Prozkoumejte špičkové nástroje pro Node.js, které usnadní vývoj robustních webových aplikací s vysokou návštěvností, interaktivních mobilních aplikací, řešení pro zasílání zpráv a aplikací pro internet věcí (IoT).
Node.js je celosvětově uznávané běhové prostředí JavaScriptu (RTE), které umožňuje spouštění kódu JavaScript na straně serveru. S Node.js je vývoj jednostránkových aplikací (SPA), mobilních aplikací a hybridních webových aplikací snadný a nákladově efektivní. Aplikace na straně klienta, tedy webové prohlížeče, také spouští JavaScript, který je velmi podobný tomu na straně serveru.
Co jsou to bundlery a buildovací nástroje pro Node.js?
Webová nebo mobilní aplikace vytvořená v prostředí Node.js se skládá z mnoha JavaScriptových souborů, závislostí a knihoven. Tyto soubory je nutné zkombinovat do celku při spuštění finálního programu v prohlížeči, což může celkovou aplikaci zpomalit.
Vývojáři v oblasti Node.js a JavaScriptu proto vyvinuli specifické nástroje, které usnadňují a automatizují celý proces vývoje. Tyto nástroje se obecně řadí do následujících kategorií:
Bundlery pro Node.js
Bundler pro Node.js integruje mnoho souborů JavaScriptového kódu do jediného souboru JS, který lze jednoduše nasadit v libovolném webovém prohlížeči s podporou JavaScriptu. Může také vytvořit graf závislostí, který sleduje provázanost souborů.
Bundlery pro Node.js dokážou automaticky rozeznat závislosti, zdrojové soubory a externí závislosti, čímž zajišťují bezchybný a aktuální stav projektu. Dále usnadňují funkce jako hot-module replacement a dělení kódu, což přispívá ke zlepšení výkonu aplikace.
Buildovací nástroje pro Node.js
Buildovací nástroje pomáhají vývojářům JavaScriptu automatizovat různé úlohy. Mohou například automaticky instalovat komponenty na základě kódu nebo automatizovat úlohy náchylné k chybám, čímž se minimalizuje ruční vyhledávání chyb.
Výzvy při vývoji webových/mobilních aplikací
Při vývoji aplikací s využitím Node.js se vývojáři často potýkají s následujícími obtížemi:
- Většina webových nebo mobilních aplikací je komplexní a vyžaduje stovky skriptů. Samostatné spouštění těchto skriptů v HTML způsobuje pomalou odezvu aplikace. Vývojáři proto potřebují jeden soubor JS, což Node.js nativně nenabízí.
- Často dochází ke konfliktu proměnných a funkcí, které se opakují v různých částech kódu. Ruční sledování těchto souborů je náročné a náchylné k chybám.
- Při importu knihoven třetích stran z npm přicházejí tyto komponenty s dalšími závislostmi. Vývojáři tak musí manuálně vytvářet rozsáhlé diagramy závislostí pro jednotlivé části kódu, knihovny a jejich závislosti.
- Běžným, ale triviálním problémem je správa pojmenování velkého počtu souborů.
- V neposlední řadě je potřeba zajistit, aby všechny komponenty fungovaly správně ve všech prohlížečích, což je bez speciálních nástrojů náročný úkol.
Výše uvedené problémy mohou vést k neúspěchu celého projektu a zbytečné ztrátě času a finančních prostředků. Proto je nezbytné využívat specializované nástroje.
Jak pomáhají bundlery a buildovací nástroje pro Node.js vývojářům?
Dnešní vývojáři front-endu, back-endu i full-stacku využívají specializované buildovací nástroje a bundlery pro Node.js k automatizaci většiny údržbových úkolů. To jim umožňuje soustředit se na uživatelské rozhraní (UI), uživatelský zážitek (UX), funkčnost a celkový výkon aplikace. Díky menšímu času strávenému vývojem a laděním mohou své aplikace rychleji uvést na trh.
Zde je přehled, jak moduly a buildovací nástroje pro Node.js pomáhají vývojářům:
- Automatická správa závislostí.
- Načítání modulů v přesném pořadí závislostí.
- Automatické generování grafů závislostí pro účely ladění.
- Zajištění kompatibility aplikací s různými prohlížeči.
- Optimalizace a redukce objemu kódu.
- Načítání a optimalizace statických souborů, jako jsou obrázky, animace a CSS.
Nyní se pojďme podívat na některé z populárních nástrojů a bundlerů pro Node.js, které byste měli zvážit pro svůj vývoj:
Brunch
Brunch je nástroj pro tvorbu JavaScriptu určený pro jednostránkové aplikace (SPA), hybridní webové aplikace a projekty mobilních aplikací v Node.js. Je vhodný pro menší i rozsáhlé JS projekty. Brunch usnadňuje vývoj tím, že každému souboru přiřazuje vlastní rozsah a spouští je podle potřeby.
Brunch podporuje různé formáty kódování JavaScriptu, jako AMD, CommonJS, Custom wrapper atd. Nabízí místní server a systém správy kódu založený na prohlížeči. Umožňuje také výběr JavaScriptového frameworku pomocí pluginů, jako je CoffeeScript, Jasmine, Sass, Less atd.
Jeho CLI (command-line interface) je jednoduché a obsahuje pouze tři příkazy. Pro vytvoření nového projektu použijte ‚brunch new‘, pro spuštění build procesů ‚brunch build‘ a pro živou kompilaci ‚brunch watch‘.
Snowpack
Pokud hledáte rychlejší vývoj webových aplikací, Snowpack je moderní a zajímavá volba. Snowpack je pokročilejší, protože byl vydán v roce 2019, kdy většina prohlížečů začala podporovat ESNext a ES Modules.
Snowpack využívá „unbundled“ vývojový proces, který je rychlejší než klasické bundlery. Tradiční bundler při každé úpravě a uložení souboru znovu sestaví a propojí celou aplikaci, což zdržuje vývoj.
Snowpack naopak každý soubor zpracuje jen jednou a všechny soubory ukládá do cache. Při úpravě souboru se znovu sestaví jen tento změněný soubor, což šetří čas i výpočetní výkon. Snowpack také podporuje okamžité aktualizace webových aplikací v prohlížeči díky Hot-Module Replacement (HMR).
Parcel
Parcel je moderní modulární bundler pro projekty Node.js s mnoha funkcemi. Například urychluje bundling díky vícejádrové architektuře, která využívá výpočetní výkon pracovní stanice.
Mezi klíčové funkce patří:
- Hot-Module Replacement (HMR), který umožňuje úpravu kódu bez nutnosti obnovovat celou aplikaci.
- Bundling všech zdrojů aplikace, včetně CSS, JavaScriptů, HTML, obrázků a dalších.
- Dělení balíčků na menší části pro líné načítání, čímž se optimalizuje výkon aplikace.
- Automatická transformace kódu pomocí Babel, PostHTML a PostCSS.
Parcel také nabízí optimalizaci výkonu pro produkční verze aplikací, zahrnující tree shaking, optimalizaci obrázků, minifikaci, kompresi, hashování obsahu a dělení kódu.
node-gyp
Pro kompilaci nativních doplňkových modulů Node.js se nabízí node-gyp. Jedná se o multiplatformní nástroj CLI postavený na běhovém prostředí Node.js. Lze ho zdarma využívat pro projekty vývoje webových aplikací v JavaScriptu pod licencí MIT.
Tento program využívá zdrojovou kopii projektu gyp-next z GitHubu. Stejný gyp-next využívá také tým Chromium pro vývoj nativních doplňků Node.js. Node-gyp podporuje různé cílové verze Node.js, včetně verzí 17, 16, 15 a 14.
Pokud v počítači nemáte nainstalovanou cílovou verzi Node.js, node-gyp automaticky načte potřebné hlavičky a vývojové soubory z internetu. Instalace node-gyp je jednoduchá pomocí npm a nástroj je kompatibilní s Unix, macOS a Windows.
gulp
gulp je další populární nástroj pro automatizaci vývojových procesů v Node.js. Využívá kódování JavaScriptu a samotný gulp k automatizaci opakujících se úloh, čímž zvyšuje produktivitu projektu.
gulp dokáže zpracovávat vstupy v různých formátech, jako jsou kódy v TypeScriptu, text v Markdownu, nebo digitální soubory (např. PNG). Výstupem jsou pak zkompilované programy v JavaScriptu, optimalizované obrázky ve formátu WebP a vygenerovaný webový obsah v HTML.
Jeho kódovací rozhraní umožňuje psát cílené a konkrétní úkoly, čímž se snižuje redundance a zvyšuje přesnost. Jednotlivé funkcionality lze skládat do větších celků.
gulp nabízí mnoho komunitních pluginů pro automatizaci různých úkolů. Například gulp-rename pomáhá přejmenovávat soubory, gulp-live reload zajišťuje živé aktualizace a gulp-uglify provádí minifikaci kódu.
Rollup
Pokud hledáte snadno pochopitelný nástroj pro začátečníky, Rollup je vhodná volba. Jedná se o modulární bundler pro JavaScript, který zkompiluje jednotlivé fragmenty kódu do komplexního celku, jako je webová aplikace nebo knihovna.
Rollup nepoužívá idiosynkratická řešení pro kódové moduly, jako je AMD (Asynchronous Module Definition) nebo CommonJS, ale nejnovější formát standardizovaných modulů ES6.
Rollup umožňuje bezproblémové kombinování funkcí, statických souborů a závislostí z různých knihoven, což urychluje vývoj a umožňuje rychlejší uvedení produktu na trh.
Rollup řeší několik problémů vývojové fáze projektů Node.js:
- Analyzuje vstupní body a automaticky třídí všechny závislosti.
- Vytváří přehledný graf všech závislostí.
- Při kompilaci zdrojů modulů se pečlivě vyhýbá kolizím názvů.
- Implementuje tree shaking (odstraňování nevyužitého kódu) pro zmenšení finálního balíčku.
Díky minimalistickému přístupu je výsledná webová nebo mobilní aplikace rychlejší a efektivnější.
esbuild
esbuild je další rychlý bundler a minifikátor kódu JavaScript. Vývojáři esbuildu naprogramovali nástroj v Go, díky čemuž je rychlejší než jeho konkurence. esbuild pomáhá s efektivním balením kódu TypeScript nebo JavaScript pro webovou distribuci.
Nástroj je k dispozici pod licencí MIT, takže je lze zdarma používat ve vývojových projektech. Bundler je stále ve fázi experimentálního vývoje a rychle se vyvíjí. Nejnovější verze esbuild je v0.14.27, kterou brzy nahradí nová verze.
Nabízí bleskově rychlé bundling modulů bez nutnosti ukládat soubory do cache. Nástroj podporuje jak nejnovější verzi JavaScriptu ES6, tak starší moduly jako CommonJS. Dále nabízí funkce pro optimalizaci výkonu, jako tree shaking, mapování zdrojů závislostí, minifikaci kódu a pluginy.
Packem
Pokud hledáte předkompilovaný bundler pro moduly JavaScript, Packem by měla být vaše první volba. Podle vývojáře je tento bundler dvakrát rychlejší než konkurenti, jako Parcel.
Navíc nabízí bezpečné prostředí pro aplikace Node.js díky tomu, že byl napsán v Rustu, který je známý svou bezpečností paměti a efektivní souběžností. Rust používá tzv. „borrow checker“ pro ověřování referencí.
Jeho rychlejší bundling je také způsobeno technologií vícejádrové kompilace. Na výkonných počítačích tak může Packem využít extra výpočetní výkon k efektivnějšímu zpracování kódu.
webpack
Jedním z nejoblíbenějších a nejrozšířenějších statických bundlerů pro Node.js je webpack. Sleduje základní pracovní postup pro bundling modulů – metodu grafu závislostí. Analýzuje vaše vstupy, jako jsou soubory kódu, knihovny, závislosti a aktiva.
Následně vytvoří graf závislostí, který usnadňuje mapování každého modulu, který aplikace vyžaduje. Můžete také upravovat vstupní konfigurace pro generování různých výsledků.
Webpack je vynikající, ale jeho naučení je časově náročné. Konfigurační soubor, který vytváří, je poměrně složitý a jeho syntaxe může být někdy nejasná.
Nx
Nx je rozšiřitelný, inteligentní a rychlý buildovací systém pro projekty Node.js. Jeho designová filozofie je podobná Visual Studio Code. Textový editor VS Code vám umožňuje být vysoce produktivní i bez použití rozšíření.
Stejně jako VS Code, je Nx jednoduchý, minimalistický a obecný. Nx poskytuje přístup k různým pluginům pro projekty Node.js, které jsou ale volitelné. Pro efektivní vývoj nabízí Nx interaktivní vizualizace, pluginy pro VS Code a integraci s GitHubem.
Při úpravě kódu Nx analyzuje celý pracovní prostor a znovu sestaví pouze změněný modul. Netestuje ani znovu nesestavuje každý modul při každém uložení.
pkg
Chcete převést svůj projekt Node.js na spustitelný soubor? Zkuste pkg. Je určen pro aplikace založené na kontejnerech, nikoli pro bezserverové prostředí.
Zabalený spustitelný soubor Node.js lze spustit na jakémkoli zařízení, a to i bez nainstalovaného Node.js. To se hodí v následujících situacích:
- Komercializace aplikace s vyloučením zdrojových modulů.
- Vytvoření zkušební verze aplikace pro veřejnou prezentaci.
- Zvýšení přenositelnosti prostředků zahrnutím zdrojů do balíčku.
Nástroj a jeho balíček jsou dostupné na GitHubu pod licencí MIT, takže je lze používat zdarma.
Vite
V dobách, než byly moduly ES dostupné ve webových prohlížečích, chyběl vývojářům přirozený způsob, jak efektivně strukturovat kód v JavaScriptu. Vite přináší řešení těchto omezení.
Vite se vypořádává s těmito výzvami díky moderním technologiím: vestavěné moduly ES přímo v prohlížečích a JavaScriptové nástroje vytvořené v jazycích, které lze převést na nativní kód. Tento přístup obohacuje vývoj a přináší vývojářům nové možnosti.
Hlavní výhody:
- Vite řeší problém s chybějící podporou ES modulů v prohlížečích.
- Využívá pokročilé technologie, jako vestavěné ES moduly a nativní nástroje pro překlad kódu.
- To umožňuje vývoj s mnoha zajímavými funkcemi.
- Vite lze rozšiřovat pomocí rozhraní Plugin a JavaScript API s dobrou podporou typování.
- Vite nativně podporuje TypeScript, JSX, CSS a další technologie.
Bundler
Bundler je nedílnou součástí světa JavaScriptu. Pokud existuje mnoho souborů a závislostí, může jejich načítání s různými požadavky způsobit problémy.
Právě zde přicházejí na řadu bundlery, které vezmou kód aplikace a vytvoří z něj menší balíčky. Tyto balíčky lze načíst jediným požadavkem, což je efektivnější. Bundleři také řeší úpravy kódu, což z nich činí důležité místo pro správu transformací.
Klíčové výhody Bundleru:
- Důležitost Bundleru: Bundler je klíčovou součástí ekosystému JavaScriptu.
- Snížení HTTP požadavků: Bundlery snižují potřebu velkého množství HTTP požadavků tím, že převádějí kód na menší balíčky.
- Načítání jediným požadavkem: Balíčky lze načíst jediným požadavkem, což zvyšuje efektivitu.
- Transformace kódu: Bundleři zpracovávají změny kódu, což z nich dělá přirozené místo pro nastavení transformací.
Závěrem
Miliony vývojářů si oblíbily Node.js jako platformu pro vývoj mobilních a webových aplikací. Jednostránkové a vícestránkové aplikace vytvořené pomocí Node.js vypadají kvalitněji než samostatný software.
Uživatelské rozhraní i rychlost zpracování dat těchto aplikací jsou na vysoké úrovni. Navíc velké společnosti jako Uber, Netflix, Walmart, Trello a LinkedIn používají Node.js pro zvládání velkého objemu dat.
Pokud máte zkušenosti s JavaScriptem, můžete se snadno stát full-stack vývojářem díky naučení vývoje mobilních a webových aplikací v Node.js. K vytvoření kvalitních a výkonných aplikací v reálném čase pak můžete využít výše uvedené nástroje a bundlery s minimálním úsilím.
Nyní už také znáte nejlepší platformy pro hosting aplikací Node.js pro vaše budoucí projekty založené na JavaScriptu.