Node.js und seine Anwendungen verstehen

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Mit Node.js können Entwickler mit JavaScript über die Webbrowser-Umgebung hinaus programmieren. Node.js basiert auf der schnellen und effizienten Chrome V8 JavaScript-Engine und ermöglicht es Entwicklern, serverseitige Anwendungen, vernetzte Anwendungen und sogar Kommandozeilen-Tools zu erstellen. In diesem Artikel erhalten Sie eine grundlegende Einführung in Node.js und seine Anwendungen, bevor Sie erfahren, wie Sie Node.js erlernen oder Ihr vorhandenes Wissen erweitern können, um eine Karriere mit Node.js zu verfolgen.

Einführung in Node.js

Diese plattformübergreifende Open-Source-Laufzeitumgebung ermöglicht die Entwicklung skalierbarer, vernetzter und leistungsstarker Anwendungen. Entwickler können damit JavaScript-Code auf der Serverseite ausführen. Dies stellt eine positive Veränderung dar, da JavaScript bisher hauptsächlich mit Webbrowsern in Verbindung gebracht wurde und zur Verbesserung der Interaktivität von Websites diente. Node.js ermöglicht es Entwicklern, sowohl auf der Client- als auch auf der Serverseite mit derselben Sprache zu programmieren.

1. Merkmale von Node.js

Node.js bietet zahlreiche Funktionen, die den spezifischen Anforderungen Ihres Projekts entsprechen könnten. In diesem Abschnitt werden die besonderen Merkmale von Node.js beschrieben.

2. Asynchrone Programmierung

Die nicht-blockierende, ereignisgesteuerte Architektur von Node.js ermöglicht es Entwicklern, mehrere Verbindungen und Aufgaben gleichzeitig zu bearbeiten, ohne auf den Abschluss von Operationen warten zu müssen. Dies eignet sich gut für die Kommunikation in Echtzeit, z. B. bei Chat-Anwendungen und Online-Spielen. 

3. Serverseitige Entwicklung

Entwickler verwenden Node.js häufig für die Erstellung des Back-Ends (Serverseite) von Webanwendungen. Es kann Aufgaben wie die Bereitstellung von Webseiten, die Verarbeitung von Formularen, die Interaktion mit Datenbanken und die Bearbeitung von API-Anfragen übernehmen.

4. Hohe Leistung

Die V8-JavaScript-Engine, die in Google Chrome zum Einsatz kommt, bietet hohe Ausführungsgeschwindigkeiten und eine effiziente Ressourcennutzung. Die Breite des Ökosystems unterstützt auch mehr Pakete und Bibliotheken, um die Leistung zu steigern.

5. Module und NPM

Node.js bietet einen modularen Ansatz für die Programmierung. Der Code kann in wiederverwendbaren Modulen organisiert werden. Zusätzlich zu den eingebauten Modulen können Sie mit Node.js auch Ihre eigenen Module entwickeln. Der mit Node.js mitgelieferte Node Package Manager (npm) ermöglicht es Ihnen, Bibliotheken und Pakete zu installieren, zu verwalten und gemeinsam zu nutzen, die die Funktionalität Ihrer Anwendung erweitern. Dies kann die Entwicklung erheblich beschleunigen.

6. Ereignisgesteuert

Node.js bietet eine ereignisgesteuerte, nicht-blockierende Architektur. Anders als JavaScript, das durch eine andere Operation blockiert werden kann, arbeitet Node.js asynchron. Dadurch kann es weiterlaufen, ohne auf die Beendigung von JavaScript zu warten. Dadurch eignet sich Node.js besonders gut für die Entwicklung von Echtzeitanwendungen wie Chat-Anwendungen, Online-Gaming-Servern und Tools für die Zusammenarbeit, bei denen eine Kommunikation mit geringer Latenzzeit unerlässlich ist.

7. Befehlszeilen-Tools

Entwickler können Node.js für die Erstellung von Befehlszeilen-Tools und Skripten verwenden. Diese Vielseitigkeit ermöglicht es Entwicklern, Aufgaben zu automatisieren, mit APIs zu interagieren und verschiedene Aufgaben mit JavaScript auszuführen.

Vor- und Nachteile von Node.js

Bei der Entscheidung, ob Node.js für Ihr Projekt geeignet ist, sollten Sie die Vor- und Nachteile abwägen. Dieser Abschnitt gibt einen kurzen Überblick über die Vor- und Nachteile.

Vorteile

Zu den Vorteilen von Node.js gehören:

• Ein einziger Language-Stack: Node.js optimiert die Entwicklung, da Sie sowohl auf der Client- als auch auf der Serverseite programmieren können.

• Skalierbarkeit: Node.js kann asynchrone Verbindungen verarbeiten und eignet sich daher gut für Anwendungen, die ein schnelles Wachstum erfahren könnten.

• Großes Ökosystem: Da Node.js populär und quelloffen ist, bietet es über den Node-Paketmanager (npm) viele Bibliotheken und Module. 

• Schnelle Entwicklung: Die Einfachheit von Node.js und die große Anzahl verfügbarer Bibliotheken ermöglichen ein schnelles Prototyping und eine schnelle Anwendungsentwicklung.

• Leichtgewichtige Architektur: Node.js bietet Effizienz bei der Entwicklung von Microservices und APIs, indem es modulare, unabhängig einsetzbare Komponenten erstellt.

• Plattformübergreifend: Node.js ermöglicht die Wiederverwendung von Code auf mehreren Plattformen, was Effizienz und Vielseitigkeit bietet.

Nachteile

Node.js ist möglicherweise nicht für alle Arten von Projekten geeignet. Beachten Sie diese potenziellen Nachteile:

• Single-Thread-Betrieb: Die Single-Thread-Architektur von Node.js bietet Effizienz bei der Bearbeitung asynchroner Aufgaben, ist aber möglicherweise nicht in der Lage, komplexe Berechnungen durchzuführen oder große Dateien zu verwalten.

• Callback-Herausforderungen: Bei der asynchronen Programmierung in Node.js werden häufig Rückrufe verwendet. Dies kann sich als problematisch erweisen, da die Verschachtelung von Code die Dinge für Entwickler verkompliziert. Wenn Aufgabe A abgeschlossen sein muss, bevor Aufgabe B ausgeführt wird, und B abgeschlossen sein muss, bevor C ausgeführt wird, kann dies zu dem führen, was Entwickler als "Callback-Hölle" bezeichnen.

• Fehlende Konventionen: Das Ökosystem von Node.js wächst, aber es mangelt an Bibliotheksunterstützung. Dies kann zu Inkonsistenzen zwischen Projekten führen.

Wofür wird Node.js verwendet? 

Sie können Node.js für eine Vielzahl von Anwendungen in den Bereichen Webentwicklung, serverseitige Programmierung, Echtzeitkommunikation und mehr verwenden. Häufige Anwendungen sind:

• Webanwendungen: Node.js kann Anfragen bearbeiten, Daten verarbeiten und dynamische Inhalte für Websites generieren.

• APIs (Anwendungsprogrammierschnittstellen): Mit dieser Technologie werden REST-APIs erstellt, die es Ihren Anwendungen ermöglichen, Daten über das Internet zu übertragen und mit jeder Art von Server zu interagieren.

• Dashboards in Echtzeit: Dies ist ein gutes Tool zur Erstellung von Dashboards, die Live-Datenaktualisierungen anzeigen, wie z. B. Überwachungssysteme und Analyse-Dashboards.

• Internet der Dinge (IoT): Mit Node.js können Sie angeschlossene Geräte verwalten und steuern, Daten von Sensoren erfassen und Daten an die Cloud senden oder von ihr empfangen.

Node.js lernen

Es gibt mehrere Möglichkeiten, Node.js zu lernen. Sie können Online-Ressourcen, Tutorials, Kurse und praktisches Lernen kombinieren. Einige gute Ausgangspunkte sind:

• Die offizielle Node.js-Website kann Ihnen den Einstieg erleichtern und auch fortgeschrittene Themen vermitteln.

• Online-Lernplattformen wie Coursera bieten praxisnahes Lernen.

• Anhand von Übungsprojekten können Sie klein anfangen (z. B. einen einfachen Webserver aufbauen) und sich dann an schwierigere Aufgaben herantasten.

• Besuchen Sie Online-Communities und Foren, um Hilfe zu erhalten und von erfahrenen Entwicklern zu lernen.

• Online-Tutorials bieten eine Einführung in Node.js-Konzepte und praktische Programmierbeispiele. 

Node.js-Zertifizierungen

Zeigen Sie Ihre Fähigkeiten in Node.js mit einer Zertifizierung. Die Linux Foundation bietet zwei Möglichkeiten an. Die Zertifizierung OpenJS Node.js Application Developer (JSNAD) bestätigt Ihre Fähigkeiten bei der Erstellung von Webanwendungen in Node.js, während die Zertifizierung OpenJS Node.js Service Developer (JSNSD) es Ihnen ermöglicht, Ihr Fachwissen bei der Erstellung und Wartung von sicheren Servern und Microservices mit RESTful Node.js nachzuweisen.

So laden Sie Node.js herunter

Sie können Node.js für Windows, macOS, Linux oder im Quellcode von Nodejs.org herunterladen. Dort finden Sie eine Vielzahl von Optionen, mit denen Sie die Entwicklung mit Node.js beginnen können.

Ähnliche Programme wie Node.js

Node.js hat Ähnlichkeiten mit mehreren Programmiersprachen und Technologien. Dazu gehören:

• Deno: Wird oft als Nachfolger von Node.js angesehen, bietet mehr Sicherheitsunterstützung

• Python: Ermöglicht Entwicklern, Anwendungen mit ähnlichen Konzepten wie in Node.js zu erstellen

• Ruby: Model-View-Controller-Architektur ermöglicht die unabhängige Ausführung von Aufgaben

• Java: Unterstützt Multithreading zur gleichzeitigen Ausführung

• ASP.NET Core: Ermöglicht Echtzeit-Kommunikation ähnlich den Echtzeit-Fähigkeiten von Node.js

Berufe mit Node.js 

Node.js ist eine wertvolle Ergänzung zu den Fähigkeiten eines Entwicklers. Diese vielseitige Technologie wird häufig in verschiedenen Berufen im Bereich der Software- und Web-Entwicklung eingesetzt. Zu den großen Unternehmen, die Node verwenden, gehören PayPal, Google, Microsoft und eBay.

Einige Berufe, die Node.js-Kenntnisse erfordern, sind:

• Full-Stack-Entwickler

• Backend-Entwickler

• API-Entwickler

• Anwendungsentwickler

• Entwickler von mobilen Anwendungen

• IoT-Entwickler (Internet der Dinge)

Gehälter für Node.js Karrieren

Laut stepstone können Sie die folgenden Durchschnittsgehälter für diese Jobs erwarten:

• Full-Stack-Webentwickler: 45.000 € [1]

• Backend-Developer: 47.700 € [2]

• API-Entwickler: 55.200 € [3]

• Anwendungsentwickler: 36.600 € [4]

• Mobile-Developer: 47.400 € [5]

Nächste Schritte

Denken Sie daran, dass das Erlernen von Programmierung und neuen Technologien Zeit und Übung erfordert.

Sie können Node.js verwenden, um Back-End-Apps zu entwickeln, und dies auch als Teil des IBM Fullstack-Softwareentwickler (berufsbezogenes Zertifikat) auf Coursera für Einsteiger – umsetzen. Es könnte auch hilfreich sein, Javascript zu lernen.