Christophe Sensebé

  • Développeur web
  • Je travaille à FMGS concept
  • Je prépare un titre de concepteur developeur informatique au CEFIM

J'ai appris à programmer ces dernières années, en grande partie avec node.js

Et je vais vous présenter la plateforme, son fonctionnement, ce qu'on peut faire avec et quelques ressources qui m'on servi à apprendre à m'en servir

Qu'est ce que c'est

Plateforme logicielle libre, permettant d'éxécuter du javascript coté serveur.

crée en 2009, par Ryan Dahl, en critique au modèle utilisé d'I/O utilisé par la plupart des serveurs web et de leur incapacité à gérer un très grand nombre de requêtes concurentes (au dela de 10000).

I/O bloquante

Ici on le modèle "classique" de code séquenciel dit bloquant, toute opération bloquante (appel à une base de donnée, au réseau bloque l'exécution du code sité après). La plupart du temps ce problème est contourné en créant un nouveau thread pour chaque requête, ce qui a un coût non négligeable, surtout pour des taches courtes.

I/O non bloquante

Dans le cas de node.js, on enregistre l'opération à effectuer, sa résolution est déléguée à un pool de threads pré-instanciés, une fois celle-ci effectuée une fonction de rappel est appellée pour prendre en charge la suite des opérations. le thread principal reste libre, ce qui permet de prendre en charge un nombre de requêtes concurentes plus élevé.

Node.js est construit en combinant

Le moteur javascript v8 de chrome

Libuv une bibliothèque C multi plateforme chargée de la gestion de la boucle d'évènements, du pool de threads et de la résolution asynchrone des opérations d'I/O.

Node.js intègre un gestionnaire de paquets NPM qui permet de consommer et de distribuer les modules javascripts présents sur ses registres

Node.js est disponible pour les principaux systèmes d'exploitation, dont Linux, MacOS et Windows

Les applications Node.js sont écrites en javascript ou n'importe quel language transpilable en javascript (CoffeScript, Dart, TypeScript...)

Comment ça marche

De base node fourni une API d'assez bas niveau, qui permet d'interagir avec le système de fichiers, le reseau, la manipulation de données binaires, des fonctions cryptographiques...

Qu'il est possible d'étendre via des add-on écris en C ou C++

Fonctionnement

Pour rappel le mode de fonctionnement de node.js

Le programme javascript s'exéute sur un seul thread et pour ne pas bloquer la boucle d'évènements, on utilise un mode de programmation évènementielle en utilisant des fonctions de rappel (callbacks).

Exemples

Deux exemples pour illuster ce mode de fonctionnement

Lecture d'un fichier

						const fs = require('fs');

fs.readFile('myFile.md', 'utf-8', (err, data) => {
	if(err) {
		console.log(err);
		return;
	}
	console.log(data);
});
  • j'utilise la fonction require, fournie par node pour importer le module fs (pour fileSystem)
  • Je fais appel à la fonction readfile du module
  • Ici les deux premiers paramètres sont le nom du fichier et l'encodage
  • Le dernier est la fonction de rappel (fonction fléchée anonyme ajout d'es6, syntaxe plus courte et ne lie pas son this)
  • Dans ce cas elle prend en parametre une erreur ou le resultat de l'opération, idiomatique de l'api nodejs

Serveur http

							const http = require('http');

let server = http.createServer((request, response) => {
	response.end('Hello world');
});

server.listen(8000);

autre exemple avec le module http

Pour illustrer le fait que node.js possède une bibliothèque http intégrée qui lui permet de se passer de serveur web

  • Ici pour chaque requête on execute le callback suivant qui prend un objet requête et reponse qui implementent une interface Writable Stream qui permettent d'interagir aveec eux
  • ici je me contente de terminer la réponse en ecrivant dedans
  • Ensuite le serveur est mis en écoute sur le port passé en passé en paramètre

Npm le gestionnaire de paquets

Je vais maintenant vous parler de npm qui permet de profiter des nombreux modules, bibliothèques et frameworks existants pour démarrer un projet sans avoir à recoder 'from scratch'

Le fichier package.json

							{
	"name": "ledserver",
	"author": "ChrisSensebe"
	"version": "0.0.0",
	"private": true,
	"scripts": {
		"start": "node ./bin/www"
	},
	"dependencies": {
		"body-parser": "~1.16.0",
		"cookie-parser": "~1.4.3",
		"debug": "~2.6.0",
		"express": "~4.14.1",

		...

On trouve à la racine d'un projet un fichier package.json qui décrit des métadonnées sur le projet

  • on peut y renseigner
  • le nom, l'auteur, le dépot git du projet ...
  • des scripts
  • les dépendances du projet, les dépendances de dev
  • semver: version exacte, mineure ~, majeure ^ all *

La ligne de commande

							$ npm init
						
							$ npm install nomDuModule
						
							$ npm run nomDuscript
https://docs.npmjs.com/
  • npm init pour initialiser un fichier package.json
  • npm install pour installer un module, --save, install pour un projet, install globale
  • npm crée un dossier node_modules et y installe les dépendances
  • distribuer un projet : code + package.json

possibilité d'installer un module depuis npm ou un dépot git

Le site NPM

https://www.npmjs.com/

Ici vous avez le site NPM recense les plus de 400000 paquets publiés dans le registre public de npm, ainsi que la doc

Pour quoi faire

Pro / con

Adapté pour

  • Applications web en temps réel
  • Micro tâches
  • Proxi en facade de différents services
  • API construite sur une base servant du json (CouchDB, Mongo, Postgres
  • Streaming
  • Capacité à gérer un grand nombre de requêtes concurentes, integration facile avec les websockets
  • Micro taches, facile a modulariser et à distribuer
  • Capacité d'I/O performante et à communiquer "facilement" avec une grande variété de protocoles (http, websockets, tcp, udp...)
  • le même format de données et modèle dans tout le stack
  • Le même langage (javascript) utilisé coté serveur et coté client
  • Le fait que les requêtes et reponses sont utilisables comme des flux peremt d'interagir avec pendant leur traitement
  • Rendu coté serveur SPA

Pas un problème

  • Api stable
  • Système de release avec lts Tout les ans
  • Communautée active
  • Support de l'industrie
  • Support de la plateforme dans les ide
  • lts support actif de 18 mois + 12 mois de maintenance
  • Fondation node js pour promouvoir et supporter la plateforme, avec pour membres (non exaustif), ibm, intel, microsoft, google

moins adapté / défauts

  • API basée sur les callbacks
  • Applications gourmandes en temps de calcul
  • Calcul scientifique
  • Traitement audio/video
  • Embarqué
  • Utilisation avec une base relationelle
  • CMS
  • L'api basée sur les callbacks, qui amène à du code peu lisible et difficile à maintenir (callback hell ou pyramide of doom)
  • Le choix a été fait pour des raison de performance
  • Wrapper dans des promesses ou utiliser async/await (node 7.6+
  • Tout code bloquant, et le modèle perd de son intéret dans le cadre d'applications gourmandes en cpu
  • embarqué, vm javascript, perte en terme de perf, sauf prototypage
  • traitement A/V, calcul scientifique bibliothèques matures et utilisées dans d'autre languages (java, python, c...)
  • db relationelle/cms, possible mais outils plus matures dans d'autres languages

Écosystème

Outillage javascript

  • Webpack
  • Grunt
  • Gulp
  • cli pour react, angular, cordova

La quasi totalité des outils javascript utilisent node et npm

Frameworks web

  • Express http://expressjs.com/fr/
  • HAPI https://hapijs.com/
  • Koa http://koajs.com/
  • Meteor https://www.meteor.com/
  • Restify http://restify.com/
  • Express framework "standart" pour construire des applications web en node
  • HAPI, alternative à express, KOA generators ou async await
  • Meteor permet d ecrire du code utilisable indiferement coté serveur ou coté client
  • Restify proche d'express, dédié à la réalisation d'API rest

Electron

  • Slack
  • Atom
  • Visual studio code
  • Postman

https://electron.atom.io/

Electron framework utilisant node et chromuim dédié à la réalisation d'applications de bureau, exemples: Slack, Atom, Visual studio code, Postman. Moins performants que d'autres languages mais permet d'utiliser les technos/compétences web pour réaliser une appli de bureau

En vrac

  • socket.io
  • PM2
  • Johnny-Five
  • socket.io -> websockets
  • PM2: monitoring, relancer un script, clusters, load balancing
  • Plateforme pour la robotique et internet of things, plus un outil de prototypage, mais permet d'utiliser des compétence de dev web pour communiquer avec des objets

Exemple avec websocket + johnny-Five

Un exemple d'utilisation de websockets et de johnny-five (plateforme pour la robotique et l'iot)

j'ai relié la présentation par websocket avec un serveur express js qui controlle une led RGB

Led ON

							const five = require("johnny-five");
const board = new five.Board();

board.on('ready', () => {
	let led = new five.led.RGB({
		pins: {
			red: 6,
			green: 5,
			blue: 3,
		}
	});
};
La led s'allume

Rouge

							led.color({
	red: 255,
	green: 0,
	blue: 0
});
La couleur change

Vert

							led.color({
	red: 0,
	green: 255,
	blue: 0
});

Bleu

							led.color({
	red: 0,
	green: 0,
	blue: 255
});

Pour s'y mettre

Installation

Récupération d'un installeur ou des fichiers exécutables depuis le site officiel

https://nodejs.org/en/download/

Utilisation de nvm

https://github.com/creationix/nvm
Nvm est un outil en ligne de commande qui permet d'installer et de gérer plusieurs versions de node.js sur un même système.
  • Stackoverflow http://stackoverflow.com/questions/2353818/how-do-i-get-started-with-node-js
  • Page github https://github.com/maxogden/art-of-node/#the-art-of-node
  • Nodeschool https://nodeschool.io/
  • CodeSchool https://www.codeschool.com/
  • OpenClassRooms https://openclassrooms.com/courses/des-applications-ultra-rapides-avec-node-js
  • Risingstack https://blog.risingstack.com/node-hero-tutorial-getting-started-with-node-js/
  • Une page stackoverflow qui rescense des ressources pour commencer avec node.js
  • Un article qui est une bonne introduction
  • Des cours sur codeschool node, express, mongo (payant)
  • Cours en français sur openClassroom
  • Série d'articles de blog sur risingstack, qui vont de l'intro a node au déployement en production

Des questions?

Merci