

Amalan Terbaik:

1. Gunakan try...catch untuk menangkap pengecualian: Gunakan try...catch dalam blok kod kritikal untuk menangkap pengecualian dan mengelakkan program daripada ranap.
2. Apabila menggunakan async...await, anda mesti mengendalikan keadaan Promise yang ditolak: Gunakan .catch() atau try...catch untuk membungkus kenyataan await.
3. Rekod log ralat: Gunakan pustaka log (contohnya Winston, Morgan) untuk merekod maklumat ralat, memudahkan penyahpepijatan dan menyelesaikan masalah.
4. Kendalikan ralat dengan anggun: Kembalikan maklumat ralat yang mesra kepada pelanggan, jangan dedahkan ralat dalaman secara langsung.
5. Pertimbangkan untuk menggunakan Sentry atau Bugsnag: Alat ini boleh membantu anda memantau ralat dalam aplikasi anda dan memberikan laporan ralat yang terperinci.## 7. Pengoptimuman Prestasi: Tumpuan pada CPU, Memori dan I/O

Pengoptimuman prestasi aplikasi Node.js terutamanya menumpukan pada CPU, memori dan I/O.

Amalan Terbaik:

1. Elakkan menyekat gelung peristiwa: Gunakan operasi tak segerak, elakkan operasi segerak yang panjang daripada menyekat gelung peristiwa. // Mengelakkan operasi segerak yang panjang
2. Gunakan modul Kluster (Cluster): Manfaatkan kelebihan CPU berbilang teras untuk meningkatkan keupayaan pemprosesan serentak.
3. Optimumkan pertanyaan pangkalan data: Gunakan indeks, elakkan imbasan jadual penuh, kurangkan masa pertanyaan pangkalan data.
4. Gunakan cache: Gunakan Redis atau Memcached untuk menyimpan data yang kerap digunakan dalam cache, kurangkan akses pangkalan data.
5. Mampatkan data respons: Gunakan Gzip atau Brotli untuk memampatkan data respons, kurangkan masa penghantaran rangkaian.
6. Gunakan alat analisis prestasi: Gunakan profiler terbina dalam Node.js atau Chrome DevTools untuk menganalisis masalah prestasi.

8. Keselamatan: Mencegah Kerentanan Keselamatan Web yang Biasa

Aplikasi Node.js juga menghadapi risiko keselamatan Web, seperti XSS, suntikan SQL, CSRF, dll.

Amalan Terbaik:

1. Gunakan perisian tengah Helmet: Helmet boleh menetapkan pengepala HTTP untuk mencegah serangan XSS, dll.
2. Pengesahan parameter: Sahkan input pengguna untuk mengelakkan input berniat jahat.
3. Gunakan ORM atau pertanyaan berparameter: Mencegah suntikan SQL.
4. Laksanakan kawalan akses: Hadkan kebenaran akses pengguna kepada sumber.
5. Gunakan HTTPS: Sulitkan penghantaran rangkaian untuk mengelakkan data daripada dicuri.
6. Kemas kini kebergantungan secara berkala: Baiki kerentanan keselamatan dalam kebergantungan.

9. Penggunaan: Pengkontenaan dan Penggunaan Automatik

Menggunakan teknologi pengkontenaan (seperti Docker) boleh membungkus aplikasi dan kebergantungannya ke dalam imej, memudahkan penggunaan dan pengurusan.

Amalan Terbaik:

1. Gunakan Dockerfile untuk mentakrifkan imej: Dockerfile menerangkan cara membina imej Docker.
2. Gunakan Docker Compose untuk mengurus aplikasi berbilang kontena: Docker Compose boleh mentakrifkan dan mengurus berbilang kontena Docker.
3. Gunakan Kubernetes untuk mengatur kontena: Kubernetes boleh mengautomasikan penggunaan, penskalaan dan pengurusan aplikasi terkontena.
4. Gunakan alat CI/CD: Gunakan alat CI/CD seperti Jenkins, GitLab CI, GitHub Actions untuk mengautomasikan proses binaan, ujian dan penggunaan.

10. Pemantauan: Pemantauan Masa Nyata Status Aplikasi

Memantau status aplikasi dalam masa nyata boleh membantu anda mencari masalah dengan cepat dan menanganinya.

Amalan Terbaik:

1. Gunakan Prometheus dan Grafana: Prometheus digunakan untuk mengumpul data metrik, Grafana digunakan untuk menggambarkan data.
2. Gunakan Kibana dan Elasticsearch: Kibana digunakan untuk menganalisis data log, Elasticsearch digunakan untuk menyimpan data log.
3. Gunakan alat APM (Pemantauan Prestasi Aplikasi): Alat APM (seperti New Relic, Datadog) boleh memantau prestasi aplikasi dan memberikan laporan prestasi terperinci.

KesimpulanPembangunan Node.js melibatkan pelbagai aspek, daripada pemilihan tindanan teknologi asas hingga penggunaan dan pemantauan, setiap pautan adalah penting. Dengan mengikuti amalan terbaik yang dinyatakan di atas, anda boleh membina aplikasi Node.js yang berkualiti tinggi dan lebih mudah diselenggara, meningkatkan kecekapan pembangunan dan mengurangkan potensi masalah. Ingat, teknologi sentiasa berkembang, pembelajaran dan amalan berterusan akan menjadikan anda pembangun Node.js yang cemerlang.