Найкращі практики розробки Node.js: підвищення ефективності, якості та підтримки

Node.js, завдяки своїй подієво-орієнтованій, неблокуючій моделі I/O та уніфікації з JavaScript, займає важливе місце в сфері backend-розробки. Однак, просто вміти писати код на Node.js не означає, що ви можете створити високоякісні програми, які легко підтримувати. У цій статті, на основі обговорень на X/Twitter, у поєднанні з практичним досвідом, підсумовано деякі з найкращих практик розробки Node.js, щоб допомогти вам підвищити ефективність і створити більш надійні програми.

1. Вибір базового стеку технологій: золота комбінація Node.js + Next.js

З обговорень на X/Twitter видно, що Node.js і Next.js часто з'являються разом, оскільки вони ідеально поєднуються.

• Node.js: надає backend-середовище виконання, обробляє API-запити, взаємодію з базами даних тощо.
• Next.js: frontend-фреймворк на основі React, що надає функції рендерингу на стороні сервера (SSR), генерації статичних сайтів (SSG) тощо, покращуючи SEO та швидкість завантаження першого екрану.

Найкраща практика: Розгляньте можливість використання Next.js як frontend-фреймворку для співпраці з Node.js backend, особливо в сценаріях, де потрібна SEO-оптимізація.

2. Вибір відповідного фреймворку: Express.js все ще є кращим вибором, але слід розглянути Koa.js або NestJS

Незважаючи на появу нових фреймворків, Express.js залишається найпоширенішим фреймворком для розробки Node.js. Він простий, гнучкий, має велику спільноту та багату екосистему middleware.

• Express.js: Легкий, гнучкий, підходить для швидкої побудови API-сервісів.

Окрім Express.js, можна розглянути наступні фреймворки:

• Koa.js: Створений командою Express.js, більш легкий, використовує можливості ES6 async/await, код більш простий і читабельний.
• NestJS: На основі TypeScript, надає повну архітектурну модель (наприклад, MVC), підходить для побудови великих, складних програм.

Найкраща практика:

1. Для невеликих проектів або API-сервісів Express.js є хорошим вибором.
2. Якщо ви прагнете більш простого коду і вже знайомі з async/await, можете спробувати Koa.js.
3. Для великих проектів архітектурна модель NestJS і підтримка TypeScript можуть підвищити зручність підтримки коду.

3. Стиль коду та читабельність: використовуйте TypeScript та ESLint

TypeScript додає статичну перевірку типів, що дозволяє виявляти помилки на етапі компіляції, підвищуючи якість коду. ESLint - це інструмент перевірки стилю коду, який може уніфікувати стиль коду команди та зменшити потенційні проблеми.

Найкраща практика:

1. По можливості використовуйте TypeScript для написання програм Node.js.
2. Налаштуйте ESLint та інтегруйте його в процес розробки, щоб примусово застосовувати стиль коду.
3. Використовуйте Prettier для автоматичного форматування коду, щоб ще більше покращити читабельність.

Наприклад, проста конфігурація з використанням TypeScript та 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", // Попереджати про невикористані змінні
    "no-console": "warn",  // Попереджати про console statements
    "@typescript-eslint/explicit-function-return-type": "warn" // Попереджати про відсутність типу повернення функції
  }
};

4. Управління залежностями: розумний вибір та управління npm пакетами

npm пакети значно спрощують розробку Node.js, але також створюють деякі проблеми, такі як пекло залежностей, вразливості безпеки тощо.

Найкращі практики:

1. Обережно вибирайте npm пакети: Віддавайте перевагу пакетам з великою кількістю зірок, активною підтримкою та хорошою документацією.
2. Регулярно оновлюйте залежності: Використовуйте npm update або yarn upgrade для оновлення залежностей, щоб вчасно виправляти вразливості безпеки.
3. Використовуйте npm audit або yarn audit: Перевіряйте, чи існують вразливості безпеки в залежностях.
4. Блокуйте версії залежностей: Використовуйте package-lock.json або yarn.lock для блокування версій залежностей, щоб забезпечити узгодженість у різних середовищах.
5. Подумайте про використання pnpm: pnpm - це більш ефективний менеджер пакетів, який використовує жорсткі посилання та символічні посилання для економії місця на диску та підвищення швидкості встановлення.

5. Підключення до бази даних: ORM чи Raw Queries?

Додатки Node.js зазвичай потребують взаємодії з базою даних. Можна використовувати ORM (Object-Relational Mapper) або безпосередньо писати SQL запити.

• ORM (наприклад, Sequelize, TypeORM, Prisma): Забезпечує об'єктно-реляційне відображення, спрощує операції з базою даних, може підвищити ефективність розробки.
• Raw Queries (наприклад, pg, mysql2, sqlite3): Більш гнучкі, можна безпосередньо писати SQL запити, можна краще контролювати продуктивність.

Найкращі практики:

1. Для простих CRUD операцій ORM може підвищити ефективність розробки.
2. Для складних запитів або сценаріїв, де потрібно оптимізувати продуктивність, рекомендується використовувати Raw Queries.
3. Prisma - це відносно нова ORM, яка забезпечує безпечні за типом запити, а також має хорошу продуктивність, можна розглянути можливість використання.

6. Обробка помилок: захоплення, запис та обробка винятків

Належна обробка помилок є ключем до надійного застосунку.

Найкращі практики:

1. Використовуйте try...catch для захоплення винятків: Використовуйте try...catch у ключових блоках коду для захоплення винятків, щоб запобігти збоям програми.
2. Використовуючи async...await, обробляйте стан Promise rejected: Використовуйте .catch() або try...catch для обгортання операторів await.
3. Записуйте журнали помилок: Використовуйте бібліотеки журналювання (наприклад, Winston, Morgan) для запису інформації про помилки, щоб полегшити налагодження та усунення проблем.
4. Елегантно обробляйте помилки: Повертайте дружню інформацію про помилки клієнту, не розкривайте внутрішні помилки безпосередньо.
5. Подумайте про використання Sentry або Bugsnag: Ці інструменти можуть допомогти вам відстежувати помилки у вашому додатку та надавати детальні звіти про помилки.## 7. Оптимізація продуктивності: звертайте увагу на CPU, пам'ять та I/O

Оптимізація продуктивності Node.js додатків в основному зосереджена на CPU, пам'яті та I/O.

Найкращі практики:

1. Уникайте блокування циклу подій: Використовуйте асинхронні операції, уникайте тривалих синхронних операцій, які блокують цикл подій.
2. Використовуйте кластерний (Cluster) модуль: Використовуйте переваги багатоядерних CPU для підвищення можливостей паралельної обробки.
3. Оптимізуйте запити до бази даних: Використовуйте індекси, уникайте повного сканування таблиць, щоб зменшити час запитів до бази даних.
4. Використовуйте кешування: Використовуйте Redis або Memcached для кешування часто використовуваних даних, щоб зменшити кількість звернень до бази даних.
5. Стискайте дані відповіді: Використовуйте Gzip або Brotli для стиснення даних відповіді, щоб зменшити час передачі по мережі.
6. Використовуйте інструменти аналізу продуктивності: Використовуйте вбудований в Node.js профайлер або Chrome DevTools для аналізу вузьких місць продуктивності.

8. Безпека: Захист від поширених веб-вразливостей

Node.js додатки також стикаються з веб-загрозами безпеці, такими як XSS, SQL-ін'єкції, CSRF тощо.

Найкращі практики:

1. Використовуйте Helmet middleware: Helmet може встановлювати HTTP-заголовки для запобігання XSS та іншим атакам.
2. Перевірка параметрів: Перевіряйте введені користувачем дані, щоб запобігти зловмисному введенню.
3. Використовуйте ORM або параметризовані запити: Запобігайте SQL-ін'єкціям.
4. Впроваджуйте контроль доступу: Обмежте права доступу користувачів до ресурсів.
5. Використовуйте HTTPS: Шифруйте передачу даних по мережі, щоб запобігти викраденню даних.
6. Регулярно оновлюйте залежності: Виправляйте вразливості безпеки у залежностях.

9. Розгортання: Контейнеризація та автоматизоване розгортання

Використання технологій контейнеризації (наприклад, Docker) дозволяє запакувати додаток та його залежності в один образ, що полегшує розгортання та управління.

Найкращі практики:

1. Використовуйте Dockerfile для визначення образу: Dockerfile описує, як створити Docker образ.
2. Використовуйте Docker Compose для управління багатоконтейнерними додатками: Docker Compose може визначати та управляти кількома Docker контейнерами.
3. Використовуйте Kubernetes для оркестрування контейнерів: Kubernetes може автоматизувати розгортання, масштабування та управління контейнеризованими додатками.
4. Використовуйте CI/CD інструменти: Використовуйте Jenkins, GitLab CI, GitHub Actions та інші CI/CD інструменти для автоматизації процесів збірки, тестування та розгортання.

10. Моніторинг: Моніторинг стану додатку в реальному часі

Моніторинг стану додатку в реальному часі може допомогти вам вчасно виявити проблеми та вжити заходів.

Найкращі практики:

1. Використовуйте Prometheus та Grafana: Prometheus використовується для збору даних метрик, Grafana використовується для візуалізації даних.
2. Використовуйте Kibana та Elasticsearch: Kibana використовується для аналізу даних журналів, Elasticsearch використовується для зберігання даних журналів.
3. Використовуйте APM (Application Performance Monitoring) інструменти: APM інструменти (наприклад, New Relic, Datadog) можуть відстежувати продуктивність додатку та надавати детальні звіти про продуктивність.

ПідсумокNode.js розробка охоплює багато аспектів, від вибору базового стеку технологій до розгортання та моніторингу, кожен етап є надзвичайно важливим. Дотримуючись наведених вище найкращих практик, ви можете створити більш якісні та зручні в обслуговуванні Node.js застосунки, підвищити ефективність розробки та зменшити потенційні проблеми. Пам'ятайте, що технології постійно розвиваються, і лише постійне навчання та практика допоможуть вам стати чудовим Node.js розробником.